广州市帽峰山森林公园动植物多样性资源监测概况

裴男才, 陈步峰, 史欣



广州市帽峰山森林公园动植物多样性资源监测概况

裴男才, 陈步峰*, 史欣

中国林业科学研究院热带林业研究所, 广东珠江三角洲森林生态系统国家定位观测研究站/热带林业研究国家林业局重点实验室, 广州 510520

珠江三角洲地区是我国城市化水平最为发达的三大城市群之一。为了更好地掌握该区域的生物多样性资源和生态环境质量等基本特征, 建立起广东珠江三角洲森林生态系统国家定位观测研究站, 研究区域涉及广州(主站点为帽峰山)、佛山、中山、肇庆等地, 也是中国森林生态系统研究网络的重要成员(CFERN; http: //www.cfern.org/index.asp)。该文较为全面地梳理了近15年来以广州市帽峰山森林公园为研究对象的各类公开发表文献, 主要是生物基本要素(植物多样性、群落和景观多样性、鸟类多样性等); 生物多样性资源监测结果可为相关研究和管理工作提供参考。

城市林业; 森林生物学; 中国森林生态系统监测网络; 珠江三角洲

1 前言

帽峰山森林公园(以下简称“帽峰山”)创建于1997年, 并于2001年经广东省林业厅批准为省级森林公园。帽峰山位于广州市白云区太和镇、良田镇和沙田农场的交界处(23°16′—23°19′N, 113°22′—113°29′E), 距广州市区25 km, 最高海拔534.9 m, 最低海拔39 m[1]。规划总面积是69.72 km2, 主要植被类型常绿阔叶林面积35.2 km2, 森林覆盖率约82.8%, 可划分为华润楠()、黄樟()、黧蒴锥()等18个群系[2]。是广州市重要的生物资源库, 也是该地乃至珠三角地区重要的生态屏障, 被誉为“广州后花园”。2003年前后, 经国家林业局批准, 中国林科院热带林业研究所建立起广东珠江三角洲森林生态系统国家定位观测研究站(简称“珠三角定位站”, 是CFERN重要成员), 研究区域涉及广州(主站点为帽峰山)、佛山、中山、肇庆等地; 也是广州市城市森林生态效益监测网络的重要监测点。早在二十世纪末, 广州市林业部门已经开始构想并提出创建较为合理的城市森林格局: 将广州市城区分为中心区、东翼和北翼三大组团。东翼的帽峰山城市森林的功能突出保健、美化、防护、抗污染净化大气和水质[3]。十多年后, 广东省委省政府正式提出“建设国家森林城市, 打造宜居生态广州”[4], 并获得国家林业局授牌; 广州在创建国家森林城市中的经验和模式, 也得到了国内外城市森林研究权威专家的高度认可。最近广州市进一步提出城市环境保护总体规划(2014—2030年), 包括帽峰山森林公园在内有41个区域被列入广州市生态保护红线区。总的来说, 帽峰山的区域特点和地理位置, 决定了其在广州市具有重要的生态战略地位和基础应用研究价值。在该森林区域, 近些年陆续有学者开展了多项科学研究任务, 并发表了一系列学术论文, 但目前缺乏系统的归纳和总结。鉴于此, 本文主要从生物多样性资源的角度进行概述, 并提出了几点展望。

2 森林生物多样性资源分析

2.1 植物多样性

广州市野外现存的维管植物种类约有220科,855属, 1810种(含种下等级)[5]。帽峰山维管植物的科、属、种分别约占广州市总量的66.36%, 46.55%, 33.70%。帽峰山的植物多样性程度较高, 区系成分较多元, 相关类群具有较高的科研价值。维管植物约有610种(含种下等级), 隶属于146科398属; 樟科、桑科、山茶科、壳斗科等是该区系的主要表征科。该植物区系地理成分复杂多样, 种子植物共有375属, 划分为13个类型和12个变型, 其中以热带-亚热带成分占明显的优势, 占该地区种子植物属的80.21%, 热带及温带区系成分均有分布且各种区系成分互相渗透。帽峰山植物区系是中亚热带向南亚热带过渡的区系类型, 是在华南台地上发育起来的, 为华南植物区系组成部分, 隶属于古热带植物区系[1]。与以南亚热带广东鼎湖山大型固定样地为平台获得的结果基本吻合, 即呈现出由热带向亚热带过度的特点(87%的属为广义的热带成分)[6]。在一定程度上, 帽峰山大体上反映了广州市森林植被基本特征, 有一定的科研价值; 此外, 部分类群也具有较高的经济价值, 如油脂植物约有40科71种[7]。

2.2 森林群落类型与景观多样性

帽峰山森林植被以南亚热带季风常绿阔叶林为主, 从低海拔到高海拔区域呈现出较为明显的垂直分布特征和森林景观特色。山脚(200 m以下)区域, 以人工恢复林为主, 如竹林(如: 粉单竹)、尖叶杜英林、相思林、桉树林(图2-a); 中低海拔(200—350 m)区域, 以人工恢复林与次生林交错区(图2-b)为主, 如桉树林; 中高海拔(350-450 m)区域, 以次生林(南亚热地常绿阔叶林)为主, 伴有少量针阔混交林(图2-c), 与广东鼎湖山等林区的树种组成较为类似, 主要乔木种类有黧蒴锥、锥栗()、华润楠、鸭脚木()、木荷()、山乌桕()等, 主要灌木种类有九节()、常山()、山鸡椒()、猪肚木()等; 山顶(450 m以上)区域, 针阔混交林、灌丛和草坡均有分布(图2-d), 如飞播形成的杉木林。针对该区域的森林景观多样性分析结果显示, 经济果林、竹林破碎化程度较高; 阔叶混交林类型保持完好, 分离度也最小, 黧蒴锥林分离度最大; 景观类型比例分布最不均衡, 组成帽峰山森林公园的各景观类型所占比例差异小于广州地区[8]; 该区域的城市森林改善和美化着广州城市景观。2002—2015年期间的动态研究显示, 帽峰山次生林群落的木本植物多样性指数(Shannon- Wiener指数)数值区间为3.30—4.15, 均匀性指数(Pielou指数)数值区间为0.43—0.76。整体来看, 经过十多年的演替和发展, 当前的森林群落状态与自然条件下形成的南亚热带常绿阔叶林(如广东肇庆的鼎湖山)基本特征较为相似[9], 反映出该植被类型典型的近自然性; 也表明该森林区域的群落结构趋于稳定, 系统发育更加良好[10]。基于这些长期野外监测获得的基础数据和实证分析结果而形成的理论成果, 有望服务于广州市乃至珠三角地区近自然林及美丽城镇森林景观的建设及评价。

注: 小图a, b, c, d分别显示200 m以下、200—350 m、350—450 m、以及450 m以上等4种不同海拔典型林分结构景观。

图3 广州帽峰山天湖湖面及周边森林自然景观

2.3 鸟类多样性资源

大规模和系统性的野外调查对掌握和认识区域性鸟类本底资源多样性尤为重要。2003-2006年期间, 中国科学院华南植物园、广东省科学院、中山大学、海南师范大学等科研单位和高校的鸟类专家, 对帽峰山和周边林区开展了鸟类资源野外监测, 获得了一系列重要基础数据。研究结果显示, 虽受城市化的影响, 广州地区整体上鸟类仍保留有较多的种类, 其数量可达到250—300种(至少隶属于18目54科)[11]。此外, 基于广州市12个公园的野外调查, 记录到鸟类78种, 隶属于13目32科61属。帽峰山、白云山、越秀山等大多是较为古老的公园, 植被生长较好, 且保留了许多本地树种, 相对其他公园拥有较大的鸟类多样性。在帽峰山, 记录到5目18科27属29种(分别占所调查类别的38%, 56%, 44%, 37%), 且部分种类属于重点保护对象, 鸟种多样性指数(H′)和均匀度指数(J)分别为2.929和0.867[12]; 其他动物类群, 如兽类、两栖爬行类、昆虫等暂未查询到公开发表的文献记录。

3 后续研究方向

总体来说, 帽峰山森林生物多样性资源较为丰富, 生态环境质量总体上处于优良状态, 未来努力方向有: (1)丰富和拓展森林生物多样性研究内涵, 将基础理论和重要发现应用于生态文明建设和生物多样性保护事业。广州市域2008年获得了“国家森林城市”荣誉称号。目前, 广东省正在进行全国首个珠三角森林城市群建设。而广州市积累了较好的建设经验, 特别是具有较好的森林生态监测科学研究基础数据积累, 可为该项示范工作提供参考素材。森林城市群是我国在市域尺度上开展森林城市建设基础上, 适应我国城市群发展趋势和需求, 在区域尺度上开展森林湿地等自然生态系统建设的创新实践[13]。以乡土树种为基调, 以良好外来植物为辅佐, 营建华南特色的森林景观, 呈现出以南亚热带地带性植被为主要特征, 兼具热带-温带特点的四季景观。今后有必要增加对草本植物和藤蔓植物、常见的动物类群(如兽类、两爬类、蝶类等), 以及微生物类群; 但需防范和控制有害入侵植物种类。

(2)进一步量化森林生态系统服务功能现状和潜能。广州市森林生态系统服务功能价值分别为230亿元(2008年)和216亿元(2011年), 森林生态服务功能单位面积价值分别为82040元·(hm2·a)-1(2008年)和77357元·(hm2·a)-1(2011年); 阔叶混交林的生态服务功能价值量和单位价值量最高, 分别为49.62亿元每年和111824元·(hm2·a)-1, 平均单位面积服务功能价值为74840元·(hm2·a)-1; 桉树的释氧、固碳功能单位价值量最高[14]。及时总结现有基础研究的各个方面, 尝试量化该森林区域的生态系统服务功能, 为同类研究提供参考。

(3)结合公众兴趣和地方需求, 有针对性地开展森林科学与城市化相关的主题科普宣传工作(如森林生物多样性和生态环境保护)。城市与森林协调共存与发展的三要素应该包括: 政府的主导作用; 科技工作者的智囊团作用; 公众的主人翁意识[15]。了解森林的基本特征和作用机理, 有助于人们更好地爱护森林, 保护自然, 建设宜居城市, 打造幸福之都。

致谢:感谢所有在广州帽峰山森林公园开展野外调研工作的前辈和同行, 帽峰山森林公园管理处提供的各种便利。

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Forest biodiversity resources in Maofengshan Forest Park, Guangzhou City

PEI Nancai, CHEN Bufeng*, SHI Xin

Key Laboratory of State Forestry Administration on Tropical Forestry Research, Research Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou 510520, China

The Pearl River Delta is amongst top three urbanized regions in China. In order to monitor the biodiversity resources and eco-environment status, Forest Ecosystem Station of the Pearl River Delta (i.e., the PRD Station) was set up, administratively directed by China’ State Forestry Administration and affiliated by Research Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry. Geographical, the PRD Station covers four cities in south China, i.e., Guangzhou (also the main monitor site), Foshan, Zhongshan, and Zhaoqing. The PRD Station is also an important node of Chinese Forest Ecosystem Research Network, representative of typical lower subtropical evergreen broad-leaved forest in south China. The paper listed several published literature/reports closely related to Maofengshan Forest Park in Guangzhou City, mainly including plant diversity, forest landscape diversity and bird diversity. Hopefully, these efforts will facilitate research on biodiversity monitor and management on forest resources in the Pearl River Delta.

urban forestry; forest biology; Chinese Forest Ecosystem Research Network; Pearl River Delta

10.14108/j.cnki.1008-8873.2018.05.025

F301

A

1008-8873(2018)05-191-04

2017-12-14;

2018-04-06

国家自然科学基金(项目编号: 31570594, 31770492), 林业科技创新平台运行补助项目(项目编号: 2017-LYPT-DW-129), 广州市城市森林生态效益监测网络体系生态效益监测

裴男才(1984—), 男, 博士, 副研究员, 硕士研究生导师, 主要从事森林生物学和城市林业等方面的研究, E-mail: nancai.pei@gmail.com

通信作者:陈步峰(1958—), 男, 研究员, 硕士研究生导师, 主要从事森林生态系统学研究, E-mail: zsjcsdwcbf@126.com

裴男才, 陈步峰, 史欣. 广州市帽峰山森林公园动植物多样性资源监测概况[J]. 生态科学, 2018, 37(5): 191-194.

PEI Nancai , CHEN Bufeng, SHI Xin. Forest biodiversity resources in Maofengshan Forest Park, Guangzhou City[J]. Ecological Science, 2018, 37(5): 191-194.