陜西佛坪國家級自然保護(hù)區(qū)木蘭科植物資源現(xiàn)狀調(diào)查

趙榮榮，周 剛，馮花妮，王蘭寧，朱 琳，冀曉麗

(陜西佛坪國家級自然保護(hù)區(qū)管理局，陜西 佛坪 723499)

1 引言

木蘭科(Magnoliaceae)植物是世界植物界所矚目的雙子葉植物中的原始類群，世界木蘭科植物有16屬,300余種，中國有11屬160余種，是木蘭科植物資源最豐富的國家之一，占全科屬總數(shù)的69%，種屬總數(shù)的53%[1]，主要分布在亞洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)，集中在中國南部和中南半島。秦嶺分布有2屬5種，根據(jù)1997和2013年的調(diào)查，佛坪保護(hù)區(qū)有1屬5種，其為木蘭屬(MagonliaL.)，分別為玉蘭(MagnoliadenudataDesr.)、望春玉蘭(MagnoliabiondiiPaman)、武當(dāng)玉蘭(MagnoliasprengeriPamp)、厚樸(MagnoliaofficinalisRehd. et Wils.)、凹葉厚樸(Magnoliaofficinalissubsp.biloba (Rehd. et Wils.) Cheng Law)[2]。木蘭科大多數(shù)植物種類是高達(dá)15～40 m的喬木，它們與其他科的喬木組成森林上層的優(yōu)勢樹種，在維持生態(tài)平衡方面起著重要的作用。木蘭科植物是重要的科學(xué)研究材料，并且具有芳香、藥用、工業(yè)用材等多種經(jīng)濟(jì)效益和綠化、美化、優(yōu)化環(huán)境等生態(tài)效益。由于植物本身和人為破壞等原因，約有39種木蘭科植物趨于瀕危狀態(tài)，是被子植物中受到嚴(yán)重威脅種類最多的科，多為古老種、持有種或具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的樹種，其中屬于我國重點(diǎn)保護(hù)的珍稀瀕危植物有29種[3]。

2 自然概況

佛坪保護(hù)區(qū)位于秦嶺中段南坡的陜西省佛坪縣西北部，西與陜西長青、黃柏塬國家級自然保護(hù)區(qū)毗鄰，北接陜西周至國家級自然保護(hù)區(qū)，東連陜西觀音山國家級自然保護(hù)區(qū)，南為佛坪縣岳壩鄉(xiāng)，處于秦嶺自然保護(hù)區(qū)群的核心位置。東經(jīng)107°41′～107°55′，北緯33°33′～33°46′，總面積29240 hm2。佛坪保護(hù)區(qū)在陜西省地貌區(qū)劃中，屬于秦嶺山地區(qū)、秦嶺南坡中山亞區(qū)。海拔980～2904 m，區(qū)內(nèi)土壤主要有黃棕壤、棕壤和暗棕壤3種類型。黃棕壤分布在1300 m以下，是低山落葉闊葉林植被下發(fā)育的土壤，土層較厚，pH值呈中性-微酸性反應(yīng)；棕壤主要分布于 1300～2200 m的中山地帶，是落葉闊葉或針闊混交林下發(fā)育的土壤，所占面積較大，土壤肥力較高；暗棕壤主要分布于海拔2200～2800 m，是以針葉樹為主的針闊葉混交林下發(fā)育的土壤，自然肥力高，地表覆蓋厚，地被物豐富；海拔2800 m以上局部分布有少量亞高山灌叢草甸土[4]。本區(qū)的氣候?qū)賮啛釒П本壣降嘏瘻貛夂?，總體而言氣候溫和，夏無酷暑，冬無嚴(yán)寒，冬春雪雨稀少偏旱較燥，夏秋降水集中多洪潮濕，具有顯著的山地森林小氣候特征，氣候垂直變化明顯[5]。區(qū)內(nèi)年均氣溫 11.5 ℃，年均日照 1726.5 h；區(qū)內(nèi)年均降水量 924 mm，多集中在4～10月份。區(qū)內(nèi)分布有2種國家一級重點(diǎn)保護(hù)植物，52種國家二級重點(diǎn)保護(hù)植物，是我國生物多樣性最為豐富的區(qū)域之一[6]。

3 調(diào)查方法

大量收集整理歷年來佛坪保護(hù)區(qū)有關(guān)木蘭科植物調(diào)查研究的資料、咨詢植物類專家和學(xué)者，在此基礎(chǔ)上，確定在佛坪保護(hù)區(qū)全境范圍內(nèi)采用樣線調(diào)查與生態(tài)學(xué)樣方相結(jié)合的方式對木蘭科開展植物資源調(diào)查。在全區(qū)預(yù)設(shè)了42條調(diào)查樣線，沿著調(diào)查樣線進(jìn)行“S”形或“Z”形行走(圖1)。選擇木蘭科樹種分布集中的地點(diǎn)進(jìn)行樣方調(diào)查，樣方面積為400 m2。在調(diào)查過程中拍攝照片并記錄其植物種類、數(shù)量、分布地點(diǎn)、經(jīng)緯度、海拔、坡度、生長狀況等內(nèi)容，整理出佛坪保護(hù)區(qū)木蘭科植物的種類及分布，同時(shí)對木蘭科植物資源的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并提出保護(hù)對策[7～9]。

圖1 佛坪保護(hù)區(qū)木蘭科植物資源調(diào)查樣線

4 結(jié)果與分析

通過調(diào)查，佛坪保護(hù)區(qū)現(xiàn)有木蘭科植物有1屬4種，其為木蘭屬，分別為玉蘭、望春玉蘭、武當(dāng)玉蘭、厚樸。占秦嶺地區(qū)木蘭科總屬數(shù)的50%和總種數(shù)的80%，其中屬于國家二級保護(hù)植物的有1種，為厚樸。根據(jù)資料顯示，1987年之前，佛坪保護(hù)區(qū)境內(nèi)有大量厚樸存活(表1)。

4.1 木蘭科植物地理分布

4.1.1 水平分布

佛坪保護(hù)區(qū)境內(nèi)的木蘭科植物共有192棵，多生長在溫暖濕潤、土壤肥厚、排水良好的溝谷、河邊、山坡，其伴生樹種多為殼斗科(Fagaceae)的栓皮櫟(QuercusvariabilisBl.)、小橡子樹(Quercusglanduli-feraBL.var.brevipetiolata Nakai)、青崗(quercusdentatathunb)等，松科(Pinaceae)的油松(PinustabuliformisCarri.)等，林下廣布巴山木竹(Bashaniafargesii)。

玉蘭53棵，分布于西河、磨門溝等地；望春玉蘭124棵，在岳壩、大古坪、三官廟等區(qū)域均有分布；武當(dāng)玉蘭14棵，分布于中嘴梁、黑溝梁、團(tuán)坪等地；厚樸1棵，分布于中嘴梁。分布數(shù)量最多的為望春玉蘭，分布數(shù)量最少的為厚樸(圖2)。

表1 佛坪保護(hù)區(qū)木蘭科植物資源統(tǒng)計(jì)

圖2 佛坪保護(hù)區(qū)木蘭科植物分布

4.1.2 垂直分布

佛坪保護(hù)區(qū)的森林植被主要有4個自然垂直帶。在海拔1000～1300 m，為低山落葉闊葉林帶，以栓皮櫟為代表；1300～2200 m，為針闊混交林帶，本帶可分為兩個亞帶，海拔1300～1800 m，為松櫟林亞帶，以銳齒櫟(Quercusaliena.var .acuteserrata)和油松為代表，海拔1800～2200 m，為松樺林亞帶，以華山松(PinusarmandiiFranch)和紅樺(Betulaalbo-sinensisBurkill)為代表；海拔2200～2600 m，為中山落葉闊葉小葉林帶，以紅樺和牛皮樺(Betulaalbo-sinensisvar. septentrionalis)為代表；海拔2600～2800 m，為亞高山針葉林帶，以巴山冷杉(AbiesfargesiiFranch.)和太白紅杉(LarixchinensisBeissn.)為代表[10]。

佛坪保護(hù)區(qū)木蘭科植物主要分布于低山落葉闊葉林帶和針闊混交林帶，其垂直分布范圍在1000～2000 m。海拔1000～1200 m分布的有望春玉蘭和玉蘭，主要分布的是望春玉蘭，大多分布在溝谷、河邊的

低山落葉闊葉林帶；海拔1200～1600 m分布的有望春玉蘭、玉蘭和武當(dāng)玉蘭，其中1200～1400 m分布望春玉蘭最多，1400～1600 m分布的玉蘭最多，多分布在溝谷、河邊的針闊混交林帶；1600～1800 m分布有望春玉蘭、玉蘭、武當(dāng)玉蘭和厚樸；1800～2000 m分布有望春玉蘭、玉蘭、武當(dāng)玉蘭，分布最多的為玉蘭。大多分布于海拔1000～1600 m(表2)[11]。

4.1.3 坡度分布

在調(diào)查過程中將坡度大小分為6個等級，分別是平坡(0～5°)、緩坡(6～15°)、斜坡(16～25°)、陡坡(26～35°)、急坡(36～45°)、險(xiǎn)坡(46°以上)。對各種類木蘭科植物在不同坡度的分布數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(圖3)?？傮w來看，玉蘭在不同坡度分布由高到低依次是陡坡、斜坡、緩坡、急坡；望春玉蘭在不同坡度分布由高到低依次是緩坡、陡坡、斜坡、平坡；武當(dāng)玉蘭在不同坡度分布由高到低依次是斜坡、急坡、緩坡、陡坡；厚樸分布在斜坡。

基于本次調(diào)查數(shù)據(jù)對比得到：4種木蘭科植物分布數(shù)量比例最高的坡度各不相同。這可能和樹種本身生長習(xí)性相關(guān)，也和本次調(diào)查的時(shí)間、人力投入、資金等有關(guān)，有望在今后的調(diào)查研究中更加深入。

4.2 木蘭科植物生長狀況

在本次調(diào)查的基礎(chǔ)上，總結(jié)了部分有代表性的木蘭科植物的生長特性，其中樹高、胸徑、冠幅用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。同時(shí)結(jié)合木蘭科植物的樹干、葉片、病蟲害等情況，判斷其生長狀況(表3)。

圖3 佛坪保護(hù)區(qū)木蘭科植物坡度分布

表3 佛坪保護(hù)區(qū)木蘭科植物生長狀況統(tǒng)計(jì)

5 討論與建議

本次調(diào)查結(jié)果顯示，佛坪保護(hù)區(qū)4種木蘭科植物分布數(shù)量由多到少依次是望春玉蘭、玉蘭、武當(dāng)玉蘭、厚樸，水平主要分布在大古坪、西河區(qū)域，垂直分布主要在海拔1000～1600 m之間，其伴生樹種多為栓皮櫟、小橡子樹、青崗、油松、巴山木竹等。喜肥沃、排水良好的弱酸或弱堿性土壤。相較于1997、2003年的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，木蘭科植物種群和數(shù)量有所減少，且生長狀況一般，無繁殖與更新。

5.1 木蘭科植物種群和數(shù)量減少的原因

(1)由于木蘭科植物具有較高的藥用、觀賞及材用等經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在歷史上曾經(jīng)歷過人為的大肆剝皮、采伐與利用，致使佛坪保護(hù)區(qū)境內(nèi)木蘭科植物資源遭到嚴(yán)重破壞，種群和數(shù)量不斷減少，有些逐漸淪為瀕危種。

(2)受自身繁殖能力的影響，也導(dǎo)致了木蘭科植物種群和數(shù)量的減少。一方面，大多數(shù)木蘭科植物種皮表面覆有一層油脂，通透性差致使種子發(fā)芽困難，需要經(jīng)過人工處理來提高其成活率。如武當(dāng)木蘭種子屬綜合性休眠類型，有隔年發(fā)芽的特性[12]。另一方面，有的木蘭科植物花粉傳播和授粉困難。如凹葉厚樸為異交繁育類型，傳粉過程中需要授粉者[13]。

5.2 佛坪保護(hù)區(qū)木蘭科植物資源保護(hù)策略

(1)加強(qiáng)宣傳教育，提高村民的環(huán)境意識和法律意識。利用電視、網(wǎng)絡(luò)等多媒體形式開展野生植物多樣性保護(hù)及環(huán)境保護(hù)的科普教育，使村民深刻認(rèn)識到生物多樣性的重要性，培養(yǎng)村民保護(hù)環(huán)境的意識，把保護(hù)變成村民的自覺行為。

(2)加強(qiáng)木蘭科植物就地保護(hù)。對數(shù)量較少的樹木進(jìn)行掛牌保護(hù)，定期觀察、記錄其生長狀況[14]。對于瀕危物種可以進(jìn)行就地保護(hù)，并加大管護(hù)力度，積極利用人工促進(jìn)天然更新方法，就地繁育、恢復(fù)和擴(kuò)大種群數(shù)量。

(3)開展人工栽培繁育的研究與應(yīng)用[15]。在秦嶺中段(南麓)水源涵養(yǎng)與生物多樣性保護(hù)恢復(fù)項(xiàng)目中，向野外人工種植厚樸，讓其逐漸成為逸生種群，以利于厚樸種質(zhì)資源的保護(hù)。同時(shí)選擇建立木蘭園，利用組織培育、嫁接技術(shù)等人工繁育技術(shù)打破木蘭科植物繁育的瓶頸，對木蘭科植物進(jìn)行栽培，這樣既可滿足社會的經(jīng)濟(jì)和觀賞價(jià)值，又可緩解對野生資源的壓力，從而達(dá)到保護(hù)木蘭科植物種質(zhì)和遺傳資源的目的。