甘肅省小隴山林區(qū)林木種質(zhì)資源調(diào)查報告

毛潤科 胡勐鴻 張嘉倫 王小軍

（1 甘肅省小隴山林業(yè)保護中心李子林場，天水 741004；2 甘肅省小隴山林業(yè)科學研究所/甘肅省次生林培育重點實驗室/甘肅省小隴山國家森林生態(tài)定位觀測站，天水 741022；3 甘肅省小隴山林木種苗站，天水 741020）

林木種質(zhì)資源是具有現(xiàn)實和潛在利用價值的以物種為單元的森林植物遺傳多樣性資源，是在特定地理生態(tài)空間和時間上形成的種內(nèi)全部基因的遺傳載體材料[1]。林木種質(zhì)資源是人類賴以生存最根本、最重要的寶貴自然資源之一，是自然科學研究實踐的基礎(chǔ)，是林業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性資源[2]。林木種質(zhì)資源的形成經(jīng)歷了漫長的歷史演化過程，在自然選擇中導致生物與其有機和無機的生活條件之間關(guān)系不斷得以改善，或有意無意的人工選擇（一是擇優(yōu)，二是劣汰），形成生態(tài)環(huán)境適應性的同時，也形成了相對穩(wěn)定的特有的遺傳性狀和特性[3]。種質(zhì)資源可再生和易遭破壞而丟失的雙重特性，要求我們在科學有序開發(fā)利用林木種質(zhì)資源的同時，更要重視林木種質(zhì)資源的保存保護，防止林木種質(zhì)資源流失或喪失，從根本上改變林木種質(zhì)資源管理面臨的被動局面，維護國家生態(tài)安全，實現(xiàn)林木種質(zhì)資源的可持續(xù)利用，有效發(fā)揮林木種質(zhì)資源的基礎(chǔ)作用，促進生態(tài)、經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展。基于此，調(diào)查了解林木種質(zhì)資源的種類、分布、生長狀況及其生境之間的相互關(guān)系，把握林木種質(zhì)資源特性，是進行林木種質(zhì)資源保護及開發(fā)利用的前提[4]。

小隴山林區(qū)地處甘肅省東南部、秦嶺山脈西段，跨黃河、長江兩大流域，位于我國氣候和植被的南北過渡區(qū)域，是喜馬拉雅、華中、華北、蒙新植物區(qū)系的交匯地帶，為全球同緯度地區(qū)生物多樣性最豐富的地區(qū)之一[5]。小隴山林區(qū)復雜的地形地貌、典型的氣候環(huán)境，不同樹種的種內(nèi)遺傳多樣性及其表達非常豐富，是林木種質(zhì)資源的天然保存庫。開展林木種質(zhì)資源調(diào)查，查清小隴山林區(qū)林木種質(zhì)資源現(xiàn)狀，掌握林木種質(zhì)動態(tài)變化，為保護生物多樣性，實現(xiàn)林木種質(zhì)的高效管理和科學利用，有效防止物種滅絕和種質(zhì)流失，挖掘優(yōu)良林木種質(zhì)，進一步調(diào)整優(yōu)化林（木）草種植結(jié)構(gòu)，建立健全林木種質(zhì)資源安全預警和研究利用機制提供參考。

1 小隴山林區(qū)概況

小隴山林區(qū)地理坐標在33°30′～34°49′N，104°22′～106°43′E 之間，總面積82.6 萬hm2，其中林地面積68.8 萬hm2，非林地面積13.8 萬hm2，森林覆蓋率66.89%[6]。關(guān)中平原、黃土高原和青藏高原在小隴山林區(qū)交匯過渡，形成隴南、西秦嶺、關(guān)山山地綿延交錯，谷地、丘陵和盆地穿插其中的地形地貌[7]。最高海拔3312m（禮縣沒遮攔梁），最低海拔704m（徽縣虞關(guān)），相對高差2608m，平均坡度30°左右。林區(qū)地處我國南北氣候交匯處，屬溫帶季風氣候區(qū)，向南至徽縣虞關(guān)一帶，漸過渡為亞熱帶季風氣候區(qū)。冬無嚴寒，夏無酷暑，晝夜溫差較大。年均溫度7～12℃，極端低溫-23.2℃，極端高溫39.2℃，≥10℃的年積溫3563.9℃。年日照時數(shù)2098.7h，年太陽輻射量117.3～135.9kcal/cm2。年均降水量多在460～800mm 之間，最高943mm，最低331mm。50%～60%的降水集中在7-9 月，多有春旱[6]。年平均蒸發(fā)量1287.6～1339.0mm，濕潤度0.36～0.89，相對濕度68%～78%。初霜10 月中旬，晚霜4 月中旬，無霜期180d 左右，有晚霜危害。全年盛行東南風和西北風，年均風速2.9m/s，最大21m/s，最小0.8m/s。林區(qū)森林土壤以山地棕壤和山地褐土為主[8-9]。

2 調(diào)查對象與方法

2.1 調(diào)查對象本次林木種質(zhì)資源調(diào)查主要針對小隴山林區(qū)范圍內(nèi)生長的喬木、灌木、竹類和木質(zhì)藤本。按照林木種質(zhì)資源類別分野生、栽培利用、收集保存、古樹名木。涉及林木種質(zhì)的種類、數(shù)量、分布、生長狀況、群落類型、生境、不同種質(zhì)的變異類型、來源（種源）、經(jīng)濟性狀、抗逆性、保存及利用現(xiàn)狀等因子。

2.2 調(diào)查方法

2.2.1 野生林木種質(zhì)資源主要采用線路調(diào)查、樣地調(diào)查和單株調(diào)查的方法。根據(jù)森林資源狀況預先布設調(diào)查線路和樣地。（1）開展線路調(diào)查，詳細記錄調(diào)查線路沿途視線內(nèi)所有的野生樹種名稱、海拔、經(jīng)緯度、土壤、生境等因子。（2）代表樣地（660m2）調(diào)查，實測樣地內(nèi)野生樹種的種類、生境、經(jīng)緯度、海拔、土壤、每畝株數(shù)等因子，目測記錄樣地周圍資源分布狀況、分布面積等。在調(diào)查線路和樣地首次遇到的樹種或需要補充資料時，根據(jù)需要拍攝種質(zhì)照片，采集標本。（3）采用樣地對比法確定優(yōu)良林分，在立地條件、樹種、林齡、經(jīng)營措施等因子相近的情況下與其他同類同齡林相比，速生、優(yōu)質(zhì)、抗性等方面表現(xiàn)優(yōu)秀，居于前列，通過自然稀疏，優(yōu)良木占絕對優(yōu)勢，能完全排除劣等木和大部分中等木的林分確定為優(yōu)良林分，開展樣地調(diào)查，實測記錄胸徑、樹高、枝下高、冠幅、優(yōu)良性狀等因子。（4）優(yōu)良單株采用優(yōu)勢木對比法和散生木的選優(yōu)法確定，在同一樹種中某些性狀或某一種性狀遠遠超出同等立地條件下周圍同類同齡樹株者為優(yōu)良單株，調(diào)查記錄種名、經(jīng)緯度、生境、海拔、土壤、突出的優(yōu)良性狀等因子。

2.2.2 栽培利用林木種質(zhì)資源主要采用線路調(diào)查為主，訪談問詢、文獻調(diào)查、樣地調(diào)查為補充的調(diào)查方法。線路調(diào)查過程中，目測遇到的不同栽培樹種，均在調(diào)查表中予以詳細記錄，如實填寫樹種的名稱、海拔、經(jīng)緯度、土壤等因子，對每個樹種的分布狀況、分布面積、每畝株數(shù)、生境、種源、種質(zhì)資源類型等因子進行目測記錄。調(diào)查過程中，首次遇到的樹種或需要補充資料時，根據(jù)需要拍攝種質(zhì)照片，采集標本。發(fā)現(xiàn)權(quán)屬為國有的大面積栽培利用種質(zhì)，選擇具代表性的地段，布設樣地（660m2）進行調(diào)查（樣地調(diào)查、優(yōu)良林分、優(yōu)良單株調(diào)查參考2.2.1）。

2.2.3 收集保存林木種質(zhì)資源主要采用現(xiàn)地實測、知情人訪談和文獻調(diào)查相結(jié)合的調(diào)查方法。調(diào)查過程中詳實記錄收集保存林木種質(zhì)名稱、品種名稱、保存場所、分布狀況、樹種株數(shù)、栽植材料、種源（引種）地、種質(zhì)資源類型等因子，填寫調(diào)查表，并根據(jù)需要拍攝種質(zhì)照片，采集標本。優(yōu)良單株包括優(yōu)良單株和特異植株兩類（優(yōu)良單株調(diào)查參考2.2.1）。

2.2.4 古樹名木調(diào)查主要采用文獻調(diào)查、現(xiàn)地實測和走訪問詢的調(diào)查方法。調(diào)查記錄古樹名木生長地年降水量、年平均氣溫等因子，以及與古樹相關(guān)的故事或傳說、栽植的具體時間、栽植人的姓名及栽植過程；觀測記錄古樹名木樹種、生長位置、土壤類型、生長狀況、樹齡、樹高、病蟲害情況等因子；觀察記錄古樹名木特性特征（如根部形狀、樹干、分枝、冠形、開花結(jié)實等情況）、有無掛牌、保護措施、保護單位等養(yǎng)護和管理情況。

3 調(diào)查結(jié)果

3.1 野生林木種質(zhì)資源野生林木種質(zhì)是本次調(diào)查工作的重點，涉及原始林、天然林、天然次生林內(nèi)處于野生狀態(tài)的林木種質(zhì)資源，種質(zhì)類型包括樹種（種類）、優(yōu)良林分、優(yōu)良單株種質(zhì)。布設調(diào)查線路5243 條，樣地976 個，調(diào)查記錄野生林木種質(zhì)786份，占本次調(diào)查記錄種質(zhì)總數(shù)的15.29%，其中，包括優(yōu)良林分林木種質(zhì)29 份，優(yōu)良單株（特異植株）林木種質(zhì)58 份，涉及木本植物77 科216 屬 699 種（含種下等級）。野生林木種質(zhì)主要以溫帶性質(zhì)植物為主，殼斗科、榆科、樺木科、槭樹科、胡桃科、禾本科等在本區(qū)分布較多，多以建群種或優(yōu)勢種出現(xiàn)，分布面積占絕對優(yōu)勢[10]，如銳齒槲櫟（變種）、遼東櫟、湖北楓楊、野核桃、冬瓜楊、千金榆、象蠟樹、青榨槭、五尖槭、華椴等。野生種質(zhì)資源多為群體（林分）、其他類型，個別區(qū)域有母樹林、育種材料等類型。從資源所處場所來看，多為天然林類型，少數(shù)為農(nóng)田、路旁等類型。野生林木種質(zhì)資源用途方面，可食用或具潛在食用價值的野生木本植物130 多種（含種下等級）[11]，如華山松、榛、栗、三葉木通、山桃、李、密蒙花、刺異葉花椒、楤木等；材用型野生木本植物180 多種（含種下等級），如銳齒槲櫟（變種）、油松、華山松、興山榆、水曲柳、櫸樹、響葉楊、冬瓜楊、青檀等[12]；觀賞型野生木本植物320 多種（含種下等級），如刺柏、白皮松、旱柳、莼蘭繡球、北京丁香、山梅花、欒樹、陜甘花楸、火棘、鹽膚木、粉背黃櫨等[13-15]；有較高藥用價值的野生木本植物460 多種（含種下等級），如連翹、黃花木、秋葡萄、銀木、稠李、毛山荊子、欒樹、北枳椇、杜仲等[14，16-17]；特種經(jīng)濟林木種質(zhì)資源主要有漆、蔥皮忍冬、黃連木、白刺花、山槐、野核桃、華山松、文冠果等[18-20]。

3.2 栽培利用林木種質(zhì)資源栽培利用林木種質(zhì)資源主要為國有林地范圍內(nèi)的栽培利用林木種質(zhì)，對于分布在集體林地或村落、農(nóng)田的栽培種質(zhì)調(diào)查相對粗略。種質(zhì)類型包括樹種、種源、優(yōu)良林分、優(yōu)良單株、家系、無性系、良種、品種、新品種種質(zhì)。布設調(diào)查線路403 條，樣地58 個，調(diào)查記錄栽培利用林木種質(zhì)370 份，占本次調(diào)查記錄種質(zhì)總數(shù)的7.20%，其中包括優(yōu)良林分林木種質(zhì)12 份，優(yōu)良單株（特異植株）林木種質(zhì)48 份，涉及木本植物64 科130 屬 281 種（含種下等級）。栽培利用的種質(zhì)資源從材用型的華山松、日本落葉松、油松、華北落葉松等，到林果類的花椒、蘋果、柿、李等，再到觀賞型的紫葉李（變型）、紫葉小檗（變種）、牡丹、紫穗槐等300 多種（品種），基本涵蓋了溫帶大多數(shù)的栽培樹種（品種）。從栽培規(guī)模來看，材用型的日本落葉松、云杉及經(jīng)濟林果類的蘋果、花椒、白梨等栽植面積較大，集中分布于溝谷、臺地和緩坡地等區(qū)域。種質(zhì)資源類型多為群體（林分）、其他類型，少個體（優(yōu)樹）、選育品種等類型。栽培利用林木種質(zhì)資源用途方面，食用型栽培利用木本植物60 多種（含種下等級），如胡桃、栗、蘋果、無花果等；材用型栽培利用木本植物110 多種（含種下等級），如日本落葉松、華北落葉松、山楊、象蠟樹、水曲柳、鉆天楊、響葉楊等；觀賞型栽培利用木本植物200 多種（含種下等級），如雪松、圓柏、木瓜、紫薇、石榴、火棘、紫葉李（變型）、日本黃楊、厚萼凌霄等；藥用型栽培利用木本植物160 多種（含種下等級），如銀杏、胡桃、杏、百日青、星毛稠李、香花槐、水曲柳、杜仲等；特種經(jīng)濟栽培利用林木種質(zhì)資源主要有刺槐、玫瑰、銀杏、胡桃（核桃）等。

3.3 收集保存林木種質(zhì)資源收集保存林木種質(zhì)資源主要集中在小隴山林業(yè)科學研究所、麥積植物園、百花林場（日本落葉松、華北落葉松）、山門林場（華北落葉松）和麥積林場（白皮松）良種基地，云杉屬、落葉松屬、梓樹屬國家種質(zhì)資源庫。收集保存的林木種質(zhì)資源來源于國內(nèi)、國外不同地區(qū)，以種質(zhì)的客觀實體，如穗條、種子或植株等為繁殖材料，在本林區(qū)可以正常生長發(fā)育的種質(zhì)資源。種質(zhì)類型包括樹種、種源、優(yōu)良單株、家系、無性系、良種、品種、品系、新品種種質(zhì)。調(diào)查記錄收集保存林木種質(zhì)3832份，占本次調(diào)查記錄種質(zhì)總數(shù)的74.52%，涉及木本植物43 科80 屬 176 種（含種下等級）。其中包括小隴山麥積植物園收集保存林木種質(zhì)140 份；小隴山林業(yè)科學研究所收集保存梓屬林木種質(zhì)525 份，云杉屬林木種質(zhì)2189份，落葉松屬林木種質(zhì)609份，油松林木種質(zhì)343 份；良種種質(zhì)21 份，如日本落葉松、華北落葉松、油松、天楸1 號、藍云杉、歐洲云杉捷克種源和新品種麥緣錦楸等；華山松山門母林、白皮松麥積母林、油松百花母林、日本落葉松百花母林和日本落葉松林科所母林種質(zhì)5 份。種質(zhì)資源類型多為種源、家系、無性系類型，少數(shù)為群體類型。從資源利用開發(fā)的角度來看，多為遺傳材料、選育品種、育種材料等類型，少地方品種和其他類型。

3.4 古樹名木經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計，小隴山林區(qū)村落、庭院、寺廟、古跡等地至今仍然留存較多的古樹名木。本次調(diào)查記錄古樹名木（古樹群）種質(zhì)154 份，占本次調(diào)查記錄種質(zhì)總數(shù)的2.99%。小隴山林區(qū)現(xiàn)存古樹150 株、古樹群2 處24 株、名木2 株，涉及木本植物20 科 28 屬 43 種（含種下等級）[21]。

3.5 珍稀瀕危林木種質(zhì)資源調(diào)查記錄珍稀瀕危木本植物22 種，隸屬14 科16 屬。國家重點保護植物21 種，其中南方紅豆杉、紅豆杉為國家Ⅰ級保護樹種，秦嶺冷杉、巴山榧樹、草麻黃、櫸樹、連香樹、紫斑牡丹等19 種為國家Ⅱ級保護樹種；2013 年《瀕危野生動植物種國際貿(mào)易公約（CITES）附錄》附錄Ⅱ記錄的2 種，為南方紅豆杉和紅豆杉，附錄Ш 記錄的1 種，為水青樹；《中國物種紅色名錄》記錄的13 種，其中連香樹、甘肅桃、狗棗獼猴桃、軟棗獼猴桃、葛棗獼猴桃5 種為無危（LC），草麻黃、櫸樹、四萼獼猴桃3 種為近危（NT），秦嶺冷杉、南方紅豆杉、紅豆杉、廟臺槭、水曲柳5 種為易危（VU）；山白樹、宜昌橙、香果樹、四萼獼猴桃等10 種為中國特有植物[22]。

4 總結(jié)

本次調(diào)查記錄各類林木種質(zhì)共計5142 份，其中，野生林木種質(zhì)786 份，栽培利用林木種質(zhì)370份，收集保存林木種質(zhì)3832 份，古樹名木（古樹群）種質(zhì)154 份，上述種質(zhì)資源涉及木本植物92 科268屬920 種（含種下等級）。生活型方面，喬木372 種（含種下等級），隸屬51 科126 屬，占比40.43%；灌木459 種（含種下等級），隸屬65 科152 屬，占比49.89%；木質(zhì)藤本83 種（含種下等級），隸屬18 科29 屬，占比9.02%；竹類6 種，隸屬1 科4 屬，占比0.65%。調(diào)查發(fā)現(xiàn)新記錄（《小隴山高等植物志》未記載）種81 種（含種下等級），隸屬28 科46 屬；新收集保存、栽培種110 種，隸屬33 科56 屬。這些成果將對小隴山林區(qū)種質(zhì)資源的保護、保存及利用，建立小隴山林區(qū)林木種質(zhì)資源庫，科學編制林業(yè)發(fā)展規(guī)劃，更好地開發(fā)利用種質(zhì)資源，凸顯林木種質(zhì)資源對于提高森林綜合效能和林地生產(chǎn)力的作用，為促進小隴山林業(yè)持續(xù)、健康、高質(zhì)量發(fā)展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。