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资源冷杉现状及保护措施研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 25(3):197—200 2005年 5月
资源冷杉现状及保护措施研究
宁世江1,唐润琴1,曹基武2
(1. 襄 广西植物研究所,广西桂林54106;2·中南林学院,湖南长沙41004)
摘 要:对资源冷杉的分布现状进行研究,揭示了目前资源冷杉的生存环境、资源数量、生长与自然更新能
力,指出了实现有效保护所要面对的问题和应采取的措施。
关键词:分布现状;资源;保护措施;资源冷杉
中图分类号:Q948 文献标识码:A 文章编号:1000—3142(2005)03—0197-04
Current status and conservation countermeasures
0t-germ Dlasm resources ot A les ZZ 1l7Ua e s$s ^ ^ 』■ ● ■ ■
NING Shi—j iang ,TANG Run—qin1,CAO Ji—wu
(1.Guangxi Institute of Botany,Guangxi Zhuang=u Autonomous Region and Academia Sinica,
Guilin 541006,China;2.Central South Forest College,Changsha 410004,China)
Abstract:The germplasm resources of Abies ziyuanensis were studied.This paper probes into habitat,quanti—
ty in extant。growth and natural regeneration.The problems and conservation countermeasures of the species
have been proposed.
Key words: current status of distribution;germplasm resources; conservation countermeasures;Abies
ziyuanensis
资源冷杉(Abies ziyuanensis L.K.Fu et S.L.
Mo)是上世纪70年代末发现的松科冷杉属植物新种
(傅立国等,1980),为我国特有的珍稀树种。由于其
居群和个体数量不多、分布范围狭窄以及对研究我国
南部地区古植物区系的发生与演变、古气候、古地理,
特别是对第四纪冰期气候的探讨意义重大,已被《中
国红皮书》第一卷收录为国家二级重点保护珍稀濒危
植物(傅立国,1992),1998年世界保护联盟(IUCN)拟
订的“针叶树行动计划”列为全球重点保护针叶树种,
国务院1999年8月4日批准公布、与《野生植物保护
条例》相配套的《国家重点保护植物名录》第一批中,
列为国家一级重点保护植物(向巧萍,2001)。
资源冷杉作为孤立、残遗分布物种,其科研价值
很高,经济价值也甚大,但由于资源数量有限,分布
地较偏僻,生境过于特化,对它的研究难度较大,因
而其基础生物学研究近乎空白,更谈不上对濒危机
制的探讨(向巧萍,2001);且该树种自70年代末发
现后,由于多方面原因,目前已濒临灭绝。为拯救这
一 在我国南方中山地带造林不可多得的针叶树种,
保存其种质资源,近年来我们对其生态地理分布和
资源现状展开深入调查研究,以期为有关部门采取
有效的保护行动和相应措施以及进一步深入学术研
究提供参考依据。
1 研究方法
1.1分布区范围调查
以原始文献记载(傅立国等,1980;傅立国,
1992)及以往有关调查采集为索引,采取访问和实地
调查相结合的方法。即在充分了解和掌握资源冷杉
分布区域基础上,对原有记载及有可能分布的域段,
采用线路调查法核查现状资源冷杉自然分布范围。
收稿日期:2004—12-16 修订日期:2005-02—16
基金项目:广西科学基金资助项目(桂科基0144010)
作者简介:宁世江(1958一),男,广西北流人,副研究员.从事植物生态研究工作。E-mail:nshijiang@163.com
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198 广 西 植 物 25卷
1.2资源现状调查
在线路调查基础上,采用样方法对资源冷杉所
处的群落、现存的种群数量、自然更新能力等进行研
究分析。设置 5个 20 1TI×30 1TI的样地,调查所在
群落学特征;再以 20 1TI×20 1TI的 5个样方作为主
样方,调查测定资源冷杉现存的植株数量,同时分别
在每个主样方的4个对角线上(距主样方 20 1TI处)
设置形状大小与主样方相同的副样方,记录资源冷
杉在副样方中出现的个数,用以求算资源冷杉出现
的频度,修正取样过程中可能造成的误差。应用公
式(1)F—N/Nl+N2和公式(2)n—nl·(1oooo/Nl
· S。)·S·F,分别计算出资源冷杉出现的频度和
现存的植株数量(式中F为出现频度,N为资源冷
杉出现的主副样方数,N。为主样方数,N。为副样方
数川为现在资源冷杉总株数,n。为各主样方中资源
冷杉累计株数,S。为设置的主样方面积,S为资源
冷杉所在各群落面积总和)。
连续三年调查资源冷杉的结实特性和采集球果
检测其种子发育状况,同时固定 14株样株定期测定
其植株高生长和胸径生长情况。
2 结果与分析
2.1生态分布习性
资源冷杉仅在广西东北部的资源县银竹老山和
相邻地段湖南省新宁县的舜皇山有分布,分布范围
狭小,且两地都已建立了自然保护区。所在地为南
岭支脉一越城岭的一部分,前者地居 11O。32 42”~
11O。35 O6 E,26。15 O5 ~26。19 15 N,后者位于 111。
OO E,26。22 N。大地构造上属于华夏古陆台、燕山
运动所形成的山系。所在地地势高峻,地貌以相对
高差悬殊的花岗岩山地为特征,山峦起伏,山顶海拔
多在 1 7OO~1 900 m之间,最高峰二宝鼎的海拔为
2 O21 m;山体的中下部相对陡险,上部则比较迂缓,
顶部呈浑圆状,地形多变,小生境复杂。
在银竹老山,资源冷杉主要生存在一宝鼎和二
宝鼎以东海拔 1 650~1 850 m之间的沟谷两侧山
坡,往北至近湖南城步的广西坳附近,其它地段未见
分布;在舜皇山,主要见于主峰美女峰、大云峰和反
水江顶一带,海拔 l 6OO~l 700 m,小地形为接近山
脊或山顶上部的陡峭山坡,坡向西或西北。资源冷
杉生长地段为中亚热带中山常绿落叶阔叶混交林的
分布范围,土壤为山地黄棕壤,土壤剖面发生层次较
明显,可划分出表土层、心土层和半风化母质层,土
深多在 8O~100 cm之间,表土较疏松湿润,土壤酸
性,PH值 4.0。
分布地属中亚热带季风气候,由于资源冷杉所在
地海拔较高,且又位于湘桂走廊寒流主道上,因而冬
冷夏凉、雨雾多、相对湿度大、冬季霜雪频繁的山地气
候特征十分明显。据相邻的真宝鼎同禾药场(1lO。38
E,26。O3 N,海拔 1 450 m)的气象观测记录,所在地年
均气候为 13.1℃,最冷月(1月)均温 2.1℃,最热月
(7月)均温 22.2℃,极端最低温一l1.9℃,极端最高
温34.0℃,气温年较差2O.1℃,低湿持续n,-Jf~3长,12
月至翌年2月常有积雪现象;年降雨量2 065 mm,山
间常有云雾缭绕,年均相对湿度>85 9/6。
2.2资源冷杉分布现状
2.2.1生境状况 资源冷杉现状的生存环境,除了
其分布地舜皇山因远离村寨、生存地段陡险、现状生
境基本没有受到人为干扰破坏外,其模式标本产地
的银竹老山,资源冷杉由于长期遭到偷砍盗伐和分
布区频繁集中放牧的影响,原生存的环境已发生很
大变化;该分布地资源冷杉依存的森林环境已大面
积地沦为亚热带中山次生丛林或灌丛和灌草丛地,
不少地段出现了水土流失,尤其是在坡顶地段,灌草
植被因不断地被年复一年的放牧践踏,地表被雨水
面蚀、沟蚀现象时而可见,现状生存地的土壤肥力已
明显出现了下降(表 1),土壤趋于贫瘠,尤其是在干
旱季节土壤湿度降低,导致了资源冷杉生存条件从
根本上发生了变化,从而限制了其生存发展。
2.2.2资源现状 分布地的银竹老山,目前在一宝
鼎和二宝鼎之间及其它的沟谷中还有一定面积呈连
片分布的以大苞荷木(Schima gr“nd Pr“z“£“)、铁
椎栲(Castanopsis lamontii)、亮 叶水青 冈(FagU5
lucida)或以曼青冈(Quercus oxyodon)、扇叶槭(A—
cerflabelatum)等为主的中山常绿落叶阔叶混交
林存在,但经过多次反复考察,这些森林内现状均无
资源冷杉的植株分布,只在一宝鼎对面山坡和三角
浮塘一带的林缘不远处,局部尚能见到3~8株的资
源冷杉植株集生成小群状分布外,其余都是呈零星
状态散生在以细齿吊钟(Enkianthus serrulatus)、小
果南烛 (Lyonia ovalifolia r.elliptica)、红滩杜
鹃(Rhododendron chihsinanurn)、江南 山柳 (Cle-
thra cavaleriei)和尖尾箭竹(Sinarundinaria cuspi—
data)等为主的次生灌丛或灌草丛中,植株或居群间
的距离较大,一般都在 300~500 rn之间,有时甚至
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3期 宁世江等:资源冷杉现状及保护措施研究 199
数公顷的范围内也难找到资源冷杉的植株,相互隔
离现象十分明显。因此,在银竹老山,现阶段资源冷
杉幸存的植株数量稀少。根据抽样调查统计,现存
的资源冷杉植物仅有 96株,且幸存的植株当中,大
树荡然无存,其中最高植株为 12.5 m,最大胸径为
19.7 cm;树高 8~12.0 m、胸径 12~19.0 cm的只
有 15株,占整个银 竹老山资源冷杉植株总数的
15.6 ;树高 4~8.0 m、胸径 4~10.0 cm 的有 52
株,占54.2 ;树高 1.3~3.0 m、胸径<4.0 cm的
有 29株,占3O.2 ,整个分布地均未见有实生幼树
幼苗出现。残存的植株不仅细小,生长表现差,且还
有小部分因遭受牧畜的反复践踏或磨擦损伤而濒临
枯萎死亡。从资源冷杉的分枝习性上分析,现存植
株中,除个别萌生株外,其余所有植株的最小树龄也
已经到了 19 a,大多数植株的树龄在 23~30 a之
间,个别植株最大树龄为 35 a。由此可见,银竹老山
现状生存着的资源冷杉,几乎都是树龄接近中龄而
树势较弱的矮小个体,种群退化严重。
表 I 银竹老山资源冷杉分布地土壤养分的变化情况
Table 1 Change of soil nutrient in the dwelling place of Abies ziyuanensis
在舜皇山,据当地常采种的村民介绍和湖南新
宁县林科所近年的调查结果,该区目前保存下来的
资源冷杉植株也不多,计有 3O株左右,且基本上都
为树高20 m以上、胸径超过30 cm已进入成熟阶段
的大树,林下也未发现有它的幼树和幼苗。显然,本
区的资源冷杉群落也是在衰退的状态中。
2.3生长、结实特性和自然更新能力
资源冷杉为常绿高大的针叶树种,据以往调查,
其树高生长可达30.0 m,胸径达 100.0 cm。在自然
状态下,其植株在不同的立地条件生长快慢不尽一
致。据湖南新宁县林科所 1982年对生长在舜皇山
主峰山脊土壤较瘠薄地段的资源冷杉解析木的测定
结果看,树龄 162 a的植株高 20.4 m,胸径 35.1
cm;树高和胸径的年平均生长量分别为 0.126 m、
0.22 cm。高生长在 1O~2O年生时相对较旺盛,年
平均生长量为0.234 m,直到4O年生时仍相对较迅
速,年平均生长量还保持在0.201 m;50年生以后,
树高生长开始逐渐变缓。胸径生长在 2O~40 a之
间生长相对最快,与树高生长旺盛期同步,最高年平
均生长量可达0.35 cm;6O年生后,胸径生长速度开
始逐渐下降。到了100 15O年生时,树高和胸径的
年均生长量分别只有0.120 m和 0.20 cm,生长较
缓慢,整个生长过程与海南粗榧 (Cephalotaxus
manni)近似(王献溥等,1994)。而在银竹老山,固
定样株连续三年的初步观测结果显示,生长在土层
较深厚、水肥条件较好的坡麓地段的25~30年生资
源冷杉植株,年高生长量平均为 0.50 IT/,个别植株
可达 0.67 IT/;年胸径生长平均为0.57 cm,生长最快
的可达0.80 cm,生长速度又明显较上述地段的快。
所以,在中亚热带中山森林更新造林中,资源冷杉有
较大的应用推广价值。
资源冷杉在4月底至 5月上旬开花,1O月中旬
种子成熟。种子成熟前,其球果为浅棕黄绿色,成熟
后呈黄棕色。11月底至 12月初,球果种鳞开始裂
开,并与种子同时散落地面,树冠上极少有球果宿
存。正常条件下,资源冷杉树龄约 3O年开始挂果,
和其它冷杉属植物的初果期年龄大致相符(庄平,
2002)。然而,从多年来的调查结果看,资源冷杉结
果间隔期较长,通常每隔 3~5年才挂果 1次,且所
结的球果数量不多,尤其是在初果期间,一般每株仅
结球果 3~1O个,最多也不超过 3O个。连续三年采
集实验检测的结果显示,初果期每个球果中有种子
31O~420粒,但其种子的种胚都不发育完全,全都
为空瘪的浅黄色膜状物,与贵州梵净山冷杉(Abies
fanjingshanensis)球果中的种子发育情况较相类似
(向巧萍,2001)。由此可见,野外之所以没有发现资
源冷杉的实生幼树和幼苗与此无不有关。
资源冷杉的幼中龄植株被砍伐后,其伐桩上一般
都有萌生条生长。从初步调查观测结果看,被伐的地
径 1O~15 cm的资源冷杉树桩(距地面高 2O~3O
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cm),通常能够萌生出3~5株不同年龄的萌条;但在
以往被盗砍的资源冷杉大树伐桩中,却又未发现有它
的萌生株生长。由此推断,资源冷杉在幼中龄阶段具
有一定的自然萌生能力,随着其树龄的逐渐增加,其
萌生能力开始减退,至成熟期则萌生能力消失。
3 保护措施
资源冷杉作为我国低纬度、中高海拔山地的针
叶树种,生存于特定的 自然环境。上世纪 7O年代
末,广西银竹老山资源冷杉分布的森林面积计有
150 hm 之多。在这部分森林中,600 ITI 的范围内
一 般都有 2~3株的资源冷杉出现,且植株较高大,
常为高 2O~28.0 ITI、胸径 3O~60.0 cm 的大树,属
于群落的主要伴生种或次优势种。而如今,由于其
赖以生存的森林环境已经退化演变成以杜鹃(Rho—
dodendron)植物和尖尾箭竹为主的灌丛和灌草丛,
随之资源冷杉在群落中的地位也发生了显著变化,
资源冷杉呈零散状态出现,变成了偶见种。这种转
变的时间只是短短的26a,目前大树无存,残存的植
株矮小且寥若可数,只能作为种源保护。
资源冷杉种群退化现象如此之严重,主要原因
一 方面是由于附近村民的长期偷砍盗伐,另一方面
是当地的许多牧畜户年复一年在此地集中放牧。当
前虽然盗砍乱伐行为已基本得到控制,但在此地集
中放牧的现象仍在继续,并有越演越烈的势头。笔
者从调查访问中得知,银竹老山保护区之所以能够
毫无约束地得到自由放牧,是 由于本保护区投入的
保护经费很少,保护区管理站建筑设施、照明设备的
正常维修费用一直无从解决,在迫不得已情况下,准
许附近的牧民放牧,从中收取一定的“山场管理”资
金来解决所急需的支出。故每年的 5~10月份,保
护区内至少有 300多头耕牛在那里游牧,从而资源
冷杉所在地便渐渐地成了附近居民的主要牧场,牛
道密如蛛网,遍及各个山头。这种以牺牲自然资源
为代价、而谋取局部利益的行为无不令人担忧,如果
得不到有效扼制,势必会加速该地资源冷杉走向灭
绝的速度。因此,必须要进一步加强银竹老山自然
保护区的保护管理工作。
(1)立即停止与取消保护区内山地出租放牧的错
误做法,同时进一步加强保护法规的制订和执法管
理;制止放牧,杜绝其它一切破坏森林植被及其中的
野生植物的行为,尽最大的努力保存资源冷杉的每一
个体或居群。只有这样资源冷杉生存的环境条件才
有恢复的可能,幸存的植株才能得以正常生长发育。
(2)加强对保护区管理人员的在职培训,强化自
然资源保护管理的理论知识和技术学习,提高管护人
员的业务素质和职业道德修养,使他们更明确其保护
管理的职责与管理要求;必要时还可建立个人或集体
承包管理制度,主管部门定期或不定期进行检查督
促,对成绩显著者予以表彰,反之则应追究其责任。
(3)进一步加大保护 自然的宣传力度,坚持不懈
地开展野生植物保护知识的宣传教育,使周边群众
充分认识到保护珍稀野生植物、保护生物多样性的
重要意义,以争取广大群众的重视、理解和支持保护
区的管护工作,让他们自觉地约束自己对野生植物
资源的过度利用和破坏行为。
(4)加大对保护区管理投入,适当提高管护人员
的生活待遇,使他们能安心地在深山野林中尽职尽
责地履行自己的本职工作;与此同时,还要进一步加
强保护区的基础设施建设,配备必要的管理工具,增
强管理手段。
(5)强化科学保护管理,恢复与创造资源冷杉生
存繁衍环境条件。据物种的生态生物学特性,现阶
段银竹老山的资源冷杉生存的生境对它来说实质上
是一种“濒危的生境”,这种濒危的生境要得到彻底
恢复,需要有一个较漫长的过程。因此,除了做好上
述各方面工作外,还要强化科学保护管理,辅以一些
合乎资源冷杉生物生态学特性的人工措施,重建或
恢复其适宜的生境。资源冷杉属于偏阳性的植物,
目前由于其植株分布零星,个体小,生长弱,在群落
中竞争能力差,因而有目的地清除其植株周围盘根
错节的箭竹及一些对它生长影响较大的灌草植物,
有条件时还可对现存的资源冷杉植株进行适当施
肥,这对加快“濒危生境”的扭转、使资源冷杉得以正
常生长发育将是有益的。
(6)继续深入对资源冷杉生存繁衍问题进行研
究。现阶段分布在舜皇山的资源冷杉种群已属于老
龄化,表现出滞育而无后继种群;银竹老山分布的资
源冷杉植株又较弱小,个体分布零星,虽然有 3~5
株已进入了初果期,但从连续三年采集球果检测其
种子生活力的结果看,所结球果的种子均不饱满,种
胚为空瘪的膜状物。如此看来,资源冷杉致危的原
因除了人为因素外,尚有其自身生物学特性的限制,
但这只是初步的研究结果,有待进一步深人观测探
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7),95.13(d,C一8),l64.74(s,(二_9),l21.4l(s,(2-lO),
142.14(s,C’一1),i05.08(d,C’一2),149.42(s,C 一3),
l6 .99(s,C’一4),l49.42(s,C’一5),105.22(d,C’一6),
6.59(s,2×()(二H );核磁氢谱 H MR(400 MHz,
C。I N)6:7.04(1H,s,H一3),6.78(1H,d,J=1.28,H一
6,).6.9l(1H,d,J= 1.32,H一8),7.44(1H,s,H一2 ,
6’),1 H NMR和 13C NMR数据与文献一致(于德泉
等,1999;Dhanapalan等,1991),鉴定为 ,7,4 r_三羟
基一3 ,5 二甲氧基黄酮。
化合物Ⅶ: 。H。o,p一谷甾醇( Sidostero1),白色
针状结晶(甲醇);分子量 414;FAB—MS m/z(re1.
int):414[-M] (1OO)。在 TLC上多种溶剂系统展开
时该化合物与 谷甾醇(~-sidostero1)标准品的Rf值
一 致,13C-NMR的数据与 谷甾醇一致(刘宏伟等,
2001)。
化合物Ⅷ: sH6。o6,胡萝 卜苷(Daucostero1),白
色无定形粉末(甲醇);分子量576;FAB-一MS m/z(re1.
int):S7SEM一1] (69)。在TLC上多种溶剂系统展开
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(上接第 200页 Continue from page 200)
讨。因此,继续深入对资源冷杉的结实特性、生殖能
力进行研究,为今后采种育苗、通过繁殖体获得扩大
其种群或居群创造条件,自然也就显得十分重要。
本研究的外业工作得到资源县林业局、银竹老
山自然保护区管理站、湖南新宁县林科所的大力支
持与积极配合,广西植物研究所刘演副研究员、赵天
林副研究员、覃家科研究实习员亦参加了部分调查,
在此致以衷心感谢 。
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