舒化偉 ,鄧少兵 ,朱遠(yuǎn)軍 ,申國珍 ,譚小丹 ,別兆榮 ,甘良喜 ,李冰冰 ,李軍堂*,徐文婷*
(1.湖北萬朝山自然保護(hù)區(qū)管理局,湖北宜昌443700;2.中國科學(xué)院植物研究所植被與環(huán)境變化國家重點實驗室,北京100093;3.興山縣國有墳坰坪林場,湖北宜昌 443700;4.興山縣退耕還林和核桃產(chǎn)業(yè)辦公室,湖北宜昌443700)
生物多樣性是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ),直接影響著生態(tài)系統(tǒng)的功能和穩(wěn)定[1]。然而,由于歷史上長期的人類干擾,特別是二十世紀(jì)后半葉人口激增所帶來的壓力,生物多樣性急劇喪失,導(dǎo)致自然生態(tài)系統(tǒng)功能和穩(wěn)定性下降,并威脅到國家的生態(tài)安全和社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[2]。生物多樣性的喪失,不僅引起食物鏈的缺損和不同物種之間生態(tài)關(guān)系的斷裂[3],導(dǎo)致其他物種連鎖性滅絕[4],而且還會導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能發(fā)生根本性的改變[5],制約社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,威脅國家的生態(tài)安全。
自然保護(hù)地是保護(hù)生物多樣性和維持生態(tài)系統(tǒng)功能穩(wěn)定的最有效方式[6,7]。截至 2020 年 3 月,全球已建立248,330 處自然保護(hù)區(qū),覆蓋了全球陸地面積的15.1%,19%的生物多樣性重點區(qū)域被完全覆蓋[8]。保護(hù)區(qū)在維持生物多樣性、減緩森林喪失、保護(hù)植被生產(chǎn)力等方面,發(fā)揮了很好的作用[9]。研究發(fā)現(xiàn),全球保護(hù)區(qū)內(nèi)的物種豐富度高于保護(hù)區(qū)外10.6%,保護(hù)區(qū)內(nèi)物種多度高于保護(hù)區(qū)外14.5%[10]。如果沒有保護(hù)區(qū)等保護(hù)措施,全球哺乳動物、鳥類和兩棲動物在過去40年里的滅絕速度將會提高20%[11]。
世界自然遺產(chǎn)地是一定面積的具有一種或多種特定自然價值的特殊區(qū)域,是全球最具有保護(hù)價值的自然保護(hù)地,其強(qiáng)調(diào)全球突出普遍價值的完整性及其在全球的唯一性[12]。截至2019 年,全球共有252 處保護(hù)地(其中包括39 處自然和文化雙遺產(chǎn)地)被列入《世界自然遺產(chǎn)名錄》,我國有18 處(其中4 處為世界自然和文化雙遺產(chǎn)地)。湖北神農(nóng)架世界自然遺產(chǎn)地,在生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)類型、生物演化等方面為全球同緯度的杰出代表,具有全球突出普遍價值[13],保存了完好的原始常綠落葉闊葉混交林,擁有北亞熱帶典型的山地垂直自然帶譜[14],是溫帶植物區(qū)系分化、發(fā)展和集散的重要地區(qū),也是眾多珍稀瀕危物種和中國特有種的重要棲息地[15]。
萬朝山自然保護(hù)區(qū),毗鄰湖北神農(nóng)架世界自然遺產(chǎn)地,其自然地貌及動植物組成和生態(tài)系統(tǒng),與神農(nóng)架自然遺產(chǎn)地具有諸多相似性,且均位于神農(nóng)架這個獨特的完整地理單元內(nèi)[16]。但是,到目前為止,不清楚萬朝山自然保護(hù)區(qū)依據(jù)“實施《世界遺產(chǎn)公約》操作指南”,在動植物多樣性及其棲息地、生物群落及其生物生態(tài)學(xué)過程等方面的自然遺產(chǎn)價值,這限制了鄂西北大神農(nóng)架一體化保護(hù)策略的科學(xué)實施。本研究在對萬朝山動植物、植被及生態(tài)系統(tǒng)類型調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合文獻(xiàn)資料,從動植物多樣性及其棲息地、生物群落及其生物生態(tài)學(xué)過程等方面,分析論證了萬朝山自然保護(hù)區(qū)的遺產(chǎn)價值,以期為萬朝山自然保護(hù)區(qū)納入大神農(nóng)架保護(hù)框架,提供科學(xué)依據(jù)。
萬朝山自然保護(hù)區(qū)總面積20,986hm2,位于湖北省興山縣西部,北與湖北神農(nóng)架世界自然遺產(chǎn)地相鄰,西與巴東金絲猴自然保護(hù)區(qū)相連(圖1)。地處我國地勢第二階梯向第三階梯過渡區(qū)域,位于巫山—大巴山東延余脈—神農(nóng)架的南坡,為大巴山脈東段中山地貌。最低點南陽鎮(zhèn)鎖子溝,海拔260m,最高點仙女山,海拔2426.4m,垂直高差約2166.4m。受亞熱帶環(huán)流控制,氣候?qū)俦眮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,溫暖濕潤,為亞熱帶與暖溫帶氣候過渡區(qū)域。年均氣溫12.8℃,極端最低氣溫-19.2℃,極端最高氣溫43.7℃,年均降水量1,100mm。由于地形地貌復(fù)雜,海拔高差懸殊,山體具有明顯的垂直氣候帶,從低海拔到高海拔依次呈現(xiàn)出北亞熱帶、暖溫帶、溫帶、寒溫帶的氣候特點。土壤具有明顯的自然垂直帶,從低到高依次為山地黃壤、山地黃棕壤、山地棕壤等類型。保護(hù)區(qū)復(fù)雜的地形和巨大的高差、多種土壤類型和氣候條件,孕育了多樣的棲息地類型和豐富的生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)類型。
1.2.1 動植物物種調(diào)查。將萬朝山自然保護(hù)區(qū)劃分為1km×1km 網(wǎng)格,在每個網(wǎng)格內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的考察樣點或樣線,普查其動植物資源,調(diào)查記錄脊椎動物及植物物種、采集動植物標(biāo)本,記錄每份標(biāo)本的地名、海拔、生境、采集時間、采集人等。
1.2.2 樣地調(diào)查。按照普查與重點調(diào)查相結(jié)合、點線面相結(jié)合的原則,根據(jù)植被分布特點,用樣方調(diào)查的方法,按群系分類記錄調(diào)查到的植被類型。其中,森林樣方調(diào)查面積為20m×20m,記錄樣方內(nèi)的樹種并測定每株的高度,測量灌木和草本高度、蓋度、冠幅和多度;灌木樣方大小為10m×10m,草本樣方大小為5m×5m。同時,對調(diào)查過程中出現(xiàn)的植被類型及居民點等進(jìn)行定位,測量經(jīng)緯度、海拔、坡度、坡向,記錄小地名、小地形、地質(zhì)條件與基巖、水分條件、干擾程度。
圖1 萬朝山自然保護(hù)區(qū)位置圖
1.2.3 資料收集整理。收集整理了國內(nèi)外學(xué)者公開發(fā)表和出版的關(guān)于萬朝山自然保護(hù)區(qū)的重要研究論文、論著。20 世紀(jì)初以來,研究人員先后對萬朝山開展了地質(zhì)、植物、動物、氣候、植被、生態(tài)系統(tǒng)功能等方面的研究,出版了《神農(nóng)架植物》[17]、《鄂西植被研究》[18]、《湖北萬朝山自然保護(hù)區(qū)生物多樣性及其保護(hù)研究》[19]等。
1.2.4 數(shù)據(jù)整理與分析?;跇臃劫Y料和動植物標(biāo)本采集、鑒定結(jié)果,進(jìn)行生物多樣性編目,建立萬朝山自然保護(hù)區(qū)高等植物、哺乳動物、兩棲動物、爬行動物、鳥類及植被和生態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,編制并建立萬朝山自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危物種名錄、古老孑遺物種名錄、特有物種名錄、植被類型。
根據(jù)《中國植被》的分類原則,萬朝山自然保護(hù)區(qū)自然植被劃分為4 個植被型組,10 個植被型,58 個群系。其地帶性植被類型為常綠落葉闊葉混交林,分布在海拔900~1,600m,主要建群種為殼斗科青岡屬的曼青岡、多脈青岡等常綠樹種,殼斗科青岡屬的米心水青岡和胡桃科化香屬的化香等落葉闊葉樹種。常綠落葉闊葉混交林在萬朝山自然保護(hù)區(qū)的地帶性分布,展示了常綠落葉闊葉混交林生態(tài)系統(tǒng)的生物生態(tài)學(xué)過程(圖2)。
與東方落葉林生物地理省里最為完整的(海拔400~3,100m)湖北神農(nóng)架世界自然遺產(chǎn)地垂直帶譜相比,萬朝山自然保護(hù)區(qū)(海拔260~2,426m)海拔梯度上缺少針葉林帶和灌叢草地帶。但是,受到西南與東南季風(fēng)的浸潤和從熱帶亞熱帶及暖溫帶山地遷徙而來植物成分的補(bǔ)充,萬朝山自然保護(hù)區(qū)仍然發(fā)育有常綠闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、落葉闊葉林和針闊混交林四個帶(圖3)。表明萬朝山自然保護(hù)區(qū),也是中國—喜馬拉雅植物區(qū)系和中國—日本區(qū)系與群落的遷移、交流、混雜和演化的重要橋梁地帶,在較小的水平距離范圍內(nèi)濃縮了亞熱帶、暖溫帶、溫帶的生態(tài)系統(tǒng)特征。
獨特的地理位置和氣候特征使萬朝山自然保護(hù)區(qū)擁有豐富的生物多樣性,保存有2,483 種維管植物,隸屬894 屬 190 科(表1)。其中,蕨類植物 28 科,56 屬,127 種;裸子植物 6 科,20 屬,33 種;被子植物156 科,818 屬,2,323 種。野生脊椎動物 28 目 95 科340 屬 365 種,包括 69 種哺乳類、228 種鳥類、37 種爬行類、31 種兩棲類、46 種魚類動物,昆蟲4,238 種。保護(hù)區(qū)現(xiàn)有維管束植物中,許多為古老和原始的科、屬,也包含了大量單型屬和少型屬,是我國第三紀(jì)植物區(qū)系重要保存地之一。發(fā)生于三疊紀(jì)的松屬、紅豆杉屬、三尖杉屬等裸子植物和形成于白堊紀(jì)的木蘭科、八角科、毛茛科、防己科、杜仲科、樺木科、榆科、領(lǐng)春木科等被子類群,顯示出植物區(qū)系的古老和原始性。保護(hù)區(qū)有溫帶分布屬467 屬,占中國溫帶分布屬的50.2%,是全球溫帶分布屬集中的區(qū)域之一。
圖2 萬朝山自然保護(hù)區(qū)植被分布圖
圖3 萬朝山自然保護(hù)區(qū)植被垂直帶
表1 萬朝山自然保護(hù)區(qū)維管束植物多樣性
獨特的地理位置和氣候特征,使萬朝山自然保護(hù)區(qū)成為古老、珍稀瀕危、特有生物的棲息地,具有突出的保護(hù)與科學(xué)價值。保護(hù)區(qū)有各類珍稀瀕危植物63種。其中,IUCN 物種紅色名錄(2014)收錄 36 種,包括瀕危植物(EN)17 種,易危植物(VU)19 種;中國重點保護(hù)野生植物名錄26 種,其中一級保護(hù)植物5 種,二級保護(hù)植物21 種(表2)。各類珍稀瀕危重點保護(hù)野生動物 288 種,其中 IUCN 物種紅色名錄(2014)收錄 38 種(表3)。保護(hù)區(qū)位于中國種子植物特有屬3 個分布中心之一,有特有科3 科,特有屬44 屬,單種特有屬29屬;共發(fā)現(xiàn)模式標(biāo)本維管束植物105 種。
表2 萬朝山自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危植物
突出保護(hù)區(qū)核心區(qū)和緩沖區(qū)的資源保護(hù)與管理,圍繞北部龍門河經(jīng)茅岵坪至仙女山核心區(qū),南陽河經(jīng)百羊寨至三岔口,落步河至茅廬山,長嶺經(jīng)店子坪至獅子埡,茅草壩到潘家坡等地,設(shè)立巡護(hù)線路,實行科學(xué)規(guī)劃,分片管理。在瀕危植物分布較集中的區(qū)域,設(shè)立珍稀瀕危植物就地保護(hù)小區(qū),采取人為干預(yù)措施,促進(jìn)其種群更新與復(fù)壯。禁止砍伐,嚴(yán)格保護(hù)森林垂直帶譜集中分布區(qū)。
按一般控制區(qū)和核心區(qū),分區(qū)管理萬朝山保護(hù)區(qū)。其中,維持核心區(qū)原始自然狀態(tài),適當(dāng)開展科研監(jiān)測和巡查。一般控制區(qū)內(nèi),可安置必需的游客服務(wù)設(shè)施與基礎(chǔ)設(shè)施,限制與風(fēng)景游賞無關(guān)的建設(shè)項目。同時,設(shè)置緩沖區(qū)域,維持生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性和自然景觀的完整性。
萬朝山自然保護(hù)區(qū)位于大巴山系最東緣,保護(hù)區(qū)北與湖北神農(nóng)架世界自然遺產(chǎn)地相連,西與巴東金絲猴國家級自然保護(hù)區(qū)相接,形成一個保護(hù)區(qū)群。構(gòu)建以神農(nóng)架自然遺產(chǎn)地和神農(nóng)架國家公園為紐帶的神農(nóng)架—萬朝山—巴東金絲猴自然保護(hù)區(qū)群,成立大神農(nóng)架綜合管理委員會,建立聯(lián)合工作的長效機(jī)制,將有助于建設(shè)具有區(qū)域特色、布局合理、配套協(xié)調(diào),并能充分發(fā)揮各種功能的開放式自然保護(hù)體系。
表3 萬朝山自然保護(hù)區(qū)脊椎動物
致謝:感謝湖北神農(nóng)架森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站在本文撰寫過程中提供的支持和幫助。