山西歷山混溝自然生態(tài)質(zhì)量評價

李茂義，廉凱敏

(山西省中條山國有林管理局，山西 侯馬 043000)

在華北、黃土高原、黃河中下游地區(qū)，山西歷山混溝存在唯一一塊斑塊狀原始森林。在植被區(qū)劃上混溝屬暖溫帶地帶性植被，間或分布有亞熱帶區(qū)系成分，部分溝壑地區(qū)呈現(xiàn)原始狀態(tài)。山西省林草局分別于1983年、1984年、2004年、2011年、2014年組織科研人員對混溝植被、動物、生態(tài)及環(huán)境因子等進行了科學(xué)考察，并取得了一定的成果，這對了解華北地區(qū)自然植被生態(tài)系統(tǒng)的演替，探究人類干擾對生態(tài)環(huán)境的影響具有重要的參考意義。但由于時間上的演替以及多年來氣候環(huán)境的變化和歷史條件的局限，前人的研究在現(xiàn)階段亟需補充完善。筆者在對混溝調(diào)查的基礎(chǔ)上，選取自然性、生物多樣性、典型性、人類干擾等多個指標對該區(qū)生態(tài)質(zhì)量進行了評價，以期為今后歷山混溝的保護或開發(fā)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 自然概況

混溝位于山西翼城縣、垣曲縣、沁水縣交界，是歷山自然保護區(qū)的核心區(qū)域。地理位置35°20′07"～35°23′10″N，111°54′03″～110°56′29″E，面積800 m2.南有鋸齒山,海拔1 833 m；北有南天門,海拔1 692 m；東有皇姑幔,海拔2 143 m.混溝地區(qū)有大小溝壑72道，主溝深幽，后河水庫成為減少人類干擾的天然屏障。

混溝屬暖溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫13.3 ℃，1月-1 ℃～2 ℃，7月27 ℃～28 ℃，極端最高溫達38.8 ℃，無霜期228 d.年平均降水量667 mm，最高達1 200 mm.降雨多集中在7月至9月，占全年降雨量70%左右。土壤類型從高海拔至低海拔依次為山地草甸土、山地棕壤土和山地褐土。混溝屬暖溫帶落葉闊葉林地帶，森林茂密，生物區(qū)系復(fù)雜，植被垂直帶譜明顯，有遼東櫟、栓皮櫟、五角楓、櫸樹、槭樹及雜木等群落類型，以遼東櫟為主的植物群落類型是混溝地帶性原生植被。

2 評價方法及權(quán)重

自然生態(tài)質(zhì)量評價體系復(fù)雜，指標多樣。本研究采用自然性、稀有性、典型性、生態(tài)脆弱性、生物多樣性、面積適宜性、人類干擾等指標對混溝原始森林的生態(tài)質(zhì)量進行評價。通過對評價指標層級和權(quán)重的賦值，得出混溝原始森林的綜合評價指數(shù)，為優(yōu)化混溝原始森林的有效管理提供更為科學(xué)的決策依據(jù)。我國《自然保護區(qū)自然生態(tài)質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)程》(LY/T1813 2009)中對生態(tài)質(zhì)量評價指標進行了層級劃分，研究將每一指標由優(yōu)到劣劃分為4個層級，分別賦值4，3，2，1.

自然保護區(qū)的生態(tài)功能主要體現(xiàn)在生物多樣性、景觀生態(tài)、生態(tài)旅游和教育科研4個方面。各評價指標的重要程度可以通過對生態(tài)功能的影響來確定。具體方法是：逐項就任意2個評價指標對4項生態(tài)功能的影響進行比較，相對重要者記1分，另一個記0分；每一項指標得分和與各評價指標之和的比值為該評價指標的權(quán)重。參照表1的層級劃分，采用賦值法對其重要度及層級進行賦值，記錄科研人員、自然保護區(qū)管理人員及調(diào)查人員的打分結(jié)果。各類人員所得各項指標的平均值即為最后結(jié)果，見表1.

表1 生態(tài)質(zhì)量評價指標權(quán)重

3 評價結(jié)果

3.1 單項指標評價結(jié)果

經(jīng)過對混溝地區(qū)原始森林進行調(diào)查，利用調(diào)查資料并參照各指標的賦分標準對該地區(qū)單項指標進行評價。

1) 混溝地處歷山保護區(qū)核心區(qū)，基本上沒有人為經(jīng)濟活動，未受人類影響，處于原始狀態(tài)，植被種類繁多，自然生境完好，具有典型的原始性。自然性賦分4分。

2) 混溝地區(qū)植被是北方暖溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)的一個典型。特殊的地理位置，建立了植被類型多樣、分級演替的生態(tài)系統(tǒng)，這在華北地區(qū)黃土高原半干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中比較典型。典型性賦分3分。

3) 混溝地區(qū)內(nèi)有國家Ⅰ級重點保護野生動物8種，國家Ⅱ級重點保護野生植物2種。稀有性賦分3分。

4) 混溝地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)類型多樣，物種較豐富，有維管束植物1 101種(高等植物約988種)，脊椎動物301種，是華北地區(qū)重要的物種天然基因庫。生物多樣性賦分4分。

5) 混溝地處核心區(qū)，森林植被經(jīng)過長期生態(tài)演替達到本地區(qū)的頂級群落——落葉闊葉林，以遼東櫟林和五角楓林為代表，群落處于穩(wěn)定階段。生態(tài)脆弱性賦分4分。

6) 混溝地區(qū)面積800 hm2，能夠確保該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的持續(xù)性，滿足特有、珍稀、瀕危物種的棲息、覓食、繁殖活動所需。面積適宜性賦分3分。

7) 混溝大部地區(qū)長期以來基本上未受到較大的人為擾動(包括砍伐、撫育等)，除了個別人員采挖藥材，幾乎沒有人為的生產(chǎn)經(jīng)營活動。在東部皇姑幔開發(fā)旅游，對混溝原始森林現(xiàn)狀構(gòu)成一定威脅。人類干擾賦分3分。

3.2 綜合生態(tài)質(zhì)量評價結(jié)果

綜合評價指數(shù)(Composite evaluation index，CEI)可反映綜合生態(tài)質(zhì)量評價結(jié)果。采用加權(quán)平均法計算，并根據(jù)結(jié)果確定生態(tài)質(zhì)量的優(yōu)劣。綜合評價指數(shù)公式如下：

式中：Ii——單項指標評價分值；

Wi——評價指標i的權(quán)重；

n——評價指標數(shù)。

若綜合評價指數(shù)越大，表明生態(tài)質(zhì)量越好。根據(jù)以上結(jié)果可得：

CEI=1/4(4×0.15+3×0.14+3×0.15+4×0.21+4×0.10+3×0.14+3×0.08)=0.87.

根據(jù)綜合評價指數(shù)的等級劃分：0.86≤CEI≤1.00，生態(tài)質(zhì)量很好；0.71≤CEI≤0.85，生態(tài)質(zhì)量較好；0.51≤CEI≤0.70，生態(tài)質(zhì)量一般；0.36≤CEI≤0.50，生態(tài)質(zhì)量較差；CEI≤0.35，生態(tài)質(zhì)量很差。而混溝的綜合評價指數(shù)為0.87，表明該地區(qū)生態(tài)質(zhì)量很好，存在價值較高。

4 討論

混溝動植物種類豐富，成分復(fù)雜，起源古老。古老類群有連香樹科、金縷梅科、榆科、樟科等，有第三紀孑遺植物連香樹(Cercidiphyllumjaponicum)、山白樹(Sinowilsoniahenryi)等，可以稱為古老孑遺植物的避難所。有亞熱帶植物區(qū)系成分，如，樟科的木姜子(Litseapungens)。此外，該區(qū)高山植被垂直分布帶明顯，包含落葉闊葉林帶的4個亞帶：側(cè)柏林帶(海拔500 m～800 m)、松櫟林帶(海拔800 m～1 800 m)、栓皮櫟林帶(海拔1 400 m～2 000 m)和楊樺林帶(海拔1 900 m～2 200 m)及最高處的山地草甸帶(2 100 m～2 358 m)。其典型性、明顯性、完整性在山西各區(qū)植被分布類型中少見，對研究溫帶高山植被垂直分布帶的規(guī)律及成因有重要的參考價值。該區(qū)以其神秘幽靜、粗獷雄渾的原始森林景觀吸引了不少科研人員和戶外愛好者，是開展環(huán)歷山旅游的理想基地。

4.1 存在的問題

1) 區(qū)內(nèi)居民雖然已經(jīng)遷出，但人們在混溝的活動仍頻繁。如，春季采集山野菜，夏季采集藥材，秋季采收植物種子，冬季獵捕野生動物，在很大程度上破壞了混溝地區(qū)的生物多樣性。

2) 混溝東邊皇姑幔，由于自然景觀獨特，已被開展成生態(tài)旅游區(qū)，對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響，破壞了周圍植被，造成了環(huán)境污染，給保護區(qū)的管理帶來巨大壓力。

4.2 建議

混溝地區(qū)生態(tài)質(zhì)量好，生物多樣性穩(wěn)定，景觀獨特，教育科研旅游價值較高。目前的首要任務(wù)是保護當?shù)丨h(huán)境，使其盡可能不遭受破壞，保持其自然性、原始性。同時，積極與科研院校合作，申請資金，加大科研投入，引進高素質(zhì)、高質(zhì)量、高標準的科研人才及管理人才；在嚴格規(guī)劃的前提下，適度開展生態(tài)旅游；加強對保護區(qū)的科學(xué)管理，聯(lián)合社區(qū)村鎮(zhèn)共同管理，給當?shù)鼐用裉峁┍憷木蜆I(yè)機會，提高他們的保護意識，使其自覺參與保護。