蟒河生态旅游景区植物物种多样性研究

王 璐 王丽媛 周延林

(1.内蒙古大学生命科学学院，内蒙古呼和浩特 010021;2.山西大学环境与资源学院，山西 太原 030006）

蟒河生态旅游景区位于山西省晋城市阳城县东南33km，北承太岳山，东接太行山，西倚中条山，南连王屋山，地理位置特殊，在中国植被区划中属南暖温带落叶阔叶林亚地带，是暖温带落叶阔叶植被向亚热带常绿落叶阔叶植被的过度区。景区自然资源十分丰富，生物多样性高，是太行山区森林植被保存完好的地区之一。景区依托蟒河国家级自然保护区开发生态旅游，现已建成总面积约1800hm2的生态旅游景区，分布多种珍稀濒危动物如猕猴、大鲵、金钱豹、金雕和黑鹳等，列为国家、山西省保护的植物有红豆杉、山白树、领春木、青檀等，亚热带植物异叶榕、山桐子、竹叶花椒、暖木、鸡失藤等均有分布，是华北山地生物资源的宝库和生物多样性保护的关键地区之一。

蟒河自然保护区的生态学研究始于上世纪80年代末，主要报道了植物区系［1～2］、濒危物种生态［3～4］、植物资源［5］和特色群落［6～7］等方面的研究成果。然而，对蟒河生态旅游景区植物群落多样性及其人类活动影响则缺乏关注，相关的研究鲜有报道。本文在对蟒河生态旅游景区不同景点植物群落调查基础上，应用生物多样性测度法对蟒河生态旅游景区不同景点的植物物种多样性现状进行分析，在此基础上讨论景区生态开发存在问题并提出合理解决方案。

1 研究区自然概况

蟒河生态旅游景区位于山西省阳城县城蟒河镇，地理坐标 112°22'10″－ 112°31'35″E，35°12'30″－ 35°17'20″N。境内山峰陡峭，岩壁林立，沟壑纵横，地貌复杂，最高峰指柱山海拔1 572.6 m，最低处300 m。属暖温带半湿润大陆性季风气候，年均气温14℃，无霜期220 d，年降水量600－980 mm。区内优势植被类型有栓皮栎(Quercus variabilis）林、橿子栎(Q.baronii Skan）林、鹅耳枥(Carpinus cardata）林、山茱萸(Cornus officinalis）林、荆条(Vitec negundo var.Heterophylla）灌丛、黄栌(Cotinus coggygria）灌丛、连翘(Forsythiasus pensa）灌丛等。主要土壤类型为山地褐土，山麓河谷为冲积土，海拔1 500 m以上为山地棕壤。

2 研究方法

2.1 样方设置

在蟒河生态旅游景区的不同景点选择具有代表性的植被地段共设置18个样方。乔木群落的样方面积为10 m×10 m，并在每个样方对角线上设2个4 m×4 m灌木层样方，每个灌木层样方内设2个1 m×1 m草本层样方;灌丛群落的样方面积为4 m×4 m，并在每个灌丛样方的对角线上设2个1 m×1 m草本层样方;草本群落样方面积为1 m×1 m。各景点样方分布见表1。

2.2 调查内容

记录样方内的植物种类、株数(多度）、高度、分盖度、乔木胸径;同时记录群落总盖度、层盖度、群落外貌等综合特征和海拔、经纬度、坡度坡向、枯枝落叶层厚度及干扰等环境因素与生境条件。乔木和灌木树种的幼苗分别计入灌木层和草本层。

表1 各景点的样方

2.3 数据处理

重要值计算公式:

乔木重要值 =(相对多度 +相对高度+相对优势度）/3

灌木重要值=(相对盖度+相对高度）/2

草本重要值=(相对盖度+相对高度）/2

物种多样性指数计算公式:

Patrick丰富度指数:R=S

Shannon－wiener多样性指数:H'=－∑(PiInPi）

式中:S为每一样方的物种总数;Pt=Nt/N;N为S个种的全部重要值之和;Nt为第i个种的重要值。

3 结果与分析

3.1 植物区系组成

根据样方记录，调查区共有维管束植物72种，隶属于35科66属(见表2）。

其中≥5种的科有毛茛科(5）、豆科(5）、菊科(11）和禾本科(6）。乔木主要有油松(Pinus tabuliformis）、侧柏(Platycladus orientalis）、南方红豆杉(Taxus wallichiana var.mairei）、鹅耳枥(Carpinus turczaninowii）、栓皮栎、橿子栎、辽东栎(Q.wutaishanica）和山茱萸等。频度大于60%的物种以灌木和草本为主，主要黄栌、连翘、披针苔草、展枝唐松草、木香薷、野菊、山蒿、荩草和鞘柄菝葜等。

3.2 植物群落基本特征

依据《中国植被》的分类原则和系统［8］，结合样方调查结果的生态分析和植物群落生态指示种及其组合，将调查区植被划分为12个群系。

表2 各景点维管束植物科属种统计

(1）栓皮栎林(Form.Carpinus turczaninowii）:样方1、14(树皮沟至猴山沿线景点海拔729.5－944.3m的阳坡），乔木层总盖度65%，灌木层总盖度15% －70%，草本层总盖度10%－70%。

(2）连翘灌丛(Form.Forsythia suspensa）:样方2(树皮沟至四不像景点海拔900－1200m的山坡），灌木层总盖度85%，草本层总盖度45%。

(3）橿子栎林(Form.Quercus baronii）:样方 3、5、16(树皮沟、稀屎圪洞到莲花池和四不像景点海拔848.3－997.1m的阳坡和半阳坡），乔木层总盖度60%，灌木层总盖度15% －75%，草本层总盖度20% －45%。

(4）鹅耳枥林(Form.Carpinus turczaninowii）:样方4、13(四不像至稀屎圪洞和蟒源至水帘洞景点海拔750.8－900m的阳坡、半阳坡和沟谷旁），乔木层总盖度50% －85%，灌木层总盖度35%，草本层总盖度35%。

(5）蝎子草草丛(Form.Girardinia diversifolia subsp.suborbiculata）:样方6(莲花池至蟒源景点海拔700－850m的沟谷地和林缘），草本层总盖度95%。

(6）小果博落回草丛(Form.Macleaya microcarpa）:样方7(内莲花池至蟒源海拔650－800m的沟谷地、道旁和摞荒地），草本层总盖度70%。

(7）荆条灌丛(Form.Vitex negundo var.heterophylla）:样方8、12(莲花池至蟒源至水帘洞景点海拔778.2－811.2m的沟谷地），灌木层总盖度50% －75%，草本层总盖度55%－60%。

(8）南方红豆杉林(Form.Taxus wallichiana var.mairei）:样方9、10(莲花池至蟒源间沟谷地，海拔785.9 m），南方红豆杉林单优群落，总盖度70%。灌木层总盖度15% －20%，草本层总盖度50% －60%。

(9）海州常山灌丛(Form.Clerodendrum trichotomum）:样方11(蟒源景点海拔750－900m的阴坡或沟谷地），海州常山为灌木层单优种，盖度40%。草本层总盖度85%。

(10）辽东栎林(Form.Quercus wutaishanica）:样方15(猴山景点海拔100－1500m的阳坡、半阳坡），乔木层总盖度60%，灌木层总盖度65%，草本层总盖度20%。

(11）陕西荚迷灌丛(Form.Viburnum schensianum）:样方17(树皮沟停车场海拔为997.1m的阳坡），灌木层总盖度为90%，草本层总盖度55%。

(12）油松林(Form.Pinus tabuliformis）:样方18(树皮沟停车场海拔1003m的半阴坡），乔木层总盖度75%，灌木层总盖度50%，草本层总盖度25%。

3.3 植物种多样性分析

依据受人类活动影响程度不同，蟒河生态旅游景区10个景点可划分为3类:树皮沟集散区(1号景点），主要游览区(2－8号景点），停车场(9、10号景点）。

各景点植物物种多样性分析结果见图1。从图1a可看出，1、3和10号景点的物种丰富度指数明显高于其他景点。1号景点的群落分布海拔950 m的山坡，距景区职工宿舍较近，优势种为栓皮栎，灌木层总盖度为70%;游客的旅游活动干扰对植被影响最小，群落内物种比较丰富。3号景点海拔900 m，群落建群种为鹅耳枥，乔木层总盖度50%;灌木层优势种为橿子栎，盖度38%;是主要游览区含物种数最多的景点，丰富度指数最高。10号景点海拔较高(1 003 m），群落建群种为油松，乔木层总盖度达70%，伴生有山茱萸;灌木层优势种为木香薷，层总盖度50%;该景点光照等生境条件较好，植物丰富度指数较高。

由图1b可看出，Shannon-wiener多样性指数的曲线走势与Patrick丰富度指数相一致，各景点群落结构和种类组成与H'多样性指数关系密切。物种多样性指数平均值大小排序为:1号景点＞9、10号景点＞2～8号景点。6号景点位于海拔高度800 m的沟谷地，景点附近的群落是以建群种海州常山为单优种的灌丛，灌木层覆盖度40%，草本层种类十分丰富，该点具有Simpson指数高特点。

研究表明，一个具有较低物种丰富度指数和较高均匀度指数的群落，其多样性指数可能和一个物种丰富度指数较高而均匀度指数较低的群落相同［9］，这种现象在4号与5号景点有明显表现，即4号景点丰富度较低而均匀度较高，5号样地丰富度较高而均匀度较低，二者的多样性指数则相差无几。

图1 各景点植物物种多样性分析

4 结论

蟒河生态旅游区旅游景点保护措施基本落实到位，游客对景点周围的干扰较少，景区内植被状况较好。各景点18个样方中共有维管束植物72种，隶属于35科66属。景点的生物多样性与人为干扰的关系密切，游客最少的1号景点物种多样性指数最大;9、10号景点虽有大量的游客集散，但主要为车辆进出，游客对两侧植被的干扰较小，故植物物种多样性指数也较高;2－8号是景区的主要景点和旅游步道集中区域，游客对植被有直接影响，游人有意或无意识的干扰使得沿途植物群落受到不同程度的影响，所以物种多样性指数较小。根据旅游开发布局和游客活动的干扰强度大小，Shannon-wiener多样性指数的顺序为:1号景点＞9、10号景点＞2－8号景点。总体而言，目前蟒河生态旅游景区的植物群落多样性差异主要决定于生境条件。

5 建议

随着旅游开发力度的加大，游客数量的不断增长，游览项目参与性的增多，势必会对景区内植物物种多样性产生更大更持久的影响，为了保护景区的生态环境，结合现有的实际情况和可操作性原则，提出以下建议:①加强政府监管，严格执法。切实抓好日常管护，加强对游区或景点监管，对不合理开发、恶意破坏植被和故意采集、滥捕野生动植物的行为坚决依法制止。②摸清资源家底，实时监测。对景区的生物资源应进行全面系统的调查，根据调查结果制定保护规划，特别是对景区内受国家和地方保护物种应实施专人管护，实时监测，确保生物多样性安全。③增强游客意识，加强宣教。在游流量大和游客集中的景点应采用多种形式宣传生物多样性保护，有珍稀濒危保护物种分布的景点或地段要设置标识，提示游客自觉保护，必要时设置防护栏，禁止游人进入。

［1］张殷波，张峰，赵益善等.山西蟒河自然保护区种子植物区系研究植物研究［J］.植物研究，2003，23(4）:500－506.

［2］王桂花，谢树莲，张峰等.山西蟒河自然保护区苔藓植物研究［J］.山西大学学报:自然科学版，2007，30(4）:532 －537.

［3］张峰，上官铁梁.山西南方红豆杉(Taxus mairei）森林群落的生态优势度分析［J］.山西大学学报:自然科学版，1988，(3）:82－87.

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［5］张军，田随味，魏清华等.蟒河自然保护区野生植物资源调查分析［J］.山西林业科技，2004，(4）:27－29.

［6］米湘成，张金屯，张峰等.山西蟒河自然保护区栓皮栎林的聚类和排序植物研究［J］.植物研究，1995，15(3）:397－402.

［7］米湘成，张金屯，上官铁梁.山西蟒河自然保护区鹅耳枥林的聚类和排序［J］.山西大学学报:自然科学版，1994，17(3）:330－335.

［8］中国植被编辑委员会.中国植被［M］.北京:科学出版社，1980.

［9］刘蕾，张峰.历山白云洞景区植物群落物种多样性研究［J］.山西大学学报:自然科学版，2010，33(3）:468 －472.