保护“植物活化石”攀枝花苏铁用火烧

  1月30日上午,位于攀枝花市西区的四川攀枝花苏铁国家级自然保护区内,山坡上冒起阵阵浓烟。这让一些市民心惊的一把火,其实是为了保护当地一种珍贵濒危植物——攀枝花苏铁而点燃。

  攀枝花苏铁被称为“植物活化石”,国家一级保护植物,是世界上最古老的种子植物,距今已生存2亿至3亿年。在四川,攀枝花苏铁与恐龙、大熊猫并称“巴蜀三宝”。

  但是,近年来,保护区内其他植物却在疯狂抢占苏铁的地盘,加之蚧壳虫等病虫害严重,苏铁面临严重的生存威胁。为保护苏铁,从今年开始,保护区正式实施为期5年的火烧实验。

  点火后,苏铁承受着最高500℃的高温炙烤。然而,让人惊奇的是,它就像八卦炉中的孙悟空,虽被烧得通体黢黑,随后却渐渐萌发出新芽。

  在攀枝花市西区苏铁中路右拐,顺着公路盘山而上,数公里后抵达半山腰。山里,隐藏着一个鲜为人知的自然保护区——攀枝花苏铁国家级自然保护区。山上缺少水源,乱石嶙峋,但这里却生长着约38.5万株攀枝花苏铁。

  攀枝花苏铁是国家一级保护植物,距今已生存2亿至3亿年,被誉为“植物活化石”,生长良好的雄株可年年开花,十分罕见。它与恐龙、大熊猫并称为“巴蜀三宝”。

  然而,近年来,攀枝花苏铁却面临生存威胁。攀枝花苏铁国家级自然保护区管理局局长杨永琼介绍说,保护区成立于1983年,是全国唯一一个苏铁类植物专类保护区。33年来,保护区实施严格的封闭式保护措施,苏铁在得到保护的同时,其他植物也快速恢复,茁壮生长,覆盖面迅速加大,抢占了苏铁的生存空间,影响了生态平衡。

  保护区管理局高级工程师余志祥告诉华西都市报记者,攀枝花苏铁是强阳性植物,生长需要充足的阳光,而其他植物疯长,使得它处于群落内种间竞争劣势。近年来,攀枝花苏铁开花频率呈下降趋势,结出果实的数量、质量大不如前。同时,由于植被数量增多,枯枝败叶日积月累,为不可控的大面积森林火灾埋下了隐患。此外,攀枝花苏铁还备受病虫害困扰。

  “蚧壳虫、曲纹紫灰蝶特别多。”保护区助理工程师李学梅说,特别是蚧壳虫,靠吸食苏铁汁液为食,每年都只能喷药灭虫,但效果并不理想。

  “攀枝花苏铁生长特别慢,保护区内不少苏铁都生长了几百年乃至上千年。”李学梅指着一株高约1.5米的苏铁说,攀枝花苏铁每年生长高度还不到1厘米,保护区建立时,它就这么高,到现在33年过去,看上去高度几乎没有变化。

  据介绍,以前,野生攀枝花苏铁在金沙江流域有很多,但目前,只有攀枝花保护区内有遗存。上世纪80年代,当地流行“苏铁热”,不少苏铁遭到挖采,被运到外地贩卖。

  保护区总面积1358.3公顷,这么大的面积,靠人工割草、除虫不太现实。权衡之下,保护区决定借鉴国外做法,对苏铁进行人工干预火烧实验。

  李学梅介绍说,人工干预火烧实验,也称为“处方火”,就是在可控的情况下实施“人工放火”,计划性烧除,以管理植物,维持生态平衡。这一做法,在国外实施得比较多。

  事实上,2010年,保护区管理局就小面积进行过3次人工干预计划性烧除措施,效果良好,未见苏铁死亡。研究结果表明,经过低强度人为控制火烧实验,攀枝花苏铁新生叶片中有机碳含量升高,活性酶增强,树势增强,抗病虫害能力增强,尤其是蚧壳虫害明显减少。但之前实验中没有设计火烧频度,也没有考虑到对苏铁种子繁殖的影响。

  在制定方案、申报获批后,今年1月30日、31日,保护区正式开展了这项为期长达5年的“处方火”实验。据悉,这是目前国内首家实施人工干预火烧实验的自然保护区。

  李学梅说,本次实验,在之前实践的基础上设计更加合理。这次实验的目的,主要是为了进一步弄清火成生态对攀枝花苏铁保育的影响,用更加科学、客观、具体的实验数据去证明人工火干预对攀枝花苏铁保护的积极作用,最终实现将人工干预火烧的措施,应用于保护区珍稀濒危物种的保护工作。

  实验开始前,保护区职工全部到位,此外还请来了当地专业扑火队员,以防火势蔓延。

  实验时,研究珍稀濒危植物保育策略的美国佛罗里达国际大学地球与环境系的刘虹副教授等人也组成专家组,带着测温指示牌赶来参加,并为这次实验进行方案审订和现场技术指导。

  李学梅说,测温指示牌是在铁板上涂上19种不同的测温液,经历火烧后,通过铁板上测温液的融化情况,就能够看出火烧时,100℃至528℃的温度差,以此来观测苏铁植株的变化,确定它所能承受的火烧温度极限。

  实验一共设定了32个规划出来的样地,每个样地面积10米×10米,必须将火控制在此范围之内燃烧。实验之前,还要在周围各清理出5米宽的防火隔离带。同时,在样地内还设置了12部红外相机,每天早晚各拍一次,观察苏铁的生长情况。

  李学梅说,当第一把火点燃,周边灌木噼里啪啦化成黑灰,苏铁叶子也成了光杆杆。大家神经紧绷,也有些心疼,纷纷拿好扑火工具。毕竟,保护区每年都会花大量人力、财力防火,而在保护区内人工放火,还是头一回。

  在样地内,还用一个铁丝网盖着一些苏铁种子。李学梅说,这次实验,还会对苏铁种子实施火烧,看其能否发芽。

  火烧之后,保护区将对周边土壤以及苏铁植株进行采样,送往攀枝花学院进行检测。主要检测对比火烧前后,土壤的PH值,所含的氮、磷、钾、镁等有机物含量,以及树体中所含的叶绿素、蛋白质、糖等物质有何变化。

  同时,保护区还将对每块样地中的每株苏铁进行密切关注,对外形指标及关键生理指标进行记录测量和跟踪监测,对样地中植被状况等多项数据进行分析研究。

  最终,是要通过火烧实验,找到哪种燃烧温度对攀枝花苏铁的影响最大,找到其温控点,形成一套完整的理论,报送国家林业局,批准后,就能在保护区内大范围实施人工干预火烧。

  2月17日,保护区内,被烧过后的苏铁,叶子荡然无存,躯干部分黑黢黢的,像是成了焦炭,毫无生机。

  李学梅说,实验后观察测温板,大火最低温度近200℃,最高则超过500℃。都烧成这样了,苏铁还能存活么?不少人心中有疑虑。

  “看,这里已萌发出新芽了。”李学梅指着一株苏铁顶部说,火烧实验实施后,到现在17天,苏铁已经发出新芽,再过一段时间,会长出新叶。

  目前来看,这次实验效果不错。经检查,苏铁周围的杂草灌木被烧光,叶子背面的蚧壳虫卵也被烧死。此外,火烧后产生了大量腐殖土,对苏铁的生长有利。

  每年11月至次年6月是攀枝花的旱季,严防森林火灾是保护区的首要任务。每年保护区为此在人力、财力上投入非常大。在外围,一般采取挖防火隔离带的方式,同时,严防有人在保护区内用火。

  李学梅说,如果这次火烧实验最终能成功,证明苏铁并不怕火烧,那么,通过人工干预火烧计划,在每年旱季将保护区内的杂草、灌木烧除,保护区内的防火压力也将减轻不少。

  李学梅:首先,苏铁皮厚,耐高温。此外,其体内淀粉含量多,能抵御大火袭击。同时,攀枝花苏铁一直生长在金沙江干热河谷,形成了耐高温、耐寒的习性。实验中,大火只是将野草灌木烧过之后就灭了,不会对着苏铁一直燃烧。

  李学梅:这项实验的更大意义,在于能对其他濒危物种的保护提供理论和实践参考。研究结果表明,经过低强度人为控制火烧实验,苏铁新生叶片中有机碳含量升高,抗病虫害能力增强,样地内的有机碳、硝态氮含量明显上升,土壤微生物量、Ca、Mg、Al、C、N含量也略有升高,说明火烧有利于增加林下土壤养分的有效性,改善生长的光照条件。火烧还清除了枯枝落叶层,降低了火险隐患。

  李学梅:保护区内,野生云南梧桐以及五柱滇山茶、栌菊木等国家保护植物也普遍耐火烧。此次实验,苏铁并非唯一实验对象。通过这项实验,期待寻找到每种植物耐火的温控点,然后实施人工火烧干预,在保护植物的同时,清除堆积物和杂草灌木,达到维护生态平衡的多赢局面。此外,也能为其他地区的珍稀濒危物种保护工作,提供一定的理论和实践参考。华西都市报记者 徐湘东 摄影报道

  进一步弄清火成生态对攀枝花苏铁保育的影响,用具体数据证明人工火干预对苏铁保护的积极作用,最终实现将人工干预火烧措施应用于珍稀濒危物种的保护工作

  经过低强度人为控制 火 烧 实验,苏铁新生叶片中有机碳含量升高,抗病虫害能力增强

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