全 文 :林业科学研究 2012,25(2):190 194
ForestResearch
文章编号:10011498(2012)02019005
中国东北濒危植物优先保护的定量评价
曹 伟1,李 岩1,丛欣欣2
(1.中国科学院沈阳应用生态研究所,辽宁 沈阳 110016;2.中国科学院研究生院,北京 100049)
收稿日期:20110810
基金项目:科技部基础性工作专项2007年重点项目(2007FY110400)
作者简介:曹伟(1962—),男,博士,研究员。主要研究方向:植物分类与区系,生物多样性。电话:02483970334Email:caowei@iae.
ac.cn地址:110016,沈阳市沈河区文化路72号.
通讯作者: 硕士在读。主要研究方向:植物生态学。电话:02483970334Email:xinxincong@126.com地址:110016,沈阳市沈河
区文化路72号.
摘要:采用受威胁系数、遗传价值系数、利用价值系数、保护现状系数和名录现状系数构成的优先保护评价指标体系
对中国东北濒危植物进行定量分析和综合评价,得到濒危植物优先保护值并确定其优先保护等级。结果表明,东北
地区共有濒危植物60种,隶属于25科42属,优先保护值范围在0.8538 0.3184之间。依据优先保护值将濒危
植物划分3级,一级保护有17种,隶属于11科15属,二级保护有18种,隶属于11科14属,三级保护有25种,隶属
于13科17属。
关键词:中国东北;濒危植物;优先保护值;优先保护等级;定量评价
中图分类号:S718.3 文献标识码:A
QuantitativeEvaluationofConservationPriorityofthe
EndangeredPlantsinNortheastChina
CAOWei1,LIYan1,CONGXinxin2
(1.InstituteofAppliedEcology,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016 Liaoning,China;
2.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing 100049,China)
Abstract:Byadoptingtheevaluationindexsystemofconservationprioritywhichincludedthreatenedcoeficient,
geneticcoeficient,utilizationcoeficient,protectionstatuscoeficientandliststatuscoeficient,theendangered
plantsinNortheastChinawerequantitativelyanalyzedandsyntheticalyevaluated,andthevalueofconservationpri
orityandconservationprioritygradesoftheendangeredplantsweredetermined.Theresultsshowedthattherewere
60speciesofendangeredplantsbelongingto42generaand25familiesinNortheastChina,thevalueofconservation
priorityrangedfrom0.8538-0.3184.Theendangeredplantsweredividedinto3gradesaccordingtotheirvalues
ofconservationpriority,17speciesbelongingto15generaand11familieswereinthefirstgradeprotection,18spe
ciesbelongingto14generaand11familieswereinthesecondgradeprotection,25speciesbelongingto17genera
and13familieswereinthethirdgradeprotection.Thequantitativelyevaluationindexsystemofconservationpriority
inthispaperrepresentedthedegreeofconservationpriorityoftheendangeredplantscomprehensively,objectively
andaccurately.
Keywords:NortheastChina;endangeredplants;valueofconservationpriority;conservationprioritygrades;
quantitativeevaluation
第2期 曹 伟等:中国东北濒危植物优先保护的定量评价
评定物种的濒危状况和保护级别是一个国家或
地区有效开展物种保护工作的前提,也是当前保护
生物学研究的焦点问题[1]。为把有限力量放在最稀
有、受威胁最严重、最有价值的种类的保护上,一个
地区、一个国家以及全世界都应在不同的水平上研
究,确定一个既符合自然客观实际情况,又符合人类
对物种保护目标的优先保护名单[2]。1980年,国际
自然保护联盟(IUCN)在《世界保护大纲》中提出了
定性分析的确定物种优先保护顺序的方案,其后又
出台了定量分析的《国际濒危物种等级新标准》,使
依据这些方案和标准得到的分析结果更加可靠。中
国政府对濒危植物保护工作十分重视,发布了一系
列濒危植物保护名录[3-7]。近年来,国内外许多学
者对濒危植物优先保护评价的定量研究做了大量工
作[2,8-17],这些工作多是以某一自然保护区内植物
为研究对象。本文对东北地区的濒危植物进行定量
分析和综合评价,确定东北地区濒危植物优先保护
等级。为东北地区濒危植物资源的合理保护提供
参考。
1 自然概况
我国东北地区地理位置大体在38°40′ 53°30′
N,115°4′ 135°1′E,总面积约为126万 km2,占据
着我国纬度的最北部和经度的最东部区域。包括黑
龙江、吉林、辽宁3省和内蒙古东部3市1盟(呼伦
贝尔市、通辽市、赤峰市和兴安盟),共222个县级行
政区域。东北地区地貌复杂多样,以山地、平原和台
地为主;地跨寒温带、中温带和暖温带3个气候带;
土壤以暗棕壤、黑土、岩性土及草甸土为主;是东北
植物区(又称长白植物区)、大兴安岭植物区、华北
植物区和蒙古草原植物区等4个植物区相汇集的区
域,植物资源丰富。
2 研究方法
2.1 基础资料
依据IUCN物种红色名录濒危等级(包括极危
CR、濒危 EN和易危 VU)[18]和《中国物种红色名
录》[7]确定出中国东北地区共有濒危植物60种,隶
属于25科42属。对东北地区相关植物志书[19-27]
及其他相关文献[2,8-17]、东北生物标本馆馆藏的濒
危植物标本信息以及近年来野外实地调查资料进行
汇总分析,获得东北地区濒危植物县级分布数据。
2.2 濒危植物优先保护值的计算
本研究中的濒危植物优先保护定量评价指标体
系是在其他学者定量评价方法的基础上,针对东北
地区的实际而制定的。通过对濒危植物评价指标的
赋值计算出受威胁系数、遗传价值系数、利用价值系
数、保护现状系数和名录现状系数,对各项系数加权
后得到濒危植物的优先保护值。
(1)受威胁系数:表示植物种在自然状态下受
威胁的程度。评价指标如下:
IUCN受威胁等级:根据 IUCN物种红色名录濒
危等级和标准确定各植物种的得分。最高设为 3
分,其中:3分为极危(CR),2分为濒危(EN),1分
为易危(VU);国内分布频度:根据各植物种在全国
范围内省(或自治区)的分布数量评分。最高设为5
分,其中:5分为1省分布,4分为2 3省分布,3分
为4 6省分布,2分为7 10省分布,1分为11个
省以上分布;区域内分布频度:根据各植物种在东北
地区范围内分布的县(市)数量评分。最高设为 5
分,其中:5分为1 2县分布,4分为3 6县分布,
3分为7 12县分布,2分为13 20县分布,1分
为21个县以上分布。
受威胁系数计算式为:C威胁 =∑
3
i=1
xi/∑
3
i=1
Xi
xi—各项评价指标实际得分,Xi—各项评价指标
最高得分。
(2)遗传价值系数:表示植物种在遭到灭绝后
对植物多样性可能产生的遗传基因损失程度。评价
指标如下:
种型情况:根据植物种所在属和所在科含有种
数量来评分(不包括变种及以下单位)。最高设为5
分,其中:5分为单型科种(所在科仅1属1种),4分
为少型科种(所在科含2 3种),3分为单型属种
(所在属仅含1种),2分为少型属种(所在属含2
3种),1分为多型属种(所在属含4种以上);特有
情况:根据植物种的特有分布程度来评分,植物种的
特有程度越高,潜在遗传价值就越大。最高设4分,
其中:4分为省特有(1个省分布),3分为区域特有
(只东北地区2 4省连续分布),2分为中国特有,
1分为非中国特有;古老孑遗情况:根据植物种的发
生地质年代来评分,有些植物种属古老种,发生在中
生代第三纪,是经过第四纪冰川期残留的孑遗植物,
潜在遗传价值较高,对研究植物系统发育和植物区
系地理等有重要意义。最高设2分,其中:2分为冰
川期残遗植物,1分为非冰川期残遗植物。
遗传价值系数计算式为:C遗传 =∑
3
i=1
xi/∑
3
i=1
Xi
191
林 业 科 学 研 究 第25卷
xi—各项评价指标实际得分,Xi—各项评价指
标最高得分。
(3)利用价值系数:表示稀有濒危植物经济、文
化、生态价值的大小,主要指迄今被人们认识并开发
利用或正在开发利用的价值,如固沙、绿化、药材、油
料、木材、工业原料、水土保持、维持生态平衡和保护
生态环境等。最高设为4分,其中:4分为珍贵用材
树种,珍贵绿化与观赏植物,著名药用植物及重要育
种材料等;3分为较好的用材树种或速生树种,具有
建群作用和保持水土作用的大乔木,较珍贵的药用
植物,较好的绿化与观赏植物,以及虽不速生,但木
材质量较好的中等乔木,具有科研用途的植物;2分
为小乔木,大灌木,无特殊用途的中等乔木,一般药
用植物和一般绿化及观赏植物;1分为无特殊用途
的灌木、藤本和草本植物。
利用价值系数计算式为:C价 =X/4
X—评价得分。
(4)保护现状系数:指迄今已采用保护措施的
情况下,稀有濒危植物得以保护的程度。根据稀有
濒危植物所在的县(市)保护区的比例,最高设为3
分,其中:3分为保护区的比例小于 60%的种类;2
分为保护区的比例大于等于60%小于80%的种类;
1分为保护区的比例大于等于80%的种类。
保护现状系数计算式为:C保 =X/3
X—评价得分。
(5)名录现状系数:指目前该种稀有濒危植物
被各类保护名录的收入程度。最高设为2分,其中:
2分为被列入国家级(“中国植物红皮书”、“国家珍
贵树种名录”和“国家重点保护野生植物名录”)保
护植物名录的种类;1分为未被列入国家级保护植
物名录的种类。
名录现状系数计算式为:C名 =X/2
X—评价得分。
(6)优先保护值:是植物最需要优先保护的价
值,用它来确定植物优先保护等级。上述的各种系
数经过不同的权重分配其乘积之和就是优先保护
值。经过各种资料的反复研讨分析最终确定了权重
的分配:受威胁系数为50%;遗传价值系数为20%;
利用价值系数为10%;保护现状系数为10%;名录
现状系数为10%。因此,优先保护值的计算式为:
V优 =0.5C威胁 +0.2C遗传 +0.1C价 +0.1C保 +
0.1C名
2.3 濒危植物优先保护等级的划分
根据濒危植物优先保护值的大小将优先保护程
度划分为3级:一级保护(V优 >0.6);二级保护(V优
=0.5 0.6);三级保护(V优 <0.5)。
3 结果与讨论
统计分析表明,东北地区共有濒危植物60种,
隶属于25科42属,分布于黑龙江省、吉林省、辽宁
省及内蒙古自治区的3市1盟的121个县(市)。其
中,中国特有种8种,占濒危植物种数的13%,即长
白松、呼玛柳、松江柳、白河柳、反折松毛翠、矮鸢尾、
双蕊兰、无喙兰,上述8种中国特有种中除无喙兰以
外的其他7种亦为东北特有种,特有现象较为明显。
东北地区濒危植物中国家重点保护的野生植物有长
白松、兴凯赤松、朝鲜崖柏、红松、珊瑚菜、东北红豆
杉和水曲柳等7种,国家珍贵树种有长白松、西伯利
亚红松、红松、樟子松、东北红豆杉、钻天柳、黄檗和
水曲柳等8种。
按本研究构建的优先保护定量评价指标体系和
相应的评价标准计算出60种濒危植物优先保护值
(见表1),范围在0.8538 0.3184之间。依据优
先保护值的大小将东北地区濒危植物优先保护程度
划分如下3级。
一级保护(V优 >0.6)的有17种,隶属于11科
15属,种类如下:双蕊兰、长白松、呼玛柳、兴凯赤
松、矮鸢尾、多腺柳、反折松毛翠、无喙兰、东亚岩高
兰、西伯利亚红松、刺参、人参、山楂海棠、朝鲜崖柏、
东方五福花、玫瑰和朝鲜堇菜。
二级保护(V优 =0.5 0.6)的有 18种,隶属
于11科14属,种类如下:朝鲜
"
木、松江柳、草苁
蓉、朝鲜百合、牛皮杜鹃、草茱萸、大叶堇菜、长白
红景天、白河柳、红松、珊瑚菜、大黄花堇菜、蓼叶
堇菜、长白舌唇兰、樟子松、东北红豆杉、钻天柳、
松杉冷杉。
三级保护(V优 <0.5)的有25种,隶属于13科
17属,种类如下:长白鱼鳞云杉、黄檗、高山乌头、
长苞头蕊兰、凹唇鸟巢兰、小楷槭、蒙古黄耆、水曲
柳、三花槭、杓兰、平贝母、天麻、黄花落叶松、立堇
菜、花楷槭、天女木兰、刺五加、东北槭、紫花槭、鱼
鳞云杉、青楷槭、笃斯越桔、掌叶堇菜、木通马兜铃
和草芍药。
291
第2期 曹 伟等:中国东北濒危植物优先保护的定量评价
表1 东北濒危植物优先保护评价
种名 C威胁 C遗传 C价 C保 C名 V优
双蕊兰 DiplandrorchissinicaS.C.Chen 1.0000 0.7273 0.7500 0.3333 1.0000 0.8538
长白松 PinussylvestrisL.var.sylvestriformisChengetC.D.Chu 0.9231 0.4545 0.7500 0.3333 1.0000 0.7608
呼玛柳 SalixhumaensisY.L.ChouetR.C.Chou 1.0000 0.4545 0.5000 0.3333 0.5000 0.7242
兴凯赤松 Pinusdensifloravar.usuriensisLiouetWang 0.8462 0.1818 0.7500 0.6667 1.0000 0.7011
矮鸢尾 IriskobayashiKitag. 1.0000 0.4545 0.2500 0.3333 0.5000 0.6992
多腺柳 SalixpolyadeniaHand.Mazz. 1.0000 0.1818 0.7500 0.3333 0.5000 0.6947
反折松毛翠 PhylodocedeflexaChingexH.P.Yang 0.8462 0.5455 0.7500 0.3333 0.5000 0.6905
无喙兰 ArchineotiagaudisartiS.C.Chen 0.7692 0.4545 0.7500 0.3333 1.0000 0.6839
东亚岩高兰 Empetrumnigrumvar.japonicumK.Koch. 0.6923 0.5455 0.7500 0.3333 1.0000 0.6636
西伯利亚红松 Pinussibirica(Loud.)Mayr. 0.6923 0.1818 0.7500 1.0000 1.0000 0.6575
刺参 OplopanaxelatusNakai 0.6923 0.3636 1.0000 0.3333 1.0000 0.6522
人参 PanaxginsengC.A.Mey. 0.6154 0.3636 1.0000 0.6667 1.0000 0.6471
山楂海棠 MaluskomaroviRehd. 0.7692 0.1818 0.7500 0.3333 1.0000 0.6293
朝鲜崖柏 ThujakoraiensisNakai 0.6923 0.1818 0.7500 0.6667 1.0000 0.6242
玫瑰 RosarugosaThunb. 0.6923 0.1818 0.7500 0.6667 1.0000 0.6242
东方五福花 AdoxaorientalisNepomnj. 0.8462 0.4545 0.2500 0.3333 0.5000 0.6223
朝鲜堇菜 ViolaalbidaPalib. 0.8462 0.1818 0.2500 0.6667 0.5000 0.6011
朝鲜
"
木 CornuscoreanaWanger. 0.7692 0.1818 0.5000 0.6667 0.5000 0.5876
松江柳 SalixsungkianicaY.L.ChouetSkv. 0.6923 0.3636 0.5000 0.6667 0.5000 0.5855
珊瑚菜 GlehnialitoralisFr.Schmidt 0.4615 0.3636 0.7500 1.0000 1.0000 0.5785
草苁蓉 BoschniakiarosicaFedtsch.etFlerov 0.6154 0.2727 0.7500 0.3333 1.0000 0.5706
朝鲜百合 LiliumamabilePalib. 0.8462 0.1818 0.2500 0.3333 0.5000 0.5678
牛皮杜鹃 RhododendronaureumGeorgi 0.6923 0.1818 0.5000 0.3333 1.0000 0.5659
草茱萸 ChamaepericlymenumcanadensAsch.etGraebn. 0.7692 0.3636 0.2500 0.3333 0.5000 0.5657
大叶堇菜 VioladiamantiacaNakai 0.7692 0.1818 0.2500 0.6667 0.5000 0.5626
长白红景天 RhodiolaangustaNakai 0.7692 0.1818 0.5000 0.3333 0.5000 0.5543
白河柳 SalixyanbianicaC.F.FangetCh.Y.Yang 0.6923 0.3636 0.5000 0.3333 0.5000 0.5522
红松 PinuskoraiensisSieb.etZucc. 0.4615 0.2727 1.0000 0.6667 1.0000 0.5520
大黄花堇菜 ViolamuehldorfiKiss. 0.7692 0.1818 0.2500 0.3333 0.5000 0.5293
蓼叶堇菜 ViolawebsteriHemsl. 0.7692 0.1818 0.2500 0.3333 0.5000 0.5293
长白舌唇兰 PlatantheracornubovisNevski 0.6923 0.1818 0.5000 0.3333 0.5000 0.5159
樟子松 Pinussylvestrisvar.mongolicaLitvin. 0.5385 0.1818 0.7500 0.3333 1.0000 0.5139
东北红豆杉 TaxuscuspidateSieb.etZucc. 0.4615 0.1818 0.7500 0.6667 1.0000 0.5088
钻天柳 Choseniaarbutifolia(Pal.)A.Skv. 0.3846 0.3636 0.7500 0.6667 1.0000 0.5067
松杉冷杉 AbiesholophylaMaxim. 0.6154 0.1818 0.7500 0.3333 0.5000 0.5024
长白鱼鳞云杉 Piceajezoensisvar.komaroviChengetL.K.Fu 0.5385 0.1818 0.7500 0.6667 0.5000 0.4973
黄檗 PhelodendronamurenseRupr. 0.3077 0.3636 1.0000 0.6667 1.0000 0.4932
高山乌头 AconitummonanthumNakai 0.6923 0.1818 0.2500 0.3333 0.5000 0.4909
长苞头蕊兰 CephalantheralongibracteataBlume 0.6923 0.1818 0.2500 0.3333 0.5000 0.4909
凹唇鸟巢兰 NeotiapapiligeraSchltr. 0.6923 0.1818 0.2500 0.3333 0.5000 0.4909
小楷槭 AcertschonoskiMaxim.var.rubripesKom. 0.5385 0.2727 0.5000 0.6667 0.5000 0.4904
蒙古黄耆 Astragalusmembranaceusvar.mongholicusHsiao 0.5385 0.1818 0.5000 0.3333 1.0000 0.4889
水曲柳 FraxinusmandshuricaRupr. 0.3846 0.2727 0.7500 0.6667 1.0000 0.4885
三花槭 AcertriflorumKom. 0.5385 0.1818 0.5000 0.6667 0.5000 0.4723
杓兰 CypripediumcalceolusL. 0.5385 0.1818 0.5000 0.6667 0.5000 0.4723
平贝母 FritilariausuriensisMaxim. 0.3846 0.1818 0.7500 0.6667 1.0000 0.4703
天麻 GastrodiaelataBlume 0.3846 0.1818 0.7500 0.6667 1.0000 0.4703
黄花落叶松 LarixolgensisA.Henry 0.4615 0.1818 0.7500 0.6667 0.5000 0.4588
立堇菜 ViolaraddeanaRegel 0.6154 0.1818 0.2500 0.3333 0.5000 0.4524
花楷槭 AcerukurunduenseTrautv.etMey. 0.4615 0.2727 0.5000 0.6667 0.5000 0.4520
天女木兰 MagnoliasieboldiK.Koch 0.3846 0.1818 0.5000 0.6667 1.0000 0.4453
刺五加 EleutherococcussenticosusHarms. 0.3846 0.1818 0.7500 0.3333 1.0000 0.4370
东北槭 AcermandshuricumMaxim. 0.4615 0.1818 0.5000 0.6667 0.5000 0.4338
紫花槭 AcerpseudosieboldianumKom. 0.4615 0.1818 0.5000 0.6667 0.5000 0.4338
鱼鳞云杉 Piceajezoensisvar.microspermaChengetL.K.Fu 0.4615 0.1818 0.7500 0.3333 0.5000 0.4255
青楷槭 AcertegmentosumMaxim. 0.3846 0.2727 0.5000 0.6667 0.5000 0.4135
笃斯越桔 VacciniumuliginosumL. 0.4615 0.1818 0.5000 0.3333 0.5000 0.4005
掌叶堇菜 VioladactyloidesRoem. 0.4615 0.1818 0.2500 0.3333 0.5000 0.3755
木通马兜铃 AristolochiamanshuriensisKom. 0.3077 0.1818 0.5000 0.6667 0.5000 0.3569
草芍药 PaeoniaobovataMaxim. 0.2308 0.1818 0.5000 0.6667 0.5000 0.3184
注:C威胁:受威胁系数;C遗传:遗传价值系数;C价:利用价值系数;C保:保护现状系数;C名:名录现状系数;V优:优先保护值
本研究中的7种国家重点保护的野生植物的优
先保护等级与国家重点保护野生植物名录中规定的
保护级别不完全一致。其中,红松和珊瑚菜的优先
保护等级与规定保护级别一样。而东北红豆杉和水
391
林 业 科 学 研 究 第25卷
曲柳则分别下降一级,虽然在全国范围内它们个体
数量(尤其是大径材个体数量)锐减,但从其国内分
布频度和东北地区分布频度来看其储量较大。特别
是水曲柳,在陕西、甘肃、河北和山西等省均有分布,
在东北地区也分布较多,如阿城、伊春、临江、安图、
本溪等16个县市都有其分布,所以东北红豆杉和水
曲柳保护等级相对国家重点保护野生植物名录中规
定的保护级别低。长白松、朝鲜崖柏和兴凯赤松3
种在原规定保护级别上升一级,主要因为它们在本
地区分布范围狭窄,如长白松和兴凯赤松都只是一
个省分布,并且省内分布频度也较低,特别是前者只
分布在安图县并且是中国特有种,后者的分布地也
只是在黑龙江东南部兴凯湖及密山鸡东等地。
对于大多数种来说,其受威胁的程度大,保护等
级高。有些种虽然受威胁程度较高,如高山乌头和
长苞头蕊兰等,但由于是多型属种,遗传损失系数较
低,故优先保护等级也相对较低。掌叶堇菜、木通马
兜铃和草芍药的优先保护等级最低,是因为其受威
胁程度低,它们资源储量丰富,分布范围广,生态幅
度宽,特别是草芍药,国内有17个省分布,本研究区
域内分布达到了31个市县,其本身的遗传损失系数
也不高。可见,综合了多层次、多因素的本评价指标
体系对濒危植物进行优先保护评价是十分有效的。
本研究中的濒危植物优先保护定量评价指标体
系是建立在其他学者定量评价方法的基础上,针对
东北地区的实际而制定的。采用的定量化评价指标
与分析方法,尽可能地减少研究者主观定性的弊端,
充分考虑了濒危植物受威胁程度、遗传学意义、生态
学意义和社会经济意义等,能够较为全面、客观而真
实地反映濒危植物的优先保护程度。
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