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Distribution Status and Causation of Endangerment of Isoetes sinesis Palmer in Zhejiang Province

浙江省中华水韭分布现状与濒危原因



全 文 :武汉植物学研究 2003, 21 (3) : 216~ 220
J ourna l of W uhan B otan ica l Resea rch
浙江省中华水韭分布现状与濒危原因
叶其刚, 李建强Ξ
(中国科学院武汉植物研究所ö武汉植物园, 武汉 430074)
摘 要: 中华水韭 ( Isoetes sinensis Palm er)为水韭科水韭属多年生沼泽植物, 现分布范围急剧缩小, 种群数量稀少,
处于濒危状态。通过查阅文献、标本, 咨询专家学者, 深入实地考察, 访问产地农民, 基本弄清了中华水韭在浙江省
的分布情况及现有种群状况, 结果如下: 据记载, 中华水韭在浙江省分布在杭州、诸暨、松阳、庆元、丽水、建德和天
台等市、县。但仅查阅到杭州 (1 号)、诸暨 (2 号)和松阳 (1 号) 3 地共 4 号标本。实地考察仅发现在松阳有 2 个野生
亚种群; 杭州、诸暨和丽水野生种群可能已灭绝; 杭州植物园、武汉植物园目前迁地保存有杭州种群; 天台是否有中
华水韭分布尚存疑问。松阳 2 个野生亚种群总面积约 1 000 m 2, 分布在 4 块废弃的水田中, 海拔约 1 110 m , 居群集
中分布的面积不到 300 m 2。中华水韭生存生境的人为直接破坏及水体污染, 是其种群消失的主要原因。中华水韭残
存种群在与禾草和灯芯草 (J uncus ef f uses) 等主要优势种的竞争中处于劣势, 在群落演替过程中, 可能会被这些物
种所取代, 进而整个群落有可能被其他植被所取代, 故现有的 2 个亚种群正处于濒危状态, 亟待加强保护研究。
关键词: 中华水韭; 浙江省; 分布; 濒危原因
中图分类号: Q 949. 36+ 3. 2     文献标识码: A      文章编号: 10002470X (2003) 0320216205
D istr ibution Sta tus and Causa tion of Endangerm en t of Isoetes s ines is
Palm er in Zhej iang Prov ince
YE Q i2Gang, L I J ian2Q iangΞ
(W uhan B otan ica l Gard enöW uhan Institu te of B otany , T he Ch inese A cad emy of S ciences, W uhan 430074, Ch ina)
Abstract: Isoetes sinensis Palm er ( Isoetaceae) is an endangered sw ampy perenn ia l. Seven w ild pop2
u la t ion s w ere reco rded in Zhejiang P rovince, bu t on ly tw o sub2popu la t ion s w ere found in
Songyang Coun ty, Zhejiang P rovince in th is invest iga t ion. H ab ita t dest ruct ion and w ater po llu t ion
w ere con sidered tw o m ain cau sat ion of local ex t inct ion of th is species. T he to ta l area of th is tw o
sub2popu la t ion s w ere less than 1 000 m 2 and they w ere in endangered sta tu s. T heir comm un it ies
w ou ld be sub st itu ted by land comm un it ies in the p rocess of vegeta t ion succession. Som e m easu res
of con servat ion fo r th is tw o sub2popu la t ion s that shou ld be taken w ere suggested.
Key words: Isoetes sinensis Palm er; Zhejiang P rovince; D ist ribu t ion; Cau sat ion of endangerm en t
  生物多样性的丧失正日益引起国际社会的广泛
关注。湿地是地球上具有多功能的独特的生态系统,
是人类最重要的环境资源之一, 但十分脆弱, 最容易
受到人为或自然因素的干扰。近年来, 由于人类的不
合理利用、工农业污染和旅游业的发展, 给这一生境
带来了极大的破坏, 导致生物多样性的大量丧失, 许
多湿地植物面临灭绝的危险。中华水韭 ( Isoetes
sinensis Palm er ) 是 水 韭 科 ( Isoetaceae ) 水 韭 属
(Isoetes L. )多年生小型湿生古老孑遗的蕨类植物,
零星分布于浙江、安徽、江西和江苏等少数湿地, 因Ξ 收稿日期: 2003203231, 修回日期: 2003205228。基金项目: 中国科学院方向性项目 (KSCX22SWO 2104)资助。作者简介: 叶其刚 (1968- ) , 男, 副研究员, 从事稀有濒危植物保护研究。通讯作者。
分布范围狭小, 种群数量不断减少, 被列为濒危植物
和国家一级重点保护野生植物[1, 2 ]。据报道, 模式产
地南京玄武湖种群已经灭绝[3 ]; 陈家宽等 1998 年报
道江西东乡湿地有少量分布[4 ] , 但 2001 年至 2002
年调查发现已经消失。浙江省为中华水韭的主要产
地之一, 20 世纪 50 年代在杭州云栖有分布, 但现在
已不见踪迹。弄清中华水韭在浙江省的分布现状及
受威胁原因, 对于该物种的保护和恢复具有重要的
意义, 为此笔者 2002 年对其在浙江省的分布与濒危
原因进行了广泛的调查。
1 研究方法
通过查阅相关的文献和标本, 了解中华水韭在
浙江省的历史分布情况; 访问咨询文献作者及有关
专家学者, 了解他们所掌握的中华水韭分布的历史
与现状的第一手资料, 并请他们提出可能残存有中
华水韭的地点; 综合各方面的信息, 确定考察地点;
最后深入实地进行考察, 携带活植物材料, 访问当地
农民, 寻找中华水韭可能生长的生境进行具体调查,
记录当地的经纬度、海拔、pH 值、主要优势种植物、
受人为干扰的程度和水体污染等信息。如在某地发
现了中华水韭, 则做详细的样方调查。
2 结果
2. 1 文献记载
通过查阅文献资料了解到中华水韭在浙江省主
要分布在杭州、诸暨、松阳、庆元、丽水、建德和天台。
2. 2 查阅标本
查阅了中国科学院植物研究所 (PE)、中国科学
院武汉植物研究所 (H IB )、南京植物园 (NA S)、安徽
大学 (ANU )、安徽师范大学 (ANUB )、安徽农业大
学 (AAUB )、浙江大学 (H ZU )、浙江林学院 (ZJFC )
和杭州植物园 (HHBG) 等单位存放的标本, 仅查到
采自于浙江省杭州 (1 号)、诸暨 (2 号) 和松阳 (1 号)
3 个地点的标本, 共 4 号 (见表 1)。最早采集的时间
为 1979 年, 最晚为 1992 年。
表 1 浙江省中华水韭馆藏标本
T able 1 Specim en of Isoetes sinensis in Zhejiang P rovince
采集时间
Co llection date
采集地点
Co llection L ocation
生境
H abita t
海拔 (m )
E levation
存放地点
Specim en depo sitary
1984211207 诸暨五泄林场西龙潭 - 350 浙江大学 
1984211207 诸暨五泄林场向铁岭 - 200 浙江大学 
1979208231 杭州九溪      路边池塘水草丛中 - 杭州植物园
1992207229 松阳安民安岱后   山沟沼泽地草丛  1 220 浙江林学院
2. 3 访问专家
浙江大学的丁炳扬、杭州植物园的裘宝林及红
皮书该物种资料的编写人之一郑朝宗介绍, 20 世纪
70~ 80 年代曾在杭州九溪、云栖见过, 当时数量较
多, 但最近十余年在这些地方再未找到。丁炳扬介
绍, 1984 年曾在诸暨采到标本, 最近去调查已经消
失; 最近他到天台引种驴蹄草 (Ca ltha p a lustris) , 回
来种植后发现从土壤中萌发出了中华水韭, 后来到
当地调查却未发现该种植株; 浙江林学院的李根有
介绍, 1992 年曾在松阳安民采到标本, 后来再未去
此地; 丽水师范专科学校的朱圣潮说, 在丽水南明山
曾有分布, 但 20 世纪 90 年代多次调查未发现; 他
还在庆元百山祖自然保护区五岭坑见到过, 但没有
凭证标本; 百山祖自然保护区的吴鸣翔, 人称当地植
物的活字典, 据他本人称, 在庆元还没有见过该种植
物。根据李根有和丁炳扬提供的信息, 浙江省松阳安
民目前极可能还残存有中华水韭种群。
2. 4 实地调查
2. 4. 1 可能已局部灭绝的中华水韭产地情况
为了弄清中华水韭种群局部消失的原因, 对有
关专家认为种群已局部灭绝的产地逐一进行了调
查。
杭州九溪: 海拔 100~ 130 m 左右, 地处风景旅
游区, 由于修路及建茶园, 路边许多生境被破坏, 有
2 个水塘污染严重, 水生植物很少。另有 2 个废弃的
水塘, 现成为沼泽环境, 主要生长有水芹 (O enan the
javan ica )、 空 心 莲 子 草 ( A lternan thera
p h ilox eroid es )、菰 ( Z iz an ia cad ucif lora )、芋 头
(Colocasia escu len ta)、节节草 (E qu isetum ram osissi2
m um )、灯芯草 (J uncus ef f usus) 及禾本科、莎草科植
物等, 总盖度在 98% 以上, 没有发现中华水韭。
杭州云栖: 海拔 120~ 150 m , 在云栖竹径内有
一水塘, 养有鱼, 塘边未见有水草; 公路边都种上了
茶叶, 以前的湿地已经消失; 在梅家坞新村对面山
712 第 3 期              叶其刚等: 浙江省中华水韭分布现状与濒危原因
上, 访问当地茶农, 说是在山上见到过类似植物, 但
到实地调查, 没有发现, 而且生境也不正确, 可能是
把其它类似的水草误认为中华水韭。
杭州大清谷: 海拔 120 m 左右, 当地水田较多,
但都是人工种植的莼菜 (B rasen ia sch reberi) , 访问
当地老农, 均未见过该种植物。
诸暨五泄林场: 海拔 350 m 处西龙潭已没有水
韭生存的生境; 据该林场的侯善明介绍, 在向铁岭下,
海拔 180 m , 第五泄旁的水塘边, 曾采到过, 但实地调
查发现, 水塘已于 1986 至 1987 年间被填, 用于修建
商亭; 另一处曾在 1984 年采到过水韭的地方——向
铁岭, 海拔 280 m (标本记载为200 m ) , 现存一小块湿
地, 面积 25 m 2, pH 值为 515~ 610, 主要生长有灯芯
草、野灯芯草 (J uncus setchuensis)、发秆苔草 (Ca rex
cap illacea)等, 总盖度98% , 未发现中华水韭。
天台华顶山: 海拔 940 m , 2 个水塘旁边的水杉
林下湿地, pH 值为 515~ 610, 主要生长有驴蹄草、
独穗苔草 (Ca rex biw ensis)、野灯芯草、水芹、菰、蓼
科植物等, 总盖度 80% , 没有发现中华水韭。
丽水南明山: 海拔 110 m 处有一水塘, 污染, pH
值 610, 供公园的游人划船用。塘边生长有空心莲子
草、水芹等; 另有一块湿地, pH 值 610, 主要有空心
莲子草、水芹、芋头等, 总盖度 85% ; 南明山寺前一
水塘, 海拔 150 m , 污染, pH 值 610, 水边主要生长
有空心莲子草; 三处均未见中华水韭。在南明山周边
地区水塘湿地调查也未发现。
庆元百山祖自然保护区五岭坑: 海拔 600~
720 m , pH 值 515~ 610, 根据朱圣潮介绍, 在此沟谷
中见过, 但调查了整个沟谷, 未见中华水韭。据当地
人介绍, 此处以前曾有一些废弃的水田, 后来退耕还
林, 种植了乔木; 访问当地农民, 均未见过; 到附近的
农田调查, 也未发现。后来朱圣潮说, 他是多年以前
见过的, 现在可能生境已改变。
2. 4. 2 松阳中华水韭残存产地情况
在松阳安民共调查了 5 个地点 (表 2) , 仅在小
烂江和叔婆湾 2 块湿地发现残存的中华水韭。据当
地农民介绍, 以前在水田翻耕之后, 可见中华水韭冒
出, 但近年来, 农药化肥使用后, 现在很少见到。
表 2 中华水韭残存产地浙江松阳安民湿地调查情况
T able 2 T he condit ion of the m ash of Isoetes sinensis in Songyang County, Zhejiang P rovince
小地名
L ocation
海拔 (m )
E levation
湿地状况
Condit ion of the m ash
pH 值
pH value
分布情况
D istribu tion
小烂江
X iao lan jiang 1 110 废弃 20 年左右水田, 此前为水塘 6. 0 有
叔婆湾
Shupow an 1 085 废弃 20 年左右水田 6. 0 有
烂湖岭
L anhuling 1 180 废弃 10 余年水田 6. 0 无
瓦窑后
W ayaohou 990 废弃 4 年水田 6. 0 无
大湖
D ahu 1 130 自然沼泽湿地 6. 0 无
  残存有中华水韭的两处沼泽地位于箬寮岘县级
自然保护区内, 为废弃的农田, 周边山林砍伐比较严
重, 紧邻分布地的一片山林被火烧后种上了杉木
(Cunn ing ham ia lanceola ta ) 苗, 许多山农以砍伐木
材、采集药材卖钱为生, 分布地附近有运送木材的索
道通到公路上, 有小路经过这两处沼泽地。这两块地
均属于私人用地, 但已废弃 20 年左右, 其中一块 (小
烂江)以前为水塘, 后被填做农田用。两块地废弃后
人为干扰较少, 因位于接近山顶由山体围成的小盆
地内, 海拔均在 1 000 m 以上, 无直接的工业污染
源, 未发现有外来流水流入沼泽内, 也未发现水流出
口。在叔婆湾, 紧靠沼泽地有小溪流经过, 但有堤埂
相隔。
小烂江沼泽: 海拔 1 110 m , pH 值 610, 土壤黄 棕壤, 由堤埂隔成 3 块梯田。最上面一块面积最大,约有 300 m 2, 内有一积水坑, 面积约 2 m 2, 水深达50 cm , 在水坑周围面积约 30 m 2, 为禾草+ 灯芯草- 箭叶蓼 (P oly g onum siebold ii)群落, 中华水韭主要分布在这一区域, 种群密度为 2 株öm 2, 其余是以禾草为优势种的群落, 下层为干枯的禾草所覆盖, 盖度达 90% 以上, 在个别枯草下面, 有中华水韭, 但植株体很小, 种群密度为 015 株öm 2。中间一块地, 面积30 m 2, 在靠近上面一块地的堤埂下面的区域, 面积约 15 m 2, 为菰+ 禾草- 箭叶蓼群落, 分布有中华水韭, 种群密度 11 株öm 2, 其余 15 m 2 区域, 为芒 (M is2can thus sinensis) + 水芹群落, 无中华水韭; 最下面一块地面积约 25 m 2, 为芒+ 水芹群落, 无中华水韭,已有虎耳草科的绣球花 (H y d rang ea sp. ) 灌木入侵
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到该群落内。这 3 块地的群落组成的差异, 显示了群
落从湿生到陆生植被的演替趋势。
叔婆湾沼泽: 海拔 1 085 m , pH 值 610, 土壤红
壤, 由堤埂隔成 4 块梯田, 仅上面两块田内分布有中
华水韭, 下面两块田水被放干, 曾用来种木耳。最上
面一块, 面积约 150 m 2, 内有两个小积水坑, 面积分
别为 1 m 2、2 m 2, 水深达 40 cm ; 在 2 m 2 水坑内统计
有 55 株中华水韭, 主要为中华水韭+ 灯芯草群落。
其余部分有灯芯草+ 中华水韭群落、禾草+ 野灯芯
草+ 中华水韭群落、禾草+ 夏枯草 (P runella asia ti2
ca ) + 中华水韭群落, 中华水韭种群密度为 27 株ö
m
2。另一块水田面积约 100 m 2, 有 30 m 2 已变为干
地, 主要分布有芒、蔷薇科、豆科、茜草科植物等, 没
有中华水韭; 有 10 m 2 为积水地, 水深 5~ 10 cm , 主
要为水芹+ 灯芯草群落, 中华水韭种群密度为
217 株öm 2; 有 10 m 2 为水芹+ 夏枯草群落, 盖度达
100% , 无中华水韭; 其余部分为水芹+ 禾草+ 灯芯
草群落, 盖度 90% , 中华水韭种群密度为 6 株öm 2。
下面两块干田中主要为芒+ 酸模 (R um ex acetosa )
群落, 群落中没有中华水韭。
2. 5 活体迁地保存现状
杭州植物园目前仅存 3 株, 20 世纪 70 年代末、
80 年代初采自杭州九溪, 植株体较大, 叶片软, 水刚
好覆盖整个植株。武汉植物园从该园引种 1 株。
浙江大学的原浙江农业大学植物园, 现存数十
株, 植株体小, 叶片窄而硬, 湿生。武汉植物园从该园
引种 5 株。
3 讨论
3. 1 中华水韭分布现状
根据文献标本等资料及有关专家提供信息, 历
史上中华水韭在浙江省的杭州、诸暨、松阳、庆元、丽
水、建德和天台 7 个县市有分布, 其中天台是否有分
布, 尚存疑问, 因为在原产地没有找到活体植株。浙
江大学所保存的植株是从土壤中萌发而来。这种土
壤可能是来自于天台, 也可能是浙江大学植物园以
前栽种过中华水韭的土壤。土壤中存在中华水韭的
孢子, 可能受到某种因子的抑制, 现在才遇到合适的
条件得以萌发。除建德尚未调查外, 目前在浙江省只
发现松阳 1 个县尚残存 2 个亚种群。
3. 2 中华水韭濒危原因初探
物种濒危原因可以从遗传学和生态学研究领域
去寻求。有关中华水韭的遗传多样性和细胞遗传学
研究已经有初步的报道[5 7 ]。我们侧重从生态学方
面讨论中华水韭的濒危原因。
中华水韭生存要求有湿生和浅水环境, 而这一
生境很脆弱; 它在浙江省分布区已明显缩小, 局部灭
绝现象明显, 曾在 20 世纪 70~ 80 年代采到标本的
地点, 现在种群都已灭绝, 可见灭绝发生在近 20 年
的时间范围内, 而这一时期正是我国工农业及旅游
业高速发展的时期。在已调查的几个中华水韭种群
已消失的地点, 均处于风景旅游区内, 生存生境的人
为直接破坏及水体污染, 是其种群消失的主要原因
(表 3)。直接破坏主要表现为修路、建茶园、建商亭
和退耕还林等直接造成中华水韭生存的湿地的消
失。水体污染表现为水质差、水体透明度低等, 一方
面对中华水韭直接造成危害, 另一方面使其他湿生
杂草大量繁衍, 而取代中华水韭种群。中华水韭大小
孢子均生于叶基部, 孢子的散布依赖于水流, 现存的
两个种群, 因无出入的水流, 其散布能力已受到限
制, 种群更新局限在现有的区域内, 而且现存的湿地
生境有向陆生生境转化的趋势。由于正常的人和动
物的干扰消失, 残存的中华水韭种群在与禾草和灯
芯草等主要优势种的竞争中处于劣势, 在群落演替
表 3 浙江省中华水韭种群局部灭绝原因
T able 3 Causation of local ex tinction of Isoetes sinensis populat ions in Zhejiang P rovince
地点
L ocation
海拔 (m )
E levation
种群灭绝原因
Causation of local ex tinction
杭州九溪 100~ 130 修路; 建茶园; 水体污染; 植被演替
杭州云栖 120~ 150 修路; 建茶园; 养鱼
诸暨五泄西龙潭 350 生境消失
诸暨五泄向铁岭第五泄旁 180 水塘被填, 建商亭
诸暨五泄向铁岭 280 植被演替
丽水南明山入口处 110 水体污染; 植被演替
丽水南明山寺前 150 水体污染
庆元百山祖五岭坑 600~ 720 退耕还林, 生境消失
松阳安民 990~ 1 130 化肥、农药; 正常干扰消失引起植被演替
912 第 3 期              叶其刚等: 浙江省中华水韭分布现状与濒危原因
过程中, 可能会被这些物种所取代。
3. 3 松阳残存种群的保护建议
目前在浙江省松阳发现的两个残存的亚种群应
该立即采取措施进行保护, 禁止农民继续使用这两
块残存的湿地。并进行适当的人工干预, 如适当拔除
与之竞争的禾草和灯芯草等; 疏通堤埂, 使水流畅
通, 以利于孢子散布; 清除位于中华水韭分布地周围
水田的杂灌; 干旱季节进行人工注水, 保持土壤湿
润。同时加强对周边森林的保护, 以便涵养水源。为
防止残存种群的意外灾害, 立即进行迁地保护, 人工
大量繁殖, 以便将来回归引种 (R ein troduct ion)。
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022 武 汉 植 物 学 研 究                  第 21 卷