安西极旱荒漠自然保护区裸果木分布现状

王亮 包新康 黄海霞

摘要[目的]调查安西极旱荒漠自然保护区裸果木分布和生境状况，了解种群数量动态及发展趋势。[方法]通过样地和样方调查对安西极旱荒漠自然保护区内唯一国家一级重点保护植物——裸果木的分布和生境状况进行调查。[结果]保护区裸果木的平均密度为0.038株/m2，平均高度为0.41 m。[结论]该研究为裸果木种群濒危机制的探索、合理保护提出切实可行的保护对策，为今后保护区加强物种保护工作提供可靠翔实的依据。

关键词 裸果木；极旱荒漠；分布；现状；对策

中图分类号 S759.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）22-0085-04

Abstract[Objective]To investigate the existing distribution and habitat status of Gymnocarpos przewalskii in Anxi extraarid desert nature reserve，and to understand the population dynamics and development trend.[Method]Based on sample plot and quadrat investigation，the distribution and habitat status of G.przewalskii，which was the only statelevel key protected plant in the Anxi extreme drought and desert nature reserve，were investigated.[Result]The average density of G.przewalskii in the protected area was 0.038 plants/m2 and the average height was 0.41 m.[Conclusion]The study provides feasible protection measures and suggestions for the exploration and reasonable protection of the endangered mechanism of G.przewalskii population，and provides a reliable and detailed basis for the protection work of the protected areas in the future.

Key words Gymnocarpos przewalskii；Extraarid desert；Distribution；Status；Countermeasure

生物多樣性是生命有机体及其赖以生存的生态复合体的多样性和变异性[1]，在生态系统的稳定性和生产力方面起着重要作用[2]。生物多样性丧失的直接原因为生境的丧失和破碎化、自然资源过度开发、环境污染、外来物种的入侵、全球气候变暖和工业化的林业生产等[3-8]。物种多样性的保护、重建与恢复是为了实现资源的可持续利用，尤其要加强对珍稀濒危物种的深入研究，保护现有的物种及其生境，以免造成更多的物种沦为濒危的处境。濒危植物除具有提供能源、保持水土、调节气候和废物处理等功能外，从生态学角度看，濒危植物的重要性无法估量。

祼果木为亚洲中部荒漠区内较少见的孑遗物种，是构成石质荒漠植被的重要建群植物种之一[9-10]，具有抗干旱、耐盐碱、耐枯瘠、耐风蚀沙埋、根系埋深、寿命长等特点，对防止荒漠化、维护荒漠生态系统平衡起着积极作用[11]。裸果木自然更新和繁衍非常困难，生态系统脆弱，加之自然地理环境的变化及人类活动的干扰等因素，使裸果木种群呈现斑块状，分布范围逐渐缩小，种群数量骤减。安西极旱荒漠自然保护区是我国典型的极端干旱荒漠，研究保护区内植物群落的演变及其机制对我国荒漠生态系统的保护以及恢复重建具有极其重要的意义。裸果木作为安西极旱荒漠自然保护区内唯一国家一级重点保护植物，是保护区的旗舰植物种，见于区内干河道、水冲沟、石质或砾石山坡、丘间盆地等处，分布范围广。保护区建区30年来，虽然系统开展了一、二、三期保护区综合科学考察[12-14]，对区内植物多样性进行了全面调查，但系统对裸果木的空间分布范围等未进行详细调查，加之近年来人为活动和气候变化的影响，裸果木在保护区的分布范围和数量相应发生了变化。为此，笔者对保护区裸果木的现有分布和生境状况进行调查，有助于了解种群数量动态及发展趋势，为裸果木种群濒危机制的探索、合理保护提出切实可行的保护对策，为今后保护区加强物种保护工作提供可靠翔实的依据。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

安西极旱荒漠自然保护区主要位于甘肃省瓜州县境内，地处94°45′～ 97°00′E，39°52′～ 41°53′N，分南北两片，总面积8.0×105 hm2。保护区属典型的干旱荒漠气候，降水极少，蒸发量大，日照时间长，昼夜温差大，夏季炎热，冬季严寒，风大沙多。年均温在7.8～10.0 ℃，年均日照时数为2 940.4～3 171.9 h，全年日照率为73%，年均降水量52.0 mm 以下，年蒸发量2 754.9 mm，年相对湿度39%～41%，无霜期138～146 d。保护区地表水径流主要来自南部祁连山脉的降水和冰川融化，河流主要为疏勒河和榆林河。区内土壤类型较复杂，可分为棕漠土、灰棕漠土、盐土、草甸土、沼泽土、风沙土、灌淤土和潮土8 大类30个亚类。

根据保护区第三期综合科学考察，保护区境内现有维管束植物63科210属455种，隶属于74属34科；其中甘肃省植物新纪录19种1变种，隶属于12科。现有6个植被型组、8个植被型、11个植被亚型和44个群系。保护区主要以典型的中亚四大荒漠植被泡泡刺（Nitraria sphaerocarpa）、黑柴（Sympegma regelii）、红砂（Reaumuria soongorica）和珍珠猪毛菜（Salsola passerina）为保护对象，国家一级保护植物有裸果木，二级保护植物有胡杨（Populus euphratica）、肉苁蓉（Cistanche salsa）、梭梭（Haloxylon ammodendron）、沙拐枣（Calligonum mongolicum）、膜果麻黄（Ephedra przewalskii）等12种，地方重点保护植物有锁阳（Cynomorium songaricum）、麻黄（Ephedra sinica）等，这些特有和濒危植物种类具有防风固沙、防治荒漠和科学研究的重要价值。植物区系的主要成分是亚洲中部成分，属亚洲中部特有种植物膜果麻黄、珍珠猪毛菜、泡泡刺、霸王（Zygophyllum xanthoxylum）、裸果木、黑柴、短叶假木贼（Anabasis brevifolia）等20多种。

1.2 研究方法

1.2.1 样地、样方设置。

在保护区南北两片均匀地选取70个样地，其中南片28个，北片42个。在样地500 m范围内看有无裸果木分布，如有裸果木分布随机设置2个以上样方，如无裸果木分布随机设置1个样方，样方面积为10 m×10 m，对植物群落特征、裸果木种群特征进行调查和生境描述。观测指标包括植物种组成、数量、每一植物种的个体数量、植物种平均高度、冠幅、植物种平均盖度（样线法）。

1.2.2 调查指标。

植物数量：计数以株数、丛数为单位；高度：选取样方中某物种大、中、小3株，用卷尺测量高度；冠幅测量和冠幅面积计算：选取样方中某物种大、中、小3株，用卷尺测量其东西或南北方向的宽度；按圆面积计算冠幅的面积；盖度测量：采用目测和对角线法结合测量；对角线法，即沿样地对角线（2条对角线）拉一根样带线（皮尺），测量样带线方向上的某种灌木冠幅长度（对于高大灌木）或植物个体接触样带线的长度（对于低矮灌木或草本），该长度与样线的总长之比即为对角线上的覆盖度。

2 结果与分析

由表1可知，所设置的105个样方中，有66个（62.9%）样方内有裸果木生长，而在70个样地中，有45个样地（64.3%）分布不同密度的裸果木种群。同时，根据对所有样方中植物的密度、高度以及盖度的测定结果分析，保护区单位面积木本植物的平均密度为0.44（株或丛）/m2，木本植物平均高度为0.36 m，植被的平均盖度为12.51%。裸果木的平均密度为0.038株/m2，平均高度为0.41 m。保护区南北两片均有不同密度的裸果木种群分布。进一步比较保护区南北两片的调查结果，发现二者之间存在较大差异。南片单位面积木本植物的平均密度和平均盖度均显著高于北片（P<0.05），两区之间的裸果木平均密度存在极显著差异（P<0.01），这可能与保护区南北两片的地形特征、环境因素以及人类活动干扰有关。

28个样地中共有27个样地分布有裸果木种群（表2），表明裸果木在保护区南片广泛分布。在保护区北片的42个调查样地中共有18个样地分布有裸果木种群（表3），分布相对较分散。裸果木在保护区南片广泛分布，且在25、26、27、28、29、30、31号样地区域内（昌马大冲积扇）的裸果木密度最高（>0.13株/m2），核心区以东的缓冲区内的6、7、10、11号样地范围内裸果木密度也较高（0.07～0.09株/m2）。南片东部边界附近的2、4、5号样地范围内（榆林窟周围）裸果木虽然较多，但分布面积相对较小。其余样地范围内裸果木分布密度相对较均匀。北片裸果木主要呈斑块状分布，集中分布在核心区与缓冲区以东的区域内。靠近北部边界（星星峡周围）的18、19号样地为北片裸果木分布密度最大的区域。靠近兰新铁路的25、26号样地范围内裸果木密度也相对较高，而北片的1、2、3、5、10、11号样地是北片裸果木分布相对最集中的区域。由此可知，保护区南片裸果木分布面积更大，密度也相对更高。

通过对保护区105个样方数据的分析，结果显示，合头草为南片最主要的优势物种，裸果木在南片的2、10、21、29号4个样地中，综合值最大，属于群优势种，占南片样地总数的14%。裸果木作为亚优势种存在于南片的1、7、14号等12个样地中（表2），占南片样地总数的42%，说明裸果木为南片植物群落的主要物种之一，同时也进一步支持了裸果木在南片广泛分布这一调查结果。在北片，合头草同样为最主要的优势物种，裸果木在3、5号样地为综合值排名第一的优势种，占北片样地总数的4.7%，在1、10、11等8个样地中（表 3）为主要物种，占北片样地总数的19%，这进一步说明北片裸果木种群密度相对较低和斑块状分布的现状。

3 讨论

对于任何一种濒危物种而言，其种群退化的原因往往是其自身的内在因素和外在因素共同作用所导致。自然因素：自身繁殖和生态习性是限制保护区裸果木种群发展的2个重要因素，主要表现为自身生长环境的水分条件，结实率极低导致种群遗传多样性降低。人为因素：放牧对保护区南片的影响高于北片，生态水资源的短缺也是南片保护区所面临的一个严重问题，兰新铁路、连霍高速、输气输油管道等国家重点工程陆续穿越保护区致使地表植被破坏，矿山开采也会破坏植被，致使其生境破碎、种群被隔离。

裸果木既是天然稀有种，又是人为稀有种，自然灾害不可避免，但人为因素却可以控制[15]。根据南北两片裸果木不同的种群特点及环境条件，有针对地提出以下分级保护对策：①对保护区每年的生态需水量和时间进行评估，并协调要求疏勒河水资源管理部门，按照更加合理的方式向疏勒河中下游释放生态用水。②在尚未能做到完全禁牧的保护区南片部分地区，要投入更大的人力和物力进一步加强畜牧监管力度，离村庄较近的地区，建议实行针对性封地围栏，尽量减少人类和动物活动对生态系统的影响。

③禁止对新探采矿项目的立项；对已经存在的矿区，应全面对其进行关停撤离和恢复，尽可能地恢复原始地形地貌；对新建的交通能源设施等国家重点工程，应完善其环境保护方案，并加强对施工运营期的监督工作。

④在科学评估的基础上，建立生态补偿机制。通过政府、相关企业及民间环保组织对放牧、交通能源设施等对生态环境造成的影响进行生态补偿，从而保证有更多的人力和财力用于破坏生态系统的恢复建设中。⑤在保护区裸果木种群密度最大的区域内（疏勒河大冲积扇）建立裸果木资源特定保护区域，设置裸果木固定监测样方，通过长期的定位监测，开展针对裸果木种群及其所在的荒漠植物群落更加深入的研究。

⑥对裸果木实行迁地保护，在分布有祼果木的地段进行国家重点工程建设项目之前，对在永久性占地和临时当地区域的裸果木，应在春季将其进行人工移栽，移栽到保護区植物园或就近地段，加之人工抚育，使裸果木的损失降至最低。

4 结论

该研究对安西极旱荒漠自然保护区的荒漠孑遗植物裸果木的分布现状进行调查，结果表明，保护区单位面积木本植物的平均密度为0.44（株或丛）/m2，木本植物平均高度为0.36 m，植被平均盖度为12.51%，裸果木平均密度为0.038株/m2，平均高度为0.41 m。同时探讨了影响裸果木种群发展的限制因素，南片保护区主要人为影响因素是放牧，北片保护区国家重点工程和矿山开采主要影响了裸果木种群的分布。保护裸果木种群的建议：协调疏勒河水资源管理部门向疏勒河中下游释放生态用水；进一步加强畜牧监管力度，达到保护区完全禁牧的目标；禁止或严格对新穿越保护区的建设工程进行立项，全面对区内已存在的探采矿项目进行关停撤离和恢复；在科学评估的基础上，构建生态补偿机制，人为恢复和重建已受损的生态环境；建立裸果木资源特定保护小区，开展针对裸果木种群及其所在的荒漠植物群落更深入的研究；对拟破坏的裸果木实行易地保护。

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