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引言
野生植物资源既是生态系统的重要组成部分,又是重要的遗传资源。保护野生植物资源能够为人类实现生态安全和资源安全提供重要保障。2021 年 9 月 7 日,《国家重点保护野生植物名录》正式发布,该名录调整了 18 种野生植物的保护级别,删除了 35 种野生植物,并新增了崖柏(Thuja sutchuenensis Franch.)、疏花水柏枝〔Myricaria laxiflora(Franch.)P.Y.Zhang et Y.J.Zhang〕等 268 种野生植物。国家重点保护野生植物是生物多样性保护的核心部分。面对中国甚至全球生物多样性日益降低的问题,制定重点保护野生植物名录,将有限的资源和力量集中在最具保护价值和亟待保护的物种上,是目前生物多样性保护的迫切任务,同时也是实现生物多样性有效保护的重要策略。
重庆市位于中国西南地区东部,地势复杂、生态系统多样、生物类别丰富且古老,因此,加强该区域的植物多样性保护十分重要。2015 年,重庆市人民政府发布了《重庆市重点保护野生植物名录(第一批)》,该名录共收录了 46 种植物,为保护崖柏、荷叶铁线蕨(Adiantum nelumboides X.C.Zhang)、疏花水柏枝、南川木波罗(Artocarpus nanchuanensis S.S.Chang)等地方特色濒危植物提供了重要依据。如今,重庆市分布的《国家重点保护野生植物名录(第一批)》和《重庆市重点保护野生植物名录(第一批)》收录的植物种类均得到了有效保护。2023 年,重庆市林业局和重庆市农业农村委联合公布了《重庆市重点保护野生植物名录》,对《重庆市重点保护野生植物名录(第一批)》进行了修订,该名录共收录了 69 种植物,包含中国特有种 50 种、重庆市特有种 10 种。
本文基于《国家重点保护野生植物名录》和《重庆市重点保护野生植物名录》,结合近年来研究团队在重庆市实地调查中获得的资料及相关文献,整理出重庆市分布的重点保护野生植物名录,同时分析了重点保护野生植物的物种组成、生活型、地理分布格局及分布热点区域,在此基础上提出了相应的保护建议,为重庆市野生植物资源的科学考察及重要种类的保护与可持续利用提供基础数据。
1 研究区概况和研究方法
1.1 研究区概况
重庆市(东经 105°11′~110°11′、北纬 28°10′~32°13′)位于长江中上游、三峡库区的中心位置,与四川、湖北、湖南、贵州、陕西接壤,四周山峰环绕,北有大巴山,东及东南有巫山、七曜山和武陵山等,南有大娄山,海拔范围为 73.1~2796.8m。重庆市四季分明,光热同期,常年温暖湿润,雨量充沛,年平均气温 18℃,年平均降水量 1000~1100mm,属于典型的亚热带季风性湿润气候。
重庆市不仅是中国南北植物的过渡带,还是 “川东 - 鄂西中心”(中国三大特有现象中心之一)的核心地带,区内植物种类丰富、起源古老、区系成分复杂,分布的植物种类高达 5900 余种(含种下等级及栽培植物),包含大量的珍稀濒危植物,如银杉(Cathaya argyrophylla Chun et Kuang)、珙桐(Davidia involucrata Baill.)、红豆杉〔Taxus wallichiana var. chinensis(Pilg.)Florin〕、南方红豆杉〔Taxus wallichiana var. mairei(Lemée et H.Lévl.)L.K.Fu et Nan Li〕等,其中,珙桐包含光叶珙桐〔Davidia involucrata var. vilmoriniana(Dode)Wangerin〕。
1.2 研究方法
1.2.1 野外调查及种类确定
于 2021 年至 2023 年对重庆市各区(县)的重点保护野生植物开展野外调查,重点调查各区(县)的自然保护区。沿着设置的样线进行实地调查,调查区域为样线左右两侧 100m 范围内,详细记录重点保护野生植物的地理坐标、生境、个体数量及生长状况等信息;在重点保护野生植物分布较为集中的区域设置样方,其中,乔木样方面积为 10m×10m,灌木样方面积为 5m×5m,草本样方面积为 2m×2m。此次调查共设置了 571 条样线和 315 个样方。
以《国家重点保护野生植物名录》和《重庆市重点保护野生植物名录》为基础,利用《Flora of China》、《中国植物志》、《重庆维管植物检索表》、iPlant 植物智 - 植物物种信息系统(https://www.iplant.cn/)、中国植物图像库(https://ppbc.iplant.cn/)、国家标本资源共享平台(http://www.nsii.org.cn/2017/)、中国数字植物标本馆(https://www.cvh.ac.cn/)和全球生物多样性信息网络(http://www.gbif.org/)等书籍和网络平台确定重庆市分布的重点保护野生植物名录(附录 Ⅰ)。
1.2.2 生活型分析
根据 Raunkiaer 生活型分类系统对重庆市分布的重点保护野生植物进行生活型分类。
1.2.3 地理分布格局分析
以县级行政区域为基本单位,统计重庆市各区(县)内重点保护野生植物的分布情况。同时,参考文献将重点保护野生植物分布的海拔区间划分成 7 个区段,分别为(100,500] m、(500,900] m、(900,1300] m、(1300,1700] m、(1700,2100] m、(2100,2500] m、(2500,2900)m,统计不同海拔区段内重点保护野生植物的分布情况。若同一植物在不同海拔区段内均有分布,则进行重复统计。
对重点保护野生植物在重庆市主要山系(包括大巴山脉、大娄山脉、武陵山脉和巫山 - 七曜山脉)和主要水系(包括长江水系、嘉陵江水系、綦江水系、乌江水系、龙溪河水系、酉水河水系、澎溪河水系、大宁河水系和任河水系)的分布情况进行分析。由于部分山脉和水系包含多个区(县),因此,文中部分山脉和水系的统计结果存在数据重复。
1.2.4 分布热点区域筛选
采用 Dobson 等的筛除算法筛选重点保护野生植物在重庆市的分布热点区域,即物种丰富度最高且最为互补的区域。筛选过程中,若 2 个及以上区(县)包含的种数相同,则优先选择面积较小的区(县)。
1.3 数据统计分析
采用 EXCEL 2019 软件进行数据统计分析。
2 结果和分析
2.1 物种组成分析
统计结果表明:重庆市分布的重点保护野生植物共 62 科 116 属 210 种(含亚种和变种,下同),其中,列入《国家重点保护野生植物名录》的有 141 种,列入《重庆市重点保护野生植物名录》的有 69 种。在列入《国家重点保护野生植物名录》的种类中,国家一级重点保护野生植物有 10 种,分别为荷叶铁线蕨、银杏(Ginkgo biloba Linn.)、银杉、水杉(Metasequoia glyptostroboides Hu et W.C.Cheng)、崖柏、红豆杉、南方红豆杉、珙桐、麻栗坡兜兰(Paphiopedilum malipoense S.C.Chen et Z.H.Tsi)和曲茎石斛(Dendrobium flexicaule Z.H.Tsi, S.C.Sun et L.G.Xu);国家二级重点保护野生植物有 131 种。重庆市分布的重点保护野生植物中,苔藓植物有 2 种,分别为桧叶白发藓(Leucobryum juniperoideum Müll.Hal.)和多纹泥炭藓(Sphagnum multifibrosum X.J.Li et M.Zhang);蕨类植物有 19 种,在属和种水平的占比均低于 10%,但在科水平的占比高于 10%;种子植物有 189 种,占重庆市分布的重点保护野生植物总种数的 90.0%。这些种子植物中,裸子植物有 25 种,在科水平的占比低于 10%,但在属和种水平的占比均高于 10%;被子植物有 164 种,包含疏花水柏枝、丰都车前〔Plantago fengdouensis(Z.E.Chao et Y.Wang)Y.Wang et Z.Y.Li〕、南川木波罗等狭域分布种类,在科、属、种水平的占比均在 75% 以上。
重庆市分布的重点保护野生植物中,兰科(Orchidaceae)种类最多,共 12 属 41 种,占比为 19.5%,其中兰属(Cymbidium Sw.)、杓兰属(Cypripedium Linn.)和石斛属(Dendrobium Sw.)种类居多,分别有 11、10 和 6 种;藜芦科(Melanthiaceae)种类较多,有 14 种,均为重楼属(Paris Linn.)种类,并且,从属水平看,重楼属种数最多;松科(Pinaceae)有 9 种,红豆杉科(Taxaceae)和樟科(Lauraceae)均有 8 种,石松科(Lycopodiaceae)、瓶尔小草科(Ophioglossaceae)、木兰科(Magnoliaceae)和百合科(Liliaceae)均有 7 种,豆科(Fabaceae)和无患子科(Sapindaceae)均有 6 种,柏科(Cupressaceae)、小檗科(Berberidaceae)、山茶科(Theaceae)和安息香科(Styracaceae)均有 5 种,杜鹃花科(Ericaceae)有 4 种,马兜铃科(Aristolochiaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、芸香科(Rutaceae)和柿科(Ebenaceae)均有 3 种,蔷薇科(Rosaceae)、桑科(Moraceae)、五加科(Araliaceae)和壳斗科(Fagaceae)等 12 科均有 2 种,昆栏树科(Trochodendraceae)、蓝果树科(Nyssaceae)和连香树科(Cercidiphyllaceae)等 30 科均只有 1 种。
2.2 生活型分析
分析结果表明:重庆市分布的重点保护野生植物包含高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物和地下芽植物 4 种生活型,其中,高位芽植物种类最多(102 种),占重庆市分布的重点保护野生植物总种数的 48.6%;地面芽植物种类较多(79 种),占重庆市分布的重点保护野生植物总种数的 37.6%;地上芽植物种类最少(8 种),仅占重庆市分布的重点保护野生植物总种数的 3.8%。
2.3 地理分布格局分析
2.3.1 区(县)分布格局
以重庆市各县级行政区域为单位统计重点保护野生植物的分布状况,结果表明:重庆市各区(县)均分布有重点保护野生植物,但种数存在明显差异。其中,南川区分布的种类最多(148 种),占重庆市分布的重点保护野生植物总种数的 70.5%;巫山县、巫溪县和城口县分布的种类相对较多,均在 100 种以上;渝中区分布的种类最少,只有 1 种;渝北区、巴南区等主城区分布的种类多在 30 种以内,尤其是大渡口区、江北区、南岸区和九龙坡区,这些区分布的种类均不超过 10 种。
2.3.2 垂直分布格局
垂直分布结果表明:重庆市分布的重点保护野生植物在海拔(900,1300] m 分布的种类最多(141 种),在海拔(1300,1700] m 分布的种类次之(133 种),分别占重庆市分布的重点保护野生植物总种数的 67.1% 和 63.3%;在海拔(500,900] m 分布的种类也较多(112 种),占重庆市分布的重点保护野生植物总种数的 53.3%;在海拔(100,500] m 和(2500,2900)m 分布的种类相对较少,分别有 62 和 47 种,在重庆市分布的重点保护野生植物总种数中的占比均不足 30%。
2.3.3 在主要山脉的分布情况
主要山脉分布结果表明:重庆市分布的重点保护野生植物在 4 个主要山脉的种数均较多,其中,大巴山脉分布的种类最多(177 种),大娄山脉分布的种类次之(158 种),巫山 - 七曜山脉分布的种类较少(148 种),武陵山脉分布的种类最少(140 种)。并且,国家一级重点保护野生植物、国家二级重点保护野生植物、市级重点保护野生植物在 4 个主要山脉分布的种类数量呈现相同的变化规律。
2.3.4 在主要水系的分布情况
分析结果表明:重庆市分布的重点保护野生植物在 9 个主要水系的差异明显,长江水系分布的种类最多(171 种),大宁河水系和任河水系分布的种类较多(分别为 106 和 103 种),接下来依次为乌江水系(92 种)、澎溪河水系(87 种)、綦江水系(52 种)、嘉陵江水系(40 种)和酉水河水系(37 种),龙溪河水系分布的种类最少(32 种)。比较发现,国家一级重点保护野生植物、国家二级重点保护野生植物、市级重点保护野生植物在长江水系、大宁河水系、任河水系、乌江水系和澎溪河水系分布的种类数量多于其余 4 个水系。
2.4 分布热点区域分析
采用筛除算法对重庆市分布的重点保护野生植物分布热点区域进行筛选,共得到 12 个分布热点区域,各分布热点区域的重点保护野生植物统计结果显示:南川区种数最多(134 种),其次为巫溪县(38 种),江津区种数也较多(14 种),其余区(县)种数均低于 10 种,其中 7 个区(县)种数为 1~3 种。
3 讨论
3.1 重庆市分布的重点保护野生植物物种组成特征
重庆市位于中国西南部,拥有典型的山地地貌,不同的地理环境和独特的气候条件为野生植物的生长和繁殖提供了多种多样的生境。统计结果显示:重庆市分布的重点保护野生植物有 62 科 116 属 210 种,其中种子植物有 189 种,占比达 90.0%,具有明显优势。裸子植物属于较为原始的植物类群,起源于泥盆纪晚期,并且现代裸子植物能够很好地适应复杂多变的环境。在重庆市分布的重点保护野生植物中,裸子植物资源较为丰富,共有 5 科 25 种,且包含许多珍稀濒危孑遗植物(如银杏、水杉、崖柏、红豆杉、银杉等),说明重庆市的古老植物资源丰富,且植物多样性较高。被子植物起源于中生代晚期,之后迅速占领陆地,并取代了蕨类植物和裸子植物,成为陆地植物的主要组成。本研究结果表明:被子植物在科、属、种水平的占比均最高,且明显高于其他植物类型,为重庆市分布的重点保护野生植物的主要类群。
兰科属于最进化、最高级的植物类群,具有丰富的物种多样性,同时也是重庆市分布的重点保护野生植物中种数最多的科。然而,兰科植物受威胁程度极为严重,根据世界自然保护联盟(IUCN)公布的《濒危物种红色名录》,推测一半以上的兰科植物受到不同程度的生存威胁。重楼属是重庆市分布的重点保护野生植物中种数最多的属,共有 14 种。然而,由于重楼属植物的药用价值较高,人们不断大量采挖,造成该属很多种类的野生资源骤减,具有濒危的风险。另外,在重庆市分布的重点保护野生植物中,有 30 科仅包含 1 种,如凤尾蕨科的荷叶铁线蕨、景天科的云南红景天〔Rhodiola yunnanensis(Franch.)S. H. Fu〕、山茱萸科的光皮梾木(Cornus wilsoniana Wanger.)等,综合来看,这些植物在分类、分布、生境和保护状态上具有特殊性和重要性,需要采取相应的保护措施来维护其生存环境和种群数量。
3.2 重庆市分布的重点保护野生植物生活型特征
生活型是植物为了响应不同的气候、水文、土壤等生境条件而形成的形态特征,生活型相同说明植物对生境的适应能力相似。本研究结果显示:重庆市分布的重点保护野生植物以高位芽植物(102 种)和地面芽植物(79 种)为主,其中,高位芽植物以柏科、松科、红豆杉科、木兰科、杜鹃花科、豆科等科的种类为主,地面芽植物以瓶尔小草科、兰科、藜芦科、小檗科等科的种类为主。值得注意的是,虽然高位芽植物种类最多,但是根据野外实际调查结果及相关文献记载,部分高位芽植物的野生种群规模较小,有些植物种群甚至已被严重破坏,生存状况堪忧,建议相关保护和管理部门加大对这些植物的保护力度。另外,瓶尔小草科、兰科、藜芦科、小檗科等科植物的观赏价值和药用价值均较高,野生资源的滥挖盗采问题十分严重,加之这些种类多为纤弱的草本植物,易受环境变化和人类活动的影响,因此,应对这些植物进行重点保护。
3.3 重庆市分布的重点保护野生植物空间分布格局
区域植物多样性格局可以间接反映区域内生物多样性的丰富度状况。重庆市各区(县)分布的重点保护野生植物存在较大差异,这可能与重庆市复杂的气候条件、多样的地形地貌特征以及不同区(县)的经济发展程度不同密切相关。在重庆市的所有县级行政区域中,南川区分布的重点保护野生植物种类最为丰富,拥有银杏、银杉等许多珍稀濒危植物,且南川区的重点保护野生植物主要集中分布在金佛山国家级自然保护区。金佛山属于重庆市生物多样性保护功能区,拥有丰富的植物多样性。在第四季大规模冰山活动中,金佛山在秦岭、大巴山脉和大娄山脉的保护下,躲过了冰川的袭击,为植物提供了 “避难所”,因此,金佛山分布着许多古老、特有及珍稀的植物种类。巫山县、巫溪县和城口县分布的重点保护野生植物种类也较多,这与 3 个县内设立的自然保护区(其中,巫山县设有五里坡国家级自然保护区,巫溪县设有阴条岭国家级自然保护区,城口县设有大巴山国家级自然保护区)关系密切。这些保护区内植被保存较为完整,诸多珍稀濒危植物得到有效保护,保护区内的植物多样性极高。重庆市主城区各区分布的重点保护野生植物种类总体上较少(多在 30 种以内),造成这一结果的原因可能是这些区的经济较为发达、人口密度大且城市化进程迅速,加之人 们的生产活动频繁,对野生植物生长和生存环境造成了较大的干扰。
重庆市属于典型的山地地貌,而山地属于独特的自然地理区域,生物多样性极其丰富。随着海拔的升高,气温逐渐降低,受山地气候和地形的影响,植物多样性在垂直分布上通常表现出先增加后减少的单峰分布格局。重庆市分布的重点保护野生植物随海拔升高表现出相似的特征,即种数在海拔 1300m 内随海拔升高而增多,并在海拔(900,1300] m 最多,之后随海拔升高而逐渐减少;总体来看,重庆市的重点保护野生植物主要分布在海拔 500~1700m 范围内,基本位于中低海拔区域,这是因为中低海拔区域拥有更适宜的气候条件,能够满足许多植物的生长和繁殖需求。然而,中低海拔区域的人类活动较为频繁,自然植被更容易遭到破坏,适宜植物生存的生境不断缩减,因此,建议加大对重庆市中低海拔区域植被的保护力度,降低人为活动干扰强度。
研究发现,山脉和水系对野生植物的分布格局有较大影响。本研究结果显示:重庆市分布的重点保护野生植物集中分布在大巴山脉、大娄山脉、武陵山脉和巫山 - 七曜山脉 4 个主要山脉。这些山脉的海拔跨度较大,小区域气候及地形地貌存在明显差异,且建有国家级自然保护区,能够更有效地保护区域内的原生生境和生物多样性,成为重点保护野生植物的汇集地。重庆市 9 个主要水系分布的重点保护野生植物存在明显差异,其中,长江水系、大宁河水系和任河水系分布的种类均在 100 种以上,这些水系不仅是建立重庆市湿地公园的依托,还为重点保护野生植物提供了有利的生存和繁衍条件。
3.4 重庆市分布的重点保护野生植物分布热点区域
采用筛除算法筛选生物多样性分布热点区域,主要是在以物种分布数量为基本原则确定分布热点区域的基础上,进一步筛选出互补性最高且保护面积最小的区域,从而组成一个整体的保护网络,尽可能实现利用最小土地面积保护最多物种的目的。本研究利用该方法筛选出 12 个分布热点区域,这些区域分布有重庆市的所有重点保护野生植物,其中,南川区分布的种类高达 134 种。比较发现,本研究筛选出的分布热点区域与重庆市的大巴山、武陵山生物多样性保护优先区等生物多样性保护关键区域高度重合,并且,这些分布热点区域与重庆市分布的重点保护野生植物的空间分布基本一致,说明这些分布热点区域具有较高的生境适宜性和资源丰富度,并受到了有效保护,为重庆市分布的重点保护野生植物提供了良好的生存环境。
3.5 重庆市分布的重点保护野生植物的保护建议
重点保护野生植物资源的保护工作刻不容缓,是中国生物多样性保护的基础,更是深入贯彻习近平生态文明思想的前提。重庆市拥有丰富的重点保护野生植物资源,不仅是因为该地区良好的生态环境,还得益于建立的众多保护区。然而,笔者在实际调查中发现,重庆市分布的重点保护野生植物正面临着人为破坏、生境破碎化等威胁,对其实施有效的保护措施迫在眉睫。根据目前重庆市分布的重点保护野生植物物种组成及多样性特征,建议从以下几个方面制定保护措施:
1)在全市范围内加大对重点保护野生植物的宣传力度,增强当地群众的保护意识。重庆市分布的重点保护野生植物中部分种类具有观赏价值、药用价值等,部分经济发展相对滞后区(县)的群众一旦发现了某类植物(如兰科植物、藜芦科植物)具有经济效益,便会无节制地乱采滥挖。因此,需加强向当地群众进行重点保护野生植物重要性的宣传力度,同时加强对当地群众生态保护意识的教育。建议各级保护部门定期开展科普教育,结合新型传媒技术开展辅助宣传;同时,加强对违法乱采、盗伐等行为的惩治力度,让当地群众知晓违法乱采、盗伐重点保护野生植物的后果。
2)积极开展重庆市分布的重点保护野生植物资源的彻底调查。掌握重点保护野生植物的本底情况是实现精确保护的关键,同时也是建立全方位、有效保护体系的重要基础。目前,多数研究集中在保护区以内,对于保护区以外的重点保护野生植物本底资源的研究还比较欠缺,无法全面了解重庆市分布的重点保护野生植物的生存现状,也不利于针对性保护措施的制定与实施。
3)加强对重庆市分布的重点保护野生植物资源的持续监测。加强对重点保护野生植物的调查监测,对其生境、分布状况、种群数量进行登记,建立完备的数据库,同时,建议设置固定样地进行动态监测,及时掌握重点保护野生植物资源的变化情况,为后续保护研究工作提供第一手资料。
4)加强受严重威胁植物的保护研究。通过野外调查与样地监测研究,评定出目前受到严重威胁的重点保护野生植物,开展多学科、多专业合作研究,探究濒危机制,运用科学手段建立繁殖体系,提高人工繁育效率,同时收集并保存这些植物的核心种质资源,从而达到拯救和保护的目的。
5)加强自然保护地管理。首先,进一步强化对自然保护地的管理,减少人为活动干扰,在加强对重点保护野生植物保护的同时加大对其生境和生态系统多样性的保护力度;其次,提高一线工作人员的相关工作技能,开展多学科、多专业相互合作,提高保护与管理成效。
张 欢;吴 婧;吕信运;王仪云;左有为;夏常英;李文巧;邓洪平,西南大学生命科学学院;重庆市林业局,202404