专题报道：自然保护地森林生态系统研究 || 陈林副教授团队开展江西武夷山国家级自然保护区珍稀濒危植物现状及优先保护研究

关键词： 珍稀濒危植物; 濒危系数; 遗传价值系数; 物种价值系数; 优先保护; 江西武夷山

基金项目：国家自然科学基金项目(32071782);江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD);江苏高校品牌专业建设工程资助项目(TAPP)。

引文格式：陈林, 曹小朦, 潘婷婷, 等. 江西武夷山国家级自然保护区珍稀濒危植物现状及优先保护研究[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2024, 48(5): 39-47.CHEN L, CAO X M, PAN T T, et al. Conservation status and prioritization of rare and endangered plants in Jiangxi Wuyishan National Nature Reserve[J]. Journal of Nanjing Forestry University(Natural Science Edition), 2024, 48(5): 39-47.DOI:10.12302/j.issn.1000-2006.202212017.

江西武夷山国家级自然保护区(117°39'30″~117°55'47″ E，27°48'11″~28°00'35″ N，)地处江西省上饶市铅山县南部的武夷山镇，与福建武夷山国家级自然保护区相邻，面积16 007 hm²。由于武夷山脉地势地貌复杂多变，其海拔高、山势险、垭口多，生境类型多样，气候条件优越，是我国的生物多样性热点地区之一。近年来，科学工作者在武夷山地区陆续发现多个植物新记录，主要包括节根黄精(Polygonatum nodosum)、鞭打绣球(Hemiphragma heterophyllum)、异叶囊瓣芹(Pternopetalum heterophyllum)、蜂窝马兜铃(Aristolochia foveolata)、肉色土圞儿(Apios carnea)、绒叶斑叶兰(Goodyera velutina)等；柳杉叶马尾杉(Phlegmariurus cryptomerinus)、西藏假脉蕨(Crepidomanes schmidianum)、灰背铁线蕨(Adiantum myriosorum)、骨牌蕨(Lepisorus rostratus)、异鳞轴鳞蕨(Dryopteris heterolaena)、锯蕨(Micropolypodium okuboi)等；车桑子(Dodonaea viscosa)、大花腋花黄芩(Scutellaria axilliflora var. medullifera)、高野山龙头草(Meehania montis-koyae)、岩藿香(Scutellaria franchetiana)、九龙山凤仙花(Impatiens jiulongshanica)等。因为独特的地形地貌，武夷山已成为闻名中外的生物物种天然基因库。

采用样线法，于2019年3月至2022年7月对江西武夷山国家级自然保护区进行植物物种多样性调查。根据保护区总体规划，将其划分为4个区域，即保护区下辖的车盘、篁村、叶家厂和篁碧4个管理站。对各区域的主要山脉以及沟谷山脊共23处地点进行调查，如保护区最高峰黄岗山、植物生境较原始的猪姆坑、人类活动较为频繁的叶家厂和杨家排、地形极其复杂人迹罕至的西坑和黄沙坑等。将调查的珍稀濒危植物种拍照，采集标本并结合《国家重点保护野生植物名录(第二批)》和《江西省重点保护野生植物名录》等相关资料初步确定保护区内的珍稀濒危植物名录。然后根据实际调查结果记录各物种在保护区出现的频度，通过数量指标值评估珍稀濒危植物的生存现状，确定保护价值。

1.3.1 评价体系

保护区地势复杂，涉及调查地点较多。为了尽可能全面地评估珍稀濒危植物物种价值，特制定适合江西武夷山的实际情况的评价指标(表1)，运用濒危系数(c_t)、遗传价值系数(c_g)和物种价值系数(c_s)计算濒危植物优先保护值(v_s):

式中:x_i为各项评价指标的实际得分，x_i，max为评价指标中所得的最高分。同时，根据v_s的大小确定优先保护等级，当v_s≥0.625 0时为 Ⅰ 级优先保护，介于[0.500 0,0.624 9)时为 Ⅱ 级优先保护，介于[0.350 0，0.499 9)时为 Ⅲ 级优先保护，≤0.354 9时为 Ⅳ 级优先保护。

1.3.2 与邻近地区珍稀濒危植物比较

江西武夷山国家级自然保护区珍稀濒危植物与周围邻近地区的保护植物有着密切联系。在与邻近地区珍稀濒危植物对比中，应用Sorensen相似性系数(C_s)能够部分消除面积带来的误差，可以较好地反映邻近地区植物间的关系。采用Sorensen相似性系数对江西武夷山所处纬度近似的5个地区，即：福建武夷山、浙江天目山、江西庐山、湖北万朝山、重庆金佛山进行相似性计算分析，公式如下:

式中：j为两地共有珍稀濒危植物的种数；a和b分别为两地珍稀濒危植物的总种数。

2.1.1 珍稀濒危植物组成和等级

根据《国家重点保护野生植物名录(2021)》和《江西省重点保护野生植物名录(2012)》进行统计，江西武夷山国家级自然保护区共有珍稀濒危植物47科85属113种(表4)。其中裸子植物5科7属9种，被子植物42科78属104种，包括国家一级保护植物(简称国一)6种，即伯乐树(Bretschneidera sinensis)、珙桐(Davidia involucrata)、银杏(Ginkgo biloba)、水杉(Metasequoia glyptostroboides)、红豆杉(Taxus wallichiana var. chinensis)、南方红豆杉(T. wallichiana var. mairei)；国家二级保护植物(简称国二)15种，主要有连香树(Cercidiphyllum japonicum)、蛛网萼(Platycrater arguta)、香果树(Emmenopterys henryi)、鹅掌楸(Liriodendron chinense)、榧树(Torreya grandis)、金荞麦(Fagopyrum dibotrys)、厚朴(Houpoea officinalis)、红椿(Toona ciliata)、茶(Camellia sinensis)等。江西省 Ⅰ 级保护植物(简称省Ⅰ)20种，主要有齿瓣石豆兰(Bulbophyllum levinei)、高宝兰(Cionisaccus procera)、斑叶兰(Goodyera schlechtendaliana)、绒叶斑叶兰(G. velutina)、鹅毛玉凤花(Habenaria dentata)、见血青(Liparis nervosa)、二叶兜被兰(Neottianthe cucullata)等；Ⅱ 级保护植物(简称省Ⅱ)11种，主要有紫薇(Lagerstroemia indica)、秃瓣杜英(Elaeocarpus glabripetalus)、日本杜英(E. japonicus)、杜英(E. decipiens)、山杜英(E. sylvestris)、八角莲(Dysosma versipellis)、山茶(Camellia japonica)等；Ⅲ 级保护植物(简称省Ⅲ)55种，主要有黄杨(Buxus sinica)、野含笑(Michelia skinneriana)、蓝果树(Nyssa sinensis)、天女花(Oyama sieboldi)、华重楼(Paris polyphylla var. chinensis)、黄连木(Pistacia chinensis)等；江西特有植物12种，主要有武功山冬青(Ilex wugongshanensis)、福建茶竿竹(Pseudosasa amabilis var. convexa)、五叶白叶莓(Rubus innominatus var. quinatus)、武夷蒲儿根(Sinosenecio wuyiensis)、武夷山玉山竹(Yushania wuyishanensis)、武夷唐松草(Thalictrum wuyishanicum)等。在这113种珍稀濒危植物中，其中有6种同属于国家重点和省级保护，分别是江西杜鹃(Rhododendron kiangsiense)(国二/省Ⅲ)、短萼黄连(Coptis chinensis var. brevisepala)(国二/省Ⅱ)、独蒜兰(Pleione bulbocodioides)(国二/省Ⅰ)、台湾独蒜兰(P. formosana)(国二/省Ⅰ)、春兰(Cymbidium goeringii)(国二/省Ⅰ)、天麻(Gastrodia elata)(国二/省Ⅰ)。同时参考IUCN(世界自然保护联盟)《濒危物种红色名录》，对保护区珍稀濒危植物进行分类，其中极危(CR)2种，为银杏和福建假稠李(Maddenia fujianensis)；濒危(EN)5种，分别为水杉、紫花含笑(Michelia crassipes)、江西杜鹃、短萼黄连和武功山冬青；易危(VU)14种，主要有杜仲(Eucommia ulonoides)、山茶、八角莲、华重楼、台湾独蒜兰等；近危(NT)14种，主要有伯乐树、全缘红山茶(Camellia subintegra)、银钟花(Perkinsiodendron macgregorii)、五叶白叶莓、香果树等；无危(LC)74种，主要有珙桐、连香树、领春木(Euptelea pleiospermum)、蛛网萼、福建茶竿竹等；数据缺乏(DD)4种，即福建羊耳蒜(Liparis dunnii)、武夷蒲儿根、华中五味子(Schisandra sphenanthera)、天麻。

2.1.2 珍稀濒危植物类群分析

调查结果显示，保护区的113种珍稀濒危植物中，兰科(Orchidaceae)植物种数最多，有20种，占总数的17.70%，其余科数则占比较少，如冬青科占比3.54%、百合科占比2.65%、安息香科占比0.88%(表2)。兰科植物是江西省 Ⅰ 级保护植物，但在本研究级别(表4)中大多数计算为Ⅱ、Ⅲ 级保护，如独蒜兰、台湾独蒜兰是 Ⅱ 级保护；长距虾脊兰(Calanthe sylvatica)、银兰(Cephalanthera erecta)、金兰(C. falcata)则是 Ⅲ 级保护，只有福建羊耳蒜是 Ⅰ 级保护，这就说明兰科植物在保护区数量较多，分布频度较大。兰科植物的生存需要共生真菌，并且对其所在的环境要求十分严格，繁殖过程需要传粉动物等其他生物参与，因此兰科植物对人类活动以及环境变化非常敏感，容易造成灭绝。由于兰科植物特殊的地位，它被称作是植物保护中的“旗舰物种”，并且《濒危野生动植物种国际贸易公约》将整个野生兰科植物都纳入其中。木兰科植物种数仅在兰科之后，被普遍认为是被子植物中最原始的类群，是研究被子植物起源、进化不可缺少的珍贵材料，具有重要的科学意义和极高的研究价值，江西武夷山的木兰科(Magnoliaceae)珍稀濒危植物有11种，仅次于兰科，占比9.73%，常见种包括紫玉兰(Yulania liliiflora)、玉兰(Y. denudata)，具有较高的观赏价值。

2.1.3 与邻近地区珍稀濒危植物的比较

为了科学的比较江西武夷山的珍稀濒危植物种类与邻近地区的关系，根据《国家重点保护野生植物名录(2021)》《国家珍稀濒危植物名录》《国家珍贵树种名录》统计确定了各保护区的珍稀濒危植物数量(表3)，结果显示保护区与5个地区的相似性系数均比较低，其中与福建武夷山的相似性系数最高(38.10%)，这是因为2个地区同属于武夷山脉，生境以及地形气候相近，拥有相似的植物区系特征，因此在这5个地区中福建武夷山与保护区相似性系数最高，但由于保护区处于武夷山脉北坡，福建武夷山位于南坡，更偏向于热带气候，因此两地的植物种类还是有所差别。湖北万朝山位于第二(36.62%)，再次是江西庐山(34.38%)，而与浙江天目山和重庆金佛山相似性系数均在29%左右。一些孑遗树种，如银杏、伯乐树、珙桐、香果树、连香树、杜仲(Eucommia ulmoides)、鹅掌楸、厚朴等是所有地区共有的树种，侧面反映了同处于我国亚热带常绿阔叶林的6个地区在第四纪冰期来袭时成为许多动植物的冰期避难所，拥有着相似的生境。保护区与5个地区的相似性系数都较低且物种最多，说明它具有和其他区域数量较多的不同物种，表明保护区植物生境更好，具有更高的生物保护价值。

此外，根据6个地区珍稀濒危植物的单位面积比例可以看出，浙江天目山单位面积内珍稀濒危植物比例最高，占0.54%；其次为江西武夷山，占0.24%；湖北万朝山的为0.16%；福建武夷山、江西庐山与重庆金佛山占比极少，仅为0.04%、0.03%和0.07%。由于浙江天目山地质古老，是东亚地区典型的第四纪冰期喜温生物的避难所之一，保存着众多孑遗植物，其中以野生古银杏群最为吸引学者，具有极高的科研价值。而保护区也是东亚重要的冰期避难所，孑遗物种和特有物种数量极高，地处武夷山脉北坡的保护区在面积比天目山多了近4倍的同时，单位面积珍稀濒危植物的比例仅少了1倍多，且珍稀濒危植物总数最多，由此可见在珍稀濒危植物的保护上，江西武夷山保护区具有更高的生物保护价值。

根据江西武夷山国家级自然保护区的珍稀濒危植物优先保护值(表4)分级结果显示，Ⅰ 级优先保护共有17种，占总数的15.04%，主要包括伯乐树、连香树、全缘红山茶、银钟花、蛛网萼等；Ⅱ 优先级保护41种，占36.28%，主要包括香槐(Cladrastis wilsonii)、短萼黄连、江西小檗(Berberis jiangxiensis)、香果树、银杏、水杉等；Ⅲ 级优先保护54种，占47.79%，主要包括三尖杉(Cephalotaxus fortunei)、天门冬(Asparagus cochinchinensis)等；Ⅳ 级优先保护的仅1种，占0.89%，即茶。根据优先保护值(v_s)的大小与国家或省级保护等级以及IUCN红色名录等级进行对比发现，本研究认为Ⅰ级优先保护的物种中，伯乐树、珙桐属于国家一级保护植物，杜仲、武功山冬青、紫花含笑、江西杜鹃原本在IUCN名录中就显示为受威胁状态，其余11种 Ⅰ 级优先保护植物与国家或省级保护等级以及IUCN红色名录等级有一定差异。如连香树在IUCN红色名录的等级为无危(LC)，属于国家二级保护植物；领春木无危属于江西省 Ⅱ 级保护植物；全缘红山茶近危(NT)属于江西省 Ⅲ 级保护植物，但这些物种在本次评价中均为 Ⅰ 级优先保护，这是因为在调查过程中发现这些植物种群更新速度慢，在本区的分布频度较低，并且所处的生境与人类活动区域较近，容易造成种群大幅度下降。福建羊耳蒜在IUCN红色名录中的等级为数据缺乏(DD)，而本次的评价等级为 Ⅰ 级保护，正好填补了IUCN的空缺。

本研究认为的 Ⅱ 级保护植物中，银杏和福建假稠李在IUCN中为极危(CR)，属于国家一级保护和武夷山特有；水杉和短萼黄连为濒危(EN)，属于国家一级和二级保护，其中银杏和水杉的野生种群数量极少，且分布地狭窄，而短萼黄连因其较高的药物价值被大量挖掘采卖，造成野外数量极少，但三者在保护区及周边有人工栽培且数量较多，而福建假稠李的集中分布区域正好与保护区重叠，数量较为丰富，因而其评价等级有所降低。木莲(Manglietia fordiana)、天目玉兰(Yulania amoena)、黄山玉兰(Y. cylindrica)、华中五味子、五味子(Schisandra chinensis)、薄叶润楠(Machilus leptophylla)、红楠(M. thunbergii)、草珊瑚(Sarcandra glabra)、紫茎(Stewartia sinensis)、东方古柯(Erythroxylum sinense)等在本研究中被评估为Ⅱ级，铁杉(Tsuga chinensis)、领春木为Ⅰ级，其优先保护评价等级均比国家或省级保护等级以及IUCN等级高，是保护区应当加强保护的珍稀濒危物种。

同时，在IUCN中很多被评为无危(LC)的物种，如木竹子(Garcinia multiflora)和香槐均属于江西省Ⅲ级保护，但由于其在保护区数量较少，且分布区狭窄，在本研究中被列为Ⅱ级优先保护，评价等级有所上升；蛛网萼无危属于国家二级保护，在本次被评为Ⅱ级优先保护，评价等级相同。此外，江西和武夷山特有植物中，由于其分布区极其狭窄，仅在江西省1~2个区域或者武夷山脉分布，并且分布频度极低，如五叶白叶莓甚至没有模式标本，只能通过模式照片进行观察参考。因此，这些特有植物均处于极度受威胁状态，且与国家或省级保护等级相差较大，因此大多被评估为Ⅰ级或Ⅱ级优先保护。如武夷唐松草、福建茶竿竹、武夷蒲儿根、福建石楠(Photinia fokienensis)等均为武夷山特有植物，被列为Ⅰ级优先保护；铅山悬钩子(Rubus linearifoliolus var. yanshanensis)、福建小檗(Berberis fujianensis)等都是江西特有植物，被列为 Ⅱ 级优先保护。因此，在调查与研究不同地区的珍稀濒危植物时，需要考虑因地制宜，结合实际情况作出调整。

江西武夷山国家级自然保护区珍稀濒危植物种类繁多，共有珍稀濒危植物47科85属113种，充分显示了保护区良好的生态环境以及植物保护工作的重要意义。研究结果表明，部分种类的优先保护等级与国家或省级重点野生植物保护等级基本一致，但多数与其保护等级存在一定差别，这些国家级或省级的保护名录虽然在保护珍稀濒危植物中起到了重要的指导作用，但它们是根据国家或省级的综合情况来制定的，而不同区域生境条件、物种类群和人为干扰程度等各不相同，不能仅根据这些名录来保护各地的珍稀濒危植物，需要结合实际情况有针对性地制定合理的保护策略。

本研究的评价体系结合了其他文献资料的评价方法，针对保护区的实际情况制定，可以较为真实地反映保护区植物物种的保护急切性，具有较强的可操作性。因此，本研究结果可以更加真实地反映保护区珍稀濒危植物的保护现状，结合本研究确定的珍稀植物优先保护顺序，可为保护区适时修改保护计划，制定合理有效的保护方案提供科学的参考依据。

 只有找到珍稀植物濒危的原因，才能进行针对性的保护。近年来，随着人口剧增，人口老龄化带来的老年病、慢性病患者增多，人们对当地药用植物采集量显著增加，林区的无序采集使很多物种的数量显著下降，珍稀濒危植物的受威胁情况更加严重，特别是兰科植物。另一方面，保护区内的毛竹扩散不受控制，并且繁殖速度很快，侵占了缓冲区山脚下的大片山地，很多物种的生境慢慢被挤占，生存受到巨大威胁。因此，在珍稀濒危植物的保护方面，地方主管部门应积极实施有针对性的保护措施，优先保护价值高的物种且所在的区域应列为核心区重点保护，同时建立珍稀濒危植物动态管理系统，以监测每一个物种的实时变化情况，及时确定和调整受威胁物种的优先保护顺序。其次，保护区或者管理部门需要加强与高等院校和科研机构的沟通交流合作，从而提高保护区工作人员对于珍稀濒危植物现状的认知，促进珍稀濒危植物的保护工作更好开展。