胡惠珍
(浙江省農業生態與能源辦公室,浙江 杭州 310012)
東方水韭(Isoetesorientalis)是2005年首次在浙江松陽境內發現的多年生沉水植物[1],與中華水韭(Isoetessinensis)、臺灣水韭(Isoetestaiwanensis)、高寒水韭(Isoeteshypsophila)和云貴水韭(Isoetesyunguiensis)等均為我國特產水韭種,被列為國家一級重點保護野生植物[2]。本文介紹了東方水韭的生態價值,調查了浙江省松陽縣東方水韭生存現狀,并提出了保護對策。
東方水韭蘊藏著豐富的基因資源,在生物進化和植物系統發育研究中起著重要作用,為古生物、古氣候、古地理和地質學研究提供了珍貴的資料,具有重要的經濟、文化和生態價值,在濕地和濕地生物多樣性保護,以及水生生態系統恢復與重建研究中具有十分重要的作用。
東方水韭隸屬于蕨類植物水韭科、水韭屬。蕨類植物是高等植物中最原始的維管束孢子植物,盛繁于晚古生代,至現代多為草本,是生態系統初級生產力的重要組成部分。水韭科起源于盆泥紀晚期,是水生或半水生的孑遺維管植物,演化路線孤立,是水韭亞門中唯一存活至今的類群,但分布中心尚未明確。水韭屬蕨類植物根據大孢子表面形態特征大約可分為200多種,廣泛分布于全球(主要分布在北半球),中國現存5種。水韭屬蕨類植物屬于擬蕨類,即小型葉蕨類,具有異型孢子,起源于泥盆紀晚期和石炭紀早期之間。水韭屬蕨類植物與卷柏、石松等小型葉植物親緣關系相近,但具有明顯區別于此類植物的特征[3]。水韭屬植物形態特征獨特、系統位置原始,具有高等孢子植物和低等維管植物的特性,是重要的過度類群,在蕨類植物系統演化和早期陸生植物起源研究中具有重要的地位,備受分類學家、解剖學家和生理學家關注[4]。蕨類植物生境特殊、再生能力相對較差,部分蕨類植物分布較窄、數量稀少,加之人類社會活動的影響,導致蕨類植物資源萎縮速度加快。分布于中國的水韭屬植物的瀕危情況較為嚴重,云貴水韭僅存1個種群,而高寒水韭位于環境惡劣的高寒地區,極易受到人為因素和環境因素的影響。東方水韭作為新發現的物種,生存歷史已達3.4億年,數量稀少,分布范圍小,瀕臨滅絕。保護東方水韭的生存環境,不僅能夠保護我國野生植物資源,而且能夠獲得新基因、新材料,為研究我國特有的植物區系組成及演化、評價我國生物多樣性現狀等具有重要的意義。
2005年,劉虹等人在浙江省松陽縣境內于海拔1 200 m的濕地中首次發現東方水韭[1]。通過調查松陽縣東方水韭生境,發現東方水韭的2處自然居群位于植被豐富的濕地環境中,該環境中存在獼猴桃、紅果釣樟、鹽膚木、尾葉山櫻花、頭序楤木、紅花油茶、圓錐繡球、毛漆樹、杉木、犄角杜鵑等植物物種,雜草叢生。由于雜草蓋度的增加,東方水韭的生存空間不斷被擠壓,東方水韭數量逐年減少至不足300株,瀕臨滅絕。
對東方水韭生存群落多樣性分析發現,東方水韭在整個群落層面上優勢度低,分布分散,屬于弱勢種群,數量少,重要值小,生存形式嚴峻。東方水韭種群的聚集度低也是造成其數量少的原因之一。在整個群落范圍中,其他優勢物種會搶奪群落中東方水韭的生長要素,對東方水韭的生存產生威脅。
2個居群的東方水韭立地均為山谷濕地類型,相距414 m,中間濕地地勢較平緩,坡度約小于5°,寬度6~12 m,屬于典型的山地沼澤濕地。20世紀70年代被開墾為農田,上下呈梯田狀,20世紀80年代中期棄耕荒蕪至今。目前村民常在濕地周邊放牛,濕地邊緣部分草本多被踐踏和啃食,威脅東方水韭生存。近幾年以來,山地植被遭遇砍伐、火燒等人為干擾,原生植被已被完全破壞,現存植被以人工杉木林為主,沿濕地邊緣有少量雜木林。此外,隨著當地旅游業的快速發展,游客對周邊環境的破壞也一定程度上影響了東方水韭生存的自然環境,導致了東方水韭數量的降低。
當地政府及有關部門應加大對東方水韭的保護工作力度,研究制定保護規劃,協調政府各級部門,整合資源,加大資金、人員扶持力度,立項保護,配備專業人員和專業設施,切實保障野生植物資源保護工作的正常運行。建立東方水韭種源繁育、人工培植、遷地保護監測體系。進一步查清東方水韭野外資源狀況、遷地保護和人工培植狀況,建立完善的資源數據庫,并進行長期動態監測,全面、準確、及時地掌握動態變化趨勢,分析變化原因,提出保護管理和合理利用的對策。
近年來,隨著我國對生態環境保護日益重視,公眾對野生植物及生物多樣性的保護意識正在逐步提高,但總體認識不足,尤其是對東方水韭的生物生態學特性及保護意義的認識非常有限。因此,要加強東方水韭瀕危性宣傳和教育,讓更多人了解東方水韭在生物進化和植物系統發育中的重要作用,清楚保護這一瀕危物種的歷史地位。要進一步加大保護管理、生態文明宣傳教育的力度,不斷提高全社會的生態保護意識,杜絕出現毀滅性破壞的行為。
就地保護是極小種群野生植物保護中最為有效的一項措施,保持野生植物賴以生存的土壤、地形地貌、植被等原生境自然狀況原貌,對于瀕危植物種群的穩定存活和繁衍具有重要意義。措施如下:1)做好原生保護點的科學管理,制定保護管理實施方案,明確保護范圍、技術措施、責任單位和責任人等,嚴格保護原生生境,采取相應措施防止人為干擾、獸類侵害的發生,保障原生種群的穩定和逐步繁衍壯大。加強保護點原生境的保護管理力度,加強巡護、監管,嚴禁盜伐、開荒、放牧、火燒、種植等改變原生境生態的行為。同時,為掌握各極小種群物種在其原生地的生長發育情況,應對其所管理的極小種群保護植物的野生狀況建立資源檔案,對每個物種、野生種群或野生植株統一編號,采用GPS定位、掛牌等定位措施,記錄其生長狀況、世代序列、種子產量、種子去向等情況。2)完善原生保護點的基礎設施。在種群地針對性地建設標樁(牌)、防護欄、巡護路、管護房等必要的基礎設施,購置相關保護儀器設備,加強護林防火、病蟲害防治,禁止人類及野生動物破壞生境地和危害目的植株生長的活動。對處于自然危害(包括地質災害、泥石流、干旱等)潛在區域的保護植物,通過必要的工程設施(筑壩、駁坎、修渠等)來保障野生植物原生地的安全。3)做好原生保護點的生境恢復與改善。根據東方水韭的生物生態學特性及生境特點,采取必要的生物措施,重建或恢復其適宜的生境。修復受損生態系統,對已被人為破壞的生態采取人工輔助措施,改善生態條件,恢復起關鍵作用的生態系統成分。
目前,東方水韭的保護和利用基礎薄弱,生物多樣性受到極為嚴重的威脅,東方水韭的原生境破壞、生態系統已嚴重退化,物種處于極危狀態,生物遺傳資源大量喪失。對東方水韭開展有關技術研究及種質繁育意義重大。(1)完善實驗設備,對現有實驗室設備進行增補,對基礎設施進行改造,開展東方水韭及近緣種研究、科普工作。(2)積極展開遷地或就地繁育研究,擴大種群數量,并適時開展野外回歸,做好遷移繁殖保護工作。(3)開展種質保存、鑒定工作。完成東方水韭性狀鑒定,克隆優良基因,做到長期保存東方水韭種質資源。