四川大小兰沟自然保护区生物多样性特征及成因分析

王 静

(巴中市天然林保护工程管理中心，四川巴中 636000)

四川大小兰沟自然保护区(简称“大小兰沟保护区”)位于南江县境内，与陕西省南郑县接壤，属野生植物类自然保护区，主要保护水青冈属植物及其生境。始建于20世纪80年代初，1999年经四川省人民政府批准，升格为省级自然保护区，总面积6 932 hm2。保护区内地质地貌景观独特，气候潮湿温润，物种资源丰富，区系成份复杂，植被类型多样，生物多样性独具特色。本文利用已取得调查资料，分析了大小兰沟自然保护区的生物多样性特征，对于有针对性地做好保护工作具有一定的参考价值。

1 生物多样性的主要特征

1.1 物种资源的丰富性

保护区内生物物种资源极为丰富，已经查明的维管束植物、脊椎动物、昆虫及大型真菌总种数达2 758种，涉及348科、1 100多属。其中维管束植物有2 104种，177科、880属，种数占全国现已发现的维管束植物总种数27 090种的7.8%，占四川地区现已发现的维管束植物总种数10 944种的19.2%;野生脊椎动物332种，涉及27目、8科、213属，其种数占全国现已发现脊椎动物7 581种(亚种)的4.4%，占四川地区现已发现脊椎动物1 154种的28.8%，其中鸟类种类215种，占全省鸟类种数的三分之一以上，包含了全国鸟类百分之六十以上的目和近半数的科;各类昆虫127种，涉及5目、46科、56属;大型真菌205种，涉及5纲、12目、37科。在保护区有限的面积上，生物种类之多，属、种构成之复杂，中见其生物多样性丰富程度是(见表1、表2)。

表1 大小兰沟自然保护区维管束植物多样性统计

表2 大小兰沟自然保护区动物、真菌多样性统计

1.2 区系成份的复杂性

根据吴征镒对中国种子植物所划分的15个分布区类型来看，保护区各类型的种子植物均有分布。既有以北温带、东亚、泛热带分布为主的属种，其比例分别占保护区总属数24.0%、14.4%和13.6%，同时包含了其它各种分布类型的属种，使植物区系组成变得丰富而复杂(见表3)。蕨类植物也是如此，具有温带分布、热带分布、世界分布等多种分布类型，表明了保护区植物地理成分的复杂和完备。

保护区的动物区系组成不仅复杂多样，同时也带着明显的过渡特征。按照世界陆栖脊椎动物六界(古北界、新北界、旧热带界、东洋界、新热带界和澳洲界)地理区划方法，保护区兽类属于古北界的有17种，东洋界的有52种，不易归类的广布种5种，分别占到23%、70.3%、6.7%;鸟类属于古北界的76种，东洋界的89种，广布种50种，分别占到35.3%、41.4%、23.3%;两栖爬行类属于古北界的只有1种，其余为东洋界;该区昆虫区系呈现过渡特点，东洋区系成分的主导地位开始下降，逐渐有古北区种类出现，属最典型的东洋区、古北区两区系过渡地带。在全世界跨越两大“界”的国家都不多见，而在保护区这样狭小的范围内两界区系动类种类都有。根据我国大陆的陆生脊椎动物种的分布最多划分为16个分布型区划法，大小兰沟自然保护区兽类有9个分布型，占全国所有分布型的56%。充分表明该区动物区系组成的复杂性(见表4)。

表3 大小兰沟自然保护区种子植物属的分布类型与全国比较

表4 大小兰沟自然保护区动物区系构成分析表

1.3 珍稀物种的密集性

保护区共有国家重点保护野生植物12种，其中国家一级重点保护野生植物1种，国家二级重点保护植物11种，另有进入《濒危野生动植物种国际贸易公约》附录Ⅱ的兰科植物47种。在12种国家重点保护野生植物中，渐危6种，稀有、特有各3种。主要保护象水青冈在保护区分布集中、类型较多。全世界有水青冈属植物10种，亚洲有7种，我国有5种，保护区境内有原生水青冈4种:台湾水青冈、米心水青冈、亮叶水青冈、长柄水青冈，以水青冈为优势种的落叶阔叶混交林面积近5 000 hm2，几乎占保护区面积的四分之三，这在国内较为罕见。保护区有分布的74种兽类中属于国家重点保护野生动物的有19种，属我国特产或主要分布在我国的18种，分别保护区兽类总数的占25.7%、24.3%，所占比例较高。保护区有国家重点保护鸟类17种，四川省重点保护鸟类5种，中国特有种11种，分别占总数的7.91%、2.33%、5.12%。在已知的35种两栖爬行动物中，有16种是中国特有种，占45.7%，其中南江角蟾和光雾臭蛙仅在保护区一带有分布。前述表明，保护区内珍稀物种多，所占比例大，分布密度高，珍稀性突出(表5)。

表5 大小兰沟自然保护区珍稀物种统计

1.4 植物区系的古老性

保护区植物区系的古老性主要体现在以下几个方面:一是有较多的古老的科属，如蕨类植物中石杉科的石杉(Huperzia)、瓶尔小草科的瓶尔小草(Ophioglossum)、紫萁科的紫萁(Osmunda)、里白科的芒萁(Dicranopteris)、里白(Diplopterygium)、海金沙科的海金沙(Lygodium);裸子植物中产于晚白垩纪的松(Pinus)、红豆杉(Taxus)以及产于第三纪的冷杉、铁杉(Tsuga)、麻黄(Ephedra)等属;被子植物中白垩纪晚期出现的木兰科(Magnoliaceae)、樟科(Lauraceae)、桦木科(Betulaceae)、山毛榉科(Fagaceae)、防已科(Menispermaceae)、槭树科(Aceraceae)、冬青科(Aquifoliaceae)以及老第三纪建立的榆科(Ulmaceae)、连香树科(Cercidiphyllaceae)、金缕梅科(Hamamelidaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、豆科(Leguminosae)、大戟科(Euphorbiaceae)、珙桐科(Davidiaceae)、五加科(Araliaceae)、山矾科(Symplocaceae)等。二是在单种属和少种属的比例高。单种属约47属，占保护区属数的6.14%，如金缕梅科的山白树(Sinowlsonia)、榆科的青檀(Pteroceltis)、兰科的独兰花(Changnienia)等属，其中水青树(Tetracentron)和连香树(Cercidiphyllum)更是单种科。少种属则更为丰富，常见的有三白草属(Saururus)、领春木属(Euptelea)、射干属(Belamcanda)等。三是有较多的间断分布属，共有128属，约为保护区属数的16.73%，且与地球上各大洲的间断分布型均有，如热带亚州、大洋洲和南美间断的铜锤玉带草属(Pratia)，热带亚洲和热带美洲间断的楠木属(Phoebe)，热带亚洲、非洲和大洋洲间断的飞娥藤属(Poyana)，北温带和南温带间断的荨麻属(Urtica)、卷耳属(Cerastium)等，东亚和北美间断的石栎属(Lithocarpus)、木兰属(Magnolia)等。四是形态上原始的类型丰富，区内的被子植物中有大量的形态上原始的古老类型，如木兰科木兰属、连香树科的连香树属、昆栏树科的领春木属、毛莨科的毛莨属(Ranunculus)、乌头属(Aconitum)、铁线莲属等。

1.5 植被类型及生态系统的多样性

保护区内植被构成复杂，群落类型多样，外貌景观多变，季相变化明显。依据《中国植被》的分类原则、单位及方法，参考《四川植被》、《四川森林》，对大小兰沟自然保护区自然植被进行分类，保护区的植被主要有为针叶林、阔叶林、灌丛和灌草丛3个植被组。针叶林又有寒温性落叶、常绿，温性常绿等多种植被类型及众多群系、群丛;阔叶林植被组，其下有落叶阔叶林，常绿、落叶昆交林，常绿阔叶林，竹林等植被类型、亚类型及众多群系、群丛;灌丛和灌草丛植被组相对简单，但也是由常用绿革叶灌丛、藻叶阔叶灌丛和灌草丛等众多植被型、亚型、群系和群丛等到多种类型组成。充分表明保护区植被类型的复杂多样。植被类型的多样性决定保护区内生态系统多样性，按照我国生态系统分类标准，大小兰沟自然保护区生态系统可分为森林生态系统和灌丛(含灌草丛)生态系统两大类29类，占中国595大类生态系统数的4.9%，其中:森林生态系统25类，占中国森林生态系统248类的10.1%;灌丛(含灌草丛)生态系统4类，占中国灌丛生态系统126类的3.2%。在保护区有限的范围也堪称类型多样。

2 保护区生物多样性成因

分析大小兰沟自然保护区生物多样性形成的原因，主要有以下几方面。

2.1 生物口岸效应

指多种生物在某一特定区域交汇、聚集的现象。大小兰沟自然保护区位于米仓山南麓，地处横断山北段与秦岭山地的交汇处，既是亚热带与温带的过渡地带，又是我国西部高原与东部地区过渡带，还是我国南北自然分界线秦岭至大巴山的重要组成部分，各种生物的区系成份在这里交汇重叠聚集，犹如生物口岸。通过长期的进化融合适应和自然选择，很多物种成了常驻居民，在这里生息繁衍，以此为家，逐步形成了物种资源、生物区系成分、植被类型等的多样性特点。就植物而言，保护区处于中国—日本森林植物区的华中地区，以及华北地区的黄土高原亚地区、与中国—喜马拉雅森林植物区的横断山地区交汇的地带，多种植物区系交汇的结果，形成了以温性属种为主，同时包含热性属种、我国东部分布的属种和西部分布的属种、古老的属种和年轻的属种、狭域分布属种和全国广布的属种以及我国特有分布的属种等多种植物区系格局。动物区系既是许多古北界动物分布的南界，也是南亚热带种类的北限区，既有东洋界类群在数量上占优的地域特征，也含了青藏高原—横断山动物成分，东亚东部和长江上游特有种类，同时北方的动物种类和南亚热带的一些种类也分布于此。

2.2 地理环境效应

在特定的地理环境条件下形成特定生物群落的现象，称为地理环境效应。大小兰沟自然保护区的地质地貌构造，在经过多次的地壳变动和造山运动后，形成了地势西北高、东南低的特点和典型的中山山地和山间盆地地貌特征，境内沟壑纵横，河谷深切，群峰兀立，峰林壮观，高差悬殊，气候温润，雨热同季。最高海拔2 331.2 m，最低海拔1 100 m左右，年均气温13℃，年日照时数1 570 h，年总积温 ＜4 700℃，≥10℃的活动积温＜3 900℃，年均降雨量1 350 mm，年均相对湿度75%。独特的自然地理环境，良好的气候生态条件，多样化的立地生态类型，显示出不同的地理环境效应，为多种不同类别的生物生息繁衍提供了良好的外部条件。

2.3 处女地效应

各种生物在没有人为干扰的情况下，按生物法则自然演进的现象，称为处女地效应。保护区所在秦巴山区，环境条件差，交通不便，人烟稀少，是一块原生态的处女地，在明末清初以前，自植被在自然演进过程中，几乎未受到人类的干扰破坏。清代以后开始大规模的开发利用，但也只在翻越秦巴山脊的交通干线及海拔1 000 m以下的地方进行，保护区内仍然保持着森林植被的原始状态。全国解放以后，一度时期曾鼓励大量砍代森林，发展山区经济，保护区的原始森林遭到过一定程度的采伐，自然植被遭到一定程度的破坏。保护区建立后，特别是1998年国家实行天然林保护工程以后，禁止森林采伐，森林植被得到了很好的修复，保护区的大部分地方还是原始森林，仍属于为数不多自然生态处女地，保持了区内生物生物多样。

3 保护区生物多样性价值

大小兰沟保护区多样性生物资源是大自然留给人类社会有限的自然财富，其价值不可限量。保护区内的水青冈属植物不仅是水青冈属植物的起源中心，也是该属植物的现代分布中心。这是中外林业专家水青冈学术考察组先后两次赴保护区考察后，得出的结论，并多次呼吁要切实保护好这片世界稀有、中国独有的珍稀原始森林资源。水青冈属植物曾广泛分布于北半球温带地区，尤其在欧洲和北美是当地气候性顶极植被。中国水青冈属植物有5种，占全世界的一半，从数量上看是起源与分布中心，但从面积和优势程度看远非如此，这里面有人为采伐的原因，更多的是自然演化的结果。水青冈化石在我国的黑龙江、吉林和华北地区等都有发现，可见它在中国北方有生存的历史，研究它们的变化过程，对于揭示全球气候变化对植被的影响，以及欧亚大陆的地质与生物上的联系与分异都有重要参考价值。

除水青冈外，保护区每一种其它生物资源也都是末来社会潜在的财富，具有很高的科考利用价值。境内繁茂的森林植被，众多的生境类型，对保护区这样一个生态脆弱地区还具有极重要的生态价值。是开展科普教育，生态、生物学研究和科学考察的重要场所。

综上所述，保护区生物多样性丰富，珍稀濒危物种繁多，具有极高的保护价值。

［1］王献溥，金鉴明，等.自然保护区的理论与实践［M］.北京，中国环境科学出版社，1989.

［2］张荣祖.中国动物地理［M］.北京:科学出版社，1999.

［3］四川植被协作组.四川植被［M］.成都:四川人民出版社，1980.

［4］吴征镒.中国植被［M］.北京:科学出版社，1995.

［5］南江县志编纂委员会.南江县志［M］.四川民族出版社，1992.

［6］四川森林编辑委员会编.四川森林［M］.北京:中国林业出版社，1992.

［7］中国科学院中国植物志编委会.中国植物志［M］.北京:科学出版社，1959.