吳金清
上:長江三峽地區(qū)是天然的植物生長場所。攝影/望超
植物多樣性研究是國際關注的熱門話題之一,而植物物種多樣性是植物多樣性很重要的研究內容。舉世矚目的三峽工程是我國20世紀末跨世紀的最大水利樞紐工程,三峽工程的興建給三峽庫區(qū)植物,特別是珍稀瀕危植物與保護植物帶來一定程度的影響,為國際上許多知名人士所關注。采取有效的科學保護措施,把建庫后對珍稀瀕危植物與重點保護植物物種多樣性的影響程度減小到最低限度,不僅具有重要的科研意義,而且具有重大的政治意義。
三峽庫區(qū)位于我國中亞熱帶北部地區(qū),既是我國植物種類豐富的地區(qū)之一,又是我國第三紀古老植物的殘遺分布中心之一,尤其是中國特有屬的分布,被認為是中國三大特有植物分布中心之一的“川(渝)東-鄂西”的分布中心,三峽庫區(qū)植物物種表現出顯著的特有性、古老性和豐富性,成為中國植物物種多樣性研究的關鍵地區(qū)之一。
三峽庫區(qū)獨特的地理位置和優(yōu)越的自然環(huán)境,給庫區(qū)植物生長與繁衍提供了得天獨厚的自然條件。據肖文發(fā)等(2000)調查結果統(tǒng)計,三峽庫區(qū)維管植物共有6088種(含種下等級,下同),隸屬于208科、1428屬,分別占中國維管植物總科數的57.14%、總屬數的42.05%、總種數的20.80%。在三峽庫區(qū)面積約為53200平方公里范圍內,相當于全國國土面積的0.55%,集中分布有維管植物總種數占我國維管植物總種數的20.80%,反映了三峽庫區(qū)植物物種的豐富性。三峽庫區(qū)素有古老孑遺植物的“避難所”和植物區(qū)系“交匯地”之稱,其中珍稀瀕危植物與重點保護植物種類也比較豐富。
珍稀植物的中文名稱國內叫法較多,如珍稀瀕危植物、珍貴植物、稀有植物、瀕危植物、稀有瀕危植物等。珍稀植物指的是對人類經濟活動或在學術上具有特殊重要價值,而且分布區(qū)有一定局限性,種群數量又很少的植物。特有植物是指分布范圍有一定限制的植物,是某一自然地區(qū)或生境植物區(qū)系的特有現象,它對植物區(qū)系和植物群落的研究具有重要意義。珍稀植物和特有植物兩種概念不同,但它們往往是有一定聯系的。有的珍稀植物也就是特有植物,有的特有植物也是珍稀植物。有些珍稀植物由于受人為因素的影響,其數量越來越少,成為稀有的種類、漸危的種類或瀕危的種類,因而受到國家重點保護。
三峽庫區(qū)珍稀植物與重點保護植物統(tǒng)計時所依據的參考文獻資料不同,其物種數量的統(tǒng)計結果也不完全一致。國家環(huán)境保護局和中國科學院植物研究所1991年編寫的《中國植物紅皮書》(第一冊)中共列有388種珍稀瀕危植物,根據《中國植物紅皮書》(第一冊)不完全統(tǒng)計,三峽庫區(qū)國家級珍稀瀕危植物共有75種(含栽培種,下同),隸屬于42科、63屬,其中蕨類植物3科、3屬、3種,裸子植物7科、13屬、14種,被子植物32科、47屬、58種。《中國植物紅皮書》(第一冊)按珍稀瀕危植物在自然界中可能絕滅的危險程度分為3個等級:瀕危種、稀有種、漸危種。三峽庫區(qū)瀕危植物有9種,如荷葉鐵線蕨、大果青扦、小勾兒茶、巴東木蓮、峨眉含笑、銀葉桂、胡豆蓮等,三峽庫區(qū)稀有植物有27種,如銀杉、金錢松、水杉、青檀、領春木、連香樹、水青樹、伯樂樹、山白樹、杜仲、癭椒樹、金錢槭、珙桐、傘花木、香果樹、獨花蘭等,三峽庫區(qū)漸危植物有39種,如狹葉瓶爾小草、穗花杉、篦子三尖杉、華榛、臺灣水青岡、八角蓮、厚樸、閩楠、野大豆、紅椿、紫莖、白辛樹、長果秤錘樹、水曲柳、延齡草、天麻等。
《國家重點保護野生植物名錄》是《中華人民共和國野生植物保護條例》的配套文件。國務院1999年公布的《國家重點保護野生植物名錄》(第一批)中共列有植物246種和8類,根據《國家重點保護野生植物名錄》(第一批)不完全統(tǒng)計,三峽庫區(qū)國家重點保護植物共有71種,隸屬于37科、57屬,其中蕨類植物3科、3屬、6種,裸子植物7科、12屬、17種,被子植物27科、42屬、48種?!秶抑攸c保護野生植物名錄》的保護級別分為一級和二級,三峽庫區(qū)國家一級保護植物有13種,如銀杏、紅豆杉、南方紅豆杉、銀杉、水杉、伯樂樹、珙桐、光葉珙桐等,國家二級保護植物有58種,如金毛狗、桫欏、單葉貫眾、巴山榧樹、篦子三尖杉、金錢松、大果青扦、馬蹄香、金蕎麥、南方山荷葉、中華獼猴桃、七子花、擬高梁、穿龍薯蕷等。
三峽珍稀植物在宜昌三峽植物園受到保護。 攝影/望超
三峽工程對庫區(qū)植物多樣性的影響方式主要有2種:直接影響(如淹沒)和間接影響(如城鎮(zhèn)建設、道路修建、移民的二次開發(fā)等)。三峽工程的建設對庫區(qū)植物多樣性,特別是珍稀植物與保護植物的影響深刻而持久,主要體現在水庫蓄水后,水位上漲導致庫區(qū)海拔175米以下的陸生生境轉變成水生和水陸交錯的濕地生境,原來生長的并長期適應于陸生環(huán)境的植物受到淹沒后,其中的絕大部分將會消失;另外由于三峽工程興建而引起的城鎮(zhèn)搬遷、道路修建與移民安置等,也給庫區(qū)生態(tài)環(huán)境產生了巨大的壓力,尤其是在部分地區(qū)破壞了植物生長的生境,從而影響庫區(qū)主要是海拔1000米以下地區(qū)的植物多樣性。三峽工程竣工后,一方面由于水淹和庫區(qū)人地矛盾的加劇,庫區(qū)植物的棲息地減少;另一方面大壩建設和水庫蓄水,水流變緩、大壩阻隔、庫區(qū)氣候變化,改變了部分植物的生境,導致棲息地環(huán)境質量下降,這些成為對庫區(qū)植物多樣性產生影響的主要因子。
三峽庫區(qū)的維管植物中,受水庫蓄水淹沒直接影響的植物涉及到120科、358屬和800種,其中受影響較大的科有無患子科、蘭科、檉柳科等,受影響較大的屬有金縷梅科的蚊母樹屬、錦葵科的木槿屬、茜草科的水團花屬、馬錢科的醉魚草屬、豆科的羊蹄甲屬、禾本科的類蘆屬和甘蔗屬等,而在個體數量上受淹沒影響最大的物種絕大多數是禾本科、菊科、大戟科、薔薇科等科的一些種類。盡管這些植物受到淹沒的影響,但絕大多數物種都為廣布種,廣泛分布于三峽庫區(qū)175米淹沒線以上及庫區(qū)之外的其它地區(qū),這些被淹沒的種類不會因此而滅絕。三峽工程雖然對這些種類的影響十分有限,但對分布于海拔175米以下的庫區(qū)珍稀與特有物種如荷葉鐵線蕨、豐都車前等植物的破壞將是毀滅性的。三峽工程除了對海撥175米水淹線以下植物具有淹沒的直接影響以外,還對在移民區(qū)海撥175-1000米區(qū)域生長的約3000種植物產生不同程度地間接影響。
2010年5月24日,“傳遞綠色夢想”南非世界杯之行啟動儀式在中科院武漢植物園舉行,該園特聘“中國第一足球寶貝”之稱的武漢美女劉聞雯為其首位旅游形象代言人,并委托她將華中特有珍稀瀕危植物荷葉鐵線蕨和豐都車前標本,贈送到世界杯舉辦城市開普敦克斯騰伯斯國家植物公園,搭建綠色友誼橋梁。 攝影/承影/CFP
植物保護主要有二種方式:就地保護與遷地保護,而遷地保護有活體保護和離體保護兩種途徑。在活體遷地保護中植物處于生長狀態(tài),在離體遷地保護中植物以種子、孢粉、器官、組織、細胞或DNA的形式保存?;铙w遷地保護設施主要涉及植物園、樹木園及田間基因庫等。離體遷地保護的主要設施是種質基因庫,包括種子庫、孢子花粉庫、植物離體種質(細胞、組織、器官培養(yǎng)材料)庫和DNA庫。由于三峽庫區(qū)面積大,范圍廣,植物種類豐富,要想把整個三峽庫區(qū)植物全部加以保護,無論從物力和人力上來說都是很困難的,只有選取庫區(qū)植物多樣性具有代表性和典型性的地區(qū)以及三峽工程威脅到物種瀕臨滅絕的一些植物種類采取有效保護措施加以重點保護。
三峽工程自上馬以來,國家有關部門十分重視庫區(qū)植物多樣性保護工作,制定了庫區(qū)植物多樣性,特別是珍稀植物保護的詳盡規(guī)劃,開展了珍稀瀕危和特有植物類群的保護工作,如“宜昌大老嶺植物多樣性保護建設工程”和“興山龍門河亞熱帶常綠闊葉林保護工程”中都很注重庫區(qū)珍稀植物的就地保護與遷地保護,專門建立珍稀植物園(區(qū)),如對生境大部分喪失的植物疏花水柏枝、荷葉鐵線蕨、豐都車前、宜昌黃楊、鄂西鼠李和川明參進行了遷地保護和專題研究,迄今已完成庫區(qū)珍稀植物30種以上的遷地保存,這些措施在減緩三峽工程對庫區(qū)珍稀植物的不利影響上發(fā)揮了重要的作用。
中國科學院武漢植物園(原中國科學院武漢植物研究所)根據多年來的考察結果,結合三峽庫區(qū)植物與生態(tài)環(huán)境特點,提出了3個植物多樣性具有典型性和代表性的保護地區(qū),在廣泛征求專家意見的基礎上,長江水資源保護局等主管部門于20世紀90年代初把“宜昌大老嶺植物物種多樣性保護工程”、“興山龍門河常綠闊葉林保護工程”、“巫山小三峽景觀多樣性保護工程”列入“長江三峽工程對生態(tài)與環(huán)境影響報告書”中,每一個項目中都有珍稀瀕危植物保護工程子項目。大老嶺主要保護對象:就地保護大老嶺亞熱帶山地天然森林生態(tài)系統(tǒng)(主要是常綠落葉混交林、硬葉櫟類林)、珍稀瀕危植物和古大樹種。遷地保護三峽庫區(qū)范圍內受三峽工程間接影響的中山植物,特別是珍稀瀕危植物、重點保護植物、特有植物、重要資源植物、關鍵物種和優(yōu)勢物種。龍門河主要保護對象:就地保護龍門河殘存的亞熱帶常綠闊葉林及其生態(tài)系統(tǒng)、物種多樣性和珍稀瀕危植物。遷地保護三峽庫區(qū)受工程間接影響的中低海拔地區(qū)生長的植物,特別是珍稀瀕危植物、重點保護植物、特有植物、模式植物。“大老嶺植物物種多樣性保護工程”和“龍門河常綠闊葉林保護工程”均已完成一期工程。
大老嶺國家森林公園于1992年由原林業(yè)部批準,在1956年興建的大老嶺林場的基礎上建立起來的。大老嶺位于湖北省宜昌市西北部,長江三峽之一——西陵峽北岸,夷陵區(qū)(原宜昌縣)、秭歸縣、興山縣3縣(區(qū))交界處;距宜昌市中心98公里,三峽水庫大壩55公里。地理坐標范圍約為東經110°52′47″—111°00′21″,北緯31°01′57″—31°07′23″。公園范圍東西長約10.95公里,南北寬約9.30公里,總面積為5936公頃。境內峰巒起伏,溝谷縱橫,最高峰天竹山海拔2005米,最低處千斤園長沖溝底海拔960米,自然條件優(yōu)越,植物資源豐富?,F知維管植物有155科635屬1392種(含種下等級,下同),其中蕨類植物22科、43屬、88種,裸子植物6科、17屬、32種,被子植物127科、575屬、1272種。大老嶺共有國家級和省級珍稀瀕危保護植物72種。值得特別指出的是,這里以森林植被為主,森林覆蓋率高達90%以上,且有保存良好的2000公頃次生天然闊葉林和較為集中分布的連香樹、光葉珙桐、金錢槭、癭椒樹、領春木、白辛樹、華榛等組成的“珍稀樹種群落”,是三峽庫區(qū)保護優(yōu)良生態(tài)環(huán)境和植物物種多樣性具有典型性和代表性的區(qū)域,堪稱三峽庫區(qū)的一顆綠色明珠。
三峽庫區(qū)湖北秭歸縣受保護、培育的部分植物。 攝影/周平
“大老嶺植物物種多樣性保護工程”是第一個啟動的項目。宜昌大老嶺植物多樣性保護建設工程項目實施在于保護亞熱帶山地天然森林生態(tài)系統(tǒng)、地帶性植被、植物物種資源的多樣性、古大樹種和珍稀瀕危植物,以促進三峽工程區(qū)內生態(tài)環(huán)境建設,探索陸生植物多樣性保護的技術和經驗,減輕三峽工程建設對生態(tài)環(huán)境的影響。工程建設投資408萬元,由中南調查規(guī)劃設計院和中科院武漢植物園于1995年完成設計,1996年7月通過專家評審。1997年3月24日,中國三峽總公司與大老嶺國家森林公園簽訂了《湖北宜昌大老嶺植物物種多樣性保護建設工程》合同(HB-SX-(97)-19),同年5月13日由大老嶺國家森林公園開始組織施工,1999年3月31日完工。
大老嶺植物物種多樣性保護工程項目(一期)除了對大老嶺核心保護區(qū)原生珍稀植物實行就地保護以外,還建成了占地面積985畝的大老嶺植物園,植物園分為3個小區(qū):珍稀植物區(qū)、觀賞植物區(qū)、天然植物區(qū),珍稀植物區(qū)就地和遷地保護三峽庫區(qū)及其周邊地區(qū)珍稀瀕危植物和重點保護植物52種3241株,還開展了大老嶺珍稀植物保護和大老嶺植物多樣性調查研究。
在大老嶺植物物種多樣性保護工程項目(一期)完工驗收幾年后,通過與大老嶺相關人員的交流與實地考查,絕大部分在前期所實施工程的運行維護與管理都比較正常,達到了項目的實施的部分預期目的,尤其是森林生態(tài)系統(tǒng)、植物物種資源的多樣性、古大樹種和珍稀瀕危植物的保護,對促進三峽工程區(qū)域內生態(tài)環(huán)境建設具有一定的指導意義。
三峽庫區(qū)特有珍稀瀕危植物繁育園。攝影/王敏
龍門河位于三峽庫區(qū)北岸香溪河中上游的湖北省興山縣西北部,距三峽大壩80公里,北面和東北面與神農架林區(qū)接壤,西面與巴東縣為界,南面和東南面與興山縣香坪鄉(xiāng)毗鄰。地理坐標為東經110°2′56″—110°31′47″,北緯31°16′34″—31°22′30″,東西寬約10.5公里,南北長約11.2公里,工程區(qū)經營總面積4644.4公頃。最低海拔小河口654米,最高海拔一碗水2285米,相對高差1631米。
上:大老嶺植物園。 攝影/肖佳法
下:大老嶺紅葉。 攝影/丁川華
興山龍門河亞熱帶常綠闊葉林是三峽庫區(qū)保存比較完整的中亞熱帶北緣原生地帶性植被類型。為了保護該常綠闊葉林,國務院三峽工程建設委員會委托國家林業(yè)局中南調查規(guī)劃設計院和中國科學院武漢植物園進行規(guī)劃設計,并于2001年3月通過了專家評審。同年11月,國務院三峽工程建設委員會辦公室與興山縣林業(yè)局簽定了《湖北省興山縣龍門河亞熱帶常綠闊葉林自然保護工程》(合同編號:SX[2001]-024),建設期3年(2002年-2004年),建設經費500萬元,2005年1月通過專家組驗收。
龍門河常綠闊葉林自然保護工程區(qū)內植物種類繁多,經鑒定有維管植物159科、733屬、1676種(含種下等級,不含栽培種類),其中蕨類植物30科、56屬、121種,裸子植物5科、12屬、20種,被子植物124科、665屬、1535種。工程區(qū)內珍稀植物種類也較豐富,共有60余種。三峽庫區(qū)具有許多珍稀植物種類,雖然得到一定的保護,但保護地點或者高于海拔1000米(如大老嶺),或者海拔低于200米,還缺乏海拔600米左右的地點保護三峽庫區(qū)珍稀植物物種。在龍門河興建珍稀樹木園使三峽庫區(qū)珍稀植物保護區(qū)(點)的布局更趨合理。在工程區(qū)內興建珍稀樹木園是“龍門河亞熱帶常綠闊葉林保護工程”項目的重要內容之一,園內共遷移珍稀樹木140多種,3151株,其中國家一級保護樹木12種,國家二級保護樹木27種,如具有“珍貴軟黃金”美譽的紅豆杉、“林海珍珠”珙桐、“植物活化石”銀杏、遠在1億3千萬年的中生代白堊紀就已存在的古老植物香果樹、三峽模式植物宜昌楠以及三峽珍稀植物巴東木蓮、白辛樹、連香樹等,特別值得一提的是一百多年前英國植物學家威爾遜在興山首次發(fā)現并轟動一時的小勾兒茶在龍門河珍稀樹木園內也有定植,稱得上是三峽庫區(qū)珍稀樹木重要的種質資源庫。
龍門河常綠闊葉林自然保護工程的實施完成,達到了項目實施的部分預期目的,使得庫區(qū)保存較為完整的常綠闊葉林得到了有效的保護,使區(qū)內的生物資源,尤其是珍稀植物種類和古大樹種得到了有效的保護,森林生態(tài)環(huán)境的保護得到了加強,對促進三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境建設具有一定的指導意義,為研究庫區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性提供了天然的參照系統(tǒng),為退耕還林和天然林保護工程提供了示范和樣板。