七星峰国家森林公园草本植物多样性及应用价值

2022-12-10葛春秀穆丹梁英辉李青楠

中国野生植物资源 2022年11期

葛春秀，穆丹，梁英辉，李青楠

（佳木斯大学，黑龙江佳木斯 154007）

植物资源多样性调查与植物区系分析对国家森林公园的经营和保护有着重要的意义，有助于将其各项功能发挥最大化，对园内植被进行更加有效的保护。森林中草本植物种类繁多，所占比重较大，通过对七星峰国家森林公园内草本植物资源实地考察，针对该园草本植物资源形成本底数据，能够对东北地区植物资源库进行补充。在对数据进行统计分析的基础上，阐述其应用价值，提出相应的开发保护对策。不仅能为七星峰国家森林公园的建设与管理提供借鉴，也可为黑龙江乃至整个东北地区森林公园的培育和经营管理提供科学依据，并对东北地区野生植物资源的保护和可持续利用具有重要的理论和现实意义。

1 材料与方法

1.1 样地概况

七星峰国家森林公园坐落于三江平原东部，地理坐标为东经130°50＇～131°11＇、北纬46°18＇～46°42＇，是国家AAA级风景区。七星峰国家森林公园位于黑龙江省双鸭山市、集贤县与桦南县三地的交界之处，地处于完达山脉那丹哈达岭西北走向支岭下部［1］。公园内山脉走势陡峭，峰峦叠嶂，主要绵延于西北和东南方向，平均海拔为420 m，其中最著名的七星砬子是公园内海拔最高点，达到852.7 m。该森林公园地处于温带大陆性季风气候带，年平均温度为2.3℃，无霜期120 d，年降雨量552 mm。园内森林植被茂密，适宜野生动物栖息与繁衍，森林覆盖率极高的同时，林下草本植物数量、种类也极其丰富。

1.2 研究方法

研究工作依据不同的生境类型和海拔梯度对七星峰国家森林公园内草本植物进行采样调查［2］，将公园内划分为4种生境，分别为山顶、山腰、灌丛以及草地。在每种生境中分别设置50 m×50 m的样地，每个样地内共选取25个样方，每个样方大小为1 m×1 m。在调查过程中将观察到的草本植物进行鉴定，记录其个数和株高等。参照《中国植物志》《东北草本植物志》以及查阅相关文献鉴定样地内的草本植物［3］，确定植物所在的科、属和种，并根据所调查的信息确定优势种以及常见种。

由于公园内草本植物种类较多，且草本植物生物学特征不同，参照杨楠等［4］的调查方法，将调查分为三个阶段，第一阶段在2021年的6月初至7月初，保证最少每月两次频率的调查，调查并记录花期较早的植物；第二阶段定在7月中旬到8月下旬之间，此阶段为大多数草本植物开花时期，重点调查灌丛区和草地区等适宜草本植物生长的样地；第三阶段为在9月初，调查记录开花较晚的草本植物，并对该公园内草本植物补充调查。

1.3 指标选取

根据测量所得数据，针对各个样方中植物的高度、密度和盖度等，计算出园内所调查草本植物的重要值。以重要值为基础，根据多样性测度指数应用的广泛程度，从优势度、多样性以及均匀度三个方面来具体分析草本植物群落的多样性特征。

1.4 数据分析

用Excel2010软件统计并分析物种的重要值和多样性指数，运用DPS 7.0专业统计软件对于不同生境内草本植物群落相似性指数进行分析。多样性指数公式：

优势度指数公式：

均匀度指数公式：

式中，N为样方总数，S为物种总数，Pi为种i的相对重要值［5］。

2 结果与分析

2.1 植物区系特征

植物区系是某种地区植物类型的多样性和变异程度的代表特征，它从某种意义上反映了区域区系的复杂状况，是植物长期不断发展和进化的结果，目的是适应周边环境变化［6］。

2.1.1 植物区系基本组成

七星峰国家森林公园内草本植物共计95种，隶属于21科70属，见表1所示。其中种数居于首位的为菊科（Asteraceae）植物，有18种，占18.95%；毛茛科（Ranunculaceae）其次，有13种，占13.68%。禾本科（Poaceae）、蔷薇科（Rosaceae）、石竹科（Caryophyllaceae）各观察到8种植物，各占全部种数8.42%；豆科（Fabaceae）植物有6种，占全部种数6.32%；唇形科（Lamiaceae）植物5种，占全部种数5.26%；观察到种数2～4种的有7科，为桔梗科（Campanulaceae）、伞形科（Apiaceae）、堇菜科（Violaceae）、玄参科（Scrophulariaceae）、报春花科（Primulaceae）、十字花科（Brassicaceae）和旋花科（Convolvulaceae），占全部科数33.33%。另外还有7科植物为1科1属1种，共占总科数33.33%，分别为天南星科（Araceae）、千屈菜科（Lythraceae）、败酱科（Valerianaceae）、车前（Plantaginaceae）科、荨麻科（Urticaceae）、木贼科（Equisetaceae）、和柳叶菜科（Onagraceae）。综上数据表明，可以看出七星峰国家森林公园草本资源较为丰富，不是一个或几个科占主导地位。

表1 七星峰国家森林公园草本植物科属概览Tab.1 The overview of herbaceous plants in Qixingfeng National Forest Park

2.1.2 植物区系地理成分

2.1.2.1 科的区系特征

世界分布科是指在世界范围上广泛分布的科，它们广泛分布在世界各大洲之间，但也有其主要的区域分布差异［7］。七星峰国家森林公园共观察到草本植物21科，由表2可知，在公园内调查记录的21科植物中，属世界分布科的草本植物最多，共有7科，占总科数33.33%；属北温带分布的植物有4科，占19.05%；有3科植物属泛热带分布，占总数14.29%；2科植物属于旧世界热带分布和旧世界温带分布；属热带亚洲和热带美洲分布、温带亚洲分布和东亚分布的植物仅1科。

2.1.2.2 属的区系特征

七星峰国家森林公园内草本植物共有70属，遵循吴征镒院士编纂的《中国种子植物属的分布区类型》对调查结果进行分类，将其划分为以下10个类型（表2）。世界分布、北温带分布和泛热带分布为主要优势类型，所占比例较大，依次占总属数的34.29%、21.43%和17.14%。由统计数据表明，世界分布类型的属最多，在我国分布广泛，如飞蓬属（Erigeron）、独行菜属（Lepidium）、千屈菜属（Lythrum）等；其次是温带分布类型，温带分布属的分布范围比较广，主要集中在温带到寒温带地区的世界中高纬度地区，也有些延伸到热带到亚热带的山地温带。调查中属温带分布类型的有委陵菜属（Potentilla）、两型豆属（Amphicarpaea）、柳兰属（Chamerion）、打碗花属（Calystegia）、柳穿鱼属（Linaria）、白屈菜属（Chelidonium）等；热带分布属以苦荬菜属（Ixeris）为主，详见表2。综合来看，七星峰国家森林公园的草本植物区系比较丰富，成分比较复杂，种类也比较多。具有北温带植物的典型区系特征，但个体特征不明显。

表2 七星峰国家森林公园草本植物分布区类型Tab.2 Types of herbaceous plant distribution in Qixingfeng National Forest Park

2.2 植物群落特征

2.2.1 植物群落多样性特征

如表3所示，4种不同生境中草本植物群落多样性指数（H＇）数量关系由高到低依次是草地＞灌丛＞山腰＞山顶生境；均匀度指数（J）数量关系由高到低依次是草地＞灌丛＞山腰=山顶生境，山腰和山顶生境多为松柏等乔木，且环境相似，故这两个生境草本植物均匀度指数相同；优势度指数（C）数量关系由高到低依次是草地＞灌丛＞山腰＞山顶生境。由此可见，草地生境由于地面开阔，水源丰富，且光照充足，是草本植物最适宜的生长环境，山顶由于木本植物较多，草本植物相对来说各项生态资源竞争力较弱，故各项指数均为最少。

表3 七星峰国家森林公园草本植物群落多样性指数表Tab.2 Diversity index of herbaceous plant communities in Qixingfeng National Forest Park

2.2.2 植物群落相似性分析

七星峰国家森林公园所取的山顶、山腰、灌丛以及草地四种生境之间草本植物群落多样性详见表4，其中草地生境和灌丛生境的相似性最高，原因是两种样地相邻且受人为因素影响较多，植物生长环境较为相似。而山顶和山腰生境却相反，受人为因素影响相对较少，相似性最低。

表4 七星峰国家森林公园不同生境草本植物群落相似性指数表Tab.4 Similarity index of herbaceous plant communities in different habitats of Qixingfeng National Forest Park

2.3 园内野生草本植物的应用价值

2.3.1 园内野生草本植物的药用价值

七星峰国家森林公园中不乏多种具有药用价值的草本植物，共计67种，能够作为防御疾病的中药材料，均在相关草本植物文献中有所记载［8-9］。如升麻（Cimicifuga foetida），具有升阳、解毒的作用，对于头痛寒热、喉痛、口疮等症状都具有较好的疗效［10］。较为常见的黄花乌头（Aconitum coreanum），有治疗正头痛、寒湿痹痛、口歪眼斜等症状的功效，但其块根有毒，内服之前必须经过炮制。除治疗人类疾病外，其块根浸液对小麦的秆锈病起到防治作用［11］。柳穿鱼（Linaria vulgaris），具有清热解毒、凉血消肿之效［12］。苍耳（Xanthium sibiricum），全草、根、花、以及带有总苞的果实均可入药，对于呼吸系统、心血管疾病抗炎有药理作用，同时还可起到降血糖的功效［13］。在公园内随处可见的车前（Plantago asiatica），其利尿效果显著是广为人知的，除此之外，车前的祛痰、降压以及抗菌作用也十分显著。它能作用于呼吸中枢，有强烈止咳效果，能增强气管、支气管粘液的分泌，以此达到祛痰作用［14］。

2.3.2 园内野生草本植物的食用价值

近年来，食用纯天然的野生植物也开始随着生活水平的提高渐渐受到人们的追捧。研究表明，野菜与传统种植蔬菜相比具有更高的营养价值，并且有纯天然、无公害的特点［15］。七星峰国家森林公园内具有诸多食用价值的草本植物，共计16种，如车前、苦荬菜（Ixeridium sonchifolium）、东北蒲公英（Taraxacum ohwianum）、荠菜（Capsella bursa-pastoris）、东北堇菜（Viola mandshurica）等。公园内也可依此进行适度开发，以增加经济收益。

3 结论

对于七星峰国家森林公园的野外实地调查研究中，共识别鉴定草本植物数目为95种，隶属21科70属。从植物属的多样性来看，位居第一的是银莲花属（Anemone），其次为乌头属（Stellaria）、繁缕属（Stellaria）、委陵菜属等，仅含一种植物的属有51个，占总植物属数目的72.86%。从植物种的多样性来看，菊科植物物种数居于首要地位，毛茛科植物居于第二位，菊科、毛茛科植物物种数共占调查总物种数的32.63%；蔷薇科、禾本科、石竹科植物物种数占调查总物种数25.26%。其余仅含有1种植物的科有7个，占草本植物中科总种数33.33%。可见，七星峰国家森林公园内草本植物科和属种类繁多、并不单一，但是缺乏特有的植物种类。区系分析结果表明，园内植物区系分布错综复杂且与地理位置相适应。世界分布属24个，包括飞蓬属、独行菜属、千屈菜属等，占总数34.29%。除世界分布外，还有明显的北温带植物特点，北温带分布属数目为15个，占总数21.43%。园内草本药用植物、食用植物资源十分丰富，药用植物共计67种，食用植物共计16种。

4 园内野生草本植物资源管理保护建议

4.1 加大管理力度以及健全保护措施

七星峰国家森林公园对游客部分开放，且入口并不唯一，游客活动范围广泛且自由度高。应以保护园内草本植物为出发点，适度加大管理力度，严格确定草本植物保护范围并制定有效措施，减少人类活动对草本植物多样性的不利影响。对于某些具有特殊价值的草本植物资源，如柳叶绣线菊（Spiraea salicifoliab）、长尾婆婆纳（Veronica longirolia）等观赏植物资源，东北蒲公英、荠菜等食用植物资源，要严防人为挖采造成的生境破坏，可采取的方法有：（1）适度增设管理人员数量，派专人监督管理，加强管理力度；（2）制定游客守则，通过在园区内摆放告示牌及悬挂横幅标语等方式规范游客行为；（3）制定相应措施明确责任，以防园内草本植物资源遭到破坏。

4.2 加强草本植物多样性调查研究工作

七星峰草本植被状况对于保护桦南县、集贤县、双鸭山市三地自然生态系统都有重要意义，应重视草本植物多样性调查研究工作，提高精细化管理水平。园内野生草本植物资源虽然种类繁多，但其中一些观赏植物与药用植物的生态习性、分布范围与多度等特征还尚未明确，需要对其进行更为深入的探查、记录与了解分析。为了能在未来更加合理有效地保护园区内的草本植物资源多样性，公园的相关管理者应联合专业人士进一步对森林公园内植物资源进行更加全面详细的调查研究，特别是针对珍贵植物资源、药用资源和观赏资源，结合其特征制定相应的有效的管理方案与合理的保护建议，对草本植物资源进行科学、合理的保障，实现精细化管理。