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深圳梧桐山风景区桫椤种群现状及其生态保护对策



全 文 :中山大学学报论丛 , 2006年 第 26卷 第 9期
SUN YATSEN UN IVERSITY FORUM , Vo l. 26 No. 9 2006
深圳梧桐山风景区桫椤种群现状
及其生态保护对策*
张 玲1 , 王晓明2 , 刘永金 1
(1. 深圳市梧桐山风景名胜区 , 广东 深圳 518004;
2. 深圳市城市绿化管理处 , 广东 深圳 518000)
摘 要:桫椤是中生代的古老孑遗物种 , 被列为国家二级珍稀濒危保护植物。桫椤主产热带地
区 , 在深圳梧桐山风景区亦保存有较大的种群。多次野外调查发现 , 在梧桐山桫椤沟保存有桫椤种
群 200多株 , 桫椤与粉单竹形成优势种 , 群落的其它组成成分主要为南亚热带常绿阔叶林的常见次
生成分。桫椤谷中桫椤大多数高于 100 cm , 最大的高达 10.5 m, 地径达 45 cm。该群落种群年龄结
构呈现出不稳定的金字塔结构 , 是一个孑遗性的群落。在此基础上探讨了桫椤种群研究的价值与意
义 , 分析了导致桫椤致濒的原因 , 提出了梧桐山桫椤种群生态保护的三个对策。
关键词:桫椤;种群;深圳梧桐山风景区;生态保护
中图分类号:Q948.1  文献标识码:A  文章编号:1007-1792 (2006) 09-0202-09
桫椤 Alsophila spinulosa是中生代的古老孑遗物种 , 对植物物种的形成和植物地理区系的研
究 , 以及古生物学 、 古气候 、 古环境变迁的研究均具有重要价值 。桫椤的茎含有黄酮苷 、生物
碱 、氨基酸 、二元酚等成分 , 桫椤株形美观 、 雅致 , 具有较高的药用价值 、观赏价值和开发前
景 。桫椤曾是国家一级保护植物 , 由于其繁殖生长要求环境条件较苛刻 , 所以现在我国华南地
区只有零星分布 , 属于濒危物种 , 被誉为 “植物界的活化石 ”, 也是深圳仅有的两个国家一级
保护植物之一。但桫椤的主要分布区在热带 , 约有 600多种 , 广泛分布于中热带以南地区 , 我
国的福建 、 江西 、湖南 、 贵州 、广东 、广西 、 云南 、四川等地均有发现 , 鉴于其分布范围 、植
株数量均较多 , 因此该种群在 1999年公布的国家珍稀濒危保护植物中被降为二级保护种 。作
为较恐龙时代更早的森林植被霸主 , 桫椤景观具有巨大的震憾力 。
桫椤为高大乔大 , 主干明显 , 树冠开展 , 树形美观 、雅致 , 幼叶拳卷 , 成熟叶为三回羽状
深裂 , 长 1 ~ 3m , 生于茎顶 , 整体造型在园林上极富观赏价值 。桫椤是热带森林植被的特征
成分或优势成分 , 在有桫椤种群分布的地区 , 森林植被往往发育良好 , 环境湿润 , 并且也常常
伴生有其他重要物种 。因此就现代意义的植被景观而言 , 以桫椤占优势的植被景观 , 具有巨大
的无可比拟的景观和环保教育意义。
在 2005年 9月间 , 作者对深圳梧桐山桫椤沟进行了几次野外调查 , 结果揭示了梧桐山桫
椤植物群落分布的现状并提出了相应的生态保护对策 , 论文对进一步开展桫椤种群的研究具有
一定意义。
* 收稿日期:2006 - 05 -28
作者简介:张玲 (1959 -), 女 , 山西五台人 , 深圳市梧桐山风景名胜区工程师。
一 、 深圳梧桐山风景区桫椤种群分布的现状
(一 )梧桐山桫椤种群分布地的生境特点
梧桐山地处深圳市东南部 , 地理位置东经 113°37′~ 114°37′, 北纬 22°27′~ 22°52′, 为深
圳市最高峰 , 莲花山余脉 , 自西南向东北渐次崛起 , 主峰海拔 944 m , 南与香港大雾山 (海拔
958m)对峙 , 向东南远眺烟波浩淼的大鹏湾海面及美丽的大鹏半岛尽收眼底。梧桐山地带性
植被主要是南亚热带常绿阔叶林 、南亚热带山地常绿阔叶林和山顶矮林。西部为深圳市仙湖植
物园 , 深圳水库 , 东部为三洲田森林公园 , 以及盐田港 。在气候方面 , 气候上属南亚热带海洋
性季候风气候区 , 夏季受东南季候风影响 , 高温多雨;冬季受东北季候风和东北信风以及北方
寒流影响。年平均气温 22 ℃, 极端最高气温 38.7 ℃, 极端最低气温 0.2 ℃, 年平均降水量
1 933.3mm , 相对湿度 71% ~ 85%, 蒸发量较大年平均 1 500 ~ 1 800mm。辐射热丰富 , 全年
达 125 kJ cm2。日照时数较长 , 年均 2 281 h。总体上适宜热带 、亚热带植物的生长 。
(二 )调查地点及调查方法
调查地点位于梧桐山东南坡 , 盐田管理站附近 , 桫椤谷 , 大概东经 114°13.819′, 北纬
22°34.960, 海拔约 220m。采用一般群落调查方法 , 即单株记账调查法 , 记录树种 、 高度 、
胸径 、 枝下高 、 冠幅等。梧桐山其它地区也进行大概的分布普查 。
(三 )梧桐山桫椤群落的种群特征
1. 群落的种类组成
调查结果表明 , 在梧桐山范围共有桫椤植物 200多棵 。桫椤群落中的优势种以桫椤和粉单
竹 Bambusa chungii为主 , 桫椤在乔木层 、 灌木层和草本层都有分布 , 乔木层主要有桫椤 、假
苹婆 S terculia lanceola ta、 粉单竹 、 华润楠 、青果榕 、阴香 、 鸭脚木等 , 高约 5 ~ 7m;灌木层高
度一般为 2 ~ 4m , 主要种类有杜茎山Maesa japonica、 鲫鱼胆 、 野牡丹 、 五指毛桃 、 鬼灯笼 、
银柴 Aporosa ch inensis、朱砂根 Ardisia crena ta、 白背叶Ma llotus apelta、白木香 Aquilaria sinensis、
柏拉木 、水团花 、水东哥 Saurau ia tristy la等。草本层通常不连续 , 在受到光斑照射的地方或林
隙处较丰富 , 盖度较大。而垂直层次完整 , 灌木和藤本植物丰富的地方 , 草本植物种类少 , 盖
度也小 。常见的草本植物有海芋 Alocasia macrorrh iza、草豆寇 A lpin ia katsumadai、乌毛蕨 B lech-
num orientale、 金毛狗 Cibotium barometz、草珊瑚 、 平滑楼梯草 E latostema laeviga tum 、苎麻 Boe-
hm eria n ivea等。藤本植物比较丰富 , 常见的有菝葜 Sm ilax ch ina、瓜馥木 F issistigma oldham ii、
锡叶藤 Tetracera asiatica、紫玉盘 Uvariam icrocarpa、 粪箕笃 Stephania longa、 玉叶金花Mussaen-
da pubescens、 牛白藤 、 飞龙掌血 Toddalia asiatica等。桫椤沟明显有人为干扰过的痕迹 , 现在
还可以看到以前修建的石头围墙 , 据说在 20世纪 80年代曾经有人在这里居住 , 因建立风景区
所以迁出 , 如今这里还有大片的竹子生长 , 以粉单竹为主 , 间杂有慈竹和青皮竹 Bambusa tex-
tilis的生长。可以推断 , 在居家迁出后 , 环境逐渐变好 , 恢复自然 , 使得桫椤能够大面积的繁
殖生长 , 所以才有大量的幼苗出现。
以单个 10m ×10m即 100 m2样地为例 , 调查共有维管植物 93种 (表 1), 其中蕨类 24
种 。这些植物大多为亚热带常绿阔叶林的常见成分 , 其中青皮竹是在上个世纪六七十年代人工
种植的 , 目前发育很快 , 形成荫蔽 , 其余为南亚热带地区常绿阔叶林的常见种 。
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2. 优势种群及其结构
梧桐山桫椤谷的 600m2样地中 , 共有 82棵桫椤 (表 2), 其高度大多数在 100 cm , 植株
最大者高达 10.5m , 地径达 45 cm。经初步分析表明桫椤种群中 , 直径在 10 cm以上的有 14
株 , 而且幼苗较多 , 老树也较为常见 , 但是中龄树较少 , 整个桫椤种群年龄结构呈现出不稳定
的金字塔结构 , 是一个孑遗性的群落。由于桫椤是耐荫性树种 , 其孢子能在荫湿的环境下萌
发 , 其幼苗尤为耐荫 , 因此形成了较大的幼苗的密度 , 但是随着幼苗的继续生长 , 种内和种间
竞争加剧 , 加上人为干扰的影响 , 削弱了幼苗的更新能力 , 使得胸径约 10 cm的植株数量减
少 , 从而使种群大小级分布的金字塔形不太规则。因此 , 保护和培育研究有待加强 。
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二 、 梧桐山桫椤种群的生态保护对策
(一 )桫椤种群研究的价值与意义
桫椤类属古老的树蕨 。该类植物的生长可追溯至 2.5亿 ~ 3.5亿年前 , 是恐龙时代或更早
时期的植被优势种群 。桫椤在中生代时曾广泛分布于全球 , 也是当时恐龙的草食来源 , 现在其
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分布已明显缩小 , 主要存在于热带 , 以及亚热带的避难所地区 , 在我国目前仅存 3属约 14种 ,
主产华南 、 西南 , 多零星分布 , 其中桫椤 (Alsoph ila spinu losa)曾被列为国家一级保护植物 ,
属于孑遗种 , 被称为 “活化石 ”。桫椤类植物的发展和演化经历了慢长的历史 , 对探讨物种进
化 、气候变迁 , 以及古地质 、 古地理 , 以及现代环境的退化与敏感性等方面均具有重要意义。
普遍认为 , 导致物种致濒的主要原因有:①自然的原因;②生物的原因;③自身的原因;
④人为的原因。恰恰是 , 桫椤分布区域的缩小以及在华南地区种群的减少 , 均存在四方面的原
因 。其中 , 人为的因素包括:①社会发展 , 城乡化 , 导致生境丧失 , 或生境被割裂 , 片断化;
②动植物资源的广泛开发利用 , 使物种多样性遭受破坏 , 物种减少;③土壤 、水资源 、 大气
污染等导致生态系统受损;④外来种的入侵 , 会加剧环境压力;⑤现代意义的林业 、 农业作
业方式 , 单一树种的森林与作物培育 , 导致病虫害;⑥大区域的全球变化 , 温室效应 , 气温
上升 , 也会导致环境退化 。就梧桐山地区的桫椤及其生境而已 , 目前还不甚清楚那些原因在起
主要作用 , 这也正是迫切需要开展桫椤种群生态环境研究的原因和意义所在。
(二 )目前有关桫椤种群的研究进展
桫椤科植物在中国分布于秦岭以南地区 , 包括台湾 、海南 、 广东 、广西 、 福建 、四川 、云
南 、贵州 、 湖南 、浙江 、 江西 、西藏等省区 , 海拔 135 ~ 2 500 m (代正福 , 周正邦 , 2000)。
由于第三纪 、第四纪强烈的地壳运动 , 大陆低地发生大规模的海侵 , 逐而使桫椤种群向热带地
区退却 , 而在我国广大地区形成零星分布 , 但在华南很多地区仍保存在较多的种群 。因此 , 各
地区均对桫椤种群开展了多方面的生物学研究 。
最近以来 , 大量分布于广东及华南 、 西南地区的桫椤种群被发现 , 例如:四川金沙沟桫椤
自然保护区 (1984)、广东四会桫椤谷 (2005)、梧桐山桫椤谷 (2005), 鼎湖山桫椤群落 、广
东连山桫椤群落 (2004)、广东河源桫椤种群 (2001)、 广东乳源桫椤种群 (2005)、广东仁化
桫椤种群 (1998)、 深圳塘朗山种群 (2003)、广东三水桫椤种群 (2000)等 。
同时 , 开展有关多方面的生态学 、 生物学研究 , 例如:1985年 , 毕世荣等开展桫椤组织
培养研究;1996年 , 王俊浩等开展鼎湖种桫椤的繁殖栽培研究;2000年 , 苏应娟等开展海南 、
广东种群的遗传结构研究 , 并与地理分布相联系 , 主要以黑桫椤 9个种群为对象 , 测定叶绿体
cpNDA trnL-F非编码序列区序列 , 认为海南与广东的种群间不存在遗传分化 , 而其单倍型系统
发育地理式样具 “星散” 特征;另外 , 苏应娟对塘朗山 57个个体聚类分析认为可以划分为四
个亚群;2004年 , 莫新寿等开展繁殖技术研究;2005年 , 宋斌等探讨桫椤植物的种群结构与
动态特点;特别是 2002年 , 袁守良 、 梁盛等对桫椤生长的适宜因子进行研究 , 认为赤水在降
雨量在 1 000 mm以下 , 湿度在 70%以下的地区桫椤均不能生存 。森林覆盖在 70%以下 , 夏季
连续 10 d以上晴天 、高温 、 阳光直射 , 桫椤叶片就会死亡 。
总体而言 , 关于桫椤的研究文献比较多 , 但对城市地区局部区域环境中桫椤种群进行多方
面的综合生态学 、生物学研究 , 并与环境的片断化影响 、自然生境退化或受损 , 以及自然种群
构建 、 恢复和回归等相联系 , 在国内尚极为少见。
(三 )关于梧桐山桫椤种群生态保护的对策
造成梧桐山桫椤种群出现生态与生存危机的主要因子有两个方面:一是人为因素;二是生
物因素 (病虫害 )。其中最主要的是人类因子 。桫椤是古森林的遗迹 , 由于其生境较特殊 , 桫
椤对周围环境的变化非常敏感 , 即使是群落中其他植物遭到践踏破坏或者采伐 , 桫椤都会产生
反应 , 甚至死亡 , 所以要保护好这一濒危物种资源 , 首要任务应是保护好赖以生存的环境不再
遭受人为的干扰和影响 .因此 , 首先应实行就地保护 , 限制人为影响 , 在在风景区内建立桫椤
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科研保护站或者相应机构专门负责桫椤的保护和研究工作。
1. 就地保护
具体保护措施是在桫椤保护地区限制人进入 , 以保护此地段的环境不受破坏 , 停止一切在
周围进行的施工和建设工作 , 如果万不得以的施工工作要以不破坏这里的环境为前提。加大生
态环境有关法律 、法规的宣传 , 教育群众 , 引导群众参与环境保护。
群落改造是就地保护的主要措施 。桫椤沟中的竹子是群落优势种 , 调查发现有些竹子已经
覆盖到桫椤的上面甚至竹杆压到桫椤的树身 , 这不利于桫椤的生长 , 建议分期分批砍伐掉部分
竹子 , 栽种一些沟谷中常见的乡土树种 , 尤其是桫椤的伴生树种 , 如:假苹婆 、水东哥 、多花
山竹子 Garciniamultiflora、白木香 、猴耳环 P ithecellobium clypearia、 蒲桃 Syzygium jambos、青果
榕 F icus variega ta、 草豆寇 Alpinia ka tsumada i、 艳山姜 Alpinia zerumbet等 , 用人为和自然方法相
结合的方式来改造这里的群落环境。
在群落改造与构建时 , 参考典型桫椤群落的物种多样性组成 , 以及华南南亚热带地区常绿
阔叶林的物种多样性组成及群落结构 , 有目的地选择本地树种 , 通过 “引种方式 ” 引入桫椤
生长地 。不适宜的物种通过 “择伐方式” 去除 。
2. 迁地保护
梧桐山分布有较多桫椤群落 , 除桫椤沟外其它景点 3 ~ 5处亦分布有桫椤种群 , 如面向仙
湖植物园的小梧桐 , 盐田水打屋子 (海拔 200多米处的山沟两旁发现有 50多株 , 胸径达 14
cm , 树龄在 50 a以上)等。可以在小梧桐山面向仙湖植物园方向的半山腰 , 选择环境条件合
适的地点建立 “桫椤种群物种多样性迁地保育园 ”, 并从深圳 、 广东省其它地区 , 以及国内外
引种多种桫椤种群 , 建立保育园。并以此为基础 , 利用桫椤种群所具有的优良园林树种特性 ,
营造桫椤景观区 , 从而促进对珍稀物种的保护 , 以及提升风景区的园林观赏特色。景观区以桫
椤种群为主 , 为乔木层的主要树种 , 配合其它蕨类植物 , 或者一些原始的种子植物 , 或者一些
重要的被子植物类群 。一方面 , 考虑桫椤种群的生长条件;另一方面 , 在景区营造过程中 , 充
分考虑桫椤种群 、优势种群 、 相关原始类群 (蕨类 、 裸子植物 、 被子植物 )在垂直空间 、水
平空间的拾配。并按局部分片完成的方式逐渐扩大种植区面积。
3. 繁育研究
桫椤在野外数量极少 , 靠本身繁殖又很困难 , 因此我梧桐山风景区生态研究所开始利用人
工繁殖的方法来桫椤繁育研究 , 主要采用孢子繁殖方式进行。主要进行两方面的试验研究工
作:一是摸索实验环境 , 参考自然环境条件下桫椤种群的生长特点 , 特别是仔细观察桫椤的生
存环境下雌雄配子体的生长状况 , 以及调查记录土壤 、 光照 、温 、湿度条件特点 , 可为构建桫
椤幼苗回归自然 , 以及为桫椤种群的保育成功提供重要依据 。二是孢子萌发研究 , 可以通过采
用多种培养基来培养桫椤孢子 , 并配置若干梯度系列的生长土壤介质培养桫椤幼苗 , 在完成成
功后移植至桫椤沟或其它自然环境中使桫椤幼苗得到正常生长。
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(责任编辑 张楚民 )
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