張俊偉,李 烽
(洛陽農林科學院,河南 洛陽 471000)
伏牛山自然保護區生態評價
張俊偉,李 烽
(洛陽農林科學院,河南 洛陽 471000)
文章介紹伏牛山國家級自然保護區主要植被類型及其特點,從保護區的典型性、稀有性、脆弱性、面積適宜性、自然性等方面對保護區的保護對象進行了評價。探討了該區珍稀野生動植物的種類,尤其是該區特有的植物種類。該保護區地理位置重要,極具特殊性,具有較高的經濟和社會價值。
伏牛山國家級自然保護區;生態評價;生物多樣性
伏牛山國家級自然保護區生態評價是通過多樣性、珍稀性、代表性、脆弱性、面積適宜性、自然性等多個指標來進行的。對該區域進行生態評價,是對其本質屬性——自然性和可保護性進行的定量測定,是對伏牛山內在的“生態質量”進行定量分析。通過評價,可以使決策部門對保護區的規劃和管理更加合理;對伏牛山進行以保護為主的生態資源合理開發與利用更加科學。
伏牛山(E110°30'~113°50',N32°45'~34°00')位于河南西部,呈西北一東南走向,東西綿延長約400 km,南北寬約40~70 km,面積約l萬km2,素稱“八百里伏牛”。伏牛山國家級自然保護區位于伏牛山的主體部分,大致在海拔600 m以上的山地范圍,保護區面積約56024 hm2,是華北與華中過渡帶面積最大的保護區[1]。
伏牛山國家級自然保護區屬于暖溫帶大陸性季風氣候,春季干旱,夏季多雨,秋季濕潤,冬季少雪。年平均溫度因海拔高度不同而不同,14.2-5.5℃之間隨海拔增高而逐步降低;歷史記錄年極端高溫42.7℃,極端低溫 -17.0℃;年均降雨量505.0-719.5 mm之間,雨量集中于6-8月,占年降水量的40%。主要地帶性土壤類型南坡為棕壤、黃棕壤,北坡為褐土[2]。
本區植物種類豐富,多樣性高。據不完全調查統計存有高等植物3000余種,計134科、710屬、1997種(變種),占河南植物總科數的75.6%、總屬數的64.3%、總種數的49.2%;占中國植物總科數的44.5%、總屬數的23.8%、總種數的7.9%。苔蘚植物293種,蕨類植物107種。
①該保護區地處南暖溫帶的南緣、北亞熱帶的北緣,區系聯系表現出極強的復雜性和地理成分多樣性。分布有我國植物區系的15種地理類型的所有成分類型。植物區系以溫帶成分為主,南坡溫帶成分66.7%左右,北坡成分71.3%左右;種系水平上,熱帶亞洲、舊世界溫帶成分構成本區主要成分;在屬系上,泛熱帶、北溫帶成分構成本區主要成分[3]。
②植被南北坡分布差異明顯,垂直帶譜結構基本完整。由于保護區山地的絕對高度較大(高差1731.6m)且剛好位于北回歸線附近,南北兩向坡面的植被差異顯著,垂直地帶性明顯。海拔1200 m以下,喬木層伴生植物較多,優勢種群主要栓皮櫟林群落,常見有山楊(Populus davidiana)、鵝耳櫪(Carpinus turczaninowiiHance)、山杏(Siberian Apricot)、化香(Platycarya strobilacea Sieb.et Zucc)、茅栗(Castanea seguinii Dode)、漆樹(Toxicodendron ver-nicifluum(Stokes)F.A.Barkl.),)、山合歡(Albizia kalkora(Roxb.)Prain)、短柄枹(Quercus glandulifera var.brevipetiolata Nakai)、山桑(l.,alba,marus)等;灌木層主要有胡枝子(Lespedeza bicolor Turcz.)、黃櫨(Cotinus coggygria)、 連 翹 (Forsythia suspensa(Thunb.)vahl.)、山胡椒(Greyblue Spicebush)等;草本層主要有委陵菜(Potentilla aiscolor Bunge)、苔草(Carex tristachya)、珍珠菜(Lysimachia clethroides Duby)、野棉花(Anemone vitifolia)、野菊(Dendranthema indicum(Linn.) Des Moul.)、蕨類等。海拔1100 m~1500 m主要是短柄枹林,喬木林伴生植物主要有銳齒槲櫟(Quercusalienavar.acuteserrata-Maxim.)、山楊(Populus davidiana)、化香(Platycarya strobilacea Sieb.et Zucc.)、栓皮櫟(Quercus variabilis Blume.)、山拐棗(Poliothyrsis Oliv.)等;灌木層主要有懸鉤子(Rubus corchorifolius Linn.f.)、胡枝子(Lespedeza bicolor Turcz.)、滿山紅(rhododendron)、連翹(Forsythia suspensa(Thunb.)vahl.)等;草本層主要有龍牙草(Agrimonia pilosa Ledeb.)、毛蕊老鸛草 (Geranium eriostemon)、 羊 胡 子 草(Carex rigescens)等。海拔 1400m~1900 m,主要是銳齒槲櫟(Quercusalienavar.acuteserrataMaxim.)林,喬木層伴生植物主要有鐵杉(Pinaceae)、山楊(Populus davidiana)、 漆 樹 (Toxicodendron vernicifluum(Stokes) F.A.Barkl.)、 華 山 松 (Pinus armandii Franch.)、大葉樸(Celtis koraiersis Nakai)等;灌木層主要有華桔竹(far-gesia spathacea franeh)、太平花(Philadelphus pekinensis Rupr.)、短梗六道木(Abelia dielsii)、天目瓊花(Viburnum sargentii)等;草本層主要有鬼燈檠(Rodgersia podophylla)、苔草(Carex tristachya)、臭草等。海拔1350 m~1450 m局部地段上有白樺(Betula platyphylla Suk)林、山楊林分布;海拔1200m~1800m的陰濕溝谷或坡的下半部,零星分布著千金榆(Carpinus cordata Blume)組成的植物群落;海拔1500 m~1700 m處的山頂緩坡有五角楓(Acer elegantulum)與復葉槭(Acer negundo Linn.)組成的槭類植物群落分布;海拔1600 m~2000 m由銳齒槲櫟(Quercusalienavar.acuteserrataMaxim.) 與 華 山 松 (Pinus armandii Franch.)構成針闊混交林植物群落。海拔l800 m以上分布有紅樺(Betula albo-sinensis Burk.)、銳齒槲櫟和堅樺組成的山頂矮曲林群落。喬木層主要有槲櫟、銳齒槲櫟等;灌木層主要有小葉忍冬(Lonicera microphylla Willd.ex Roem.et Schult.)、六道木(A-belia dielsii)等;草本層主要有野青茅(D.Arundinacea(L.) Beauv.)等[4]。
在伏牛山自然保護區物種具有如下多樣性特點:喬木層在中海拔的落葉闊葉混交林帶最高,灌木層隨海拔升高稍呈上升趨勢,草本層在低海拔次生林帶和山頂矮林帶物種多樣性較高;在中海拔建群種發生更替的落葉闊葉混交林區最高,物種更替速率最快,其次是山頂附近;多樣性大致沿海拔升高遞減,以700m以下和過渡帶落葉闊葉混交林區總物種豐富度最高,沿海拔梯度升高,水熱組合發生變化,地帶性植被總體上表現為由栓皮櫟林向銳齒櫟林更替,在建群種發生更替的中海拔過渡帶形成混交林帶,短柄枹、槲櫟等夾雜其間在一些小生境中形成優勢種群。總體上體現了過渡帶具有高的物種多樣性和更替速率,總物種豐富度隱含著沿海拔升高而降低的負相關關系[5]。
自然保護區的生態評價是鑒別保護區生態價值和科學意義以及促進保護區建設和管理的基礎性工作。據我國自然保護區總體規劃有關技術規定指標,對伏牛山國家級自然保護區綜以上情況做如下分析與評價。
本保護區區域地帶性植被類型為落葉闊葉林。山坡嶺脊上主要有化香林、山楊林、紅樺(Betula albo-sinensis Burk.)林、落葉櫟(青岡櫟、槲櫟、枹櫟等)林等,溝谷分布有領春木(Euptelenpleiospermn)林、槭樹林、山核桃林等。本區植物物種區域替代明顯,群落垂直帶譜清晰。本區是研究過渡地區森林生態系統垂直分布的理想場所。
本區具有眾多國家和省級重點保護物種。根據國務院(1999)公布《國家重點保護野生植物名錄(第一批)》,本區具有國家級保護植物2種:紅豆杉(Taxuschinensis Rehd.);國家2級保護植物11種:麥吊云杉(Piceabrachytyla var.complanata)、秦嶺冷杉(bies chensiensis Van Tiegh.)、香果樹(Emmenopterys henryi Oiiv.)、水曲柳(Fraxinusmandshurica Rupr.)、野大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)、連香樹(Cercidiphyllum japonicum Sieb.Et Zucc.)、天麻(Gastrodia elata Bi.)、杜仲(Eucommia ulmoides Oiiv.)、中華結縷草(Zoysia sinica Hance)、櫸樹(Zelkoua schneideriana Hand.-mazz.)。
根據國務院1984年公布的珍稀、瀕危保護植物(第一批),本區有23種。其中國家級保護植物7種:銀杏(Ginkgo biloba)、杜仲(Eucommia ulmoides Oliver)、連香樹(Cercidiphyllum japonicum Sieb.Et Zucc.)、香果樹(Emmenopterys Henryi Oliv.)、狹葉瓶爾小草(Ophioglossum thermale Kom.)、山白樹(Sinowilsonia henryi Hemsi.)、 大 果 青(Picea eoueitchiimast.)。
國家級保護植物16種:紫斑牡丹(Paeonia suffruticosa var.papaueracea Kem.)、青檀(Pteroceltis tatarinozeii Maxim.)、秦嶺冷杉、領春木(Euptelea pleiosperma Hook.f.et Thoms.)、麥吊云杉、猬實(Kolkwitzia amabilis Graebn.)、野大豆、黃檗(Phellodendron amurense Rupr.)、鐵皮石斛(Dendrobium candidum WaII.Ex LindI.)、華榛(Corylus chinensis Franch.)、刺五加(canthopanax senticosus Harms)、金錢槭(Dipteronia sinensis OIiv.)、水曲柳、延齡草(Trillium tschonoskiiMaxim.)、天麻。
本區水熱和地理條件優越,森林景觀多樣性高,植被類型繁多。以秦嶺冷杉林為例,該物種是保護區重點保護的森林群落物種之一,原有大片分布于海拔1500m以上的區域,現該區僅殘存有小片存在。抽樣調查本區個體中,根據胸徑、樹高,結合生長環境推斷處于成熟和過熟期的總株數僅占50%左右。偏冠或樹干高度2/3以下無小枝(更新能力差)的超過85%。其生長已經處于衰退期,且結實量低,分枝少,天然更新困難,分布區域有逐漸萎縮趨勢。主產東北地區的水曲柳林在本區原有少量區域分布,其最大樹高可達18 m,胸徑可達50 cm以上,生存脆弱性大,已是該物種生存的南緣。闊葉櫟林作為本區優勢物種在本區分布廣泛。特別市山坡、河谷及山體的中下部土層較厚的地域生長茁壯,蓄積量可達150 m3/hm2左右。但因為過量采伐,成熟林面積越來越小,已不足本區林地面積的10%,多分布于交通不便的深山,林齡結構嚴重失調。本區整體森林生態系統處于較不穩定狀態,生境險惡,臻待保護。
本區面積56024 hm2,其有效面積適宜,除了某些大型動物因人為活動被限制割裂外,基本可以維持生態系統的結構和功能,有效保護主要保護對象。
改保護區內森林生態系統整體保存基本完好,但部分區域特別是外緣部分人為活動頻繁(如拓荒、旅游、開礦等),給生態環境良好保持造成很大的威脅。并且部分地段已經出現了巖石裸露、水土流失,植被退化的跡象,并有進一步惡化的趨勢。
該保護區面臨如下問題:該保護區邊緣分布的種群處于不穩定狀態,部分珍稀物種的生存表現為明顯的脆弱性;區內部分區域人為活動影響明顯,給森林生態系統帶來嚴重的干擾和破壞,應引起人們的關注、重視;當前旅游及資源開發過度,超出該區域負荷能力。
主要體現在下面幾個方面:
①森林年生物生產量價值;
②生態旅游價值;
③林副產品及其他藥用植物價值;
④涵養水源價值及水土保持等社會價值。
[1]伏牛山和雞公山自然保護區植物區系比較[J].地理研究,2006,(1):39-42.
[2]秦嶺及其以北黃土區植被地帶性特征[J].地理科學,1991,(2):40-41.
[3]伏牛山自然保護區森林生態系統喬木植物功能型分類[J].植物生態學報,2008,(5):39-40.
[4]河南省伏牛山自然保護區植物資源研究(Ⅱ)[J].植物群落垂直分布與物種多樣性研究,山西林業科技,2004,(3):60-62.
[5]伏牛山自然保護區物種多樣性分布格局[J].生態學報,2010,(21):12-14.
Q94-3
A
1673-2014(2011)05-0084-03
2011—06—08
張俊偉(1975— ),男,河南洛陽人,碩士研究生,主要從事生態學及林業可持續發展研究。
(責任編輯 單麥琴)