竹子开花对大熊猫生存影响分析_王小红.pdf

文章编号:1004-5422(2009)01-0016-05竹子开花对大熊猫生存影响分析王小红(成都大学旅游文化产业学院, 四川成都610106)摘要:大熊猫是我国的国宝,保护大熊猫具有重要的社会和生态意义,竹子周期性大面积开花对大熊猫的生存造成了威胁.探讨了大熊猫栖息地竹子开花的原因,分析了竹子开花对大熊猫的影响,提出了现阶段解决竹子开花问题以保护大熊猫的对策.关键词:大熊猫;竹子开花;保护对策中图分类号:S718.6文献标识码:A0 引言7 420 ha ;陕西佛坪娘娘山自然保护区的巴山木竹、秦岭箭竹也出现抽穗开花现象,单株抽穗最多大熊猫是珍贵的自然和物种资源,具有极高的达30余枝,开花竹面积达到11.5 ha;四川北川的科研和观赏价值.早在3 000年以前的《诗经》等片口自然保护区是这次竹子开花最严重的地区, 古籍中,已把大熊猫视为珍兽.大熊猫憨态可掬的根据有关部门调查显示,在海拔2 700 m以上的缺独特容貌以及濒危状况已经凝聚成一股力量,使苞箭竹和团竹几乎全部枯死.2002～2007年,大熊大熊猫保护工作得到了广大社会公众的热烈响应猫主要分布区的邛崃和岷山山系,刺竹和水竹均和支持.大熊猫尤其是野生大熊猫的保护,在很大出现大面积的开花现象,最终几乎全部枯死.对程度上就是对其栖息地和食物来源的保护. 此,大熊猫所在区域各省的有关部门也于2005年大熊猫的食物非常独特与专一,其食物中制定了“大熊猫主食竹大面积开花应急处置预99 %以上是竹子.竹子与一般植物不同, 一生只开案” ,对各保护区的竹子开花情况进行严密监控, 一次花,而大多数竹子开花后死亡.近几十年来大一旦竹子开花面积超过15%,就采取全面应急措熊猫栖息地竹子周期性大面积开花枯死已成为困施,随时准备救助缺食饥饿、感染疾病的大熊猫, 扰其生存的一个非常严重的问题.1974～1976年, 尽量减少竹子开花对大熊猫的威胁.四川岷山和邛崃山系竹子出现大面积开花,大熊竹子周期性的大面积开花,尤其是天然竹林猫由于严重缺食而营养不良,出现大熊猫因病饿的大面积开花往往具有突发性,到目前为主,还没而死亡的现象,在局部地区大熊猫的死亡率高达有比较有效的治理办法,而且开花后竹林的恢复80 %[1] .1983 ～ 1985 年,四川邛崃山、岷山、大相岭、一般需要8～10年时间,难以在短时间内满足大小相岭和陕西秦岭等大熊猫栖息的5大山系,不熊猫的取食要求.因此,竹子开花已经成为威胁大同程度地发生了竹子大面积开花现象,其中,冷箭熊猫生存的重要自然因素.竹开花为82%,华桔竹开花达58%,致使大熊猫食1 竹子开花及对大熊猫的影响物缺乏,出现十分严重的灾情.据统计,这期间大面积箭竹开花枯死,造成为数不少的野生大熊猫 1 .1竹子开花成因分析死亡,对其生存繁衍造成极大地威胁,引起了国内对于竹子开花的成因,许多研究者依据外部外各界的关注.2004年,大熊猫保护区又出现不同环境的变化予以推测,提出了各种学说来解释竹程度的竹子开花现象:例如,甘肃白水江自然保护子开花现象,如病理学说、营养学说、周期学说、个区的7个区域出现箭竹开花现象,总面积达体变异和突变学说、气候学说等[2-4].此外,也有一收稿日期:2009-01-21.作者简介:王小红(1971— ),女,博士,讲师,从事竹类植物生态与培育研究.第1期王小红:竹子开花对大熊猫生存影响分析· 17 ·些学者认为,竹子开花是由其独特的生物钟所调控,存在着不同的内在遗传机理[5,6].纵观各家的观点,其主要论点可概括为两个:一个是内因论,一个是外因论.1 .1.1竹子开花的内因论 .关于竹子的开花现象,我国是最早对此作出记录和解释的国家.早在2000多年前的《山海经》中就有“竹生花,其年便枯”的记载.《宋史·五行志》载:“宋徽宗政和四年(公元1114年)8月,建州境内竹生米数千万石” .对于竹子开花的成因,晋代戴凯在其所著的《竹谱》中曾记述:“竹六十年亦易根,易根辄结实而枯死.”这不仅对竹子开花的周期(60年)进行了记录,而且揭示了其开花的成因为“易根”,此观点可以说是竹子开花内因论的典型代表.内因论者最有力的论据是竹子均在相近的时间内同时开花.多个证据表明[7,8],竹子是具有很强同步开花特性的生物种,这就使得同一来源的竹子不管它们在世界哪一个角落都会在同一时期内开花结实死亡.例如,日本的淡竹移自中国,英国的淡竹移自日本,1907年中国浙西的淡竹开花,日本的淡竹和英国皇家植物园的淡竹均于1909年开花.内因论从本质上说应该是周期说,即竹子开花具有一定的周期,而周期则取决于竹子的内部发育节律.陈嵘研究了中国和日本竹子开花的历史记载,发现毛竹开花的公元年代为60的倍数,美国Adamson报道白哺鸡竹开花周期约为43年,有学者报道牡竹开花周期为47年,浙江箬竹100年开花1次,《昌化县志》记载箭竹曾于公元1491, 1541 ,1607 年开花 ,开花期间相隔 60 至 66 年[7] .不过,内因论无法解释开花周期的变异,某个竹种的开花周期可能不是固定不变的,例如毛竹的开花周期据文献记载是67年,而浙江安吉的大面积毛竹林,根据历史记载可追溯到宋代嘉泰年间(1201～1204年),至今未见发生大面积毛竹开花造成灾荒的记载,可见竹子开花在很大程度上是环境条件影响所致[6].1 .1.2竹子开花的外因论 .持外因论观点的学者认为,竹子开花主要是外部各种恶劣环境影响的结果.国外外因论以Brandi 为代表,他认为“干燥的天气和不适的滥伐 , 足以诱导竹子趋向开花” ,即竹子开花是受降雨等外界因素对其生理过程的影响所控制,环境变化会引起竹子的开花[ 6] .学者Campbell 根据中国喜马拉雅竹子开花标本、分类记录及文献资料, 用时间换算法检验开花周期、干旱周期和太阳黑子最大出现周期, 认为该种竹子一般开花死亡的周期是 10 ～ 12 .5年的整数倍, 在西方是 14 ～16 .5年的整数倍.大面积竹子开花往往在干旱过后,与 11 ～ 22 年的太阳黑子周期相联系[ 8] .国内也有干旱、土壤缺水或水分过高、土层浅薄等自然环境条件变化会促使竹子提早开花结实的文献报道[ 6 ,7] .目前,国内外的外因论者罗列了大量的环境(特别是干旱)与竹类开花相联系的材料, 例如:印度茨竹于1812年大旱时开花,实如麦粒,群众采食以代粮食,赖以生存者甚众(中国古籍类似记载也是相当多).1899年,印度雨季无雨,次年发生大旱,北部的竹林突然开花.1935年,四川省南川县金佛山方竹林开花,当时四川亦发生旱灾.因此,许多学者认为,干旱的环境为竹类开花的诱因.在正常情况下,植物体内的水分随着衰老而不断下降,至于干旱年份,土壤水分缺乏,空气干燥,竹类植物吸收水分困难,由营养生长转向生殖生长,加速了其衰老的进程.综合国内外研究结果可以初步确定,竹子开花是一种正常的生理现象,主要受其本身的遗传因子和外界环境条件两方面的制约,随着竹子的生长发育,其生存潜力降低,如果在此过程中出现某些不利因子,竹子将提前开花,而且竹子开花往往在其外部环境和自身生理和生态方面均有所表现.1 .2大熊猫食用竹开花成因分析大熊猫以高山竹类为食,目前在岷山、邛崃山等山地分布较广的竹种如缺苞箭竹、冷箭竹、紫箭竹、拐棍竹和糙花箭竹等,是大熊猫最喜食竹种.这些竹种多为高山竹类植物,属自然竹种中的小径竹,长期生长在高寒山区原始森林林冠下,过去几乎处于自生自灭的状态.由于长期适应林下荫蔽的森林环境,因而其生长发育与上层林木关系极为密切,并受上层乔木郁闭度变化的制约.廖志琴等[9]通过对大熊猫主食竹缺苞箭竹的实地研究发现,缺苞箭竹进入衰老期、花期后,单位面积内的开花植株随着郁闭度的降低而增加,并随着年份的增加,郁闭度小的比郁闭度大的开花速度快,高、径、枝、叶生长量与生物量总是郁闭度大的大于郁闭度小的,花期、衰老期植株水分含量随着年龄的增加而降低,高、径生长随着年龄的增加而增加,即随着发育阶段的老化,高、径生长呈下降趋势.笔者通过对近几十年来竹子开花现象研究发现,大熊猫主食竹之所以会大面积同时开花,主要是因为在长期的自然更新条件下,受大致相同的自然因素的影响和制约,大熊猫栖息地的天然竹林在基本类似的植被和气象条件下逐步形成了同期开花的一个最终结果.换言之,是因为长期生活在相同的生境条件下,加之长期的天然开花、结实、下种和自然更新导致了天然竹林几乎都是同源的竹种,即同源的竹子生活在相同的自然环境下最终导致了该种竹子的大面积同时开花.因此,生存环境的单一化和共同的起源是引起竹子大面积开花的根本原因.对于分布于 2 500 m海拔高度以上的人类干扰活动非常小的大熊猫栖息地天然竹林的情况更是如此.因此,对这些竹林进行适当的人工混交改造也许可以在一定程度上解决竹子的大面积同时开花问题,但这种方法的可操作性以及对大熊猫栖息地的干扰需要进行小范围的实地试验后才能确定.1 .3竹子开花对大熊猫的影响从理论上来说,竹子开花并不会对大熊猫造成威胁.有些专家认为,从长远来说,竹子开花甚至有利于大熊猫种群的改善.大熊猫的主食竹子有几十种,其中一种或几种开花但还有其他种类存在.大熊猫有嗜好单一食物的习惯,会长时间只吃一种竹子,该种竹子开花死亡后,大熊猫将不得不寻找其他食物,其中老弱病残的大熊猫可能会被淘汰,此时大熊猫种群数量虽会下降,但等竹林恢复后,大熊猫的种群也会很快恢复,而且种群的生存能力将会更强[10].此外,竹子的死亡与更新也是新陈代谢,会促进竹子营养水平的提高.在历史上,就有多次竹子大面积开花的记载,但这并没有导致的大熊猫的灭绝.究其原因是由于在历史上人类的活动并没有侵入到大熊猫的分布区,大熊猫的生活环境没有遭到很大的破坏,其中生长着不同种类的竹子,所以当其中某一种竹子开花时,大熊猫还可以采食别的未开花的竹子,维持正常的生活[11].但从大熊猫目前所处的实际状态来看,这种“优胜劣汰” 论必须建立在熊猫栖息地竹类品种多、分布广的基础上.目前,农业垦殖和森林采伐的扩大,使得大熊猫的栖息地退缩到了山体的上部,形成“孤岛状”的分布.这些地方水源较少,竹子等植被种类比较单一,一旦竹子大面积开花,就会对大熊猫的生存造成威胁[10-12].例如,1974～1976 年, 岷山的竹子大面积开花枯死, 形成了一个面积为数千平方公里的竹子开花枯死区,其中心地带由于海拔较高,竹种少,因此灾情特别严重,造成大熊猫死亡;2004年,片口保护区竹子开花,熊猫可食竹只有3种箭竹,其中2种开花了,大熊猫能吃的主要食物只剩下一种,而且分布范围都在低海拔区域,这就必然会影响到大熊猫的采食和生存,并且在10～15年内,开花的2种箭竹处于自然更新恢复期中,必然会导致大熊猫的食物结构单一化,活动范围缩小,从而造成近亲繁殖,这不利于它的基因发展.而且大熊猫活动范围下移会更接近人类的活动区域,其活动走廊就会被日益频繁的人类活动所干扰甚至于阻断,从而加剧大熊猫栖息地的“岛屿化”,这自然会增加片口地区的大熊猫与其他种群相遇并进行交配的困难.因此,竹子开花在造成熊猫食物来源大大减少的同时,也加剧了其生存环境的“破碎化”从而导致近亲繁殖几率增加,不利于大熊猫的生存和保护.2 解决竹子开花问题 ,保护大熊猫的主要对策大熊猫之所以成为濒危物种,究其根本原因在于随着社会的发展,人类的经济活动诸如森林采伐等导致大熊猫栖息地丧失或破坏,或是大片的连续栖息地被人工设施诸如公路、水库、矿山、铁路,农田、建筑物等分隔成若干互不相连的“岛屿” ,造成其生存环境的变化,阻碍了大熊猫的正常迁徙和基因交流,导致大熊猫对竹类开花等自然威胁因素抵抗能力下降,以及种群和种内基因的衰退.李承彪[1]、廖志琴[9]等通过对大熊猫主食竹的多年实地研究发现,大熊猫主食竹的开花周期与其周围植被的郁闭度存在明显相关性.由于大熊猫主食竹属高山竹类,地域分布与其他竹类有较大差异,并且高山竹类是亚高山针阔混交林或暗针叶林下的灌木层,长期适应林下较荫蔽的环境,生长发育与森林环境有密切的关系,尤其在成熟期以后,竹林上方森林郁闭度的下降,起着主要的促进作用:即促进生存潜力下降,促进生理衰老、促进发育过程,成为开花、养分下降的外因.在低郁闭度的林地条件下,箭竹个体达到开花的年龄约为59～69年以上,而在较高郁闭度如0.7的条件下,个体开花年龄可延长达75～115年以上,表现出无限生长的能力.因此,从根本和长远来看,解决竹子开花问题还是要从恢复和保护大熊猫的栖息地入手:一方面要扩大大熊猫栖息地,建立各保护区之间的活动走廊;另一方面要保护和改善大熊猫栖息地植被、提高栖息地的生态环境质量,使大熊猫在面临竹子开花时有更多的选择和活动余地,减少竹子开花对其生存的威胁,这也有利于消除种群间的隔离,增强种群间的基因交流,从而增加大熊猫的生存能力.此外,还应切实加强保护区植被的恢复和保护,这对延缓竹子衰老、延迟竹子开花,减少竹子开花对大熊猫的威胁也具有非常重要的近期和现实意义.从目前的现实情况看,还无法在短时间内完全消除人类活动对大熊猫的影响,继续扩大保护区的面积也存在很多实际困难.而且扩大保护区面积、恢复大熊猫栖息地往往需要一个漫长的自然演替过程,尤其是在已经大面积开花的保护区内.因此,现阶段的工作重点应集中在对已开花竹林的人工复壮更新上,即对已经大面积开花的竹林,除了要加强对保护区的巡护,密切注意大熊猫的活动,积极对病饿大熊猫进行救治外,还要通过采取人工干预的方式促进开花竹林的尽快更新和恢复.竹林一旦出现开花,就应及时伐除开花竹株或竹丛,挖除其竹蔸和竹鞭,进行全林松土,重施氮肥,促进新鞭生长和萌笋成竹,阻止开花蔓延,使竹林复壮.竹林开花成灾的,可以进行人工造林更新.对于丛生竹,可利用竹丛中未开花的新竹,通过分株栽植或埋干埋节进行造林,一般3～5年可成丛成林;在开花竹丛下,可对天然下种的幼苗,通过人工抚育管理复壮竹丛.对于成片开花的散生竹林,可以引进优良母竹进行栽植更新;还可以在开花竹林内,松土施肥,促进天然下种幼苗成林成材.不论何类竹种,均可采收其种子进行人工育苗和造林,一般3～5年可以成林,8年左右可以成材.但由于大熊猫保护的特殊性,在进行人工干预的过程中,要注意控制人工干预的范围和程度,以不影响大熊猫的正常生活为限度.同时,在进行引种营造竹林时要选择熊猫喜食的竹种,且不与保护区内已经开花的竹子同源,同时必须了解种源林的开花历史和是否有开花预兆,以免引种不久就开花成灾.此外,应加强竹子开花的基础研究,明确竹子开花和原因和机理,并在此基础上建立竹子开花预警系统,对大熊猫保护区的竹林实现有效的监测,对竹子开花做出及时准确的预测预报.只有这样才能防患于未然,也才能实现对大熊猫切实有效的保护,减少竹子开花对大熊猫的威胁.最后,在扩大和恢复大熊猫栖息地的同时,要有意识地营造经过实际验证比较适合大熊猫的生存但其基本的生态环境特征与以往的栖息地具有一定区别的地域,从而使大熊猫的栖息地不仅具有丰富的生物多样性,更具有丰富的环境多样性,减少竹子大面积开花的几率,降低竹子开花对大熊猫的威胁.参考文献 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