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南方紅豆杉(Taxus chinensis var.mairei Cheng et L.K),又稱(chēng)為赤柏、紫杉,系松杉綱紅豆杉科紅豆杉屬的一個(gè)種,為我國(guó)特有的第三紀(jì)孑遺植物,是國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)珍貴植物,主要分布在我國(guó)長(zhǎng)江流域以南的地區(qū)。從紅豆杉樹(shù)皮中提取的抗癌藥物——紫杉醇被認(rèn)為是目前發(fā)現(xiàn)的抗癌效果最好的藥物,成為世界上天然藥物研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。因此,如何開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)紅豆杉資源,實(shí)現(xiàn)紅豆杉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,已成為當(dāng)務(wù)之急。2007年,在河南省南召縣境內(nèi)發(fā)現(xiàn)南方紅豆杉的群落分布,為了更好地保護(hù)和發(fā)展這一珍貴樹(shù)種資源,筆者對(duì)該植物群落進(jìn)行了系統(tǒng)性的調(diào)查和研究,提出了保護(hù)、利用和發(fā)展這一珍貴樹(shù)種資源的建議,以供參考。
1 南召縣的自然條件
南召縣位于河南省西南部,南陽(yáng)盆地北緣,地處我國(guó)南北氣候分界線的伏牛山南麓,長(zhǎng)江流域漢水上游,地理坐標(biāo)為東經(jīng)111°54′~112°51′,北緯33°12′~33°43′,總面積293 413 hm2,其中有林地面積192 947 hm2,活立木蓄積量563萬(wàn)m3,森林覆被率65.76%,是河南省25個(gè)山區(qū)重點(diǎn)林業(yè)縣之一,基本格局是“七山一水一分田一分道路和莊園”。
境內(nèi)山嶺起伏,河流縱橫,溝壑交錯(cuò),地形復(fù)雜,地貌以中山、低山、丘陵為主,兼有山間川地和少量平原,海拔高度為143~2 153 m,整個(gè)地形西北高,東南低,西北部、西部、北部均有伏牛山環(huán)繞,中間開(kāi)闊向南敞開(kāi),呈“簸箕形”。
南召縣地處我國(guó)北亞熱帶向南暖溫帶過(guò)渡的典型地帶,屬大陸性季風(fēng)性氣候,光照充足,雨量充沛,溫暖濕潤(rùn),四季分明,年平均氣溫14.8 ℃,年均日照時(shí)數(shù)為1 850.1 h;無(wú)霜期平均218 d,年均降水量869.3 mm,年均相對(duì)濕度73%,年均風(fēng)速為1.6 m/s。
2 南召縣南方紅豆杉林的生境條件
2.1 地理位置
此次發(fā)現(xiàn)的南方紅豆杉林分布在南召縣喬端鎮(zhèn)西北部的石鼓村和河口村的交界處,該區(qū)是北亞熱帶向暖溫帶過(guò)渡區(qū)域和我國(guó)第二、三級(jí)地貌臺(tái)階過(guò)渡的邊緣。
2.2 地形地勢(shì)
南方紅豆杉林分布的小地形為自南向北的“U”形山谷,呈片狀散生于北坡下部和谷底,緊鄰山間河谷,坡度為27°,分布海拔為600~800 m。
2.3 土壤條件
本區(qū)南方紅豆杉林地土壤為山地黃棕壤,其母質(zhì)為花崗巖或變質(zhì)巖的風(fēng)化物,土層厚度30~50 cm,土質(zhì)為砂壤土,pH值為5.5~6.5,有較厚的枯枝落葉和腐殖質(zhì)層,呈微酸性反應(yīng),無(wú)侵蝕現(xiàn)象,肥力較高。從土壤分析來(lái)看,南方紅豆杉林在本區(qū)喜生于土層較厚、肥沃濕潤(rùn)、富含有機(jī)質(zhì)的微酸性土壤。
2.4 氣候條件
環(huán)境小氣候?yàn)闈駶?rùn)季風(fēng)型山地氣候,根據(jù)南召縣氣象局觀測(cè)資料,本區(qū)南方紅豆杉林生長(zhǎng)的氣候條件為:年平均氣溫為14.6 ℃,極端最高氣溫42.1 ℃,極端最低氣溫-11.9 ℃,年平均風(fēng)速2 m/s,年平均≥10 ℃活動(dòng)積溫4 867 ℃,無(wú)霜期224 d。降水有以下特點(diǎn):①降水分布不均,表現(xiàn)在季節(jié)差異上,夏季偏多且強(qiáng)度大,為全年總降水量的53.2%,春季占全年降水量的25%;②水熱同期,日平均氣溫≥10 ℃期間的降水占全年降水量的89%;③降水變率穩(wěn)定,年降水變率為17.9%,年際降水變幅不大,年平均降水量1 000 mm,年平均相對(duì)濕度為73.4%。雨熱同季,夏季炎熱,冬季寒冷,春溫回升較快。
2.5 適生區(qū)植被
伏南山區(qū)南方紅豆杉林適生區(qū)植被主要為櫟類(lèi)和闊雜樹(shù)種,建群樹(shù)種為栓皮櫟、青岡、化香、山楊、白樺、山茱萸、山核桃、君遷子等,灌木樹(shù)種為鹽膚木、黃櫨、車(chē)檁條、杭子梢、胡枝子等,草本植物為蒿類(lèi)、羊胡子草、蕨類(lèi)等。
3 南方紅豆杉林的生物學(xué)特性
南方紅豆杉為常綠喬木,葉螺旋狀著生,排成2列,條形,微彎或近鐮狀,長(zhǎng)、寬分別為1.0~3.0、2.5~3.5 cm,先端漸尖,上面中脈凸起,中脈帶上有排列均勻的乳頭點(diǎn),或完全無(wú)乳頭點(diǎn),下面有2條黃綠色氣孔帶,邊緣常不反曲,綠色邊帶較寬。雌雄異株,球花單生葉腋;雌球花的胚珠單生于花軸上部側(cè)生短軸的頂端,基部托以圓盤(pán)狀假種皮,花期3—6月。果實(shí)球形堅(jiān)果,種子倒卵形,微扁,先端微有二縱脊,生于紅色肉質(zhì)杯狀假種皮中,果期9—11月[1-3]。
在原產(chǎn)地主要分布在海拔1 000~1 200 m的山林中,零星分散分布,散生于海拔500~3 500 m的山地林中,喜生于山腳腹地較為潮濕處,自然生長(zhǎng)在山谷、溪邊、緩坡腐殖質(zhì)豐富的酸性土壤中,不耐干旱瘠薄和漬水,病蟲(chóng)害少,對(duì)氣候適應(yīng)力較強(qiáng),可耐-11 ℃的低溫,耐陰濕,要求高肥力的酸性、微酸性黃壤、黃棕壤,萌芽力較強(qiáng),但生長(zhǎng)緩慢,壽命長(zhǎng)。
嫩葉發(fā)芽期一般在每年的4月中旬,新針葉萌動(dòng)抽出,老針葉脫落,開(kāi)花期一般在5月中旬,常年在6月上旬結(jié)果。果實(shí)一般在10月上旬外種皮變紅變軟,11月初種子成熟即可采摘。
4 南方紅豆杉林的群落組成及結(jié)構(gòu)
在南召縣境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的南方紅豆杉林,主要位于山腳溝谷,群落組成為:南方紅豆杉+櫟類(lèi)+山茱萸+竹林+泡桐+辛夷+杏樹(shù),南方紅豆杉+櫟類(lèi)+闊雜,其群落組成單一,喬木樹(shù)種較少且稀疏,南方紅豆杉相對(duì)占優(yōu)勢(shì),林冠上層為南方紅豆杉,下層為闊雜樹(shù)種,因群落位于廢棄農(nóng)院旁,附近伴生樹(shù)種有山茱萸、泡桐、山榆、散生竹林等,林下植被為蒿類(lèi)、雜灌、荊木、黃櫨、山菊花等
1 南召縣的自然條件
南召縣位于河南省西南部,南陽(yáng)盆地北緣,地處我國(guó)南北氣候分界線的伏牛山南麓,長(zhǎng)江流域漢水上游,地理坐標(biāo)為東經(jīng)111°54′~112°51′,北緯33°12′~33°43′,總面積293 413 hm2,其中有林地面積192 947 hm2,活立木蓄積量563萬(wàn)m3,森林覆被率65.76%,是河南省25個(gè)山區(qū)重點(diǎn)林業(yè)縣之一,基本格局是“七山一水一分田一分道路和莊園”。
境內(nèi)山嶺起伏,河流縱橫,溝壑交錯(cuò),地形復(fù)雜,地貌以中山、低山、丘陵為主,兼有山間川地和少量平原,海拔高度為143~2 153 m,整個(gè)地形西北高,東南低,西北部、西部、北部均有伏牛山環(huán)繞,中間開(kāi)闊向南敞開(kāi),呈“簸箕形”。
南召縣地處我國(guó)北亞熱帶向南暖溫帶過(guò)渡的典型地帶,屬大陸性季風(fēng)性氣候,光照充足,雨量充沛,溫暖濕潤(rùn),四季分明,年平均氣溫14.8 ℃,年均日照時(shí)數(shù)為1 850.1 h;無(wú)霜期平均218 d,年均降水量869.3 mm,年均相對(duì)濕度73%,年均風(fēng)速為1.6 m/s。
2 南召縣南方紅豆杉林的生境條件
2.1 地理位置
此次發(fā)現(xiàn)的南方紅豆杉林分布在南召縣喬端鎮(zhèn)西北部的石鼓村和河口村的交界處,該區(qū)是北亞熱帶向暖溫帶過(guò)渡區(qū)域和我國(guó)第二、三級(jí)地貌臺(tái)階過(guò)渡的邊緣。
2.2 地形地勢(shì)
南方紅豆杉林分布的小地形為自南向北的“U”形山谷,呈片狀散生于北坡下部和谷底,緊鄰山間河谷,坡度為27°,分布海拔為600~800 m。
2.3 土壤條件
本區(qū)南方紅豆杉林地土壤為山地黃棕壤,其母質(zhì)為花崗巖或變質(zhì)巖的風(fēng)化物,土層厚度30~50 cm,土質(zhì)為砂壤土,pH值為5.5~6.5,有較厚的枯枝落葉和腐殖質(zhì)層,呈微酸性反應(yīng),無(wú)侵蝕現(xiàn)象,肥力較高。從土壤分析來(lái)看,南方紅豆杉林在本區(qū)喜生于土層較厚、肥沃濕潤(rùn)、富含有機(jī)質(zhì)的微酸性土壤。
2.4 氣候條件
環(huán)境小氣候?yàn)闈駶?rùn)季風(fēng)型山地氣候,根據(jù)南召縣氣象局觀測(cè)資料,本區(qū)南方紅豆杉林生長(zhǎng)的氣候條件為:年平均氣溫為14.6 ℃,極端最高氣溫42.1 ℃,極端最低氣溫-11.9 ℃,年平均風(fēng)速2 m/s,年平均≥10 ℃活動(dòng)積溫4 867 ℃,無(wú)霜期224 d。降水有以下特點(diǎn):①降水分布不均,表現(xiàn)在季節(jié)差異上,夏季偏多且強(qiáng)度大,為全年總降水量的53.2%,春季占全年降水量的25%;②水熱同期,日平均氣溫≥10 ℃期間的降水占全年降水量的89%;③降水變率穩(wěn)定,年降水變率為17.9%,年際降水變幅不大,年平均降水量1 000 mm,年平均相對(duì)濕度為73.4%。雨熱同季,夏季炎熱,冬季寒冷,春溫回升較快。
2.5 適生區(qū)植被
伏南山區(qū)南方紅豆杉林適生區(qū)植被主要為櫟類(lèi)和闊雜樹(shù)種,建群樹(shù)種為栓皮櫟、青岡、化香、山楊、白樺、山茱萸、山核桃、君遷子等,灌木樹(shù)種為鹽膚木、黃櫨、車(chē)檁條、杭子梢、胡枝子等,草本植物為蒿類(lèi)、羊胡子草、蕨類(lèi)等。
3 南方紅豆杉林的生物學(xué)特性
南方紅豆杉為常綠喬木,葉螺旋狀著生,排成2列,條形,微彎或近鐮狀,長(zhǎng)、寬分別為1.0~3.0、2.5~3.5 cm,先端漸尖,上面中脈凸起,中脈帶上有排列均勻的乳頭點(diǎn),或完全無(wú)乳頭點(diǎn),下面有2條黃綠色氣孔帶,邊緣常不反曲,綠色邊帶較寬。雌雄異株,球花單生葉腋;雌球花的胚珠單生于花軸上部側(cè)生短軸的頂端,基部托以圓盤(pán)狀假種皮,花期3—6月。果實(shí)球形堅(jiān)果,種子倒卵形,微扁,先端微有二縱脊,生于紅色肉質(zhì)杯狀假種皮中,果期9—11月[1-3]。
在原產(chǎn)地主要分布在海拔1 000~1 200 m的山林中,零星分散分布,散生于海拔500~3 500 m的山地林中,喜生于山腳腹地較為潮濕處,自然生長(zhǎng)在山谷、溪邊、緩坡腐殖質(zhì)豐富的酸性土壤中,不耐干旱瘠薄和漬水,病蟲(chóng)害少,對(duì)氣候適應(yīng)力較強(qiáng),可耐-11 ℃的低溫,耐陰濕,要求高肥力的酸性、微酸性黃壤、黃棕壤,萌芽力較強(qiáng),但生長(zhǎng)緩慢,壽命長(zhǎng)。
嫩葉發(fā)芽期一般在每年的4月中旬,新針葉萌動(dòng)抽出,老針葉脫落,開(kāi)花期一般在5月中旬,常年在6月上旬結(jié)果。果實(shí)一般在10月上旬外種皮變紅變軟,11月初種子成熟即可采摘。
4 南方紅豆杉林的群落組成及結(jié)構(gòu)
在南召縣境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的南方紅豆杉林,主要位于山腳溝谷,群落組成為:南方紅豆杉+櫟類(lèi)+山茱萸+竹林+泡桐+辛夷+杏樹(shù),南方紅豆杉+櫟類(lèi)+闊雜,其群落組成單一,喬木樹(shù)種較少且稀疏,南方紅豆杉相對(duì)占優(yōu)勢(shì),林冠上層為南方紅豆杉,下層為闊雜樹(shù)種,因群落位于廢棄農(nóng)院旁,附近伴生樹(shù)種有山茱萸、泡桐、山榆、散生竹林等,林下植被為蒿類(lèi)、雜灌、荊木、黃櫨、山菊花等