神农架世界自然遗产地的全球突出普遍价值及其保护

自然保护地是生物多样性及其生物生态过程保护的最有效手段,世界自然遗产地是全球最具有保护价值的自然保护地。神农架世界自然遗产地以其丰富的动植物多样性和独特的生物生态过程,维持着北亚热带山地生态系统的功能和稳定性。目前,尚缺乏对神农架世界自然遗产地全球突出普遍价值的深入研究和论证,仍不清楚其突出普遍价值及其在全球的代表性。本研究在收集整理神农架历史文献资料的基础上,基于对神农架地区长达近20年的调查研究和数据积累,依据"实施《世界遗产公约》操作指南",从动植物多样性及其栖息地、生物群落及其生物生态学过程等方面,分析论证了神农架世界自然遗产地的全球突出普遍价值。神农架保存了完好的原始常绿落叶阔叶混交林,典型代表并展示了北半球常绿落叶阔叶混交林生态系统的生物生态学过程,拥有北亚热带典型的山地垂直自然带谱,在东方落叶林生物地理省具有唯一性和代表性;是温带植物区系分化、发展和集散的重要地区和世界上落叶木本植物最丰富的地区,突出反映了北亚热带生物群落的生物进化与演替的进程;是众多古老孑遗物种的避难所,也是国际珍稀濒危物种和中国特有种的重要栖息地。研究结果表明,神农架世界自然遗产地在生物多样性、生态系统类型、生物演化等方面为全球同纬度杰出代表。本研究明确了神农架世界自然遗产地在全球背景下的突出普遍价值,为科学合理地监测和保护全球同纬度地区北亚热带生物多样性和生态系统功能提供了科学依据。     

神农架自然遗产地植被垂直带谱的特点和代表性

充分认识并掌握我国自然遗产地山地植被垂直带谱代表性,对正确评估自然遗产地的价值进而制定相关保护管理政策具有重要的科学意义和现实意义。该研究基于群落调查数据、全球1 km~2土地利用数据,通过对比分析、空间分析等方法,从植被垂直带谱的地带性、完整性及不同垂直带群落物种更替等角度,分析论证了神农架自然遗产地植被垂直带谱的代表性。结果显示:神农架自然遗产地从低海拔到高海拔依次发育有常绿阔叶林带(遗产地南坡)、常绿落叶阔叶混交林带、落叶阔叶林带、针阔混交林带、针叶林带及亚高山灌丛和草甸带,其北坡保存的地带性常绿落叶阔叶混交林是北半球常绿落叶阔叶混交林生态系统的最典型代表。神农架自然遗产地拥有的植被垂直带谱是"全球生物地理区划"中东方落叶林生物地理省最完整的植被垂直带谱,在东方落叶林生物地理省具有唯一性和代表性,在较小的水平距离范围内浓缩了中亚热带、北亚热带、暖温带、温带和寒温带等生态系统特征,成为研究全球气候变化下山地生态系统垂直分异规律及其生态学过程的杰出范例,具有突出的世界自然遗产价值。     

神农架世界自然遗产地种子植物科属的古老性

为了研究神农架世界自然遗产地的种子植物区系特征,基于Phylomatic建立时间树并综合多学科证据,探讨了该区系种子植物科属起源的时间特征。结果发现,神农架世界自然遗产地裸子植物占中国华中山地分布中心属和种的67%和74%,是中国裸子植物分布中心之一;被子植物科的基部类群科占中国的85%;种子植物单型科（仅含1属1种）占中国的42%;拥有中国特有属56属,占中国特有属总数的23%,很多为古老特有属;神农架世界自然遗产地还分布有中国超过50%的东亚-北美间断分布属。这些事实表明神农架世界自然遗产地种子植物区系起源古老,且有连续的传代线,是神农架世界自然遗产地突出普遍价值的重要体现。     

区域尺度的中国植物功能型与生物群区

利用“生态－外貌”原则,中国的现状植被类型及其分布,确定中国的39种优势植物功能型：高山常绿针叶、北方常绿针叶、北方夏绿针叶、冷温带常绿针叶、温带常绿针叶、暖温带常绿阔叶、暖温带硬叶阔叶、暖温带夏绿阔叶、热带常绿阔叶、热带 雨绿阔叶、热带落叶阔叶、暖温带竹、高山／亚高山灌木、温带草原灌木、温带荒漠灌木、冷温带灌木、温带灌木、暖温带灌木、热带灌木、干旱灌木、高山草、荒漠草、温带草原草、温带草、沼泽草、红树、北方农作物、冷温带农作物、温带农作物、暖温带农作物、热带农作物和裸地。再依据优势植物功能型归并中国的21类潜在生物群区：北方（寒温带）落叶林、北方（寒温带）常绿林、冷温带针阔叶混交林、温带落叶阔叶林、暖温带（亚热带）落叶常绿阔叶混交林、暖温带（亚热带）常绿阔叶林、暖温带（亚）常绿阔叶季风林、热带雨林、热带季雨林、热带落叶林、红树林、干旱疏林／稀树草原、;温带草甸／稀树草原、温带草原、温带半草原、温带荒漠、温带半荒漠、高山／高山针叶林、高山／亚高山灌丛／草甸、高山／亚高山草原和高山／亚高山荒漠。如果考虑现状农业植被类型：一年一熟农作物、二年三熟农作物、一年二熟农作物和一年三熟农作物,可归并为25类现状生物群区。这是全球生态学和古生态学研究中区域尺度旧我国植物功能型和生物群区分类的一次尝试。     

神农架世界自然遗产地陆生脊椎动物多样性

动物名录整理是一项基础性工作, 对生物多样性的认识和保护计划的制订具有重要意义。通过对中国科学院神农架生物多样性定位站近20 年的监测数据和历史文献资料的整理, 对神农架世界自然遗产地的陆生脊椎动物进行了较为详实的汇总、分析与研究, 并结合近年来国内外各陆生脊椎动物类群的分类系统发育研究结果, 确定物种有效性和分类归属。神农架遗产地共有陆生脊椎动物29 目110 科312 属577 种, 占湖北省和全国脊椎动物物种种数的80.70%和19.81%。其中, 小黑领噪鹛(Garrulax monileger)、白眉林鸲(Tarsiger indicus)、褐冠山雀(Parus dichrous)和淡绿鵙鹛(Pteruthius xanthochlorus)为我们近期调查中发现的湖北省新纪录物种。在动物地理区划上, 东洋界分布的物种数(61.35%)是古北界分布物种数(30.68%)的两倍, 广域分布的物种仅占7.97%, 表明遗产地内东洋区动物占一定优势,兼有古北区的区系成分渗透其间, 反映出东洋界与古北界物种在遗产地交融汇集的特征。神农架遗产地共分布有中国特有陆生脊椎动物物种57 种, 分别占神农架陆生脊椎动物总数和全国特有陆生脊椎动物总数的9.88%和8.89%。对神农架遗产地陆生脊椎动物的汇总研究, 可为神农架世界自然遗产地履行世界遗产中心的要求, 进一步开展神农架遗产的监测与保护提供依据。近年来关于神农架脊椎动物新记录种的不断报道表明遗产地的物种多样性仍然存在被低估的可能, 暗示着遗产地这方面的工作仍需进一步扩大和深入。     

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。     

神农架川金丝猴栖息地植物区系特征及食物资源研究

2008年春季我国南方特大冰雪灾害,给受灾林区的森林生态系统及野生动物造成了巨大影响。神农架是川金丝猴分布的最东端,也是重灾区之一。该文基于灾前两年的实地调查资料,对神农架川金丝猴栖息地植物区系进行分析,以期为灾后生物多样性的检测评估及川金丝猴栖息地恢复建设提供依据。实地调查发现,川金丝猴栖息地内木本植物共有255种,隶属44科105属,其中乔木23科51属129种,灌木22科49属113种,木质藤本7科9属13种;据统计在栖息地内共有31科58属85种川金丝猴的食源植物。该区植物区系中温带分布性质的属占优势,有58个,占属数的56.30%;热带分布性质的属有22个,东亚和中国特有分布成分共有23个属,分别占属数的21.36%和22.33%;显示了该区地处亚热带与温带的过度性质。还统计了栖息地食源植物区系谱,分析了该区域食源植物特点。     

河南鸡公山木本植物区系的研究

鸡公山国家级自然保护区是我国北亚热带森林生态系统自然保护区之一,地处亚热带与暖温带的过渡地带,是华中、华东和华北三大植物区系的交汇区之一,木本植物种类比较丰富。据初步统计,该区有木本植物71科、181属、543种,其中裸子植物5科、5属、7种。该区木本植物区系具有下列基本特点:1)区系成分比较丰富;2)古老和孑遗成分繁多;3)区系成分过渡性明显。该区木本植物可分为14种地理成分(分布区类型),其中热带属占35.0%,温带和亚热带分布的属占65.0%。     

浙江省箬寮岘自然保护区木本植物区系研究

通过对浙江省箬寮岘自然保护区木本植物资源的实地考察,结果表明,箬寮岘自然保护区植物资源十分丰富,共有木本植物89科292属738种,地理成分复杂,温带性质属种略多于热带分布的属种,有许多古老的科属和孑遗种,木本植物区系过渡性特征明显。并就该保护区木本植物资源的保护提出了建议。     

丽水大山峰木本植物区系研究

丽水市大山峰位于浙南山区,是浙江省木本植物区系最丰富地区之一,共有木本植物84科237属543种,而且古老孑遗植物和珍稀濒危植物较多,地理成分复杂多样,可划分为14个分布区类型,区系具有明显的热带-温带过渡性;木本植物区系中,中国特有种占绝对优势,共有338种,占总种数的62.2%,是构成大山峰森林植被的建群种和优势种的主要成分.与邻近山地植物区系比较发现,大山峰木本植物区系与浙江白云山关系最密切.     

基于森林碳库动态评估神农架国家级自然保护区的保护成效

保护区是维持生物多样性和生态系统功能的最有效方式, 但其保护成效有待提升, 土地利用变化是重要影响因素之一。本研究以神农架国家级自然保护区为对象, 基于神农架地区近20年的调查研究和数据积累, 通过异速生长模型、生物量方程、抽样加权等方法, 对比分析了土地利用方式转变格局下神农架国家级自然保护区森林生态系统地上、地下、凋落物、粗木质残体、土壤有机碳5个碳库动态, 分析论证了20年间(1990-2010)神农架保护区对森林生态系统碳库的保护成效。研究发现, 林地占神农架保护区总面积的92.76%, 其中针叶林(51.85%)、落叶阔叶林(35.11%)及常绿阔叶林(4.47%)3种森林类型合计占林地面积的98.56%。20年间神农架保护区林地面积增加了0.11%, 灌木林地和耕地面积分别减少了8.85%和6.06%。神农架保护区2010年碳储量为24.24 Tg C (22.57-26.62 Tg C), 土壤有机碳和地上碳合计占全部碳储量的90.68%。常绿阔叶林、落叶阔叶林和针叶林3种森林类型碳储量占神农架保护区碳储量的95%。20年间神农架保护区5个碳库碳储量均有所增加, 共固碳25.04 kt C (21.83-29.57 kt C), 固碳率为1.21 kt C/年(1.09-1.48 kt C/年), 其中地上生物量碳库和土壤有机碳库分别增加14.50 kt C (11.81-18.31 kt C)和6.84 kt C。保护区内总碳库碳密度高于保护区外22.37 t C/ha。研究结果表明, 神农架国家级自然保护区在保护森林固碳能力方面取得了一定的成效。     

海南潜在世界自然遗产地的突出普遍价值初探

世界自然遗产地是全球最具有保护价值的自然保护地,强调全球突出普遍价值的完整性和在全球的唯一性。世界自然遗产有助于更好地保护生态系统的完整性和原真性,促进人类与自然的可持续发展。该研究在大量文献资料的基础上,以海南潜在世界自然遗产地(海南热带雨林国家公园)原生动植物及植被群落(亚洲北缘热带雨林)为研究对象,从植被类型、物种多样性、区系组成、特有种等生物生态过程方面,评估海南潜在世界自然遗产地的全球突出普遍价值。结果表明:(1)海南潜在世界自然遗产地分布有3 653种野生维管植物,资源植物种类丰富。陆栖脊椎动物有540种,各类野生动物占全国的比例高达10%～30%,生物多样性极高。(2)植物区系独特,海南岛的热带雨林植被区划属于印度-马来雨林群系,属马来区的部分呈现出热带性和与中国华南大陆的共源性显示出明显的热带边缘性质,为中国华南植物区系与亚洲热带雨林的过渡类型。(3)植物区系中的植物物种特有性较低,特有属仅有7个,特有种仅约占岛内植物的1/10,较低的特有性表明了其大陆起源特征,是生物多样性不可替代的元素,具有鲜明的环境指示特色。该研究明确了海南潜在世界自然遗产地在全球背景下的突出普遍价值,为海南未来申遗提供科学依据和技术支撑。     

生物群区和林龄对森林土壤呼吸及其组分的影响

森林土壤呼吸(RS)一般分为自养呼吸(RA)和异养呼吸(RH)两个组分,各组分对环境变化具有不同的响应,对土壤和生态系统的碳平衡产生重要影响.对全球不同生物群区、林龄的森林RS及其组分RH的研究文献进行检索与分析,结果表明:林地RS沿北方森林-温带针叶林-温带落叶林-热带林次序逐步升高,非相邻区系之间差异显著(α<0.05).土壤异养呼吸组分(RH)及其贡献率(RH/RS),仅北方森林与热带林之间有显著性差异,其余区系之间无显著性差异(α>0.05).异养呼吸组分贡献率(RH/RS),随着RS的不断增加,呈现出RH/RS率降低的总体趋势.对于林地RS,幼龄林显著高于中龄林和成熟林.RH/RS率随树龄增加而略微升高,但龄组之间没有显著性差异(α>0.05).各生物群区及林龄的RH与RS之间显著性相关分析,为全球森林碳收支的估测提供有效的方法和数据基础.     

黑龙江省木本植物区系分析

黑龙江省有木本植物392种,隶属于42科90属。其中裸子植物4科8属34种,双子叶植物37科81属357种,单子叶植物1科1属1种。本省为大兴安岭植物区、东北植物区和蒙古草原植物区三区汇集之地,木本植物地理成分复杂,具有非常明显的温带性质：温带分布科虽然与热带分布科数目相同,但所含种数多,优势明显;温带分布属占75.86%,以北温带分布比例最高;温带分布种占80.43%,以东北分布居首位,其次是中国—日本分布。该区系木本植物起源古老,有珍稀濒危植物9种,特有植物14种及红松、黄檗等孑遗植物,为第三纪植物区系系统。     

神农架世界自然遗产地动物模式标本名录

模式标本作为新种发表与物种名称的依附实体,具有极高的学术价值。湖北神农架作为华中地区的最高点,历来受到博物学家的青睐。本文通过对历史文献的收集与整理,确定了以采自神农架的标本为模式确立的动物物种,编制了"神农架世界自然遗产地动物模式标本名录"。以神农架世界自然遗产地采集的模式标本命名的正式发表动物物种275种,隶属于3门5纲22目91科170属。神农架模式标本物种的采集最早可追溯到1960年,此后出现两个采集高峰期,即1977–1986和2009年。模式物种的发表略有滞后,从当年发表到最长滞后34年,但主要还都集中在采集后的10年内(222种,占80.73%)。采集于神农架的模式标本物种发表在163条文献上,从2006年开始发表在外文期刊上的物种数在逐步增加,而以中文发表的物种数在减少。以国内学者独立发表的物种较多(245种,占89.09%),而国外学者和国内外学者联合发表的物种相对较少。模式标本当前实际被存放在62家机构或被私人收藏,在45家机构中,以国内单位为主,而17家私人收藏机构则以国外为主。本文对神农架世界自然遗产地动物模式标本名录的汇总整理,可为神农架世界自然遗产地履行联合国教科文组织世界遗产中心的要求,进一步开展神农架遗产的管理与保护提供依据。近年来关于神农架新物种的不断发表表明遗产地的物种多样性仍然存在被低估的可能,暗示着遗产地这方面的工作仍需进一步扩大和深入。     

陕西佛坪自然保护区植被的基本特征

对陕西佛坪自然保护区植被优势植物的区系地理特征,主要植被类型及其时空动态特征进行了讨论。本区属中国－日本森林植物区系的一部分,温带分布属占较大比例,热带分布属也占相当比重,低中山森林植被优势植物以华中、华北及华东成分为主,亚高山灌丛及草甸则主要由唐古特成分及中国－喜马拉雅成分构成,本区可被视为我国温带植物区系的典型地区。本区植被可分为３个垂直自然带;（１）落叶阔叶栎林带（２０００ｍ以下）;（２）落     

利用孢粉记录定量重建大尺度古植被格局

 古植被定量重建是过去全球变化研究的重点之一, 生物群区化(Biomisation)方法以特征植物功能型来定义生物群区, 通过一种标准化数量方法计算孢粉谱的相似得分, 以此把孢粉谱转变为生物群区类型, 是进行古植被定量重建的一种有效方法。该文在前人综述文章的基础上, 简述了生物群区化方法定量重建古植被格局的发展历史、具体步骤及存在问题, 重点描述了以此方法为基础重建的全新世中期(MH)和末次盛冰期(LGM)的全球古植被分布格局, 以及中国的古植被定量重建工作和古植被格局变化。目前的研究表明, 全新世中期北极森林界线在某些地区有轻微的北移迹象, 北部的温带森林带通常向北远距离迁移, 欧洲的温带落叶林也大范围向地中海地区(向南)和向北扩展, 在北美内陆, 草原侵入到森林生物群区, 但中亚地区却没有此现象, 中国大陆的森林生物群区扩张, 典型撒哈尔植被(如干草原、干旱疏林灌丛和热带干旱森林)进入撒哈拉地区, 而非洲热带雨林却呈减少趋势; 末次盛冰期苔原和草原扩张, 在欧亚大陆北部逐渐混合, 北半球的森林生物群区向南迁移, 北方常绿森林(泰加林)和温带落叶林呈碎片状, 而欧洲和东亚的草原却大范围扩张, 非洲的热带湿润森林(比如热带雨林和热带季雨林)有所减少, 在北美洲的西南地区, 荒漠和草原被开阔针叶疏林所取代。     

钱江源国家公园森林物种组成和群落结构

全面了解以国家公园为主体的自然保护地体系木本植物物种组成,特别是珍稀濒危物种,分析其区系特征及不同植被类型群落结构现状,对国家公园物种保护和不同植被类型恢复具有重要指导意义。基于对钱江源国家公园全域的木本植物调查,详细分析了不同胸径大小级森林植被类型的物种组成、区系特征、种-个体曲线分析和结构特征。调查涵盖313个木本物种,温带分布的科多于热带分布的科(22/35),热带分布的属略少于温带分布的属(28/31);中国特有属7个,特有种101个,中国珍稀保护物种10个,世界自然保护联盟(IUCN)红色名录的近危、易危和濒危物种17个。在同等取样水平下,物种多样性在常绿阔叶林最高,天然针叶林次之,杉木林最低;全域所有个体及各林型的径级分布总体呈现明显的倒"J"形,群落总体上更新良好。研究发现钱江源国家公园物种丰富,但由于包含较多次生林等植被类型,整体温带多于热带区系成分,亟待采取措施恢复至典型中亚热带常绿阔叶林植被;研究对钱江源国家公园木本植物物种的多样性及其更新情况等科学和保护实践急需解决的基本问题做出了回答,也为未来钱江源国家公园生物多样性保护和恢复提供了科学依据。     

中国阿尔泰山种子植物区系研究

中国阿尔泰山植物区系是西伯利亚森林植物区系的一部分,种子植物共有９４科５２８属１４９１种。属的分布区类型分析表明,该植物区系属于温带性质,具有多域性。生活型、生态型分析表明,本区植物以地面芽植物、中生植物占绝对优势,与其区系的温带性质一致。该植物区系成分主要是北方成分、古地中海成分和本地发生成分。     

西南喀斯特木本植物区系成分的纬度变异格局

本研究选取3个极具代表性的喀斯特原生植被区域,即北热带的广西弄岗自然保护区、南亚热带的广西龙虎山自然保护区和中亚热带的贵州茂兰自然保护区为研究对象,通过野外实地调查及查阅文献,整理出3个区域的木本植物名录,比较分析木本植物种类组成和区系成分的纬度变异格局。结果显示,弄岗、龙虎山和茂兰3个不同气候区域内的木本植物分别有104科425属936种、99科363属636种和100科352属995种。木本植物区系均以热带亚热带成分为主,其优势科热带性质随纬度升高逐步降低。热带区系成分与温带区系成分的比值(R/T)反映出,弄岗和龙虎山自然保护区的木本植物区系属的热带性质明显,而茂兰自然保护区植物属的热带性质较弱,温带性质属的比重随纬度升高而增加。科、属、种相似性系数表明,弄岗和龙虎山间的木本植物亲缘关系较密切,弄岗和茂兰间次之,而龙虎山和茂兰间亲缘关系较远。