馮源恒，吳東山，楊章旗，黃永利，馮育才

（1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 國(guó)家林業(yè)和草原局馬尾松工程技術(shù)研究中心 廣西馬尾松工程技術(shù)研究中心，南寧 530002；2.南寧市林業(yè)科學(xué)研究所 廣西馬尾松工程技術(shù)研究中心，南寧 530107；3.貴州大沙河自然保護(hù)區(qū)管理局，貴州道真 563500）

大明松（Pinus taiwanensisvar.damingshanensis），松科（Pinaceae）松屬植物，是黃山松（Pinus taiwanensis）在我西南地區(qū)的一個(gè)變種[1,2]。該變種與黃山松的區(qū)別在于針葉內(nèi)兼有中生與邊生樹脂道[3]。1974年科研人員在野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn)大明松，1975年經(jīng)鄭萬(wàn)鈞、傅立國(guó)等[4]鑒定并發(fā)表。大明松是經(jīng)濟(jì)樹種，木材品質(zhì)較馬尾松佳，質(zhì)堅(jiān)實(shí)，富樹脂，稍耐久用?？晒┙ㄖ?、礦柱、器具，板材及木纖維工業(yè)原料等用材；樹干可割樹脂[1]，可以作為長(zhǎng)江中下游地區(qū)海拔700 m以上酸性土荒山的重要造林樹種。由于大明松長(zhǎng)期得不到重視，該樹種缺乏系統(tǒng)的保護(hù)與利用。物種的種群大小、遺傳多樣性狀況、自然更新能力均缺乏針對(duì)性研究。

根據(jù)《中國(guó)植物志》記載，大明松僅見分布于廣西大明山及貴州梵凈山[1]。隨著對(duì)黔桂兩省區(qū)森林資源的不斷深入調(diào)查，在廣西金秀、資源及貴州道真、施秉等地陸續(xù)發(fā)現(xiàn)有大明松分布，但未進(jìn)行細(xì)致調(diào)查[5-7]。鑒于此，本文通過對(duì)廣西、貴州兩省區(qū)的大明松種質(zhì)資源進(jìn)行調(diào)查，摸清黔桂兩省區(qū)大明松的種質(zhì)資源分布特征，為更為有效的保護(hù)利用大明山種質(zhì)資源提供理論依據(jù)。

1 研究地概況與方法

1.1 大明山種源分布區(qū)概況

大明山種源分布區(qū)位于廣西大明山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi) （108°20′～108°24′E，23°24′～23°30′N），地處廣西中部偏南的南寧市武鳴、上林、馬山和賓陽(yáng)四縣交界處。大明山屬于廣西中部弧形山地的西翼南段，山體脈絡(luò)分明。在地質(zhì)構(gòu)造上，屬于以龍山系為軸心的穹窿背斜層，整個(gè)背斜組成的巖層中部以下古生代寒武紀(jì)地層及泥盆紀(jì)地層的砂巖、頁(yè)巖系為主。保護(hù)區(qū)的氣候?qū)倌蟻啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候，具有夏濕冬干、干冷同期、濕熱同季、氣候垂直變化明顯的特點(diǎn)。日照時(shí)間長(zhǎng)，光熱充足。年均氣溫12.4～19.7℃，極端最高氣溫28.6℃，極端最低氣溫-6.0℃，無(wú)霜期292～312 d，年均降水量2 630.3 mm。大明松分布在大明山天坪一帶，尤以仙人臺(tái)一帶分布集中，組成一小片不足1 hm2的大明松林[8]。

1.2 銀竹老山種源分布區(qū)概況

銀竹老山種源分布在廣西銀竹老山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)（110°32′～110°35′E，26°15′～26°19′N），地處廣西東北部資源縣。銀竹老山屬于越城嶺西側(cè)。在地質(zhì)構(gòu)造上，屬于華夏古陸臺(tái)、燕山運(yùn)動(dòng)所形成的山系，地勢(shì)高峻，地貌以相對(duì)高差懸殊的花崗巖山地為特征。分布區(qū)屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫13.1℃，極端最低氣溫-11.9℃，極端最高氣溫34.0℃，年降水量2 065 mm[9]。大明松分布在銀竹老山三寶鼎一帶海拔1 780 m的南坡。

1.3 梵凈山種源分布區(qū)概況

梵凈山種源分布在貴州梵凈山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)（108°45′～108°48′E，27°49′～28°1′N），地處貴州東北部江口、松桃、印江三縣交界處。梵凈山是武陵山系西南段最高的山體，在地質(zhì)構(gòu)造上，屬于中晚元古宙的綠巖系，主要母巖有變余粉砂巖、變余石英砂巖、絹云母板巖、千枚巖、變余凝灰?guī)r以及變質(zhì)細(xì)碧角斑巖。分布區(qū)屬東亞季風(fēng)氣候區(qū)，具有明顯的中亞熱帶季風(fēng)山地濕潤(rùn)氣候特征。年均氣溫5.0～17.0℃，年降水量1 100～2 600 mm，是貴州省降雨量最多的地區(qū)，也是全國(guó)多雨地區(qū)之一。大明松主要分布在梵凈山蘑菇巖至棉絮嶺一帶。

1.4 大沙河種源分布區(qū)概況

大沙河種源分布在貴州大沙河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi) （107°21′～107°47′E，29°00′～29°13′N），地處貴州北部道真縣境內(nèi)。該地為大婁山脈東段南緣支脈，地貌屬于黔北山原中山峽谷、低山地。分布區(qū)屬于北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，年降水量1 200～1 360 mm，相對(duì)濕度88%。大明松主要分布在甑子巖一帶[6]。

1.5 研究方法

在前期調(diào)查基礎(chǔ)上，2014年至2018年對(duì)廣西大明山、銀竹老山和貴州梵凈山、大沙河4地的大明松種質(zhì)資源展開系統(tǒng)性調(diào)查，記錄其胸徑、樹高、株數(shù)等信息，并對(duì)其群落特征和結(jié)實(shí)更新狀況進(jìn)行調(diào)查記錄。

2 結(jié)果與分析

2.1 大明松各種源分布狀況

大明松在廣西、貴州兩省呈散生分布。其中貴州道真大沙河是目前已發(fā)現(xiàn)的大明松最北種源，其緯度范圍為29°08′13″～29°08′22″。同時(shí)大沙河也是目前已發(fā)現(xiàn)的大明松最西種源，其經(jīng)度為107°35′04″～107°35′09″。大明山是目前已發(fā)現(xiàn)的大明松最南分布區(qū)，其緯度范圍為23°30′12″～23°30′24″。銀竹老山是目前已發(fā)現(xiàn)的大明松最東分布區(qū)（110°33′10″E）。

在4個(gè)種源中，除大沙河種源有部分單株分布在甑子巖下的山中小盆地外，其余均分布在上頂或山脊。在分布地中，海拔最低的是大明山仙人臺(tái)（1 134 m）；最高的是梵凈山棉絮嶺步道（2 031 m）。群體規(guī)模最大的是大明山，總計(jì)有40株；分布最為集中的是大明山仙人臺(tái)，在一片面積狹小的突出崖壁上總計(jì)有26株（表1）。

表1 大明松4個(gè)種源分布情況Tab.1 Distribution of Pinus taiwanensis var.damingshanensis from 4 provenances

在植物群落類型方面，大明山分布區(qū)的喬木群落為大明松-海南五針?biāo)桑≒inus fenzeliana）群落。銀竹老山分布區(qū)的喬木群落為大明松-馬尾松（Pinus massoniana） -木荷 （Schima superba） 群落。梵凈山分布區(qū)的喬木群落為大明松-長(zhǎng)苞鐵杉（Tsuga longibracteata）群落。大沙河分布區(qū)的喬木群落為大明松-冬青（Ilex chinensis）-銀杉（Cathaya argyrophylla） -黔 稠 （Cyclobalanopsis stewardiana）群落。

2.2 大明松各種源生長(zhǎng)及繁育更新情況

在4個(gè)種源中，大明山種源共測(cè)量調(diào)查22株，平均樹高6.10 m，平均胸徑18.46 cm；銀竹老山種源共調(diào)查11株，平均樹高2.30 m，平均胸徑7.82 cm；梵凈山種源共調(diào)查31株，平均樹高6.21 m，平均胸徑21.47 cm；大沙河種源共調(diào)查33株，平均樹高12.96 m，平均胸徑23.35 cm。

大明松多生于懸崖峭壁不易鉆取木芯，且鉆取木芯可能對(duì)大明松生長(zhǎng)造成不良影響，因此，本研究以種群徑級(jí)結(jié)構(gòu)表征大明松種群的年齡結(jié)構(gòu)（表2）。在徑級(jí)結(jié)構(gòu)方面，大明松總體上表現(xiàn)為異齡結(jié)構(gòu)，但不同種源的大明松群落又表現(xiàn)出不同特點(diǎn)。大明山和銀竹老山種源都缺少胸徑32 cm以上的大樹，這與兩地在建立保護(hù)區(qū)前均開展過大規(guī)模林木采伐有關(guān)，同時(shí)也與這兩處種源分布在缺少表土巖石裸露的生境有關(guān)，貧瘠的土質(zhì)較難提供大樹生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分條件。銀竹老山種源分布在海拔1 780 m且山體陡峭的迎風(fēng)坡面，植根于裸露的巖石上，平均2.30 m的樹高已是該環(huán)境內(nèi)生存的最高樹木。與之相比，梵凈山、大沙河兩地的氣候情況較好且土質(zhì)相對(duì)肥沃，大明松群落內(nèi)存在較大比例的大樹。但兩地植被茂盛也對(duì)大明松的繁殖更新形成競(jìng)爭(zhēng)，在調(diào)查中沒有發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)種源徑級(jí)小于4 cm的幼樹。

表2 大明松4個(gè)種源徑級(jí)結(jié)構(gòu)Tab.2 Diameter grade structure of Pinus taiwanensis var.damingshanensis from 4 provenances

此外，在本次調(diào)查研究中還發(fā)現(xiàn)2類較為特殊的現(xiàn)象。在繁育更新方面，生境條件最為惡劣的銀竹老山種源的結(jié)實(shí)繁育情況最好，不僅單株結(jié)實(shí)量大，而且在母株樹冠遮蔽下的有限空間內(nèi)生長(zhǎng)著大量的松苗。這在其它種源的調(diào)查中均未發(fā)現(xiàn)。其原因可能來(lái)自兩個(gè)方面，一是大明松分布在迎風(fēng)坡面，強(qiáng)烈的山風(fēng)有助花粉散播增強(qiáng)了結(jié)實(shí)能力；二是該環(huán)境不適宜大多數(shù)樹木生存，大明松面臨的競(jìng)爭(zhēng)壓力較小，而該種源大明松枝下高極低，樹冠遮蔽下的區(qū)域土壤發(fā)育情況和受到山風(fēng)影響均好于裸露的巖石坡面，大量松樹幼苗得以存活。

而大沙河種源則表現(xiàn)出小環(huán)境因素對(duì)大明松生長(zhǎng)的明顯影響。大沙河種源的大明松分布地甑子巖是一處四面峭壁的孤立石峰，大明松分布在石峰上以及石峰下的小盆地里。石峰與盆地的海拔高度落差達(dá)到85 m。石峰上的大明松平均胸徑14.31 cm，平均樹高7.16 m；而石峰下的大明松則分別為27.28 cm、15.48 m，生長(zhǎng)指標(biāo)接近石峰上的2倍。

3 結(jié)論與討論

3.1 西南地區(qū)大明松的分布特點(diǎn)

自1974年被首次發(fā)現(xiàn)，貴州、廣西兩省區(qū)已有多地發(fā)現(xiàn)有大明松分布。自北向南分別是貴州的大沙河、梵凈山、云臺(tái)山、雷公山以及廣西的銀竹老山、大瑤山、大明山。大明松總體的分布格局為不連續(xù)點(diǎn)狀分布，但不難發(fā)現(xiàn)大明松分布的這些山脈均處于云貴高原東緣，黃山松傳統(tǒng)分布區(qū)的西界。在這一區(qū)域內(nèi)，海拔較高的山脈多數(shù)發(fā)現(xiàn)大明松分布[5-7]。作為黃山松的變種，大明松的分布特點(diǎn)與黃山松表現(xiàn)出經(jīng)度水平的替代分布。與黃山松一樣，大明松與馬尾松也是垂直方向的替代種。這一現(xiàn)象在銀竹老山表現(xiàn)的尤為明顯。銀竹老山所在的南嶺山系本是傳統(tǒng)的馬尾松優(yōu)良種源區(qū)[10]，但在海拔1 700 m以上，雖有馬尾松零星分布，但生長(zhǎng)勢(shì)已明顯退化，兩種松樹在1 740～1 780 m的三寶鼎形成了典型的垂直替代交匯區(qū)。

3.2 大明松種質(zhì)資源的保護(hù)利用

根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果，大明松多生長(zhǎng)于海拔較高的山頂、崖壁，是一種典型的耐低溫、耐貧瘠的南方松類。但在土壤、氣候環(huán)境條件較好的區(qū)域，如大沙河甑子巖小盆地內(nèi)，也可表現(xiàn)出較大的生長(zhǎng)量，達(dá)到用材標(biāo)準(zhǔn)。本次研究也從大沙河種源選出4株大明松優(yōu)樹，以用于遺傳改良研究。綜上所述，大明松是一種理想的高海拔山地造林的樹種。

廣西、貴州境內(nèi)分布著大量高海拔山地，其原有森林植被遭到破壞后，生境惡劣，普通造林樹種難以成活、生長(zhǎng)，面臨嚴(yán)重的石漠化風(fēng)險(xiǎn)。而經(jīng)過長(zhǎng)期進(jìn)化，對(duì)低溫、貧瘠較為適應(yīng)的大明松恰是這些地區(qū)恢復(fù)森林植被的理想材料。大明松與黃山松本種一樣，具有樹形優(yōu)美、千姿百態(tài)的特點(diǎn)，亦可作為高山地區(qū)發(fā)展生態(tài)旅游的景觀樹種。但大明松長(zhǎng)期得不到重視保護(hù)，加上繁殖困難，所以成年株數(shù)較少，且懸崖峭壁上人工采種繁殖難度極大。因此，對(duì)大明松的保護(hù)利用應(yīng)從種質(zhì)資源收集保存入手，通過采穗、采種在異地嫁接或育苗，并選擇海拔適宜的山地建立采種林分。在獲得大量種子后，根據(jù)目標(biāo)造林山地的具體情況，采取人工種植幼苗、點(diǎn)播甚至飛播的方式造林。