山西歷山自然保護(hù)區(qū)瀕危植物保護(hù)等級評價1)

郝少英 張 峰

(山西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，太原，030012) (山西大學(xué))

山西歷山自然保護(hù)區(qū)瀕危植物保護(hù)等級評價1)

郝少英 張 峰

(山西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，太原，030012) (山西大學(xué))

應(yīng)用植物優(yōu)先保護(hù)順序的評價標(biāo)準(zhǔn)，即二級模糊綜合評判法，對歷山自然保護(hù)區(qū)瀕危植物的保護(hù)等級進(jìn)行了定量評價。結(jié)果表明：南方紅豆杉瀕危程度最高，連香樹、野大豆、木姜子、桔梗、山胡椒、鐵木和山白樹等7種植物次之，四照花、泡花樹、暖木、郁香野茉莉、竹葉椒、青檀、老鴰鈴、刺楸、領(lǐng)春木、軟棗獼猴桃、流蘇、窄葉紫珠、冬瓜楊、紅景天、漆樹、黨參、脫皮榆等17種植物瀕危程度最低。分析了瀕危植物瀕危的原因，提出了相應(yīng)的保護(hù)措施。

歷山自然保護(hù)區(qū)；瀕危植物；保護(hù)等級評價；模糊綜合評判

對于大多數(shù)植物來說，人們目前還很難準(zhǔn)確掌握它們的個體數(shù)量和具體分布信息，特別是對珍稀瀕危植物的相關(guān)信息更是缺乏，這不利于珍稀瀕危植物的保護(hù)和管理。為了科學(xué)地保護(hù)和管理珍稀瀕危植物，本文基于現(xiàn)有瀕危植物的分布和數(shù)量信息，運用制定的植物優(yōu)先保護(hù)順序的評價標(biāo)準(zhǔn)，即二級模糊綜合評判法[1-4]，對山西歷山國家級自然保護(hù)區(qū)瀕危植物的保護(hù)進(jìn)行了評價，并分析了瀕危的原因，提出了科學(xué)保護(hù)對策，以期為歷山自然保護(hù)區(qū)的生物多樣性保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)和理論參考。

1 研究區(qū)自然地理概況

歷山自然保護(hù)區(qū)位于山西省中條山山脈東段，地處沁水、翼城、陽城和垣曲4縣交界處，35°16′～35°27′N，111°51′～112°30′E。最高峰舜王坪海拔2 321 m?？偯娣e24 800 hm2，是山西省面積較大的自然保護(hù)區(qū)之一，素有山西省動植物資源寶庫的美譽。共有野生種子植物1 246種，分別隸屬于111科499屬，其中：裸子植物4科5屬8種，被子植物107科494屬1 238種(雙子葉植物93科399屬1 040種，單子葉植物14科95屬198種)[5]，其中包括許多珍稀瀕危植物。關(guān)于歷山氣候、植被類型與分布，可參見文獻(xiàn)[5]～[9]。

據(jù)調(diào)查，歷山自然保護(hù)區(qū)國家一級保護(hù)植物有1種，國家二級保護(hù)植物有2種，山西省重點保護(hù)野生植物有22種(見表1)[6]。

2 研究方法

要制定比較客觀的物種優(yōu)先保護(hù)順序的評估標(biāo)準(zhǔn)，不僅需要掌握物種分布的基本信息，而且還要考慮其他因素(比如，區(qū)域水平上物種的受威脅程度、保護(hù)價值等)；只有綜合考慮這兩類因素，評價的結(jié)果才有科學(xué)意義。魏宏圖等[2]將保護(hù)生物學(xué)的理論和模糊數(shù)學(xué)的手段相結(jié)合，制定了物種瀕危度的二級模糊綜合評價的數(shù)學(xué)模型，能夠較為客觀的、靈敏地計算出物種的瀕危度和優(yōu)先保護(hù)系數(shù)，具有較高的可靠性和適用性。

借鑒魏宏圖等[1-2]提出的二級模糊評判法則，結(jié)合珍稀瀕危植物優(yōu)先保護(hù)順序的評價指標(biāo)，對一些評價指標(biāo)及其權(quán)重進(jìn)行修正，從而制定了符合歷山自然保護(hù)區(qū)植物多樣性保護(hù)等級的定量評價方法，用于評估歷山自然保護(hù)區(qū)瀕危植物的瀕危程度。

2.1 評估指標(biāo)的確定

把影響歷山自然保護(hù)區(qū)瀕危植物保護(hù)順序的因素分為5類10項(見表2)。按照模糊數(shù)學(xué)的原理，分別確定不同保護(hù)等級和各因子強(qiáng)度評語的值(見表3、表4)。

表1 歷山自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危植物名錄

表2 歷山自然保護(hù)區(qū)受威脅植物優(yōu)先保護(hù)度值的指標(biāo)體系

表3 以Fuzzy子集形式給出的各權(quán)重系數(shù)

表4 各影響因子強(qiáng)度評語所對應(yīng)的Fuzzy子集

注：表頭評語的數(shù)字(-3、-2、-1、0、1、2、3)，表示瀕危植物野外現(xiàn)存?zhèn)€體數(shù)(多度)的等級。

2.2 各個影響因素的強(qiáng)度分級

每一影響因素根據(jù)其對瀕危植物優(yōu)先保護(hù)度值的影響作用大小，以表格形式(見表5～表15)列出評語、觀察、估計、測量指標(biāo)和評語代碼[2-4]。對于具體的某種植物來說，可以從表2找到各個因素相應(yīng)強(qiáng)度的評語代碼。根據(jù)此值，再從表3中查出該評語代碼所對應(yīng)的Fuzzy子集，以構(gòu)成R矩陣。

表5 現(xiàn)存?zhèn)€體數(shù)(喬木和灌木)的強(qiáng)度分級及評語代碼

表6 現(xiàn)存?zhèn)€體數(shù)(草本或藤本)的強(qiáng)度分級及評語代碼

表7 居群數(shù)的強(qiáng)度分級及評語代碼

表8 生活型的強(qiáng)度分級及評語代碼

表9 單型性的強(qiáng)度分級及評語代碼

表10 特有度的強(qiáng)度分級及評語代碼(特有種與廣布種)

表11 區(qū)域分布的強(qiáng)度分級及評語代碼(核心分布與邊緣分布)

評語評語代碼僅歷山分布7中國特有(歷山為主要分布區(qū))6中國特有(山西為主要分布區(qū))5東亞特有(中國為主要分布區(qū))4東亞特有(中國為次要分布區(qū))3溫帶分布2世界分布1

表12 物種價值的強(qiáng)度分級及評語代碼

表13 人為干擾的強(qiáng)度分級及評語代碼

表14 保護(hù)措施的強(qiáng)度分級及評語代碼

表15 受威脅類別的強(qiáng)度分級及評語代碼

2.3 確定所有擬評估植物相應(yīng)的評語代碼

根據(jù)文獻(xiàn)資料和野外實地考察，獲得待評估植物的物種信息，確定其影響因素的強(qiáng)度，并查出相應(yīng)的評語代碼。從Fuzzy子集查找對應(yīng)的系數(shù)，分別構(gòu)建5個二級指標(biāo)的矩陣以及1個一級指標(biāo)的矩陣(見表16)。表16中分值越高表示瀕危程度越大。

3 評價結(jié)果與分析

通過二級模糊數(shù)學(xué)綜合評判，得到各個影響因素的綜合評判結(jié)果。將所有受威脅植物按其優(yōu)先保護(hù)順序的綜合評價值進(jìn)行排序，即可得到受威脅植物的優(yōu)先保護(hù)順序。

以南方紅豆杉為例，進(jìn)行優(yōu)先保護(hù)順序的綜合評價值計算(見表17)。

根據(jù)一級指標(biāo)和二級指標(biāo)的評語代碼，建立相應(yīng)權(quán)系數(shù)矩陣A；依據(jù)南方紅豆杉的每個因素的評語代碼，建立強(qiáng)度評語矩陣R。先進(jìn)行各個一級指標(biāo)的計算，然后再二級綜合評判。具體計算過程可參見魏宏圖等[1]方法。最后，得到南方紅豆杉的優(yōu)先保護(hù)順序的綜合評判值W=C權(quán)×B綜合×CT=-2.046 1。

計算出所有受威脅植物的優(yōu)先保護(hù)順序的綜合評判值W(見表18)，并將其排序。按照魏宏圖等方法[1-2]，綜合評判值越小的植物，越應(yīng)給予優(yōu)先保護(hù)。

表16 植物各個影響因素的評語代碼[1-2]

表17 南方紅豆杉各個影響因素的評語代碼

表18 所有受威脅植物的優(yōu)先保護(hù)順序的綜合評判值

根據(jù)表18，將綜合評判值在-3.0～-2.0之間的植物劃為歷山地區(qū)一類優(yōu)先保護(hù)植物，僅有1種，即南方紅豆杉；將綜合評判值在-2.0～0之間的植物劃為歷山自然保護(hù)區(qū)二類優(yōu)先保護(hù)植物，有7種，包括木姜子、桔梗、連香樹、山胡椒、野大豆、鐵木、山白樹等；將綜合評判值在0～3.0之間的植物劃為歷山自然保護(hù)區(qū)三類優(yōu)先保護(hù)植物，有17種，包括四照花、竹葉椒、青檀、老鴰鈴、郁香野茉莉、泡花樹、刺楸、領(lǐng)春木、暖木、軟棗獼猴桃、流蘇、窄葉紫珠、冬瓜楊、紅景天、漆樹、黨參、脫皮榆等。

4 珍稀瀕危植物瀕危原因與保護(hù)對策

4.1 瀕危原因

種群密度較低，分布范圍較窄。歷山自然保護(hù)區(qū)的大多數(shù)珍稀瀕危植物分布范圍較窄，種群密度較低。南方紅豆杉在沁水東峽僅有2株、在陽城李疙瘩有10余株；連香樹在沁水下川東峽和垣曲七十二混溝有20余株分布。紅景天僅在舜王坪山地草甸邊緣的巖石縫隙中分布。

生長發(fā)育緩慢。許多珍稀瀕危植物在自然狀態(tài)下生長發(fā)育較為緩慢。如，南方紅豆杉尤為突出，一般30～40a樹齡后才能開花結(jié)籽,種子產(chǎn)量有大小年之分，一般6～7a才有一個大年[9]。

即使在大年，種子生產(chǎn)的數(shù)量也較少，種子活力較低，種子萌發(fā)率和籽苗成活率較低，不利于種群的繁衍和擴(kuò)大。

人為干擾。珍稀瀕危植物中許多是中醫(yī)臨床上廣泛應(yīng)用的藥材，如黨參。歷山自然保護(hù)區(qū)的黨參，過去分布廣泛、資源豐富，質(zhì)量上乘；但由于多年來的過度采挖，黨參的數(shù)量銳減，而且質(zhì)量已大不如從前。當(dāng)?shù)鼐用襁^去將連香樹當(dāng)楸樹用，常?？撤ビ脕碜骷揖撸谝巴饪梢钥吹竭B香樹多次砍伐的痕跡就是例證。南方紅豆杉木材顏色(紫紅色)漂亮，當(dāng)?shù)孛癖娤矏塾眉t豆杉做建筑材料和生產(chǎn)、生活器具，致使南方紅豆杉種群數(shù)量受到較大影響。

4.2 保護(hù)措施

加大執(zhí)法力度，確保珍稀瀕危植物的安全。自山西歷山自然保護(hù)區(qū)建立以來，卓有成效地開展了對珍稀瀕危植物的保護(hù)工作，實現(xiàn)了對珍稀瀕危植物的依法保護(hù)。但是由于保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)和毗鄰地區(qū)仍有許多居民，有些民眾經(jīng)常出入保護(hù)區(qū)從事采挖藥材等活動，加大了自然保護(hù)區(qū)管理工作的難度。因此，除保護(hù)區(qū)管理部門外，地方各有關(guān)部門要把珍稀瀕危植物的保護(hù)納入各級政府的議事日程，要積極做好宣傳教育工作，特別是大力普及有關(guān)珍稀瀕危植物保護(hù)的法律和法規(guī)，提高當(dāng)?shù)孛癖姷谋Ｗo(hù)意識，使他們能自覺珍惜和愛護(hù)這些寶貴的植物資源。

各有關(guān)部門要建立健全對珍稀瀕危植物的管理措施，并加大執(zhí)法力度，依法打擊破壞珍稀瀕危植物的違法犯罪行為，切實做好珍稀瀕危植物的保護(hù)和管理工作。

解除人為干擾，真正實現(xiàn)對珍稀瀕危植物的保護(hù)。要實現(xiàn)對珍稀瀕危植物的真正保護(hù)，并使其種群數(shù)量得以恢復(fù)和擴(kuò)大，最重要的是排除人為干擾。對那些具較大經(jīng)濟(jì)價值的珍稀瀕危植物，如黨參、桔梗等，應(yīng)逐步通過人工栽培的方法代替采集野生植物，徹底解決人類過度利用對珍稀瀕危資源造成的不良影響。對那些分布范圍極窄、種群密度較低的植物，如南方紅豆杉、連香樹等，要采取各種措施禁止采挖或砍伐，確保這些瀕危植物的資源安全。

開展近地和遷地保護(hù)研究。鑒于珍稀瀕危植物的現(xiàn)狀，在生境適宜的地區(qū)進(jìn)行引種，積極開展對它們的近地和遷地保護(hù)研究，擴(kuò)大這些瀕危物種的分布范圍，增加種群密度，有助于遏止這些植物瀕危程度的加劇趨勢。如歷山自然保護(hù)區(qū)在陽城李疙瘩建立的南方紅豆杉繁育基地，就是近地保護(hù)的好方法。另外，可以結(jié)合城市美化和園林化建設(shè)，在鄰近歷山、生態(tài)環(huán)境相似的城市建立植物園，開展對野生珍稀瀕危植物的繁育研究，即可以美化城市，又可以有效保護(hù)這些植物，達(dá)到一舉兩得的效果。

[1] 魏宏圖，金念慈.銀縷梅物種瀕危度的定量分析[J].植物資源與環(huán)境，1994，3(3)：1-8.

[2] 趙建成，馬清溫.北京地區(qū)珍稀瀕危植物資源[M].北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2009.

[3] 薛達(dá)元，蔣明康，李正方，等.蘇浙皖地區(qū)珍稀瀕危植物分級指標(biāo)的研究[J].中國環(huán)境科學(xué)，1991，11(3)：161-166.

[4] 蔣志剛，樊恩緣.關(guān)于物種瀕危等級標(biāo)準(zhǔn)之探討：對IUCN物種瀕危等級的思考[J].生物多樣性，2003，11(5)：383-392.

[5] 陳姣，廉凱敏，張峰，等.山西歷山保護(hù)區(qū)野生種子植物區(qū)系研究[J].山西大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2012，35(1)：151-157.

[6] 盧景龍.歷山自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危植物及其保護(hù)[J].山西大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2009，32(3)：483-486.

[7] 張峰，張金屯，張峰.歷山自然保護(hù)區(qū)豬尾溝森林群落植被格局及環(huán)境解釋[J].生態(tài)學(xué)報，2003，23(3)：421-427.

[8] 張建民，張峰，樊龍鎖.山西歷山種子植物區(qū)系研究[J].植物研究，2002，22(4)：444-452.

[9] 茹文明，張金屯，張峰，等.瀕危植物南方紅豆杉瀕危原因分析[J].植物研究，2006，26(5)：624-628.

Evaluating Endangered Plants of Lishan Nature Reserve in Shanxi/

Hao Shaoying(Shanxi Forestry Survey Inventory and Planning Institute, Taiyuan 030012, P. R. China); Zhang Feng(Shanxi University)//

Journal of Northeast Forestry University.-2014,42(6).-122～125，128

We evaluated the rare and endangered plants in Lishan Nature Reserve, Shanxi Province by using the evaluation criteria of the plant prior protection (two-level fuzzy comprehensive evaluation).Taxusmaireiis at the highest level of endangered species.Cercidiphyllumjaponicum,Glycinesoja,Ostryajaponica,Litseapungens,Platycodongrandiflorum,LinderaglaucaandSinowilsoniahenryiare at the second level.Populuspurdomii,Pteroceltistatarinowii,Ulmuslamellose,Eupteleapleiospermum,Rhodiolarosea,Zanthoxylumplanispinum,Toxicodendronvernicifluum,Meliosmacuneifoliavar.glabriuscula,Meliosmavaitchiorum,Actinidiaarguta,Kalopanaxseptemlobus,Dendrobenthamiajaponicavar.chinensis,Styraxhemsleyana,Styraxodoratissima,Chionanthusretusa,Callicarpajaponicavar.angustataandCodonopsispilosulaare at the third level. Finally, we analyzed the causes of endangered plants and proposed the strategies for the conservation.

Lishan Nature Reserve; Endangered plant; Evaluation of protection level; Fuzzy comprehensive evaluation

1) 山西省回國留學(xué)人員科研項目(20100012)；山西省自然科學(xué)基金項目(2013011037-1)；科技部科技基礎(chǔ)性工作專項(2011FY110300)。

郝少英，女，1972年8月生，山西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，工程師。E-mail：18636132266@qq.com。

張峰，山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，教授。E-mail：fzhang@sxu.edu.cn。

2013年11月13日。

S718.3

責(zé)任編輯：張 玉。