王 粵,杜 凡,茶武婧,石 明
(1.西南林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,云南 昆明 650224;2.贛州市蔬菜花卉研究所,江西 贛州 341413)
劍湖是中國候鳥遷徙路線西部遷徙通道以及國際候鳥遷徙路線“4中亞-印度”和“5東亞-澳大利亞”交匯區(qū)遷徙通道上的重要節(jié)點,生態(tài)區(qū)位極其重要[1]。2006年,劍湖被云南省人民政府列為省級自然保護(hù)區(qū),屬于濕地生態(tài)類型的自然保護(hù)區(qū),主要保護(hù)對象是高原濕地生態(tài)系統(tǒng)及濕地野生動植物[2]。2016年,劍湖被云南省人民政府列為第一批省級重要濕地。
此前,關(guān)于劍湖保護(hù)方面的研究,主要有2011年肖宏現(xiàn)等研究表明,恢復(fù)后的劍湖濕地湖濱帶對入湖泥沙的截留具有顯著的效果,同時在涵養(yǎng)水源、固定碳源、凈化水質(zhì)方面起到了不可替代的作用[3]。徐守國等也得出劍湖湖濱帶的存在引起入湖水氮素、總磷、總錳、鈉鉀和泥層厚度的顯著變化的結(jié)論[4]。許國云和李雪梅等[5,6]研究得出劍湖中菰(Zizanialatifolia)、微齒眼子菜(Potamogetonmaackianus)對氮、磷具有凈化效果。2016年羊曉琳等認(rèn)為逐步形成以水生植物沼生植物-陸生植物相結(jié)合的多重景觀層次,利用天然的濕地修建濕地公園,協(xié)調(diào)了生態(tài)與社會的平衡,促進(jìn)了自然生態(tài)的良性循環(huán)[7]。
筆者所在項目組先后于2003年和2019年承擔(dān)了劍湖自然保護(hù)區(qū)的科考工作,充分掌握了劍湖保護(hù)區(qū)植物植被資源狀況。兩次調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)一些值得關(guān)注的現(xiàn)象:國家Ⅱ級重點保護(hù)植物海菜花[8]和云南省Ⅲ級重點保護(hù)植物云南甘草[9]變化較大;一些以劍川為模式產(chǎn)地的植物和自然分布范圍僅限于劍川的狹域特有植物在兩次調(diào)查中均沒有發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過長時間的治理工作,劍湖保護(hù)區(qū)總體情況已經(jīng)得到改善。本研究基于實地調(diào)查資料,通過分析研究,從植物的具體角度出發(fā),對劍湖保護(hù)區(qū)提出保護(hù)建議。
本文研究區(qū)域為云南省大理州劍川縣境內(nèi)的劍湖濕地省級自然保護(hù)區(qū),地理位置介于東經(jīng)99°55′~99°59.5′,北緯26°25′~26°31.5′之間,具體情況見文獻(xiàn)[10]。
項目組先后在2003年和2019年分兩季度多次對劍川劍湖濕地省級自然保護(hù)區(qū)進(jìn)行了植物植被調(diào)查。調(diào)查中采用樣方調(diào)查和樣線調(diào)查相結(jié)合的方法,在對保護(hù)區(qū)全面踏查的基礎(chǔ)上,根據(jù)地形、海拔、坡向、坡位、土壤以及植被類型和主要組成成分的特點,采用典型抽樣法,選擇一些典型地段(生境)和代表性的植被類型,采用群落學(xué)調(diào)查法,設(shè)置調(diào)查樣方,對每塊樣方均記錄經(jīng)緯度、海拔高度、土壤類型、土層厚度、坡向、坡度、坡位等因子,樣方調(diào)查數(shù)量為每個群系1~3個,樣方以外設(shè)置線路,作為補充調(diào)查,對樣方和調(diào)查線路分布的植物種類進(jìn)行詳細(xì)記錄。標(biāo)本采集主要來自線路調(diào)查和樣方調(diào)查中,野外調(diào)查結(jié)束后將標(biāo)本帶回“西南林業(yè)大學(xué)自然保護(hù)區(qū)植物標(biāo)本制作室”,由項目組成員依據(jù)《云南植物志》《中國植物志》《云南樹木圖志》《中國樹木志》[11~14]等專著進(jìn)行鑒定,形成保護(hù)區(qū)植物物種名錄。
陸地植物植被調(diào)查中,喬木林樣方面積為20 m×20 m,云南松幼林樣方面積為10 m×10 m,灌草叢樣方面積為15 m×15 m。調(diào)查中,凡是胸徑大于或等于5 cm的木本直立植株視為喬木層種類,胸徑小于5 cm的木本植物視為灌木層。對喬木層進(jìn)行物種、蓋度、胸徑、高度、物候、生活力等調(diào)查,對灌木層、草本層、層間層進(jìn)行物種、蓋度、高度、物候、生活力等調(diào)查。濕地植物植被樣方面積5m×5m。樣方中,對沼澤地上的草本植物進(jìn)行物種、蓋度、高度、物候、生活力等調(diào)查;對淺水濕地中的植物進(jìn)行物種、蓋度、物候、生活力等調(diào)查;對于湖區(qū)的沉水植物,“Z”字形行駛劍湖管護(hù)局專用機(jī)動船,分區(qū)域逐步調(diào)查,保證覆蓋整個湖區(qū),進(jìn)入湖區(qū)以后用竹竿制作成工具進(jìn)行3次打撈、采集,統(tǒng)計水草種類及其數(shù)量(重量),進(jìn)一步分析其物種組成,確定群落類型[15~20]。
2003年和2019年前后2次相隔16年調(diào)查,種群情況明顯有變化且關(guān)注度較高的物種有2種,即海菜花(Otteliaacuminatavar. acuminata)和云南甘草(Glycyrrhizayunnanensis)。
海菜花是國家Ⅱ級重點保護(hù)植物,海菜花群落是中國特有水生植物形成的特有水生植被。1960年以來,海菜花群落分布的滇池、洱海等湖泊濕地群落相繼消亡[15,16],李寧云等對滇西北洱海、茈碧湖、劍湖、拉市海和瀘沽湖5個高原湖泊的研究表明,近30年來,天然海菜花群落僅在瀘沽湖和劍湖有分布[17],劍湖海菜花群落的優(yōu)勢種為海菜花原變種,當(dāng)前僅有小面積殘存于格美河入湖口附近和金龍河入湖口附近[18]。在2003年的調(diào)查中,僅在格美江的一處龍?zhí)?從石灰?guī)r山體上冒出來一潭清水)見到海菜花,其他處不見或偶見。2019年的調(diào)查中,海菜花明顯增多,在湖體已經(jīng)非常常見,尤其是在金龍河口。
云南甘草是云南?、蠹壷攸c保護(hù)野生植物。甘草是我國最重要的藥用植物之一,而云南甘草是甘草的野生近緣種,是甘草屬植物稀有的種質(zhì)資源,在甘草的培育利用中,可以作為基因資源進(jìn)行利用,加之又是云南境內(nèi)較為狹域的特有物種,具有重要的保護(hù)價值。云南甘草是通過保護(hù)區(qū)綜合科學(xué)考察確定的本種在劍川的分布新記錄,也是本種分布的最南記錄,具有十分重要的意義和價值。在2003年的調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)于面山2186 m的路邊及灌叢中,但2019年的調(diào)查中僅在靠近劍湖碼頭的路旁記錄到數(shù)株,未在面山區(qū)域記錄到。
模式產(chǎn)地植物指以本區(qū)為模式產(chǎn)地的植物,由于這類植物資源是分類學(xué)研究中最重要的野外種群依據(jù),在植物分類學(xué)研究中具有獨特的地位和價值。
方偉等[19]曾專門撰文對此進(jìn)行了論述,認(rèn)為在整個植物物種調(diào)查中,“模式產(chǎn)地種群”是關(guān)注的重點,需制定縝密的調(diào)查方案并優(yōu)先實施。由于模式標(biāo)本的殘缺、原始描述的簡略,在未來的物種分類研究中,植物分類學(xué)者必須認(rèn)真考慮“產(chǎn)地模式標(biāo)本”和“模式產(chǎn)地種群”所扮演的重要角色。作為自然界中客觀存在的群體,“模式產(chǎn)地種群”不僅僅是模式標(biāo)本的注腳和補充,它猶如地質(zhì)學(xué)上的“金釘子”將為研究者提供最為權(quán)威和充分的形態(tài)學(xué)、生態(tài)學(xué)和遺傳學(xué)等研究信息,從而真正將物種分類研究從“故紙堆”的困境中解放出來。
本文涉及的模式產(chǎn)地植物是指以劍川縣為模式產(chǎn)地的植物,根據(jù)中國植物志統(tǒng)計[20,21],共有模式產(chǎn)地植物16種(表1)。
表1 劍川縣模式產(chǎn)地植物
這些物種當(dāng)中,只有一把香(Wikstroemiadolichanthavar. dolichantha)、云南豬屎豆(Crotalariayunnanensisvar. yunnanensis)、重波茴芹(Pimpinellabisinuata)和少毛毛萼越桔(Vacciniumpubicalyxvar. anomalum)4個物種在2003年和2019年前后2次間隔16年的調(diào)查中被記錄到。其余12種中,根據(jù)目前的標(biāo)本信息和志書記載,對于白花球蕊五味子(Schisandrasphaerandraf. pallida)、壯刺小檗(Berberisdeinacantha)、草場蠅子草(Sileneplatyphyllavar. praticola)、橙紅燈臺報春(Primulaaurantiaca)和云南馬藍(lán)(Pteracanthusyunnanensis)5種植物的生境要求,保護(hù)區(qū)是符合的;對于鱗葉小檗(Berberislepidifolia)、大理小檗(Berberistaliensis)和劍川馬鈴苣苔(Oreocharisgeorgei)3種植物的生境要求,保護(hù)區(qū)的條件也是接近的。
狹域特有種是分布范圍相對狹窄的物種,一般由于對生境要求較嚴(yán)格,只能生長于山區(qū)或者極端特殊生境區(qū)域[22]。本文涉及的狹域特有植物指分布范圍僅限于劍川縣的植物,根據(jù)中國植物志統(tǒng)計,共有4種(表2)。
表2 劍川縣狹域特有植物
無距賓川烏頭(Aconitumduclouxiivar. ecalcaratum)模式標(biāo)本采于劍川,是目前記錄中僅產(chǎn)于劍川的狹域特有種,生于海拔4000m的山地多石礫山坡或林邊。從標(biāo)本記錄看,自模式標(biāo)本采集后再未采到本種標(biāo)本。烏頭類資源本就比較零星,而且烏頭傳統(tǒng)入藥,民間也常作藥膳使用,其野外種群常常十分稀少,本種更是可能處于極危的境地。
劍川烏頭(Aconitumhandelianum)僅產(chǎn)于云南西北部(劍川),生于山地林邊灌叢或草叢中,海拔4000m。由于烏頭類是傳統(tǒng)入藥的藥用植物資源,采挖嚴(yán)重,從以上記錄可以初步判斷,劍川烏頭的野生種群數(shù)量也必然不容樂觀。
抱莖異葉虎耳草(Saxifragadiversifoliavar. amplexifolia)產(chǎn)于劍川,海拔3600~3900m,標(biāo)本未見,可見本種十分罕見,在劍川的分布更是十分稀少,可以說本種在劍川的的野外生存狀況非常危險。
劍川韭(Alliumchienchuanense)為目前記錄僅分布于劍川的狹域特有植物。除了毛品一于1956年在劍川采得模式標(biāo)本外,60余年來再無標(biāo)本采集記錄,也再未見有關(guān)的野外記錄。根據(jù)標(biāo)本采集記錄,該物種生于海拔3150 m的潮濕肥沃的溝邊。保護(hù)區(qū)最高海拔僅為2833 m,雖然低于模式標(biāo)本產(chǎn)地的海拔,但模式標(biāo)本產(chǎn)地海拔并不等于該種植物的適生海拔范圍,該海拔段以外也極有可能存在相應(yīng)的種群。
在2003年和2019年前后兩次間隔16年的調(diào)查中,均未發(fā)現(xiàn)劍川縣的狹域特有植物,但根據(jù)物種生境判斷,這些物種是可能存在的。
5.1.1 海菜花種群變化的原因
根據(jù)劍湖保護(hù)區(qū)管護(hù)局工作人員描述,在20世紀(jì)70~80年代,由于本身威脅因素少、人為影響小,劍湖湖區(qū)分布有數(shù)量特別多的海菜花。在20世紀(jì)80~90年代,由于海菜花遭到大量打撈,提供到餐館以及作為種源銷售到大理等地,此后持續(xù)到2019年,劍湖的海菜花數(shù)量一直不多。近3年來,保護(hù)力度加大,水質(zhì)變好,上游有種子隨水流進(jìn)入到湖盆,海菜花種群數(shù)量才大大增多,2019年以后海菜花數(shù)量大爆發(fā),在劍湖常見。
5.1.2 云南甘草種群變化原因
2019年的調(diào)查中只在靠近劍湖碼頭的路旁記錄到數(shù)株云南甘草,面山區(qū)域未發(fā)現(xiàn)分布。甘草是常用的傳統(tǒng)中藥材,面山區(qū)域的云南甘草種群可能由于采挖等人為影響,目前生存已經(jīng)受到威脅。
(1)前后調(diào)查中種群情況明顯不一致的物種需要加強對其種群狀況的進(jìn)一步調(diào)查核實和分析研判,對重點保護(hù)植物和關(guān)注植物集中分布的區(qū)域特別巡護(hù)管理。對于海菜花,應(yīng)該適度保護(hù),針對采撈現(xiàn)象加以限制。劍湖水生植被是保護(hù)區(qū)的核心保護(hù)對象和特色生態(tài)系統(tǒng)類型,應(yīng)當(dāng)加強保護(hù),注意監(jiān)測動態(tài)變化,防止衰退和破壞。對于云南甘草,可在加強保護(hù)和監(jiān)測的基礎(chǔ)上,結(jié)合日常巡護(hù)工作,進(jìn)一步確認(rèn)其種群現(xiàn)狀,并根據(jù)情況制訂相應(yīng)的進(jìn)一步保護(hù)措施。
(2)模式產(chǎn)地植物是植物分類學(xué)研究中最重要的野外種群依據(jù),劍湖自然保護(hù)區(qū)共統(tǒng)計到16種模式產(chǎn)地植物,只有4種被調(diào)查到,模式產(chǎn)地植物不但在科學(xué)研究上有特別的意義,而且在本區(qū)的科普宣教和生物多樣性保護(hù)工作中具有明顯的旗艦性作用,保護(hù)區(qū)應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)整理和發(fā)掘并保護(hù)這類植物資源的野外種群,具體結(jié)合保護(hù)區(qū)巡護(hù)工作,不斷深入發(fā)現(xiàn)保護(hù)區(qū)內(nèi)植物種類。綜合科學(xué)考察是在面上對保護(hù)區(qū)全境進(jìn)行資源本底的基礎(chǔ)考察和資源變化的動態(tài)監(jiān)測,從方法上講,歸根結(jié)底是抽樣調(diào)查,在總體上掌握資源及其變化情況。對于自然保護(hù)區(qū)的本底調(diào)查,是一個長期的過程,一方面,要靠集中的科學(xué)考察,這可以發(fā)現(xiàn)絕大部分的種類;另一方面,剩下的種類必定屬于偶見種,需要結(jié)合平時的巡護(hù)工作進(jìn)行觀察和發(fā)現(xiàn)。
(3)狹域特有植物是特殊生境條件下發(fā)育的產(chǎn)物,如果消失將很難再出現(xiàn),應(yīng)當(dāng)更加重視。面山范圍內(nèi)景觀生態(tài)較為原生而且較為完整、生物多樣性十分豐富的區(qū)域,應(yīng)當(dāng)作為陸生生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測和保護(hù)的重點區(qū)域,但是由于人為活動較多,又毗鄰村莊和耕地,保護(hù)壓力較大,保護(hù)工作力度需要增強,盡量控制人為破壞。