喻丁香 杜 凡 周 丹 侯淑娜
(1. 西南林業(yè)大學(xué)林學(xué)院,云南 昆明 650224;2. 云南秀川環(huán)境工程技術(shù)有限公司,云南 昆明 650224)
全球生物并非均勻分布,且對(duì)需保護(hù)生物可投入的保護(hù)力量十分有限,如何有效減緩物種滅絕速度是生物多樣性保護(hù)研究的熱點(diǎn)之一[1-4]。人類對(duì)土地的利用方式和程度是被保護(hù)植物受到威脅的主要因素,不同土地利用方式對(duì)保護(hù)植物種類、分布的影響應(yīng)該備受關(guān)注。云南盈江縣具有的特殊地理位置、海拔高差大,具有豐富的植被類型和植物資源,縣區(qū)分布著國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物30種,集中了滇西南主要的保護(hù)植物,在德宏州乃至整個(gè)云南省都是具代表性的區(qū)域。本研究通過對(duì)盈江縣不同土地利用方式下國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的分布規(guī)律以及保護(hù)植物的生存現(xiàn)狀加以分析,旨在為下一步實(shí)施科學(xué)的生物多樣性保護(hù)規(guī)劃提供參考。
盈江縣位于云南西部,德宏州西北部,西部與緬甸接壤,位于喜瑪拉雅山延伸橫斷山脈的西南端,屬高黎貢山南延支系西南余脈,地處東經(jīng)97°31′~98°16′、北緯24°24′~25°20′。盈江縣土地面積4 429 km2,占德宏州土地面積的38.4%,境內(nèi)最高海拔3 404.6 m,最低海拔210 m。屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,但受地勢(shì)高低突出、海拔高差大、地貌組合多樣等因子影響,具有立體氣候特點(diǎn),是我國(guó)境內(nèi)伊洛瓦底江流域的典型熱帶區(qū)域,也是中-印-緬熱帶生物地理區(qū)系資源最集中、最典型的區(qū)域。盈江縣氣象局所在地平原鎮(zhèn) (海拔820 m),年平均氣溫19.3 ℃,年平均日照2 364.5 h,年平均降雨量1 464 mm,年平均相對(duì)濕度80%,壩區(qū)無(wú)霜期325 d。
本研究參照盈江縣林業(yè)局的數(shù)據(jù),將盈江縣的土地利用依照不同的保護(hù)方式分為3類,即自然保護(hù)區(qū)、公益林區(qū)和其他區(qū)域。盈江縣銅壁關(guān)省級(jí)自然保護(hù)區(qū) (以下簡(jiǎn)稱自然保護(hù)區(qū)),面積319 km2,占盈江縣面積的7.20%。保護(hù)區(qū)建于1986年,林地面積304 km2,海拔范圍210~3 404.6 m。保護(hù)區(qū)建立31 a來,其管理嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行,區(qū)域內(nèi)植被保存較好。植被涵蓋熱帶雨林、季風(fēng)常綠闊葉林、中山濕性常綠闊葉林、落葉闊葉林、竹林、灌叢等,分布維管植物254科1 348屬3 725種,生物多樣豐富[5]。盈江縣公益林含國(guó)家級(jí)公益林和省級(jí)公益林,均為天然林,海拔310~2 900 m,公益林植被類型以次生熱帶雨林、季風(fēng)常綠闊葉林、中山濕性常綠闊葉林等為主,面積723 km2(不含保護(hù)區(qū)內(nèi)的公益林),占盈江縣面積的16.32%。盈江縣于2000年開始實(shí)施公益林保護(hù)項(xiàng)目,項(xiàng)目實(shí)施前林內(nèi)有不同程度的人為影響。盈江縣自然保護(hù)區(qū)及公益林區(qū)之外的區(qū)域?yàn)槠渌麉^(qū)域,海拔320~2 500 m,面積3 387 km2,占盈江縣面積的76.47%。其中人工經(jīng)濟(jì)林354.95 km2、人工用材林919.94 km2、薪炭林1 164.74 km2(多為天然林)、耕地587.18 km2、牧草地8.54 km2、建設(shè)用地180.86 km2、水域83.57 km2、未利用土地87.22 km2。植被類型是殘存的熱帶雨林、季風(fēng)常綠闊葉林、中山濕性常綠闊葉林片段。
調(diào)查數(shù)據(jù)覆蓋了盈江縣所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)、林區(qū)及各海拔段,數(shù)據(jù)來源于云南省第二次全國(guó)重點(diǎn)保護(hù)野生植物資源專項(xiàng)調(diào)查,結(jié)合1995—1999年銅壁關(guān)自然保護(hù)區(qū)的第一次科學(xué)考察、2002—2003年中—荷政府合作項(xiàng)目 (FCCDP) 中銅壁關(guān)保護(hù)區(qū)和周邊地區(qū)進(jìn)行的植物資源調(diào)查、2009—2010年銅壁關(guān)自然保護(hù)區(qū)范圍擴(kuò)大后的第二次科學(xué)考察和2013年云南省環(huán)保廳盈江縣植物資源調(diào)查數(shù)據(jù)的匯總數(shù)據(jù)。本研究在盈江縣共布設(shè)樣方149塊,樣線60條,野外記錄樣方、樣線范圍內(nèi)的國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物種類、出現(xiàn)地點(diǎn) (GPS)、數(shù)量、個(gè)體大小、生長(zhǎng)狀況、物候、結(jié)實(shí)、自然更新等狀況,不確定的物種采集標(biāo)本帶回實(shí)驗(yàn)室鑒定。根據(jù) 《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄 (第一批)》[6]保護(hù)植物的種類、數(shù)量、性狀、保護(hù)等級(jí)、分布地點(diǎn)、生境及利用現(xiàn)狀,統(tǒng)計(jì)整理盈江縣保護(hù)植物數(shù)據(jù),建立名錄數(shù)據(jù)庫(kù)。
以LocaSpace下載的盈江縣衛(wèi)星影像圖為基礎(chǔ),用ArcGIS 10.3繪制盈江縣3類土地利用覆蓋圖,結(jié)合調(diào)查到的保護(hù)植物的GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù),在ArcGIS 10.3中生成物種地理分布圖,與3類土地利用覆蓋圖疊加,得到盈江縣不同土地利用方式下保護(hù)植物分布數(shù)據(jù)。
統(tǒng)計(jì)出每種土地利用方式下保護(hù)植物的數(shù)量,用式 (1) 計(jì)算物種豐富度。
豐富度S=物種數(shù)量
(1)
用式 (2)[7-8]計(jì)算物種密度:
D=S/A
(2)
式中:D為物種密度;S為物種豐富度;A為土地的利用類型面積。
盈江縣保護(hù)區(qū)集中于西部-中緬邊境 (洪崩河-那幫-大娘山);公益林區(qū)分布在中部到北部和東部的山區(qū);其他區(qū)域間隔分布在保護(hù)區(qū)和公益林區(qū)之間,集中在以大盈江流域?yàn)楹诵牡钠綁渭爸苓厖^(qū)域。盈江縣國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物分布不均勻,種類和數(shù)量自西部-中緬邊境起向大盈江流域遞減,之后又向東部打鷹山脈區(qū)域呈遞增趨勢(shì) (如圖1)。
圖1 盈江縣不同土地利用方式下保護(hù)植物分布圖Fig.1 Distribution of wild protected pants under different land use patterns in Yingjiang
調(diào)查結(jié)果表明,分布于盈江縣的國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物有30種,其中蕨類植物7種,裸子植物2種,被子植物21種;國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物7種,國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物23種。盈江縣有大面積的林緣、疏林、次生林等生境,紅椿 (Toonaciliata)、金蕎麥 (Fagopyrumcymosum)、金毛狗 (Cibotiumbarometz)、中華桫欏 (Alsophilacostularis)、桫欏 (Alsophilaspinulosa)、毛葉黑桫欏 (Gymnosphaeraandersonii)、大葉黑桫欏 (Gymnosphaeragigantea)、白桫欏 (Sphaeropterisbrunoniana) 等物種適宜生長(zhǎng)在此類生境中,因此分布最廣。
由表1可知,3種不同土地利用方式下,保護(hù)區(qū)分布國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物25種,公益林區(qū)分布22種,其他區(qū)域分布23種。國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物物種豐富度以保護(hù)區(qū)最多,公益林區(qū)與其他區(qū)域相差不大。其中有19種保護(hù)植物在3種區(qū)域中均有分布,如滇南風(fēng)吹楠 (Horsfieldiatetratepala)、東京龍腦香 (Dipterocarpusretusus)、水青樹 (Tetracentronsinensis) 等。藤棗 (Eleutharrhenamacrocarpa) 和長(zhǎng)蕊木蘭 (Alcimandracathcartii) 2種保護(hù)植物在2類區(qū)域中分布,藤棗是云南極小種群物種[9],分布在熱帶雨林氣候的勐嘎河公益林區(qū)和那幫保護(hù)區(qū);長(zhǎng)蕊木蘭分布于中山濕性常綠闊葉林,其中勐弄、支那屬于公益林區(qū),蘇典、昔馬屬于其他區(qū)域。有9種保護(hù)植物,如喜馬拉雅紅豆杉 (Taxuswallichiana)、貢山厚樸 (Magnoliarostrata)、勐侖翅子樹 (Pterospermummenglunense)、蓖齒蘇鐵 (Cycaspectinata)和萼翅藤 (Calycopterisfloribunda) 只分布在保護(hù)區(qū);勐侖翅子樹、蓖齒蘇鐵僅分布在洪崩河熱帶雨林,萼翅藤分布在洪崩河、那幫熱帶雨林,喜馬拉雅紅豆杉、貢山厚樸適宜生長(zhǎng)在海拔2 500~3 200 m的大娘山;云南擬單性木蘭 (Parakmeriayunnanensis) 只分布在支那村水源公益林區(qū);滇桐 (Craigiayunnanensis) 分布在勐嘎河上游的林緣村邊,云南藍(lán)果樹 (Nyssayunnanensis) 分布在雪梨的村邊、卡場(chǎng)和太平鎮(zhèn)路邊、次生林緣,大果木蓮 (Manglietiagrandis) 分布在油松嶺的村邊,屬其他區(qū)域。
調(diào)查面積與物種豐富度存在一定的關(guān)系,通常面積越大物種越多[10],為消除面積對(duì)物種豐富度的影響,對(duì)3種土地利用方式下的保護(hù)植物進(jìn)行種密度分析。盈江縣保護(hù)區(qū)、公益林區(qū)和其他區(qū)域保護(hù)植物種密度如表2所示。由表2可知,保護(hù)區(qū)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物的種密度是公益林區(qū)的2.58倍,是其他區(qū)域的11.53倍,其他區(qū)域國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物種密度最低。盈江縣國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物的種密度從保護(hù)區(qū)到公益林區(qū)到其他區(qū)域逐漸降低。
表2 不同土地利用方式下保護(hù)植物種密度Table 2 Species density of wild protected plants under different land use patterns
盈江縣30種國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物植株數(shù)量統(tǒng)計(jì)見表3。如表3 所示,植株數(shù)量 < 10株的有喜馬拉雅紅豆杉、云南藍(lán)果樹、大果木蓮、藤棗和滇南風(fēng)吹楠等5種,是盈江縣國(guó)家保護(hù)植物中數(shù)量最少的物種,也是該區(qū)域的稀有種。植株數(shù)量 > 10 000株的有3種,分別是紅椿、十齒花 (Dipentodonsinicus) 和鹿角蕨 (Platyceriumwallichii),是盈江縣國(guó)家保護(hù)植物中數(shù)量最多的種,為該區(qū)域的優(yōu)勢(shì)種。
表3 盈江縣國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物數(shù)量統(tǒng)計(jì)Table 3 Quantity of national key protected plants in Yingjiang
不同土地利用方式下有代表性的10種保護(hù)植物個(gè)體數(shù)統(tǒng)計(jì),見圖2。
圖2不同土地利用方式下保護(hù)植物個(gè)體數(shù)量
Fig.2 Count of protected pants under different land use patterns
由圖2可知,在3種不同土地利用方式下,國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物的個(gè)體數(shù)量差異較大。鹿角蕨、合果木 (Paramicheliabaillonii)、水青樹、四數(shù)木 (Tetrameles)、東京龍腦香、千果欖仁 (Terminaliamyriocarpa) 6種保護(hù)植物的個(gè)體數(shù)量從保護(hù)區(qū)到公益林區(qū)再到其他區(qū)域逐漸減少,如鹿角蕨在保護(hù)區(qū)的株數(shù)為40 841株,公益林區(qū)為559株,其他區(qū)域?yàn)?1株,四數(shù)木在保護(hù)區(qū)的株數(shù)為7 408株,公益林區(qū)為30株,其他區(qū)域?yàn)?株,數(shù)量減少量最大。而毛葉黑桫欏、中華桫欏、金蕎麥、紅椿等4種保護(hù)植物的個(gè)體數(shù)量從保護(hù)區(qū)到公益林區(qū)再到其他區(qū)域逐漸增多,如紅椿在保護(hù)區(qū)的株數(shù)為2 937株,公益林區(qū)為4 533株,其他區(qū)域?yàn)?2 004株,金蕎麥在保護(hù)區(qū)的株數(shù)為328株,公益林區(qū)為614株,其他區(qū)域?yàn)? 309株,其數(shù)量增加量最多。
1) 盈江縣國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物分布情況。3種土地利用方式下,盈江縣國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物在物種豐富度上差別不大,在物種組成和種密度不同,此現(xiàn)象可能與盈江縣的土地利用方式有很大關(guān)系。洪崩河-那幫-大娘山地處中緬邊境,交通不便,大部分自然保護(hù)區(qū)已建立31 a,海拔210~3 404 m,變化較大,生境多樣,生物多樣性豐富,保護(hù)植物的種密度高達(dá)0.078 4種/km2;盈江縣中部-東部的山區(qū),多為公益林區(qū),海拔310~2 900 m,坡度多20°以上,不宜開墾為耕地,人類活動(dòng)少,保留有部分原始森林,已管護(hù)17 a,公益林區(qū)保護(hù)植物的種密度0.030 4種/km2,其中中部公益林區(qū)面積較大,各區(qū)相互連接,東部公益林區(qū)面積較小,各區(qū)沒有連接成片,大多是孤立存在于人類活動(dòng)的干擾區(qū)中,生境受人為干擾多,島嶼現(xiàn)象明顯[11-12],因此中部公益林區(qū)分布的保護(hù)植物種類多于東部公益林區(qū);盈江縣大盈江河谷流域及附近壩區(qū),海拔320~2 500 m,地勢(shì)平坦、交通便利、人口密集、耕地集中,是當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)、生活的主要區(qū)域,人為干擾相對(duì)強(qiáng)烈,自然生境和植被保存較少,保護(hù)植物的種密度僅為0.006 8種/km2。
綜上所述,在野生植物保護(hù)價(jià)值和保護(hù)成效上,保護(hù)區(qū)的保護(hù)效果最為顯著,公益林區(qū)次之,其他區(qū)域較差。調(diào)查中還發(fā)現(xiàn),其他區(qū)域的保護(hù)植物主要分布于天然薪炭林中,林內(nèi)人為干擾活動(dòng)相對(duì)較少;人工經(jīng)濟(jì)林和人工用材林,經(jīng)人工管理后,其他物種較少;耕地和建設(shè)用地少見保護(hù)植物分布。因此人類對(duì)土地資源的利用方式和利用程度是影響保護(hù)植物分布的重要因素。
2) 不同土地利用方式下保護(hù)植物的個(gè)體數(shù)量差異。統(tǒng)計(jì)不同土地利用方式下有代表性的10種保護(hù)植物個(gè)體數(shù)量可知,鹿角蕨、合果木、水青樹、四數(shù)木、東京龍腦香、千果欖仁6種植物個(gè)體數(shù)量從保護(hù)區(qū)到公益林區(qū)再到其他區(qū)域逐漸減少,如附生植物鹿角蕨對(duì)生境要求極高[13],四數(shù)木多生長(zhǎng)在石灰?guī)r的山地雨林,其生態(tài)幅窄,因此數(shù)量減少量最大。3種土地利用方式下,保護(hù)區(qū)植被及生境保存最完整,人為利用率低和受干擾最輕,保護(hù)植物個(gè)體數(shù)量最多;公益林區(qū)主要為次生熱帶雨林、次生季風(fēng)常綠闊葉林、次生中山濕性常綠闊葉林,人為利用率較高、受干擾較大,保護(hù)植物個(gè)體數(shù)量較少;其他區(qū)域主要是殘存的熱帶雨林片段、季風(fēng)常綠闊葉林片段和中山濕性常綠闊葉林片段等,人為利用率最高、受干擾最多,保護(hù)植物個(gè)體數(shù)量最少。毛葉黑桫欏、中華桫欏、金蕎麥、紅椿等4種保護(hù)植物從保護(hù)區(qū)到公益林區(qū)再到其他區(qū)域,其個(gè)體數(shù)量逐漸增多,紅椿和金蕎麥增加量最多。紅椿、金蕎麥為陽(yáng)性植物,適宜生長(zhǎng)在村邊、地邊、曠野、疏林和次生林,毛葉黑桫欏、中華桫欏為中性植物,適宜生長(zhǎng)在林緣、疏林,適度的人為干擾對(duì)4種保護(hù)植物的生長(zhǎng)更有利,因此在其他區(qū)域的分布數(shù)量多于公益林區(qū)和保護(hù)區(qū)。另外,紅椿為民間保護(hù)物種,金蕎麥屬伴人植物,因此其他區(qū)域的村莊、林緣、空曠地,數(shù)量增加最多。由此可見,土地利用率高低和由此導(dǎo)致的生境改變對(duì)保護(hù)植物的個(gè)體數(shù)量產(chǎn)生了極大影響,其個(gè)體數(shù)量隨著人為活動(dòng)的增加而減少。
盈江縣30種國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物總體呈保護(hù)任務(wù)的緊迫性和保護(hù)觀念措施的空缺性。蓖齒蘇鐵由于具觀賞價(jià)值,建立保護(hù)區(qū)之前盜挖嚴(yán)重,目前僅剩余44株;喜馬拉雅紅豆杉、貢山厚樸具有藥用價(jià)值,被剝?nèi)淦?,現(xiàn)存數(shù)量少。東京龍腦香、四數(shù)木、滇楠 (Phoebenanmu)、千果欖仁、合果木等5種植物多作用材,其木材較好,干形通直,盜伐嚴(yán)重,在保護(hù)區(qū)外分布數(shù)量稀少,基本消失。董棕 (Caryotaurens) 被當(dāng)?shù)鼐用窨撤ト⌒臼秤?,破壞較嚴(yán)重,數(shù)量減少較快。金毛狗、紅椿、中華桫欏、桫欏、毛葉黑桫欏、大葉黑桫欏、白桫欏、金蕎麥等8種植物分布較廣,因無(wú)法直接利用,植株數(shù)量較多。藤棗、萼翅藤、水青樹、滇南風(fēng)吹楠、勐侖翅子樹、景東翅子樹 (Pterospermumkingtungense)、長(zhǎng)蕊木蘭、云南擬單性木蘭、云南藍(lán)果樹、滇桐、大果木蓮等13種植物分布范圍狹窄,雖不能直接利用,數(shù)量也較稀少。藤棗、云南藍(lán)果樹、滇桐、萼翅藤、景東翅子樹、滇南風(fēng)吹楠屬于云南極小種群物種[9]。蓖齒蘇鐵、喜馬拉雅紅豆杉、貢山厚樸、合果木、滇楠、長(zhǎng)蕊木蘭、云南擬單性木蘭、滇南風(fēng)吹楠、大果木蓮、東京龍腦香、藤棗、萼翅藤、景東翅子樹、千果欖仁、云南藍(lán)果樹、滇桐等16種植物待保護(hù)形勢(shì)較為緊迫。由于未被利用或種群數(shù)量較多等原因,金毛狗、中華桫欏、桫欏、毛葉黑桫欏、大葉黑桫欏、白桫欏、鹿角蕨、水青樹、金蕎麥、四數(shù)木、勐侖翅子樹、十齒花、董棕、紅椿等14種植物的保護(hù)緊迫性一般,可加強(qiáng)就地保護(hù)。云南擬單性木蘭和長(zhǎng)蕊木蘭雖分布在公益林區(qū),但不在保護(hù)區(qū),是優(yōu)良用材樹種,數(shù)量稀少,加之保護(hù)力度不夠,仍瀕臨滅絕。云南藍(lán)果樹、大果木蓮、滇桐等既不在保護(hù)區(qū)也不在公益林區(qū),分布于村邊,無(wú)明確保護(hù)措施,保護(hù)處于空白。不同土地利用方式下保護(hù)植物的這些分布規(guī)律不只在盈江縣,乃至在整個(gè)云南都具有代表性。
致謝:本研究的數(shù)據(jù)可追溯到1995年西南林業(yè)大學(xué)對(duì)銅壁關(guān)省級(jí)自然保護(hù)區(qū)進(jìn)行的首次綜合科學(xué)考察及其后的多次調(diào)查,在此對(duì)歷年來參與盈江縣植物植被資源調(diào)查的西南林業(yè)大學(xué)的老師和歷屆學(xué)生、盈江縣林業(yè)局以及銅壁關(guān)省級(jí)自然保護(hù)區(qū)的工作人員和護(hù)林員在野外調(diào)查中的支持表示衷心感謝!
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