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科学网—秦岭植物多样性的研究与保护

花匠小妙招
2024-11-10 08:18

建设秦岭国家植物园，对于秦岭生物多样性的研究、科普、保护、利用具有重要作用，符合党中央提出的科学发展观和构建和谐社会的要求，有利于国土生态安全，有利于区域经济社会的协调发展，有利于树立我国良好的国际形象。秦岭国家植物园建成后，将成为生物多样性的研究保护基地，成为古代文化和现代文明的展示基地，成为自然优势转化为经济优势的示范基地，不仅具有国家意义，而且还具有世界意义。

秦岭是黄河水系与长江水系的分水岭，是动、植物区系过渡地区，是动物东洋界和古北界的交汇地，是中国11个具有全球意义的陆地生物多样性保护的关键地区之一，生物多样性十分丰富，大熊猫、朱鹮、羚牛、金丝猴、独叶草、太白红杉等很多中国特有的珍稀濒危野生动植物在这个被誉为"生物基因库"的区域存活。秦岭在研究全球环境变化和生物多样性保护方面具有不可替代的重要作用，加强秦岭植物多样性的研究与保护十分迫切。

秦岭植物区系及特点

秦岭也称终南山，因为它的主脉横贯陕西（古秦地）南部，故名秦岭，这里所指的范围东起河南伏牛山西部的灵宝和卢氏县，西至甘肃东南部的宕昌县而与青藏高原的东端相接，南以汉江、北以渭河为界。全区东西长约跨经度8°（东经104°30′—112°52′），南北宽约占纬度2°（北纬32°50′—34°45′）。区内海拔高度一般在2000—2500米之间。主脉由东向西逐渐升高，居于中部偏西北的主峰——太白山海拔高度达3667米，为我国青藏高原以东的第一高峰。由于秦岭阻隔了温暖湿润气候的北进和干燥寒冷气候的南下，造成秦岭南北截然不同的自然面貌。因此，在人类对自然界的认识中，大家认同秦岭是我国南北自然环境的天然分界，是暖温带半湿润季风气候与北亚热带湿润季风气候的分界线。

秦岭处于暖温带落叶阔叶林向亚热带常绿阔叶林的过渡带，是中国两大植物亚区（即中国—日本植物亚区和中国一喜马拉雅植物亚区）交汇处，兼有中国南北植物区系成分，植物种类丰富，且含有许多种子植物的特有属及特有种。1994年，中国科学院植物研究所应俊生研究员研究表明：秦岭植物区系以中国--日本森林植物亚区为主干，是东亚植物区系的重要组成部分。秦岭及其邻近的古老山区，不仅对自身的植物区系和植被具有较大的发生意义，而且对东亚植物区系具有始生性质。在秦岭，从南到北，从海拔数百米至3000米以上，分布着从亚热带到温带的种类繁多的植被类型，有常绿阔叶与落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、针阔叶混交林、亚高山针叶林和高山灌丛草甸等，是我国植物区系最为丰富的地区之一。

根据《秦岭植物志》1－5卷记载及近年新增补的资料，秦岭共有种子植物3446种，隶属于1007属、197科。1983年吴征镒、王荷生先生研究表明：秦岭种子植物分别占全国同类总种数的14.04%，总属数的33.79 %，总科数的65.23 %。其中裸子植物秦岭共有9科、23属、45种，分别占全国相应同类别的81.81 % 、67.65% 、23.31% 。秦岭共有被子植物188科、984属3401种，占全国各相应类别的64.60 %、33.40 %、13.96 %（表1）。

秦岭由于其地理位置独特，从我国温度带的划分来看，秦岭正处于横跨我国暖温带与亚热带的过渡地带：从中国植物区系的分区情况来看，秦岭位于中国华北、华中、唐古特及横断山脉等植物地区相互交汇、渗透的关键地区。这一特点，使得本区的植物区系组成同时兼有多种成分，加之秦岭山体高大，面积达57000多平方公里，自然条件复杂，地质演变历史久远，植物生长、分布的环境多样，因此，客观上为许多在分类学上比较古老、原始或孤立的科、属植物的生存提供了优越条件。所以，秦岭植物区系的组成不仅丰富，而且种、属、科在全国植物区系中所占的比例依次升高，尤其是科级和属级分类学单位所占的比例相当高，前者占全国相应分类等级的65.23%，后者也高达33.79%，而整个秦岭的总面积还不到全国的1%。

秦岭的地带性植被为森林。在植被分布上，秦岭以北属暖温带落叶阔叶林带，以南则属北亚热带类型，有较多常绿阔叶树种分布。由于峰岭高耸，森林植被的垂直分布很明显。北坡基带为落叶阔叶林，可分布到2300米，往上依次出现针阔叶混交林，亚高山针叶林，高山灌丛和草甸；南坡在海拔1500米以上植被分布与北坡基本一致，1500米以下为含常绿树种的落叶阔叶混交林。目前秦岭依然有残存的原始森林，面积约占秦岭植被总面积的2%左右，主要分布在太白山和几个高海拔山的上部，其中太白红杉林是秦岭地区的特有植物群落。秦岭原始森林植被极具自身特征，太白红杉、秦岭冷杉是秦岭原始林主要的成林树种，其间还分布着多种草本和蕨类等植物，其中被子植物独叶草是我国分布于高海拔地区的稀有物种，被列为国家一级保护植物。

秦岭地区共有种子植物197科，1007属，3446种。其中裸子植物9科，被子植物188科。在被子植物中，双子叶植物160科，单子叶植物28科。以上197科中，含有100种以上的大科本区有8个。这其中包括很多秦岭和中国特有种，如豆科175种中，78种为中国特有种，包括23个秦岭特有种；兰科101种，其中50种为中国特有种，包括4个秦岭特有种。

秦岭植物特有属包括木本属17属。除杉木属（Cuninghamia）和通脱木属（Tetrapanax）外，均为落叶乔灌木。草本属18属，其中一年生草本4属，多年生草本14属。其余为落叶藤本4属。这些特有属，在垂直分布上除虾须草属（Sheareria）等分布于海拔1000米以下地段外,其余各属多分布于1000~3000米之间.就其水平分布范围,则大至局限分布于秦岭以南,横断山脉及其以东以及武夷山和南岭以北。但各属的分布格局则不相同，双盾木属（Dipelta）、独叶草属（Kingdonia）等6属与横断山区共有，少数属如青檀属（Pteroceltis）等与华北、华中和华东所共有。而大多数属，如山白树属（Sinowilsonia）等20余属则与华中地区所共有，反映出秦岭地区与华中地区之间在植物区系上的密切联系。

据张学忠、张志英在1979年的研究文献，从植物的生活习性统计，本区被子植物中共有47科含有常绿木本种类,占秦岭种子植物总种数的26.88%。其中裸子植物9科,被子植物38科,这些常绿木本植物,尤其是被子植物,大多数分布在秦岭南坡海拔1000米以下，在低山地段组成了有别于秦岭北坡典型落叶阔叶林的含有常绿成分的落叶阔叶林景观。

秦岭的国家珍稀濒危保护植物

根据中国种子植物红皮书以及狄维忠、于兆英（1989）等资料，秦岭种子植物区系中共有国家保护植物30种，隶属于22科，29属，占陕西省国家濒危保护植物种数的69.76%，占全国国家保护植物种数的9.09%。

其中，属于国家二类保护植物11种，如太白红杉（Larix chinensis）为秦岭特有种，仅分布在陕西省境内秦岭山地少数海拔2800~3500 米的山头或绝顶部位，是现今秦岭林区主要森林植物区系中的优势种之一；独叶草（Kingdonia uniflora）和星叶草（Circaeaster agrestis）在秦岭目前仅分布于主峰太白山海拔1600~3200 米的冷凉湿润、土壤腐殖质丰厚的环境中，它们本身的一系列原始性状及其分布格局引起了植物学家的极大兴趣。山白树（Sinowilsonia henryi）属于古老的金缕梅科，是特产于中国的单型属植物，这也是金缕梅科中分布最北的一个属，为新生代第三纪初期遗留下来的古老种类，经过第四纪冰川残存下来。它对研究被子植物的起源和早期演化以及我国植物区系的发生、演化和地理变迁等均具有较为重要的科研价值。此外，大果青杄（Picea neoveitchii）、水青树（Tetracentron sinense）、连香树（Cercidiphyllum japonicum）、杜仲（Eucommia ulmoides）及香果树（Emmenopterys henryi）等国家二类保护植物在秦岭都有分布。

国家三类保护植物本区共有19种，如秦岭冷杉（Abeis chensiensis）、领春木（Euptalea pleiospermum）、桃儿七（Sinopophyllum emodi）、紫斑牡丹（Paeonia suffruticosa var. papaveracea）、金钱槭（Dipteronia sinensis）、羽叶丁香（Syringa pinnatifolia）、水曲柳（Fraxinus mandshurica）、猬实（Kolkwitzia amabilis）、延龄草（Trillium tschonskii）、天麻（Gastrodia elata）等。上述珍稀濒危种类，大都属于第三纪或更古老的残遗单型、少型科、属的代表，数量稀少，分布狭窄，是珍贵的种质资源。它们或者是具有较为特殊的生物学特征；或者具有独特的生长环境和分布格局；或者是价值较高的经济植物；或者具有重要的学术价值，对于探讨秦岭植物区系的起源演化，研究大自然的变迁等具有非常重要的意义。

秦岭的资源植物

药用植物资源秦岭药用植物的蕴藏量极为丰富，素有“秦地无闲草”之说。西安植物园李思峰研究员等研究成果表明，秦岭这一天然药材库共有药用植物近2000种，是所有资源植物中种类最多、藏量最大的一类，所产的药材如当归、羌活、大黄、贝母、天麻、黄莲、麦冬、鬼臼、凤尾七、柴胡、秦艽、乌头等久负盛名，甚至远销国外。

秦岭的药用植物，大宗的和有重要价值的有五味子、地黄、九节菖蒲、党参、白术、黄芪、当归、大黄、附子、苍术、柴胡、山茱萸、秦艽、白芷。药用植物中，以主峰太白山和第二主峰首阳山地区所产的质量最好，如五加、大黄、九节菖蒲、黄芪、细辛、白头翁等为太白山的地道药材。而太白贝母、太白米、凤尾七、枇杷芋、延龄草、太白美花草、独叶草、手儿参、杜仲、山茱萸、天麻、鸟巢兰、紫斑牡丹、玉兰等为秦岭或太白山的珍稀药材。

营养野果及野菜秦岭自然条件适宜，植物区系中蕴藏的营养食疗野果资源极为丰富。这些野果资源植物，不仅种类多，分布广，而且产量大，营养价值高，大有发展前途，开发利用具有深远的经济意义和战略意义。

营养野果秦岭共有130种，归28科54属。种类最多的科有蔷薇科13属60种、醋栗科1属9种、葡萄科1属7种等。属内种数较多的有苹果属11种、悬钩子属12种、蔷薇属7种、李属10种、梨属6种、葡萄属7种、醋栗属9种等。

营养野菜主要有刚竹属、萱草属、百合属、葱属、姜属、鱼腥草属、地肤属、藜属、苋属、菠菜属、马齿苋属、鹤草属、离子草属、芸苔属、萝卜属、荠属、委陵菜属、野豌豆属、菜豆属、香椿属、芫荽属、芹属、茴香属、胡萝卜属、甘薯属、茄属、三七草属、刺儿菜属、蒲公英属、莴苣属、苦买菜属等属的植物。这些植物的根、茎、叶或花不仅可作为食用野菜，味道鲜美，而且具有较高的营养价值，在民间广为食用。特别是有些种类，在秦岭地区具有较多的蕴藏量，开发利用前景可观。

野茶资源秦岭分布有包括茶在内的丰富的野生饮料植物资源，不仅具有调味、调色、止渴生津的基本功能，不同植物还有一定疗效或保健作用。如鹿蹄草（Pyrola rotundifolia ssp Chinensis）、淫羊藿（Epimedium brevicornum）、参叶子（Panax japonicus var.major）、金银花（Lonicera japoica）、野菊花（Dendranthema indicum）、叶上花（Helwingia japonica）、山楂叶（Crataegus cuneata）、药王茶（Potentilla Fruticosa）、头花杜鹃（Rhododendron Capitum）等。

观赏植物资源秦岭可供观赏的野生植物资源也极富多样性，具有潜在的开发价值。具有观赏植物种类较多的科依次为蔷薇科、毛茛科、忍冬科、豆科、百合科、菊科、兰科、木犀科、虎耳草科、卫矛科等。在这些观赏植物资源中，不同生活型的植物具有不同的生境。既有爱生长在阳坡的喜光植物，如盐肤木（Rhus chinensis）、湖北枫杨（Pterocarya hupehensis）、橿子树（Quercus baronii）、大火草（Anemone tomentosa）、望春玉兰（Magnolia biondii）等，又有密林下的耐阴种，如毛杓兰（Cypripedium franchetii）、玉竹（Polygonatum odoratum）、天南星（Arisaema consanguineum）、桔梗（Platycodon grandiflorus）、短枝六道木（Abelia engleriana）、黄脉八仙花（Hydrangea xanthoneura）等。有常见于河谷边地的喜湿类，如中华秋海棠（Begonia sinensis）、柳叶菜（Epilobium hirsutum）、水金凤（Impatiens noli-tangere）等，也有在岩石上生长的矮小植物，如猫耳朵（Boea hygrometrica）、秦岭景天（Sedum pampaninii）等。

根据观赏部位及观赏用途，可将秦岭地区这些野生观赏植物划分为行道和庭荫植物，观花植物，观果植物，观叶植物，垂直绿化植物，地被植物等6类。

建设国家秦岭植物园保护秦岭植物的多样性

长期以来,在全球范围内生物多样性面临严重挑战。调查资料显示：近200年在秦岭山区的人类活动，特别是在1988~1998年，由于自然和人为因素，尤其是广种薄收的撂荒耕作方式，大规模的森林采伐作业，区内森林面积平均每年以240公顷的速度在减少，水土流失面积平均每年以18公顷的速度在扩大，使得大面积的、处于稳定状态的森林植被改变为抗灾变能力低下的粮作农业植被或次生林植被，使秦岭山脉的森林生态系统受到了严重破坏，对秦岭植物多样性形成严重威胁，造成了许多珍稀濒危动植物的生存空间急剧萎缩，使得其生境的破碎、退化、甚至消失，加快了一些珍稀濒危植物地方居群的灭绝速度，致使秦岭生物多样性和生态系统已成脆弱化趋势。

1995年1月5日，全国人大批准中国加入世界生物多样性保护公约，我国成为第64个签约国。2002年，联合国在约翰内斯堡召开可持续发展大会，会议通过了《可持续发展执行计划》和《约翰内斯堡政治宣言》，确定“发展”是人类的共同主题，强调经济、社会、环境是可持续发展的三大支柱，水、能源、健康、农业和生物多样性是实现可持续发展的五大优先领域。20多年的改革成果，使我国综合国力和社会管理水平有了大幅度的提高，我国政府坚持把可持续发展作为国家战略，把环境建设作为一项基本国策。相继编制完成了《中国21世纪议程》、《中国生物多样性保护行动计划》、《全国生态环境建设规划》和《中国生物多样性国情研究报告》，多次召开全国人口资源环境工作和实施西部大开发战略座谈会，研究部署可持续发展和环境建设等重大问题，强调实施西部大开发战略，重点是搞好基础设施和生态环境建设，争取十年内取得突破性进展。当前，中国科学院把生物多样性保护列入院科技发展的重大战略计划，国家发展改革委员会把生态环境保护列入社会发展重要规划，国家林业局把秦岭列为生物多样性保护的重点地区，国家环保总局把秦岭列为全国十大生态功能区之一。因此，建设秦岭国家植物园，实施秦岭生物多样性保护与示范项目，是陕西省人民政府、中国科学院、国家林业局、国家环保总局贯彻落实中央科学发展观和可持续发展战略方针的重要举措。为了不让秦岭珍贵的生态系统和植物资源的丧失，保护秦岭植物多样性资源，不仅是中国生态建设需要，也是全球生态安全、生物资源持续利用的需要，将会对全球生物多样性资源的持续利用做出贡献。这一项目也得到了国家发改委和财政部的大力支持，国务院已批准该项目为利用国外资金的备选项目。

秦岭国家植物园的建设将努力恢复已成脆弱化趋势的秦岭特有的生态系统，加大对物种特别是濒危珍稀物种的保育力度，保护研究和持续利用生物多样性，建成以秦岭独有种为主，全国乃至世界特色种为辅的国家级生物多样性保护示范基地，对研究中国生物多样起源演化意义重大，也是对人类的重要贡献。

2006年10月10日，陕西省人民政府袁纯清省长、王寿森副省长，国家林业局贾治邦局长、李育材副局长，中国林业科学院江泽慧院长，中国科学院白春礼常务副院长、李志刚秘书长和西安市人民政府朱智生副市长等领导同志参加了在北京钓鱼台国宾馆召开秦岭国家植物园联合建设第一次会议。

（作者单位：秦岭国家植物园、中科院西安分院；《科学时报》陕西记者站）