包崇银,刘 瑞,原日强,周 幸
(西南林业大学林学院,云南昆明 650224)
生物多样性是影响生态系统功能和服务发挥的关键因素之一,对生态系统功能的可持续与生态服务功能的稳定性供应具有重要的影响,也是森林生态系统管理与保护的重要组成部分[1]。植物多样性调节着生态系统功能和生态系统服务等多个方面[2]。此外,生态系统的稳定性与植物多样性有关[3]。玉溪华宁登楼山是我国省级重点自然保护区保护区,经过长期的实地调查发现,该地区具有独特的植物群落组成和生物多样性,在维持生物多样性、涵养水源、固碳等方面起着关键作用,具有极为重要的生态意义和经济价值。但目前有关该保护区植物多样性的研究屈指可数,对于植被类型及群系和植物多样性关系的研究更是少之又少。据最近完成的《华宁登楼山县级自然保护区综合科学考察报告》(云南省林业调查规划院有限公司等,2021年2月),该保护区记录野生维管植物141 科481 属815 种,表明登楼山自然保护区的植物资源较丰富。本文以云南玉溪华宁登楼山自然保护区为研究对象,综合多样性相关的各种群落结构特征指标体系,在明确不同层次间群落结构特征与多样性分布规律的基础上,探究植被类型及群系与植物多样性的相关性,明确建设者的环境及生物多样性保护责任,并提出切实可行的保护方案和措施,为自然保护区行政主管部门决策和相关研究提供参考依据。
研究地登楼山自然保护区位于云南省滇中玉溪华宁县,抚仙湖东岸,南盘江西滨,总体属中山地貌,全境地势西北高东南低,地形东西狭,南北长,呈“两山两谷南北纵列”的地貌特点。境内最高海拔为磨豆山2 663.1 m,最低海拔磨法冲江边1 110 m,主要山脉有中部的老象山脉、西部的磨豆山脉。气候类型属于亚热带半湿润季风气候,年平均气温16.1 ℃,极端最高气温35 ℃,极端最低气温-7.6 ℃;年平均降雨量886.4 mm,降水的80%集中于雨季(5—10 月),灾害性天气以旱涝、低温霜冻、冰雹为主。土壤类型多种多样,主要为红壤土类分布,穿插分布有少量紫色土、赤红壤和棕壤等土类。红壤是保护区最主要的土壤类型,分布面积最大,北、中、西和南部片区大部分均有分布。可进一步分为黄红壤亚类(海拔1 300~2 000 m)、棕红壤亚类(海拔1 550~2 400 m)、红壤亚类(海拔1 850~2 000 m)。整体上,登楼山自然保护区由于早期的商业性林木采伐,毁林开荒垦殖,导致原生植被大量破坏,土壤被强降水侵蚀冲刷,表层土壤肥力流失严重,部分地区有母岩裸露,或黏粒淋溶,表层砂化,土层变薄。
1.2.1 群落栖息地调查
2021 年7 月,课题组进行野外调查。群落栖息地调查和植物专题调查相结合,采用线路调查和样方调查相结合的方法,利用地形图和卫星影像对群落/栖息地类型进行区划。在对影响保护区全面调查基础上,采用典型抽样法设置样方,记录经纬度、海拔、土壤类型、土层厚度、坡向、坡度、坡位等因子。视群系面积大小,每个群系的样方1~3个,乔木林样方面积20 m×20 m,灌丛样方面积10 m×10 m,草本样方面积1 m×1 m。对乔木层按物种逐一调查其种类、盖度、株数、胸径、高度等;对灌木层、草本层和层间植物,按物种逐一调查高度、株丛数、盖度等。
1.2.2 物种调查
植物物种调查采用线路调查法和样方调查法相结合的方法,详细记录样方内和调查线路上分布的植物物种。调查并记录保护区内的植物种类、保护植物、特有植物、种群规模、种群结构、生境条件及分布、保护级别与保护状况等。标本采集主要来自线路调查和样方调查中。调查时,除去野外可以确定到种(如云南松等)的一些常见种未采标本、只作记录之外,通常都采集标本。
对野外采集的标本进行鉴定,依据《云南植物志》[4]、《中国植物志》[5]、《云南树木图志》[6]、《中国树木志》[7]等专著进行植物标本鉴定。然后,建立本次影响保护区的种子植物区系数据库,内容包括科号、科中文名、科拉丁名、种中文名、种拉丁名等。
对影响保护区内的国家重点保护野生植物、云南省重点保护野生植物、世界自然联盟(IUCN)红色物种名录的植物、外来植物、特有植物的种类和数量进行统计和分析。
经实地调查,记录保护区自然分布的维管植物75科178 属216 种(表1)。从表1 可以看出,蕨类植物9科11 属12 种,裸子植物1 科2 属2 种,被子植物65 科165 属202 种;被子植物中,双子叶植物58 科139 属169种;单子叶植物7科26属33种。就滇中地区而言,保护区植物物种丰富度属于较低水平。
表1 登楼山自然保护区维管植物统计
按照《云南植被》[8]的分类系统,登楼山自然保护区的自然植被包括4 个植被型(常绿阔叶林、落叶阔叶林、暖温性针叶林、灌丛)、4个植被亚型(半湿润常绿阔叶林、暖温性落叶阔叶林、暖温性针叶林、暖温性灌丛)、14 个群系(见表2)。可以看出,群系包括滇青冈林、高山栲林、锥连栎林、旱冬瓜林、云南松-槲栎林、云南松-旱冬瓜林、云南松林、云南油杉林、车桑子灌丛、光叶高山栎灌丛、黄杨-绣线菊灌丛、化香+芸香草灌丛、清香木+华西小石积灌丛、锥连栎萌生灌丛、蕨-蒿灌草丛。
表2 登楼山自然保护区植被系统
2.3.1 特有植物
狭域特有植物:保护区未记录到,仅见于登楼山自然保护区或华宁县的狭域特有植物。
云南特有植物:保护区记录20 种云南特有植物(见表3),占保护区植物总数的0.092%。常见窄叶石栎、新樟、光叶石栎、大叶小檗、昆明小檗、密叶十大功劳、展萼金丝桃、三叶悬钩子、小叶栒子、柳叶卫矛、小叶鼠李、笔管草、云南骨碎补、滇素馨、异叶薯蓣等。
表3 登楼山自然保护区云南特有植物统计
中国特有植物:保护区记录中国特有植物51 种(见表4),占保护区野生维管植物种类216 种的23.61%。常见的有星毛唐松草、中华绣线菊、云南繁缕、华西小石积、矮杨梅、薄叶鼠李、碎米花、心叶兔儿风、野拔子等。这些中国特有植物不仅出现在调查区内,在保护区的其他区域还有较多分布,在云南境内及我国其他省区也均有分,通常数量较多布。
表4 登楼山自然保护区中国特有植物统计
(续表4)
2.3.2 保护植物
国家重点保护野生植物:按《国家重点保护野生植物名录》[9]。保护区分布国家Ⅱ级重点保护野生植物2 种,即毛红椿(Toona ciliata)、箭叶大油芒(Spodiopogon sagittifolius)。毛红椿在登楼山保护区内在大新寨林区北片和大新寨林区南片,海拔1 400~1 670 m的林缘有分布,数量少,生长结实正常。箭叶大油芒在保护区见于南部片区竹鸡河边,海拔1 300 m的灌草丛中,数量很少,调查时仅见到7丛。
云南省重点保护野生植物:按1989年颁布的《云南省重点保护野生植物名录》[10]。保护区记录2 种云南省Ⅲ级重点保护野生植物,即厚果鸡血藤(Millettia pachycarpa)和猴子木(Camellia yunnanensis)。厚果鸡血藤(Millettia pachycarpa)在保护区内分布于南部片区,海拔1 300~1 600 m 的林缘,数量较少。猴子木在保护区主要分布于海拔约2 400 m的山顶湿润常绿阔叶林中,数量少,仅见3丛。
IUCN 红色物种植物:保护区记录IUCN 受威胁植物5 种,其中易危植物3 种,分别为楤木(Aralia chinensis)、茶梨(Anneslea fragrans)、密叶十大功劳(Mahonia conferta)。濒危植物2种,即山玉兰(Magnolia delavayi)、石楠(Photinia serratifolia)。茶梨为茶科乔木植物,数量极多,分布范围较广。
CITES 公约附录植物:保护区记录17 种CITES 附录Ⅱ植物,都为兰科植物,包括14 种地生兰和3 种附生兰。前者如沼兰(Malaxis monophyllos)、鹅毛玉凤花(Habenaria dentata)、镰萼虾脊兰(Calanthe puberula)、兔耳兰(Cymbidium lancifolium)、建兰(Cymbidium ensifolium)、春兰(Cymbidium goeringii)、长叶兰(Cymbidium erythraeum)、绶草(Spiranthes sinensis)、舌喙兰(Hemipilia cruciata)、角盘兰(Herminium monorchis)、火烧兰(Epipactis helleborine)、地宝兰(Geodorum densiflorum)、小白及(Bletilla formosana),后者如斑唇卷瓣兰(Bulbophyllum pectenveneris)、大苞石豆兰(Bulbophyllum cylindraceum)、大花羊耳蒜(Liparis distans)等。
综上所述,保护区特有植物(云南特有植物、中国特有植物)合计56 种,占保护区植物种数216种的25.93%,与云南省其他地区相比,保护区特有植物比例偏低,原因主要保护区自然植被类型少,保存面积小。
2.3.3 外来入侵植物
调查期间发现1 种外来入侵植物,即紫茎泽兰(Ageratina adenophora)。保护区地处滇中地区华宁县城东部,海拔2 220~2 330 m,属亚热带气候,适宜紫茎泽兰生存。紫茎泽兰在保护区的灌丛和荒地中分布较多,属于优势物种。
本研究对玉溪华宁登楼山自然保护区的植物多样性、保护植物、特有植物、外来入侵植物进行调查发现:登楼山自然保护区的植物多样性较低,本次调查采集鉴定并记录保护区自然分布的维管植物75 科178 属216 种。其中蕨类植物9 科11 属12 种,裸子植物1 科2 属2 种,被子植物65 科165 属202 种;被子植物中,双子叶植物58 科139 属169 种;单子叶植物7科26属33种。
该保护区植被类型主要分为4 个植被型(常绿阔叶林、落叶阔叶林、暖温性针叶林、灌丛)、4个植被亚型(半湿润常绿阔叶林、暖温性落叶阔叶林、暖温性针叶林、暖温性灌丛)、14 个群系。群系包括滇青冈林、高山栲林、锥连栎林、旱冬瓜林、云南松-槲栎林、云南松-旱冬瓜林、云南松林、云南油杉林、车桑子灌丛、光叶高山栎灌丛、黄杨-绣线菊灌丛、化香+芸香草灌丛、清香木+华西小石积灌丛、锥连栎萌生灌丛、蕨-蒿灌草丛。
该保护区的保护植物相对较少,但由于其位于滇中,中国特有植物和云南特有植物较多,故特有率较高。其中该保护区分布2 种国家Ⅱ级重点保护野生植物,即毛红椿、箭叶大油芒。毛红椿和箭叶大油芒在登楼山保护区内呈零星分布,且数量稀少,生长结实正常。其中箭叶大油芒,实地调查时仅见到7 丛。分布20种云南特有植物——云南孩儿草、滑竹、滇红腺蕨等;分布51种中国特有植物,如星毛唐松草、中华绣线菊、华西小石积、矮杨梅、心叶兔儿风、野拔子等。仅发现1 种外来入侵植物,即紫茎泽兰,其主要分布于保护区灌丛、荒地和机耕路旁。
通过本次对登楼山自然保护区实地考察发现,该保护区植物多样性较丰富,但保护区植被受人为干扰、破坏较严重,保护区周围的居民对于“绿水青山,就是金山银山”这一绿色可持续发展理念认识不够深入,保护自然、亲近自然的意识浅薄。建议该保护区的相关部门加大宣传力度,让当地居民懂得绿色发展的真谛。
该保护区分布2种国家二级保护植物,即毛红椿、箭叶大油芒。其中毛红椿虽长势良好,但部分当地居民不知其是保护植物,建议对其进行挂牌标注,引起人们的重视,使其得到更好的保护。箭叶大油芒在该保护区分布稀少,且生境较差,本次调查发现仅7丛,建议自然保护区加强对箭叶大油芒的保护力度和关注度,同时建立长期有效的濒危评估风险机制。