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中国特有植物猪血木的濒危原因及保护对策



全 文 :生态环境 2007, 16(6): 1819-1823 http://www.jeesci.com
Ecology and Environment E-mail: editor@jeesci.com
基金项目:国家自然科学基金项目(30560017)
作者简介:申仕康(1982-),男,博士研究生,从事保护生物学研究。Tel: +86-871-5035867; E-mail:ssk168@yahoo.com.cn
*通讯联系人:wangyh58212@126.com
收稿日期:2007-06-29
中国特有植物猪血木的濒危原因及保护对策
申仕康,马海英,刘湘永,王跃华*
云南大学生命科学院,云南 昆明 650091

摘要:猪血木(Euryodendron excelsum H. T. Chang)为中国特有的山茶科单型属猪血木属的珍稀濒危植物,现仅分布于广东
省阳春县八甲镇地区,且仅残存一个居群,居群内个体数量仅 100余株,该物种已被列为国家二级保护植物。物种濒危原因
分析是生物多样性保护的关键环节,文章从猪血木的地理分布、生活史特性、种群分布现状及生态环境因素影响等方面分析
了该物种的濒危现状,猪血木种群地理分布的局限性限制了其空间拓展;种子萌发和幼苗生长对生境要求特殊和种群现状不
利于其更新和发展,人为干扰对猪血木影响严重。其濒危的主要原因是人为因素引起的生境破碎化和过度砍伐所导致的个体
数量下降,文章认为现存种群和生境的保护是濒危物种保护的最有效手段,针对猪血木的濒危现状和原因,提出了就地保护,
促进自然种群的繁衍更新,建立猪血木繁育基地进行迁地保护和回归引种的保护策略,以期为猪血木的保护和种群恢复提供
科学的理论指导,也为中国珍稀濒危物种和生物多样性的保护提供基础资料。
关键词:猪血木;生态环境;濒危;保护
中图分类号:Q16 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2007)06-1819-05
猪血木(Euryodendron excelsum H.T.Chang)是特
产于我国广东阳春和广西平南、巴马的一个单型属
植物,是山茶科最高大的乔木树种 [1,2]。该属于 1963
年由张宏达教授建立,在系统位置上介于柃属(Eurya)
和红淡比属(Cleyera)之间,其特殊的系统学位置对山
茶科的系统演化及杨桐族各类群的系统关系学研究
具有重要价值[3],但由于人类对猪血木资源的高度砍
伐利用和对其生境的严重破坏,分布于广西地区的
居群已经灭绝,目前,猪血木仅在广东省八甲镇地
区有分布且居群数量稀少,在《中国植物红皮书》
中,猪血木被列为国家二级保护植物[4],按照国际自
然与自然资源保护联盟(IUCN)的划分标准,猪血
木被正式收录为极危种(critically endangered)[5], 同
时国际上将特有的单型属或者科列为重点关注和保
护的类群,以保护其在分类或遗传上的不可替代性
[6],因此,该物种属于高度濒危、凾待保护的类群。
有关猪血木的研究工作,王跃华等[7,8]和何翰等[9]开
展了其资源调查、生物学和生态学特性等研究,罗
晓莹等 [10]和王艇等 [11]利用随机扩增多态性 DNA
(RAPD)对猪血木的保护遗传学进行了研究。本文
在关于猪血木前期研究的基础上,进一步从其分布
现状、生态环境和人为破坏等方面分析其濒危原因,
并提出猪血木的保护策略,旨在为猪血木的种群恢
复和生物多样性保护提供科学的理论依据。
1 分布地自然条件及分布现状
广东省八甲镇(东经 111°24′,北纬 21°57′)是
目前猪血木仅存的分布区,八甲镇位于广东省阳春
市西南部约 55 km,与高州、电白、阳西等市县毗
邻,是阳春县最大的乡镇,八甲镇属潭水河支流乔
连河沿岸的小丘陵地区,地形起伏较小,平均海拔
160 m,平地主要为沙壤,小丘陵山坡为赤红壤和
砖红壤,属南亚热带气候,年平均气温 21.7 ℃,年
积温高达 7 000~8 000 ℃,最冷月平均温 12 ,℃整个
区域雨量充沛,年降雨量 2 000 mm 以上,雨季可
长达 6~7个月,空气湿度大,年平均相对湿度 80%,
干湿季节不明显。
猪血木主要分布于八甲镇海拔 50~200 m范围,
是一种适用于低海拔生境的物种。通过连续 4年的
野外调查研究表明:猪血木居群个体数量稀少,居
群所有个体总和约 100余株,成年植株不足 20株,
从居群分布格局来看,猪血木呈零星状分布于人口
密度较大、人类活动较频繁的山岗、村旁、路边和
农田附近,特殊的生境分布使猪血木对外界的干扰
较敏感。
2 生物学及生态学特性
2.1 生物学特性
猪血木是山茶科最高大的常绿乔木,高可达 25
m;树皮灰白色,枝叶均无毛,叶边缘具锯齿;花
白色,两性,以异花授粉为主,花期为 9-11月,产
花量较多;果实圆球形,成熟时为紫红色浆果,果
期从 10 月持续至次年 1 月,大小年现象明显;种
子圆肾形,能进行正常的有性繁殖。
DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2007.06.001
1820 生态环境 第 16卷第 6期(2007年 11月)
利用随机扩增多态性 DNA(RAPD)标记对八
甲地区分布的猪血木进行遗传变异分析表明[9,10],
猪血木遗传分化主要存在于居群内,居群间的遗传
分化较少,分析其原因可能与猪血木的分布生境及
繁育系统相关。猪血木多态位点百分率(PPB)高
达 60.90%,Hamrik & Godt[12]对 165属 449个种的
植物等位酶研究结果表明:植物多态位点百分率平
均为 50%,特有种的遗传变异明显低于广布种,因
此猪血木仍然保留着丰富的遗传多样性。
2.2 生态学特性
猪血木的分布基本毗邻村庄、农田等,分布地
原生植被大多已被破坏或基本消失,现存居群类型
主要为南亚热带季风常绿阔叶林和人工经济林,具
有较强的次生性质。群落结构仍由乔木、灌木、草
本及层间植物构成,因人类活动影响的不同而具有
不同的盖度,群落中主要植物有:樟(Cinnamomum
camphora)、油茶(Camellia oleifera)、白饭树
(Fluggea virosa)、异叶榕(Ficus heteromorpha)、
南岭楝树(Melia dubia)、桃金娘(Rhodomyrtus
tomentosa)、野牡丹(Melastoma candidum)、圆果
罗伞(Ardisia depressa)、海金沙(Lygodium ja-
ponicum)、鸭皂树(Acacia farnesiana)、米碎花
(Eurya chinensis)、广东玉叶金花(Mussaenda
kwuangdungensis)、二花珍珠茅(Scleria biflora)、
耳草( Hedyotis auricularia)、半边旗( Pteris
semipinnata)等。
3 濒危原因分析
探讨物种的濒危原因是当前生物多样性保护
的热点之一,也是保护生物学的重要研究内容[13,14]。
目前普遍认为[13,15-17],造成物种濒危的原因主要来
自两个方面:一是物种自身的生物学特性及其对环
境的适应性,即内因;二是外界各种干扰对物种生
存对物种的影响,即外因。因此对猪血木濒危原因
的分析亦主要从这两个方面入手。
3.1 地理分布的局限性
猪血木属于地区特有种,其分布地——广东八
甲镇地处热带北缘向南亚热带的过渡地带,属河尾
山和云雾山脉之间的小山丘陵地区,其中河尾山所
属的云开大山脉是广东省最古老的陆地,是唯一从
泥盆纪以来从未受过海浸的陆地,独特的气候条件
和地质构造,使该地区植物种类丰富且特有现象明
显。野外调查发现:猪血木仅分布于八甲地区海拔
50-200 m之间的沟谷疏林一带,而在其周围的山脉
和山脚均未见分布,可见猪血木的地理分布具有较
强的局限性和特有性,这一特性在某种程度上限制
了猪血木种群数量的增加和物种空间分布的有效
拓展[18]。
3.2 生活史过程存在脆弱环节
对猪血木的繁殖生物学研究发现[7,19],猪血木以
有性繁殖为主,野外调查中未发现无性繁殖植株,
成年植株均能正常开花,野外传粉途径正常,传粉
媒介以昆虫为主,且能产生大量果实,成熟果实内
均有发育正常的种子。通过种子萌发实验[7]发现:猪
血木种子无休眠期,采集后立即播种其萌发率可达
57%,而种子在自然条件下干燥 15 d后其萌发率仅
为 5%,说明猪血木种子能正常萌发,但生活时间短,
保鲜和保湿是其保持活性的重要因素,同时,猪血
木幼苗生长需要一定的荫蔽度,因此,从猪血木种
子萌发和幼苗生长条件来看,一旦种子成熟时处于
干燥的气候条件或者散布到空旷、透光度大的环境
中,将直接导致猪血木丰富的种源无法向幼苗阶段
转化,梁月芳等[20]在研究蒜头果(Malania oleifera)的
濒危原因时也发现有此现象存在,物种某些固有的
生物学特性不利于其种群的发展。
3.3 种群个体数量稀少,且呈集合种群状分布
种群大小和分布格局是物种的生存形式,不仅
能在一定程度上反映出物种与环境的相互适应效
果,还能体现物种的发展动态[21,22]。我们通过 2002
—2006年连续 5 a的野外调查,在八甲地区仅发现
猪血木个体 100 余株,成年个体不足 20 株,且种
群呈集合种群(meta-population)状格局分布于八甲
镇的 10个生境斑块(habitat patches),其中个体少于
10株的斑块多达 6个,占所有分布斑块的 60%,仅
残存孤株分布的斑块为 3 个,其分布特征与
Cahacomyrica montivola 相似[23],植株分布密度最
大的斑块为 123株/hm2,平均密度为 50株/hm2,过
小的种群规模和种群分布空间不仅限制了种群的
自然更新,还在一定程度上影响着种群的遗传多样
性[24,25],Trawis等[26]研究发现,植物物种在种群斑
块间及斑块内都或多或少地存在着遗传差异,而
30%的猪血木生境斑块中仅残余单株个体,且这些
单株均为树龄较长、年代较远的古树,一旦该植株
死亡,该植株所保有的遗传资源将全部丧失,使该
物种对环境的应对能力下降。尽管目前对猪血木的
遗传多样性检测结果表明,猪血木仍然保留较高的
遗传多样性,但 Franklin[27]认为每个种群至少需要
50个成熟个体才能保持种群的遗传变异,因此,猪
血木的种群规模及分布现状表明其遗传资源仍然
是十分脆弱的。
对猪血木种群结构特征调查表明:由于种子产
量大,目前情况下,猪血木幼年阶段个体丰富,成
年阶段数量稳定,但种群中年阶段植株数量稀少,
幼年个体在向成年阶段的转化过程中具有较高的
死亡率,造成种群发展的不连续性,形成其生存繁
申仕康等:中国特有植物猪血木的濒危原因及保护对策 1821
衍 的 “瓶颈 ”,这与元宝山冷杉 (Abies yuan-
baoshanensis)相似[28]。
3.4 群落生境特点限制
猪血木各斑块群落以人工经济林为主,具有较
强的次生性。野外调查发现,在一些乔木层或者灌
木层盖度较大的斑块中,猪血木幼苗相对丰富,而
在一些较空旷的斑块中,幼苗数量稀少甚至没有幼
苗生存,这与其种子萌发和幼苗生长需要一定的湿
度和荫蔽度是一致的,由此可见,猪血木种群更新
对群落生境特征具有较强的依赖性,从而使得该物
种在群落生境的构建过程中处于一种被动适应的
状态,同时猪血木各斑块均分布于农舍附近,各种
因素影响导致群落结构的不稳定性在很大程度上
限制了猪血木种群的更新和发展。
3.5 人为因素引起植株数量下降和生境破碎化
随着人类活动的加剧,森林砍伐、城市化建设
及土地资源的不合理利用所引起的生境丧失和片
断化已经成为导致物种濒危的主要因素之一[29-31]。
猪血木主要分布于人口密度较大、人类活动较频繁
的山岗、村旁、路边和农田附近,不同于其它大多
数珍稀濒危植物均分布于保护区内,其直接暴露于
人类活动的影响之下,人为因素对其影响尤为明
显,其主要表现为:
3.5.1 过度砍伐和利用
猪血木曾在八甲镇地区成片分布,但由于其材
质优良而在 50 年代被大量砍伐,直接造成猪血木
个体数量的锐减[7],同时,我们在对猪血木种群进
行调查时发现,近 40%的个体由于分布于人工经济
林和村边的一些杂木林下,当地居民出于生产的需
要,经常性地、大约 2~3 a就会对经济林下的地面
进行清除,将长得过高的植物砍倒,以减弱这些植
物对经济林水肥的竞争,这种“除草式”的砍伐导致
林下猪血木个体几乎没有成熟个体的可能,植株反
复地转化成砍伐后又重新萌发的个体,甚至造成大
量猪血木幼苗死亡。由此可见,在猪血木种群发展
过程中,人类过度的砍伐起到了较强的抑制作用,
加大了猪血木种群恢复的难度。
3.5.2 生境丧失和破碎化
八甲镇虽为广东省较为落后的乡村,但随着社
会经济的发展,该地区城市化建设和农村经济开发
规模显著扩大,道路、住房、工程建设和毁林开荒、
乱砍滥伐、经济林种植等一系列高强度的人类活
动,使该地区原有的农业生态环境发生了变化,改
变了大面积的自然景观,破坏了猪血木的适宜生
境,造成猪血木种群面积缩小且被分割成不同的生
境片段,从而形成破碎化的生境,同时,对猪血木
分布的生境斑块调查发现,由于成株周围的土地变
成民居、农田、鱼塘、干旱而裸露的荒坡等造成的
土地异质化和适宜生境的丧失,使得猪血木成年植
株下均无幼苗分布,甚至某些斑块中仅有成年孤株
分布。因此,人类活动的干扰直接影响着猪血木种
群的生存和发展,人为因素引起的生境破碎化和过
度砍伐利用所导致的个体数量下降是猪血木濒危
的主要致危因素。
综上可以看出:猪血木自身生物学特性如局限
性分布,种子萌发和幼苗生长对环境条件的特异性
要求及种群特征的限制等和外界高强度的人为干
扰,使得该物种几乎没有自然更新的能力,从而处
于一种濒临灭绝边缘的状态,急待积极有效的保护
和管理措施。
4 保护对策与建议
4.1 实施就地保护,着重保护结实成株
对珍稀濒危植物的保护,目前认为最关键而又最
有效的措施就是保护现有种群[23,32]及其生境[17, 18, 35]。
猪血木种群以斑块状分布,斑块内个体数量稀少,
极易受到各种随机因素的影响而灭绝[36, 37],同时,
猪血木不足 20 株的成年个体是目前猪血木资源恢
复和更新的唯一保障,一旦这些成年植株遭到破
坏,不仅导致其遗传资源的丧失,还将断绝其种源
的提供,给猪血木这一种质资源带来灭绝性的风
险,故对现存植株的保护和管理刻不容缓。
对猪血木的生存现状和生物学特性分析表明:
目前八甲镇地区仍然适合猪血木的生存繁衍,但高
强度的开发利用已经使该地区现有生境异质化,并
大大减少了该物种潜在的生境分布范围,因此建议
对现有猪血木生境实行圈地保护,禁止当地毁林开
荒、盲目地种植经济林等一系列的“除草式”的砍伐
和火烧活动,并有规划地预留部分尚未被占领的生
境斑块以利于该物种的更新和空间拓展。
4.2 加大宣传力度,提供经费实施居民责任制保护
手段
猪血木特殊的分布情况,与人类经济生产活动
产生了较大的矛盾,尽管猪血木已经被列为国家二
级重点保护植物,当地政府亦对其中一株实施了圈
地保护,但政府管理和保护力度不够,当地居民并
未引起重视,缺乏对该物种的保护意识,建议各级
政府将猪血木的保护提上议事日程,成立专门的管
理和保护机构,积极做好宣传工作,在当地普及猪
血木保护的科学知识,并详细了解该物种生境分布
与当地生产活动的联系,对分布于居民附近相对集
中的猪血木植株及其占领的生境斑块,应结合当地
居民利益,提供一定的经费补贴,实施居民责任制、
合同制的保护手段,只有当地居民自觉加入到猪血
木的保护中来,才能使这一珍稀濒危 资源得以有
1822 生态环境 第 16卷第 6期(2007年 11月)
效的保护。
4.3 加大研究力度,建立猪血木繁殖基地
由于猪血木自然生境特殊,种群数量稀少,人
为干扰所导致的生态环境不利于其种子萌发和幼
苗建成,种群的生存和发展难以得到保证,因此建
议加大猪血木人工繁殖技术的研究,通过种子采
集、人工育苗的保护策略扩大种群数量,并考虑在
当地研究机构如华南植物园、峨凰嶂自然保护区等
地建立猪血木的繁殖基地,为该物种种群恢复提供
后备资源。
4.4 进行迁地保护和回归实验研究
在对猪血木自然资源分布、生物学特性、繁殖
生物学及遗传多样性研究的基础上,进行猪血木的
迁地保护,对原生地和引种地猪血木的生长动态、
生境动态和自然更新状况进行定位观察对比研究,
并监测其生长发育规律,在此基础上把经过迁地栽
培的人工种群再引种到猪血木原来适合的自然生
态系统中或适合它们生存的环境中,如广东八甲、
广西平南和巴马等地,以增加种群数量,增强猪血
木在群落中的群体作用,从而避免其在原生环境中
的灭绝,逐步达到猪血木种群恢复的目的。

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The endangered causes and preserving strategies for Euryodendron excelsum,
a plant endemic to china

SHEN Shikang, MA Haiying, LIU Xiangyong, WANG Yuehua*
School of Life Science, Yunnan University, Kunming 650091, China

Abstract: Euryodendron excelsum H.T.Chang is an endangered species from the family Theaceae endemic to china. The species is a
state protected two-grade rare and endangered plant. In the wild, there are only more than 100 individuals were found in one remnant
scattered population in Bajia region of Yangchun Country, Guangdong Province. This paper analyzed the reasons causing the endan-
gered status of E. excelsum from the aspects of the geographical distribution, the population status, the life history characteristics and
the effect of the environmental factors. The geographical distribution of E. excelsum limited its spatial expansion; Seeds germination
and seedling survival of the species need a moisture and shady habitat, while the present population habitat is not beneficial to its
regeneration and development. Anthropogenic disturbance including land clearance, individuals cutting and the destroying of habitat
of E. excelsum affect its living seriously. Above all, the habitat fragmentation and the sharply declining number of individuals caused
by human activities are the main reasons for the endangered status of E. excelsum. Based on the status of E. excelsum, the effective
strategies for its protection should include both in situ conservation and ex situ conservation. In situ conservation should be stressed
to protect the current living individuals from human damage thus to promote the population’s natural regeneration. Ex situ conserva-
tion, establishing a propagation center at a beneficial place is also imperative for restoration and reconstruction of E. excelsum. This
paper will not only offer the theoretical references for the conservation and restoration of E. excelsum, but also offer the scientific
data for other endangered species and biodiversity conservation.
Key words: Euryodendron excelsum; eco-environment; endangered; protection