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中国东海近陆岛屿植物考察

时间:2021-08-08 15:01:22

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中国东海近陆岛屿植物考察

中国东海海域岛屿的数量占中国海岛总数的60%以上,除舟山群岛和平潭岛等较大的岛屿外,更多的是面积不足1平方千米的小岛。起,上海辰山植物园开展了东海海域岛屿植物的采集、引种和保育等工作,笔者全程参与了野外科考。本文将为读者朋友介绍我国东海岛屿的特色植物、植被类型及其现状。

关注·保护 丰富的植物多样性

中国东海近陆岛屿主要分布在浙、闽两省的海岸线上,北起长江口外的佘山岛,南到台湾海峡的东甲——小日列岛。东海近陆岛屿具有丰富的植物多样性,约占整个华东植物区系维管束植物物种数量的40%,仅在浙江诸岛就有维管植物900余属近2 000种。岛屿环境中的一些极端环境因子(如高盐碱、季节性大风及伴随的强降水、强日照等)所塑造的大量滨海特色植物是众多植物园、科研院所重要的引种、栽培、科研及科普材料。但由于本地区处于中国生物多样性中心区域之外,存在交通不便和天气变化无常等客观因素,该地区的植物研究直到20世纪80 年代才陆续被人们关注。

东海作为中国沿海经济带最具活力的地区之一,沿海经济的快速崛起一直引人注目。但在过去的70年里,因工业化和城市化进程,中国海岸线的人工化比例急剧上升,这样的转变给沿海地区带来了巨大的生态环境压力。随着近年的岛屿旅游热和开发热等活动,更是对岛屿的原生植被产生了深远的影响,物种入侵和生物多样性降低等问题接踵而至,使岛屿植被的科考和保育形势日趋严峻。

(礁石海岸植被)

上海辰山植物园一直重视沿海岛屿植物区系的研究工作。,在上海市绿化和市容管理局的支持下,上海辰山植物园与华东师范大学、浙江农林大学合作,启动了“中国东海近陆岛屿植物多样性调查与编目”项目,对东海近陆岛屿植物的现状展开详细调查。笔者有幸参与其中。

(礁石海岸特色植被)

(科研人员在收集海岛特色植物种子)

(舟山新木姜子)

数据·方法 大数据背景下的植被考察

考虑到我们计划调查的海域南北跨度超过5个纬度,即从最北部的大戢山岛(30°48"36")至最南端的湄洲岛(25°03"20"),包括了2000多个大大小小的岛屿,以现有条件不可能也没有必要逢岛就上。通过前期调研和分析,我们最终划定了4个地理单元,即舟山群岛及杭州湾、浙江中北部沿岸、浙江南部沿岸和福建中北部沿岸。综合考虑植被类型、物种丰富程度以及交通情况后,我们共选择了其中63个岛屿进行植物考察和采集。随着研究手段的多样化和多学科交叉渗透,当代的植物科考逐渐趋向于综合型考察,获得的考察数据和材料也越来越多元化和可视化。

截至 年,项目组成员共采集到植物标本9372号,已鉴定被子植物144科635属1 349种,收集了1 100个物种 3000余份分子材料(干燥叶片形式保存),引种栽培滨海特色植物120余种,拍摄野外图片逾1.5万张,有准确地理坐标的植物共计134科555属1 034种。野外考察获得的第一手材料和数据是进行下一阶段工作,即植物资源保护、研究和利用的重要基础。

综合·分析 海岛植被的概况

东海近陆海域的制高点位于浙江省普陀区的桃花岛对峙山(海拔539.4米),本海域的岛屿地貌整体平坦,乔木树种成分单一,结构简单。常绿针叶林以人工造林树种(马尾松、黑松和杉木林)为主,其中以黑松分布范围最广,黑松对于立地条件要求不高,因此在一些礁石海岸和岩石裸露的严酷生境依然能见到。但海岛植被普遍存在成林不成材的特点,树干扭曲、生长缓慢,仅能作薪炭林。

(东海岛屿分布卫星图)

阔叶林可分为落叶阔叶林、常绿阔叶林和常绿-落叶混交林三类。海岛的落叶阔叶林分布面积狭小,常零星散布,如麻栎林、白栎林、枫香树林、野梧桐林(仅见个别岛屿)、山槐林和仅分布于琅岐岛的朴树纯林;常绿阔叶林则以人造林树种为主,如大部分岛屿栽种用以防风固沙的木麻黄林(部分岛屿种植超过50年,整体林相呈衰落迹象)、温州湾以南的台湾相思林、桉树林和黑荆林,少量大岛零星小片的青冈林(桃花岛等)以及仅见琅岐岛的木荷林(当地风水林);常绿-落叶混交林主要为香樟-枫香树林、红楠-青冈-野梧桐林和香樟-苦楝林。

灌丛是东海岛屿的主要植被类型,其中还有一些乔木的萌生灌丛,可分为落叶灌丛和常绿灌丛。前者包括化香树萌生灌丛、野梧桐萌生灌丛、芙蓉菊灌丛和美丽胡枝子灌丛。后者有檵木灌丛(半常绿)、柃木灌丛、滨柃灌丛、大叶胡颓子灌丛、赤楠灌丛和倒卵叶算盘子灌丛(多见于福建海岛),还有热带指示性海岸灌丛,如苦槛蓝灌丛和草海桐灌丛,个别海滩和礁石海岸边有逸生的龙舌兰灌丛。

草丛植被类型在海岛有较丰富的资源分布,以禾本科的白茅、芒、细柄草、毛秆野古草、野青茅、鸭嘴草、狗牙根、假俭草、铺地黍、结缕草和鼠尾粟,菊科的假还阳参和伞形科的滨海前胡等为主。

滨海盐生和沙生植被是海岛特有的植被类型,在东海岛屿分布有碱蓬-盐地碱蓬盐生草丛、碱菀盐生草丛、筛草沙生草丛、单叶蔓荆灌丛、矮生薹草-匐枝栓果菊群落、海滨月见草-绢毛飘拂草群落、珊瑚菜-绢毛飘拂草群落和单叶蔓荆-老鼠艻群落等。

此外,还有沼生植被,如大米草群落、互花米草群落、盐地鼠尾粟群落和海三棱藨草群落等。在福建沿海有部分岛屿正在开展红树林人工抚育项目,如湄洲岛南端的一处滩涂已有上千平方米的秋茄树群落,生长状况良好。

在海岛调查中,有一类植被类型是令笔者印象最为深刻的,即荒山瘠地草丛,最具代表性的如蜈蚣凤尾蕨-兰香草群落、佛甲草群落和圆叶景天群落。这一类型的植物能够巧妙地利用石缝中极为瘠薄的土壤生存,并且群落颇具规模,其中一些群落(如圆叶景天)在秋季还会变色,点缀着原本荒芜单调的海岛裸岩。

特异性·特有性 东海岛屿植物掠影

东海近陆岛屿跨越5个纬度,南北存在温度差异,植物的分布也呈现了一定的纬度地带性。如植物区系中热带类型与温带类型的比例表现出从北至南递增的趋势。以温州湾为界,南北海域植物种类存在一定差异,一些类群仅见于温州湾以北,即浙江中北部与南部海域,如大花无柱兰、阔叶老鸦瓣和舟山新木姜子等。仅分布于温州湾以南海域的种类则更丰富,如草海桐、丁癸草、厚藤、黄细心、假马齿苋、车桑子、广州山柑、苦郎树、球花脚骨脆、台湾虎尾草、铺地蝙蝠草、田葱和苦槛蓝等。受到太平洋西边界暖流黑潮等影响,此处的积温要高于同纬度陆地,降水也更为充沛,相比与同纬度内陆山地丘陵,东海岛屿具有更丰富的热带类型植物区系成分。

地区性植被的魅力在于它的特异性和特有性。特异性是指一个物种受到当地特殊气候的影响而呈现出与别处不同的生态类型,如在海岛或滨海这样的环境中,最典型的特征就是株形矮化,俗称“小老头树”。此外,还有叶片增厚和毛被增多等以降低蒸腾速率、减少强光灼伤的特性。当这些特殊的适应性特征经过环境长期的选择逐渐稳定下来,并与大陆种群因一些地质事件发生交流障碍,进而形成生殖隔离时,新种便形成了;若只在某个范围发生,就会形成特有种。

海岛特有植物往往会在名字中带有“海”或“滨”的字样,如滨海珍珠菜、滨海前胡、滨柃、海刀豆和海滨月见草等;也有直接以海岛名称命名,如普陀鹅耳枥、普陀狗娃花和舟山新木姜子等;当然也有不那么直白的,比如肾叶打碗花、厚藤和珊瑚菜。

(滨海前胡)

(滨海珍珠菜)

(海刀豆)

普陀鹅耳枥自1932年郑万钧先生发表该新种至今,野生植株仅剩1株,残存于浙江省普陀区佛顶山,从某种程度上见证了岛屿植被在岛屿经济文化发展过程中的遭遇。尽管多方科研人员通过各种技术手段尽可能增加母树的克隆体(仅浙江获得了超过3万株人工繁殖苗),但是人工苗遗传背景过于单一,对病虫害和气候变化的抵抗性差,距离回归野外及实现种群的自我稳定和繁衍还有大量工作要做。

肾叶打碗花的种加词soldanella也是报春花科雪铃花属的属名,借以形容肾叶打碗花叶形与雪铃花属类似,其实另外一个名字——滨旋花——更能代表其生境特点。肾叶打碗花常成片生长于砂质或砾质海滩,自辽宁到台湾各省沿海均有分布。叶肾形,质厚;花淡红色,钟状,是非常美丽的多年生观花植物。

(肾叶打碗花)

厚藤为旋花科番薯属多年生藤本,广布于热带沿海地区,浙闽海滨常见。本种还有马鞍藤、沙灯心、厚藤和海薯等别名。厚藤是非常广布的耐盐植物,种子密被毛,能在海水中长时间漂浮而不受伤害,是著名的依赖海洋扩散的物种。

(厚藤)

(厚藤种子被毛)

珊瑚菜是伞形科多年生草本,全株有白色柔毛;根细长,圆柱形,长可达70 厘米。茎露出地面较短,地下部分伸长;叶多基生,厚;顶生复伞形花序,紧密,密生长柔毛。珊瑚菜为国家Ⅱ级重点保护植物。其根加工后入药,称“北沙参”,以山东莱阳产为最佳,素有“莱阳沙参”之称。

(珊瑚菜)

老鼠艻是禾本科鬣刺属多年生草本,雌雄异株,雌株小穗密集成头状,成熟时整个脱落,在海风的吹动下,四处滚动,种子便在这一过程中完成了散播。老鼠艻的须根长而坚韧,秆粗壮坚实,平卧地面可长达数米,是海边优良的固沙植物。

(老鼠艻群落)

单叶蔓荆为中国产唇形科(原马鞭草科)牡荆属下唯一匍匐生长的灌木,自辽宁到广东的沿海沙滩均有分布,广布于东亚、太平洋群岛。本种常在茎节处生不定根,以此匍匐生长,扩散速度较快,在福建中南部岛屿可见大面积生长为单一灌丛。花色有白、淡蓝和紫红等,果序圆锥状顶生,核果有厚实的疏水性角质层包裹,可通过洋流扩散。但单叶蔓荆引入北美洲后,成为沙滩入侵物种,现已被美国的多个州立法禁止交易、种植。更有环保人士认为,沙滩大面积的单叶蔓荆可能对当地海龟的繁衍造成严重阻碍,如母海龟挖坑产卵及小海龟孵化后回归大海。有研究报告表明,单叶蔓荆可高效释放氯甲烷,或许是对盐生环境的一种适应,但若不加控制任其疯长,持续性的氯甲烷释放有可能对臭氧层造成破坏。一个自然演替到稳定阶段的生态系统,各个物种之所以能达到一个动态平衡的状态,是因为存在一些环境限制因子制衡不同物种间的数量及分布,但如果人们在没有深入研究的情况下,贸然地进行引种栽培,极有可能造成严重的物种入侵和生态灾难。华东地区的加拿大一枝黄花、凤眼莲和豚草等都是深刻的教训。

芙蓉菊为菊科多年生半灌木,全株密被灰白色短柔毛,叶片狭匙形或狭倒披针形;头状花序排成具叶的总状花序,黄色,缘花雌性,盘花两性,是沿海特色植物中“高颜值”的观叶植物,已被开发为园林观赏品种。据文献记载,芙蓉菊在民间常用作治疗“小儿惊风,麻痘作痒”的草药。华丽的外表和丰富的内涵也是造成其野生种群受到威胁的主要原因,亟待开展保育工作。

(芙蓉菊)

结语 海岛考察与内陆考察的最大不同在于交通工具的限制。许多海岛,特别是无人岛,登岛难度较大,基本只在休渔期才有可能租借到渔船出海,且受天气影响很大。一次,我们准备去上海金山区的大金山岛考察,前一天晚上已经和船主商量妥当,然而,当我们第二天凌晨2点出发,赶了近两个小时的路到达码头时,却不见船影。后来才知由于风浪较大,我们租借的渔船吃水浅,不能出海。仅仅是约30分钟的航程,一个来回就要花费2 000元船费,而且还会出意外状况,只能被动地调整出行计划。综合交通不便和考察费用高昂等原因,中国海岛的植被考察和研究还有诸多薄弱之处,大量工作亟待深入开展。

随着近年来岛屿开发旅游的持续增温,岛屿与大陆间交流频繁,一些外来物种无意间被带到了岛上,对原本脆弱的植被生态系统造成了极大威胁,加之岛屿上人工造林所选树种单一,常常在成片的人工林下看到外来入侵植物,如在福建中北部部分岛屿上的台湾相思林下几乎长着清一色的白花鬼针草。原生植被仅在岛屿周边的礁石海岸有残留,而盐生和沙生植被因沙滩的开发建设也面临绝迹的风险。谁又能保证这其中没有尚不为人知的植物新记录、新类群?

中国沿海岛屿的植被资源情况,经过自20世纪80年代以来4次全国性大规模考察之后,有了一定的认识。然而,伴随着经济开发建设,且目前东海海域还未有专门以维管植物为保护对象的国家级自然保护区,部分岛屿的植被面貌受到强烈干扰。上海辰山植物园希望通过在此海域长期的考察、监测,为中国海岸带植被资源的保育研究和开发利用贡献一分力量。

(海滨月见草)

(热带海岸指示性植被——草海桐灌丛)

(作者单位:上海辰山植物园)

本文刊发于《大自然》第1期原创作品

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