秦岭地区连香树分布现状与濒危机理1)

杨荣慧 孙宝胜 刘守阳

(西北农林科技大学，杨凌，712100)

连香树科(Cercidiphyllaceae)只有连香树属(Cercidiphyllum)一个属，该属仅有连香树(Cercidiphyllum japonicum)和大叶连香树(C.magnificum)两种，分别分布于中国和日本，分布在我国的连香树为国家二级保护树种连香树(C.japonicum)[1－2]。为了探明陕西秦岭地区和秦巴山区连香树资源的分布、濒危现状及受威胁的关键因素，在陕西秦岭和秦巴山区开展了连香树种群分布区域、生存立地环境、种群径级结构、自然繁殖更新特征和濒危因素等的调查研究，旨在为今后建立就地保护区、迁地造林区及种源采集保护区提供科学依据。

1 研究方法

资源分布范围调查方法:首先查阅国内外对连香树及秦岭地区连香树的研究进展。对秦岭地区连香树资源的分布采取线路实地调查与访问相结合的方法记录各地区连香树分布地和种群面积，并使用定位仪确定秦岭地区连香树资源的分布范围及各地区连香树分布的地理位置。

分布区内连香树种群面积确定:用测量的方法计算实际面积，为了便于描述种群面积大小，划分了片状、块状、散生和孤立生存4个等级——片状面积≥2 hm2，种群株间距离15～20 m;块状面积＜2 hm2，种群株间距离20～30 m;散生具有与块状相同的面积，但种群株间呈零星分布，不集中;孤立则为1～2株单独分布。

种群生存现状调查方法:选择连香树分布相对集中且有代表性的地区，根据立地条件分别设置50 m×50 m样地，并对标准地内连香树每株的树高和胸径进行测量并记录，调查连香树与其他树种组成的群落结构，观察连香树的雌雄数量和结果状况，在样地内和周边林下调查连香树自然繁殖更新状况、生长生态环境条件及人为破坏状况，并记录样地海拔高度、坡度、坡向等。对散生单株也进行相同的测量并记录。

在秦岭地区和秦巴山区分别选择标准样地15块和6块，对样地内不同径级连香树分别进行测量并记录，根据种群径级估测实际年龄的种群结构，根据种群径级结构判断连香树在不同地区连续自然繁殖更新能力。

2 结果与分析

2.1 连香树分布与生存现状

连香树在上白垩纪和第三纪曾广泛分布于北半球，在第四纪冰川期后分布区急剧缩小，现呈星散分布，此种为东亚孑遗植物之一[3－4]。连香树在中国分布区域较广，但种群为远距离隔绝分布，分布横跨温带和北温带，分布较广的省份主要有以下10个省区，即浙江、安徽、江西、湖北、湖南、山西、陕西、甘肃、四川和贵州[5－9]。

用GPS定位仪确定了陕西秦岭地区连香树的分布范围，陕西连香树主要分布在秦岭和秦巴山区17个县，分布的地理位置在秦岭北纬35°30'至秦巴山区37°48'之间，垂直分布海拔高度在1408～1889 m，分布范围北至秦岭周至县，南至秦巴山区的利平和镇平县，东至眉县，西延伸至甘肃天水。秦岭地区各县连香树的主要分布地点:户县崂峪母子、车流水、东河石门沟;眉县汤峪;宁陕县旬阳坝、火地塘、大水沟，宁西林区的菜子坪、浦河、两河及柴家关一带;宝鸡大王岭、东沟乡;凤县塘藏、辛家山林场;周至县楼观台、厚畛子、大蟒河村;佛坪县核桃坪善人沟、上沙窝村、东河村、河村及太白县黄柏原等地。秦巴山区各县连香树分布的主要地点:南镇县黎平八道河;岚皋县滔河乡、新隆;镇巴县巴山林场;利平县八仙双河口、冯家亮、龙纲河、千家坪四岔子沟、柏子沟、五架台、两河口、光头山等处;旬阳县双四沟;镇坪县洪家营、火石坪、圈儿岩、曙光、华家坪以及陇县等。

根据连香树生长立地环境条件与种群生存现状调查可知，连香树多生于光照条件好、气候温良湿润、土壤肥沃富含腐殖质的酸性至中性山地黄棕壤土及自然植被完好的山谷沟溪旁或阴坡，在山坡中部及近山脊处也偶见其生长，但生长与沟底相比甚差。在调查中，不同立地连香树种群集中连片大面积生长的地区很少见，分布区种群仅有片状或块状、散生小面积远距离间断分布，古建筑内多单株散生。在秦岭地区和秦巴山区分别选择有代表性的县设立标准地，调查种群生存面积，并按已划分的4个面积等级对连香树分布面积分别进行了统计。秦岭地区连香树片状分布面积明显少于秦巴山区，片状、块状、散生和孤立4个面积等级分别占调查总面积的8.9%、42.0%、42.3% 和 6.8%。秦岭宁陕县宁西林区菜子坪林场的白云沟有保存完好的连香树自然林分，佛坪、周至、眉县等地以散生和孤立分布较多。秦巴山区片状、块状、散生和孤立4个面积等级分别占调查总面积的 18.0%、47.0%、31.5% 和 3.5%，以利平和镇平县连香树分布区面积最大，并具有独立的自然林分。

2.2 连香树群落物种组成

根据秦岭地区和秦巴山区连香树种群结构调查资料可知，单个地区连香树分布的海拔高差均在250～355 m，因地理高差没有太大变化，所以单个地区的连香树群落树种组成基本一致。但秦岭地区和秦巴山区两地区之间群落种群组成特征存在差异，秦岭地区连香树群落主要是由阔叶树和针叶树组成的比较稳定的阔叶混交林或针阔叶混交林，秦巴山区的连香树群落主要是由常绿落叶阔叶树和针叶树组成，林下草本植物多为阴生和湿生植物，林间藤本植物蔓生，明显反应出它的生长环境极为湿润，林间相对湿度很高，约达85%以上。根据秦岭地区和秦巴山区的地理位置和气候条件，秦岭地区和秦巴山区连香树种群特征差异是受地理位置和气候因素所决定，秦岭山延绵横亘于陕西境内东西部地区，秦岭主峰太白山海拔3767 m，因秦岭山脉阻隔使秦岭南北坡形成两个截然不同的气候区。秦岭以南的秦巴山区属北亚热带气候区，其地带性植被类型是北亚热带常绿落叶阔叶混交林，是我国西北部地区分布最大的唯一的一片亚热带植被类型;秦岭北坡属暖温带地区，其代表性植被类型是暖温带落叶阔叶林。因秦岭地区与秦巴山区地理位置和地带性气候的不同，连香树种群特征呈现出明显的差异。

2.3 连香树种群径级结构

从秦岭地区15块标准地和秦巴山区6块标准地径级调查结果(表2)可知，秦岭地区连香树径级连续性较差，秦巴山区径级具有一定的连续性;秦岭地区连香树幼龄植株后续断代严重，秦巴山区连香树径级较为完整。秦岭地区连香树标准地1～12 cm径级的幼龄植株很少，仅有15 cm以上大径级树，各标准地径级无规律，总体上小径级仅见于砍伐后基部萌蘖植株，只有宁陕县宁西林区的菜子坪15号标准地有小面积径级完整的种群，说明秦岭地区种子自然繁殖能力弱。与秦巴山区连香树种群相比，连香树种群在秦岭地区已经处于严重衰退和枯竭状态，而秦巴山区连香树种群目前具有一定的自然更新能力，从径级结构可以体现出种群自然繁殖更新的完整性。

表1 连香树群落的主要物种组成

表2 秦岭及秦巴山区连香树径级结构

2.4 濒危因素

根据连香树自然繁殖更新现状、成熟林结果雌雄株比例和生长环境条件调查，以及种子发芽试验和每粒质量的测定综合因素分析，导致秦岭地区连香树濒危枯竭的因素主要有以下3种:第一，繁殖途径单一。从一些过去采伐区连香树自然繁殖更新途径调查看，采伐区现有幼树主要以伐后残桩基部萌蘖株为主，种子繁殖的幼树很少。长期的单一萌蘖更新，种群扩展速度慢，加之人为不断的破坏导致原生态环境的改变，更加大了种子成苗更新的难度。原始种群过去就是片状分布，由于自然繁殖更新困难，破坏后新的种群不能及时替补，分布逐步由片状向块状、散生和孤立生长过度是必然的。第二，种子繁殖成苗困难。雌雄异株，种群之间远距离散生或单株分布，间断隔距分布会使连香树花期相互授粉受到限制，发育不完整的种子一般发芽率低，加之种子带翼瘦小(每粒质量为0.75 mg)，成熟种子散落时随风飘移距离远，不适宜的环境导致种子自然繁殖能力更差。第三，环境因素。采伐破坏后一是失去大量母树，二是生态环境的突然改变导致一些幼树被自然淘汰，破坏后自然林分再次恢复达到原生态环境比较困难，在森林植被恢复过程中随着林龄继续增长和林下灌丛大量产生，林间郁闭度加大和地表枯枝落叶长期积累，这时即使有充足的种子，枯枝落叶也会阻隔散落的种子，使其不能与土壤接触，种子发芽成苗的几率很小，但主要原因还是结果母树少，据调查结果母树仅有5%。按森林恢复规律，一个树种的自然更新充足的种源是关键。

3 讨论

秦岭地区连香树受自身繁殖的局限性和人为破坏导致的气候环境的改变等多重因素的影响，分布面积逐渐缩小，种群生存受到严重威胁。

陕西连香树分布区域集中于秦岭和秦巴山区17个县，分布虽广但种群个体数量少，种群间均为远距离间断性片状或散生分布，大片的天然林已少见，自然原始种群保存较好的地区有秦岭地区宁陕、佛坪县和秦巴山区利坪和镇平县。根据分布区种群调查统计，以秦巴山区保存的原始种群多，种群自然更新生长良好。秦岭地区除宁陕和佛坪有片状分布外，其它地区种群分布均呈块状、散生随机分布，种群数量少。

根据连香树径级结构的调查统计，种群生存以大径级占主导地位，15龄级以下小径级幼树严重缺失。从种群生存径级结构分析，该种群在过去生态环境好的情况下有自我更新能力，只是人为砍伐破坏后随着环境的改变自我繁殖能力才逐渐减退。目前秦岭地区连香树种群已衰退至无完整径级结构的程度，种群自然更新衰退表明连香树在森林群落中已处于劣势地位，加之种群内现存个体数量已十分有限，濒危现状会进一步加剧。

由于自然灾害和人类经济活动的影响，天然种群遭受严重的破坏，使连香树资源急剧减少。目前，现存的种群多、个体数量少，且零星生于其他杂木林中，大量成片的天然林已不多见。一方面，由于连香树为雌雄异株，而自然界中现存雄株较多，雌株较少，导致结实量少，加之连香树种子极小，每粒质量仅0.75 mg，出苗纤细，难以成苗，造成天然更新能力差;另一方面，由于连香树人工林资源培育总体发展水平较低，大规模的人工造林较少。

调查中还发现，多数小径级树是从基部萌蘖更新的，但仅限于主干基部萌蘖长出小苗，没有串根萌发小苗，萌蘖繁殖仅能维持种群现状。综合以上分析，连香树种群逐渐衰退是由于生境异质性、连香树固有的生物学特性以及人类活动的干扰的结果。

鉴于此，建议在连香树等珍稀濒危植物的保护工作中，不仅要对植物本身进行保护，更重要的是对其伴生物种和原始生境进行有效保护，杜绝盲目的旅游开发和乱砍滥伐，应积极制定合理的就地保护方案予以挽救，尤其是要用种子繁殖扩大种群建立迁地保护。但连香树种群距离大，应进行人工造林加大密度，培养结果母树，提高种子产量和质量，重点培育母树种源是当务之急。

[1]博立国.中国植物红皮书:珍稀濒危植物:第1册[M].北京:科学出版社，1992.

[2]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志:第27卷[M].北京:科学出版社，1979.

[3]夏尚光.古老珍稀树种连香树的资源培育和保护性利用对策[J].现代农业科技，2005(1):54－57.

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