吳強 龔記熠
摘要:中國西南喀斯特特殊的杜鵑資源具有得天獨厚的優勢,同時存在諸多威脅。為此,闡述了中國西南喀斯特地區杜鵑資源存在的問題,如病害對杜鵑資源產生了較大威脅、杜鵑的繁育技術有待提升、杜鵑的化感作用機理仍較為缺乏等,以及相應的開發應對策略,并對今后研究提出一些建議。
關鍵詞:中國西南;杜鵑;喀斯特;策略
全球喀斯特地貌面積約占地表總面積的12%,居住著超10億人口,為全球1/4的人口提供生產生活用水,具有全球性的戰略地位。中國西南喀斯特地區是世界三大喀斯特片區的中心之一——東亞片區,面積超過120萬km2,其中出露面積超過55萬km2。同時,我國西南喀斯特發育類型最為齊全,喀斯特高原峽谷、槽谷、峰叢洼地、斷陷盆地等主要類型分布廣泛。受東南季風等因素影響,喀斯特發育十分復雜,加之歷史上復雜的農業活動,本區域生態系統十分脆弱,利用不好則會變成本區域最典型的生態地質災難——石漠化。特殊的巖溶特性,造成地表地上二元結構發育十分明顯,水資源造成工程上難以利用,農業生活用水普遍較為困難。喀斯特巖成土物質和成土速率遠低于本區域其他者性成土速率,造成喀斯特土壤資源短缺,土被不連續,土層淺薄,土壤富鈣而偏堿性,限制喀斯特山地植被生產力。受長期的農業耕作等人為干擾的影響,喀斯特大部分地區植被覆蓋表現為次生的矮林疏林和灌叢草地,很大一部分直接退化石漠化,嚴重的區域已經達到重度,無土可流,恢復難度較大。因此本區域如何開發利用好有利的特色資源就是擺在當前的重要關鍵科學題。
杜鵑(Rhododendron simsii Planch.)是杜鵑花科杜鵑花屬落葉灌木,是我國西南喀斯特地區重要的鄉土樹種,在水土保持、綠化、藥用、觀賞等方面起到了重要作用。杜鵑又稱映山紅、山石榴,是在西南喀斯特地區較為常見的常綠或半常綠灌木,分布海拔較為寬泛,在500~2500m均有分布。我國西南喀斯特地區的杜鵑花具有極高的經濟價值以及觀賞價值,是世界名貴觀賞花卉和我國的十大名花,也是黔、皖、贛等地的省花。杜鵑觀賞價值較高,已成獨具特色的旅游資源,如貴州百里杜鵑風景名勝區(αAA級景區)。雖然杜鵑資源的開發利用已有一定基礎,但目前杜鵑資源開發仍存在一下問題,需要解決。現根據當前中國西南喀斯特地區杜鵑資源存在的問題提出相應策略,以期為其更合理的保護和開發利用。
1中國西南喀斯特地區杜鵑資源存在的問題
中國西南喀斯特地區是杜鵑資源較為集中分布的區域,是杜鵑等生物資源歷史演化過程中天然的避險港灣,促進了原生物種的極大豐富。中國西南喀斯特地區杜鵑資源最典型、最豐富的區域當屬貴州省黔西縣和大方縣交界的百里杜鵑自然保護區,面積超過125km2,是迄今中國已查明的面積最大的原生杜鵑林。但杜鵑資源開發利用也面臨病害、繁育技術、化感作用強等諸多問題。
1.1病害對杜鵑資源產生了較大威脅 杜鵑病害對杜鵑資源保護產生了較大的威脅。據報道,在百里杜鵑景區,從2014年起,馬纓杜鵑感病發生枯萎并逐漸死亡,目前統計共有2600株馬纓杜鵑死亡。典型癥狀為:杜鵑從頂端開始逐漸向下枯萎,最終整株枯死,杜鵑主干的近地部分長出側枝,死樹樹根呈褐色并有腐爛味。此類病害如不及時提出解決措施,會對杜鵑資源產生極大的威脅。
1.2杜鵑的繁育技術有待提升 目前隨著城市化快速發展和經濟水平顯著提高,杜鵑因其特殊的花源越來越成為城市和園林綠化造景的重要樹種。目前,喀斯特地區高山常綠杜鵑的培育主要是依靠其扦插繁殖技術以及有性繁殖,對技術要求高,苗圃的基質配置過程極其復雜,勞力成本和資金投入很大,難以用于市場推廣生產,因此杜鵑的繁育技術急需提升。
1.3杜鵑的化感作用機理仍較為缺乏 杜鵑的化感作用在其生態系統中起著重要的作用,特別是在其資源的可持續利用上具有重大意義。目前,國內外針對杜鵑化感作用的研究仍較少。據現有研究表明:杜鵑產生的化學物質能夠抑制其他物種的發芽和生長,吸引并壟斷傳粉昆蟲影響其附近的其他物種,降低生物多樣性,抑制林下幼苗和冠層生長,林下枯落物層抑制種子萌發和幼苗根生長,以及其化感自毒作用。目前對化感物質成分對杜鵑林區自然更新研究機理仍待解決。
2 中國西南喀斯特地區杜鵑資源保護開發對策
為解決杜鵑資源開發利用過程中存在的病害、繁育技術、化感作用強等問題,國內外專家學者采取了諸多有益的科學研究和探索。
2.1應用新興生物技術探討杜鵑資源保護針對杜鵑病害研究,目前貴州師范大學乙引”教授團隊已從杜鵑分布地的土壤角度開展相關研究。研究發現:造成死亡的原因可能是根腐病,已從高通量測序方法的角度,分析了感病馬纓杜鵑和未感病馬纓杜鵑根部土壤真菌微生物的物種多樣性和群落結構,并指出土壤微生物與馬纓杜鵑根部病害發生之間的關系,對杜鵑資源保護防治病害提供了一定的理論科學依據。
2.2結合已有大量實踐探索新的培育途徑 結合長期的林區實地調查和杜鵑花培育研究以及更好地開發和利用高山常綠杜鵑這類特殊的杜鵑資源,
黃家湧等通過苗圃地的選擇、整地作床、種子采收及處理、播種、苗圃管理以及基本病蟲害防治等主要步驟,探索出適合喀斯特地區農村立地條件并且簡單易行的高山常綠杜鵑苗木培育技術,顯著節約了資金投入,節省了大量人力和時間。
2.3杜鵑自然揮發的化感成分研究,促進杜鵑林更新李朝嬋等通過在百里杜鵑林區三大先鋒種和建群種的化感物質揮發途徑對其天然更新進行深入研究。結果發現:百里杜鵑林區的杜鵑群落層次結構較為簡單,在郁閉度超過90%的條件下,其種子天然更新過程幾乎難以完成。3個典型高山杜鵑群落的林內氣體含有較為豐富的化感物質,主要是以烷烴類(包含其衍生物)為主,杜鵑的化感物質的種類與其生境群落的生物多樣性呈正相關性。此研究也正說明如果降低杜鵑林化感物質對林業更新以及生物多樣性保護十分重要。
3 結語
中國西南喀斯特地區杜鵑資源有著得天獨厚的優勢,但也同時存在諸多威脅。今后研究應加強旅游行為對杜鵑資源的影響,如旅游人群或附屬物對本區域生物化感物質的影響、旅游設施和強度對生物環境的影響等。喀斯特地區仍有較多的杜鵑資源尚未開發,特別是資源圃、基因庫、種質資源圃的開發也是處于剛剛起步的階段,這些方面也是今后需要重點加強的領域。喀斯特地區杜鵑資源與石漠化的防治以及特色衍生產業開發也是今后的重要研究方向。