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拯救濒危水松 守护世纪年轮

作者:中科院地质地球所
拯救濒危水松 守护世纪年轮
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水松(Glyptostrobus pensilis Staunton ex D. Don)为柏科水松属单种属植物。它来自远古,曾经伴随过恐龙的咆哮声,也见证了人类进化的历程。水松有丰富的化石记录,在古代文献中也多有记载,有“世纪年轮”之美誉。如今水松已经是濒危植物,如何科学地保护它们,让这一抹从远古走来的绿色不离我们远去,是亟需深入思考和研究的问题。

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福建省宁德市屏南县岭下乡上楼村野生水松群落 摄影/王瑞江

水松的生物学特性

水松是单性花植物,雌雄同株。成年树在最初开花的数年内只形成雌花,几年后同株上会陆续开出雄花。雌花花期短,每年通常只有两个星期,在以风为媒介进行传粉后,发育形成的球果最多只有五六粒种子。种子萌发条件要求严苛,落在水湿之地或干旱的土壤中均不能发芽。

水松喜光怕旱,不耐庇荫,具有一定的抗盐能力,适宜生长在含水量大、通气良好的中性冲积土和沼泽土中。水松对生境条件的要求非常严格,在生长过程中对海拔、坡向、坡位变化较为敏感。水松易受病虫危害,造成树干中空,球果腐蚀,以致自然更新困难。

水松树干粗壮挺拔,高可达30米,基部常膨大成柱槽状,并且有伸出土面或水面的膝状呼吸根,枝叶疏密有致,根系发达,主根可伸进土层5~7米,造型美观,是良好的园林观赏树种,也是优良的防风护堤树种。

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广东省封开县南丰镇的水松 摄影/李晓君

水松主要分布在大陆广东省的珠江三角洲地区、福建省中部及闽江的下游地区、江西省东北部和香港特别行政区,广西、湖南、云南仅存有数株。此外,大陆安徽、山东、河南、四川、重庆、湖北、江苏、浙江、上海、云南、台湾以及日本和美国有引种栽培。以前普遍认为水松为大陆特有植物,但近年来在越南和老挝也发现了野生居群。福建省龙岩市漳平县永福镇生长着一株“天下第一大水松”。这株水松高达21米,胸径约2.7米,树龄约2110年,是福建省十大古树之一,也是大陆目前最古老、最高大的水松个体。

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福建省龙岩市漳平县永福镇李庄村的水松王 摄影/王瑞江

从历史走来的水松

水松属植物曾于白垩纪至古近纪期间繁盛于北半球,最早的水松属植物化石采自加拿大西部和格陵兰岛白垩纪的地层中。目前有文献报道的水松属植物化石种类已经超过30种。1980年7月31日,《南方日报》报道了在广东珠江三角洲,尤其是四会地区的许多村镇,有成片的大量水松古木埋藏在水塘或沼泽下面。这些水松古木的胸径多在2米以上,被科研人员称为“地下森林”和“水松王国”。据当时媒体描述,在这片“海砂之下三万年前的古老森林”中,保持原生面貌的古水松成千上万,场面壮观,极具震撼力。后来在肇庆附近也发现了类似的壮观景象。有专家认为,大面积水松地下森林的形成应该与当地气候骤变有关。可以说,这些水松古木见证了几万年来环境与气候的变化过程,潜藏着揭示自然界沧海桑田变幻的科学密码,对研究古植物学、古气候学、考古学和人类学有着重要的科学价值。

水松不仅是研究地球历史的重要材料,也是研究植物学发展史和人类科技史的重要材料。据历史记载,水松在大陆华南地区曾经广泛分布。如公元304年晋代嵇含在《南方草木状》中就有“水松叶如桧而细长,南海土产,众香而此木不大香”的记载。17世纪60年代,屈大均在《广东新语》第二十五卷“木语”中也提到“水松者,喜生水旁,其干也得杉十之六,其枝叶得松十之四,故一名水杉,言其干则曰水杉,言其枝叶,则曰水松也……叶清甜可食,子甚香……乘湿时刳而为履,易如削瓜……广中凡平堤曲岸,皆列植以为观美”,并赋诗云“侬如抱香枝,不离水松树;裁为木屐轻,随郎踏霜露”。1797年,英国驻清外交官GeorgeStaunton在《英使谒见乾隆纪实》中以“Thuya pensilis”这个学名描述了水松。由于这个名称不符合植物学命名规范,David Don在1824年将其合格发表。有意思的是,Staunton记载发现水松的地点是当时的江南省,然而现保存于英国自然历史博物馆的水松模式标本上却写有“China: province of Guangton”即“中国广东”的字样。

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福建省泉州市永春县桃城镇水松古树 摄影/王瑞江

大陆最早对水松进行科学研究的科研人员是1938年毕业于国立中山大学的研究生陈璐斯,她当时师从大陆著名植物学家陈焕镛先生,毕业论文题目为“水松之研究”。此外,侯宽昭先生于1956年主编出版的《广州植物志》,描述水松的分布状况时写道:“广州近郊珠江沿岸的田畔、池边和小涌边时见之”。这表明在20世纪五六十年代以前,水松在大陆南方,尤其是珠江三角洲地区尚属常见种类。

濒危植物,亟待保护

虽然从亿万年前走来,见证了生物界的一次次兴衰而顽强存活至今,但水松目前已经是濒危植物。并且大陆的水松种群分布及个体数目在近50年间急剧减少。

据福建、江西古树名木普查资料和中国科学院华南植物园实地调查数据(截至2019年)显示,目前全国100年以上树龄的水松古树不足300株,并还呈现逐年下降的趋势。此外,早在1991年,《中国植物红皮书》将水松列为濒危种(EN);1999年和2021年,《国家重点保护野生植物名录》均将其列为I级重点保护植物;2004年,《中国物种红色名录》将其列为易危种(VU)。2012年5月,国家林业局(现国家林草局)下发的《全国极小种群野生植物保护工程规划(2011-2015年)》中水松又被列为极小种群。在《世界自然保护联盟红色名录》(IUCN)中,水松也被评估为极危等级,表明全世界的水松均面临着极大的生存威胁,野外灭绝的风险不断增加。有研究人员预测,水松的野生种群可能会在未来100年内灭绝。其濒危的原因既有自身原因,也有环境原因,更有人为原因。

从自身原因看,水松生活史周期长、竞争能力差、分布范围狭窄、种群自然更新能力极差,再加上水松对生境条件的要求极为严苛,使得水松种群无法得到正常更新。目前大陆大部分水松种群已经呈现高龄树过多、中龄树数量偏少、幼苗数量严重不足的倒金字塔形年龄结构,种群稳定性受到严重威胁。此外,由于水松树龄偏大,在南方地区炎热多雨的气候条件下,病虫害致使许多古树出现主干空心的状况。这些树一旦倒下,其所拥有的遗传资源也就随之永久消失,而这样的事情几乎每年都有可能发生。更值得警醒的是,调查发现目前在天然条件下,水松胚珠大多发育不良,无法形成大量发育良好的种子,进而降低了种子—幼苗—成树的转化率,这严重影响了水松种群规模的扩大。

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树干中空的水松

从环境原因看,水松受到外来物种的影响很大。面对如薇甘菊等外来植物的大量入侵和缠绕,很多水松植株死亡。此外,外来物种的侵入还造成水松种群生境的破碎化和斑块化,导致水松种群扩散和迁移的困难,也阻碍了基因的交流,使种群近亲交配率提高和遗传多样性的快速下降,进而将其推向灭绝的边缘。

人为因素更不可小觑。水松大多分布在珠江三角洲及闽江中、下游一带的河岸、池边、湖旁或沼泽地等湿生环境。这些地区也是人口密集、经济发展迅速、城市化进程较快的区域。因此,近数十年间,水松的栖息地及周边环境不可避免地受到了人类活动的过度干扰。

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用水松加工木塞

保护水松特别行动

尽快加强对水松资源的拯救和保护,让曾经承载许多人记忆的“水松”,在几年至几十年之后仍能成为人们“记得住乡愁”的植物,是我们这一代人的责任和义务。

为了唤起民众对珍稀濒危植物的保护意识,2006年3月12日大陆邮政局发行了一套以孑遗植物为主题的特种邮票,其中一枚就是水松。水松邮票以及纪念封上的图案来自福建屏南县生长的大陆最大面积的天然水松林。

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广东省广州市从化区石门国家森林公园水松迁地保护

目前,在国际植物园保护联盟(Botanic Gardens Conservation International)、广东省林业局和广州市园林和林业局的支持下,中国科学院华南植物园自2017年开始了水松的野外调查和保护工作。在对全国水松种群遗传多样性分析的基础上,优先选择了分布在广东省的遗传多样性较高的种群进行苗木培育,并开展了育苗试验。在历经2018年台风“山竹”侵袭导致育苗失败以及2019年旱灾使幼苗生长不良的波折之后,终于培育出近3000株水松苗木,目前已经完成2000多株苗木的野外回归试验,这为将来在全国开展水松迁地保护行动积累了重要的经验。

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水松育苗

大陆对水松的最初记载始于晋朝,到今天已经1700多年了,水松的“世纪年轮”记录了华夏大地的发展和兴衰。在新时代生态文明建设的引领下,人们不会忘记水松这一“植物活化石”曾经经历过的沧海桑田,并化为“地下森林”。它可能不会再成为湿地森林的主角,但作为历史发展的见证者,也必定会将新时代生物多样性保护行动深深地刻进它的年轮!

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