蔡 奕,舒駿生,謝詠紅
(1.國家林業(yè)和草原局中南調查規(guī)劃院,湖南 長沙 410014; 2.湖南南岳樹木園,湖南 衡陽 421900)
極小種群植物是指分布地域狹窄,長期受到外界因素脅迫干擾,呈現出種群退化和個體數量持續(xù)減少、種群和個體數量都極少、已經低于穩(wěn)定存活界限且隨時瀕臨滅絕的野生植物種群[1]。絨毛皂莢(Gleditsia japonica var.velutina)是全國12種原產地野生數量小于10株的極小野生物種之一[2-3],僅分布于南岳衡山廣濟寺附近山地及其延伸山地,屬于極小野生物種中“野外種群數量極小、極度瀕危、隨時有滅絕危險”的類型[1],為國家一級重點保護野生植物[4],一直以來都是林業(yè)界重點關注和管理的對象,也是當前國家優(yōu)先保護的野生物種。為了加速該種群的恢復發(fā)展,加強其保護利用,為編制其發(fā)展計劃和管理措施提供科學依據,我們試圖收集盡量多的絨毛皂莢文獻,通過整理文獻中的信息,綜合分析其社會認知與擴展的過程。
1.1.1 收集的內容
文獻收集的內容包括絨毛皂莢新種發(fā)表以來涉及其發(fā)現、保護、種質保存與種群發(fā)展、創(chuàng)新技術與開發(fā)利用等方面的資料,即包括含有物種的發(fā)現、定名、詞條創(chuàng)建、物種特性、潛在價值、樹種推介、科學試驗、專題研究、考察報告、就地保存與遷地保存、育苗造林、開發(fā)利用、種群變化、知識普及、物候變化等內容的科技文獻和新聞報道等。
1.1.2 收集方法
(1)通過互聯(lián)網查新獲得文獻資料。主要通過兩條途徑獲取:一是進入科技文獻專業(yè)網站(下稱學術網)網頁檢索,獲取科技文獻。進入的主要網站有國家科技圖書文獻中心(下稱文獻中心)、中國知網(知網)、維普期刊資源網(維普網)、萬方數據知識服務平臺(萬方網)、掌橋科研(掌橋)及百度文庫。二是通過微軟必應(Microsoft Bing)搜索引擎進行搜索,獲得不同門戶網站(下稱門戶網)網頁提供的信息資料。涉及的網站有百度、新浪、網易、知乎、騰訊、搜狐、環(huán)球網、光明網、科學網、央視網、央廣網、中國政府網、國家林業(yè)和草原局政府網等及其下屬分網等51個網站。網站網頁上的資料信息有較多的來源于中國綠色時報、央視新聞、光明日報、中國科學報、三湘都市報、瀟湘晨報、華聲在線、湖南在線、基層政府門戶網等。 (2)通過本單位生產技術處查閱涉及絨毛皂莢的文獻圖書資料。(3)清理本人平時收集和調查的資料。
1.1.3 文獻內容與發(fā)表時間分組分段
根據文獻內容與文體性質將其分為6類:(1)推薦介紹類:發(fā)現新種、創(chuàng)建詞條、樹種介紹與推薦等; (2)試驗研究類:田間試驗、專題研究、考察調研與引種馴化等; (3)科學普及類:知識普及、影像圖片等; (4)新聞報道類:野生植株發(fā)現、種群變化、花果物候、新聞事件等; (5)種群保護利用類:必要性、保護方案、保護措施、種質保存等;(6)生產管理類:政策支持、生產與經營等。
將發(fā)表新種的41年(1982年~2023年)劃分為4個時間段:Ⅰ時段為1982年1月-1992年12月;Ⅱ時段為1993年1月-2003年12月;Ⅲ時段為2004年1月-2014年12月;Ⅳ時段為2015年1月-2023年6月。
1.2.1 文獻數量組成
從1982年至2023年6月,共收集41年內與絨毛皂莢有關的文獻233篇,除去學術網和門戶網兩類網(下稱兩網)網頁中重復出現的文獻后為108篇,其中只有兩篇--- 《絨毛皂莢保護生物學初步研究》和《皂莢屬植物染色體觀察》同時出現在學術網和門戶網網頁。學術網平臺134篇(文獻中心22篇、知網31篇、維普29篇、萬方20篇、掌橋14篇、百度18篇),除去各網站網頁重復出現的文獻后為44篇(含同時出現在門戶網網頁的上述2篇);門戶網平臺99篇,除去網站網頁重復出現的文獻后為66篇(含同時出現在學術網網頁的上述2篇)。這兩類網站中所含的44篇和66篇文獻中,分別有推薦介紹類4篇和20篇、試驗研究類26篇和3篇、科普類3篇和4篇、新聞類2篇和34篇、種群保護類3篇和5篇、生產管理類6篇和0篇。
1.2.2 絨毛皂莢的社會認知度分析
對絨毛皂莢認知的深淺自然會影響到物種保護與發(fā)展的水平。社會認知包括業(yè)內學界的專業(yè)認知與非業(yè)內學界的非專業(yè)認知。業(yè)內學界的專業(yè)認知深度通過業(yè)內學界發(fā)表的科技文獻的數量和質量表達,科技文獻發(fā)表的越多則說明業(yè)內學界專業(yè)認知度就越高。非業(yè)內學界的非專業(yè)上認知的廣度和深度則通過大眾媒體對其傳播的力度實現,傳媒發(fā)表的文獻越多,則反映非專業(yè)上認知度就越高。反之,科技或傳媒文獻發(fā)表的越多則可說明業(yè)內學界和非業(yè)內學界對其的認知度也越高。
為了從文獻資料的時段組成和內容性質組成中分析專業(yè)內學界和非專業(yè)內學界對絨毛皂莢的認知程度,將收集的文獻分類后編制成了圖1和圖2。
圖1 兩網文獻數量依時段的變化圖Fig.1 Changes in the number of literature documents in two networks over time
圖2 不同內容文獻數量依時段的變化圖Fig.2 Changes in the number of literature documents w ith different contents over time
從圖1和圖2中可以看出:(1)圖1中:第Ⅰ時間段,即1982年分別由李丙貴[5]和李林初[6]在《云南植物研究》與《植物分類學報》上以絨毛皂莢新種及新變種發(fā)表文章開始,至1992年12月的11年間,出現的文獻數量均為學術網所有,有11篇;而門戶網上沒有文獻記錄,數量為零。第Ⅳ時間段兩網共有文獻73篇,其中門戶網61篇,占當時段總數的 83.56%;學術網 12 篇,只占16.44%。第Ⅱ時段兩網共有文獻17篇,其中門戶網2篇,占當時段總數的11.76%;學術網15篇,占88.24%。第Ⅲ時段兩網共有文獻10篇,其中門戶網3 篇,占33.33%;學術網6 篇,占66.66%。(2)圖2中:推薦介紹類4個時段上都有各文獻類方柱圖分布,但方柱圖大小變化很大,以第Ⅳ時段圖形最大,收錄文獻17篇,占4個時段總數的70.83%;Ⅰ、Ⅱ時段圖形大小相近;Ⅲ時段占比略有上升。試驗研究類文獻方柱圖中,4個時段上也都有各類文獻方柱圖分布,但方柱圖大小變化較推薦介紹類小,以第Ⅱ時段圖形為大,收錄文獻11篇,占4個時段總數的40.74%;知識普及類文獻方柱圖中,圖形分布不完整,4個時段上只有Ⅱ、Ⅳ時段上有文獻方柱圖分布,圖也較小,文獻數分別為2篇和5篇;Ⅰ、Ⅲ時段圖形位置上空缺。新聞報道類方柱圖中,圖形也不完整,4個時段上也只有Ⅱ、Ⅳ時段上有文獻方柱圖分布,且Ⅱ、Ⅳ時段上文獻方柱圖圖形大小變化很大,第Ⅳ時段方柱圖中含文獻35篇,Ⅰ、Ⅲ時段圖形位置上空缺。種群保護類文獻方柱圖中,缺Ⅱ時段方柱圖形,4個時段上只有Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ時段上有文獻方柱圖分布,且圖形較小,內含文獻數分別為1、2、5篇。生產管理文獻類方柱圖中,只有第Ⅳ時段有圖形分布,其他時段圖形位置空缺。
根據上述數據組成結果做如下分析: (1)絨毛皂莢試驗研究類的文獻以學術網為主,占試驗研究類文獻總數的89.66%;新聞報道文獻以門戶網為主,占新聞報道文獻總數的94.44%;生產管理文獻也以學術網為主,占100%;其他文獻類在兩網上所占比重相近。說明學術網文獻在衡量絨毛皂莢的專業(yè)學界認知上占有大的權重,因為試驗研究類和生產管理類文獻是分別對絨毛皂莢科技進步和種群保存利用的總結與表達。而門戶網文獻類在對絨毛皂莢的非專業(yè)學界認知上占有很大的權重,因為新聞報道是這種認知的記錄和傳播。第Ⅰ時段收錄文獻均出現在學術網上,而第Ⅳ時段新聞報道類在門戶網上占優(yōu)勢。從第Ⅰ時段到第Ⅳ時段文獻數量在4個時段為“低-高-低-高”的波狀變化,而門戶網為“零-低-低-高”的變化 (見圖1)。因此,可以認為絨毛皂莢公開定名發(fā)表后的第1個11年是學界初步認識并接納新物種而缺乏非專業(yè)學界認知的階段,第2個11年是業(yè)內學界深化認知初始擴展種群、非專業(yè)學界開始關注的階段,第3個11年是業(yè)內和非業(yè)內學界認知停滯不前的階段。近10年學界認知度加大,開始重視其研究,且非業(yè)內學界的認知程度也得到很大的提高,為業(yè)內和非業(yè)內學界認知進一步深化的階段,這與1999年國務院發(fā)布的《國家重點保護野生植物名錄(第一批)》[7]將絨毛皂莢列為國家二級重點保護野生植物有很大關系。
2.1.1 絨毛皂莢新物種的發(fā)現與命名
(1)絨毛皂莢新物種的發(fā)現
1954年夏天,原湖南師范學院生物系李丙貴先生帶領學生在南岳實習采集植物標本,對所采標本進行現場鑒定時發(fā)現一種屬于豆科(Leguminosae)皂莢屬(Gleditsia)的木本植物與同屬其他種有別,認為可能是新種。當時限于資料不夠,為慎重起見,李丙貴先生將這個標本送請中國科學院華南植物研究所陳煥鏞與候寬昭兩位教授鑒定。經研究,兩位教授認定是個新種[8-9]。
(2)絨毛皂莢定名
著名植物分類學家陳煥鏞與候寬昭教授根據絨毛皂莢莢果表面密被棕褐色絨毛這一特征將其命名為絨毛皂莢,但當時沒有正式發(fā)表。27年后,李丙貴[5]撰專文在《云南植物研究》1982年第4卷第2期上發(fā)表,沿用了陳、侯兩位教授定的學名,即Gleditsia vestita Chun,et How ex B.G.Li。至此,絨毛皂莢才正式顯露于世,為世人所知。同年,上海復旦大學生物系李林初[6]先生認為其是日本皂莢的親緣種,為一個新變種,定名為Gleditsia japonica var.velutina L.C.Li,在《植物分類學報》1982年第20卷第2期上發(fā)表,中文名仍稱絨毛皂莢。學界對兩種命名都有采用,如《中國植物志》[10]和《中國樹木志》[11]分別采用變種名和種名。
2.1.2 絨毛皂莢種群動態(tài)變化與擴展
(1)原生種群的數量變化
1954年夏,原湖南師范學院李丙貴老師發(fā)現這個新物種時,在南岳國有林場廣濟寺工區(qū)面積約15 hm2的天然次生闊葉林范圍內,發(fā)現有5株原生株大樹[12],呈零散狀分布。2008年3月,南岳區(qū)林業(yè)局李明紅高級工程師陪同申報世界自然和文化遺產的專家,在考察龍鳳溪的過程中,于廣濟寺下方的清云庵發(fā)現1株。2009年,在南岳樹木園進行“南岳森林植被生態(tài)學特征與植物資源利用”項目實地調查時,夏江林高級工程師領湖南省林業(yè)科學院袁正科研究員在劉春元屋場下面山溝毛竹林內發(fā)現1株中齡樹 (現已死亡,袁正科提供)。2016年5月,李明紅、夏江林2位高級工程師陪同湖南師范大學劉克明教授考察南岳鳳仙花科植物時,在廣濟寺上祝融峰路邊南側發(fā)現3株,其中2株為中年樹,1株為幼株[13-14]。2020年7月,國有南岳林場譚澤豐工程師在望日臺之下、禹王古道上段路邊發(fā)現1株中幼齡樹。2021年11月,湖南南岳衡山國家級自然保護區(qū)管理局匡代勇工程師在壽岳鄉(xiāng)紅旗村中山溝發(fā)現絨毛皂莢3株,其中2株為中年樹,1株為萌發(fā)枝幼株。野生種群先后發(fā)現14株,由于人為和自然原因,在絨毛皂莢新植株發(fā)現的同時,也發(fā)生了植株消亡現象。1954-1978年間,第一次發(fā)現的5株,現保存2株,即廣濟禪寺到林場廣濟寺工區(qū)小路與水渠交匯南側1株,林場廣濟寺工區(qū)后面1株。截止到目前,南岳已發(fā)現尚存10株野生絨毛皂莢。
(2)種群的擴展
由于絨毛皂莢繁殖生物學上表現的一些特性,如開花樹稀缺且雌雄株地域隔離、雄花早于雌花成熟、雌花難以受粉等[15-16];結果量小且種子飽滿度低[17];果莢角質化,種子具堅硬種皮,難以吸水膨脹出芽[18];種子吸水后容易腐爛[8],不利于種子發(fā)芽出土;種群原生林地損壞[9],喪失了天然落種成苗的條件,難以天然更新等。依靠天然更新擴大種群數量,幾乎成為不可能實現的事情[8]。種群擴展只能通過人工措施實現。
根據繁殖體類型、種源以及文獻中表達的內容,絨毛皂莢種群的擴展可分為四個階段。
第一階段為原生種子作為繁殖體的起始擴展階段,即1954-1980年,亦即絨毛皂莢發(fā)現至發(fā)表定名前兩年。這一階段主要發(fā)生三件事:①1954年,李丙貴先生發(fā)現這棵果莢密被褐色絨毛而區(qū)別于豆科皂莢屬其他樹種的物種以后,引起了有關植物分類學者、國營湖南省南岳林場和湖南林業(yè)學??萍既藛T的注意。在該物種沒有正式發(fā)表以前,有植物分類學者到此采集標本,也研究其分類和地位,以至于出現了1982年同時在兩種期刊上分別發(fā)表為新種和新變種的文章[5-6]。②1958年,湖南林業(yè)學校到廣濟寺采集了少量種子在林校育苗[19-20],1959年擴種到湖南農校、農學院和長沙市一中校園內,林校校園內存留床苗8株[20]。首次擴展至長沙的這些植株,尚有大樹保存,這些大樹有的早已開花結實[21]。③南岳林場的科技人員在1959年采集種子,1960年育苗成功,獲得絨毛皂莢人工培育的苗木,在林場海拔750 m的香爐峰東南坡造林1.5 hm2[20],至今尚存1株。同時,原湖南師范學院引去幾株小苗,定植于生物系標本園[21],保存1株(樹高12.0 m,胸徑53.2 cm),至2019年3月因城建進行移植,未成功。
第二階段為第一代人工種子回歸原產地和營養(yǎng)器官作為繁殖體開始向域外擴展的階段,時間為1980年秋至1990年秋南岳樹木園人工植株開花結果為止[22]。1954年發(fā)現絨毛皂莢時的5株原生樹,在1954-1978年間消失了3株[16],剩下2株[11]。剩下的2株全為雄株[23]。這意味著從1978年起,沒有再發(fā)現開花結果的新野生植株以前,絨毛皂莢原生種群已無法向外提供繁殖后代的種子。但此時,湖南林業(yè)學校1958年秋引進原生株種子在1959年培育的第一代人工林(8株)中,已有植株結果。這段時間,絨毛皂莢種群擴展有兩種形式。一是種子回歸,在原產地擴展。1980年秋,湖南省南岳樹木園從湖南林業(yè)學校1979年留床苗形成的結果母樹上獲得種子115 g(種子千粒重158 g),回歸原產地育苗,1981年獲得一批子二代苗,植于樹木園內[24],這是一次回歸式的擴展。二是利用原生植株的營養(yǎng)器官無性繁殖擴大種群數量[21-22]。這一階段,南岳樹木園通過嫁接繁殖先后獲得兩批嫁接苗木[21],也植于園內。這一階段,盡管種源極度缺少,在南岳樹木園的努力下,仍培育出苗木2 200余株[22]。這些苗木除自用以外,還向域外輸送至9?。ㄊ校┑慕虒W和科研單位[22]。這幾批苗木成林以后,成為后續(xù)種群擴展的重要種源地。
第三階段為人工林開始結果至發(fā)現原生種群新結果株,以多種繁殖方法并存擴大本地種群數量和外輸擴大分布區(qū)的發(fā)展階段,時間是1991年至2012年底。上世紀80年代初先后在原產地栽植的那些植株,從1990年發(fā)現開始結果[22]以后,結果樹不斷增加,雖然產種量小,飽滿度低,但畢竟年年有種子產出,為種群擴展創(chuàng)造了條件。這一階段的擴展特點,表現為原產地數量擴大和向異地擴展。到達異地的植株,在異地已開花結實,并在異地得到繁殖栽植[25-28]。
第四階段為發(fā)現野生新結果樹至優(yōu)選樹的繁殖發(fā)展階段,時間為2013-2023年。這一階段先后在2012年、2021年和2023年新發(fā)現有絨毛皂莢新野生株[13-15]。這3次新發(fā)現的野生植株中,有3株結果樹和1雄株。同時,原生絨毛皂莢子代樹中有30多株也已開花結實。這不但能在種群擴展時提供原始的種質,還能為種質的優(yōu)質利用創(chuàng)造條件。南岳樹木園在選擇優(yōu)樹、精細規(guī)劃的前提下,建立了種質資源保存庫。種質資源保存庫分為一個主庫和兩個副庫,區(qū)域面積61.25 hm2,共有人工培育的絨毛皂莢1 210株[16]。現在全國十幾個地方都有從原地種質資源庫引種的絨毛皂莢[16]。
(1)絨毛皂莢公開定名發(fā)表后的第1個11年,是為學界初步認識并接納新物種,而缺乏非專業(yè)學界認知的階段,第2個11年是業(yè)內學界深化認知初始擴展種群、非專業(yè)學界開始關注的階段,第3個11年是業(yè)內和非業(yè)內學界認知停滯不前的階段,近10年為業(yè)內和非業(yè)內學界對其認知進一步深化的階段。業(yè)內學界的認知先于非業(yè)內學界的認知。
(2)野生種群數量有一定的波動變化,從1954年發(fā)現5株起,先后在2009、2012、2019、2021、2022和2023年六次調查發(fā)現10株,但因人為和自然的原因,又先后消亡5株,現有野生植株10株(含1萌生幼株),其中開花結果4株(內有1雄株)。
(3)種群擴展大致可分為四個階段:即原生種子作為繁殖體在原地和異地初始擴展階段,時間為1954-1980年;第一子代種子回歸原產地和營養(yǎng)器官作為繁殖體并開始向域外發(fā)展的階段,時間為1980年秋至1990年秋南岳子代株開花結果;子代林生殖成熟至種群新結果野生株發(fā)現,以多種繁殖方法并存擴大本地種群數量和外輸擴大分布區(qū)的發(fā)展階段,時間為1991年至2012年底;野生種源和優(yōu)樹種源繁殖并向外域提供的擴展階段,時間為2013-2023年。
(4)雖然種群經過人工擴展的途經擴大了種群數量,得到了種質基因的保護,但保存的株數還沒有高于穩(wěn)定存活界限的最小生存種群數量(5 000株)[29],況且野生種群仍小于10株,天然更新難以實現,仍處于極度瀕危狀態(tài)[13-18]。域外擴展雖然已在一些引種點成功定居,也僅處于保存種質的階段[25-26,28],還沒有檢索到群體組成結構的報道。絨毛皂莢種群的恢復利用,還任重道遠。這需要從保護利用的重要性和技術研究的必要性上深化認知、加大投入、強化管理,解決種群恢復擴展上的認識問題和技術問題。