淺析霧靈山保護區(qū)大花杓蘭極小種群的保護

張艷俠，王 水，張海江

（河北霧靈山國家級自然保護區(qū)管理中心，河北 承德 067300）

霧靈山國家級自然保護區(qū)位于我國暖溫帶河北省承德市興隆縣北部，地處燕山山脈，主峰海拔2 118 m。地理位置獨特，既處于暖溫帶落葉闊葉林帶向溫帶針闊混交林帶的過渡地帶，又位于華北、東北、內蒙古三大植物區(qū)系的交匯處。保護區(qū)內自然地貌類型異常豐富，海拔高差變化大，溝谷切割較為劇烈，使得保護區(qū)內植被分布多樣、生態(tài)系統(tǒng)植被類型繁多，為境內眾多生物種類的生息繁衍提供了優(yōu)越條件。保護區(qū)內森林覆蓋率高達87%，現有高等植物165科645屬1 870多種，因此霧靈山也被專家譽為“華北物種基因寶庫”。

大花杓蘭（Cypripedium macranthosSwartz）屬于蘭科杓蘭屬，為多年生草本植物，因其形狀酷似一個口小肚大的囊袋，又名“大口袋蘭”。大花杓蘭花呈紫紅色，花朵直徑5～6 cm，是中國野生蘭花中觀賞價值非常高的一種蘭花，被譽為“中國北方地區(qū)最美麗的蘭花”。目前，我國北方自然分布的大花杓蘭野生種群瀕臨滅絕，已被列為國家一級瀕危保護植物。大花杓蘭對生長環(huán)境要求嚴苛，只有在水分供應充足、土壤排水良好、晝夜溫差較大且空氣流通良好的條件下才能更好地生長[1]。大花杓蘭生長區(qū)域多位于海拔450～2 400 m的針葉林、針闊混交林、闊葉林邊緣、開闊草甸等小環(huán)境好的區(qū)域，種群內個體呈群聚狀隨機分布，表現出無性繁殖、有性生殖同時存在的分布特點[2]。

近20年來，大花杓蘭的野生種群逐漸趨向衰退，數量急劇減少，棲息地喪失、旅游開發(fā)和人為采挖等因素使得自然分布的大花杓蘭野生種群瀕臨滅絕。通過對瀕危植物的分布及其生存群落特征的研究顯示，大花杓蘭的生態(tài)位寬度為0.024，表明適于其生存的生境較少，亟須采取優(yōu)先保護措施進行保護[3]。

1 現 狀

大花杓蘭主要分布在霧靈山國家級自然保護區(qū)內的高山草甸或林緣光照條件較好的小環(huán)境中，分布海拔高度在1 800 m以上。在霧靈山國家級自然保護區(qū)開展的第一次植物本底調查中發(fā)現，大花杓蘭僅為零星分布。2018年，保護區(qū)開展第二次植物本底調查，在霧靈山主峰周圍的草甸中發(fā)現大花杓蘭種群，經初步調查共20余株，主要分布在生境陽坡的亞高山草甸以及針闊混交林的陰坡，總面積約10 000 m2。每年5月中旬，當大多數伴生植物還處于休眠期時，大花杓蘭已開始萌動發(fā)芽，并迅速生長。進入6月，大花杓蘭的花朵完全綻放，9月中旬種子成熟并開裂后，植株的地上部分開始干枯。為躲避寒冷的冬季，大花杓蘭從每年9月至第二年5月上旬一直處于休眠期。

2 存在問題

2.1 游客踩踏，誤入采摘

霧靈山國家級自然保護區(qū)自1992年起開展生態(tài)旅游，依托其獨特的地理位置，成為北京市、天津市、河北省唐山市、河北省承德市4個城市游客出游的主要目的地，每年接待游客20萬人次。霧靈山國家級自然保護區(qū)自開展生態(tài)旅游以來，先后獲得“中國森林養(yǎng)生基地”“中國森林氧吧”“中國避暑名山”等榮譽稱號。隨著經濟的發(fā)展以及人們回歸自然情結意愿的提高，越來越多的游客以自駕游方式進入自然保護區(qū)中游玩，游客踐踏和誤入采摘對本已十分脆弱的野生大花杓蘭種群造成嚴重破壞。

2.2 濫采亂挖，過度采集

對大花杓蘭的過度采集是霧靈山國家級自然保護區(qū)內目前最緊迫的威脅，也是導致其野生種群數和種群個體數目在短時間內快速減少的最根本原因。在我國北方杓蘭屬植物中，大花杓蘭不僅具有極高的觀賞價值，而且還具有很高的藥用價值?！秲让晒胖参锼幹尽分杏涊d，大花杓蘭具有活血祛瘀功效，對治療跌打損傷、外傷出血具有非常好的療效。隨著大花杓蘭藥用價值的發(fā)現，導致大量的采集者濫采亂挖、過度采集，常常將所有出土的大花杓蘭個體連根挖走，僅有少量的休眠植株因當年未出土而幸存下來，這使得野外發(fā)現的大花杓蘭種群常呈現少量零星分布[4]，也使大花杓蘭得不到有續(xù)和可持續(xù)發(fā)展。

2.3 巡護成本高，保護效果差

霧靈山國家級自然保護區(qū)內大花杓蘭的分布區(qū)域海拔相對較高，如果完全依靠人力巡護管理，一方面需要投入大量的人力、物力，不僅增加成本，而且無法做到對大花杓蘭種群進行實時監(jiān)管，巡查保護效果不佳；另一方面，保護區(qū)內高海拔地區(qū)多數自然環(huán)境惡劣、道路崎嶇，給巡護人員帶來諸多不便，難以達到對大花杓蘭種群的高頻率巡查保護標準。

3 對策建議

野生大花杓蘭從種子萌發(fā)到開始開花至少需要8年的時間，一旦被大量采挖，則需要更長的時間來恢復，因此對已經發(fā)現大花杓蘭的植株保護迫在眉睫。大花杓蘭現有野生種群的個體是不可替代的寶貴資源，應在大花杓蘭現有的生境地采取就地保護措施，使現存的大花杓蘭種質資源不再繼續(xù)受到人為破壞。就地保護是在大花杓蘭的主要原產地開展對生物資源及其生態(tài)棲息地的保護工作，長期來看是最有效、最直接、最簡便的保護措施，即在生境地進行野外保護大花杓蘭自然群落和種群[5]。針對霧靈山國家級自然保護區(qū)大花杓蘭小種群保護的需要，應采取就地保護措施，利用電子圍欄、視頻監(jiān)控等方式及網絡、圖像、通信等技術，實現保護區(qū)整個監(jiān)測預警系統(tǒng)的網絡化、智能化、數字化，形成一個現代化、立體化、全天候的動態(tài)珍稀植物的監(jiān)管保護管理系統(tǒng)，加強對霧靈山大花杓蘭小種群及其棲息地的有效監(jiān)管，促進霧靈山大花杓蘭小種群繁衍生息，也為開展霧靈山大花杓蘭種群遺傳多樣性生物學研究和瀕危植物保護機制提供試驗地和素材[6]。

3.1 設置電子圍欄

電子圍欄是一款多功能智能型產品，具有準確報警、安全防護等特性，它解決了紅外和高壓電網等周界報警產品誤報率高和危險性強的問題，基本不受地形和天氣影響，適應性強，監(jiān)測無死角?？紤]到霧靈山大花杓蘭生長區(qū)域野生動物遷徙活動等因素，可采用埋地泄漏電纜的方案，具有隱蔽式特性，對區(qū)域內野生動物活動的影響較小。

3.1.1 電子圍欄泄漏電纜報警器工作原理 泄漏式電纜周界入侵報警系統(tǒng)是一種非常隱蔽式的探測報警設備，應用機制是將電纜埋在監(jiān)測周界圍下的泥土里，不會破壞周圍環(huán)境，也不會影響圍界美觀，人或動物一旦進入界內，就會被精準識別探測，是一種高科技的周界報警設備。在單個保護區(qū)域內，可敷設2條泄漏電纜，正常工作時，1根泄漏電纜傳送一定頻率的電磁場，另1根平行敷設的泄漏電纜接收電磁場，形成磁場能量防護。當入侵者進入2根泄漏電纜形成的電磁場探測區(qū)域時，電磁場能量受到波動，引起接收信號變化，通過泄漏電纜主機的智能分析，判斷是否需要報警（圖1）。

圖1 泄漏電纜報警器工作原理示意圖

3.1.2 泄漏電纜報警系統(tǒng)組成 泄漏電纜周界報警系統(tǒng)由報警管理中心主機、操作顯示鍵盤、UPS電源、報警管理軟件、周界電子地圖、視頻監(jiān)控聯動設備、編碼模塊、泄漏電纜報警器等幾部分組成（圖2）。

圖2 泄漏電纜報警系統(tǒng)拓撲圖

3.2 視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控系統(tǒng)由實時控制系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)3部分組成。實時控制系統(tǒng)具有實時數據采集處理、存儲、反饋的功能；監(jiān)視系統(tǒng)完成對各個監(jiān)控點的全天候監(jiān)視，能在多操作控制點上切換多路圖像；管理信息系統(tǒng)完成各類所需信息的采集、接收、傳輸、加工、處理工作，是整個系統(tǒng)的控制核心。目標監(jiān)控點的圖像由終端攝像機進行采集拍攝，經由4G網絡視頻信號發(fā)送到監(jiān)控中心，再由網線傳輸給數字錄像機、服務器或移動終端APP進行視頻監(jiān)控和錄像。在手機端上也能同時查看各種設備的運行情況，當前端設備監(jiān)測到入侵者時，會觸發(fā)報警設置，此時在手機端上能夠接收到報警信息提醒，方便管理人員及時快捷進行處置。

3.3 科普宣傳

為向民眾科學普及保護大花杓蘭的知識，提高民眾對保護珍稀野生植物的意識，在霧靈山國家級自然保護區(qū)內設置保護大花杓蘭宣傳欄，宣傳欄主要布設在保護區(qū)辦公地、景點等醒目地點。宣傳欄內容主要包括大花杓蘭形態(tài)學特征、生境與分布、生存現狀、霧靈山大花杓蘭的資源現狀介紹等，為保護區(qū)內大花杓蘭的保護工作起到很好的科普宣教作用。

對瀕危物種保護的目的不僅僅是維持某個物種的存在，而在于維持生態(tài)系統(tǒng)的健康和完整性。物種作為構成生態(tài)系統(tǒng)的“元件”，應該能可持續(xù)地發(fā)揮其生態(tài)功能，這是在瀕危物種保護的實踐工作中高度重視就地保護、重視野外回歸的根本原因。霧靈山國家級自然保護區(qū)大花杓蘭的就地保護為其種群繁衍生息和種群擴大提供了安全保障，也在一定程度上保護了霧靈山國家級自然保護區(qū)的生物多樣性。霧靈山國家級自然保護區(qū)大花杓蘭采取的保護措施有效防止了人類濫采亂挖，減少人類活動對大花杓蘭生境地的破壞，在保護瀕危物種方面發(fā)揮了重要作用。霧靈山國家級自然保護區(qū)大花杓蘭的科普宣教活動也會吸引社會力量參與到保護大花杓蘭的行動中去，形成自覺保護意識，這對維護霧靈山國家級自然保護區(qū)生物多樣性以及保護國家瀕危物種具有重要意義。