山西人祖山自然保護區植物資源調查分析

孫 麗，許 昌，高梓洋，吳 專，孟羽嘉，暴 甜

(國家林業和草原局林產工業規劃設計院，北京 100010)

1 引言

人祖山自然保護區位于呂梁山南端，植被類型具有落葉闊葉林西部類型的獨特性。人祖山自然保護區所在地既是我國氣候、植被的南北交錯區，也是我國生物多樣性保護的重點地區和關鍵地區，其中遼東櫟林、白皮松林生態系統是重點類型。對于研究華北乃至我國北方森林植被變化規律及其環境變遷具有重要的學術價值。自然保護區珍稀植被保護調查，充實了人祖山自然保護區植物資源數據庫和標本庫，也使整個保護區范圍的森林生態系統將得到進一步完善，起到有效保護珍稀植物的作用[1]，在此基礎上，還能減少黃土高原水土流失、合理利用徑流資源等問題，對改善該區的生態環境具有重要意義。為人類合理利用自然資源提供借鑒和指導。

2 山西人祖山自然保護區概況

山西人祖山自然保護區位于晉西呂梁山南麓，黃河中游東岸臨汾市吉縣的西北部[2]，屬于呂梁山國有林管理局的經營范圍，保護區總面積16830.09 hm2，南北長18 km，東西寬15 km，地理坐標為東經110°32′54″～110°44′16″，北緯36°10′01″～36°19′37″。海拔在779～1742.4 m之間。

山西人祖山自然保護區所在的山西省吉縣屬于黃土高原丘陵溝壑水土保持生態功能區，該區地處半濕潤—半干旱季風氣候區，主要植被類型有落葉闊葉林、針葉林、典型草原與荒漠草原等。水土流失和土地沙漠化敏感性高，水土流失之嚴重，是急需關注的問題，也是我國土壤保持極重要區域。

3 研究范圍與方法

3.1 調查范圍

研究調查范圍是在進行科學考察后人祖山保護區對保護區管理范圍進行了確權定界，并對保護區面積等進行了核準，核準后確定人祖山保護區的總面積為16830.09 hm2。

3.2 調查方法

(1)調查方法。樣線調查法，植被調查采用傳統的樣方法。

(2)取樣原則。群落類型有明顯變化的典型區域分別取樣，把握同一群落類型的外貌結構一致性，種類成分一致性，生境特點一致性的特點。

(3)取樣方法。鑒于人祖山保護區以森林植被為主，根據群落層片結構，采用大、小樣方結合的方法進行調查。樣方大小：喬木層采用20 m×20 m，最小10 m×10 m，灌木層5 m×5 m，草本層1 m×1 m，原則上喬木層大樣方內包含1～2個灌木層群落樣方和1～2個草本層群落樣方。記錄樣方內物種的種名、多度、高度、蓋度(群落總蓋度、層蓋度、種蓋度)、胸徑(喬木)、冠幅、物候期、生活力等[3]。

(4)調查內容。

地形地貌條件：通過GPS，記錄樣方位置的經緯度、海拔、坡度、坡向、坡位等[4]。

植被類型：采用樣方法，記錄樣方內各層片物種名稱、多度、高度、蓋度(群落總蓋度、層蓋度、種蓋度)、胸徑(喬木)、冠幅、物候期、生活力等。

植物標本及名錄：采集法，盡量采集花、果、根系等完整的植物全株，喬木采集具有花、葉或果實的枝條，確保每種植物有2個標本。

4 結果與分析

人祖山自然保護區內植物種類稠密，類型復雜，植物資源豐富，植物景觀五彩斑斕。保護區內植物資源較為豐富，根據現場調查記錄(照片和標本)，保護區境內有高等植物98科，423屬，793種。

4.1 植物區系基本構成

經實地調查采集標本、現場記錄和查閱文獻，人祖山保護區共有高等植物98科423屬793種，其中蕨類植物8科13屬23種，裸子植物2科5屬6種，被子植物88科405屬764種(包括雙子葉植物77科340屬653種，單子葉植物11科65屬111種)，詳見表1。

人祖山保護區的種子植物共有90科410屬770種，科、屬、種的數量分別占整個保護區相應分類級別的91.84%、96.93%、97.10%。與山西省、中國以及世界相應級別相比，人祖山植物種類較為豐富，裸子植物科、屬、種數量分別占山西相應分類級別的33.33%、38.46%和21.43%，被子植物科、屬、種數量分別占山西相應分類級別的64.23%、50.44%和29.95%；裸子植物科、屬、種數量分別占中國相應分類級別的20.00%、12.50%和3.11%，被子植物科、屬、種數量分別占中國相應分類級別的30.24%、13.17%和2.84%，詳見表2。

表1 人祖山維管植物統計

表2 人祖山保護區和山西省、中國及世界種子植物數量的比較

植物區系分析表明，保護區內蕨類植物中溫帶性質的屬有9屬，占該地區蕨類植物總屬數的69.23%，反映了該保護區蕨類植物區系的溫帶性質；中國特有成分性質屬有5屬，占該地區蕨類植物的38.46%。表明該地區植物區系以溫帶性質為主，且具有一定的熱帶性質和古老性。

4.2 植被分布

人祖山自然保護區植被類型具有落葉闊葉林西部類型的獨特性。按照《山西植被》的植被區劃方案，人祖山植被屬暖溫帶落葉闊葉林帶的北暖溫帶落葉闊葉林亞地帶之呂梁市南段，遼東櫟、油松林及翅果油樹次生灌叢區。由于長期的人為干擾，原生植被破壞殆盡，以人工栽種的油松純林和天然次生遼東櫟林分布較廣，僅雪花坪等區域分布有較為原始的植被，森林覆蓋率可達90%以上，具有很好的旅游開發前景。

該區植被的現狀是，海拔1000 m左右的山地陽坡坡分布有大面積的荊條、酸棗灌叢和荊條、黃刺玫灌叢，陰坡可見人工側柏林、油松林、刺槐林。在海拔1000～1500 m的山地陰坡、半陰坡從上世紀70年代開始，種植了大面積的人工油松林，在陽坡可見較多的山杏、山桃灌叢、虎榛子灌叢、杠柳灌叢、黃刺玫灌叢。在陡坡、崖頭可見殘存的欒樹、青麩楊等闊葉林片斷。遼東櫟林是人祖山自然保護區森林植被的主體，從海拔1200 m到山頂1742.4 m處連續分布，蔚然壯觀。海拔1300 m以下的遼東櫟由于砍伐過度破壞嚴重，可見有山楊、杜梨等侵入生長。海拔1500 m以下的遼東櫟林伴生樹種以鵝耳櫪為多，而1500 m以上的則以五角楓為主，其它伴生樹種有細裂槭、槲櫟、茶條槭、少脈椴、甘肅山楂等。林下灌木有陜西莢迷、蔥皮忍冬、灰栒子、茅莓、柔毛繡線菊、黃刺玫等。陰坡局部地段可見白樺林、山楊林。在溝谷有大片的烏柳、暴馬丁香、小葉楊、旱柳等溝谷雜木林。

根據《中國植被》和《山西植被》 的植被分類原則和依據，將人祖山保護區植被劃分為7個植被型組，7個植被型，6個植被亞型，37個群系。詳見表3。

表3 山西人祖山保護區植被類型一覽

4.3 珍稀瀕危保護植物

人祖山保護區許多種類的維管植物生存環境受到嚴重破壞。有些種類已列為國家級、省級珍稀瀕危保護植物。其中，有許多種類具有重要的科研價值、經濟價值和文化價值。如：水曲柳(Frarinus mandshurica)、刺五加(Acanthopanax senticosus)等。因此，必須共同保護珍稀瀕危物種，否則一旦滅絕，人類將無法利用其寶貴價值。

據調查，人祖山保護區分布有國家Ⅱ級重點保護野生植物13種，為野大豆、水曲柳、翅果油樹(Elaeagnus mollis)、刺五加以及9種蘭科植物。根據《山西省重點保護野生植物名錄》，其中人祖山保護區有8種，分別為漆樹(Toxicodendron vernicifluum)、省沽油(Staphylea bumalda)、泡花樹(Meliosma cuneifolia)、文冠果(Xanthoceras sorbifolia)、錦帶花(Weigela florida)、脫皮榆(Ulmus lamellosa)、細裂楓(Acer pilosum var. stenolobum)和黨參(Codonopsis pilosula)。

根據環境保護部和中國科學院2013年編制《中國生物多樣性紅色名錄—高等植物卷》，人祖山保護區有22種受脅迫物種，其中瀕危4種，分別為白皮松(Pinus bungeana)、蘋果(Malus pumila)、翅果油樹、紫點杓蘭(Cypripedium guttatum)；易危10種，近危8種，詳見表4。

表4 人祖山保護區重點保護植物

4.4 其他資源植物

按照吳征鎰(1983)植物資源的分類系統，華中師范大學劉勝祥教授等作補充歸并將植物資源分為以下五大類：食用植物資源、藥用植物資源、工業用植物資源、防護和改造環境植物資源、植物種質資源[5～7]。保護區內食用植物資源共有113種，其中淀粉類18種，蛋白類3種，食用油脂類10種，保健食品及飲料類17種，飼料類45種，野菜及蔬菜類9種，蜜源類11種；藥用植物資源為417種，其中中草藥類378種，農藥類13種；有毒類26種；工業用植物資源87種，其中木材類21種，纖維類18種，鞣料類26種，芳香油類7種，工業油脂類10種，染料類5種；防護和改造環境植物資源為52種，其中水土保持類10種，綠化類10種，花卉類29種，抗污染類3種；植物種質資源共計8種(表5)。

表5 人祖山保護區資源植物

5 珍稀植物綜合價值評價

目前，山西人祖山自然保護區是呂梁山區植物資源最為豐富、自然植被保存完好、天然櫟林分布最為集中和質量最高的區域之一，在呂梁山乃至太行山地區人祖山自然保護區的櫟林質量都是屬于最優良的，其擁有保存完好的由遼東櫟林等溫帶落葉闊葉林構成的天然次生林，森林覆蓋率高達到91.4%，核心區內森林覆蓋率達到100%，是山西生境內森林覆蓋率最高的自然保護區之一，在研究和保護以遼東櫟林為代表的溫帶落葉闊葉林帶的典型分布和水平、垂直結構等方面均具有重要意義。

此次調查，人祖山自然保護區內共有高等植物98科423屬793種，其中蕨類植物8科13屬23種，裸子植物2科5屬6種，被子植物88科405屬764種(包括雙子葉植物77科340屬653種，單子葉植物11科65屬111種)，植被類型屬暖溫帶落葉闊葉林帶的北暖溫帶落葉闊葉林亞地帶之呂梁市南段，遼東櫟、油松林及翅果油樹次生灌叢區。人祖山保護區有國家重點保護植物13種，山西省級重點保護植物8種，3種植物列入了《中國珍稀瀕危保護植物名錄》，22種植物為《中國生物多樣性紅色名錄—高等植物卷》中列入的受脅迫物種[8～10]。

6 結語

人祖山自然保護區的植物調查研究有利于保護區植物物種及其遺傳的多樣性，有利于保護森林生態類型的多樣性，有利于保護植物區系起源的古老性和生物群落地帶的特殊性。未來山西人祖山自然保護區植物保護和發展，也將使區內的自然生態系統、珍稀植物資源得到有效的保護，對維持其生態系統的完整性、穩定性、生態過程的自然性等方面的作用是無法估量的。