瀕危植物半楓荷生境調(diào)查及優(yōu)樹選擇技術(shù)*

羅仕祥

(福建省連城縣姑田林業(yè)管理站，福建 連城 366200)

某一植物具體生長地段的生物和非生物因子綜合為生境地。生境地是植物生活史中個(gè)體、種群完成其生命過程的空間[1-2]，是植物一切生命活動和生命過程的發(fā)生基底，其質(zhì)量和適宜性高低直接影響植物的分布、數(shù)量、存活和繁殖等[3]。人類自然活動直接影響植物生境的變化，導(dǎo)致大量物種滅絕的風(fēng)險(xiǎn)。開展瀕危植物的生境調(diào)查有利于保護(hù)植物。半楓荷(SemiliquidambarcathayensisChang)別名楓荷犁、邊荷楓等，為金縷梅科半楓荷屬常綠或半落葉高大喬木，其葉兼具楓香和阿丁楓的綜合性狀，屬中國特有物種和國家二級保護(hù)植物[4-6]。半楓荷干形通直、木材旋刨性能好，是制作家具和工藝品的優(yōu)良用材。半楓荷葉形多樣，嫩葉呈淡紫紅色，在陽光透射下清新淡雅，美麗異常，在南方庭院綠化應(yīng)用中十分討人喜歡。其根、枝、葉都可入藥，有活血化瘀、除濕祛風(fēng)的功效[7-10]，閩西地區(qū)民間常用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腰肌勞損、痛風(fēng)及半身不遂等癥。作為一種集用材、園林景觀和藥用于一體的多用途樹種，半楓荷的開發(fā)利用前景極為廣闊。近年來，由于自然和人為因素，半楓荷已處于瀕危狀態(tài)。對連城縣分布的半楓荷進(jìn)行全面調(diào)查，開展優(yōu)樹評選及保存搶救工作，對保護(hù)半楓荷野生資源、促進(jìn)半楓荷種質(zhì)資源的合理開發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查方法

根據(jù)種質(zhì)資源普查信息和當(dāng)?shù)亓洲r(nóng)提供的信息，對半楓荷的分布范圍和地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。實(shí)地調(diào)查以重點(diǎn)區(qū)域?yàn)橹?、路線調(diào)查為輔，了解半楓荷的分布范圍、分布規(guī)律、分布特點(diǎn)、生境狀況和伴生樹種。選擇有半楓荷分布的地塊，設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行調(diào)查。標(biāo)準(zhǔn)地面積400～900 m2，具體視地形及半楓荷分布而定，并記載伴生樹種。在樣地四角及中心樣方內(nèi)各設(shè)置1個(gè)2 m×2 m的灌木和草本調(diào)查小樣方，對小樣方內(nèi)所有植物記錄其物種名稱、高度、株數(shù)(草本為多度)、蓋度等。半楓荷樹木個(gè)體大小按曲仲湘標(biāo)準(zhǔn)(胸徑D)進(jìn)行劃分：2.5 cm≤D<7.5 cm為幼樹階段；7.5 cm≤D<722.5 cm為中樹階段；22.5 cm≤D<35.0 cm為較大樹階段；D≥35.0 cm，為大樹階段[11]。

1.2 選優(yōu)方法

優(yōu)樹是指在相似環(huán)境條件下，林分中生長量、形質(zhì)、材性及抗性適應(yīng)性上表現(xiàn)特別優(yōu)良的個(gè)體[12]。優(yōu)樹選擇方法采用對比木法。對比木法通過候選優(yōu)樹與優(yōu)勢木間的對比，可直接獲得選擇差，其選擇的可靠性大。在天然林中選優(yōu)，樹齡為主要考慮的因素。由于半楓荷處于瀕危狀態(tài)，本次選優(yōu)以半楓荷分布地為總樣本，在天然林中將林木齡級分級，并劃分為幼、中、較大、大樹四大階段。中齡樹以上林木從16 a為起點(diǎn)，5 a為一個(gè)齡級。通過生長錐測定，分設(shè)16～20 a、21～25 a、26～30 a、31～35 a、36～40 a、40 a以上等5組。采用以3～5株優(yōu)勢木對比法開展選優(yōu)。確定選優(yōu)的生長和形質(zhì)指標(biāo)及統(tǒng)計(jì)分析方法[12-14]。

2 結(jié)果與分析

2.1 連城縣半楓荷植物資源分布及生長情況

連城縣現(xiàn)有野生半楓荷66株，自然分布于北緯25°23′～25°49′、東經(jīng)116°38′～117°09′。姑田、莒溪、揭樂、羅坊、賴源等5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的8個(gè)行政村有天然分布。其中：姑田鎮(zhèn)上余村9株；揭樂鄉(xiāng)魏寨村4株；羅坊鄉(xiāng)長坑村32株；莒溪鎮(zhèn)莒市村6株、池家村1株、廈莊村1株、高地村6株；賴源鄉(xiāng)下村8株。半楓荷在連城縣的水平分布較為零散，垂直分布主要在海拔650～1 150 m的中山區(qū)和低山區(qū)的竹林、馬尾松林及闊葉林。分布最低海拔685 m，在莒溪鎮(zhèn)莒市村；最高海拔1 145 m，在姑田鎮(zhèn)上余村。主要分布于坡度25°以上的陰坡、半陰坡，土壤有紅壤、黃紅壤等。

連城縣現(xiàn)有野生半楓荷的平均胸徑18.9 cm，平均樹高13.7 m，平均單株材積0.698 3 m3，平均冠幅6.8 m。各性狀生長量指標(biāo)變幅較大，表明大樹、較大樹與天然更新的二代次生林混生(表1)。

表1 連城縣半楓荷生長情況調(diào)查情況

連城縣保存較大的半楓荷均呈零星分布，胸徑≥35 cm、樹高>25 m以上大樹共3處8株，其中姑田鎮(zhèn)上余村5株、揭樂鄉(xiāng)魏寨村2株、莒溪鎮(zhèn)池家村1株。胸徑22.5～35 cm、樹高16～25 m的較大半楓荷有10株，主要分布在上余村、魏寨村、莒市村、高地村、長坑村；胸徑7.5～22.5 cm的中樹半楓荷有33株，主要集中在長坑村、莒市村、廈莊村、高地村、下村；胸徑<7.5 cm的幼樹有15株，分布在長坑村、下村。由于保存的半楓荷差異十分顯著，為開展優(yōu)樹選擇提供了依據(jù)。

2.2 半楓荷候選優(yōu)樹選擇

2.2.1 半楓荷候選優(yōu)樹與3株優(yōu)勢木均值差異

候選優(yōu)樹與對比木的年齡差異一般在1～4 a，符合優(yōu)樹選擇在同齡林分中進(jìn)行的要求，只需根據(jù)年齡差對候選優(yōu)樹與對比木的表型值作適當(dāng)校正[14]。由于選優(yōu)林分均在竹林和馬尾松林分內(nèi)，其地形和立地條件變化較小。優(yōu)樹與對比木確定的直徑范圍在50 m以內(nèi)，且均為同一齡級，其表型值差異小于5%，在允許誤差范圍內(nèi)。本次分別竹林、馬尾松林分中選出6株優(yōu)樹、18株優(yōu)勢木(表2)。利用差異顯著性檢驗(yàn)(t檢驗(yàn))，參照米老排優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算出各因子的t值[13](表3)。候選優(yōu)樹胸徑、樹高指標(biāo)結(jié)果均大于臨界值，而單株材積接近臨界值，表明候選優(yōu)樹有可能入選。由于齡級差異，將分布在竹林內(nèi)的獨(dú)立單株老樹做為個(gè)候選優(yōu)樹參與評選。

表3 半楓荷優(yōu)樹t值及入選標(biāo)準(zhǔn)△值取值范圍和臨界△值

表2 半楓荷候選優(yōu)樹與優(yōu)勢木均值

在半楓荷天然林中優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn)為：樹高超過優(yōu)勢木均高4%，胸徑、材積均超過優(yōu)勢木均值。通過比較，評選候選優(yōu)樹5株，占候選優(yōu)樹的83.3%。對3項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最低標(biāo)準(zhǔn)的候選優(yōu)樹結(jié)合形質(zhì)指標(biāo)進(jìn)一步篩選。

2.2.2 半楓荷候選優(yōu)樹形質(zhì)指標(biāo)選擇

開展半楓荷優(yōu)樹選擇目的為用材及庭院綠化和藥用開發(fā)。因此，在保證優(yōu)樹絕對生長指標(biāo)的前提下，要獲得優(yōu)良基因型樹木，應(yīng)采用綜合評分對優(yōu)樹進(jìn)行評定。根據(jù)實(shí)際調(diào)查半楓荷優(yōu)樹的干形、圓滿度、冠徑比、葉型(楓葉比例)、樹冠濃密度、側(cè)枝粗細(xì)度等指標(biāo)進(jìn)行評分，經(jīng)評分總分達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)者入選(表4)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，半楓荷樹干通直、圓滿，冠高比合理，樹冠濃密，葉形多呈楓葉形，部分對比木存在叢生或樹高1.3 m以上出現(xiàn)分叉等。經(jīng)差異顯著性檢驗(yàn)可知，形質(zhì)綜合得分達(dá)9.0時(shí)，t值為2.456。

表4 半楓荷優(yōu)樹形質(zhì)指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)

2.2.3 半楓荷優(yōu)樹選擇

半楓荷優(yōu)樹樹高、胸徑、單株材積均應(yīng)超過優(yōu)勢木均值，且樹高應(yīng)大于優(yōu)勢木均高4%以上。優(yōu)樹的干形、圓滿度、冠徑比、葉型(楓葉比例)、樹冠濃密度、側(cè)枝粗細(xì)度等綜合得分達(dá)到9.0以上方可入選。分析可知，滿足上述條件的優(yōu)樹共5株，入選率達(dá)83.3%，占半楓荷總株數(shù)的7.6%。散生優(yōu)樹其形質(zhì)指標(biāo)達(dá)9.2分，故也應(yīng)入選優(yōu)樹。因此，本次篩選共選擇優(yōu)樹6株，占總株數(shù)的9.1%。由于幼齡樹樹木差異不顯著，本次選擇未開展，但根據(jù)觀察個(gè)別幼樹生長性狀良好，可待林分達(dá)到中齡級再開展選擇。

2.3 連城半楓荷生境特點(diǎn)

據(jù)相關(guān)資料，半楓荷在福建的天然分布區(qū)位于福建省西部的玳瑁山脈梅花山中山區(qū)和松毛嶺山脈的中山區(qū)，閩江、九龍江、汀江三江源頭，為中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)。分布區(qū)氣候溫暖、雨量充沛、水熱條件優(yōu)越，年均氣溫約19 ℃，年均日照時(shí)數(shù)1 760.7 h，年均降雨量1 734.4 mm。該區(qū)屬中國東部濕潤森林區(qū)常年溫暖闊葉林帶、南嶺東部常綠櫧類林區(qū)閩西博平嶺常綠櫧類闊葉林小區(qū)，原生闊葉林(頂級群落)以米櫧、福建青岡等為優(yōu)勢樹種[15]，被譽(yù)為北回歸線上的綠洲和基因庫。分布區(qū)土壤主要是紅沙巖和次花崗斑巖發(fā)育的山地紅壤、黃紅壤和暗紅壤，淋溶和富鋁化作用強(qiáng)烈，土層較厚，腐殖質(zhì)比較豐富。

從具體位置上分析，連城半楓荷分布在29個(gè)不同地點(diǎn)，存在3種不同類型的林分。其中，大樹多分布在竹林中，呈零星分布；中、幼樹主要分布在常綠闊葉樹或馬尾松林分中。

(1)毛竹林類型。主要分布在姑田鎮(zhèn)上余村、揭樂鄉(xiāng)魏寨村、莒溪鎮(zhèn)池家村的毛竹林中，分布面積106.9 hm2。分布數(shù)量21株，占總株數(shù)的31.8%。毛竹林平均高15 m，立竹密度2 000株/hm2。近年來，由于人為活動的干擾，竹林墾復(fù)，使原生植被遭受破壞，林下空曠，地被植物稀少，僅見烏飯、黃瑞木、小葉赤楠、鹽膚木、小臘等灌木零星分布，很少見到其它幼樹幼苗。竹林中草層較為發(fā)達(dá)，有土細(xì)辛、山龍膽、耳草、石松、狗脊、黑莎草、鐮羽貫眾、芒萁骨、五節(jié)芒等，蓋度20%左右。8株半楓荷成年大樹獨(dú)立散生在竹林中，最大一株保存在姑田鎮(zhèn)上余村，胸徑144 cm，樹高35 m，單株材積22.038 3 m3，冠幅16.5 m。該樹生長在竹林中，樹木有空心，但樹干通直，發(fā)育飽滿，生長較好。大樹中除有3株半楓荷在1.3 m以下有分叉，其余的5株成年大樹均樹干通直，生長良好。其它13株相對零散集中分布在4塊竹林中，普遍生長良好。

(2)次生闊葉樹類型。該類型僅分布在羅坊鄉(xiāng)長坑村，林地面積3.8 hm2，分布有32株，占資源總數(shù)的48.5%。該群落闊葉數(shù)約占80%，馬尾松占20%。林分為成熟林，林分樹種有米櫧、南嶺栲、檫樹、細(xì)柄阿丁楓、福建青岡、楓香、南酸棗、絲栗栲、馬尾松等；灌木層由烏飯、油茶、潤楠、富貴子、山烏桕、山蒼子、毛杜鵑、虎皮楠、杜莖山等組成；地被植物主要有芒萁骨、狗脊、里白、烏蘞莓、菝葜、麥冬、五節(jié)芒、觀音座蓮、三葉青、鳳尾蕨、砂仁等，種類較為豐富，蓋度達(dá)40%以上。闊葉林分平均胸徑23 cm，平均樹高15 m，林分郁閉度0.8以上。半楓荷比較集中分布，生長一般，部分為2株或3株簇生。受臺風(fēng)等影響樹木有斷梢現(xiàn)象。主要分布胸徑3～24.5 cm、樹高2～16.5 m的幼、中樹木。在布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地樣方中，收集到半楓荷果序0.2 kg，每個(gè)果序有18～25個(gè)蒴果，每個(gè)朔果2粒種子[16]。同時(shí)發(fā)現(xiàn)林地散落的種子因腐爛而失去活性。將收集的種子進(jìn)行播種試驗(yàn)，發(fā)芽率不到10%。表明種群數(shù)量發(fā)展受到自身特性和自然影響，造成瀕危狀況。

(3)馬尾松林類型。該類型集中分布在莒溪鎮(zhèn)莒市村、廈莊村，賴源鄉(xiāng)下村。林地面積25.3 hm2，分布有13株，占資源總數(shù)的19.7%。該群落主要是以馬尾松為優(yōu)勢樹種的近、成、過熟林分，伴生樹種有杉木、木荷、南酸棗、米櫧、紅椎等；灌木層以黃瑞木、山蒼子、白花檵木、漆樹、鹽膚木、小葉赤楠、毛杜鵑等為主；地被植物有芒萁、五節(jié)芒、淡竹葉、雞血藤、茅巖莓、砂仁、鳳尾蕨、白馬骨、菝葜、六月雪等。林分平均胸徑18.5 cm，平均樹高13 m，林分郁閉度0.8以上。草本層為麥冬、芒萁骨、五節(jié)芒、觀音座蓮等，蓋度約30%。半楓荷比較集中分布，生長較好，主要分布有胸徑12～23.2 cm，樹高9～16.5 m的中樹木。

表5 連城縣半楓荷不同生境類型資源數(shù)量分布

3 結(jié)論與討論

3.1 優(yōu)樹選擇結(jié)果

連城縣保存瀕危半楓荷樹66株，具有分布零散、分布范圍廣、垂直分布差異明顯的特點(diǎn)。主要分布在姑田、莒溪、揭樂、羅坊、賴源等5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)8個(gè)行政村。其中，胸徑≥35 cm、樹高>25 m的大樹有8株；胸徑22.5～35 cm、樹高16～25 m的較大樹有10株，散生在姑田鎮(zhèn)上余村、揭樂鄉(xiāng)魏寨村、莒溪鎮(zhèn)池家村的毛竹林分中；胸徑7.5～22.5 cm的中樹半楓荷有33株，分布在次生闊葉樹林和馬尾松混交林分中；胸徑<7.5 cm的半楓荷幼樹有15株，主要分布在次生闊葉林內(nèi)。以材積、樹高、胸徑為數(shù)量評價(jià)指標(biāo)，結(jié)合樹干干形、圓滿度、冠徑比、葉型(楓葉比例)、樹冠濃密度、側(cè)枝粗細(xì)度等形質(zhì)指標(biāo)，采用3株優(yōu)勢木對比法共精選出5株優(yōu)樹，入選率占候選優(yōu)樹83.3%，占半楓荷總株數(shù)的7.6%。散生優(yōu)樹其形質(zhì)得分達(dá)9.2分，且生長良好，故也入選優(yōu)樹。

3.2 瀕危原因分析

半楓荷資源數(shù)量曾經(jīng)較多，但如今面臨極度瀕危，其原因主要有幾點(diǎn)。一是半楓荷生長環(huán)境人為活動頻繁，其枝干、樹皮、根均為民間藥材，被人為砍枝、剝皮和挖根用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腰肌勞損等，造成中、幼齡林林木死亡。二是人為干擾使其生境遭到嚴(yán)重破壞?，F(xiàn)存的大樹、較大樹多在毛竹林中。近年竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)濟(jì)效益較好，林農(nóng)為擴(kuò)大竹林面積，環(huán)剝或采伐闊葉樹，致使闊葉林或針闊葉林變成竹林。竹林中僅存的大樹其生境環(huán)境劇烈改變導(dǎo)致物種難以繁衍。在保存較好的次生闊葉林內(nèi)，半楓荷幼樹得到繁殖和保護(hù)。三是半楓荷結(jié)實(shí)率低，其朔果在陽光下曝曬才能開脫種子，也加大了種子野外生存的難度。

3.3 保護(hù)和搶救建議

一是針對分布在竹林的大樹，采取就地保護(hù)與恢復(fù)適宜生境措施進(jìn)行搶救，即將半楓荷樹冠投影范圍外延1.5 m內(nèi)的毛竹進(jìn)行采伐，并以竹鞭深度為標(biāo)準(zhǔn)沿樹冠開0.5 m深的水平溝，剪斷和清除樹冠下竹鞭。有條件可沿溝切擋板等，阻止或抑制竹林向半楓荷生長區(qū)域擴(kuò)鞭。同時(shí)套種楓香、木荷、閩粵栲、半楓荷等伴生闊葉樹，逐步恢復(fù)其原生境。二是針對有半楓荷分布的次生闊葉樹林和馬尾松林分，做好封山育林和林分修復(fù)，同時(shí)開展野生撫育技術(shù)的研究，將人工繁殖的半楓荷苗木移植到原有的生境中，或?qū)⒎N子撒播在原有生境內(nèi)，以期恢復(fù)野生種群，使現(xiàn)有次生闊葉樹和馬尾松林分逐步演替為常綠闊葉林小區(qū)。三是開展遷地保護(hù)與種子資源收集。據(jù)調(diào)查半楓荷在福建龍巖、三明、泉州等地均有分布，但均為零星分布。建議以龍巖為中心，選擇國有林場等建立一定面積的半楓荷種質(zhì)資源收集區(qū)，以保存和研究半楓荷種質(zhì)資源，并開展生物學(xué)特性及觀賞、藥用價(jià)值研究。四是對全省分布的半楓荷每年做好采種工作，開展人工繁育、無性繁殖與定向栽培技術(shù)研究，通過人工栽培擴(kuò)大半楓荷的生物種群數(shù)量。五是加大資金投入和政策扶持力度，確保保護(hù)和搶救措施實(shí)施到位。