湖北萬朝山自然保護區珍稀瀕危植物優先保護定量研究

彭乾乾 汪正祥 李亭亭 熊斌梅 楊啟池

摘要： 該研究采用樣線法和樣地法，對湖北萬朝山自然保護區的珍稀瀕危保護植物資源進行了調查，并運用瀕危系數、遺傳價值系數和物種價值系數，計算出綜合評價值，對其優先保護順序進行了定量分析。結果表明：保護區內共有珍稀瀕危保護植物47種，隸屬于34科44屬；根據綜合評價值對珍稀瀕危保護植物物種進行優先保護評價排序，其中Ⅰ級優先保護物種有9種，Ⅱ級優先保護物種有23種，Ⅲ級優先保護物種有12種，Ⅳ級優先保護有物種3種。通過分析珍稀瀕危保護植物分布特征，發現該保護區珍稀瀕危植物分布相對集中，并且在900～1 600 m海拔段，珍稀瀕危保護植物物種和數量分布最多。該研究結果更加真實有效地為該保護區管理部門制定該地區珍稀瀕危植物保護計劃提供了科學依據，使其更加高效有力地指導本保護區的保護工作。

關鍵詞： 珍稀瀕危保護植物， 優先保護， 萬朝山自然保護區

中圖分類號： Q948， Q16文獻標識碼： A文章編號： 10003142（2017）07085909

廣西植物37卷7期彭乾乾等： 湖北萬朝山自然保護區珍稀瀕危植物優先保護定量研究收稿日期： 20161017修回日期： 20161128

基金項目： 國家科技支撐計劃項目（2013BAD03B0301）；國家自然科學基金（41471041） [Supported by the National Key Technology R & D Program of China （2013BAD03B0301）； the National Natural Science Foundation of China（41471041）]。

作者簡介： 彭乾乾（1992-），女，河南商丘人，碩士，主要從事生物多樣性的保護與管理研究，（Email）1015644527@qq.com。

*通信作者： 汪正祥，教授，博導，主要從事植被生態、生物多樣性的保護、受損生態系統的診斷與恢復研究，（Email）wangzx66@hubu.edu.cn。Quantitative assessment of priority for rare and

endangered plants in Wanchaoshan

Nature Reserve of Hubei

PENG QianQian1， WANG ZhengXiang1，2，3*， LI TingTing1，2，3，

XIONG BinMei1， YANG QiChi1

（ 1. College of Resource and Environmental Science， Hubei University， Wuhan 430062， China； 2. Hubei Provincial

Key Laboratory of Regional Development and Environmental Response， Wuhan 430062， China； 3. Hubei

Collaborative Innovation Center for Green Transformation of Bioresources， Wuhan 430062， China ）

Abstract： Based on sampleplot survey and sampleline survey， rare and endangered plantsresurces in Wanchaoshan Nature Reserve of Hubei Province was investigated， and the priority conservation of rare and endangered plants was quantitatively analyzed by using threatened confficient， genetic coefficient， species value coefficient and comprehensive evaluation value. The results showed that there were 47 species of rare and endangered plants belonging to 34 genra of 44 families； 9 species was ranked as the first grade for conservation priority， 23 species as the secondgrade，12 species as the third grade， and 3 species as the fourth grade， according to the distribution characteristics of rare and endangered plants. It is found that the distribution of the rare and endangered plants is relatively concentrated， and at the altitude of 900 - 1 600 m， the species and the number of rare and endangered plant species were the most. This research result is more realistic and effective， which provides a scientific basis for the management of the protected area to make the protection plan of the rare and endangered plants in the area， and makes it more efficient and effective in guiding the protection of the area.

Key words： rare and endangered plants， priority of conversation， Wanchaoshan Nature Reserve

植物資源是人類賴以生存的資源，是生態系統的第一生產力（王祿等，2013）。由于人類對植物資源的過度開發利用、外來種的生態入侵以及全球氣候變化，導致植物資源迅速下降，大量物種處于瀕危狀態。珍稀瀕危植物由于生境特殊、數量稀少，是植物起源、區系演化、古地質變遷等的有力證據。因此，開展珍稀瀕危保護植物保護研究在植物多樣性保護中占有關鍵地位，具有不可替代的科學意義。評定物種的瀕危狀況和保護級別是一個國家或地區有效開展物種保護工作的前提，也是當前保護生物學研究的焦點問題（賀新強等，1996）。確定一個符合本地自然客觀實際情況的瀕危植物優先保護名單，有利于當地管理局把有限的力量集中到最稀有、最有價值、受威脅最嚴重的保護物種上。

1980年，國際自然保護聯盟（IUCN）在《世界保護大綱》中提出了定性分析的確定物種優先保護順序的方案，其后又出臺了定量分析的《國際瀕危物種等級新標準》，使依據這些方案和標準得到的分析結果更加可靠（曹偉等，2012）。我國政府也先后發布了一系列瀕危植物保護名錄（國家林業局，1999；傅立國，1989；環保總局，1987；張玉山，1993）。已公布的國家重點保護野生植物名錄（國家林業局，1999）、中國珍稀瀕危植物名錄（國務院，1999）和國家珍貴樹種名錄（張玉山，1993），在本研究中統一列為“珍稀瀕危保護植物”。但這些瀕危保護植物保護名錄均是國家有關部門從全國范圍情況以及不同保護角度出發所設立的物種保護體系，用以指導全國性的生物多樣性保護工作。而通常情況下一種植物在不同局部區域，其數量、分布情況、保護和破壞程度等都會有所不同，因此，各地區在植物多樣性保護方面應根據本地區情況確定相應的優先保護順序（陳瑞冰，2015；張娥，2015）。

近年來，國內外許多學者對瀕危保護植物優先保護評價的定量研究做了大量工作（石道良等，2011；陳瑞冰等，2015；汪書麗等，2013；郝少英等，2014；張娥等，2015），這些工作多是以某一自然保護區內植物為研究對象，定量評價其保護級別。萬朝山自然保護區所在區域被認為是華中地區生物多樣性最豐富的地區，對萬朝山自然保護區的研究最早可以追溯到19世紀80年代，但大部分研究主要集中在動物方面（舒實等，2007；羅祖奎等，2006；2007），對該區植物資源尤其是珍稀瀕危保護植物的研究較少。本研究以萬朝山自然保護區為研究對象，對該區的珍稀瀕危保護植物進行調查，綜合2014年和2015年野外實地調查數據及其他歷史調查資料，對該保護區的珍稀瀕危保護植物種類及優先保護順序進行了定量分析，最終確定其優先保護種類及順序。該研究為湖北萬朝山自然保護區管理局制定珍稀瀕危保護植物的優先保護等級提供科學依據，以更好的指導保護區植物保護工作。

1研究區概況

湖北萬朝山自然保護區地處鄂西北的興山縣，地理坐標為31°12′44″～31°22′28″ N，110°25′16″～110°39′58″ E。萬朝山自然保護區地處我國地貌第二級臺階的秦嶺高原向江漢平原的過渡帶上，位于巫山-大巴山東延余脈-神農架的南坡，屬大巴山系。保護區總面積20 986 hm2，其中核心區面積7 671.63 hm2，緩沖區面積3 997.93 hm2，實驗區面積9 316.44 hm2。保護區內山嵐層疊，溝谷縱橫，地勢多變，屬于構造地貌，巖溶發達。最低點海拔310 m，最高點2 426.4 m，海拔1 000 m以上的山峰75座。保護區屬于亞熱帶大陸性季風氣候區，具有濕潤亞熱帶氣候的一般特征，垂直氣候帶譜十分明顯；年均氣溫12.8 ℃，極端高溫43.7 ℃（1958年8月），極端低溫-19.2 ℃，≥10 ℃的活動積溫5 000 ℃；太陽輻射量平均為99 kCal·cm2；年降雨量1 100 mm；多年平均無霜期220 d左右；保護區內土壤共分7個土類，海拔800 m以下分布著黃壤土類，海拔800～1 800 m以黃棕壤土為主，海拔1 800 m以上各山頂地帶，主要為山地棕壤土類。

2研究方法

2.1 調查方法及基礎資料

2014年7月至2015年8月，運用樣地法、線路法對萬朝山自然保護區的野生植物進行了詳細調查，分別記錄野外發現的珍稀瀕危植物，記錄樣方物種株數、株高、胸徑、優勢度、多度等特征，同時記錄各物種分布地的環境特征，包括位置（經緯度）、海拔、土壤地質條件、風強、干擾狀況等。

根據本次野外植物調查資料，對植物物種進行鑒定，并結合歷史文獻資料，整理出萬朝山維管植物名錄。分別根據《國家重點保護野生植物名錄：第一批》（國家林業局，1999）、《中國珍稀瀕危保護植物名錄（第一冊）》（國家環境保護總局，中國科學院植物研究所，1987）、《國家珍貴樹種名錄（第一批）》（張玉山，1993）確定，統計出萬朝山自然保護區的珍稀瀕危保護植物物種。

2.2 優先保護評價指標體系

在參考其他學者對珍稀瀕危保護植物優先保護分級指標相關研究的基礎上（石道良等，2011；陳瑞冰等，2015；汪書麗等，2013；郝少英等，2014；張娥等，2015），制定適合萬朝山自然保護區實際情況的評價指標，詳見表1。

2.3 優先保護值的計算

根據表1中珍稀瀕危植物優先保護定量研究評價指標，依據萬朝山自然保護區珍稀瀕危植物實地調查資料及其他文獻資料，獲取各物種的存在度、多度和年齡結構等數量指標值，對保護區珍稀瀕危植物物種進行逐一評分；然后運用公式計算出各物種的瀕危系數、遺傳價值系數、物種價值系數。

瀕危系數（Ct）的計算公式：

Ct = 6i = 1Xi/6i = 1Maxi（1）

遺傳價值系數（Cg）的計算公式：

Cg = 2i = 1Xi/2i = 1Maxi（2）

物種價值系數（Cs）的計算公式：

Cs = 3i = 1Xi/3i = 1Maxi（3）

以上各式中，Xi為各項評價指標的實際得分，Maxi為各項評價指標的最高分。其中，公式（1）中，Ct>0.80，為極易消失種；Ct在0.6001～0.8，為容易消失種；Ct在0.4001～0.60，為可能消失種；Ct≤0.40，為安全種（石道良等，2011；張娥等，2015）。

依據瀕危系數值、遺傳價值系數值和物種價值系數值，計算出綜合評價值（Vs），根據Vs值的大小，確定優先保護級別。綜合評價值（Vs）的公式：

Vs=Ct × 60% + Cg × 20% + Cs × 20%

式中，Vs在0.625～1.00，為Ⅰ級優先保護，屬瀕危種；Vs在0.500～0.6249，為Ⅱ級優先保護，屬漸危種；Vs在0.350～0.4999，為Ⅲ級優先保護，屬稀少種；Vs≤0.3499，為Ⅳ級優先保護，屬低危種。

3結果與分析

3.1 珍稀瀕危植物

經調查統計，萬朝山自然保護區共有珍稀瀕危保護植物47種，隸屬于34科44屬。其中，國家重點保護野生植物26種（I級5種，Ⅱ級21種）；國家珍稀瀕危植物37種（1級1種，2級14種，3級22種）；國家珍貴樹種22種（一級5種，二級17種）。

3.1.1 國家重點保護野生植物萬朝山自然保護區有國家重點保護野生植物26種，占湖北省總種數（51種）的60.0%。其中，Ⅰ級有5種，分別是銀杏（Ginkgo biloba）、紅豆杉（Taxus chinensis）、鐘萼木（Bretschneidera sinensis）、珙桐（Davidia involucrata）、光葉珙桐（Davidia involucrata var. vilmoriniana）；II級有21種，分別是篦子三尖杉（Cephalotaxus oliveri）、大果青杄（Picea neoveitchii）、秦嶺冷杉（Abies chensiensis）、連香樹（Cercidiphyllum japonicum）、野大豆（Glycine sqja）、紅豆樹（Ormosia hosiei）、鵝掌楸（Liriodendron chinense）、厚樸（Magnolia officinalis）、 水青樹（Tetracentron sinensis）、香果樹（Emmenoptery shenryi）、櫸樹（Zelkova schneideriana）、喜樹（Camptotheca

3.1.2 國家珍稀瀕危植物萬朝山自然保護區有國家珍稀瀕危植物37種，占湖北省總種數（66種）的56.1%。其中，1級有珙桐1種；2級有14種，分別是銀杏、鐘萼木、光葉珙桐、篦子三尖杉、大果青杄、連香樹、杜仲（Eucommia ulmoides）、山白樹（Sinowilsonia henryi）、鵝掌楸、水青樹、獨花蘭（Changnienia amoena）、香果樹、巴東木蓮（Manglietia patungensis）、傘花木；3級有22種，分別是穗花杉（Amentotaxus argotaenia）、秦嶺冷杉、麥吊云杉（Picea brachytyla）、金錢槭（Dipteronia sinensis）、八角蓮（Dysosma versipellis）、華榛（Corylus chinensis）、猬實（Kolkwitzia amabilis）、野大豆、紅豆樹、厚樸、天麻（Gastrodia elata）、黃連（Coptis chinensis）、銀鵲樹（Tapiscia sinensis）、白辛樹（Pterostyrax psilophyllus）、領春木（Euptelea pleiospermum）、青檀（Pteroceltis tatarinowii）、閩楠、楨楠、紅椿、紫莖（Stewartia sinensis）、延齡草（Trillium tschonoskii）、狹葉瓶爾小草（Ophioglossum thermale）。

3.1.3 國家珍貴樹種萬朝山自然保護區有國家珍貴樹種22種，占湖北省總種數（28種）的78.6%。其中一級珍貴樹種有5種，分別是銀杏、鐘萼木、珙桐、光葉珙桐、香果樹；二級珍貴樹種有17種，分別是篦子三尖杉、大果青杄、秦嶺冷杉、厚樸、水青樹、麥吊云杉、連香樹、杜仲、紅豆樹、鵝掌楸、巴東木蓮、櫸樹（原生種）、閩楠、楨楠、紅椿、刺楸（Kalopanax sepgemlobus）、椴樹（原生種）（Tilia tuan）。

3.2 評價指標值分析

依據萬朝山自然保護區珍稀瀕危保護植物優先保護定量研究評價指標體系（表1）及綜合評價方法，計算出萬朝山自然保護區47種野生保護植物的瀕危系數、遺傳價值系數、物種價值系數及綜合評價值（表2），然后對物種受威脅程度和優先保護順序進行評價分析。

3.2.1 受威脅程度分析表2中的瀕危系數（Ct）表明，萬朝山自然保護區47種珍稀瀕危植物中，屬于容易消失種的有鐘萼木、大果青杄、崖白菜、紅豆杉、麥吊云杉、珙桐、巴東木蓮、楨楠、延齡草、銀杏、光葉珙桐、八角蓮、猬實、獨花蘭、閩楠、黃皮樹；屬于表 2萬朝山保護區珍稀瀕危保護植物綜合評價可能消失種的有篦子三尖杉、秦嶺冷杉、連香樹、山白樹、紅豆樹、水青樹、天麻、白辛樹、紅椿、狹葉瓶爾小草、鵝掌楸、黃連、銀鵲樹、穗花杉、喜樹、巴山榧樹、刺楸、椴樹、金錢槭、華榛、杜仲、厚樸、青檀、紫莖、傘花木、香果樹、櫸樹；屬于安全種的有領春木、樟樹、金蕎麥和野大豆。

3.2.2 優先保護順序分析依據綜合評價值（Vs）對萬朝山自然保護區的47種珍稀瀕危植物的優先保護級別進行劃分，根據Vs值的大小劃分為4個優先保護級別，其中Ⅰ級優先保護的有9種，分別是鐘萼木、珙桐、光葉珙桐、水青樹、銀杏、崖白菜、紅豆杉、連香樹、大果青杄，在本保護區屬于瀕危種；Ⅱ級優先保護的有23種，分別是猬實、麥吊云杉、秦嶺冷杉、鵝掌楸、銀鵲樹、山白樹、楨楠、香果樹、篦子三尖杉、杜仲、巴東木蓮、傘花木、閩楠、延齡草、青檀、獨花蘭、白辛樹、紅椿、八角蓮、黃皮樹、穗花杉、喜樹、金錢槭，在本保護區屬于漸危種；Ⅲ級優先保護的有12種，分別是領春木、狹葉瓶爾小草、刺楸、巴山榧樹、紅豆樹、厚樸、櫸樹、天麻、華榛、紫莖、椴樹、黃連，在本保護區屬于稀有種；Ⅳ級優先保護的有3種，分別是樟樹、金蕎麥和野大豆，在本保護區屬于低危種。

3.3 珍稀瀕危植物分布特征

珍稀瀕危保護植物的分布與區域位置、氣候、地形等條件緊密相關，其中海拔是影響物種豐富度分布格局的決定性因素之一（錢強，2012）。萬朝山自然保護區的植被在垂直帶譜上，大體可分為3個植被帶：海拔900 m以下的地帶主要為常綠闊葉林帶，分布有珍稀瀕危保護植物28種，占保護區珍稀瀕危保護植物總種數的59.57%，在這一海拔段中野生植物的種類相對較多，但受人類活動干擾程度很高；在900～1 600 m的海拔段，植被帶為常綠落葉闊葉混交林，該海拔段共有珍稀瀕危保護植物37種，占保護區珍稀瀕危植物總種數的78.72%，在該海拔段珍稀瀕危保護植物的種類豐富且特有性高，并且鑲嵌分布在一些國家珍稀保護植物群落，如領春木群落，該海拔段植被受人為干擾較少；在海拔為1 600～2 400 m的地段，植被帶為落葉闊葉林，該海拔段共有珍稀瀕危保護植物25種，占保護區珍稀瀕危保護植物總種數的53.19%，在這一植被帶，有較多的珍稀瀕危保護植物群落，如光葉珙桐群落、金錢槭群落、水青樹群落。這些植被類型人為干擾少，原生性明顯，具有重要的保護價值。

從垂直分布上來看，三個海拔段內珍稀瀕危保護植物種類分布有差異，其中中間海拔段（900～1 600 m）珍稀瀕危保護植物種類最多，所占比重最大，是珍稀瀕危保護植物集中分布的區域。其余兩個海拔段（900 m以下，900～1 600 m）種類差異不大，種類都較多。根據野外調查時采集的物種GPS定位，制作出萬朝山自然保護區珍稀瀕危保護植物分布圖（圖1），絕大部分野生保護物種都分布于核心區和緩沖區，起到了很好的保護作用。

4討論與結論

萬朝山自然保護區珍稀瀕危保護植物豐富而獨特。該區共有珍稀瀕危保護植物47種，隸屬于34科44屬，依據瀕危系數劃分，其中漸危種有16種，稀少種有27種，安全種有4種；依據綜合評價值（Vs）劃分4個優先保護級別，其中Ⅰ級（瀕危種）9種， Ⅱ級（漸危種）23種， Ⅲ級（稀有種）12種，Ⅳ級圖 1湖北萬朝山自然保護區珍稀瀕危保護植物分布

（低危種）3種，充分顯示出了該保護區植物區系的古老性、原始性和孑遺性，體現了保護區建設的重要意義。

國家重點保護野生植物名錄、中國珍稀瀕危植物名錄和國家珍貴樹種名錄劃分的等級都是指導全國工作的，而本文的優先保護評價體系是在吸收其他學者評價方法的基礎上，針對萬朝山保護區的實際情況而制訂的，結果用于指導本保護區保護工作。因此結果與國家劃分的保護級別并不完全一致，例如，屬于國家重點保護野生植物Ⅰ級別的鐘萼木、珙桐和光葉珙桐，由于瀕危系數、遺傳價值系數和物種價值系數都較高，因此在本保護區屬于Ⅰ級優先保護級別的前三位；連香樹、崖白菜、大果青杄、水青樹本屬于國家重點保護野生植物Ⅱ級別，由于這些保護植物在本地區儲量較少、受威脅較大等原因，進而導致瀕危系數較高，因此這些物種在本保護區列入Ⅰ級優先保護級別；而屬于國家重點保護野生植物Ⅱ級別的紅豆樹、厚樸、櫸樹、巴山榧樹，由于該保護區本地區的儲量較大，有的還作為建群種出現，群落結構相對穩定，瀕危系數相對較低，因而這些物種在本保護區列入三級優先保護物種。因此，本文研究結果更加真實地為該保護區管理部門制定該地區珍稀瀕危植物保護計劃和確定優先保護等級提供了科學依據，使其更加高效有力地指導本保護區的保護工作。

在中海拔段（900～1 600 m），珍稀瀕危保護植物，種群大、數量多，分布相對集中。實地調查發現，在珍稀瀕危保護植物密集區域中，沒有進行保育型管理；并且在該海拔段的緩沖區和實驗區內，定居居民數量較多，靠近居民點的區域，珍稀瀕危保護植物受到不同程度的干擾和破壞。部分低海拔區靠近居民區的珍稀瀕危保護植物生境及其植物本身受到的威脅更大。因此，保護區應將珍稀瀕危保護植物分布密集地區的居民以及散落在核心區的居民逐步向外遷移，對保護區內的居民要加強宣傳教育，提高他們的保護意識，使其能夠理解、支持或參與當地管理部門的工作。

通過實地調查發現，萬朝山自然保護區內珍稀瀕危及重點保護植物中，有一些呈群落分布，如：金錢槭群落、光葉珙桐群落、珙桐群落、水青樹群落等等，應對這些珍稀瀕危植物群落設置固定樣地進行長期定位觀測研究；對一些衰退型的種群，隨著時間的推移，種群結構將會發生變化，因此在開展保護監測的同時，地方主管部門應積極開展與高等院校和科研機構的合作，加強珍稀瀕危植物資源調查及保護研究；建立一個珍稀瀕危保護植物動態管理系統，對受威脅物種能夠及時有針對性的提出科學有效的恢復方案，并以此指導保護工作，促使植被群落正常演替。

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