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神农架自然保护区野生植物资源现状及保护对策

2010-08-15彭林鹏

长治学院学报 2010年5期
关键词:野生植物神农架竹林

彭林鹏,铁 军

(1.湖北神农架自然保护区管理局,湖北 神农架 442421;2.长治学院生物科学与技术系,山西 长治 046011)

神农架自然保护区野生植物资源现状及保护对策

彭林鹏1,铁 军2

(1.湖北神农架自然保护区管理局,湖北 神农架 442421;2.长治学院生物科学与技术系,山西 长治 046011)

通过实地调查,分析了神农架自然保护区内的野生植物资源现状和植被类型。结果表明,保护区内共有维管束植物236科1027属3239种,其中苔藓植物47科111属216种,蕨类植物28科61属157种,裸子植物5科16属29种,被子植物156科839属2837种;保护区内有真菌、地衣共926种。保护区植被类型可划分为针叶林、阔叶林、竹林、灌丛、草丛、沼泽6种。同时,探讨了保护区内野生植物资源的保护管理策略和发展措施。

神农架;野生植物资源;植被类型;保护对策

神农架国家自然神农架自然保护区建立于1983年,1986年被国务院批准为“国家森林和野生动物类型保护区”,1990年被联合国教科文组织正式列为国际“人与生物圈保护网”的组成部分,1995年被世界自然基金会定为“生物多样性保护示范点”[1,2]。保护区是以亚热带森林生态系统和珍稀动植物为主要保护对象的自然保护区[2]。保护区内生物资源极为丰富,生态系统结构独特,保存有完好的原生生物群落,而且受第四纪冰川期影响甚微,是一个古老、孑遗植物的“避难所”,含有比其它温带森林生态系统更丰富物种多样性,是一个具有全球意义的保护生物多样性地区[1,2,3]。本文根据实地调查和采集植物标本,对保护区的植被类型和植物资源进行了分析,并提出保护管理的策略和措施。

1 保护区自然地理概况

神农架自然保护区地处湖北省西北部(109°56′~110°58′E,30°15′~31°57′N),以秦巴山脉东端的神农架山系构成保护区主体,山体大致呈东西走向,最高峰神农顶海拔3105.4m[1]。神农架地跨中、北亚热带,深受东南、西南季风影响,气候温暖湿润,具有明显的季节性,年均温度约12℃,年均降水量在1800 mm以上;春季较短暂,从4月至5月底,夏季一般从6月到8月中旬,7月份平均温度约23℃,秋季从8月中旬到10月底,凉爽少雨,而冬季较漫长,从11月延续到来年的3月底,12月到2月底有雪覆盖,其中1月份的温度最低,平均温度约-2.5℃[4]。

2 研究方法

在野外,初步确定植被类型后,设置乔木10 m×10 m、灌木5m×5m和草本1 m×lm的样方进行调查,记录在样方内出现的所有植物种类和个数,用GPS定位。在调查过程中,采集凭证标本,并对花枝、果枝、株形、群落外貌和生境等进行拍照。

3 结果与分析

3.1 神农架自然保护区野生植物资源

3.1.1 保护区植物资源

由于工作的深度与范围不同,对神农架自然保护区内维管束植物种类的统计数据也大相径庭[1,5-7]。一般认为有3000种左右。此次调查共记载了保护区内的维管束植物有236科1027属3239种(其中包括275个变种),分别占湖北省维管植物241科1455属6020种的97.9%、70.6%、53.8%。其中:苔藓47科111属216种,蕨类植物28科61属157种,裸子植物5科16属29种,被子植物156科、839属、2837种。此外,还有真菌、地衣共926种。这些植物中,具有药用价值的达1800多种。另外,野生种和原始种类也很多,如野荞麦(FagopyruMcymosum)、野生大豆 (Glycine soja)、腊梅(Chimonanthus praecox)、华桑(Morus cathayana)等,使神农架自然保护区成为当之无愧的重要的“种质资源库”。

3.1.2 保护区濒危植物资源

神农架自然保护区是国家重点保护野生保护物种的宝库,根据1999年8月4日国务院颁布的《国家重点保护野生植物名录》,神农架自然保护区拥有22种国家重点保护野生植物,其中,国家Ⅰ级保护野生植物有银杏(Ginkgo biloba)、水杉(Metasequoia glyptostroboides)、红豆杉(Taxus chinensis)、珙桐(Davidia involucrate)、光叶珙桐(Dauidia inuolucrata var.uilmoriniana) 和钟 萼木 (伯乐树)(Bretschneidera sinensis)6种;国家Ⅱ级保护野生植物有巴山榧树(Torreya fargesii)、香果树(Emmenopterys henryi)、伞花木 (Eurycorymbus cavaleriei)、连香树(CercidiphylluMjaponicuMvar.sinense)秦岭冷杉(Abies chensiensis)、大果青扦(Picea neoveitchii)、川黄檗(Phellodendron chinense)和水青树(Tetracentron sinense)等 16种。

另外,自然保护区内还有42种神农架地区特有植物,隶属19科33属。据2000年国家林业局5号令颁布的《中华人民共和国植物新品种保护名录》,保护区新增保护植物有响叶杨(Populus adenopoda)、大叶杨(P.lasiocarpa)、椅杨(P.wilsonii)、兴山柳(Salixmicrotricha)、皂柳(Salix wallichiana)、油桐(Vernicia fordii)、毛肋杜鹃(Rhododendron augustinii)、耳叶杜鹃(R.auriculatum)、红晕杜鹃(R.erubescens)、粉红杜鹃(R.fargesii)、腊梅(Chimonanthus praecox)等 53种。

3.2 神农架自然保护区植被类型

神农架保护区自然植被属于中国北亚热带常绿落叶阔叶混交林带,为常绿、落叶栎类-华山松植被区的东缘部分。自然植被可划分为6种植被型,即:针叶林、阔叶林、竹林、灌丛、草丛、沼泽。

(1)针叶林:保护区的针叶林包括暖温性针叶林、温性针叶林、寒温性针叶林和针叶、落叶阔叶混交林。组成针叶林的主要乔木树种是松属(Pinus)和冷杉属(Abies)植物。海拔1300m以下为马尾松林和杉木林,海拔1200m~1800m主要为巴山松林,海拔1700m~2400m由华山松(Pinusarmandii)、巴山冷杉(Abies fargesii)、红桦(Betula albo-sinensis)、糙皮桦(B.utilis)、山杨(Populus davidiana)、槭类植物组成。

(2)阔叶林:常绿落叶阔叶混交林是保护区地带性植被,分布在海拔400 m~2400 m广阔的范围内,由于神农架山体结构复杂,在不同的垂直带和不同的生态条件下,阔叶林类型多样。分布的一般规律是:随着海拔升高,常绿阔叶林向常绿落叶阔叶混交林过渡,然后过渡到落叶阔叶林。这类植被型是保护区最复杂的植被类型,也是最主要植被类型。根据群落的区系组成、群落的外貌和结构、群落生态和地理分布等因素,保护区阔叶林可划分为15群系,主要有红桦林、山杨林(Form.Populus davidiana)、米心水青冈林、野漆树林(Form.Toxicodendron succedoneum)、 水 青 树 林(Form.Tetracentron sinense)、锐齿槲栎林、连香树林、野核桃林(Form.Juglans cathayensis)、短柄枹栎林(Form.Quercus glandulifera var.brevipetiolata)、栓皮栎林(Form.Quercus variabilis)、楠木栲栎林(Form.Machilus,Phoede,Castnopsis,Quercus)、刺叶栎林(Form.Quercus spinosa)、巴东栎林(Form.Quercus engleriana)、岩栎林(Form.Quercus acrodonta)以及以化香树为主的杂木林(Form.Platycarya strobilacea)。

(3)竹林-亚热带竹林:保护区内的竹林植被型可分为4个群系,主要有毛金竹林、桂竹林、箭竹林、拐棍竹林。

①毛金竹林(Form.Phyllostachys nigra var.henonis):主要分布海拔在1400m以下的低山,系人工栽培。在肥沃、排水良好的土壤上生长良好。

②桂竹林(Form.Phyllostachys bambusoides):主要分布于海拔700m~1100m的村落旁,其群落结构与毛金竹相同。桂竹林较耐寒、耐旱、耐瘠薄土壤,在肥沃、排水良好的土壤上生长良好。

③箭竹林(Form.Sinarundinaria nitida):主要分布于大、小神农架山体海拔2500 m~3105 m的亚高山山地,海拔2500 m以下偶见分布,系天然林。它是植被逆向演替的产物,生长在开阔、宽大的山坡或顶部,坡度在20°~30°,多见于阳坡或半阳坡。群落植株高达4.5m,郁闭度在70%~90%,组成单一,箭竹(Sinarundinaria nitida)占绝对优势,为大片或块状成丛,形成“箭竹海”。在箭竹分布区内有散生单株巴山冷杉、粉红杜鹃(Rhododendron oreodoxa var.forgesii)等乔木,在林间隙地常见的草本植物有多种苔草、太白韭(AlliuMprattii)、黄花韭(AlliuMchrysanthum)、多花地杨梅(Luzula multiflora)、紫菀(Aster tataricus)以及蕨类等植物。

④拐棍竹林(Form.Fargesia spathacea):天然林,植被逆向演替的产物。本群落分布于海拔1500m~2000m的沟谷及山坡中、下部,成块状分布。拐棍竹林稠密、郁闭度高,竹林下一般没有草本层。林缘有串果藤(Sinofranchetia chinensis)、鸡矢藤(Paederia scandens)、八角莲(Dysosma versipellis)和开口箭(Tupistra chinensis)等。

(4)灌丛:主要有香柏灌丛、蜡梅灌丛和马桑灌丛。

①香柏灌丛(Form.Sabina pingii var.wilsonii):主要分布于大、小神农架及神农顶等山峰海拔2700m以上阳坡、半阳坡上。群落外貌一片翠绿,平整密集成块状,结构简单。香柏为本群落的建群种,因受高寒、多风、强烈日照的影响,香柏匍匐丛生,密集、成团状。与其伴生的树种通常没有或极少成群,常见的有粉红杜鹃、白叶金露梅(Potentilla fruticosa var.albaicans)等。灌丛下的草本植物一般稀少,略占优势的种类是印度三毛草(长穗三毛草)(TrisetuMclarkei)。

②蜡梅灌丛(Form.Chimonanthuspraecox):主要分布于海拔500m~800m一带,山坡下部、沟谷中,成片生长。与其伴生的树种有栓皮栎(Quercus variabilis)、马桑(Coriaria sinica)等。草本植物以蕨类植物为主,还有少量禾草、莎草等。

③马桑灌丛(Form.Coriaria sinica):多分布于海拔500m~1100 m处,局部分布在海拔1300 m的山坡中下部或整个短坡面。散生于群落中的乔木有马尾松(Pinusmassoniana)、栓皮栎、漆树(Toxicodendron verniciflum)、化香(Platycaryastrobilacea)等。群落中马桑、毛黄栌(Cotinus coggygria var.pubescens)多见,偶尔有盐肤木(Rhus chinensis)、胡枝子(Lespedeza formosa)等伴生。草本植物有蕨类、显子草(Phaenosperma globosa)等。

④草丛:主要分布于亚高山,海拔2500m~3000m山坡上部及顶部,在海拔2700 m以上分布广泛。主要有印度三毛草(TrisetuMclarkei)、紫羊茅(Festuca rubra)、禾草草丛。

⑤沼泽植被:主要是长叶地榆-柳兰葱-灯芯沼泽。分布于海拔1800m~2100m的大、小千家坪,地势低洼平坦,地表经常有积水,排水性差,但阳光充足的地带。群落大致可分为二层,上层以长叶地榆(Sanguisorba officinalis var.longifolia)和柳兰(Chamaenerion angustifolium)植物为主,下层常见有小灯芯草(Juncus bufonius)、葱状灯芯草(Juncus alliodes)和苔草等。

3.3 神农架植物区系地理成分

神农架自然保护区地处北亚热带,为我国南部亚热带与北部温带的过渡地带,又是我国西部高原与东部低山丘陵的过渡区域,地理位置、气候条件独特,植物地理成份丰富多样。南北植物混杂,既有世界广布成分,也含有热带、亚热带成分,还有暖温带及北温带成分[1,5]。据不完全统计,保护区世界广布种有944种,热带、亚热带种有546种,热带至温带有466种,全温带有489种,北温带有309种[8]。根据保护区的地理位置、地形地貌及气候等诸多因子的影响,植物区系地理成分可区分为如下几类:

3.3.1 西南-大巴山脉成分

神农架自然保护区与大巴山脉相连,属大巴山脉的东缘,其植物成分与大巴山脉和川东地区非常相似,共有属、种较多。例如,森林建群种巴山松(Pinus henryi)、华山松、巴山冷杉、米心水青冈(Fagus engleriana)、连香树和珙桐等,伴生种包括领春木(Euptelea pleiosperma)、杜仲(Eucommia ulmoides)、 华 西 枫 杨 (Pterocarya insignis)、 山 羊 角 树(Carrierea calycina)、峨眉蔷薇(Rosa omeiensis)、包槲柯(Lithocarpus cleistocarpus)和水丝梨(Sycopsis sinensis)等,草本植物有川鄂乌头(AconituMhenryi)、山酢浆草(Oxalis griffithii)和南川鼠曲草(GnaphaliuMnanchuanense)等。

3.3.2 西北-秦岭山脉成分

秦岭山脉是我国南北的屏障,泰岭南坡已进入亚热带气候的边缘。神农架自然保护区的植物成分在一定程度上受西北-泰岭山脉影响,神农架的北坡分布着一些属于西北-泰岭山脉的区系成分,代表植物有:华山松、红桦、白皮松(Pinusbungeana)、秦岭冷杉(Adieschensiensis)、黄连木(Pistacia chinensis)、锐齿槲栎(Quercus spinosa var.acuteserrata)、栓皮栎、山杨、太白深灰槭(Acer caesium)、湖北花楸(Sorbus hupehensis),灌木有毛黄栌、中华黄花柳(Salix sinica)、秦岭小檗(Berberis circumserrata)、秦岭黄芪(Astragalus henryi)、猬实(Kolkwitzia amabilis)、黄花莺尾(Iriswilsonii)、陕西耳蕨(PolystichuMshensiense)、 陕 西 假 密 网 蕨(Phymatopsis shensiensis)、铁筷子(Helleborus thibetanus)、小丛红景天(Rhodiola dumulosa)和毛连菜(Picris hieracioides)等。

3.3.3 华中区系成分

神农架连接西部高山,东部临近长江,地处于长江中游,具有华中地区气候特征,植物成分也与华中区系有较为密切的关系。其共同的代表植物有马尾松、穗花杉(Amentotaxus argotaenia)、黄檀 (Dalbergia hupeana)、青檀(Pteroceltis tatarinowii)、 鹅 掌 楸 (Liriodendron chinens)、 大 血 藤(Sargentodoxa cuneata)、中华猕猴桃(Actinidia chinensis)、八角枫(AlangiuMchinense)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、三尖杉(Cephalotaxus fortunei)、红豆杉(Taxus chinensis)和粗榧(Cephalotaxus sinensis)等。

3.3.4 神农架特有植物

由于神农架自然保护区山大地阔,峰高谷深,地形复杂,高山地区雨量充沛,森林湿度较大,这些特殊性地域环境孕育和滋长着鄂西山地或神农架地区的特有物种[8]。经过调查,神农架自然保护区有神农栎(Quercus shennongjiaensis)、神农架唐松草(ThalictruMshennongjiaens)、神农架铁线莲(Clematis shenlungchiaensis)、神农架冬青(Ilex shennongjiaensis)、毛碧口柳(Salix bikouensis var.villosa)、洪坪杏(Armeniaca hongpingensis)、长果楸(Catalpa longicarpa)、神农香菊(Dendranthema indicuMvar.aromaticum)等特有植物有42种。

此外,神农架植物区系还与西北、华北、华东、华南均有一定的关系,同时神农架植物区系与日本中南部植物区系也有一定的联系。

4 保护管理对策

根据本次调查结果,提出如下保护管理策略和措施:

4.1 加大宣传力度,提高群众的保护意识

国家I级保护植物主管部门应充分利用现有的媒体,采取灵活多样的形式,向广大人民群众宣传国家I级保护植物在科学、经济、医用、观赏等方面的宝贵价值及其对保护环境、维持生态平衡方面的作用,提高群众保护植物的自觉性和积极性。尤其应为景区内分布的国家重点保护植物设置永久性的水泥牌,采取围栏挂牌或包干到人的方式加以保护。

4.2 加快自然保护区的建设,强化就地保护和实行迁地保存

保护珍稀濒危植物最有效的办法就是建立自然保护区,保护好濒危物种及其栖息地。对国家I级重点保护植物所在地尽可能划建自然保护区,强化就地保护。迁地保存是就地保存的重要补充,通过建立植物园、树木园等基地,将保护内的一些珍稀濒危植物种质资源收集起来,进行统一的保存管理。目前,在官门山管理所境内建立了植物园,收集了自然保护区内具有重要价值的植物种类,并得已保存。这样既达到保护种质资源的目的,也有利于节省有限的经费,还可以作为科普教育、生态旅游的基地。

4.3 加强科学研究,建立监测系统

开展濒危物种种群恢复研究,加强对野生珍稀濒危植物的科学研究,特别是这些物种的濒危原因、机制、种群特性、繁殖力、生长等方面,并提出切实可行的保护措施,同时尽快建立珍稀濒危植物的监测系统,为科学研究提供基础数据资料。尤其是对川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)的食源植物,在开展野外种群保护的前提下,应尽快开展种群恢复技术的研究,如对千家坪地带川金丝猴栖息地内的食源植物进行就地保护,同时进行种群恢复技术的研究,可以通过组织培养等技术进行扩大繁殖,繁殖苗木通过引苗归山以扩大其种群,达到长期保护和未来可持续利用的目的。在进行种群恢复中,应考虑遗传相似性原则,即通过遗传多样性研究,选择遗传上最相似的种群进行物种恢复。

4.4 加强执法监管,提高保护成效

各级野生植物资源保护管理部门,要加强对国家重点保护野生植物资源的保护管理,做到严格执法,依法严厉打击破坏国家重点保护野生植物资源的违法犯罪行为,确保国家重点保护野生植物及其栖息环境不受破坏。

[1]朱兆泉,宋朝枢.神农架自然保护区科学考察集[M].北京:中国林业出版社,1999.

[2]葛继稳,吴金清,朱兆泉等.神农架生物圈保护区植物多样性及其保护现状的研究[J].武汉植物研究,1997,15(4):341-352.

[3]铁军,张晶,彭林鹏等.神农架川金丝猴栖息地植物区系特征及食物资源研究[J].广西植物,2009,29(6):736-743.

[4]铁军,张晶,彭林鹏等.神农架川金丝猴栖息地优势树种生态位及食源植物[J].植物生态学报,2009,33(3):482-491.

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[6]班继德,漆根深.鄂西植被研究[M].武汉:华中理工大学出版社,1995.

[7]赵常明.神农架植被及其生物多样性与垂直分布格局-兼论中国中、北亚热带植被带的划分[D].北京:中国科学院植物研究所(博士论文),2002.

[8]贺昌锐,陈芳清.神农架种子植物中国特有属的分析[J].广西植物,1997,17(4):317-320.

Abstract:Current situation of wild plant resources and vegetation types are analysed based on the field survey.The results showed that:the wild vascular plants in Shennongjia Nature Reserve are 3239 species which belong to 1027 genera and 236 families.Among theMare bryophytes 47 families,111 genera and 216 species,ferns 28 families,61 genera and 157 species,gymnosperms 5 families,16 genera and 29 species,angiosperms 156 families,839 genera and 2837 species.In addition,a total of 926 species of fungiand lichens are known.Countermeasures of the protection and management,and developmentmeasures on wild plant resources in Shennongjia Nature Reserve are discussed.

Keywords:Shennongjia;wild plant resources;vegetation types;protection countermeasure

(责任编辑 王璟琳)

The Situation and Protection Countermeasure ofW ild Plant Resources in Shennongjia Nature Reserve

PENG Lin-peng1,TIE Jun2
(1.Management Bureau of Hubei Shennongjia National Nature Reserve,Shennongjia Hubei 442421;2.Departmentof Biological Sciences and Technology,Changzhi University,Changzhi Shanxi 046011)

Q949.5

A

1673-2014(2010)05-0023-04

2010-09-05

彭林鹏(1979— ),男,湖北通城人,助理工程师,主要从事环保研究。

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