种子植物特有属的宝库

初识神农架,是在1976年的植物考察,那时候对于该地的情况不像现在明了,我怀揣油印的湖北植物检索表便施施然出发,浑不知即将进入的是怎样一个令植物学家欣然向往的宝库。随后,我参加1980年的中美植物联合考察,那是建国以来组织的第一次大型野外考察,就选中了神农架这一地区,可见这里对于科学研究的重要。     

湖北神农架自然保护区昆虫的数量变化与环境关系的初步研究

昆虫物种多样性在生物多样性保护研究中有重要地位。湖北神农架自然保护区生物多样性极其丰富,保存状态相对良好,是我国生物多样性研究的关键地区之一。然而该地区的昆虫多样性研究极为薄弱,就是一般的物种调查也为数不多,所以调查主要昆虫类群的组成与数量变化,能为本区的生物多样性研究积累资料,并为长期监测打下基础。我们选择暖温带针叶林、落叶阔叶林、针阔叶混交林、亚高山草甸、箭竹林及溪边灌丛6种不同环境,以23块样地为代表,以巴氏罐诱法为主,结合网筛、扫网等方法,进行全面的标本采集与数据收集。经初步整理鉴定和数据分析,得到如下结果：（1）共获得标本58 368号,昆虫标本46 213号,其中膜翅目和鞘翅目数量较多,其次为半翅目、同翅目、双翅目、直翅目及脉翅目等。此外,环节动物、软体动物、多足纲及蛛形纲动物也有相当数量。在膜翅目中,个体数量最多的是蚂蚁（蚁科）;在鞘翅目中个体数量较多的类群依次是隐翅虫科、步甲科和叶甲科。（2）昆虫分布与环境的关系非常密切：仅从较高分类阶元来看,如昆虫纲的鞘翅目、双翅目、直翅目、膜翅目等,不同环境对昆虫数量分布的影响并不显著;而从相对低的分类阶元来看,如统计鞘翅目中步甲科、隐翅虫科等,则可以显示不同环境对昆虫数量分布的显著影响。（3）在一些特殊地点,发现若干比较特殊的昆虫物种,这表明神农架地区在昆虫物种保护上具有特殊地位。     

湖北神农架森林生态系统国家野外科学观测研究站 中国科学院神农架生物多样性定位研究站简介

代表性:神农架站建于1994年,2005年成为国家野外科学观测研究站。位于湖北神农架(110?03'–34'E,31?19'–36'N),即秦巴山地常绿-落叶阔叶林生态区,以北亚热带常绿落叶阔叶混交林为主,代表了秦巴山地地带性森林生态系统类型。     

武汉大学生命科学学院神农架野外实习基地

神农架林区位于湖北省西部,总面积3253平方公里,最高海拔3105．4米,为“华中第一峰”。其中,湖北神农架国家级自然保护区面积704．67平方公里,是联合国教科文组织国际“人与生物圈”保护区网成员。该地区拥有当今世界同纬度地区唯一保持完好的亚热带森林生态系统,动植物区系成分丰富多彩,[第一段]     

神农架南坡植物群落多样性的海拔梯度格局

神农架南坡在我国植被区划中具有十分重要的意义。在神农架南坡沿海拔梯度设置50个样方进行植物物种多样性调查,通过对样方的数量分类和DCA排序,结合物种丰富度、区系分化强度、区系成分和生活型构成等方面的分析,研究神农架南坡植物物种多样性的垂直格局。结果表明：(1)神农架南坡的植被垂直带谱为：海拔900—1000m以下为常绿阔叶林;1000-1700m为常绿落叶阔叶混交林;1600—2100m为落叶阔叶林;海拔2000—2400m为针阔叶混交林;海拔2300m以上为暗针叶林。(2)植被基带群落中,在物种数量、区系成分和重要值方面,常绿和落叶阔叶树种所占的比例都相差无几。(3)植物多样性的垂直格局基本符合“单峰”模式。峰值出现在海拔1400—1500m;但混交林类型的多样性和区系分化强度较高。(4)在植物区系中,温带成分处于主导地位;世界广布属的比例随海拔上升而增加;而中国特有属仅见于海拔2000m以下。亚热带成分和东亚区域性区系成分都随海拔上升而减少,峰值都位于山地常绿落叶阔叶混交林。(5)蕨类植物丰富度随海拔上升而减小;草本植物丰富度与海拔高度之间没有呈现显著的相关关系;木本植物丰富度总体沿海拔梯度减少,但峰椎处于常绿落叶阔叶林带。针阔混交林样方的平均木本物种数也超过落叶阔叶林带。     

神农架地区珍稀植物沿河岸带的分布格局及其保护意义

在神农架香溪河流域从源头到河口的不同海拔高度沿河岸带共设置 4 0个与河流方向平行的10 0m× 10m的样带 ,进行了植物群落学调查研究 .结果表明 ,沿河岸带分布有珍稀植物 14种 ,占神农架地区珍稀植物总数的 4 2 .4 % .这些珍稀物种主要分布在海拔 12 0 0～ 180 0m山地常绿阔叶落叶阔叶混交林带 ,珍稀植物种类的物种丰富度在中等海拔高度上最大 .珍稀植物的种类可划分为低海拔、中等海拔和高海拔 3组 .针对珍稀植物的分布特点 ,明确指出应重视河岸带在生物多样性、尤其是珍稀物种保护方面的重要作用 .     

神农架保护区大步甲和蜗步甲属生境选择与物种多样性研究

针对神农架保护区12个代表地点的6种生境,利用巴氏罐诱法研究大步甲属（Carabus)和蜗步甲属（Cychrus)的物种和数量分布,研究发现：（1）本地区有大步甲7种,蜗步甲2种,其中Cy.bispinosus shennongding,C.ahshimaianus,C.blumenthaliellus和C.yokoae是本地的常见种,分布区域广,占个体总数的88．2％,（2）物种分布与度密切相关,常见种的垂直分布范围比较宽,海拔区间大于1000m,其他种分布相对较窄,垂直区间小于500m,从物种分布特点看,在海拔1500－2000m的范围内种类最多,在海拔2000－2500m的范围内个体数量最多,在海拔500－1000m范围内种类和数量均相对较少,（3）人为或自然干扰程序影响物种的种类组成和个体数量分布,剧烈干扰减少物种种类和数量,在中等干扰的情况下,物种种类国多,在轻度干扰的情况下,物种个体数量较多,在几乎没有干扰的情况下,物种的种类和数量也呈下降趋势,（4）生境类型影响物种的数量分布,C.blumenthaliellus的个体数量在草甸内远高于其他生境,C.yokoae在阔叶林内数量显著高于草甸,C.ohshimaianus在针叶林的数量明显高于混交林和草甸,Cy.bispinosus shennongding也倾向分布在混交林和草甸内,如果以属为单元进行比较,大步甲和蜗步甲属在不同生境内的数量变化没有达到显著性差异,但大步甲在混交林内数量低于其他生境,蜗步甲属在混交林和草甸内有数量优势,（5）比较物种多样性指数值,溪边灌丛最高,针叶林最低,均匀度指数值阔叶林最高,针叶林最低,从物种丰富度看,混交林和溪边灌丛最高,其次为针叶林,本研究结果表明,海拔和干扰程度了大步甲和蜗步甲物种种类分布,生境影响数量分布,为了保护这两属的物种多样性,要保护不同类型的特殊生境,尽量保护生境的样化,尽力控制人为干扰,减缓自然干扰,只有这样才会丰富该地区的物种多样性。     

神农架大九湖12．5kaBP以来的孢粉与植被序列

在神农架海拔1700m的大九湖盆地12．5kaBP以来晚第四纪中,高密度地取得3个钻孔的孢粉样品,建立起晚第四纪高分辨率孢粉组合序列,划分出15个综合孢粉带,代表15个不同时代类型的古植物群落,根据植被演替及其所反映的气候变化过程,本文还讨论了第四纪植被与气候阶段的划分问题,认为高分辨率孢粉－植被序列的建立与研究可以反映多种时间尺度,特别是小尺度的环境变化与事件,从而更详细地揭示其演变轨迹与特点。     

神农架地区河岸带中领春木种群数量特征与空间分布格局

 东亚特有珍稀濒危植物领春木(Euptelea pleiospermum)在神农架地区集中分布于河岸带中。为初步探讨领春木在河岸带集中分布的成因和维持机制, 在神农架地区4条河流——沿渡河、香溪河、南河和堵河的河岸带, 共设置了30个样方(20 m × 30 m), 从种群的大小级结构、静态生命表、存活曲线、空间分布格局及其动态5个方面分析了神农架地区河岸带中领春木种群的数量特征与空间分布格局。结果表明: 1) 幼龄期个体缺乏, 中龄期个体相对丰富, 老龄期个体数量稀少。纺锤型的大小级结构表明种群属于衰退型, 但是以萌蘖为主要更新方式使其种群在较长一段时间内得以维持; 2)现存的Ⅰ、Ⅱ级个体数少, 导致静态生命表中Ⅰ、Ⅱ级个体死亡率出现负值, 自疏现象造成第Ⅳ级个体出现死亡率高峰, 由于接近实际寿命, 在第Ⅶ级死亡率达到最高; 3) 虽然其幼苗存活率较低, 但由于其幼树的存活率较高, 其存活曲线接近DeeveyⅠ型, 表明该地区河岸带的环境条件较适宜领春木种群的生长; 4) 空间分布格局总体为聚集分布, 这与大多数珍稀植物种群一致。人为干扰和自然环境影响其分布格局, 使种群由聚集分布向随机分布发展。因此使领春木种群在河岸带中沿海拔呈现“一带多岛”现象; 5) 从幼龄期到中龄期再到老龄期, 不同发育阶段的领春木种群的分布格局由聚集分布逐渐变为随机分布。但由于分布格局受种群本身生物学特性、自然环境因素(如坡向和海拔)和人为干扰的影响, 领春木在不同河岸带中的分布格局有所差异。     

神农架山地河岸带连香树的种群结构与动态

以种群统计学和树木年代学的方法, 从年龄结构、生命表、径向生长和干扰史4个方面, 研究了神农架山地河岸带连香树 (Cercidiphyllum japonicum) 的种群结构与动态。结果显示:1) 连香树种群内幼龄个体比较充足, 但在长时段内更新时有断代, 多个局域种群有明显可辨的同生群 (年龄幅宽约为50a), 其发生年代在20世纪20年代和70年代, 高峰期则在40年代和90年代;2) 萌枝更新非常突出, 与种群年龄和群落盖度有显著相关 (r>0.6, p<0.05) ;3) 经20a以下和60~100a间两个死亡高峰以后, 种群可达生活力最优阶段, 180a以后出现衰老迹象, 生存曲线总体上介于DeeveyⅡ和Ⅲ型之间;4) 前30a连香树胸径的生长速率最快, 经2次生长释放后, 约在60a前后进入林冠层, 90~120a间进入成熟期前, 胸径分化最为剧烈;5) 干扰高峰年 (20世纪20年代、70年代和90年代) 与种群更新的高峰年大致吻合。这些结果表明, 个体生长发育特征与中长期的干扰对其种群结构与动态有重要影响。由于幼苗尤其是萌枝的的数量充足, 连香树种群在中短期内可以维持。