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。     

神农架生物圈保护区植物多样性及其保护现状的研究

对神农架生物圈保持区森林生态系统多样性、植物物种多样性、植物遗传多样性及其保护现状作了较斩研究,结果如下：１．神农架生物圈保护区海拔差异大,生态环境相当复杂,植被垂直分布差异明显。根据植被现状,其自然植被可划分为３个植被带,海拔４２０－１８００ｍ为常绿、落叶阔叶混交林带;海拔１８００－２６００ｍ为温性针叶和落叶阔叶林带;海拔２６００－３１０５．４ｍ为寒性常绿针叶林带。     

神农架豆科植物的分布及其区系特点

神农架位于湖北西部,素有“华中第一峰”之称,最高海拔3105米。神农架有豆科植物31属56种(不包括栽培种),其中,乔木10种,灌木19种,草本22种和藤本5种。在温带常绿针叶林带内有2种生长,有28种分布在暖温性落叶阔叶和针叶混交林带,52种分布在亚热带落叶阔叶和常绿阔叶混交林带。其中,只有紫云英1种在三个带内都有分布,24种可跨两个分布带。在区系成分中,中国-日本成分16种,中国特有种21种,温带亚洲成分5种,欧亚成分4种,北温带成分3种,热带亚洲成分3种,热带亚洲和热带非洲成分1种,东亚-北美成分1种,西亚至东亚成分1种,中国-喜马拉雅成分1种。神农架豆科植物区系特点是:种类较丰富,成分复杂,特有种多,具明显的过渡特色。     

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 .     

神农架世界生物圈保护区

湖北神农架神农架生物圈保护区位于湖北省神农架林区,总面积704 67平方公里,以保护北亚热带山地森林生态系统及特有、珍稀物种为主。1 990年加入联合国教科文组织世界生物圈保护区网络。驾车路线:北京→石家庄→郑州→南阳→襄阳→十堰→土城→房县→神农架。地方特产:土蜂蜜、绿茶、香菇、黑木耳。旅游资源:神农架生物圈保护区山峦起伏、河     

湖北神农架也有独花兰

我们在神农架生物圈保护区内发现多处独花兰(Changnienia amoena)。它分布在海拔900—1300米的山谷林下或悬崖旁的林下,土壤腐殖质层厚而潮湿,乔木树种为高大的落叶壳斗科和常绿樟科植物,林中透光性一般。在这里,它的始花期为3月中旬,花期约20余天。独     

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。     

神奇神农架

神农架以发现“野人”踪迹而闻名于世,不仅仅有着神奇美丽的传说,其丰富的动植物蕴藏更令人惊叹,它是长江汉水间一座绿色的宝库,也堪称天然的自然博物馆。 神农架西连秦巴山脉,东望荆楚大地,南北分割长江与汉水,群山巍峨。林海苍茫,古老神秘的土地,洪荒风貌犹存。在神农架林区3250平方公里的土地上,林地面积占85％,森林覆盖率达68.5％以上,在核心保护区的100多平方公里范围内,林地面积和森林覆盖率都达到100％。据不完全统计,神农架保存着高等植物     

神农架川金丝猴栖息地优势乔木树种遥感识别及其分布特征

针对神农架川金丝猴生境基础研究中乔木树种大范围分布数据难以获取问题,尝试利用多源多时相遥感数据结合专家知识分层次实现树种识别。首先采用冬季Landsat8/OLI数据根据物侯特性分层提取常绿、落叶林的地域范围;进而依据夏季Worldview-2高分遥感影像的实地乔木样本的光谱特征分层次完成常绿树种(巴山冷杉、华山松、青$、刺叶栎)和落叶树种(红桦、日本落叶松、米心水青冈、漆树、锐齿槲栎、椅杨)的识别;并通过实地植被样方及专家知识通过高程数据完成分类结果的修正;最后结合GIS对主要优势树种的地形及地域分布特征进行了空间分析。实验精度表明常绿林中巴山冷杉、华山松、刺叶栎、虫害华山松整体精度较高,落叶林中红桦、漆树等识别精度相对较高,部分树种如椅杨、锐齿槲栎识别精度较低;总体上常绿树种的精度要优于落叶树种。从植物地理学、遥感、GIS三者相结合的角度,将多源、多时相遥感数据与物种物候特性、专家知识进行有效整合,提出了一种乔木树种识别的方法(1)提供了复杂山地环境的主要乔木优势种识别途径,且具有通用性;(2)完成了物种物候特性与遥感数据特性的整合利用,有效降低数据成本费用;(3)配合地面样方及专家知识修正结果,避免了过分依赖光谱特征引起的误判。这将为神农架川金丝猴栖息地保护与恢复提供更精确的数据依据。     

神农架世界自然遗产地落叶木本植物多样性及其代表性

神农架世界自然遗产地在生物多样性、栖息地和生态学过程上具有全球意义,属于北方温带落叶林生物群区。北方温带落叶林是世界落叶木本植物种类最为丰富的生物群区。本文选取该群区最具代表性的82个仅有落叶成分的属,对比分析了相关种、属在世界、中国、欧洲、北美、美国大烟山(Great Smoky Mountains)、日本Ogawa森林保护区(Ogawa Forest Reserve)和神农架世界自然遗产地的分布情况,重点分析了神农架世界自然遗产地落叶树种的多样性和代表性,为神农架世界自然遗产地突出普遍价值的认定提供重要证据,并为其科学管理提供理论依据。结果表明:神农架有62个落叶属,分别占中国和世界仅有落叶成分属的86%和76%;落叶种225个,分别占中国和世界的21%和7%。美国大烟山和日本Ogawa森林保护区亦属于典型的北方温带落叶林,然而,二者的落叶木本植物种、属多样性均低于神农架世界自然遗产地。这说明神农架世界自然遗产地是世界落叶木本植物集中分布地,其多样性和代表性具有全球意义。青藏高原的隆起导致中国中东部气候温暖湿润,地形复杂多变,而且该区域与亚热带热带植物区系落叶成分联系紧密,这可能是导致神农架植物区系具有丰富的落叶木本成分的生物地理成因。     

神农架地区常绿落叶阔叶混交林树种更新研究

神农架山区山体的中部,选取代表性的常绿落叶阎叶混交林样地,总面积为２．４ｈｍ＾２。在样地中对出现的林窗斑块以及相邻的对照的非林窗宙样方进行群落学调查。记录乔木树种的种类、胸径和高度以及它的幼苗和幼树的高度、数量。按照树种在林宙内外重要值的位序差值将群落出现的乔木层树种划分为４类生态种组,其中,对林窗强烈正更新反应的树种有６种,强烈负更新反应的树种９种,中等更新反应的９种,不明显更新反应的１０种。林窗内外乔木树种生态种组的组成明显不同。不同生态种组树种的幼苗在林宙与非林窗斑块中的更新表现出显著的差别。对神农架地区常绿落叶阎叶混交林树种更新的反应和过程的研究结果支持了林窗—分享假说的观点。     

神农架海拔梯度上4种典型森林凋落物现存量及其养分循环动态

研究神农架地区典型森林凋落物现存量及其养分动态对认识我国北亚热带森林生态系统养分循环过程及森林碳循环的机理具有重要的参考价值。通过对神农架海拔梯度上4种典型森林常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林及亚高山针叶林凋落物年凋落量及其养分归还量的研究,发现:森林凋落物量随海拔增加呈现先上升后降低的趋势,由低海拔到高海拔,凋落物年凋落量分别为6807.97、7118.14、6975.2和4250.67 kg/hm²。各森林类型凋落物量年变化呈双峰型,高峰期出现在4-5月份、11月份。凋落物养分归还以N 最高(132.06、162.29、157.12和185.77 kg/hm²),以P最少(4.62、4.39、8.24和4.15 kg/hm²),养分归还总量随海拔高度增加而减少。     

神农架不同海拔典型森林凋落物的分解特征

采用凋落物分解袋法,研究了神农架不同海拔3种典型森林凋落物的分解动态.结果表明: 依据分解速率,常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林3种典型森林凋落物的分解过程明显分为两个阶段,前期(0～360 d)凋落物的质量损失率为后期(361～720 d)的2.62～4.08倍,前期的分解速率分别为后期的2.71、1.72和2.69倍.凋落物分解95%所需的时间分别为3.84、4.54和4.16 a.分解后期凋落物的分解速率与C/N及N、半纤维素、纤维素、木质素含量均呈显著相关关系.
     

神农架“野人”考察新进展

神农架野人之谜正像尼斯湖怪、飞碟、百慕大三角一样为世人所瞩目。很多读者关心地问:神农架“野人”考察有什么新进展?看到“野人”了吗?我作为1980年鄂西北奇异动物科学考察队的副队长,并参加过1977、1979、1980年神农架山区“野人”考察的全过程,现就我所知谈谈神农架“野人”考察的新进展。     

西双版纳自然保护区9种植被亚型象甲科多样性比较

2004年3–4月对西双版纳自然保护区季节性雨林、山地雨林、半常绿季雨林、落叶季雨林、石灰岩山季雨林、季风常绿阔叶林、暖温性落叶阔叶林、暖热性松林、热性竹林等9种植被亚型中象甲科昆虫多样性进行了研究。运用震落法采集标本853号,隶属于18亚科52属96种。跳象亚科个体数量最多,隐喙象亚科种类最丰富。季节性雨林和半常绿季雨林中不仅物种数最丰富,狭适种和稀有种也最多。暖温性落叶阔叶林及季节性雨林个体数量最丰富,落叶季雨林及半常绿季雨林最贫乏。9种植被亚型中象甲群落极不相似。季节性雨林和半常绿季雨林在生物多样性保护上具有重要地位,应予以优先考虑。     

广西金钟山自然保护区主要植被类型的特征

金钟山自然保护区计有种子植物101科273属514种,落叶栎林分布面积最广。随海拔升高,植被依次呈现出4个分布带:沟谷落叶阔叶林、沟谷常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林、山地苔藓矮林和山地常绿阔叶林。该区主要有4个分布区类型:世界分布、热带分布、温带分布和中国特有分布,其中热带分布占总属数的75.21%,表明本保护区的植物分布具有热带性质。其天然植被类型可划分为5个植被型组,7个植被型含暖性针叶林、暖性落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、竹林和草丛,2个植被亚型含南亚热带山地常绿阔叶林、山顶阔叶矮林,以及33个群系。     

神农架山地河岸带中珍稀植物群落特征

以领春木(Euptelea pleiospermum)、连香树(Cercidiphyllum japonicum)为优势种的珍稀植物群落是神农架山地中海拔地段河岸带中的典型群落类型.在神农架地区4大水系(沿渡河、香溪河、南河和堵河)的河岸带中共调查了48个样地,采用植物群落学方法,分析了该区山地河岸带中珍稀植物群落特征.结果表明:(1)群落中植物种类丰富,科属组成比较分散.共记录到维管束植物749种,隶属144科412属,其中每科仅记录到1个属的有72个科,每属仅记录到1个种的有256个属.(2)在科水平上,热带、亚热带成分与温带成分所占比例几乎相同,在属水平上温带成分占主导.东亚分布成分、中国特有成分所占比例较高,共记录了6个东亚特有科、50个东亚特有属,2个中国特有科、27个中国特有属.(3)中小型草质单叶的落叶阔叶高位芽和地面芽植物是决定该珍稀植物群落外貌的主要成分.(4)群落垂直结构复杂,成层现象明显.第一乔木亚层树冠层分布不连续,第一、第二乔木亚层和灌木层从高到低郁闭度逐渐增大,草本层盖度各样地差别较大,层间植物丰富.该山地河岸带中丰富的珍稀、特有和/或孑遗植物表现出该群落的古老、孑遗性.虽然该区多数珍稀植物为温带性质,但该珍稀植物群落整体上在种类组成、区系分布、生活型谱、叶片性质等方面表现出亚热带亚高山垂直带谱上常绿落叶阔叶混交林的过渡性特征.自上而下逐渐密集的群落垂直结构为幼苗稍耐荫、成年趋于喜光的珍稀植物的不同发育阶段提供了利于其生长的光环境.特殊的地理位置、独特的地形地貌和良好的水热条件使亚热带山地河岸带成为珍稀植物(尤其是孑遗植物)就地保护中一个关键而特殊的区域.     

神农架地区米心水青冈-曼青冈群落的结构与格局研究

 米心水青冈(Fagus engleriana)-曼青冈(Cyclobalanopsis oxyodon)常绿落叶阔叶混交群落是神农架山地植被垂直带谱的重要类型。通过分析乔木层结构及优势种的分布格局,探讨群落的特点及动态。结果表明,群落乔木层可分为3个亚层：第一亚层落叶阔叶树种占优势,势树种为米心水青冈;第二及第三亚层以常绿树种为主,优势种为曼青冈。应用偏离指数、Lloyd的平均拥挤度和聚块性指数及Morisita指数,在8个尺度下对米心水青冈及曼青冈两种优势树种进行格局分析,发现两者总体上均为聚集分布,米心水青冈的聚集强度高于曼青冈。按1～4cm, 4～8cm及8cm以上３个径级对曼青冈分布格局进行比较,各径级间聚集强度相似,没有自疏现象。由于米心水青冈及曼青冈占据乔木层不同的高度,且均不缺乏更新贮备,因此形成稳定共存的群落。