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中國東海近陸島嶼植物考察

中國東海海域島嶼的數量佔中國海島總數的60%以上,除舟山群島和平潭島等較大的島嶼外,更多的是面積不足1平方千米的小島。2011年起,上海辰山植物園開展了東海海域島嶼植物的採集、引種和保育等工作,筆者全程參與了野外科考。本文將為讀者朋友介紹我國東海島嶼的特色植物、植被類型及其現狀。

關注·保護 豐富的植物多樣性

中國東海近陸島嶼主要分布在浙、閩兩省的海岸線上,北起長江口外的佘山島,南到台灣海峽的東甲——小日列島。東海近陸島嶼具有豐富的植物多樣性,約佔整個華東植物區系維管束植物物種數量的40%,僅在浙江諸島就有維管植物900餘屬近2 000種。島嶼環境中的一些極端環境因子(如高鹽鹼、季節性大風及伴隨的強降水、強日照等)所塑造的大量濱海特色植物是眾多植物園、科研院所重要的引種、栽培、科研及科普材料。但由於本地區處於中國生物多樣性中心區域之外,存在交通不便和天氣變化無常等客觀因素,該地區的植物研究直到20世紀80 年代才陸續被人們關注。

東海作為中國沿海經濟帶最具活力的地區之一,沿海經濟的快速崛起一直引人注目。但在過去的70年里,因工業化和城市化進程,中國海岸線的人工化比例急劇上升,這樣的轉變給沿海地區帶來了巨大的生態環境壓力。隨著近年的島嶼旅遊熱和開發熱等活動,更是對島嶼的原生植被產生了深遠的影響,物種入侵和生物多樣性降低等問題接踵而至,使島嶼植被的科考和保育形勢日趨嚴峻。

(礁石海岸植被)

上海辰山植物園一直重視沿海島嶼植物區系的研究工作。2011年,在上海市綠化和市容管理局的支持下,上海辰山植物園與華東師範大學、浙江農林大學合作,啟動了「中國東海近陸島嶼植物多樣性調查與編目」項目,對東海近陸島嶼植物的現狀展開詳細調查。筆者有幸參與其中。

(礁石海岸特色植被)

(科研人員在收集海島特色植物種子)

(舟山新木姜子)

數據·方法 大數據背景下的植被考察

考慮到我們計劃調查的海域南北跨度超過5個緯度,即從最北部的大戢山島(30°48"36")至最南端的湄洲島(25°03"20"),包括了2000多個大大小小的島嶼,以現有條件不可能也沒有必要逢島就上。通過前期調研和分析,我們最終劃定了4個地理單元,即舟山群島及杭州灣、浙江中北部沿岸、浙江南部沿岸和福建中北部沿岸。綜合考慮植被類型、物種豐富程度以及交通情況後,我們共選擇了其中63個島嶼進行植物考察和採集。隨著研究手段的多樣化和多學科交叉滲透,當代的植物科考逐漸趨向於綜合型考察,獲得的考察數據和材料也越來越多元化和可視化。

截至2016 年,項目組成員共採集到植物標本9372號,已鑒定被子植物144科635屬1 349種,收集了1 100個物種 3000餘份分子材料(乾燥葉片形式保存),引種栽培濱海特色植物120餘種,拍攝野外圖片逾1.5萬張,有準確地理坐標的植物共計134科555屬1 034種。野外考察獲得的第一手材料和數據是進行下一階段工作,即植物資源保護、研究和利用的重要基礎。

綜合·分析 海島植被的概況

東海近陸海域的制高點位於浙江省普陀區的桃花島對峙山(海拔539.4米),本海域的島嶼地貌整體平坦,喬木樹種成分單一,結構簡單。常綠針葉林以人工造林樹種(馬尾松、黑松和杉木林)為主,其中以黑松分布範圍最廣,黑松對於立地條件要求不高,因此在一些礁石海岸和岩石裸露的嚴酷生境依然能見到。但海島植被普遍存在成林不成材的特點,樹榦扭曲、生長緩慢,僅能作薪炭林。

(東海島嶼分布衛星圖)

闊葉林可分為落葉闊葉林、常綠闊葉林和常綠-落葉混交林三類。海島的落葉闊葉林分布面積狹小,常零星散布,如麻櫟林、白櫟林、楓香樹林、野梧桐林(僅見個別島嶼)、山槐林和僅分布於琅岐島的朴樹純林;常綠闊葉林則以人造林樹種為主,如大部分島嶼栽種用以防風固沙的木麻黃林(部分島嶼種植超過50年,整體林相呈衰落跡象)、溫州灣以南的台灣相思林、桉樹林和黑荊林,少量大島零星小片的青岡林(桃花島等)以及僅見琅岐島的木荷林(當地風水林);常綠-落葉混交林主要為香樟-楓香樹林、紅楠-青岡-野梧桐林和香樟-苦楝林。

灌叢是東海島嶼的主要植被類型,其中還有一些喬木的萌生灌叢,可分為落葉灌叢和常綠灌叢。前者包括化香樹萌生灌叢、野梧桐萌生灌叢、芙蓉菊灌叢和美麗胡枝子灌叢。後者有檵木灌叢(半常綠)、柃木灌叢、濱柃灌叢、大葉胡頹子灌叢、赤楠灌叢和倒卵葉算盤子灌叢(多見於福建海島),還有熱帶指示性海岸灌叢,如苦檻藍灌叢和草海桐灌叢,個別海灘和礁石海岸邊有逸生的龍舌蘭灌叢。

草叢植被類型在海島有較豐富的資源分布,以禾本科的白茅、芒、細柄草、毛稈野古草、野青茅、鴨嘴草、狗牙根、假儉草、鋪地黍、結縷草和鼠尾粟,菊科的假還陽參和傘形科的濱海前胡等為主。

濱海鹽生和沙生植被是海島特有的植被類型,在東海島嶼分布有鹼蓬-鹽地鹼蓬鹽生草叢、鹼菀鹽生草叢、篩草沙生草叢、單葉蔓荊灌叢、矮生薹草-匐枝栓果菊群落、海濱月見草-絹毛飄拂草群落、珊瑚菜-絹毛飄拂草群落和單葉蔓荊-老鼠艻群落等。

此外,還有沼生植被,如大米草群落、互花米草群落、鹽地鼠尾粟群落和海三棱藨草群落等。在福建沿海有部分島嶼正在開展紅樹林人工撫育項目,如湄洲島南端的一處灘涂已有上千平方米的秋茄樹群落,生長狀況良好。

在海島調查中,有一類植被類型是令筆者印象最為深刻的,即荒山瘠地草叢,最具代表性的如蜈蚣鳳尾蕨-蘭香草群落、佛甲草群落和圓葉景天群落。這一類型的植物能夠巧妙地利用石縫中極為瘠薄的土壤生存,並且群落頗具規模,其中一些群落(如圓葉景天)在秋季還會變色,點綴著原本荒蕪單調的海島裸岩。

特異性·特有性 東海島嶼植物掠影

東海近陸島嶼跨越5個緯度,南北存在溫度差異,植物的分布也呈現了一定的緯度地帶性。如植物區系中熱帶類型與溫帶類型的比例表現出從北至南遞增的趨勢。以溫州灣為界,南北海域植物種類存在一定差異,一些類群僅見於溫州灣以北,即浙江中北部與南部海域,如大花無柱蘭、闊葉老鴉瓣和舟山新木姜子等。僅分布於溫州灣以南海域的種類則更豐富,如草海桐、丁癸草、厚藤、黃細心、假馬齒莧、車桑子、廣州山柑、苦郎樹、球花腳骨脆、台灣虎尾草、鋪地蝙蝠草、田蔥和苦檻藍等。受到太平洋西邊界暖流黑潮等影響,此處的積溫要高於同緯度陸地,降水也更為充沛,相比與同緯度內陸山地丘陵,東海島嶼具有更豐富的熱帶類型植物區系成分。

地區性植被的魅力在於它的特異性和特有性。特異性是指一個物種受到當地特殊氣候的影響而呈現出與別處不同的生態類型,如在海島或濱海這樣的環境中,最典型的特徵就是株形矮化,俗稱「小老頭樹」。此外,還有葉片增厚和毛被增多等以降低蒸騰速率、減少強光灼傷的特性。當這些特殊的適應性特徵經過環境長期的選擇逐漸穩定下來,並與大陸種群因一些地質事件發生交流障礙,進而形成生殖隔離時,新種便形成了;若只在某個範圍發生,就會形成特有種。

海島特有植物往往會在名字中帶有「海」或「濱」的字樣,如濱海珍珠菜、濱海前胡、濱柃、海刀豆和海濱月見草等;也有直接以海島名稱命名,如普陀鵝耳櫪、普陀狗娃花和舟山新木姜子等;當然也有不那麼直白的,比如腎葉打碗花、厚藤和珊瑚菜。

(濱海前胡)

(濱海珍珠菜)

(海刀豆)

普陀鵝耳櫪自1932年鄭萬鈞先生髮表該新種至今,野生植株僅剩1株,殘存於浙江省普陀區佛頂山,從某種程度上見證了島嶼植被在島嶼經濟文化發展過程中的遭遇。儘管多方科研人員通過各種技術手段儘可能增加母樹的克隆體(僅浙江獲得了超過3萬株人工繁殖苗),但是人工苗遺傳背景過於單一,對病蟲害和氣候變化的抵抗性差,距離回歸野外及實現種群的自我穩定和繁衍還有大量工作要做。

腎葉打碗花的種加詞soldanella也是報春花科雪鈴花屬的屬名,藉以形容腎葉打碗花葉形與雪鈴花屬類似,其實另外一個名字——濱旋花——更能代表其生境特點。腎葉打碗花常成片生長於砂質或礫質海灘,自遼寧到台灣各省沿海均有分布。葉腎形,質厚;花淡紅色,鍾狀,是非常美麗的多年生觀花植物。

(腎葉打碗花)

厚藤為旋花科番薯屬多年生藤本,廣佈於熱帶沿海地區,浙閩海濱常見。本種還有馬鞍藤、沙燈心、厚藤和海薯等別名。厚藤是非常廣布的耐鹽植物,種子密被毛,能在海水中長時間漂浮而不受傷害,是著名的依賴海洋擴散的物種。

(厚藤)

(厚藤種子被毛)

珊瑚菜是傘形科多年生草本,全株有白色柔毛;根細長,圓柱形,長可達70 厘米。莖露出地面較短,地下部分伸長;葉多基生,厚;頂生復傘形花序,緊密,密生長柔毛。珊瑚菜為國家Ⅱ級重點保護植物。其根加工後入葯,稱「北沙參」,以山東萊陽產為最佳,素有「萊陽沙參」之稱。

(珊瑚菜)

老鼠艻是禾本科鬣刺屬多年生草本,雌雄異株,雌株小穗密集成頭狀,成熟時整個脫落,在海風的吹動下,四處滾動,種子便在這一過程中完成了散播。老鼠艻的鬚根長而堅韌,稈粗壯堅實,平卧地面可長達數米,是海邊優良的固沙植物。

(老鼠艻群落)

單葉蔓荊為中國產唇形科(原馬鞭草科)牡荊屬下唯一匍匐生長的灌木,自遼寧到廣東的沿海沙灘均有分布,廣佈於東亞、太平洋群島。本種常在莖節處生不定根,以此匍匐生長,擴散速度較快,在福建中南部島嶼可見大面積生長為單一灌叢。花色有白、淡藍和紫紅等,果序圓錐狀頂生,核果有厚實的疏水性角質層包裹,可通過洋流擴散。但單葉蔓荊引入北美洲後,成為沙灘入侵物種,現已被美國的多個州立法禁止交易、種植。更有環保人士認為,沙灘大面積的單葉蔓荊可能對當地海龜的繁衍造成嚴重阻礙,如母海龜挖坑產卵及小海龜孵化後回歸大海。有研究報告表明,單葉蔓荊可高效釋放氯甲烷,或許是對鹽生環境的一種適應,但若不加控制任其瘋長,持續性的氯甲烷釋放有可能對臭氧層造成破壞。一個自然演替到穩定階段的生態系統,各個物種之所以能達到一個動態平衡的狀態,是因為存在一些環境限制因子制衡不同物種間的數量及分布,但如果人們在沒有深入研究的情況下,貿然地進行引種栽培,極有可能造成嚴重的物種入侵和生態災難。華東地區的加拿大一枝黃花、鳳眼蓮和豚草等都是深刻的教訓。

芙蓉菊為菊科多年生半灌木,全株密被灰白色短柔毛,葉片狹匙形或狹倒披針形;頭狀花序排成具葉的總狀花序,黃色,緣花雌性,盤花兩性,是沿海特色植物中「高顏值」的觀葉植物,已被開發為園林觀賞品種。據文獻記載,芙蓉菊在民間常用作治療「小兒驚風,麻痘作癢」的草藥。華麗的外表和豐富的內涵也是造成其野生種群受到威脅的主要原因,亟待開展保育工作。

(芙蓉菊)

結語海島考察與內陸考察的最大不同在於交通工具的限制。許多海島,特別是無人島,登島難度較大,基本只在休漁期才有可能租借到漁船出海,且受天氣影響很大。一次,我們準備去上海金山區的大金山島考察,前一天晚上已經和船主商量妥當,然而,當我們第二天凌晨2點出發,趕了近兩個小時的路到達碼頭時,卻不見船影。後來才知由於風浪較大,我們租借的漁船吃水淺,不能出海。僅僅是約30分鐘的航程,一個來回就要花費2 000元船費,而且還會出意外狀況,只能被動地調整出行計劃。綜合交通不便和考察費用高昂等原因,中國海島的植被考察和研究還有諸多薄弱之處,大量工作亟待深入開展。

隨著近年來島嶼開發旅遊的持續增溫,島嶼與大陸間交流頻繁,一些外來物種無意間被帶到了島上,對原本脆弱的植被生態系統造成了極大威脅,加之島嶼上人工造林所選樹種單一,常常在成片的人工林下看到外來入侵植物,如在福建中北部部分島嶼上的台灣相思林下幾乎長著清一色的白花鬼針草。原生植被僅在島嶼周邊的礁石海岸有殘留,而鹽生和沙生植被因沙灘的開發建設也面臨絕跡的風險。誰又能保證這其中沒有尚不為人知的植物新記錄、新類群?

中國沿海島嶼的植被資源情況,經過自20世紀80年代以來4次全國性大規模考察之後,有了一定的認識。然而,伴隨著經濟開發建設,且目前東海海域還未有專門以維管植物為保護對象的國家級自然保護區,部分島嶼的植被面貌受到強烈干擾。上海辰山植物園希望通過在此海域長期的考察、監測,為中國海岸帶植被資源的保育研究和開發利用貢獻一分力量。

(海濱月見草)

(熱帶海岸指示性植被——草海桐灌叢)

(作者單位:上海辰山植物園)

本文刊發於《大自然》2018年第1期原創作品

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