轎子雪山自然保護區生態農業的發展及其圓柏群落的變化

劉建民，劉艷芳，韓春娥

（山東省樂陵市農業局，德州 253600）

轎子雪山自然保護區生態農業的發展及其圓柏群落的變化

劉建民，劉艷芳，韓春娥

（山東省樂陵市農業局，德州 253600）

文章綜述了轎子雪山自然保護區的生態農業發展的現狀，并對保護區內以高山柏為主的圓柏群落進行了研究，發現該群落具有典型性﹑稀有性﹑瀕危性﹑代表性，以此為該群落的保護提供依據。

轎子雪山自然保護區圓柏群落生態農業發展

目前，圓柏群落的研究以青﹑川﹑甘﹑疆等地的祁連山圓柏居多，對其地理分布和物種組成已有較多研究，對圓柏灌叢的優勢植物化學成分也有過少量研究，但對轎子山保護區內圓柏群落的結構特征研究還少有報道。文章通過對轎子雪山保護區內高山柏為主的圓柏群落進行研究，為該群落的保護提供依據。

1　研究內容

1.1保護區概況

轎子雪山自然保護區總面積1.6193萬hm2，其中祿勸縣片區面積為6951.6hm2，占42.9%；東川片區面積9241.4hm2，占57.1%。保護區內最高點為主峰雪嶺（火石梁子），海拔4344.1m，最低點為大廠河匯入小清河處，海拔約2300m，相對高差超過2000m，形成了明顯的高山峽谷地貌。該區屬高原季風氣候，主峰區年平均氣溫2～6℃，山頂從11月中旬至次年4月的積雪厚度為0.5～2.0m，年降水量1600～1800mm；祿勸縣片區年均氣溫15.6℃，無霜期243d，年均降水量966.4mm；東川片區年均氣溫20.2℃，無霜期317d，年均降水量700.5mm。特殊的地理環境和氣候特征使得該保護區形成了一些特殊的植被類型。

1.2生態農業發展現狀

保護區附近的周邊社區居民參與程度低，保護區的發展也缺乏相應的可靠政策保障和發展優先權，導致豐富的民族文化旅游資源不能夠得到大力發展，交通也不便利，生態旅游的基礎設施和設備，以及服務水平和質量相對落后。

2　研究方法

該外業調查工作是“轎子雪山自然保護區綜合科學考察——植被專題”的一部分，于2008年8月進行。

2.1樣地設置及調查方法

在保護區內選擇具有代表性的圓柏群落，設置投影面積為20×25m2的樣地，對樣地的海拔﹑GPS﹑坡向﹑坡度﹑坡位﹑各層蓋度﹑自然更新及人為干擾狀況等進行記錄；對喬木層中所有植株進行每木檢尺；樣地按梅花型方式取5個5m×5m的小樣方，對灌木層和草本層中的灌木﹑草本﹑藤本和附生植物，調查記錄其物種組成的種類﹑高度﹑蓋度﹑生活力﹑物候等因子。

2.2數據分析方法

（1）根據吳征鎰院士﹑李錫文﹑彭華等對中國種子植物屬﹑種的分布區類型的劃分原則﹑系統，對圓柏群落內的種子植物的屬﹑種進行區系類型劃分。

（2）重要值采用以下計算公式：

喬木層物種重要值＝（相對多度+相對顯著度+相對頻度）/3×100

灌木層﹑草本層物種重要值＝（相對多度+相對蓋度+相對頻度）/3×100

（3）多樣性指數采用以下公式計算：

辛普森多樣性指數（Simpson’sdiversityindex）：H=1－∑（Ni（Ni－1）/N（N－1）

式中Ni為種i的個體數，N為全部種的個體總數。

香農-威納指數（Shannon-Weinerindex）：H′=－∑Pilnpi，式中Pi＝Ni/N。

Pielou均勻度指數：E= H′/LnS式中H′為Shannon-Wiener指數，S為物種總數

3　研究結果

3.1群落概況

轎子雪山保護區內的圓柏群落生境多是海拔3000m以上的多風﹑多巖石的向陽坡，群落結構較簡單；以高山柏群落為主，分布既零散又局部，主要分布于東川區的法者鄉﹑紅土地鎮和祿勸縣的雪山鄉，雪山鄉馬鬃嶺梁子一帶更為集中，對于整個山體來說該群落類型絕大多數分布在轎子雪山的西坡；高山柏群落在山體上段主要形成灌叢，在下段常成大面積純林，或與冷杉類﹑落葉松類及黃背櫟等形成混交林。該地的高山柏群落面積達1890hm2，占保護區總面積的11.67%，是保護區內一個極為特殊的垂直地帶性植被類型。

圓柏群落結構均較簡單，分為喬木層﹑灌木層﹑草本層3個層次，而無層間植物。喬木層中僅有高山柏（Sabina squamata）﹑黃背櫟（Quercus pannosa）2種，優勢種為高山柏；灌木層中主要有圓柏屬﹑玉山竹屬（Yunshania）﹑栒子屬（Cotoneaster）﹑杜鵑屬（Rhododendron）﹑小檗屬（Berberis）﹑薔薇屬（Rosa）﹑懸鉤子屬（Rubus）等屬內植物；草本層中以毛茛科﹑蓼科﹑薔薇科﹑傘形科﹑菊科﹑玄參科﹑唇形科﹑禾本科植物居多。更新層內種類簡單且均發育不良。

表1　轎子雪山圓柏屬植物群落物種組成

3.2物種組成

根據調查樣地植物種類統計可以得知：轎子雪山圓柏群落物種組成較簡單（表1），有43科83屬119種，其中中國特有種有47種，占總種數的39.50%，如斑鞘玉山竹﹑展毛短柄烏頭（Aconitumbrachypodum var.laxiflorum）﹑ 白 鱗 酢 漿 草（Oxalisleucolepis）﹑花 佩 菊（Faberiasinensi）﹑ 松 林 老 鸛 草（Geranium pinetorum）﹑東川畫眉草（Eragrostis mairei）等；云南特有種有16種，占總種數的13.44%，如亮白紫地 榆（Geraniumcandicans）﹑ 烏 蒙 小 檗（Berberis woomungensis）﹑麗江瓦韋（Lepisoruslikiangensis）﹑昆明象牙參（Roscoea kunmingensis）﹑滇中繡線菊（Spiraea schochiana）﹑直角鳳仙花（Impatiens rectangula）等。

3.3區系特征

3.3.1屬的區系特征

據相關參考文獻，可把圓柏群落中種子植物屬（共77屬）的分布區類型劃分為10個類型和5個亞型。其中，世界分布有14屬，占18.18%；熱帶分布合計6屬，占7.79%；溫帶分布合計55屬，占71.43%；中國特有分布僅有2屬，占2.60%；所有屬中以北溫帶分布及其變型最多，計有41屬，占53.25%。

3.3.2種的區系特征

依照相關參考，可把圓柏群落中種子植物種（共113種）的分布區類型劃分為8個類型﹑5個亞型和5個變型。熱帶分布有7種，占6.19%；溫帶分布有43種，占38.05%；中國特有分布有63種，占55.75%；其中，轎子山特有分布亞型僅有1種，即烏蒙小檗。所有總種數中，以轎子山-西南共有變型最多，有36種，占31.86%；其次是中國-喜馬拉雅分布亞型，有32種，占28.32%。

3.4生物多樣性指數分析

在所選定的樣方內，受環境和建群種自身發育特性的影響，圓柏群落各層物種多樣性各具特點。應用上述公式對圓柏群落的生物多樣性指數特征進行計算分析，可以看出：物種豐富度是群落＞草本層＞灌木層＞喬木層；Simpson指數和Shannon-Wiener指數均是群落＞草本層＞灌木層＞喬木層，Pielou均勻度指數是草本層＞群落＞灌木層＞喬木層；3個層次中各指數皆以草本層為最高。

3.5生態農業發展的優勢

云南轎子山國家級自然保護區被云南省環境保護廳錄入“云南省2015年自然保護區名錄”。

轎子雪山自然保護區圓柏群落的自然景觀具有先天的優越性和獨立性，地貌構造剝蝕，山頂部較為平緩開闊，并且具有典型的冰川地貌；山川南北延伸，東西向列呈現出山原峽谷交替，主峰年積雪常達5個月以上，為生態農業的發展提供了得天獨厚的物質基礎。

保護區內有很多罕見的生物多樣性，云南轎子雪山自然保護區圓柏群落面積廣闊，海拔相對高差大，溝谷縱橫，復雜多變的環境是生態農業多樣性的基礎，生態系統類型的多樣性是物種多樣性的依托，在滇中地區如此豐富的生物多樣性實屬罕見，其具有很高的考察以及觀賞研究價值。

昆明轎子雪山自然保護區圓柏群落主要研究對象的典型性﹑稀有性﹑瀕危性﹑代表性較強，在保護生物多樣性和生物資源﹑維持生態系統良性循環等方面具有重要作用。國務院要求有關地區和部門切實加強對自然保護區工作的領導﹑協調和監督，妥善處理好自然保護區管理與當地經濟建設及居民生產生活的關系。

4　結論與討論

4.1結論

轎子雪山自然保護區內的圓柏群落均分布在海拔3000m以上的向陽坡，以祿勸縣境內的雪山鄉最為集中，在山體上段（高于3500m）主要形成灌叢，而于山體下段（低于3500m）則形成森林；群落內層次結構（喬灌草3層）和物種組成（43科83屬119種）都較簡單；圓柏群落內的種子植物在屬級水平上以北溫帶分布類型及其變型最多，占總屬數的53.25%；在種級水平上以轎子山-西南共有變型最多，占總種數的31.86%；物種豐富度﹑Simpson指數和Shannon-Wiener指數均是群落＞草本層＞灌木層＞喬木層，而Pielou均勻度指數是草本層＞群落＞灌木層＞喬木層，3個層次中各指數皆以草本層為最高。

4.2討論

轎子雪山自然保護區周邊由于受到過度的放牧﹑采石﹑村莊擴張等的影響，圓柏群落受到不同程度的破壞，保護區周邊的一些圓柏群落也正漸漸退化，生態農業的發展正在日益縮減。

轎子雪山自然保護區內的圓柏群落，從植被劃分的角度看，把高度超過5m的高山柏群落作為高山柏林，把高度低于5m的高山柏群落作為灌叢類型看待，以海拔約3500m一線為界，以上為高山柏灌叢，以下為高山柏林，在最下端與黃背櫟﹑落葉松等混交。實際上，該地的高山柏林和高山柏灌叢從發生上看是同源的，只是由于隨山體海拔的升高，風越來越大，日照﹑輻射和蒸發越來越強，土壤厚度逐漸降低，土壤水分逐漸減少，因而高山柏的高度逐漸降低，從而導致了群落高度不斷降低，可以從外貌上區分為“林”和“灌叢”。所以，這是一個沿著海拔梯度變化以相同物種為優勢種的植被類型逐漸變化的典型例子。

由于高山柏群落的生境多為高海拔的多風向陽坡，環境很嚴酷，溫度較低，植物的生長期太短，生長緩慢；加上山高坡陡，土壤瘠薄，降水豐富，風大，土層極不穩定，所以植被的發生﹑發展和演替非常緩慢，一旦被破壞很難再恢復，因而高山柏群落是一種較為脆弱的植被類型。作為我國罕見的高山柏林應加強保護，但在調查過程中發現，當地的放牧﹑砍伐現象仍相當嚴重，所以應在建立自然保護區的基礎之上，采取封山育林﹑禁伐禁牧或人工撫育等措施，同時對周圍居民開展森林保護宣傳，提高人們的森保意識，從而減少人為的破壞。