全 文 :武汉植物学研究 2006,24(5):455~463
Journal of Wuhan Botanical Research
中国水柏枝属植物的地理分布、濒危状况及其保育策略
王 勇 ,刘义飞 ,刘松柏 ,黄宏文h
(1.中国科学院武汉植物园。武汉 430074;2.中国科学院研究生院。北京 100049)
摘 要:水柏枝属 (Myricaria Desv.)植物主要分布于中国青藏高原及其邻近地区,为欧亚温带高山植物类群,多为
河岸带植物,是分布区湿地生态系统和荒漠生态系统的重要组分。为评价这些特殊生态系统关键植物的分布及受
威胁现状,对中国水柏枝属植物的地理分布和濒危状况进行了调查。调查发现,该属中国分布的 11个分类群均受
到生存胁迫,其中疏花水柏枝即将成为野外灭绝种,宽叶水柏枝已属极危种,心叶水柏枝为濒危种,秀丽水柏枝、泽
当水柏枝、小花水柏枝、卧生水柏枝和匍匐水柏枝为渐危种,具鳞水柏枝、三春水柏枝和宽苞水柏枝为受胁种。结
果表明,以水利建设为主的人为干扰和土地沙化、气温升高带来的环境改变是导致该属植物生存胁迫的主要原因。
最后探讨了水柏枝属这类河岸带湿地和荒漠生境植物的保育策略。
关键词 :柽柳科;生存胁迫;濒危植物;保育策略;河岸带
中图分类号:Q16;Q949.758.8 文献标识码 :A 文章编号:lO0O.470x(2006)05.0455.09
Geographic Distribution and Current Status and Conservation
Strategy of the Genus Myr/car/a in China
W ANG Yong ’ ,LIU Yi—Fei ’ ,LIU Song—Bai ,HUANG Hong—Wen
(1.Wuhan Botanical Garden。The Chinese Academy ofSc/ences。Wuhan 430074。China;
2.Graduate School ofthe Chinese Academy ofSc/ences。Beijing 100049,China)
Abstract:The genus Myricaria Desv.distributed in the Qinghai—Tibet Plateau and adjacent regions,a
typical alpine plant genus in the Eurasian temperate zone.Most species in the genus are keystone riparian
plants in wetlan d ecosystem and desert ecosystem.In order to evaluate current status of these valuable
plants,we conducted an extensive survey across entire geographical distribution and threatened status of
10 species an d one variety endemic to China.Th e results showed that all spe cies surveyed are found being
threatened or endangered.i.e.Myricaria laxiflora wil be soon extinct in the wild and platyphyla is
becoming cfiticaHy endan gered and M.pu/cherr/ma endan gered,while other spe cies M.elegans vat.elegans
。
M.elegans 缸.tsetangensis,M.wardii,M.prostrata an d M.rosea are be coming vulnerable due to fragmented
habitats an d increasing an thropogenic activities.M.paniculata,M.squamosa。M.bracteata ate also more
or less threatened despite their broad geographical distribution.Our ful—range of field survey provided
updated an d useful baseline information of the biogeography of the genus.Th e results also highlighted the
negative impacts of irrigation works,desertification and global temperature changes on hab itat ecosystem
and conservation strategy is discussed.
Key words:Tamaricaceae;Survival threats;Endangered plan t;Conservational strategy ;Riparian
水柏 枝属 (Myricaria Desv.)隶 属于柽柳科
(Tamaricaceae),为法国人 Desvaux 1825年从柽柳属
(Tamar/x Linn.)中分 出一些种修订而成。一般认
为该属有 l3个种,主要分布于中国西藏及其邻近的
北温带欧亚地区,喜马拉雅为其分布中心 .¨2j。我
国有 l0种 1变种,其中中国特有种有 5种 1变种,
西北和西南地区为主要分布区,西藏最多。据本次
调查,全国 13个省(市、自治区)分布有水柏枝属植
物,其中西藏有7种 1变种,其它依次为新疆 5种、
青海 4种、甘肃 4种、四川 3种、陕西 3种、云南 2
种、内蒙古2种、山西 2种、湖北 2种、重庆 1种、宁
夏 1种、河南 1种(见表 1)。
水柏枝属植物主要生长于江河湖泊岸边的沙滩
和石砾地,部分种分布于高原湿地或荒漠沙丘等极
收稿 日期:2006~5-24,修回日期:2006-09-04。
基金项 目:国务院三峡工程建设委员会资助项目(SX(2005)-008);湖北省移民局资助项目(05053935);中国科学院知识创新工程重要
方向项目(KSCX2一SW-104)资助。
作者简介:王勇(1968一),男,副研究员 ,博士研究生,从事植物保育遗传学研究。
· 通讯作者(Author for corespondence.E—mail:hongwen@wbgeas.cn)
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456 武 汉 植 物 学 研 究 第 24卷
M~r/car/a
laxiflora
M.~latyphyZla
M.pulcherrima
M.elegans
M.elegans var.
tsetangensts
M.wardii
M .prostrata 1 1 1 1
M.rosea 1 1
M.paniculata 1 1 1 1 1 1
M squamosa 1 1 1 1 1 1 1
M.bracteata 1 1 1 1 1 1 1 1
Three Gorges
ReselVoir&lea
Alashan—ErdO8
Tarim Basin
Qinghai—Tibet
Plateau
Tibet
Tibe t
Temperate zone
in central Asia
Tibet
1 lemperate zo ne
in central Asia
EuFasian
temperatezo ne
EuFasian
tempe rate zone
端环境中,多为分布区植被组成的关键种或建群种。
该属植物不仅具有护岸护坡、防浪抗蚀和保土固沙
的作用,也是我国西北沙漠地区重要的畜牧饲料、薪
炭来源和园艺景观植物,部分种还具有药用价值。
水柏枝属植物不仅具有显著的经济和生态功能服务
价值,也具有重要的科研意义,是研究植物对水淹干
扰和沙漠干旱等极端生境生态适应的理想材料;同
时,该属植物的空间分布格局和分化传播路线对研
究古地中海的退却和青藏高原的抬升等重大地质事
件的发生具有重要的学术价值 J。随着经济和社
会的发展,能源、土地和水利日益成为影响人类生存
与发展的最重要的基础资源,筑坝引水、蓄水发电、
毁林(草)开荒成为人类获取或增加这类资源的主
要方式。水柏枝属植物由于其生境的特殊性 ,人类
活动对它们的影响尤为突出。开展水柏枝属植物地
理分布、居群大小和濒危状况的调查,探讨其保育策
略具有十分重要的现实意义。
1 调查方法
在广泛收集资料和查阅水柏枝属植物标本的基
础上,明确该属植物的主要分布范围,制定调查路
线。2004年7~9月前往宁夏、内蒙古、陕西、甘肃、
新疆、青海、西藏、四川、云南、重庆和湖北等省(市、
自治区)对水柏枝属植物分布范围进行调查。调查
内容包括地理分布、居群大小、群落结构和生态适应
性等,并采集标本以利物种鉴定。生态学调查采用
样地调查和走访调查相结合。每居群调查一个样
地,样地面积为 10 m×10 m,调查内容包括:样地范
围内的物种数、各物种的株数、盖度、高度以及地形、
土壤结构、水分状况;走访调查主要访问基层林业部
门和当地群众,了解当地土地利用变动、气候变化和
目标树种的居群数量变化(见表 2)。
2 结果
2.1 疏花水柏枝 (Myricaria laxiflora(Franch.)
P.Y.Zhang et Y.J.Zhang)
疏花水柏枝为长江三峡库 区消涨带 的特有
植物,狭域分布于三峡库区湖北秭归县至重庆市巴
南区间的 12个县级区域长江干流的自然消涨带,为
水柏枝属植物的低海拔和偏东南分布种。分布区海
拔 7O~155 rn,纬度 29。41 43 ~31。O3 57”,经度
106。58 38”~110。55 55 ,包括重庆市的巫山、奉节、
万州、忠县、丰都、涪陵、石柱、长寿、巴南和湖北省夷
陵、秭归和巴东等县(市区),共 31个居群约 9万余
株 J。2003年6月三峡水库二期蓄水后,除最上游
的巴南居群外 ,疏花水柏枝其余居群全部被水淹没,
巴南居群也将于 2006年三峡水库三期蓄水后被水
淹没。已有群落学和生态学调查与研究表明,该种
为疏花水柏枝灌丛 12个群落类型的优势种或主要
组成物种,是三峡库区消涨带植被的优势灌木之一。
主要伴生植物有:秋华柳(Salix variegata)、中华蚊
母(Distylium chinense)、狗牙根(Cynodon dectylon)、
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第 5期 王 勇等:中国水柏枝属植物的地理分布、濒危状况及其保育策略 457
溪边野古草(Arundinela fluviatilis)、球结苔草(Carex
thomsoni)、苘草(Beckmannia s 僦 几e)、硬杆子草
(Capilpedium assimile)、芒(Miscan 础sinensis)和犬
问荆(Equisetumpalustre)等 。
吴征镒等 认为疏花7J(柏枝与水柏枝属的模
式植物——广布于欧洲的水柏枝(Myricaria germa—
nica)最为相近,无疑是该属的祖型源于北太平洋扩
张早期,尔后扩散到地中海成为欧洲种的祖先。因
此疏花水柏枝的分类学地位和分布格局对于研究水
柏枝属乃至柽柳科的分类和系统发育、研究我国低
海拔季节性水淹区乃至亚热带地区植物区系的特点
均具有重要的意义。同时,疏花水柏枝为水柏枝属
唯一冬季不落叶的常绿灌木,具有很强的耐水淹能
力,夏季水淹时间达3~6个月 ,是库岸水土保持和
表 2 中国水柏枝属植物生境特征和居群现状调查
Table 2 331e geographic distribution and population characteristics of in China
KB1 Sunan.Gansu 2140 99。44 87” 38。5449 Riparian sand
M bracteata KB2 q ’ 1430 100。26 87 39。03 24 RiLlan L p an nd
,an su 盯 e。 一⋯ ~
KB3 3262 95~05 4l 38~O0 81 Riparian nd
14500 Normal recruitment
Habitats fragnentation by
60 g
.
razing and
,
a,
.
~as4“g,
8harp populatm n
decrease,no recruitment
350 Low recruitment
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458 武 汉 植 物 学 研 究 第24卷
景观美化的理想材料,对于研究植物的遗传与变异、
生态适应与生态进化具有重要价值 ;此外,疏花
水柏枝还可以用来治疗烧伤和烫伤 J。
疏花水柏枝仅生长于冬季温和、夏季水淹的三
峡干流消涨带的沙滩上 。该种虽对生境有特殊
的要求 ,但其自然分布区不适宜发展农牧业生产,任
何不利的环境随机因素不会导致该物种的绝灭。已
有的遗传学研究也表明,该物种具有中等至较高水
平的遗传多样性 。’ 。可见,疏花水柏枝是因三峡
工程建设而导致其生境丧失、野生居群绝灭的濒危
种。因此,在《中国红色物种名录》(第一卷)中,疏
花水柏枝被列为濒危种L8 J,许再富 将其作为中国
拟珍稀濒危植物,郑重 ¨也将其列入湖北省拟重点
保护植物。
2.2 宽叶水柏枝(Myricariap 砌 Maxim.)
宽叶水柏枝为大叶型丛生直立灌木,主要生长
于沙漠边缘的洼地和河岸沙滩,可以起到防风固沙
和保持水土的作用。依据《中国植物志》¨ 和¨相关
资料 ¨及现有标本,宽叶水柏枝 自然分布于我国西
北内蒙古、宁夏和陕西交界的草原荒漠地区,是阿拉
善一鄂尔多斯生物多样性中心的荒漠种子植物特有
种。分布地海拔 1 300 m左右,包括内蒙古的鄂尔
多斯、巴彦淖尔盟、阿拉善,宁夏的中卫、灵武,陕西
西北部的榆林、安边等地。
由于土地的沙化、沙漠的扩移、湿地的减少和溪
河的断流,宽叶水柏枝居群的数量急剧下降。本次
调查表明,该种已成为水柏枝属中的极度濒危种。
我们在宁夏的中卫县仅找到 1株,在宁夏灵武县和
内蒙古的阿拉善地区也发现不足2O株。然而,据标
本记载和当地居民及林业主管人员介绍,这三个分
布点在 5O年前尚有较多数量的宽叶水柏枝。据此
推算,该种居群数量已极其稀少,若不及时进行保
护,该植物极有可能灭绝。本次调查中也发现宽叶
水柏枝均单株生长于沙漠边缘,无稳定的群落结构。
2.3 心叶水柏枝《Mydca~t p~pytkt BaCa1.)
心叶水柏枝为一较矮小的灌木或半灌木,高不
超过 1.5 m,是塔里木盆地为数不多的特有种的代
表,第三纪的残遗种L】 ,濒危植物 J。该种的茎干
和花瓣色泽鲜艳,呈粉红色、紫红色或红褐色,叶大
抱茎,是新疆重要的观赏植物 ¨;也是优良的河岸
固沙保土植物。据当地群众介绍它还具有发表透疹
的功效,可用于治疗麻疹。
根据有关资料 l¨¨’ 和现有标本记载及调查结
果,心叶水柏枝仅分布于新疆天山以南塔里木盆地
的叶尔羌河、和田河中下游(和田)、克里雅河流域
(于田)、桑株河上游(皮山)和塔里木河中游(阿克
苏、焉耆、轮台、沙雅 )河岸 的部分沙滩 上,海 拔
1 400~2300 m。分布区物种较少,群落结构简单 ,
植被盖度低。心叶水柏枝组成单优群落,除此外群
落的伴生植物还有多花柽柳(Tamarix hohenackeri)、
细叶柳( lix tenuifolia)、假苇拂子茅(Calamagrostis
pseudophragmites)、广布黄耆(Astragalusfrigidu~)、双
角蒲公英(Taraxacum bicorne)、深裂蒲公英(Taraxa—
cum stenolobum)和荩草(Arthraxon idus)等。
调查中发现 ,由于人 口的骤增和畜牧业的快速
发展,河岸带土地常被开垦种植棉花,河岸植被也作
为当地畜牧业最主要的饲料来源而过度放牧 ,塔里
木盆地的河岸带及其植被近十年来遭到严重破坏。
同时,近年来随着油气资源的大规模开采 ,河水正常
的动力学过程和河道常被改变,洪灾和干旱等极端
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第 5期 王 勇等:中国水柏枝属植物的地理分布、濒危状况及其保育策略 459
水文事件频繁发生。心叶水柏枝作为这类干旱荒漠
地区河岸植被的主要组分和地方特有植物,其 自然
生境受到严重破坏,分布区日益缩小和片断化加剧,
居群大小急剧下降,在分布区已呈稀疏的斑块状间
断分布,该物种已处于濒危状态。
2.4 秀丽水柏枝(Myricamz elegans Royle)
秀丽水柏枝为大叶型的灌木或小乔木,高可达
5 m。自1839年 Royle[16]发现并命名以来,由于秀
丽水柏枝特殊的形态特征和较多的过渡类型而为植
物学者所关注,其分类地位一直存在争议,是水柏枝
属 乃至柽柳 科植物 分类研 究 中争论 的焦点 之
一
[】 ·¨ ]
。 该种对于研究柽柳科的分类和系统发
育具有重要作用。
根据《中国植物志》和《西藏植物志》 的记载
以及我们的调查,秀丽水柏枝主要生长于昆仑山脉
西部以西的青藏高原地区的河岸、湖边砂砾及河滩
上,海拔 2 500—4 300 m。分布区包括我国西藏西
南部的阿里地区(日土、革吉、嘎尔、札达、普兰、札
囊、错那等),新疆西南部的叶城县(库地、麻札)以
及与我国毗邻的克什米尔地区、印度和巴基斯坦等
国家和地区。秀丽水柏枝为其所在群落的优势种或
次优势种,植株高大,根系发达,是重要的河岸固土
植物,其群落伴生种包括:沙棘 (Hippophae rham-
noides)、川鄂小檗(Berberis jamesiama)、枸杞(Lycium
chinense)、柽柳(Tamar/x sp.)、红砂(Reaumuria 8on—
garica)、早熟禾(Poa annua)、芦苇(Phragmhes corn-
munis)等。
秀丽水柏枝是西藏阿里地区最主要的天然灌木
林之一。由于缺柴少薪、能源紧张,秀丽水柏枝灌木
林成为当地农牧民重要的燃料来源而遭毁灭性采
挖,天然林几乎殆尽,生态环境破坏严重 J。
2.5 泽 当水 柏枝 (Myricaria elegans var.tsetan-
gensis P.Y.Zhang et Y.J.Zhang)
泽当水柏枝为张鹏云和张耀甲于 1984年发表
的秀丽水柏枝的变种⋯,属大叶型灌木或小乔木。
据《中国植物志》记载和实地调查,该变种的分布范
围非常狭小,仅分布于西藏东南部的泽当、札囊、错
那等地的河岸沙滩地,海拔 3 500 ITI左右,为西藏自
治区的特有种。泽当水柏枝在当地植物群落中处绝
对的优势种地位,相对盖度达 85%以上。群落中零
星分布有:沙棘、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)、
昆仑蒿(Artemisia nanschanica)等少量伴生种。该种
植株高大,分枝多,根系发达,是分布区河岸生态防
护林最主要的组分之一。
泽当水柏枝虽为分布区河岸带的优势植物,目
前其生境受人为干扰也较少,但仅分布于西藏自治
区的3个县,且随着当地人口的增加、经济的发展和
游客的涌人,干扰甚至破坏事件正逐渐增加,该种的
生存前景也不容乐观。
2.6 小花水柏枝 (Myricaria wardi Marquand)
根据《中国植物志》和《西藏植物志》记载,小花
水柏枝仅分布于西藏中部和东南部的察隅、波密、林
芝、曲水、日喀则、拉萨等海拔 2200—4000 m问的
河岸沙滩地和砾石地,为西藏自治区特有的狭域分
布种。野外调查表明:小花水柏枝分枝力强、根系发
达,是当地河岸植被组成的优势种,有显著的防浪固
土作用。本种花小但花序长,花多且花瓣淡紫色,是
分布区较好的观赏树种 J。小花水柏枝常组成单
优灌木群落,盖度高,可达 95%,但群落结构简单,
物种稀少,除优势种小花水柏枝外,群落中零星分布
有沙棘、细叶柳、狭裂白蒿(Artemisia kanashiroi)、蓼
(Polygonum sp.)、窄翼黄耆(Astragalus degensis)和
禾草(Poa sp.)等伴生种。
2.7 匍匐水柏枝 (Myricaria prostrate Hook.f.et
Thoms.ex Benth.et Hook.f.)
匍匐水柏枝是水柏枝属分布于高海拔地区的匍
匐矮灌木,为青藏高原特有种[26 3。从 已有 的资
料n 和标本看,其分布区北为新疆阿尔金山、东
至青海祁连山西部的青藏高原中北部,包括新疆维
的库木库里盆地,甘肃省的阿克赛和肃北,青海省的
德令哈、玉树、玛多、门源及唐古拉南山、祁连山哈纳
湖等地,西藏自治区的双湖、班戈、申札、日土、嘎尔、
普兰、仲巴、浪卡子、林周、江孜、当雄等县(市)。除
我国上述分布区外,印度北部、巴基斯坦和前苏联的
中亚地区也有分布。调查结果表明该种适宜生长于
海拔 3 800—5 2oo nl的高山河谷砂砾地、湖边沙地、
砾石质山坡及冰雪融化后所形成的水沟边,土壤多
为盐化草甸土。在湖边潮湿的盐化草甸土上常形成
盐化草甸灌丛,群落盖度达 40% 一60%。在离湖稍
远或季节性河床上匍匐水柏枝常以单优势呈团块状
匍地而生,群落盖度在 15% 一45%之间。除建群种
外,常见的伴生种有硬叶苔草(Carex moorcrofii)、
赖草(Leymus secalinus)、早熟禾、碱茅(Puccinelia
hauptiana)、野青茅(Calamagriostis kokonorica)、穗三
毛(Trisetum spicatum)、穗发草 (Deschampsia koele—
rioides)、偃麦草(Elytrigia sp.)、海乳草(G/aus mari—
time)、草甸雪兔子(Saussurea thoroldi)、蒲公英( 一
raxacum ssp.)等 圳。
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武 汉 植 物 学 研 究 第 24卷
匍匐水柏枝是在青藏高原隆升过程中适应高原
气候而发生和发展起来的年青种,是青藏高原特有
植被的重要组成部分,因而具有重要的科学研究价
值。另外 ,匍匐水柏枝匍匐生长于高山水体四周的
沙地和石砾质坡地上,具有抗寒适冰雪、耐旱抗风蚀
并适度耐盐 的特性 引,是很好的高原水土保持树
种。由于全球气温的上升,青藏高原雪线的抬升和
湖泊面积的减小,匍匐水柏枝的适宜生境正在缩减,
居群有下降的趋势。调查中发现,由于雪线上升,雪
水减少,匍匐水柏枝分布区土壤 日益干燥,导致部分
植株枯死和种子发芽困难,影响了居群的更新和
维持 。
2.8 卧生水柏枝(Myricaria rosea W.W.Sm.)
卧生水柏枝以其形体仰卧、矮小,花瓣粉红色或
紫红色,被列为西藏花木类观赏植物 。根据有关
资料 和标本记录,该种分布于青藏高原中南部
的中高山地区,在我国仅分布于西藏自治区的东部
和南部以及云南西北部的少数地区,包括西藏 自治
区的波密、察隅、嘉黎、林周、定结、亚东、El喀则、聂
拉木、吉隆、中甸、班戈等县市和云南省德钦县,除我
国外,尼泊尔、锡金、不丹和印度西北部也有分布。
调查结果表明,该种主要生长于砾石质山坡、砂砾质
河滩草地 以及高山河谷冰川冲击地,海拔 2600~
4 600 m。常为沙棘和麦吊云杉(Picea brachytyla)群
落的下层灌木,伴生种还有桦木(Betula sp.)、马桑
(Coriaria nepalensis)等。
2.9 三春水 柏枝 (Myricaria paniculata P.Y.
Zhang et Y.J.Zhang)
三春水柏枝为欧洲水柏枝 germanica的地
理替代种,分布于西伯利亚至我国秦岭到横断山脉
及其以北地区 J。根据现有资料和标本记录,该种
主要分布于我国西北和西南中高山地区的河谷砾石
质河滩、河床沙地、河漫滩和河谷山坡,海拔 1 000~
3 000 m。分布区包括:甘肃中部及东南部(迭部、舟
曲、皋南、临潭、岷县、天水、天祝、文县、武都、夏河、
嘉峪关镜铁山等)、河南卢氏县、青海东南部(互助、
循化)、陕西西部(太白山)、西藏东部(八宿、察隅)、
云南西北部(德钦、丽江、中甸、宁蒗)和四川大部
(黑水、凉山、美姑、怡党、普杉、马边、大金、会东、九
龙、茂县、竹里、西昌、得荣、泸定、康定、理县、马尔
康、黑水、松蟠、维西、贡山、喜德等) I1驯。三春水
柏枝为分布区河岸植被的主要组分,是群落的优势
种,除此外,群落中的伴生科有:秋华柳、沙棘、马桑、
鼠麴草(Gnaphalium af~ne)、苜宿(Medicago sp.)、车
前(Plantago asiatica)、节节草(Hippochaete ramosis—
sima)、蒿(Artemisia sp.)等。
野外调查中发现,由于水利工程和交通设施建
设 ,河岸植被遭遇前所未有的破坏和干扰,大量的河
岸植物被淹没或毁灭。三春水柏枝包括具鳞水柏枝
和宽苞水柏枝作为分布较广的河岸植物,在西部大
开发的浪潮中受到严重冲击,虽不至于导致该物种
的濒危,但其居群数量已大幅下降。
2.10 具鳞水柏枝(Myricaria squamosa Desv.)
具鳞水柏枝被认为是三春水柏枝高海拔地区的
替代种 J。根据现有资料 I1驯和标本记载,具鳞水
柏枝分布于青藏高原及其邻近地区,包括甘肃的康
乐、连城、临潭、碌蛆、岷县、肃南、天祝、夏河等县,青
海的柴达木、都兰、贵南、互助、天峻、乌兰、循化等
县,西藏的昌都、芒康、嘉黎、定结、定 日、聂拉木、吉
隆、札达、波密等县,四川的马尔康、宝兴、道孚、甘
孜、康定、理县、凉山、泸定、乾宁、松潘等县,山西的
沁县和宁武县,湖北的巴东县和新疆的部分地区,此
外 ,阿富汗、巴基斯坦、印度和前苏联的中亚地区也
有分布。一般认为,具鳞水柏枝作为三春水柏枝在
大西北的高海拔替代种,主要生长于海拔2 400~
5 000 m问的河边沙地和低洼潮湿处。中国科学院
武汉植物园标本馆保存的两份 1937年采自湖北省
巴东县当阳桥(海拔约 540 m)的标本表明:具鳞水
柏枝的历史分布可能较现有分布要宽广得多,其南
端至少曾到达低海拔的三峡库区。然而,后期的标
本表明,该种已从人类活动频繁的亚热带和低海拔
地区消失,成为一个温带高山分布种。
另据有关资料记载我 国分布有球花水柏枝
(Myricaria laxa)(如:《中国高等植物图鉴》 ¨)。
由于 w.W.Smith发表该种时仅作简单的记载,缺
乏详细的形态界定,植物分类学家对该种分类地位
的处理意见尚不统一。《中国高等植物图鉴》中对
该种的形态描述与 w.W.Smith发表时的记载内
容相差悬殊,而《中国植物志》将其作存疑种处理。
根据对四川大学标本馆收藏标本的考证,结合野外
实地调查及分子生物学证据(有关该属植物的分子
系统学资料将另文发表),我们认为《中国高等植物
图鉴》记载的分布于青海、西藏、四川和云南河滩砂
地的高约0.4 m的小灌木应视为具鳞水柏枝的一个
生态型,不支持将球花水柏枝处理为一独立分类群。
具鳞水柏枝同属内其它种一样是河岸植被的重
要组成成分,是理想的河岸水土保持的植物,在天山
还被开发作为观赏植物 。然而,随着河岸经济活
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第 5期 王 勇等:中国水柏枝属植物的地理分布、濒危状况及其保育策略 461
动的加剧,具鳞水柏枝正经历着生境减少和居群下
降的冲击。
2.11 宽苞水柏枝(Myricaria bracteata Royle)
宽苞水柏枝为广布种,被认为是亚洲种向欧洲
种过渡的类群,广布于我国秦岭以北的华北、西北和
西藏,西达印度西北、克什米尔地区、巴基斯坦、阿富
汗 ,北至蒙古和前苏联的部分地区。已有的标本
资料表明,该种在我国主要分布于新疆的乌鲁木齐、
巴音郭勒、拜城、伊犁、五台、温泉、霍城、玛纳斯等
地,青海的马海农场和诺木洪农场,西藏的八宿、察
雅、芒康、昌都、江达、札达等地,四川的大金川、马尔
康、若尔盖、曹汶、理县、南坪、金川、崇化、九龙、木
里、石棉等县,甘肃河西的敦煌和张掖,内蒙古的巴
彦淖尔盟、伊克昭盟,宁夏的中卫和灵武,陕西西北
部的榆林和安边及山西的介休石膏山。野外调查也
发现该种生态适应性较强,生态幅较广,在海拔
1 100~4 100 m的河谷砂砾质河滩、湖边沙地和山
前冲击扇砂砾质戈壁均可生长,是很好的河岸固土
和沙漠绿化树种。
上述文献资料及实地调查结果表明,水柏枝属
中国分布的 11分类群正不同程度地经历着分布区
缩小或消失、居群下降、有的甚至濒临灭绝的危险。
按照 IUCN红色物种受胁迫等级及其划分标准 引,
疏花水柏枝已属极危种,并即将成为野外灭绝种;宽
叶水柏枝也属极危种,野外仅残存少量植株;心叶水
柏枝不仅分布区狭小,而且生境恶劣,外界干扰严
重,居群下降迅速,应归为濒危种;同样,秀丽水柏
枝、泽当水柏枝、小花水柏枝、卧生水柏枝和匍匐水
柏枝也逐步沦为渐危种;具鳞水柏枝、三春水柏枝和
宽苞水柏枝虽分布较广,居群较大,但群口数量也呈
现下降之势,在不同程度上受到威胁。可见,中国水
柏枝属的 1 1个分类群均处于生存胁迫之中。
3 胁迫原因及其保育策略
目前全世界约有 50%的植物物种受到不同程
度的威胁,如不及时采取有设的保护措施,到21世
纪末 ,估计将 有 2/3的维管植物存在灭绝 的可
能 。植物物种灭绝或生存威胁的原因有两大类,
一 是内部因素,如生殖繁育能力的退化与障碍、物种
的生活力与竞争能力下降、遗传多样性降低等。另
一 类是外部因素,如 自然灾害和人类活动所导致的
生境破碎和丧失以及生态环境急剧变化等。
从物种生存胁迫的内部因素分析,水柏枝属植
物的花序除匍匐水柏枝外均为无限花序,具有边开
花边结实边撒播的习性,且开花结实时间长,一般超
过 3个月;种子小而产量高,顶端具着生长柔毛的芒
柱,易于随风和顺水传播。野外调查也证实,在适宜
的条件下,种子的发芽率高,幼苗生长正常,且多数
种可以扦插繁殖,表明水柏枝属植物并不存在生殖
繁育的障碍。以疏花水柏枝为例,在 自然条件下,该
种一年二次开花结实,风力和昆虫为主要的传粉动
力;结实量大,种子产量高,每蒴果种子数达 120粒
左右,风力散播和顺水传播为主要的传播方式-5 ;
此外,该种易于扦插繁殖。试验也表明虽然种子寿
命短,但只要及时遇上湿润的沙土,种子发芽率超过
90% 。可见,只要环境条件适宜,疏花水柏枝不
存在繁殖障碍。已有的调查研究也表明,疏花水柏
枝的物种竞争力较弱,但其生长于受江水强烈干扰
的长江消涨带,群落中物种少,没有高大的乔木,在
自然条件下疏花水柏枝为群落的优势种-3 J。已有
遗传多样性证据也表明:疏花水柏枝的遗传多样性
并不低 ’ 。有关水柏枝属植物的地理分布和生态
环境的资料和本次调查数据也表明,该属大部分种
的主要生境为水体岸边的消涨带或湿地,具有同疏
花水柏枝相似的环境要求和生殖繁殖等生物学特
点,证明生殖繁育能力和竞争力等物种 自身的内部
因素不是该属植物濒危的主要原因。虽然尚缺乏该
属植物遗传多样性的全面资料,无法评价其致濒的
遗传学因素,但已有的疏花水柏枝的遗传多样性研
究表明,该种的遗传基础不会导致该物种的濒危和
灭绝 , 。
致使植物生存受胁迫的外部因素包括 自然灾害
和过度的人为干扰。通过对我国 1O省(市、区)35
个水柏枝属植物居群的实地调查,导致该属 1 1个分
类群生存胁迫的主要因素为其生存环境的破坏和强
烈的人为干扰。这些外部环境因素可以归纳为三个
方面:首当其冲的是西部大开发中大规模工程建设
造成的生态环境的恶化、生境的破碎化和消失。西
部地区自然资源丰富而经济相对落后,加快基础设
施建设和资源开发成为当前西部人民脱贫致富和支
持全国经济发展的迫切要求,修路、治水、建电站和
开采油气资源无疑是西部大开发初期的主要内容,
而河谷地带往往是这些建设项目的主战场。水柏枝
属植物的主要分布区为我国西部大开发地区的高山
河谷和草原湿地,分布区内以修路为主的基础设施
建设和以水能基地建设和油气开采为主要内容的自
然资源开发对当地的生态环境特别是河岸生态系统
造成了干扰,甚至是破坏。如三峡水库的兴建淹没
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武 汉 植 物 学 研 究 第 24卷
了疏花水柏枝的全部自然生境,导致该种的野外灭
绝;在长江和黄河上游及其支流已经、正在或规划中
的我国九大水能基地建设,毁灭、淹没和间断了三春
水柏枝、宽苞水柏枝和具鳞水柏枝的原生环境,导致
生境破碎、面积减少和居群下降,且这种趋势正日益
加剧;塔里木盆地油气资源的开采恶化了心叶水柏
枝的生存环境,危及其生存;滇藏公路建设导致待定
种自然生境的部分丧失和破碎化。水柏枝属植物作
为分布区河岸带和湿地生态系统重要的构建者,西
部开发对其正常的生存和发展造成了威胁。其次,
人们不科学和日益剧烈的干扰活动也威胁着水柏枝
属植物的生存。如阿里地区藏民对秀丽水柏枝的肆
意砍伐,塔里木盆地的荒地开发和过度放牧对心叶
水柏枝生境的破坏,旅游开发对泽当水柏枝和小花
水柏枝的干扰等。第三,土地沙化和全球气温升高
对宽叶水柏枝、匍匐水柏枝和卧生水柏枝构成了生
存胁迫。宽叶水柏枝生长于腾格里和毛乌素两大沙
漠的东南边缘,沙漠的扩大侵占了其适生环境,是导
致该种濒危的主要外部因素。匍匐水柏枝和卧生水
柏枝生长于高山雪线的边缘,夏季融雪产生的雪水
是其种子萌芽和幼苗生长的重要条件,随着全球气
温的升高,雪线的抬升,二物种来不及拓展其分布
区,种子繁殖得不到充足的水分,影响了其正常的后
代更新。
针对水柏枝属植物受胁迫的现状及其原因,我
们提出以下的保护建议:
第一、加强宣传,提高人们对极端环境物种保护
重要性的认识。
生物多样性丰富地区的物种保护已引起了人们
的广泛关注,但对生态交错带和极端环境的生物保
护尚未得到应有的重视,是人们对生物多样性保护
认识上的偏差所至。物种多样性是生物多样性保护
的重要方面,遗传多样性和生态系统多样性保护也
是生物多样性保护的主要内容。生长于水陆交错带
和干寒地区等强烈干扰和极端环境的植物是极其珍
贵的遗传资源,是植物对极端环境长期适应和不断
进化的遗传积累,是维系退化生态系统生态功能的
主要载体。保护这类植物资源不仅是生物多样性保
护的需要,也是退化生态系统功能修复的必需。加
强宣传,提高公众特别是政策制订者和决策者对极
端环境植物资源作用的认识,是有效保护这类资源
的认识基础 。
第二、建立应急机制,正确处理经济发展和资源
利用与环境保护的关系。
在能源危机和水资源紧张的今天,人类对江河
的干扰 日益剧烈,仅美国就有 250万个水利控制工
程,仅 2%的河流保持 自然状态 。中国作为经济
快速发展的世界最大的发展中国家,加强大江大河
治理、合理配置水资源和大力建设清洁能源基地已
成为国民经济持续快速发展的迫切要求,也是西部
大开发理所当然的主要内容。有资料显示,我国到
2020年将建成 l2大水电基地,其中西部有 9个基
地和 107座大中型电站 。水能开发无疑会改变
河流的自然面貌和水流的动力学特征,破坏了流域
生态系统的连续性,片断化生境切断了物种间、居群
间正常的联系和交流,水库形成的坝区和库区水淹
区侵占了河岸植物的生境,导致这些区域种质资源
的毁灭。调查已经表明,以水利工程建设为主的经
济活动是水柏枝属这类河岸湿地植物生存受胁的主
要外部因素,而且来 自这方面的胁迫有 FI益加重的
趋势,处理好经济建设和环境保护的关系是保护这
类植物资源的关键。我们建议,国家应制定和完善
相应的法律法规,坚持谁破坏谁赔偿、谁受益谁出钱
的原则,建立环境破坏赔偿机制,提高环境破坏的成
本,遏制建立在环境破坏基础上的暴利行为。要求
建设业主施工前应有环境影响评估和赔偿恢复方
案,施工中有环境监理,竣工后的工程验收应与环境
受损理赔和恢复工程同时验收。
第三、划定保护区段,建立保护网点。
水柏枝属植物对于遗传育种和流域生态系统功
能的维持具有十分重要的作用,然而,人类活动带来
的栖息地丧失和破坏不可能在短时间内消除甚至还
有可能加剧,制定保护对策是十分必要的。一是对
水柏枝属植物生物多样性丰富的区域和濒危物种的
分布区进行保护,严禁人为干扰 ,如对分布有小花水
柏枝、秀丽水柏枝和泽当水柏枝的拉萨河流域,三春
水柏枝、宽苞水柏枝和具鳞水柏枝集中分布的横断
山脉地区,以及心叶水柏枝和宽叶水柏枝残存分布
的地区划定保护区。二是对栖息地不可逆转的环境
恶化或丧失的物种和居群,如疏花水柏枝、心叶水柏
枝和宽叶水柏枝的部分居群应迁地到附近的植物保
护基地进行保护。目前,中国科学院武汉植物园对
疏花水柏枝的全部居群进行了取样保存,对水柏枝
属其它种的迁地保护尚无报道。
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