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        廣東特有國家保護(hù)植物丹霞梧桐資源調(diào)查與保護(hù)研究

        2020-03-25 09:19:06繆紳裕黃華章李遠(yuǎn)球陶文琴曾陽金陳再雄陳志紅
        亞熱帶植物科學(xué) 2020年1期
        關(guān)鍵詞:仁化丹霞山英德

        繆紳裕,黃華章,李遠(yuǎn)球,陶文琴,曾陽金,陳再雄,陳志紅

        (1.廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,廣東 廣州 510006;2.廣東石門臺國家級自然保護(hù)區(qū)管理局,廣東 英德 513000;3.韶關(guān)市丹霞山旅游投資經(jīng)營有限公司,廣東 仁化 512300;4.廣東南雄小流坑-青嶂山省級自然保護(hù)區(qū)管理處,廣東 南雄 512400)

        1 分類學(xué)地位與形態(tài)特征

        梧桐科(Sterculiaceae)梧桐屬(Firmiana)的丹霞梧桐(F. danxiaensisHuse et H.S.Kiu)于1986年8月在廣東仁化丹霞山首次被采到標(biāo)本,由徐祥浩和丘華興命名,形態(tài)特征與海南梧桐(F. hainanensis)相似[1]。

        丹霞梧桐為落葉小喬木或灌木,高2~8 m;嫩枝青綠色。葉基部心形,頂端有短尾尖,邊緣全緣或偶爾在頂端3 淺裂;基出脈5~7 條,在葉的兩面均隆起。頂生圓錐花序,長約20 cm,具多數(shù)紫色花,花萼5 深裂。雄花具長約1 cm 雄蕊柄。雌花子房5 室,密被星狀柔毛。蓇葖果在成熟前開裂,每個(gè)具2~3 枚種子。種子圓球形[1]。

        2 產(chǎn)地與生境

        丹霞梧桐被命名之后的20 多年中,一直被認(rèn)為只局限分布于仁化縣丹霞山海拔110~220 m 的丹霞地貌巖壁的石縫及山谷的淺土層中,而Flora of China記載的廣東海拔 200~300 m 的石灰?guī)r(limestone)森林應(yīng)是丹霞地貌的筆誤[2]。2014年5月,鐘平生在南雄市全安鎮(zhèn)蒼石寨的丹霞地貌發(fā)現(xiàn)丹霞梧桐,由此其產(chǎn)地從韶關(guān)市仁化縣擴(kuò)展至南雄市[3]。2019 年5 月下旬,鐘平生經(jīng)過清遠(yuǎn)市英德市英城鎮(zhèn),偶然發(fā)現(xiàn)石灰?guī)r山上生長有正值花期的丹霞梧桐(未報(bào)道)。2019 年8 月上旬,作者等赴廣東仁化丹霞山國家級自然保護(hù)區(qū)、廣東南雄丹霞梧桐縣級自然保護(hù)區(qū)、英德市英城鎮(zhèn)野外考察,證實(shí)了丹霞梧桐(正值果期)在英城鎮(zhèn)石灰?guī)r山體上的存在,并在英德市橫石塘鎮(zhèn)新發(fā)現(xiàn)一處丹霞梧桐的自然生長地(表1)。

        仁化和南雄的丹霞梧桐散生于海拔150~250 m土壤瘠薄的紅色砂巖石山陡坡上[1,3]。英德的丹霞梧桐則散生于海拔75~100 m 的石灰?guī)r山中部至近山頂處,但因兩處的石灰?guī)r山體陡峭,巖石因淋溶后變得異常尖銳,無法攀登接觸到植株,暫未采到標(biāo)本。

        仁化和南雄丹霞地貌上的丹霞梧桐群落的維管植物區(qū)系已有報(bào)道[6]。本文記錄到英德石灰?guī)r丹霞梧桐生長處的伴生植物有36 科60 屬62 種,分別占英德石灰?guī)r地區(qū)維管植物99 科199 屬245 種的36.36%、30.15%和25.31%[8];科屬種數(shù)量同時(shí)與仁化丹霞山(36 科60 屬60 種[7])和南雄(32 科50 屬59種[7])兩地丹霞梧桐群落中的維管植物數(shù)量相近。

        這 62 種伴生植物中,圓葉烏桕(Sapium rotundifolium) 、 小 巴 豆(Croton tigliumvar.xiaopadou)、鐵欖(Sinosideroxylon pedunculatum)、青檀(Pteroceltis tatarinowii)、野生龍眼(Dimocarpus longan)、竹葉花椒(Zanthoxylum armatum)、波緣冷水花(Pilea cavaleriei)、蒟蒻薯(Tacca leontopetaloides)等8 種是英德石灰?guī)r山體的特征植物[8],占英德石灰?guī)r地區(qū)15 個(gè)特征種的53.33%。其中野生龍眼、青檀、蒟蒻薯還是國務(wù)院環(huán)境保護(hù)委員會(huì)公布的《珍稀瀕危保護(hù)植物名錄》(1984 年)中的Ⅲ級(稀有)珍稀瀕危植物。

        此外,還有陰香(Cinnamomum burmanni)、紫彈樹(Celtis biondii)、假蘋婆(Sterculia lanceolata)、銅錢樹(Paliurus hemsleyanus)、對葉榕(Ficus hispida)、構(gòu)樹(Broussonetia papyrifera)、八角楓(Alangium chinense)、大葉土蜜樹(Bridelia fordii)、紅背山麻桿(Alchornea trewioides)、假奓包葉(Discocleidion rufescens)、光葉海桐(Pittosporum glabratum)、亮葉猴 耳 環(huán) (Pithecellobium lucidum) 、 麻 竹(Dendrocalamus latiflorus)、楝(Melia azedarach)、銀合歡(Leucaena leucocephala)、黃荊(Vitex negundo)、細(xì)葉水團(tuán)花(Adina rubella)、假煙葉樹(Solanum verbascifolium)、中華繡線菊(Spiraea chinensis)等喬灌木種類;草本植物有山菅(Dianella ensifolia)、光萼豬屎豆(Crotalaria zanzibarica)、一點(diǎn)紅(Emilia sonchifolia) 、 金 劍 草(Rubia alata) 、 南 蛇 棒(Amorphophallus dunnii)、假鞭葉鐵線蕨(Adiantum malesianum)、苧麻(Boehmeria nivea)、短葉黍(Panicum brevifolium)、蔓生莠竹(Microstegium vagans)、五節(jié)芒(Miscanthus floridulus)、粽葉蘆(Thysanolaena maxima);藤本植物發(fā)達(dá)且種類繁多,有牛尾菜(Smilax riparia)、百部(Stemona japonica)、三 裂 葉 野 葛(Pueraria phaseoloides) 、 小 刀 豆(Canavalia cathartica)、粉防己(Stephania tetrandra)、糞箕篤(Stephania longa)、中華青牛膽(Tinospora sinensis)、天香藤(Albizia corniculata)、羽葉金合歡(Acacia pennata)、龍須藤(Bauhinia championii)、老虎刺(Pterolobium punctatum)、南赤瓟(Thladiantha nudiflora)、絡(luò)石(Trachelospermum jasminoides)、山牽牛(Thunbergia grandiflora)、匙羹藤(Gymnema sylvestre)、鈍萼鐵線蓮(Clematis peterae)、地錦(Parthenocissus tricuspidata)、角花烏蘞莓(Cayratia corniculata)、毛葡萄(Vitis heyneana)、雞矢藤(Paederia scandens)、東南懸鉤子(Rubus tsangorum)、高粱泡(Rubus lambertianus)、小果薔薇(Rosa cymosa)、薯蕷(Dioscorea opposita)。

        表1 廣東丹霞梧桐分布地點(diǎn)Table 1 Distribution location of Firmiana danxiaensis in Guangdong

        英德石灰?guī)r丹霞梧桐群落的伴生植物中,以大戟科(5 屬5 種)和禾本科(5 屬5 種)為數(shù)量優(yōu)勢科,其他所含種類較多的科是含羞草科(4 屬4 種)、薔薇科(3 屬4 種),蝶形花科、茜草科、葡萄科均為3 屬3 種,防己科2 屬3 種,??啤⑻K木科、蕁麻科、榆科均為2 屬2 種,其余的24 科均含1 屬1 種。優(yōu)勢科大戟科等與英德石灰?guī)r地區(qū)的優(yōu)勢科大戟科、蝶形花科等基本一致[8]。

        3 臘葉標(biāo)本及其保存機(jī)構(gòu)

        在國家標(biāo)本資源共享平臺查詢到國內(nèi)丹霞山同一個(gè)分布點(diǎn)(廣東仁化丹霞山)的6 份標(biāo)本記錄(表2),其中有果實(shí)的復(fù)份標(biāo)本3 份,保存機(jī)構(gòu)僅中國科學(xué)院華南植物園和中山大學(xué)2 個(gè)[9],新種命名的模式標(biāo)本原記載保存于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)[1],但在該平臺中未見。

        表2 國家標(biāo)本資源共享平臺中的丹霞梧桐標(biāo)本記錄Table 2 Specimen records of Firmiana danxiaensis in National Specimen Information Infrastructure

        4 其他研究

        由于丹霞梧桐為廣東特有種,分布范圍狹窄,總體上對該植物的研究不多,但近幾年的研究成果有迅速增加的趨勢。早期研究梧桐科植物在世界、中國的宏觀分布時(shí)涉及到丹霞梧桐[10—11],近10 年的研究包括丹霞梧桐的人工繁殖技術(shù)[12]、低的遺傳多樣性和弱的種群分化[13—14]、南雄全安蒼石寨新分布地的發(fā)現(xiàn)[3]、所處群落地理區(qū)系成分[6]、保護(hù)與引種栽培[15]、微衛(wèi)星標(biāo)記新的基因組裝配[16]、空間分布的微地貌環(huán)境特征[5]、群體遺傳結(jié)構(gòu)及其遺傳分化[17]、種子萌發(fā)特性[18]、通過無人機(jī)平臺的定制成像系統(tǒng)檢測丹霞梧桐林冠[19]、生態(tài)敏感性評價(jià)[20]、植物多樣性評價(jià)[21]、基于丹霞梧桐轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的EST-SSR 標(biāo)記開發(fā)[22—23]、利用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和無人機(jī)測定丹霞梧桐數(shù)量和分布[24]、生態(tài)保護(hù)紅線[25]等方面。

        迄今研究表明,丹霞梧桐的資源分布仍以丹霞地貌的丹霞山(超過4000 株)和南雄全安鎮(zhèn)(超過3000 株)為主[7],其他地方如南雄古市鎮(zhèn)、石灰?guī)r地貌的英德英城鎮(zhèn)及橫石塘鎮(zhèn)僅有數(shù)株或10 余株;也有研究表明,丹霞梧桐僅丹霞山就有約10 000 株[15]。各地丹霞梧桐所在植物群落科屬的地理區(qū)系以熱帶-亞熱帶成分為主,亦有一定比例的溫帶成分,具有明顯的南亞熱帶北緣性質(zhì)[6];群落特征中,丹霞山和南雄群落中的高位芽植物均占優(yōu)勢,但丹霞山的地面芽植物和一年生植物比例高于南雄[7]。在英德的群落中,同樣以高位芽植物占優(yōu)勢。2010 年,在丹霞山采得丹霞梧桐的種子后,經(jīng)過種子發(fā)芽,再用丹霞山的泥土育苗,培育的第一批200 多株丹霞梧桐長勢良好[12]。2014 年10 月,從丹霞梧桐自然種群中采得種子,在丹霞山苗圃進(jìn)行繁殖,經(jīng)18 個(gè)月后得到平均高約73 cm 幼苗300 株,其中45 株移植至原生地,30 株移植在廣州華南植物園(南部約相距260 km)和廣東連州田心省級自然保護(hù)區(qū)(西部約200 km),皆長勢良好[15]。多態(tài)EST-SSR 標(biāo)記在保護(hù)遺傳學(xué)研究中具有重要價(jià)值[13]。與海南梧桐和廣西火桐(F. kwangsiensis)相比,丹霞梧桐具較低的遺傳多樣性(HE=0.364±0.019),種群分化低是其限制范圍和生境強(qiáng)選擇壓力的結(jié)果,因其狹窄的丹霞地貌自然分布區(qū)域,山地土壤肥力低,酸度強(qiáng)[14—15]。

        5 致瀕因素與保護(hù)建議

        在《中國物種紅色名錄》中,早期丹霞梧桐的已知分布點(diǎn)僅丹霞山1 個(gè),8 株,種群受威脅嚴(yán)重,于1999 年被列為國家Ⅱ級重點(diǎn)保護(hù)野生植物[26]。按照IUCN 評估標(biāo)準(zhǔn),丹霞梧桐可列為“嚴(yán)重瀕危滅絕”(CR)等級,且已接近“野生滅絕”(EW)等級[26],但后續(xù)研究預(yù)測丹霞山和蒼石寨的居群合計(jì)有7000 余個(gè)體[7]。對于一個(gè)分布區(qū)極為狹窄且間斷分布的物種而言,雖有數(shù)千個(gè)個(gè)體,但種源仍太少,難以維持物種生存和繁衍[27]。丹霞梧桐樹形美觀,花大紫紅色,生長迅速,且萌芽力強(qiáng),可作庭園觀賞樹木和造林先鋒樹種[1],同時(shí)對于梧桐科系統(tǒng)發(fā)育和植物區(qū)系研究有一定的價(jià)值[27]。

        丹霞梧桐的致瀕因素包括自身的間斷分布、繁殖力低、人為干擾生境、干旱及蟲害等。研究認(rèn)為,丹霞梧桐自身的生長適應(yīng)性限制、景區(qū)建設(shè)或長期人為破壞是主要致瀕原因[28—29]。對珍稀瀕危植物的保護(hù)主要采取就地保護(hù)、遷地保護(hù)、離體保護(hù)及加強(qiáng)科學(xué)研究,這些措施同樣適合于丹霞梧桐。

        丹霞梧桐分布狹窄,種群數(shù)量稀少,應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)其分布區(qū)的就地保護(hù),并盡早開展遷地保護(hù)工作,防止因景區(qū)擴(kuò)大開發(fā)對其生境的嚴(yán)重破壞[28]。現(xiàn)今,仁化丹霞山是國家級自然保護(hù)區(qū),管理規(guī)范;南雄也于2016 年成立了南雄丹霞梧桐自然保護(hù)區(qū)(縣市級),但英德新發(fā)現(xiàn)的分布點(diǎn)尚未納入保護(hù)區(qū)范圍。對于遷地保護(hù),其自然落籽在原地砂礫地上不易成苗[30],可采種育苗,擴(kuò)大種植面積和種群規(guī)模[27]。目前已實(shí)現(xiàn)種子繁殖,仁化林業(yè)局和丹霞山管理局通過種子發(fā)芽繁育的樹苗長勢良好[12],2013 年有部分種苗回歸到丹霞山和廣東連州田心省級自然保護(hù)區(qū),且長勢良好[15,29]。盡管發(fā)現(xiàn)丹霞梧桐已有30 多年時(shí)間,但目前對其專門研究仍不夠,如尚未有形態(tài)解剖、花果的系統(tǒng)發(fā)育或有性生殖過程與生態(tài)適應(yīng)性等方面的基礎(chǔ)研究。2018 年的季節(jié)性干旱導(dǎo)致丹霞梧桐果實(shí)形成異常,2019 年8 月的蟲害[如螟蛾科(Pyralidae)的幼蟲攝食丹霞梧桐葉片且卷成筒狀]導(dǎo)致種群遭受嚴(yán)重破壞,這些現(xiàn)象或問題應(yīng)在今后加以研究。

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