油叶柯
Lithocarpus konishii
中国岛屿特有珍稀物种油叶柯的综合调查与种群恢复研究
项目编号
2024070061B
项目类型
笃行计划项目(团体类)
项目申请资金总额
99958.00 元
项目计划配套总额
31900.00 元
质兰实际资助总额
99958.00 元
项目实际配套总额
39535.00 元
项目执行周期
2024-10 至 2026-03(第3年)
结项通过时间
2026-06-23
是否予以连续资助
是
项目执行人
施诗(华南农业大学)
受益生态系统类型
森林、灌丛
保护议题
濒危/关键物种及其栖息地的保护与恢复
推动社区参与保护
人与野生动植物共存
涉及省份及自治区
广东、海南
涉及生物多样性保护优先区
海南岛中南部区、东海及台湾海峡保护区域
项目摘要
油叶柯(Lithocarpus konishii)隶属于壳斗科,为中国特有种,仅分布于台湾、海南、香港及珠海担杆岛,呈典型的岛屿间断分布,其数量较少,被《中国生物多样性红色名录2020》收录为近危物种(NT)。油叶柯常生长于海岸岩石山地,其耐盐碱、耐干旱瘠薄,抗风性强,种子为许多野生动物的食物来源,在岛屿生态系统中起着保持水土及维护生物链平衡等重要作用。近年来由于人为生境破坏及自然灾害,其分布范围不断缩小且片段化,天然种群数量急剧减少,面临较大的威胁。然而该物种一直未能引起人们的重视,自然种群的数据十分缺乏,物种目前的受威胁现状还不明了。因此调查清楚油叶柯的种群现状、发展趋势,并开展种群恢复研究及保护宣传工作刻不容缓。

本项目拟综合运用种群生态学、保护遗传学、民族植物学等理论与方法,全面、系统地开展油叶柯自然地理分布、种群数量特征、致危因素、遗传多样性与演化历史等方面研究。旨在掌握油叶柯种群现状、动态规律及演化趋势,揭示其濒危机制,制定一套科学保护策略,推动社区与政府参与油叶柯保护示范,为该物种乃至岛屿生态系统的保护与恢复做出实际贡献与科学的实践经验。
资助理由
项目评估委员会同意对该项目继续予以资助,并认为项目在第二个执行年内取得了如下重要成果:

项目团队在海南文昌新发现并调查了两个油叶柯的分布点,再通过对香港两个油叶柯群落的调查,掌握了油叶柯在香港和大陆已知分布点内的成年植株和幼苗的数量。项目对海南文昌、香港和广东担杆岛15个典型样方进行的群落组成、结构和自然更新情况的调查结果显示:担杆岛和香港种群主要临海分布,种群较小,株型较小、为小型乔木,幼苗少,植被类型以灌丛为主,人为干扰程度低;文昌种群数量较多,株型更大、能长成树干通直的大乔木,幼苗数量较多,人为干扰较大。项目初步建立了一个油叶柯种群动态和自然更新的长期监测体系。该体系包括了3个珠海担杆岛的永久样地和5个海南文昌的永久样地,并在本年度记录了13个种群的成年植株和幼苗的数量与径级、土壤种子库和人为干扰等数据。项目收集了来自海南、台湾、担杆岛、香港的9个居群152棵油叶柯的分子材料,基于叶绿体基因片段进行了群体遗传学分析,结果显示油叶柯种群在叶绿体基因水平存在较高的遗传多样性,然而群体间遗传分化较高,基因流较低,提示油叶柯各地理区域群体之间较早就出现了隔离与分化,可能存在多个遗传分化中心。此外,项目还掌握了油叶柯的开花习性、花粉特征和传粉方式,并在海南文昌的坡鹿保护站,观察记录到了坡鹿取食油叶柯的树叶,赤腹松鼠和北树鼩是主要的种子取食者,从而揭示了油叶柯在自然生态系统中与动物之间的互作关系。项目还推动文昌市林业局加大了在地保护宣传力度,通过自然教育和科普宣传活动,提升了油叶柯在当地的社会影响力,并在文昌的昌律村成功建立了1个野外播种育苗试验地。

由于海南文昌的部分样地已遭破坏,且现有样地的设置在种子雨、空间分布格局研究等方面仍存在不足,项目拟在第三个执行年中,进一步完善现有的长期监测体系,使之未来能更科学地反映油叶柯的种群动态、自然更新的状况及空间分布格局的变化。为验证海南文昌油叶柯种群是否在近期存在快速下降并探究可能的原因,项目将结合遥感影像分析和野外调查,更全面地调查文昌油叶柯的数量、分布格局和栖息地变化。项目还将在文昌开展民族植物学调查,确定油叶柯是否对当地社区有特殊的利用价值,以探寻可能的社区保护路径。项目将利用简化基因组测序,对群体遗传现状与遗传历史进行更深入的研究,以进一步探究种群遗传管理单元及应优先保护的种群。最后,项目还将基于已掌握的该物种的生存现状、受威胁状况及生物学和生态学信息,与保护区、林草主管部门和社区等关键利益相关方,共同为该物种未来的保护制定可行的保护策略和行动计划。
项目成果
项目评估委员会同意对该项目继续予以下一轮三年的资助,并认为本项目在第一轮三个执行年内取得了如下重要成果和社会影响力:

通过长期的野外调查、关键人物访谈和文献调查,项目全面掌握了油叶柯的分布格局、种群数量、群落特征、栖息地特征及与动物的互作关系。该物种在全球共记录437个分布点,其中台湾393个,分布在中、南和东部的12个市/县,呈现以南投县为中心向外围逐渐扩散的辐射分布格局;海南文昌25个,成年植株约4583棵,分布面积约16公顷,呈现以昌洒镇为中心向外辐射的分布格局,其中最大居群1075棵,位于昌洒镇海南坡鹿野放地中,其次为鲁宅村居群的825棵,其余近三分之一的居群数量不足10棵;大湾区海岛(香港及珠海担杆岛)19个位点、成年植株68株,种群规模极小,呈现离散的斑块状格局。在群落结构上,海南文昌油叶柯自然群落的乔木层优势科为芸香科、壳斗科和樟科,灌木层以山芝麻、九节和银柴等为主;担杆岛种群受海风盛行、土层稀薄等条件限制,植株普遍矮化,结果量远低于文昌种群,伴生优势树种为九节、密花树、罗汉松等。在栖息地特征上,三大分布区呈现显著差异:台湾种群海拔跨度大(100~1200 m),地形复杂;海南文昌地形平坦,海拔低(0~50 m),生活型以多杆小乔木为主;大湾区海岛的栖息地多为坡度大、裸岩多的近海区域,生活型以低矮灌木为主,土壤酸性更强、含盐量更高、有机质和矿质元素(尤其钾素、锰素)含量显著高于文昌。红外相机和实地调查初步表明,油叶柯所在的天然林片段为区域生物多样性起着重要的支撑作用,其嫩叶和种子能为海南坡鹿、赤腹松鼠和北树鼩等提供高营养价值的食物,森林中栖息着豹猫、小灵猫等国家重点保护物种,植被群落中还生长着文昌锥、琼北锥等其他海南特有的壳斗科植物。

植被遥感分析和样方监测结果表明,位于保护区外的油叶柯种群面临的主要威胁是栖息地丧失、退化和破碎化。项目研究了文昌市六个乡镇12个油叶柯所在群落周边一平方公里范围内的森林覆盖率变化,结果表明,油叶柯栖息地的森林覆盖率从2013年的57%降至2025年的30%,呈现快速下降趋势。其中,鲁宅村种群的栖息地变化最为剧烈,森林覆盖率从57%降至11%,大面积原生森林被砍伐开垦用于果树种植;宝坑村种群的森林覆盖率在五年间从77%暴跌到23%,大片天然林被改造成了设施农业大棚。这种将原生林开发为经济作物种植园和农业用地的土地利用模式的变化,在油叶柯栖息地中普遍存在,是驱动栖息地面积持续缩减的最主要人为因素。与此同时,项目开展的民族植物学调查发现,接受访谈的居民大部分认识油叶柯(俗称马旦),并认为油叶柯分布减少的主要原因是为耕种农作物或种植其他树种而进行的土地开发,其余威胁因素还包括道路建设、人为砍伐、极端气候和大量采摘其果实食用或泡酒,这也从另一个角度佐证了遥感分析的结论。通过开展文昌油叶柯种群自然更新和繁育状况监测及年龄结构的研究,项目发现油叶柯的结实存在大小年周期,由于其种子依靠重力传播、多数散落在树冠下,若单纯依靠自然萌发,种子败育率较高,且早期幼苗(特别是1a至2a龄级)若在母株附近过度密集分布,激烈的种内竞争加上人为干扰,将导致极少幼苗能最终进入幼树阶段。在文昌的坡鹿野放地和鲁宅村风水林这两个相对保护较好的栖息地中,项目建立了两个120米*120米的永久监测样地,种群年龄结构分析结果表明,其幼苗更新良好,野放地中坡鹿的取食使得幼苗死亡率(38.46%)高于鲁宅村(20%),而鲁宅村人为疏伐导致中幼树苗减少,而大径级植株因自然衰老、台风摧折及寄生植物影响,死亡率较高,同时由于村民取食采摘油叶柯种子等因素导致年龄结构特征与“J”型稳定性曲线有所差异,呈现显著多峰波动格局。

在保护遗传学上,项目结合RAD-seq简化基因组数据和叶绿体基因组片段,分析了台湾、海南、香港和担杆岛上11个油叶柯自然群体(144个体)的遗传多样性格局和谱系分化历史,揭示了油叶柯群体间遗传多样性具有显著空间异质性,并基于群体遗传学分析结果划分出海南岛、台湾岛、大湾区海岛3个遗传管理单元。结合种群历史动态分析和生态位模拟结果,项目针对性提出了以维持现有遗传多样性、缓解近交衰退以及应对未来气候变化为核心目标的综合遗传保护策略。项目还基于已掌握的该物种的种群现状、威胁因素、生物学和生态学信息,积极与海南和广东的林草主管部门、保护区及当地社区等关键利益相关方开展合作,制定保护对策,推动文昌市林业局将油叶柯纳入日常巡护体系,与文昌市林科所共建种质资源苗圃,调动多个村落群众主动参与种子收集与种群监测工作。

委员会成员:李飞飞、杨拓、曹林