彭 海,羅金龍,向劍鋒
(1.湖南省農(nóng)林工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究總院,湖南 長沙 410007; 2.國家林業(yè)和草原局中南調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院,湖南長沙 410014)
兩頭羊自然保護(hù)區(qū)地處武陵山脈腹地。武陵山區(qū)是中國17個(gè)具有國際意義的生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)之一,是中國生物區(qū)系核心地帶——華中區(qū)的重要組成部分,也是全球200個(gè)重要生態(tài)區(qū)的范圍[1-3],其植物區(qū)系區(qū)劃屬華中植物區(qū)的“武陵山-巫山亞區(qū)”[4-9]。該區(qū)亦是我國南部巖溶發(fā)育較好的區(qū)域之一,區(qū)內(nèi)的石灰?guī)r、白云巖達(dá)73%左右,森林土壤主要有紅壤、黃壤、黃棕壤等。該保護(hù)區(qū)人口眾多,由于其功能區(qū)劃不合理,管控不嚴(yán),人為活動(dòng)頻繁,特別是在20世紀(jì)90年代至保護(hù)區(qū)建立初期曾大規(guī)模燒炭,致使大量植被受到損壞,后又實(shí)施退耕還林恢復(fù)植被,因此,近20年來區(qū)內(nèi)植被類型及種類發(fā)生了很大的變化[8,10]。
兩頭羊自然保護(hù)區(qū)地處武陵山脈腹地,位于湖南省鳳凰縣境內(nèi),其地理坐標(biāo)為109°24′09″—109°34′06″E,28°04′16″—28°09′11″N。東與吉信鎮(zhèn)、筸子坪鎮(zhèn)交界,南與千工坪鎮(zhèn)、山江鎮(zhèn)接壤,西與臘爾山鎮(zhèn)、兩林鄉(xiāng)相連,北與禾庫鎮(zhèn)相鄰。東西長16 km,南北寬9 km,總面積8 838 hm2。保護(hù)區(qū)內(nèi)地貌類型多樣,以山原、山地為主,丘、崗、平交錯(cuò)出現(xiàn),境內(nèi)最高海拔八公山1 059.8 m,最低海拔下萬溶江320 m,相對(duì)高差739.8 m。該區(qū)屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū),區(qū)內(nèi)雨量充沛,溪河縱橫;年平均氣溫15.9℃,極端最高氣溫40.2℃,極端最低氣溫-12.2℃;成土母巖成分較單一,主要為石灰?guī)r;森林土壤隨海拔變化大體可分為3個(gè)土類4個(gè)亞類,隨海拔從上至下依次出現(xiàn)黃棕壤、黃壤、紅壤等3個(gè)土類,因受地形地貌差異的影響,紅壤中出現(xiàn)了紅壤和紅黃壤2個(gè)亞類。
于2018年3月至2019年2月對(duì)兩頭羊自然保護(hù)區(qū)進(jìn)行4次野外調(diào)查,采取踏查、線路調(diào)查、樣方調(diào)查相結(jié)合的方法進(jìn)行。同時(shí),結(jié)合鳳凰縣森林資源分布圖、地形圖及衛(wèi)星影像圖等確定調(diào)查樣線,確保調(diào)查路線具有區(qū)域代表性。記錄調(diào)查線路沿線可視范圍內(nèi)的所有維管束植物,對(duì)調(diào)查過程中不能現(xiàn)場確定種名的物種則需采集標(biāo)本;選定地帶性植被類型進(jìn)行樣方調(diào)查,以確定具體植被群系;對(duì)調(diào)查線路上的物種或典型群落進(jìn)行拍照,以客觀反映植物或群落特征。
在鑒定調(diào)查所采集植物標(biāo)本和所拍植物照片的基礎(chǔ)上,結(jié)合兩頭羊自然保護(hù)區(qū)原有植物名錄、中國數(shù)字植物標(biāo)本館館藏標(biāo)本采集記錄及已發(fā)表文獻(xiàn)[11-13]等資料整理出兩頭羊自然保護(hù)區(qū)維管束植物名錄;根據(jù)樣方調(diào)查記錄整理出兩頭羊自然保護(hù)區(qū)的植被類型,并對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)的植物區(qū)系組成及植被類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì),分析得出物種及植被類型的分布規(guī)律。
表1結(jié)果顯示:兩頭羊自然保護(hù)區(qū)有維管束植物182科642屬1183種(含種下等級(jí)),其中蕨類植物28科59屬138種,裸子植物6科6屬7種,被子植物148科577屬1 038種(雙子葉植物127科486屬887種;單子葉植物21科91屬151種)。除栽培或逸生的外,共有野生維管束植物176科605屬1 143種,其中野生種子植物148科552屬1 009種。區(qū)內(nèi)所有維管束植物科、屬、種數(shù)分別占湖南省維管束植物總科數(shù)(265)、總屬數(shù) (1 528)、總 種 數(shù) (6 060)[14]的68.68%、42.02%、19.52%;占中國維管束植物總科數(shù)(407)、總屬數(shù)(3 145)、總種數(shù)(31 193)的44.72%、20.41%、3.79%。
表1 兩頭羊自然保護(hù)區(qū)維管束植物科、屬、種組成Tab.1 Statistics on the number of vascular p lants in Liangtouyang Nature Reserve
共有裸子植物6科、6屬、7種,占湖南省裸子植物總科數(shù)(10)、總屬數(shù)(35)、總種數(shù)(79)的60%、17.14%、8.86%。在保護(hù)區(qū)維管束植物中,裸子植物科所占的比例非常小,各科的屬、種數(shù)亦較少,多為單型屬。
按種數(shù)的多少,將科劃為單種科(含1種)、寡種科(含2~5種)、中等科(含6~9種)、較大科(含10~19種)、大科(20~39種)、特大科(≥40種)等6個(gè)等級(jí)(見表2)。表2結(jié)果顯示:保護(hù)區(qū)內(nèi)共有野生種子植物148科552屬1 009種,其中單、寡種科共有87科,在種子植物區(qū)系中占有絕對(duì)優(yōu)勢,占總科數(shù)的58.79%,但卻僅含23.73%的屬和17.15%的種;大科及特大科僅占總科數(shù)的6.75%,卻擁有33.88%的屬和35.48%的種。
表2 兩頭羊自然保護(hù)區(qū)野生種子植物科、屬和種數(shù)統(tǒng)計(jì)Tab.2 Statistics of w ild seed plant fam ilies,genera and species in Liangtouyang Nature Reserve
如果將含有10種以上的科視作保護(hù)區(qū)種子植物區(qū)系的優(yōu)勢科,共有29科 (占總科數(shù)的19.59%),含有301屬 (占總屬數(shù)的54.71%)620種(占總種數(shù)的62.14%) (見表3)。由表3可知:含有≥40種的特大科有4科,分別為薔薇科(Rosaceae) (27屬,63種)、菊科(Compositae) (37屬,59種)、禾本科(Gramineae) (35屬,52種)和蝶形花科(Fabaceae) (26屬,45種),均為世界廣布科,科內(nèi)成員系該地森林群落林下或林緣的常見類群。含有20~39種的較大科有6科,分別為唇形科(Labiatae) (15屬,25種)、樟科(Lauraceae) (8屬,25種)、莎草科(Cyperaceae) (8屬,25種)、大戟科(Euphorbiaceae)(12屬,24種)、茜草科(Rubiaceae) (3屬,20種)、殼斗科(Fagaceae) (6屬,20種);較大科總的屬數(shù)(62)和種數(shù)(139)分別占該地全部種子植物屬、種數(shù)的11.36%和13.94%,是該地森林組成中最為重要的科,尤其是樟科與殼斗科,為該地常綠闊葉林群落的主要建群科。
表3 兩頭羊自然保護(hù)區(qū)10種以上野生種子植物科、屬、種數(shù)統(tǒng)計(jì)Tab.3 Statistics of more than 10 w ild seed plant fam ilies,genera and species in Liangtouyang Nature Reserve
植物種類最豐富的屬是懸鉤子屬 (Rubus)(16種),其次是蓼屬(Polygonum)(11種)。6~10種的中型屬有19屬,如榕屬(Ficus) (9種)、花椒屬(Zanthoxylum)(9種)、蒿屬(Artemisia)(9種)、薹草屬(Carex) (9種)、山胡椒屬(Lindera)(7種)、鐵線蓮屬(Clematis)(7種)、獼猴桃屬(Actinidia) (7種)、冬青屬(Ilex) (7種)、槭屬(Acer) (7種)等。含6種以上的優(yōu)勢屬共21屬,占總屬數(shù)的3.80%;包含種子植物178種,占總種數(shù)的17.64%。較少的屬有較多的種,說明優(yōu)勢屬在該地植物區(qū)系的貢獻(xiàn)較為顯著。
續(xù)表3 兩頭羊自然保護(hù)區(qū)10種以上野生種子植物科、屬、種數(shù)統(tǒng)計(jì)Continued Tab.3 Statistics of more than 10 w ild seed plant fam ilies,genera and species in Liangtouyang Nature Reserve
根據(jù) 《世界種子植物科的分布區(qū)類型系統(tǒng)》[15]及《世界種子植物科的分布區(qū)類型系統(tǒng)的修訂》[16]關(guān)于科分布型劃分原則,兩頭羊自然保護(hù)區(qū)種子植物148科劃分為11個(gè)分布型,552屬劃分為14個(gè)分布型(見表4)。從表4可知:熱帶分布型的科數(shù)顯著多于溫帶分布型的,表明處于中亞熱帶的兩頭羊自然保護(hù)區(qū)植物區(qū)系具有強(qiáng)烈的熱帶親緣性,但熱帶分布型(2~7型)的屬共227屬,占總屬數(shù)的41.12%;溫帶分布型(8~15型)的屬共269屬,占總屬數(shù)的48.73%,熱帶分布型的屬數(shù)與溫帶分布型的屬數(shù)之比為0.84:1,從區(qū)系性質(zhì)來看,兩頭羊自然保護(hù)區(qū)植物區(qū)系的溫帶屬性占明顯優(yōu)勢,具有較強(qiáng)的溫帶性質(zhì);從其地理位置與各成分比重來看,保護(hù)區(qū)歸屬于華中植物區(qū),表現(xiàn)出典型的亞熱帶植物區(qū)系特征,兼具熱帶亞熱帶向溫帶的過渡性質(zhì)[7-9]。
表4 兩頭羊自然保護(hù)區(qū)種子植物科和屬的地理分布類型Tab.4 Distribution types of seed plant genera in Liangtouyang Nature Reserve
參照《中國植被》[4]對(duì)植被類型的劃分原則和方法,兩頭羊自然保護(hù)區(qū)共有3個(gè)植被型組、7個(gè)植被型、35個(gè)群系(見表5)。
表5 兩頭羊自然保護(hù)區(qū)植被類型Tab.5 Vegetation types in Liangtouyang Nature Reserve
由于兩頭羊自然保護(hù)區(qū)山地海拔高度的不同,以及地形的差異,導(dǎo)致植物分布的變化,植被類型之間有所穿插,表現(xiàn)出一定的垂直分異。大致以海拔700m為界分為2個(gè)基本帶譜。海拔700m以下的峽谷區(qū)域?yàn)槁淙~闊葉林、常綠落葉闊葉混交林帶;海拔700 m以上的臺(tái)地上為暖性針葉林、針闊混交林以及灌草叢帶。海拔700 m以下以落葉闊葉林為主,在峽谷深處人為干擾較小的區(qū)域出現(xiàn)次生性常綠闊葉林,如小花木荷林、仿栗林、光葉槭林、樟葉槭林、剛竹林等;海拔700m以上臺(tái)地上多為暖性針葉林,如杉木林、馬尾松林,針闊混交林如杉木+楓香林、馬尾松+楓香林等。
兩頭羊自然保護(hù)區(qū)物種組成的垂直地帶性更為顯著,在較低海拔峽谷段的森林建群種以青檀 (Pteroceltis tatarinowii)、 杭 州 榆 (Ulmus changii)、云貴鵝耳櫪(Carpinus pubescens)、糙葉樹 (Aphananthe aspera)、小 花 木 荷 (Schima parviflora)、 灰 巖 潤 楠 (Machilus calcicola)、光葉槭(Acer laevigatum)、樟葉槭(Acer coriaceifolia)、仿栗 (Sloanea hemsleyana)等占有絕對(duì)優(yōu)勢,其他較重要的有燈臺(tái)樹(Cornus controversa)、響 葉 楊 (Populus adenopoda)、山 牡 荊 (Vitex quinata)、翅莢香槐(Cladrastis platycarpa)、赤楊葉(Alniphyllum fortunei)、光皮梾木(Cornuswilsoniana)、湖北紫荊(Cercis glabra)、香葉樹(Lindera communis)、八角楓(Alangium chinense)、紅椿 (Toona ciliata)、傘花木 (Eurycorymbus cavaleriei)、構(gòu)樹 (Broussonetia papyrifera)、巖木瓜(Ficus tsiangii)等。較高海拔臺(tái)地上的闊葉林則是以香椿(Toona sinensis)、巖櫟(Quercus acrodonta)、黃連木(Pistacia chinensis)、香果樹(Emmenopterys henryi)、槲 櫟 (Quercus aliena)、櫸 樹(Zelkova serrata)、貴州石楠(Photinia bodinieri)、長葉石櫟 (Lithocarpus henryi)、黑殼楠 (Lindera megaphylla)、黃 樟 (Cinnamomum parthenoxylon)等為建群種。
(1)植物區(qū)系種類較豐富,優(yōu)勢科屬明顯。兩頭羊自然保護(hù)區(qū)內(nèi)有維管束植物182科642屬1183種(含種下等級(jí)),優(yōu)勢科屬對(duì)區(qū)系的貢獻(xiàn)作用顯著,不足1/4的大科擁有2/3以上的屬、種數(shù),而其余3/4的科僅擁有1/3的屬、種數(shù)??茢?shù)眾多而科內(nèi)屬、種貧乏,一方面正好說明了植物區(qū)系的多樣性與復(fù)雜性;另一方面也表明武陵山脈正是許多科的過渡地帶[8-9],其植物區(qū)系既不像熱帶或南亞熱帶植物區(qū)系那樣科、屬、種數(shù)繁多,也不像溫帶植物區(qū)系那樣具有優(yōu)勢科、屬集中的特征;高比例的寡種科和單種科的存在則暗示著兩頭羊植物區(qū)系具有自身特點(diǎn)的種系發(fā)生和演化趨向。
(2)區(qū)系地理成分復(fù)雜,溫帶性質(zhì)為主。從科屬地理分布來看,兩頭羊自然保護(hù)區(qū)種子植物區(qū)系地理成分復(fù)雜,科的地理成分共來源于11個(gè)分布型,屬的來源于14個(gè)分布型。從區(qū)系性質(zhì)上看,熱帶分布型 (2~7型)227屬,占總屬數(shù)的41.12%;溫帶分布型(8~15型)269屬,占總屬數(shù)的48.73%,熱帶分布型屬數(shù)與溫帶分布型屬數(shù)之比為0.84∶1,溫帶屬性明顯占優(yōu)勢,具有較強(qiáng)的溫帶性質(zhì);根據(jù)其地理位置與各成分比重來看,保護(hù)區(qū)歸屬于華中植物區(qū),區(qū)系表現(xiàn)出典型的亞熱帶特征,兼具熱帶亞熱帶向溫帶的過渡性質(zhì)。
(3)植被類型多樣,分布規(guī)律明顯。兩頭羊自然保護(hù)區(qū)劃分為3個(gè)植被型組、7個(gè)植被型、35個(gè)群系,表明保護(hù)區(qū)森林植被類型多樣。由于保護(hù)區(qū)海拔跨度較大,以及地形的差異,使得區(qū)內(nèi)植被表現(xiàn)出一定的垂直分布規(guī)律,植被隨海拔升高而變化明顯,形成有序的垂直帶譜,由低海拔向高海拔,大體有2個(gè)分布帶譜,海拔700 m以下為落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林帶,700 m以上為暖性針葉林、針闊混交林以及山頂灌草叢帶。在當(dāng)?shù)亓謽I(yè)主管部門的精心管理下,這些天然常綠闊葉林植被保存完好,在湘西以及整個(gè)中亞熱帶仍具有較強(qiáng)的代表性。
(4)建議保護(hù)區(qū)及時(shí)做好監(jiān)測與巡護(hù),設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)與巡護(hù)路線,對(duì)涉及保護(hù)區(qū)的項(xiàng)目做到及時(shí)監(jiān)管,發(fā)現(xiàn)破壞植被及植物資源的行為及時(shí)制止;保護(hù)現(xiàn)有天然闊葉林,并促成低山針葉林、次生灌叢和次生闊葉林向闊葉林方向順向演替;正確處理好保護(hù)與開發(fā)利用的關(guān)系,在基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)旅游項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)中,注重生物資源的保護(hù),使生態(tài)和旅游協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。