秦嶺地區連香樹分布現狀與瀕危機理1)

楊榮慧 孫寶勝 劉守陽

(西北農林科技大學，楊凌，712100)

連香樹科(Cercidiphyllaceae)只有連香樹屬(Cercidiphyllum)一個屬，該屬僅有連香樹(Cercidiphyllum japonicum)和大葉連香樹(C.magnificum)兩種，分別分布于中國和日本，分布在我國的連香樹為國家二級保護樹種連香樹(C.japonicum)[1－2]。為了探明陜西秦嶺地區和秦巴山區連香樹資源的分布、瀕危現狀及受威脅的關鍵因素，在陜西秦嶺和秦巴山區開展了連香樹種群分布區域、生存立地環境、種群徑級結構、自然繁殖更新特征和瀕危因素等的調查研究，旨在為今后建立就地保護區、遷地造林區及種源采集保護區提供科學依據。

1 研究方法

資源分布范圍調查方法:首先查閱國內外對連香樹及秦嶺地區連香樹的研究進展。對秦嶺地區連香樹資源的分布采取線路實地調查與訪問相結合的方法記錄各地區連香樹分布地和種群面積，并使用定位儀確定秦嶺地區連香樹資源的分布范圍及各地區連香樹分布的地理位置。

分布區內連香樹種群面積確定:用測量的方法計算實際面積，為了便于描述種群面積大小，劃分了片狀、塊狀、散生和孤立生存4個等級——片狀面積≥2 hm2，種群株間距離15～20 m;塊狀面積＜2 hm2，種群株間距離20～30 m;散生具有與塊狀相同的面積，但種群株間呈零星分布，不集中;孤立則為1～2株單獨分布。

種群生存現狀調查方法:選擇連香樹分布相對集中且有代表性的地區，根據立地條件分別設置50 m×50 m樣地，并對標準地內連香樹每株的樹高和胸徑進行測量并記錄，調查連香樹與其他樹種組成的群落結構，觀察連香樹的雌雄數量和結果狀況，在樣地內和周邊林下調查連香樹自然繁殖更新狀況、生長生態環境條件及人為破壞狀況，并記錄樣地海拔高度、坡度、坡向等。對散生單株也進行相同的測量并記錄。

在秦嶺地區和秦巴山區分別選擇標準樣地15塊和6塊，對樣地內不同徑級連香樹分別進行測量并記錄，根據種群徑級估測實際年齡的種群結構，根據種群徑級結構判斷連香樹在不同地區連續自然繁殖更新能力。

2 結果與分析

2.1 連香樹分布與生存現狀

連香樹在上白堊紀和第三紀曾廣泛分布于北半球，在第四紀冰川期后分布區急劇縮小，現呈星散分布，此種為東亞孑遺植物之一[3－4]。連香樹在中國分布區域較廣，但種群為遠距離隔絕分布，分布橫跨溫帶和北溫帶，分布較廣的省份主要有以下10個省區，即浙江、安徽、江西、湖北、湖南、山西、陜西、甘肅、四川和貴州[5－9]。

用GPS定位儀確定了陜西秦嶺地區連香樹的分布范圍，陜西連香樹主要分布在秦嶺和秦巴山區17個縣，分布的地理位置在秦嶺北緯35°30'至秦巴山區37°48'之間，垂直分布海拔高度在1408～1889 m，分布范圍北至秦嶺周至縣，南至秦巴山區的利平和鎮平縣，東至眉縣，西延伸至甘肅天水。秦嶺地區各縣連香樹的主要分布地點:戶縣嶗峪母子、車流水、東河石門溝;眉縣湯峪;寧陜縣旬陽壩、火地塘、大水溝，寧西林區的菜子坪、浦河、兩河及柴家關一帶;寶雞大王嶺、東溝鄉;鳳縣塘藏、辛家山林場;周至縣樓觀臺、厚畛子、大蟒河村;佛坪縣核桃坪善人溝、上沙窩村、東河村、河村及太白縣黃柏原等地。秦巴山區各縣連香樹分布的主要地點:南鎮縣黎平八道河;嵐皋縣滔河鄉、新隆;鎮巴縣巴山林場;利平縣八仙雙河口、馮家亮、龍綱河、千家坪四岔子溝、柏子溝、五架臺、兩河口、光頭山等處;旬陽縣雙四溝;鎮坪縣洪家營、火石坪、圈兒巖、曙光、華家坪以及隴縣等。

根據連香樹生長立地環境條件與種群生存現狀調查可知，連香樹多生于光照條件好、氣候溫良濕潤、土壤肥沃富含腐殖質的酸性至中性山地黃棕壤土及自然植被完好的山谷溝溪旁或陰坡，在山坡中部及近山脊處也偶見其生長，但生長與溝底相比甚差。在調查中，不同立地連香樹種群集中連片大面積生長的地區很少見，分布區種群僅有片狀或塊狀、散生小面積遠距離間斷分布，古建筑內多單株散生。在秦嶺地區和秦巴山區分別選擇有代表性的縣設立標準地，調查種群生存面積，并按已劃分的4個面積等級對連香樹分布面積分別進行了統計。秦嶺地區連香樹片狀分布面積明顯少于秦巴山區，片狀、塊狀、散生和孤立4個面積等級分別占調查總面積的8.9%、42.0%、42.3% 和 6.8%。秦嶺寧陜縣寧西林區菜子坪林場的白云溝有保存完好的連香樹自然林分，佛坪、周至、眉縣等地以散生和孤立分布較多。秦巴山區片狀、塊狀、散生和孤立4個面積等級分別占調查總面積的 18.0%、47.0%、31.5% 和 3.5%，以利平和鎮平縣連香樹分布區面積最大，并具有獨立的自然林分。

2.2 連香樹群落物種組成

根據秦嶺地區和秦巴山區連香樹種群結構調查資料可知，單個地區連香樹分布的海拔高差均在250～355 m，因地理高差沒有太大變化，所以單個地區的連香樹群落樹種組成基本一致。但秦嶺地區和秦巴山區兩地區之間群落種群組成特征存在差異，秦嶺地區連香樹群落主要是由闊葉樹和針葉樹組成的比較穩定的闊葉混交林或針闊葉混交林，秦巴山區的連香樹群落主要是由常綠落葉闊葉樹和針葉樹組成，林下草本植物多為陰生和濕生植物，林間藤本植物蔓生，明顯反應出它的生長環境極為濕潤，林間相對濕度很高，約達85%以上。根據秦嶺地區和秦巴山區的地理位置和氣候條件，秦嶺地區和秦巴山區連香樹種群特征差異是受地理位置和氣候因素所決定，秦嶺山延綿橫亙于陜西境內東西部地區，秦嶺主峰太白山海拔3767 m，因秦嶺山脈阻隔使秦嶺南北坡形成兩個截然不同的氣候區。秦嶺以南的秦巴山區屬北亞熱帶氣候區，其地帶性植被類型是北亞熱帶常綠落葉闊葉混交林，是我國西北部地區分布最大的唯一的一片亞熱帶植被類型;秦嶺北坡屬暖溫帶地區，其代表性植被類型是暖溫帶落葉闊葉林。因秦嶺地區與秦巴山區地理位置和地帶性氣候的不同，連香樹種群特征呈現出明顯的差異。

2.3 連香樹種群徑級結構

從秦嶺地區15塊標準地和秦巴山區6塊標準地徑級調查結果(表2)可知，秦嶺地區連香樹徑級連續性較差，秦巴山區徑級具有一定的連續性;秦嶺地區連香樹幼齡植株后續斷代嚴重，秦巴山區連香樹徑級較為完整。秦嶺地區連香樹標準地1～12 cm徑級的幼齡植株很少，僅有15 cm以上大徑級樹，各標準地徑級無規律，總體上小徑級僅見于砍伐后基部萌蘗植株，只有寧陜縣寧西林區的菜子坪15號標準地有小面積徑級完整的種群，說明秦嶺地區種子自然繁殖能力弱。與秦巴山區連香樹種群相比，連香樹種群在秦嶺地區已經處于嚴重衰退和枯竭狀態，而秦巴山區連香樹種群目前具有一定的自然更新能力，從徑級結構可以體現出種群自然繁殖更新的完整性。

表1 連香樹群落的主要物種組成

表2 秦嶺及秦巴山區連香樹徑級結構

2.4 瀕危因素

根據連香樹自然繁殖更新現狀、成熟林結果雌雄株比例和生長環境條件調查，以及種子發芽試驗和每粒質量的測定綜合因素分析，導致秦嶺地區連香樹瀕危枯竭的因素主要有以下3種:第一，繁殖途徑單一。從一些過去采伐區連香樹自然繁殖更新途徑調查看，采伐區現有幼樹主要以伐后殘樁基部萌蘗株為主，種子繁殖的幼樹很少。長期的單一萌蘗更新，種群擴展速度慢，加之人為不斷的破壞導致原生態環境的改變，更加大了種子成苗更新的難度。原始種群過去就是片狀分布，由于自然繁殖更新困難，破壞后新的種群不能及時替補，分布逐步由片狀向塊狀、散生和孤立生長過度是必然的。第二，種子繁殖成苗困難。雌雄異株，種群之間遠距離散生或單株分布，間斷隔距分布會使連香樹花期相互授粉受到限制，發育不完整的種子一般發芽率低，加之種子帶翼瘦小(每粒質量為0.75 mg)，成熟種子散落時隨風飄移距離遠，不適宜的環境導致種子自然繁殖能力更差。第三，環境因素。采伐破壞后一是失去大量母樹，二是生態環境的突然改變導致一些幼樹被自然淘汰，破壞后自然林分再次恢復達到原生態環境比較困難，在森林植被恢復過程中隨著林齡繼續增長和林下灌叢大量產生，林間郁閉度加大和地表枯枝落葉長期積累，這時即使有充足的種子，枯枝落葉也會阻隔散落的種子，使其不能與土壤接觸，種子發芽成苗的幾率很小，但主要原因還是結果母樹少，據調查結果母樹僅有5%。按森林恢復規律，一個樹種的自然更新充足的種源是關鍵。

3 討論

秦嶺地區連香樹受自身繁殖的局限性和人為破壞導致的氣候環境的改變等多重因素的影響，分布面積逐漸縮小，種群生存受到嚴重威脅。

陜西連香樹分布區域集中于秦嶺和秦巴山區17個縣，分布雖廣但種群個體數量少，種群間均為遠距離間斷性片狀或散生分布，大片的天然林已少見，自然原始種群保存較好的地區有秦嶺地區寧陜、佛坪縣和秦巴山區利坪和鎮平縣。根據分布區種群調查統計，以秦巴山區保存的原始種群多，種群自然更新生長良好。秦嶺地區除寧陜和佛坪有片狀分布外，其它地區種群分布均呈塊狀、散生隨機分布，種群數量少。

根據連香樹徑級結構的調查統計，種群生存以大徑級占主導地位，15齡級以下小徑級幼樹嚴重缺失。從種群生存徑級結構分析，該種群在過去生態環境好的情況下有自我更新能力，只是人為砍伐破壞后隨著環境的改變自我繁殖能力才逐漸減退。目前秦嶺地區連香樹種群已衰退至無完整徑級結構的程度，種群自然更新衰退表明連香樹在森林群落中已處于劣勢地位，加之種群內現存個體數量已十分有限，瀕危現狀會進一步加劇。

由于自然災害和人類經濟活動的影響，天然種群遭受嚴重的破壞，使連香樹資源急劇減少。目前，現存的種群多、個體數量少，且零星生于其他雜木林中，大量成片的天然林已不多見。一方面，由于連香樹為雌雄異株，而自然界中現存雄株較多，雌株較少，導致結實量少，加之連香樹種子極小，每粒質量僅0.75 mg，出苗纖細，難以成苗，造成天然更新能力差;另一方面，由于連香樹人工林資源培育總體發展水平較低，大規模的人工造林較少。

調查中還發現，多數小徑級樹是從基部萌蘗更新的，但僅限于主干基部萌蘗長出小苗，沒有串根萌發小苗，萌蘗繁殖僅能維持種群現狀。綜合以上分析，連香樹種群逐漸衰退是由于生境異質性、連香樹固有的生物學特性以及人類活動的干擾的結果。

鑒于此，建議在連香樹等珍稀瀕危植物的保護工作中，不僅要對植物本身進行保護，更重要的是對其伴生物種和原始生境進行有效保護，杜絕盲目的旅游開發和亂砍濫伐，應積極制定合理的就地保護方案予以挽救，尤其是要用種子繁殖擴大種群建立遷地保護。但連香樹種群距離大，應進行人工造林加大密度，培養結果母樹，提高種子產量和質量，重點培育母樹種源是當務之急。

[1]博立國.中國植物紅皮書:珍稀瀕危植物:第1冊[M].北京:科學出版社，1992.

[2]中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志:第27卷[M].北京:科學出版社，1979.

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