鄂西南3个国家级自然保护区生物多样性评价

2021-06-17李玮宜艾训儒姚兰朱江

湖北林业科技 2021年2期

李玮宜艾训儒姚兰朱江

摘要：為了科学合理的保护鄂西南3个国家级自然保护区的生物多样性，结合实地调查与文献资料分析，参照《区域生物多样性评价标准》评价方法，评价了3个国家级自然保护区的生物多样性状况。结果表明：①星斗山自然保护区生物多样性指数为42.87，七姊妹山自然保护区为44.25，木林子自然保护区为49.17，生物多样性状况等级都为“中”;②木林子保护区相比较与星斗山保护区和七姊妹山保护区拥有更多生态系统类型，生物多样性也更为丰富;③3个自然保护区内共有受威胁物种415种，其中植物231种，动物184种，种类繁多，需要进一步保护。

关键词：星斗山;木林子;七姊妹山;多样性评价

中图分类号：S759.9 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2021）02-0018-05

Biodiversity Evaluation of Three National Nature Reserves in Southwest Hubei

Li Weiyi（1） Ai Xunru（1，2） Yao Lan（1，2） Zhu Jiang（1，2）

（1.College of Forestry and Horticulture， Hubei University for Nationalities Enshi 445000;2. Key Laboratory of

Biological Resources Protection and Utilization of Hubei Province Enshi 445000）

Abstract： In order to more rationally and scientifically protect the biodiversity of the three national nature reserves in southwestern Hubei，this article combines field investigations and document analysis，and refers to the evaluation methods of the “Regional Biodiversity Evaluation Standards” to evaluate three The status of biodiversity in national nature reserves. The results showed that：①Xingdou Mountain Nature Reserves biodiversity index was 42.87，Qizimei Mountain Nature Reserve was 44.25，Mulinzi Nature Reserve was 49.17，and the biodiversity status was “medium”;②Mulinzi Compared with Xingdoushan Nature Reserve and Qizimei Mountain Nature Reserve，Mulinzi Nature Reserve has more ecosystem types and richer biodiversity;③There are 415 threatened species in 3 nature reserves，including 231 plants. Species，184 species of animals，a wide variety of species，need further protection.

Key words： Xingdou Mountain;Mulinzi;Qizimei Mountain;diversity evaluation

生物多样性是指生物种类、种内遗传与它们生存环境构成的生态系统的总称[1]。随着时代发展和人类影响，生物多样性受到严峻威胁，生物多样性的保护已成为全球性的环境问题，受到国际社会的普遍关注[2]。中国生物多样性面临着严重威胁，而保护区又是维持物种生存、维系生物资源持续利用的重要手段[3]。进行生物多样性评价对于摸清生物多样性现状、空间分布格局及其变化趋势有着重要意义，是对生物多样性进行保护与管理的基础[4]。本文以湖北省鄂西南的3个国家级自然保护区（星斗山自然保护区、七姊妹山自然保护区和木林子自然保护区）为评价单元，依据国家环境部发布的国家环境保护行业标准[5]，展开生物多样性评价，为保护区生物多样性保护的重点和方向提供参考依据。

1 研究区概况

（1）星斗山保护区，位于鄂西南恩施市、利川市、咸丰县三市县境内，总面积为68 339 hm2，分为东西2片区：东部片区位于利川市、恩施市、咸丰县三县（市）交界处（29°57′～30°10′ N，108°57′～109°27′ E）;西部片区位于利川市境内（30°04′～30°14′ N，108°31′～108°48′ E），海拔672～1 751 m。该地区中亚热带及与北亚热带的过渡带，属亚热带大陆性季风气候，降水充沛，雨热同期，且暴雨较多，年降雨量达1 300 mm以上。区域内土壤类型主要有黄壤、黄棕壤和棕壤，黄壤分布在海拔800 m以下，黄棕壤分布在800～1 500 m范围内，海拨1 500 m左右大致为黄棕壤与棕壤的分界线[6]。

（2）七姊妹山保护区，位于恩施州宣恩县的东部（109°38′30″～109°47′00″E，29°39′30″～30°05′15″N），南部与湖南八大公山相连接，总面积为34 550 hm2。整个保护区地形复杂，地势西北高东南低，海拔650.0～2 014.5 m。该区属典型的大陆性季风湿润气候，地处中亚热带向北亚热带的过渡地区，水热资源丰富、冬暖夏凉、风力小、湿度大，年降水量变幅在1 164.2～2 204.7 mm之间。土壤类型随海拔变化由低到高依次分布有黄壤、黄棕壤和棕壤。

（3）木林子保護区，该保护区位于恩施州鹤峰县境内，地理坐标（109°59′30″～110°17′58″ E，29°55′59″～30°10′47″ N），总面积为20 838 hm2，海拔610.0～2 095.6 m，属武陵山脉北支余脉，地势由西北东南向中间逐渐倾斜。该区属亚热带季风性湿润气候，雨热同期，时空分布不均，年降水量1 733 mm，春秋多阴雨，夏季雨量较多，冬季雨少雾多，年平均相对湿度为82%，无霜期270～279 d。年平均气温为15.5 ℃，最冷月（1月）平均气温为4.6℃，最热月（7月）平均气温为26℃。土壤类型以黄壤、黄棕壤、棕壤为主。

2 研究方法

2.1 数据来源

本文数据主要来源于《湖北星斗山自然保护区科学考察集》[7]《湖北七姊妹山自然保护区科学考察与研究报告》[8]以及《湖北木林子自然保护区森林多样性研究》[9]，并参考中国珍稀濒危植物信息系统[10]和中国外来入侵物种信息系统[11]。

2.2 评价指标及其内涵

依据《区域生物多样性评价标准》[4]，对野生维管束植物丰富度、野生动物丰富度、生态系统类型多样性、物种特有性、受威胁物种的丰富度、外来物种入侵度等6项指标进行评价。

（1）物种丰富度指被评价区域内所记录的野生动植物的物种数。

（2）生态系统类型多样性指被评价区域内植被类型数，以群系为分类的基本单位进行划分。

（3）物种特有性

指被评价区域内特有种的相对数量。其计算方法：

ED=NEV/635+NEP/36622

式中：ED ——物种特有性;

NEV ——评价区域特有的野生动物的种数;

NEP ——评价区域特有的野生维管束植物的种数;

635 ——一个县域内野生动物种数的参考最大值;

3662 ——一个县域内野生维管束植物种数的参考最大值。

（4）受威胁物种丰富度指区域内《世界自然保护联盟（IUCN）濒危物种红色名录》收录的濒危物种。其计算方法：

RT=NTV/635+NTP/36622

式中：PT ——受威胁物种的丰富度;

NTV——评价区域受威胁的野生动物的种数;

NTP——评价区域受威胁的野生维管束植物的种数。

（5）外来物种入侵度指被评价区域内外来入侵物种数与本地野生维管束植物和野生高等动物种数的和之比。其计算方法：

EI=NI（NV+NP）

式中：EI——外来物种入侵度;

NI——评价区域外来人侵物种数;

NV——评价区域野生动物的种数;

NP——评价区域野生维管束植物的种数。

2.3 评价指标的归一化处理

评价指标归一化方法：

归一化后的评价指标=归一化前的评价指标×归一化系数。其中，归一化系数=100/A最大值，A最大值为被计算指标归一化处理前的最大值。根据国家环境保护部发布的中华人民共和国国家环境保护行业标准《区域生物多样性评价标准》[4]确立各指标的参考最大值和权重，见表1。

2.4 生物多样性指数（BI）计算方法

生物多样性指数（BI）计算方法：

BI=RV'×0.2+RP'×0.2+DE'×0.2+ED'×0.2+RT'×0.1+（100-EI'）×0.1

式中：BI—生物多样性指数

RV'、RP'、DE'、ED'、RT'、EI'—归一化后各项指标值

2.5 生物多样性状况分级

根据生物多样性指数（BI），将生物多样性状况分为高、中、一般和低4级，见表2。

3 研究结果

3.1 各保护区生物多样性状况

（1）星斗山自然保护区生物多样性评价结果如表3所示，每项指标的统计如下：

星斗山保护区共计有维管束植物（包括蕨类植物，裸子植物和被子植物）200科843属2 033种，其中蕨类植物30科59属132种，裸子植物8科22属28种，被子植物162科762属1 873种;保护区共有陆生脊椎动物378种，其中兽类共8目24科72种，鸟类17目46科226种，两栖类2目9科38种，爬行类2目11科42种;区内共有生态系统类型21个植物群系，分属于4个植被型组8个植被型;区内野生维管束植物属于中国特有的有17种，共有珍惜濒危保护植物37种，I级8种，II级29种;列入《国际贸易公约》的濒危野生动物57种，即兽类19种，鸟类34种，爬行类2种，两栖类2种，其中属国际I级濒危动物10种，国家II级濒危动物34种，国际III级濒危动物13种;保护区内共有外来入侵植物21种。

（2）七姊妹山自然保护区生物多样性评价结果如表4所示，每项指标的统计如下：

七姊妹山保护区共计有维管束植物（包括蕨类植物，裸子植物和被子植物）183科752属2 027种，其中蕨类植物24科47属119种，裸子植物8科16属20种，被子植物151科689属1 888种;保护区共有陆生脊椎动物355种，其中兽类8目24科67种，鸟类15目4科225种，两栖类2目8科26种，爬行类3目10科37种;区内生态系统类型共有30个植物群系，分属于5个植被型组9个植被型;区内野生维管束植物属于中国特有的有17种，共有珍惜濒危保护植物41种，I级7种，II级17种，III级17种;列入《国际贸易公约》的濒危野生动物62种，即兽类22种，鸟类37种，爬行类1种，两栖类2种，其中属国际I级濒危动物10种，国家II级濒危动物41种，国际III级濒危动物11种;保护区内共有外来入侵植物19种。

（3）木林子自然保护区生物多样性评价结果如表5所示，每项指标的统计如下：

木林子保护区共计有维管束植物（包括蕨类植物，裸子植物和被子植物）206科943属2 797种，其中蕨类植物35科76属283种，裸子植物7科9属28种，被子植物164科848属2 486种;保护区共有陆生脊椎动物302种，其中兽类8目23科78种，鸟类14目35科155种，两栖类2目7科24种，爬行类2目10科45种;区内生态系统类型共有34个群系，分属于3个植被型组7个植被型;保护区内野生维管束植物属于中国特有的有27种，共有珍惜濒危保护植物153种;列入《中国物种红色名录》的野生动物共有65种，其中极危4种，濒危10种，易危31种，近危20种;保护区内共有外来入侵植物28种。

3.2 生物多样性评价结果

鄂西南3个自然保护区的生物多样性评价指数分别为星斗山自然保护区42.87，七姊妹山自然保护区44.25，木林子自然保护区49.17，即生物多样性等级为中（30≤BI<60），说明保护区的物种较丰富，特有属、种较多;生态系统类型较多;部分地区生物多样性十分丰富。由于调查的区域被列入国家级自然保护区，而且经过长时间的保护管理，保护区内动植物种类都比较丰富，生态系统类型复杂多样，非常适合生物的繁殖和生长，较好的保护了大部分的受威胁物种，也有效地防止了外来物种的入侵，使保护区内的外来物种入侵程度比较低，间接地保护了当地物种的生存环境和发展空间。

4 评价结论

通过鄂西南3个国家级自然保护区的生物多样性评价结果分析，得到以下几点结论：

（1）木林子保护区单位面积内的野生动植物资源比较丰富。面积为20 838 hm2的保护区动植物种类共计3 099种，其中野生维管束植物206科943属2 797种，陆生脊椎动物共有302种。相较于七姊妹山保护区，总面积为34 550 hm2的区域内共有野生动植物2 382种，星斗山保护区总面积为68 339 hm2的区域内共有野生动植物2 411种。由此可见，虽然木林子保护区的野生动物种类不占绝对优势，但单位面积内野生动植物种类优势明显。

（2）木林子保护区生态系统的类型相对复杂、多样，为生物提供了良好的生活环境。保护区内共有34个群系，分属于3个植被型组7个植被型。相较于七姊妹山和星斗山保护区拥有更多植被类型，不仅体现了木林子保护区植物种类的丰富，同时也为保护区内的野生动提供了良好的栖息环境。

（3）鄂西南3个自然保护区有银杏Ginkgo biloba、珙桐Davidia involucrata、光叶珙桐Davidia involucrata vilmoriniana、黄杉Pseudotsuga sinensis、篦子三尖杉Cephalotaxus oliveri、厚朴Magnolia officinalis、凹叶厚朴Magnolia officinalis biloba、香果树Emmenopterys henryi、闽楠Phoebe bournei、红豆树Ormosia hosiei和毛红椿Toona ciliata pubescens共9科11种相同的中国特有植物。这些物种适应于不同的保护区地理环境。

（4）保护区内受威胁物种种类繁多，亟待得到进一步保护。根据生物多样性评价，木林子自然保护区内国家珍稀濒危保护植物有153种，野生动物种类共有65种，受威胁物种丰富度是三个保护区中最高的。随着保护区内的人类活动加剧，生态系统受到影响，生物的生存环境也随之改变，受威胁物种是更容易、更接近灭绝的物种[12]。

（5）保护区内存在一定的外来入侵物种的威胁。木林子自然保护区有外来入侵植物19科27种，星斗山和七姊妹山自然保护区分别有外来入侵植物13科17种，三个保护区都处于较好的保护状态，但随着保护区内旅游资源的逐步开发，人类活动逐渐频繁，因此，保护区内存在着潜在的生物入侵威胁。

参考文献

[1] Yves Meinard，Coq Sylvain，Schmid Bernhard. A Constructivist Approach Toward a General Definition of Biodiversity [J]. Ethics，Policy & Environment，2014，17（1）.

[2] Michael R. W. Rands，William M. Adams，Leon Bennun，Stuart H. M. Butchart，Andrew Clements，David Coomes，Abigail Entwistle，Ian Hodge，Valerie Kapos，Jrn P. W. Scharlemann，William J. Sutherland，Bhaskar Vira. Biodiversity Conservation： Challenges Beyond 2010[J]. Science，2010，329（5997）.

[3]李景侠，赵建民，陈海滨.中国生物多样性面临的威胁及保护对策[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2003，31（5）：158-162.

[4]万本太，徐海根，丁晖，等.生物多样性综合评价方法研究[J].生物多样性，2007，15（1）： 97-106.

[5]中华人民共和国国家环境保护标准HJ623—2011 区域生物多样性评价标准[J].油气田环境保护，2012（02）：73-74.

[6]吴漫玲，朱江，朱强，等.星斗山常绿落叶阔叶混交林木本植物叶功能性状及其多样性特征分析[J].西北植物学报，2019，39（09）：1678-1691.

[7] 刘胜祥，瞿建平.湖北星斗山自然保护区科学考察集[M].武汉：湖北科学技术出版社，2003.

[8] 劉胜祥，瞿建平.湖北七姊妹山自然保护区科学考察与研究报告[M].武汉：湖北科学技术出版社，2006.

[9] 葛继稳.湖北木林子自然保护区森林多样性研究[M].北京：科学出版社，2009.

[10] 中国科学院植物所.中国珍稀濒危植物信息系统[EB/OL].http：/www.iplant.cn/rep/

[11]中国科学院植物所.中国外来入侵物种信息系统[EB/OL].http：//www.iplant.cn/ias/

[12] 谭琨.辽宁仙人洞国家级自然保护区生物多样性调查及评价[D].辽宁：辽宁师范大学，2012.

（责任编辑：唐岚）

收稿日期：2020-09-18