九宮山自然保護(hù)區(qū)植被分布及植物多樣性分析

九宮山自然保護(hù)區(qū)位于中國(guó)第二山坡上。該區(qū)具有我國(guó)保存完整的中亞熱帶向北亞熱帶過(guò)渡的森林生態(tài)系統(tǒng)。境內(nèi)野生動(dòng)物、植物資源豐富,堪稱(chēng)珍稀瀕危動(dòng)植物的“天然博物館”。這種生態(tài)系統(tǒng)在我國(guó)分布較少,具有典型性和代表性。1九宮山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)1.1太陽(yáng)瞳山江西大仰山,南北太陽(yáng)山脈九宮山自然保護(hù)區(qū)位于湖北咸寧市通山縣境內(nèi),29°22′～29°28′N(xiāo),114°30′～114°43′E,西至大仰山,南臨太陽(yáng)山脊(江西省),屬幕阜山脈的一部分,面積210km2。1.2巖性類(lèi)型組成九宮山自然保護(hù)區(qū)地層分布較全,出露較好,巖性類(lèi)型齊全,以花崗巖和花崗片麻巖為主。表面風(fēng)化剝蝕強(qiáng)烈,地面比較破碎,水土流失比較嚴(yán)重,甚至有許多裸露巖區(qū)。1.3山體海拔高度九宮山形成層巒疊翠的眾多山體。最高峰老鴉尖1656.7m,最低海拔117m,高差1459.7m,海拔1000m以上的山峰達(dá)10多座,境內(nèi)山體海拔高度一般在500m以上。該地區(qū)地形復(fù)雜,既有陡峭的山峰,又有平坦的山臺(tái)(九宮鎮(zhèn)),還有深溝峽谷(一線(xiàn)天)。溝谷的切割深度達(dá)800～1000m,溝坡常達(dá)60°～70°。1.4最高氣溫、最低氣溫九宮山位于我國(guó)中亞熱帶向北亞熱帶的過(guò)渡地區(qū)。氣候冬冷夏涼,晝夜溫差大,霧多濕重,晴雨多變,日照充足。年平均氣溫14.5℃,最高氣溫月在7月,絕對(duì)最高溫度37.5℃,最低氣溫在1月,絕對(duì)最低氣溫-15.3℃。九宮山山體呈東北—西南方向排列,其走向正好與春夏季暖濕氣流形成正交,造成暖濕氣流被地形抬升的有利條件,地形雨多,年降雨量1800mm以上,年降雨日155d,相對(duì)濕度80%～90%,年蒸發(fā)量1255mm,無(wú)霜期248d。1.5富水水庫(kù)河流九宮山地勢(shì)高聳,森林滿(mǎn)山,瀑布飛流,自然保護(hù)區(qū)大量的小溪和山泉匯入富水的一、二、三級(jí)支流,并最終匯入富水水庫(kù),東流注入長(zhǎng)江,為許多河流的發(fā)源地之一。1.6土壤條件及垂直分布由于受濕熱的中亞熱帶氣候的影響,微生物活動(dòng)活躍,巖石風(fēng)化作用較強(qiáng)烈,土壤較為肥沃,也因山地山形復(fù)雜,土壤結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。但土壤發(fā)育比較年輕,平均厚度約0.4～0.8m。土壤呈垂直分布,400m以下為紅土,400～800m為山地紅壤,800～1400m為山地黃棕地壤,1400m以上為山地短灌草甸土。土層深厚,富含有機(jī)質(zhì),pH值一般在5左右,略帶酸性。2九宮山自然保護(hù)區(qū)植被概況2.1相關(guān)理化性質(zhì)九宮山南北、東西水平跨度小,其植被分布規(guī)律主要體現(xiàn)在垂直方向上。區(qū)內(nèi)植物植被屬中亞熱帶北部常綠闊葉林,含有較多的落葉闊葉成分,表現(xiàn)出較大的常綠落葉闊葉混交林特征。在垂直地帶上,九宮山自然保護(hù)區(qū)已無(wú)純粹的常綠闊葉林帶。由于山地隨海拔的升高,其氣候、濕度、土壤等理化性質(zhì)都隨之改變,形成了各植被垂直帶的差異。植被由低向高順序依次出現(xiàn)了常綠落葉混交林帶、落葉常綠闊葉混交林帶、落葉闊葉林帶、灌草叢帶(圖1)。森林覆蓋率高達(dá)96%。2.1.1落葉林、竹類(lèi)林常綠落葉混交林群落類(lèi)型多樣,土壤為棕紅壤。另外,在海拔1000～1200m尚有小面積的交讓木、厚皮香、包槲石櫟等單優(yōu)勢(shì)群落。主要組成樹(shù)種:①常綠林包括苦櫧(Castanopsissclerophylla)、鹿角杜鵑(MixedrhododendronLatoucheae)、包槲石櫟(Lithocarpuscleistocarpus)等;②落葉林包括化香(MixedplatuycaryaStrobilacea)、蠟瓣花(MixedcorylopsisSinensis)等;③竹類(lèi)林包括毛竹(P.pubescensMazel)等;④針葉林包括馬尾松(Pinusmassoniana)、華山松(Pinusarmandii)、杉木(Cunninghamialanceolata)等。2.1.2常綠林及落葉林該類(lèi)混交林由較耐寒的常綠闊葉樹(shù)和落葉闊葉樹(shù)混合組成,樹(shù)木組成復(fù)雜,群落類(lèi)型多樣,且經(jīng)常無(wú)明顯的優(yōu)勢(shì)樹(shù)種。在海拔500～850m,土壤為黃紅壤,分布有竹林、暖溫性針葉林、落葉常綠闊葉混交林。主要組成樹(shù)種:①落葉林包括鵝耳櫪(Carpinustarczaninowii)、化香(Platycargastrobilacea)、映山紅(RhododendronsimsiiPlanch)等;②常綠林包括青岡櫟[Cyclobalanopsisglauca(Thunb.)Oerst.]、甜櫧(Castanopsiseyrei)等;③針葉林包括黃山松(Pinushwangshanonsis)等。在海拔850～1300m,土壤為黃棕壤,分布有溫性針葉林和落葉常綠闊葉混交林。主要組成樹(shù)種:①落葉林包括錐栗(Castaneahenryi)、白檀[Symplocospaniculata(Thumb.)Miq.]、新木姜子(Litseapungens)化香(Platycaryastrobilacea)等;②常綠林包括水絲梨(SycopsissinensisOliver)、交讓木(DaphniphyllummacropodumMiq)等;③針葉林包括黃山松(Pinushwangshanonsis)等。2.1.3落葉林的生長(zhǎng)落葉闊葉林帶土壤為山地矮灌草甸土,最高山峰老鴉尖下山坡為落葉闊葉林帶的典型樣地。主要組成樹(shù)種:①落葉林包括短柄(Quercusserratavar.Brcvipetrolata)、茅栗(Castaneaseguinii)、鵝耳櫪(Carpinustarczaninowii)、錐栗(Castaneahenryi)等;②針葉林包括黃山松(Pinushwaryshanonsis)等。2.1.4落葉林的類(lèi)型灌草叢帶土壤為山地矮灌甸土,龍瑞山、老鴉尖頂為植被帶典型樣地。主要組成樹(shù)種有黃山槲櫟(QuercusstewardiiRehd)、水馬桑[WeigelajaponicaThunb.Var.Sinica(Rehd.)Baily]、短柄(Quercusserratavar.Brcvipetrolata)、白茅[Imperatacylindrica(Linn.)Beauv.]等落葉林。2.1.5lyphylam、briegegata、kragrange、kragrange、kragrange、kragrange、kragrange、kragrange、kragrange、kragrange、kragrange、kraga-shratchsmerag、krag、kragrange、kragrange、kragrange、kraft、merr.s種類(lèi)繁多,區(qū)分復(fù)雜,主要以蕨類(lèi)植物以及百合科、天南星科、蘭科、馬兜鈴科、毛茛科、石竹科等種類(lèi)為主,包括一些真菌類(lèi)植物。很多植物為珍貴藥材,如七葉一枝花(ParispolyphylaSm)、六角蓮(Dysosmapleiantha)、半夏[Pinelliaternata(Thunb.)Breitenbach]、玉竹[Polygonatumodoratum(Mill.)Druce]、川桂(CinamomumwilsoniiaGamble)、百合(LiliumbrownieFE.BrownVarviridulumBaker)、天門(mén)冬[Asparaguscochinchinensis(Lour.)Merr.]。天麻、靈芝、木耳等均具有較好的藥用價(jià)值。2.2植物群落的變化(1)九宮山自然保護(hù)區(qū)的森林植被總體而言在結(jié)構(gòu)上較為復(fù)雜,多數(shù)群落型建群樹(shù)種較多,喬木樹(shù)種成分多樣。大多數(shù)群落因更新層和演替層較為完備,多為有序演替。但隨著演替的進(jìn)行,一些群落外貌發(fā)生變化。另外,一些群落的建群樹(shù)種將發(fā)生改變,但仍維持原來(lái)的群落外貌,主要表現(xiàn)在一些落葉常綠闊葉混交林和高海拔地區(qū)的落葉混交林。(2)低海拔地區(qū)因受到人為活動(dòng)的影響,群落結(jié)構(gòu)受到不同程度的破壞。在這種脅迫下,一些耐性較強(qiáng)的先鋒樹(shù)種(主要是馬尾松)侵入常綠闊葉林,并且成為針闊混交林或常綠闊葉林中的落葉樹(shù)種,逐漸成為常綠落葉闊葉混交林。(3)九宮山自然保護(hù)區(qū)土壤以紅壤、黃棕壤為主。在氣候、坡向等自然環(huán)境因素的影響下,森林植被根系常不甚發(fā)達(dá),根部通常較淺。(4)由于鄂東南氣候溫暖、降水量充沛,故在土層深厚肥沃、排水良好的酸性紅、黃壤上,杉木、馬尾松生長(zhǎng)較好,毛竹生長(zhǎng)也十分繁茂。而喜鈣的柏木在酸性紅壤上雖能生長(zhǎng),但生長(zhǎng)緩慢,自然分布不多。3九宮山自然保護(hù)區(qū)植物多樣性3.1宮山垂直分布帶多樣性九宮山經(jīng)演化和人為引種等原因,物種具有復(fù)雜性、多樣性。其植物物種多樣性成因有:①九宮山空間異質(zhì)性程度較高,提供了較多生境類(lèi)型,導(dǎo)致植物各群落的復(fù)雜性提高;②各垂直分布帶都具有較多種類(lèi)的優(yōu)勢(shì)種和建群樹(shù)種,喬木樹(shù)種成分多樣(采用最小面積法統(tǒng)計(jì)得出);③九宮山現(xiàn)有植物大多經(jīng)歷了第四紀(jì)大冰期,因此在自然選擇和遺傳漂變作用下生態(tài)位相同的物種得到進(jìn)化;④一些邊緣物種經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然選擇作用,產(chǎn)生許多新物種;⑤近年來(lái),引進(jìn)了許多新物種,如長(zhǎng)柄雙花木、珙桐、日本冷杉等。3.2天然林和群落特征九宮山由于逃脫了距今300萬(wàn)年的第四冰川時(shí)期的冰凍之災(zāi),因此在其區(qū)系的物種具有古老性、獨(dú)立性和孑遺性。在這個(gè)綠色森林中,植被在結(jié)構(gòu)上具有復(fù)雜性。如,黃山松林等缺少更新層和演替層的針葉林會(huì)隨著闊葉樹(shù)種的侵入表現(xiàn)出針闊混交林的特征,苦櫧林等常綠闊葉林因落葉樹(shù)種成分越來(lái)越多而逐漸演變?yōu)槌＞G落葉闊葉混交林,香果樹(shù)林等個(gè)別落葉林常會(huì)因含有常綠樹(shù)種成為混交林。另有一些群落的建群樹(shù)種將發(fā)生改變但仍維持原來(lái)的群落外貌,主要表現(xiàn)在一些落葉常綠闊葉混交林和高海拔地區(qū)的落葉闊葉林。植被的地理分布規(guī)律取決于溫度和濕度。我國(guó)植被地帶變化方向基本上是由東南向西北延伸。幕阜山脈呈東北向西南走向,平行于中國(guó)植被地帶變化方向,橫亙?cè)谥袊?guó)亞熱帶中的中亞熱帶過(guò)渡區(qū),使得植被類(lèi)型及組成等特征處于東南和西北兩側(cè)植被的中間階段,具有鮮明的過(guò)渡性特點(diǎn)。3.3流變和11變形材料竹材九宮山自然保護(hù)區(qū)位于我國(guó)中亞帶向北亞熱帶過(guò)渡區(qū)。區(qū)內(nèi)維管束植物共有209科,857屬,1983種(包括16亞種、152變種和11變形),占湖北總科數(shù)的86.5%,總屬數(shù)的59.0%,總種數(shù)的32.7%;占全國(guó)總科數(shù)的59.2%,總屬數(shù)的27.0%,總種數(shù)的7.1%。其中,蕨類(lèi)植物共35科,74屬,174種(包括9變種、1變型);裸子植物共6科,19屬,39種(包括1變種、2栽培種);種子植物共168科,764屬,1770種(包括16亞種、142變種和10變型)。3.4野生植物資源概況九宮山獨(dú)特和優(yōu)越的自然條件,孕育了豐富而珍貴植物資源。被列為國(guó)家I、II、III級(jí)保護(hù)的珍稀物種有37種,其中國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物24種(I級(jí)2種、II級(jí)22種),國(guó)家珍貴樹(shù)種15種(I級(jí)3種、II12種),國(guó)家珍稀瀕危植物25種(II級(jí)10種、III級(jí)15種)。該區(qū)普遍的鵝掌楸被譽(yù)為“活化石”,是我國(guó)極為珍貴的植物國(guó)寶。野生藥用植物300余種。因此,九宮山自然保護(hù)區(qū)植物資源在工業(yè)、旅游、開(kāi)發(fā)、園藝等方面具有巨大的開(kāi)發(fā)潛力。4保護(hù)生物物種多樣性九宮山自然保護(hù)區(qū)植物具有多樣性,但人為的破壞和影響較大,特別是近幾年旅游的過(guò)度開(kāi)發(fā),游人數(shù)量的急劇增加,旅游設(shè)施和建筑物的盲目建設(shè),生活垃圾的無(wú)處理排放等,都嚴(yán)重地影響了動(dòng)植物的生長(zhǎng)環(huán)境。加之旅游管理不力,保護(hù)意識(shí)不強(qiáng),很多游客、當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)某些物種亂采亂挖,更是嚴(yán)重威脅物種的生存,甚至使某些物種在該地消失。這已成為九宮山自然保護(hù)區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要障礙。因此,在發(fā)展旅游、提高旅游資源利用價(jià)值的同時(shí),要處理好與生物多樣性保護(hù)的關(guān)系,結(jié)合保護(hù)區(qū)的實(shí)際情況,科學(xué)地制定生物物種多樣性保護(hù)的計(jì)劃,并嚴(yán)格執(zhí)行和落實(shí)。只有這樣,才能既有效利用資源,發(fā)揮資源效益,又保證物種多樣性,保證資源的可持續(xù)利用?？删唧w采取以下措施:①建立生物保護(hù)中的基本單元—ESU,加強(qiáng)對(duì)植物遺傳多樣性的保護(hù);②利用異質(zhì)種群理論,在現(xiàn)代生境破碎化條件下尋找物種管理的適應(yīng)方法;③在自然保護(hù)區(qū)中建立緩沖區(qū)、生物廊道以及保護(hù)區(qū)網(wǎng)狀分布;④進(jìn)行摸