台灣水青岡

台灣水青岡

殼斗科水青岡屬的落葉喬木,是從冰河時期一直遺留到現在的珍貴稀有植物之一。

基本信息

簡介

台灣水青岡台灣水青岡

台灣水青岡又名台灣山毛櫸,屬於殼斗科水青岡屬的落葉喬木,台灣僅有一種,是文化資產保存法公告指定的珍貴稀有植物之一,它同時也是從冰河時期一直遺留到現在的樹種。水青岡植物在全世界約有12種,普遍分布於北半球溫帶地區,在歐美溫帶地區因水青岡分布廣、數量多,常與落葉樹種形成溫帶落葉林,木材通常被用來製成工具手柄、地板等。

植物資料

種中文名:台灣水青岡
種拉丁名:FagushayataePalib.
科中文名:殼斗科
科拉丁名:Fagaceae
屬中文名:水青岡屬
屬拉丁名:Fagus
保護級別:國家Ⅱ級重點保護野生植物(國務院1999年8月4日批准)
海拔下限:1300(米)
海拔上限:1900(米)
現狀:漸危種。台灣水青岡僅產於中國台灣,分布局限。由於植被遭受燒山與破壞,導致生境惡化,植株減少。因受粉率低,種子多數不飽滿,且受鳥獸啄食,天然更新能力弱,林內幼樹極少。

形態特徵

台灣水青岡台灣水青岡樹種

落葉喬木,高達10餘米,胸徑達70餘厘米;樹皮灰色,光滑。葉卵形至橢圓形,長3.5-7厘米,寬2-3.5厘米,先端漸尖,基部圓形或寬楔形,邊緣波狀,具疏生小鋸齒,幼葉兩面有長柔毛,沿中脈的毛更密,老葉通常無毛,僅下面脈腋有簇生毛,側脈6-10對,直達齒端;葉柄長4-7毫米,被柔毛。雄花序頭狀,下垂,具長約2-3厘米的總花梗;雄花5-8朵為一簇,花被4或5裂,外被金色長毛,雄蕊5-12;雌花花被5或6淺裂,雌蕊長約3毫米,無柄。殼斗卵球形,4瓣裂,長0.8-1厘米,被黃褐色絹狀柔毛,苞片呈錐形而反卷的刺,長2-3毫米,總梗長0.7-1(-1.2)厘米,被灰白色柔毛;堅果常2枚,伸出總苞外,具3棱,被黃褐色微柔毛。

生長習性

台灣水青岡生於山脊下坡,氣候涼爽濕潤,夏季林內相對濕度達90%左右。土壤為成土母質花崗岩侵入體發育成富含有機質的山地黃壤。群落結構屬次生闊葉混交林,主要伴生植物為昆欄樹TrochodendronaralioidesSieb.etZucc.、台灣楊桐AdinandraformosanaHayata、大枝桂繡球HydrangeaintegrifoliaHayataexMatsum.etHayata等。本種較耐陰,根系發達,抗風力強。幼齡階段生長緩慢,10-30年壯齡長勢旺盛。芽於3月下旬萌發,花期4月上、中旬,9-10月果實陸續成熟。

分布範圍

台灣水青岡台灣水青岡樹幹

台灣水青岡僅產於中國台灣。零星分布於台灣北部桃園北插天山、宜蘭三星山。生於海拔1300-1900米山地。台灣(桃園、宜蘭)、浙江(永嘉、臨安)、安徽(清涼峰)。
台灣水青岡在台灣分布的區域有兩大塊區域,第一是在台北縣桃園縣交界的拉拉山、插天山一帶,現在已經建立了“插天山自然保留區”,以保護其內的台灣水青岡、稀有動植物資源及其生態系。另一個區域則位於宜蘭太平山翠峰湖附近的銅山地區,為目前台灣水青岡最大的棲息地,生育地廣達1100公頃,目前已經設立2公頃的永久樣區進行長期監測。保護區分為核心保護區和緩衝區兩部分。

分布格局

台灣水青岡台灣水青岡樹形

套用5種多樣性指標對台灣水青岡(Faguslongipetiolata)群落的物種多樣性進行了研究,並套用立木大小級對水青岡群落中的水青岡青岡櫟(Cyclobalanopsisglauca)兩個優勢種群徑級結構進行了對比分析,同時採用方差/均值的t檢驗法、Morisita指數Iq的F檢驗法、叢生指數Ⅰ、負二項式指數K、平均擁擠係數m*和聚塊性指數m*/m判定並檢驗了兩種優勢種群的分布格局,並按徑級分樣地進行了格局類型及強度的比較。
結果表明,水青岡群落喬木層、灌木層物種多樣性均較高,草本層多樣性偏低,群落總的物種多樣性(以豐富度表示)較高。在分布格局上,水青岡種群Ⅴ級占優勢,在3個樣地中分別達到52%,49.1%,49.4%,Ⅰ級沒有,Ⅱ級較少,表現為衰退種群;青岡櫟種群Ⅳ級較多,Ⅰ、Ⅴ級在個體數量比水青岡種群多;群落中兩優勢種群均呈集群分布。分析徑級結構得出,隨徑級增大,水青岡種群由隨機分布向集群分布過渡,而青岡櫟種群則由集群分布向隨機分布過渡。

種群特徵

台灣水青岡台灣水青岡形態分析圖

台灣水青岡(FagushayataePalib.exHayata)是國家Ⅱ級保護植物,在浙江省分布較為集中,形成了以其為優勢樹種的植物群落。本文對分布於浙江清涼峰的台灣水青岡群落的分布特點,群落外貌,種類組成,結構等特徵進行了初步研究。經分析表明,浙江清涼峰台灣水青岡群落純度高,穩定性強,且保存完好,構成了該地區中山地帶落葉闊葉林的重要植被類型之一。主要分布於台灣北部山地,在大陸分布很少。採用Braun-Blanquet(1964)、Fujiwara(1987)的植物社會學調查方法並結合典型樣方法,對分布在七姊妹山自然保護區的原始台灣水青岡林群落學特徵進行了分析。
結果表明:七姊妹山的台灣水青岡群落有植物68種,分屬34科、48屬;植物區系成分以北溫帶和東亞分布類型占優勢,分別有10屬和9屬,占所有屬的22.22%和20%,熱帶成分和溫帶成分所占比例大體接近;重要值分析表明,台灣水青岡具有明顯優勢,馬銀花(Rhododendronovatum)和小葉青岡(Cyclobalanopsisgracilis)為次優勢種;除物種豐富度外,其他多樣性指數基本表現為草本層>喬木層>灌木層。群落結構呈倒金字塔形,屬於衰退型群落,需加強對其保護

分子系統發育

台灣水青岡台灣水青岡

對山毛櫸科水青岡屬6種、1亞種、1栽培變種的ITS區片段進行了測序和分析,並對其中2個具有ITS序列多態性的分類群進行了ITS區克隆。水青岡屬ITS系統發育樹聚成兩支,位於基部的是分布於北美的大葉水青岡,另一分支則包括了歐洲和東亞的類群。在歐洲和東亞分支中,又包括兩支,其中日本北部的波葉水青岡位於基部,台灣水青岡和歐亞大陸的水青岡形成另外一支。ITS區分析與現行的水青岡屬基於形態學性狀的屬下分類系統有一定差異,而與本屬現存物種的地理分布格局較為一致。各類群之間ITS區序列差異較小,顯示屬內現存物種的分化時間不是太長。

瀕危及保護

保護價值
台灣水青岡是本屬植物在中國分布最南的一個特有種,對研究海島和大陸的植物區系有學術意義。木材材質堅韌,紋理細密,經久耐腐,為建築、車輛等優良用材。
保護措施
建議將台灣省桃園縣北插天山及宜蘭縣三星山劃為本種及其它珍稀瀕危植物的保護區,就地保護,採種育苗,並營造人工林,擴大種植

栽培方法

台灣水青岡台灣水青岡景色

用種子繁殖,種子失水後壽命很短,應在秋季及時採集飽滿果實取出堅果進行播種,或經篩選後砂藏過冬,次年早春播種。2、3年生幼樹可出圃造林。由於髮根性較弱,移植成活較為困難,因此以直播為宜。

一、選育良種
種源選擇潛力很大,種子繁殖係數較高,一般13年生,胸徑18cm的中齡樹,年產果36kg,淨出種子2kg,可育苗0.27hm2,培育8-10萬株苗木。採種母樹應選擇生長條件較好,樹齡10-25年,樹幹端直圓滿,樹冠整齊勻稱,無病蟲害的優良單株為宜。可根據種子成熟的內外特徵即果穗為褐色,磷片微裂,種仁白色蠟質狀,在12月-翌年1月上旬適時採種。可採用輕擊樹枝或摘果法採收,種子乾藏或沙藏。沙藏種子可直播,乾藏種子在播前一個月進行沙藏或浸種一晝夜再播效果較好。
二、培育壯苗
1、圃地:選擇水源方便,稍蔭蔽,土壤深厚肥沃,疏鬆的沙壤土為宜,深耕30cm左右,碎土作床,消毒滅菌,用淡糞水施透1次,施足基肥,按1:3的比例與細沙混合撒播或條播。用細孔篩的細土復蓋,加蓋薄層稻草,還可加蓋弓形塑膜小棚。播種量每畝2-2.5kg。播種季節2月中旬-3月上旬。
2、水肥管理:種子播種後8-10天可出土。此時應控制溫度,待氣溫上升後,再揭去蓋草,當幼苗生長出2-3片真葉時,追施第一次肥;6-8片真葉以後,可追施第二次肥。這期間要經常澆水,保持床面濕潤,苗高8-10cm時,應進行間苗或換床移植。每畝產苗量控制在1.5-1.7萬株左右,高度70cm,地徑0.8cm以上為1級苗。
三、造林
1、選地:選擇海拔800m以下的山坡下部及低海拔平原地區,土層厚80cm以上,濕潤的黃紅壤,紫色土、山地紅壤和沖積土以及水網地區等,均可營造台灣水青岡速生豐產林。山地不宜營造純林,應營造台灣水青岡與杉木、馬尾松等針闊混交林,混交比例1:3。
2、造林時間:1月份為宜。
3、造林密度:立地條件較好的地方培育大、中徑材、每畝150-167株,穴的規格60×40×40cm,立地條件較差的林地,可適當密植,水庫,河渠護岸林,株行距1.5×2m。
4、基肥:山地紅壤,用鈣、鎂、磷做基肥,每畝25kg。
四、撫育管理
1、幼林撫育:造林後第一年3-4月份進行擴穴培土1次,5-6月和8-9月份各全面鋤草1次,清除萌芽,挖除林地內茅草蔸,第二年再全面鋤草2次,第3年撫育1次。每年冬季可適當整枝。2-3年可鬱閉成林。
2、間伐:立地條件較好,5-7年鬱閉度達0.7-0.8,林木明顯分化,小徑木株數占25-30%。自然整枝強烈時,進行1次性間伐,每畝砍伐60-90株,伐後保留70-80株,間伐後鬱閉度不低於0.6。立地條件較差的7-8年首次間伐,間伐後鬱閉度不低於0.6。9-13年鬱閉度恢復到0.7-0.8時進行第2次間伐,間伐後每畝保留90株直到主伐。
五、主要病蟲害防治
1、白螞蟻:在定植時噴灑滅蟻靈;套用“WYA-8202林木白蟻誘殺劑,滅蟻率達90%以上。
2、台灣水青岡葉甲:①可敲擊樹幹捕殺成蟲。②成片高大的林內,可施放941殺蟲劑,每畝用藥0.5-1kg。③越冬前後噴灑90%的敵百蟲4000-6000倍液或50%敵敵畏2000倍液。④保護天敵,台灣水青岡葉甲天敵主要有大蠅瓢蟲、寄生蠅、小蜂等。
3、台灣水青岡汀蛾:①利用群居性及白天下樹棲藏的特性,捕捉殺滅。②在高大林內,施放741煙劑。③在低矮林分內用馬拉油超低量噴霧防治。
4、煤污病:①在5月上旬左右,噴射12-20倍的松脂合劑或石硫合劑。②用黃泥水噴射葉面。③加強幼林撫育,適時間伐,以利於透光通風。

植物價值

研究價值
台灣水青岡是本屬植物在中國分布的一個特有種,對研究海島和大陸的植物區系有學術意義。
觀賞價值
台灣水青岡於春天開花長葉,夏季時形成濃綠色的樹冠,秋天葉子鮮黃,冬季繼而落葉蕭瑟,四時各有不同的景觀。台灣的林業部門在太平山翠峰湖附近開闢了一條“台灣山毛櫸步道”,讓台灣民眾能夠親近這種珍稀植物,同時感受雲霧籠罩的美景。

七姊妹山自然保護區

台灣水青岡七姊妹山自然保護區

林業專家在湖北省宣恩縣七姊妹山自然保護區考察時,發現大片台灣水青岡原始林,面積超過1000畝,主要分布在海拔1550米至1700米範圍內的山脊。據專家介紹,台灣水青岡屬國家二級保護植物,主要分布在中國台灣。在處於中亞熱帶的七姊妹山自然保護區分布有如此完好的大面積原始台灣水青岡林,實屬罕見。中研院的研究,根據台灣水青岡在台灣零星分布,及在宜蘭雙連埤及中部濁水溪口所發現的水青岡花粉化石,可了解水青岡屬植物是更新世冰河時期(距今18000年前)遷入台灣,當時台灣還存在「掬」及「長柄水青岡」兩種水青岡。
在當時寒冷氣候下,常綠樹種不敵極端氣候,不若落葉樹種強,因此當時水青岡分布遠較目前為廣,目前之所以仍有台灣水青岡的落葉純林存在於稜線附近,是由於氣候變遷時,整個族群向上遷移,而成為原先廣大分布族群的殘遺,這正可說明水青岡在台灣屬於適應力不強的衰退種。
林務局表示,台灣最早發現水青岡是1906年日本人小西成章在台北縣三峽插天山首次採得,農委會1992年已依「文化資產保存法」公告成立「插天山自然保留區」,以保護台灣水青岡、稀有動植物資源及生態系。
另一個區域位於宜蘭太平山翠峰湖附近的銅山地區,為目前台灣水青岡最大的棲息地,生育地廣達1100公頃,也是林務局及國立宜蘭大學教授陳子英在2000年調查發現,目前已經劃設2公頃的永久樣區進行長期監測中。
陳子英在2006年10月在進行「國家植群多樣性及製圖計畫」調查期間,於正射影像圖上發現大白山一帶及蘭嵌山有疑似台灣水青岡族群,因此會同林務局人員勘查;調查結果發現大白山的台灣水青岡分布範圍有34.29公頃,而蘭崁山的分布面積有0.43公頃,這個地點為目前台灣水青岡發現的新分布地點。
林務局說,台灣水青岡春天開花長葉,夏季時形成濃綠色的樹冠,秋天葉鮮黃,冬季落葉蕭瑟,四時各有不同的景觀。林務局特於太平山翠峰湖附近開闢了一條「台灣山毛櫸國家步道」,讓社會大眾藉此能夠親近此一珍稀植物,同時感受雲霧籠罩的美景。
林務局強調,為了維繫台灣水青岡物種的存續,將以三年時間推動「台灣水青岡森林之生物多樣性監測研究」計畫,以了解各地族群現況並研究建立更新機制。讓這些在冰河退卻後隔離分布於獨立山頭稜線上的小族群,不致因為地球持續暖化無法向高海拔遷移逐漸消失,而能夠繼續在台灣生長下去。

參考文獻

1.中國森林;北京:中國林業出版社;中國森林編輯委員會
2.貴州植被;貴陽:貴州人民出版社;黃威廉楊龍
3.雷公山自然保護區科學考察集;貴陽:貴州人民出版社;貴州省黔東南州人民政府
4.現代生態學;北京:科學出版社;戈峰

國家二級保護植物

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