木论自然保护区单性木兰野生种群资源调查

梁添富，黄 静，黄莹莹，韦 朗，谭卫宁

(广西木论国家级自然保护区管理中心，广西 环江 547100)

单性木兰(KmeriaseptentrionalisDandy) 亦称焕镛木，隶属于木兰科(Magnoliaceae)木兰族(Magnolieae)单性木兰属(Kmeriadandy)，我国仅分布于广西西北部(罗城、环江)、贵州东南部(荔波)和云南东南部(麻粟坡、河口、马关)，多数呈零散分布，成片分布仅见于环江境内的广西木论国家级自然保护区，最大连片区面积约3 hm2，极为珍贵，为国家I级保护植物，具有很高的学术研究和综合利用价值。本研究对广西木论国家级自然保护区内濒危植物单性木兰的野生种群资源状况进行详细调查，掌握了物种在保护区的地理分布和大小株数等数据，可为进一步揭示濒危植物单性木兰种群的生境适宜性评价研究和预测种群的潜在分布区域及区域内珍稀濒危植物的保护提供参考。

1 保护区基本概况

广西木论国家级自然保护区(以下简称木论保护区)地处东经107°53′29″—108°05′45″、北纬25°06′09″—25°12′25″，位于广西壮族自治区环江毛南族自治县的西北部，东濒古滨河上游，西近打狗河，北与贵州

茂兰国家级自然保护区相连，南接木论—川山喀斯特地区，总面积10829.7 hm2。木论保护区保存有世界上已知的岩溶地区连片面积最大、保存最完好的石灰岩常绿落叶阔叶混交林生态系统，具有明显的全球代表性和典型性。该区域属中亚热带季风气候区，年均气温15.0～18.7 ℃，极端高温36 ℃，极端低温-5 ℃；年均降水量1530～1820 mm；林内阴湿，相对湿度通常为80%～90%，夏季甚至接近饱和。保护区的森林覆盖率达93.4%，分布有南方红豆杉(Taxuswallichianavar.mairei(Lemee & H.Léveillé) L.K.Fu & Nan Li)、单座苣苔(MetabriggsiaovalifoliaW.T.Wang)、掌叶木(Handeliodendronbodinieri(Lévl.) Rehd.)、单性木兰(Woonyoungiaseptentrionalis(Dandy) Y.W.Law)等多种重点保护植物[1]。

2 研究方法

于2018年6月—2019年12月对广西木论自然保护区内的单性木兰野生种群资源状况进行详细调查。

2.1 野外分布点的统计

查阅国内外植物标本馆馆藏中采集于木论保护区的单性木兰植物标本，详细记录其采集地点信息。同时，根据1993年保护区第一次综合考察信息[2]及后期保护区野外调查和巡护记录的单性木兰分布点的信息，统计出保护区内的单性木兰野外分布情况，包括小地名、经纬度和分布范围等。

2.2 外业调查方法

单性木兰为我国极小种群野生植物，目前已知的52个分布点中，除面积最大(18.7 hm2)的板南屯后山单性木兰保护小区的分布点外，其它分布点的面积都较小，种群数量也较少，可以直接清点计数单性木兰种群的植株数量。因此，对木论保护区单性木兰采用实测法进行调查统计。

2.2.1 调查路线设置 首先将已掌握的52处单性木兰分布点的坐标通过ArcGIS10.2软件投影到1∶10000地形图，根据地形图的点位进入实地调查前的路线规划。

2.2.2 实地调查 按照前期规划的路线对单性木兰分布点进行每木调查，详细记录单性木兰每株的树高、冠幅、胸径(胸径D≥5 cm作为乔木起测，D<5 cm定为幼树)[3]，及其种群所处的生境信息，包括分布点的经纬度、海拔、郁闭度、坡度、坡向、土壤、干扰情况和保护管理现状等。

2.2.3 种群分布面积测算方法 ①单株分布点的分布面积测算：以植株高度的3倍为直径的圆周面积[4]。②非单株分布点的分布面积测算：按照单性木兰所处生境的边界确定为分布点边界，并描绘到野外作业地形图上。

2.2.4 数据处理 ①根据野外作业时描绘到地形图上各个分布点的分布范围，应用ArcGIS10.2软件测算各分布点的分布面积。②根据每株单性木兰的经纬度坐标，应用ArcGIS软件将单株坐标投影到地形图上，得出各个分布点单株坐标散点图，从而编制木论保护区单性木兰种群分布图。

3 结果与分析

3.1 空间分布位点

本次调查共发现单性木兰野生种群分布点52个，总分布面积29.35 hm2，其中有5株以上的分布点35个，5株以下的分布点17个。根据保护区功能区划分，位于实验区的分布点有11个，分布面积3.95 hm2；位于缓冲区的分布点有11个，分布面积2.75 hm2；位于核心区的分布点有7处，分布面积3.31 hm2；外围保护小区有6个，分布面积19.33 hm2(图1)。根据分布点所处位置，所有分布点均位于海拔390～720 m之间，并以中坡位和下坡位为主。其中，中坡位有24个分布点，下坡位有20个分布点，上坡位有5个分布点，位于鞍部的分布点有2个，仅有1个分布点位于洼地处。

图1 木论保护区单性木兰种群空间分布图

3.2 植株数量

通过实地调查，共发现单性木兰4971株，其中大树(胸径D≥5 cm，下同)4046株，幼树(胸径D<5 cm，下同)925株。从分布区域来看，外围保护区小区的种群个体数量最多，共计3038株，包括大树2366株，幼树672株；其次是缓冲区，779株，包括大树708株，幼树71株；核心区为612株，包括大树547株，幼树65株；实验区最少，仅542株，包括大树425株，幼树117株。

表1 木论保护区单性木兰种群分布点统计

4 结论与讨论

4.1 调查方法对调查结果的影响

单性木兰是木论保护区的旗舰物种，也是我国120种极小种群植物之一，所有分布点均采用实测法进行调查。但是，由于木论保护区山体陡峭，受地形影响而存在部分无法涉足的区域，因此，可能存在漏查的分布点，导致调查结果产生误差。但是，后期分析对照固定翼无人机航拍整个木论林区的正斜影像获取的单性木兰种群影像光普特征时，除了已记录分布点外，未在卫星影像图上发现类似的影像光普特征，说明漏查单性木兰集中分布点的机率比较低。

4.2 单性木兰分布点零星分散、分布面积小

从种群分布区域上来看，木论保护区内的单性木兰种群分布面积有限，大部分都属于零星分布，各个分布点间的距离差异较大，特别是核心区，仅有6个集中分布点，4个功能区之间有较大的空白区，很大程度上制约了单性木兰的种群自然更新和扩散。在分布面积方面，绝大多数分布点的分布面积小，除了板南保护小区外，其它单个分布点的面积均不到1.5 hm2，这对种群更新和扩散极为不利。

4.3 单性木兰种群个体数量少，较多分布点幼树极为有限

木论保护区内的单性木兰种群数量仅有4971株，数量较少。绝大多数分布点的单性木兰只作为群落伴生种存在，能形成优势种的分布点极少，20个分布点的个体数量不足5株。52个分布点有32个点有幼树生长，有20个分布点无幼树存在，甚至是以单性木兰为优势种的板南保护小区也仅有幼树623株。幼树的存在对种群自然更新具有极为重要的意义，单性木兰分布点极为有限的幼树数量，严重制约着种群的更新和扩散。

4.4 单性木兰种群自然更新困难

单性木兰果实成熟期为9—10月，成熟时果实由淡绿色变紫红色或黄绿色，种子的外种皮由淡绿色变鲜红色，果实开裂，种子并不立即掉落，而是由珠柄处的白色丝状物将种子悬挂于果外，经过一段时间后种子才掉落至地面，直到次年3—4月开始萌芽。由于单性木兰种子中含有大量的芳香物质，掉落到地面后会被啮齿动物大量取食而被消耗。同时受喀斯特独特地貌形成的地理屏障限制，成熟的单性木兰种子在风力的作用下随机掉落到母树树冠层内的不同微生境中，仅少量种子能借助山坡倾斜而滚落至树冠以外区域，从而限制了单性木兰种子的自然传播能力。此外，自然条件下单性木兰种子萌发率低[5]，加之分布于实验区和保护小区的分布点距离村屯较近，人为活动频繁，特别是群众私下采收种子，会进一步降低后期可供萌发的种子数量，从而限制其种群的更新。

4.5 单性木兰应作为极危(CR)物种进行重点保护

单性木兰是我国特有的国家I级重点保护植物，分布于广西(环江、罗城)、贵州(茂兰)、云南(马关、河口、麻栗坡)，其中以广西的野生资源最丰富、最集中。根据IUCN物种红色名录濒危等级和标准[6]，IUCN物种红色名录标准在地区水平的应用指南[7]以及IUCN物种红色名录濒危等级和标准使用指南[8]，单性木兰在广西范围的现状符合标准B2b(iii.iv)，应评估为极危(CR)物种。

5 今后研究方向

总的来说，本次调查研究对木论保护区的单性木兰进行系统调查和统计分析，摸清了木论保护区单性木兰的种群数量、分布特征及生存现状等。目前，木论保护区已将发现的单性木兰分布点作为重点巡护及监测的对象，从而及时掌握其种群数量、生境变化情况，为后期的科学保护与管理提供依据。在加强对单性木兰原生境保护的同时，也开展单性木兰人工采种育苗，实施迁地保育，从而不断扩大其种群数量。