植物中的“大熊貓”―百山祖冷杉

百山祖冷杉植物中的大熊貓

百山祖冷杉是松科常綠喬木，瀕危種。高可達17米，胸徑80釐米。葉螺旋狀排列，線形，先端有凹缺，上面亮綠色，下面有兩條白色氣孔帶。中國特有種。近年來在我國東部中亞熱帶首次發現的冷杉屬植物，僅分佈浙江南部百山祖南坡海拔1700米的林中。幼樹極耐陰，但生長不良。結實週期延至5年，多數種子發育不良。5月開花，11月球果成熟。爲我國特有古老殘遺植物，對研究植物區系和氣候變遷有重要意義。

1976年定名的百山祖冷杉是我國浙江省百山祖自然保護區的特有植物，在號稱浙江第二高峯百山祖主峯西南側面1700米以上山谷溝旁的亮葉水青風林中，目前這種冷杉自然生長的僅有3株。由於種種原因，這種冷杉自然有性繁殖十分困難，常規人工無性繁殖也困難，瀕臨物種滅絕境地。爲了引起起人們的重視，1987年2月，國際物種保護委員會(SSC)將百山祖冷杉列爲世界最瀕危的12種植物之一。

爲什麼全世界這種冷杉會這樣稀少呢?

全球氣候變遷，逼使冷杉分佈區的變遷。在植物分類系統中，冷杉是古老的裸子植物松科中的一個屬，冷杉屬家族全世界有50多種，按照鄭萬鈞裸子植物分類系統，已知中國原產的冷杉屬植物有23種及數變種，百山祖冷杉是在中國發現的第19種冷杉。在地球生物圈生物地帶性羣落中，冷杉屬植物多分佈於寒冷溼潤的高緯度高海撥地帶。第四紀冰川時期，全球氣溫下降，冷杉的分佈區向低緯度，中低海撥擴散，我國江蘇丹陽，江西吉安、浙江天目山（900m海撥）及長江口外現代已成海洋的"東海平原"地層中均有冷杉孢粉發現。冰期過後全球氣溫回升，冷杉不能適應高溫環境，其分佈區向高緯度和高中海撥山地退縮，形成現代的我國南方冷杉的孤島狀分佈：除原已知臺灣冷杉和巴山冷杉分佈緯度較南，但都在2300米以上山地；百山祖冷杉發現後，近年相繼在廣西發現元寶山冷杉、資源冷杉，貴州發現梵淨山冷杉，湖南發現大院冷杉等新種以及井崗山發現巴山冷杉新分佈。

人類開發活動及森林火災，使冷杉分佈區的"孤島"面積更爲縮小，如浙西南閩東山地，歷史上由於交通阻塞，森林的直接經濟效益無法實現，加上燒荒驅獸，形成了一些山區盲目燒荒的傳統習慣，燒燬當時認爲"多餘的"森林。百山祖冷杉自然生長的林分，由於低凹穩風，被燒的次數少得多，是劫難後的倖存者，如被稱爲二號樹的這株冷杉，是雪壓且火燒後萌芽長成的，如今基部還有原先樹杆的斷面保存着。浙南這種類型較爲原始的植被都是分散分佈在各個山頭。

又爲什麼這種冷杉瀕臨物種滅絕呢？

物種之間生存競爭激烈。森林羣落的主體是由多種木本植物組成的，樹種之間相生相剋現象，在歷史的長河中，是隨着環境（主要是氣候）因子的變遷，按照事物運動的矛盾對立統一規律而演變的，是生物區系演變的一部分。環境的變化逼使生物適應新的環境，使形態或適應能力產生變異分化，適者存，成爲新的類羣，不適者淘汰或在環境改變不大的區域保存下來；同時生物羣體組成的生態系統改變的環境，如森林的涵養水源，保持水土、防風固沙、吸收二氧化碳而阻緩"溫室效應"的進程等。現存百山祖冷杉自然生長的這個林分，就是上述生物區系演變的一個縮影，建羣種爲亮葉水青岡和百山祖冷杉，第二層爲多脈青岡和紫莖等；灌木層爲粉紅短柱茶及兩種小竹（百山祖玉山竹和慶元箬竹）等；草本層有竹節人蔘、開口箭和蕨類等；層外植物有常青藤衛予、剌果毒漆藤等；苔蘚植物既有短角管苔(原知分佈歐州,此處爲洲際新分佈記錄)，又有能治心紋痛的暖地大葉蘚，後者顧名思義是能分佈於溫暖地帶的檀物。喬木層主要樹種亮葉水青岡與百山祖冷杉竟爭激烈,冷杉被擠在體緣，在林中的原3號樹冷杉，胸徑20釐米，而樹冠冠幅不到1米，我們採取人工干預，擴大了林冠空間，但仍在1986年因冷杉樹幹在亮葉水青岡枝叉間，風吹樹杈磨損了冷杉樹幹一圈樹皮而枯死。現存最小的-株冷杉1963年已採過標本，由於伴生樹種林冠閉鎖覆蓋，30多年生仍還高不過2米，近年人工培土和減少庇萌，纔開始恢復生機。現存2號樹的大枝都向林緣方向屈曲，以取得更多的陽光，但近年這株樹的大枝也快速枯損，長勢在迅速衰退中。

多雨的小氣候，土壤淋浴作用強烈，遣成土壤貧瘠，百山祖冷杉積聚養分以開花結實的間隔期長，開花的機會難得，最近1982年開花後到1991年纔開花。根據德國生態學家H.沃爾侍(HeinrichWalter)的地球陸地生物圈的地帶生物羣落分類劃分，浙江百山祖位於Ⅱ-v地帶羣落交錯區，即有夏雨的熱帶與暖溫帶(海洋性)羣落交錯區，氣候帶爲亞熱帶溼潤季鳳區，夏秋多地形雨，而且住往花期多雨，松類是風媒花，雨水將花粉沖洗下地而無法飛揚，嚴重影響授粉，人工嫁接繁殖的植株同樣出現這一情況。

百山祖冷杉種羣內部變異分化，形成性別分離和個體生態差異，也是目前自然有性繁殖的障礙之一。據觀察，現存四株冷杉中有三株能開花，這三株中1號樹牢兩性同株，2號樹爲雌性株，另一株可能也是雌株，且2號樹遠離1號樹，2號樹花期較1號樹早幾天(2號樹生長立地比1號樹海拔低)；同時，這幾株樹並非同年開花，1991年2號樹就未開花。

百山祖冷杉種羣個體太少，1969年時有8株樹。三株單株散生；另5株組成一個小羣體，二大三小，天然更新尚好，但當年夏天最大的那株冷杉被洪水衝倒枯死，1977年被挖2株，剩下一大一小，現在這2株都能開花，但是近親繁殖，是否影繁殖機制尚不得而知。

總之，百山祖冷杉瀕危稀有的原因有環境因素，也有物種本身內在因素，若仍任其自然演變，很難避免物種滅絕趨勢發展。