“避难所”里的孑遗植物——水杉
在欧亚大陆和印度板块的碰撞和挤压下,在我国西南地区隆起了一系列山系,这些大规模形成的山地在一定程度上阻隔了中新世冰河时期南下的冰川,为该区域内的动植物提供了难得的“避难所”。我们今天的主角——水杉(Metasequoia glyptostroboides)就是这个“避难所”里幸存的生命,谓之“孑遗植物”。
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水杉原生种群的生存环境(摄影:朱江)
水杉这一优美挺拔的树种,在1943年7月21日被王战教授发现至今的76年间,吸引了全世界的目光,并被引种栽培至世界的许多角落。然而,相比于原生种群而言,栽培个体亲本来源单一,甚至成百上千株的水杉个体均由一个亲本繁育而来,导致其无法有效保留该物种原有的基因多样性。因此,保护“避难所”里的水杉原生种群尤为重要。
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水杉原生种群分布图(制作:黄小)
水杉原生种群仅分布于湖北利川、重庆石柱和湖南龙山这一狭小的三角区域内,其中以湖北利川是其种群个体分布最多和最为集中的地区,共5661株。2017年5月-11月,湖北民族大学艾训儒课题组联合湖北星斗山国家级自然保护区对上述5661株个体的位置坐标、生存状态和生境进行了逐一调查,发现已死亡31株,存活5630株,其中40株濒临死亡,465株处于衰弱状态。在负面影响因素中,以断梢、蚁害、雷击3种因素最为常见,造成的影响也最为严重;同时,人为干扰的影响几乎普遍存在。可见,水杉原生种群生存状态不容乐观,亟待进行行之有效的专业管理与保护。
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蚂蚁损害(摄影:黄小)
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雷击损害(摄影:黄小)
通过水杉原生种群个体的胸径和树高信息对种群结构的分析结果显示,其径级结构和高度级结构均呈“纺锤型”分布,表明种群内以高龄个体居多,低龄个体较少,为典型的衰退型种群。当考虑到水杉原生种群自然更新困难这一现状,可以预见随着时间的推进,该种群个体数量将逐渐减少。
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人为干扰(摄影:黄小)
利用水杉原生种群个体的位置坐标信息对其在空间上的分布格局分析结果显示,在水杉原生种群的分布区域(6万公顷)内,种群个体在不同尺度下多呈现出聚集分布的特征;在引入种群的生境因素后(偏向于生长在沟谷、河流等水系发达的环境),发现其分布格局受到环境异质性的显著影响,在适应水杉个体生长的范围内出现强烈的聚集分布。
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水杉原生种群典型沟谷生境(摄影:朱江)
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水杉原生种群典型溪流生境(摄影:朱江)
在对水杉原生种群的实地调查和数据分析的基础上,我们发现水杉原生种群为衰退型种群,自然更新不良,且对生存环境具有明显的偏好,其生存环境受到自然干扰和人为干扰的多种不利因素的影响,种群生存现状十分严峻。因此,对与水杉原生种群的保护,亟待开展消除不利干扰因素,维护独特生境条件,探究自然更新困难等方面的工作。