APP下载

高黎贡山国家级自然保护区贡山片区植物多样性监测与评价

2021-06-21余皖云

林业调查规划 2021年3期
关键词:贡山高黎贡山样方

余皖云

(云南省林业调查规划院大理分院,云南 大理 671000)

高黎贡山国家级自然保护区是经国务院批准成立,以保护完整的森林生态系统和珍稀、特有动植物种类及其生境为主要目标,依法划出的国家特别保护和管理的自然地域[1]。主要保护对象为中山湿性常绿阔叶林生态系统和亚高山温性、寒温性针叶林垂直带谱自然景观。高黎贡山以其独特的生态环境,丰富的生物多样性资源,奇特壮丽而完整的植被垂直景观闻名遐迩,早为世人所瞩目,并为中外学者所向往。但是,随着社会经济的不断发展及群众依赖土地、生物资源的制约性,保护区内的野生动植物资源已受到了极大的威胁和干扰。为了有效保护区域内的野生动植物,不断摸清辖区内本底资源的数量和分布状况,及时掌握保护区内生物多样性并阐释其机理,制订并实施生物多样性监测计划显得非常必要和紧迫。

位于怒江州贡山县的保护区贡山片区占整个高黎贡山国家级自然保护区面积的2/3,植被类型、野生动植物种类均具有代表性和典型性,且生物多样性监测工作具有前期基础。根据云南省林业和草原局批准的《高黎贡山国家级自然保护区生物多样性监测计划(2015 —2020 年)》,目前贡山片区已完成了生物多样性监测体系建设任务与首次监测工作任务。本文旨在通过对本次监测结果数据的分析与评价,及时掌握典型植被类型、重点保护植物的分布现状和变化趋势,以及植物资源利用和外来入侵物种情况,评价分析监测工作中的问题和不足,提出下一步整改措施及建议,并为保护区的建设和发展提供相应的科学依据。

1 研究区概况

1.1 高黎贡山国家级自然保护区

云南高黎贡山国家级自然保护区位于云南省西部,高黎贡山主脉中南段的中上部,地处怒江傈僳族自治州的贡山县、泸水县、福贡县和保山市的隆阳区、腾冲县境内。保护区由北、中、南互不相连的三片组成,地理坐标为北纬24°56′~28°22′,东经98°08′~98°50′,总面积40.55万hm2,涉及13个乡(镇)。保护区边界全长约904 km,其中中缅边界222.7 km,为目前云南省单体面积最大的自然保护区[2]。

高黎贡山自然保护区于1983年经云南省人民政府批准建立为省级自然保护区,1986年经国务院批准晋升为国家级自然保护区,2000年4月,怒江省级自然保护区(1986年建立)经批准纳入高黎贡山国家级自然保护区统一管理,同年,保护区加入联合国教科文组织世界人与生物圈保护网络。2003年,高黎贡山作为“三江并流”重要组成部分,被联合国教科文组织列入《世界自然遗产名录》。2006年被国家林业局批准为全国示范建设保护区[3]。

保护区属自然生态系统类别,森林生态系统类型的大型自然保护区,是全球和我国生物多样性保护最关键的地区之一。主要保护对象为中山湿性常绿阔叶林和亚高山温性、寒温性针叶林垂直自然景观及其生物多样性完整的森林生态系统;以及贡山棕榈、怒江红杉、怒江冷杉、喜马拉雅红豆杉、长蕊木兰、贡山三尖杉、大树杜鹃、多种兰科植物等珍稀特有野生植物;以及以怒江金丝猴、羚牛、白眉长臂猿、熊猴、戴帽叶猴、白尾梢虹雉、金雕等为代表的珍稀特有野生动物[4]。

1.2 高黎贡山国家级自然保护区贡山片区

1.2.1自然地理概况

高黎贡山国家级自然保护区跨云南省怒江州、保山市,其中隶属高黎贡山国家级自然保护区怒江管理局的贡山片区,位于保护区北部的贡山县,面积24.28万hm2,占整个高黎贡山国家级自然保护区面积的2/3,占贡山县国土总面积的55.6%,地理坐标为东经 98°04′~ 98°54′、北纬 27°31′~28°24′,北与西藏自治区察隅地区接壤,东起怒江与贡山县的茨开、捧打、丙中洛乡相连,西和西南至担当力卡山山脊与缅甸相邻,南与福贡县毗邻。

保护区贡山片区位于横断山脉纵谷区的北段,受印度板块与欧亚板块的碰撞、挤压、扭曲及江河强烈切割等影响,形成褶皱紧密、地势高耸的高山“V”形峡谷地质地貌。山水险峻多姿,地势北高南低,山高坡陡,主峰嘎娃嘎普峰海拔 5 128 m,河谷最低海拔 1 040 m,垂直高差达 4 088 m。由于特殊的地理位置和地形地貌,以及成土母岩、气候和植被的不同,土壤带状垂直分布明显,红壤、黄壤、黄棕壤、棕壤、暗棕壤、棕色暗针叶林土、亚高山草甸土均有分布。

保护区贡山片区区域小气候十分明显,形成“一山分四季,十里不同天”的立体气候,具有“年无春旱,夏无酷热,雨量充沛,干湿不分明,日照时数少”的特点。保护区内具有“双雨季”,雨季长达9个月。西坡(独龙江)的年降水量(3 672.8 mm)远多于东坡(贡山)(1 667.6 mm)。此外,西坡独龙江的最热月均温(22.2℃)、最冷月均温(9.1℃)、年均温(15.7℃)及≥10℃的积温(4 885.0℃)均显著高于东坡(分别为21.3℃、7.6℃、14.7℃、4 329.2℃)。

保护区贡山片区河流分属于怒江(萨尔温江)水系,怒江是保护区的主要河流。保护区高山顶部散布着很多小湖泊,湖泊附近常出现降雨和冰雪,而且多因地势特别、云雾缭绕而颇具神秘色彩。

1.2.2生物多样性保护现状

高黎贡山国家级自然保护区贡山片区独特的地形地貌、气候特征,孕育了异常丰富的动植物资源。截至目前,东坡记载野生种子植物152科580属 1 475 种及192变种(亚种),西坡记载野生种子植物162科659属 1 804 种及186变种(亚种),其中国家一级保护植物有4种,二级保护植物15种,特有种239种;已知哺乳动物有8目25科74属192种,其中国家一级保护动物10种,二级保护动物32种;鱼类3目4科17属30种;鸟类269余种[5]。

保护区贡山片区植被受山体纵贯与西南方向印度洋季风的影响,显现出垂直带过渡急速,两类植被常常变化在咫尺之间的特点,迎风与背风坡面差异明显。东坡(贡山)自下而上的植被带为湿性常绿阔叶林、中山湿性常绿阔叶林、铁杉针阔叶混交林、冷杉林、高山灌丛与草甸;西坡(独龙江)自下而上的植被带为中亚热带常绿阔叶林、山地暖温带常绿阔叶林、落叶阔叶混交林、山地寒温带暗针叶林、高山亚寒带灌丛草甸—高山草甸。森林类型主要有秃杉林、大树杜鹃林、贡山棕榈林、怒江红杉林、曼青冈林、铁杉针阔混交林、贡山木莲林、贡山润楠林等。

根据省林业和草原局批准的《高黎贡山国家级自然保护区生物多样性监测计划(2015 —2020 年)》,保护区贡山片区于2015年正式启动生物多样性监测体系建设任务,目前该监测体系已初步建立,转入常规监测阶段。

目前的监测内容包括:(1)中山湿性常绿阔叶林(曼青冈群系、贡山棕榈群系)、暖性针叶林(秃杉针阔混交林)、温凉性针叶林(铁杉针阔混交林)3种植被亚型 4个群系;(2)光叶珙桐、喜马拉雅红豆杉、冷杉、秃杉种植物5块样地;(3)血雉、戴帽叶猴、羚牛、金猫等珍稀保护动物样带(样点);(4)环境要素;(5)外来物种(紫茎泽兰)。

综上所述,保护区贡山片区面积占高黎贡山国家级自然保护区总面积的2/3,植被类型多样,物种多样性丰富,生物多样性监测工作有前期基础,作为生物多样性监测研究对象,具有代表性和典型性。

2 数据来源与方法

2.1 数据来源

本研究所使用的数据来源于高黎贡山国家级自然保护区贡山管护分局提供的《高黎贡山国家级自然保护区生物多样性监测计划》、《贡山管护分局2019年生物多样性监测报告》以及《云南高黎贡山国家级自然保护区总体规划(2019—2028年)》,以上资料详细记录了高黎贡山国家级自然保护区贡山片区生物多样性监测体系建立的过程,详实地反映了近年来贡山片区生物多样性监测情况,主要包括植被监测、野生植物监测、野生动物监测、环境监测及外来入侵植物监测等。但由于数据众多,本文仅对植物多样性进行研究分析。

2.2 研究方法

2.2.1植被监测

根据云南省地方标准DB 53/T391-2012《自然护区与国家公园生物多样性监测技术规程》,植被监测采用固定样地法,主要监测区域内主要植被类型变化。

根据《高黎贡山国家级自然保护区生物多样性监测计划》,设置中山湿性常绿阔叶林(曼青冈群系、贡山棕榈群系)、暖性针叶林(秃杉针阔混交林)、温凉性针叶林(铁杉针阔混交林)3种植被亚型5个植被监测样地(表1)。样地为固定监测样地,面积为30 m×30 m,调查内容包括森林群落(乔木层、灌木层、层间层、草本层等)种类、数量、高度、基盖度、干扰因素等。植被样地每5年监测1次,设置时间为2015年5月,首次样地监测时间为2019年5月。

表1 植被监测样地基本情况

2.2.2植物监测

1)野生植物监测

根据云南省地方标准DB 53/T391-2012《自然护区与国家公园生物多样性监测技术规程》,植物监测采用样方法,监测区域内主要植物物种的动态情况。

根据《高黎贡山国家级自然保护区生物多样性监测计划》,在保护区内设置秃杉、光叶珙桐、红豆杉、冷杉等5个植物样方进行监测(表2)。样方为永久性固定监测样方,设置在目的物种分布的主要地段,兼顾目的物种不同的种群密度合理设置。样方面积为20 m×20 m,调查内容包括样方内监测主体以及各植物群落的种类、数量、树高、胸径、基盖度、种群年龄结构、干扰因素等;植物样地每5年监测1次,样地设置时间为2015年3月。

表2 植物监测样地基本情况

2)植物资源利用监测

采用社区访谈以及集市监测的方法监测保护区范围内利用的主要野生动植物资源情况,记录访谈调查内容。监测指标包括被利用植物资源名称、采集时间、地点、数量、利用部位、主要用途、交易对象、交易价格等。

3)外来入侵植物监测

主要监测保护区范围内及周边的入侵物种。监测方法为随机分段设置样线(方)法,沿监测样线(方)行走,沿途记录所见信息。监测指标包括物种名称、生境特征、分布地点、入侵面积、生长状况、入侵途径、对群落结构的影响、扩散性及防治措施等。

2.2.3数据分析

1)密度

按照公式计算:

式中:D为密度,单位为株(丛)/m2;N为样方内某种植物的个体数,单位为株(丛);S为样方投影面积,单位为m2。

2)基盖度

式中:Cb为基盖度,单位为%;DBHi为样方内i乔木胸高(1.3 m)处断面积之和,单位为m2;S为样方投影面积,单位为m2。

3)Shannon-Wiener指数

H′=∑Pilog2Pi

式中:H′为Shannon-Wiener指数;s为总的物种数;Pi为第i个物种个体数占所有物种个体数的比例。

4)数据统计分析

根据监测调查中记录的数据进行整理录入,存储到监测数据库中,通过Office、Spss等软件进行分析处理。

3 结果与分析

3.1 植被监测结果

根据监测计划,按照相关技术规程,记录到5个监测样地乔木层情况如表3所示。可以看出,样地内乔木层植物大部分生长状况良好,其中2号样地乔木种类最多,密度最大,但平均树高、胸径不大,属丰富度高、年轻化的样地;6号样地乔木种类最少,密度最小,但平均树高、胸径较大,属丰富度低、老龄化的样地。

表3 植被监测样地内乔木监测情况

根据监测记录数据,5个监测样地内其他植物群落情况如表4所示,其中6、7、8号样地内存在人为种植草果、重楼、魔芋等林下作物情况。此类生产活动对样地生物多样性有一定的影响。

表4 植被监测样地内其他植物群落情况

根据以上监测数据,计算得出2019年各样地生物多样性指数(Shannon-Wiener指数)如表5所示。由表5可以看出,5个植被监测样地中,7号植被监测样地多样性指数最高,为3.23;随后依次为2号、8号、1号、6号。

表5 植被监测样地生物多样性指数

与2015年基础数据相比较可以看出,除6号样地外,其余4个样地生物多样性指数都有不同程度的增加,6号样地生物多样性指数降低可能与林下草果等作物种植对样地的破坏有关,但7、8号样地同样种植了草果等作物,生物多样性指数反而上升,且7号样地增加值还最大。由于样地为首次监测,受监测数据局限,还需进一步研究探讨。

3.2 植物监测结果

3.2.1野生植物监测

根据监测计划,按照相关技术规程,记录到5个植物样方内监测主体的情况如表6所示。样方中重点监测的保护植物生长状况良好,种群年龄结构均在Ⅴ级以上,无病虫害。1、2、4号样地存在放牧及药材、野菜采集等人为干扰活动,其他样方人为干扰活动较少。本次监测同时记录到每个样方中各植物群落物种情况如表7所示。

表6 植物样方监测主体监测情况

表7 植物样方各植物群落监测情况

根据以上监测数据,计算得出2019年各植物样方生物多样性指数(Shannon-Wiener指数)如表8所示。由表8可以看出,5个植物监测样方中,4号样方多样性指数最高,为2.73;随后依次为2号、3号、5号、1号样方。

表8 植物监测样方生物多样性指数

与2015年基础数据相比较可以看出,5个植物样方生物多样性指数都有不同程度的增加,其中3号样方增加值最大,其次为4号、1号、5号、2号样方。由于样地为首次监测,受监测数据局限,对生物多样性指数相关性还需进一步研究探讨。

3.2.2植物资源利用监测

监测工作开展以来,工作人员于2019年5月对贡山县农贸市场进行了两次资源利用情况调查。调查结果显示,贡山县境内利用的主要野生植物资源为竹叶菜,日交易量约为50kg/商户,价格分别为20元/kg(刚萌出的嫩芽),15元/kg(长8~12 cm左右,具有嫩叶),15元/kg(完全展叶)。竹叶菜主要来源于独龙江公路沿线区域的保护区内,备受社区居民和游客的青睐,尤其是近年来需求量急剧增加,如何合理利用和保护竹叶菜需深入开展研究。

3.2.3外来入侵植物监测

由调查可知,贡山县境内的外来入侵种主要为紫茎泽兰,主要分布在保护区外围区域,2019年监测时在保护区内未发现该物种的分布。

3.3 监测评价

3.3.1监测对象

根据监测计划,植被监测设置了中山湿性常绿阔叶林、暖性针叶林、温凉性针叶林3种植被亚型5个植被监测样地,由于监测工作处于初期摸索阶段以及人力物力的限制,监测样地主要分布在保护区东坡(贡山),仅覆盖了贡山片区小部分森林植被类型。但在保护区范围内还有冷杉林、高山灌丛与草甸以及西坡(独龙江)的中亚热带常绿阔叶林、山地暖温带常绿阔叶林、落叶阔叶混交林、山地寒温带暗针叶林、高山亚寒带灌丛草甸—高山草甸等有具有代表性的植被类型未受到监测,监测范围较小,覆盖类型少。

同时,在野生植物监测中设置了秃杉、光叶珙桐、红豆杉、冷杉4种保护植物,5个植物样方进行监测,但实际上保护区贡山片区拥有国家一级保护植物4种,二级保护植物15种,特有种239种,按照比例,目前植物监测种类还太少,监测范围不足,亟待增加监测人力、物力资源,以实现对各类保护植物的有效监测。

不过,在植物样方的监测中,可按照植被监测内容及要求进行监测和记录,并在植被样地中同时监测重点保护物种,两项监测互补,也能增加监测内容及监测范围;在植物样方中监测到了其他保护植物,例如4号样方中的水青树、长喙厚朴,也可增加监测覆盖度、提高监测效率。

3.3.2监测时间

植被样地以及植物样方都是每5年监测1次,首次样地监测时间均为2019年5月。按照规程,监测时间、间隔设置合理。但是几乎所有监测时间都选择在5月开展,与动物监测时间也较为相近,人力资源容易出现紧缺情况。例如在野生植物监测中的物候观测工作,由于计划要求模糊、人力物力缺乏等因素,本项监测工作实施并不到位,数据、照片等记录较少。

在植被监测中,间隔5年仅1次统一对样地进行调查监测,无法较为全面地掌握样地内物候动态情况。建议调整监测时间,并根据不同植物的物候期开展物候观测,以更加全面地监测样地生物多样性情况。

3.3.3监测内容与方法

参照《自然保护区与国家公园生物多样性检测技术规程》,保护区贡山片区植物多样性监测的内容基本全面,监测方法科学有序。但是由于人力、物力限制,监测工作中主要存在以下问题:植被监测及野生植物监测在土壤、气候、天然更新、物候观测等生境调查方面有所欠缺;在群落名称记录上,还不能全面识别,存在仅识别到科、属或完全“未知”记录的情况;植被监测数据分析未涉及频度、重要值等数据,植物监测未涉及种群年龄结构,不能反映种群内不同年龄个体数量的分布等情况;2号植被样地与5号植物样地存在交叉重叠情况。在下一步监测工作中,需要进一步加强工作人员专业知识储备,提升研究能力,根据实际情况及时调整监测内容及方法,以提升各项监测质量和效率。

4 结论与讨论

根据以上监测结果,本研究主要得出以下几个结论:

1)高黎贡山国家级自然保护区贡山片区植物多样性监测处于初级发展阶段,监测内容包括植被监测、野生植物监测、植物资源利用监测以及外来入侵植物监测,监测样地设置合理,监测指标基本全面,监测流程和手段规范。自2015年监测工作开展以来,监测对象生长状况良好,生物多样性指数均有不同程度的增加,但是受人为活动干扰影响较大,尤其是种植、放牧、采集等活动,表明生物多样性监测工作在自然保护区保护监测工作中的重要性。

2)由于人力、物力及各项不可抗力因素的限制,目前植物多样性监测覆盖度不高,监测内容不全,且监测时间较短,不能完全体现自然保护区植物多样性的整体情况;且监测工作处于开展初期,存在着监测时间过于集中,监测指标记录不全,数据分析不到位等问题;另外,随着自然环境的变化以及社会经济的发展,部分样地(样方、样带)已不能够体现保护区内的情况,或是不适于常年监测需求,不利于监测工作科学合理地开展。

3)经过评价分析,在下一步监测工作中,植物多样性监测应从以下几个方面进行调整:(1)需要对各样地(样方)进行评估分析,对部分损坏样地(样方)标识进行修复,同时根据生境状况及监测实际情况对样地(样方)进行局部调整,适当再增加不同植被类型、不同监测主体的样地(样方),以增加监测覆盖率;(2)在做好常规样地(样方)监测的同时,注重物候变化观测,逐步摸清保护区内植物物候变化规律;(3)合理选择监测时间,尽量与其他监测不冲突、相适应,尽量利用现有资源尽可能多地采集监测数据,以便更加科学有效合理地进行植物多样性监测;(4)不断提升监测人员业务技术水平,同时通过多种途径对保护区周边居民开展生物多样性保护宣传教育活动,达到全员实时监测、积极参与的理想监测效果。

猜你喜欢

贡山高黎贡山样方
A revision of Dryopteris sect.Diclisodon(Dryopteridaceae)based on morphological and molecular evidence with description of a new species
植被盖度对飞播造林当年出苗效果的影响
典型野生刺梨(Rosa roxburghii Tratt.)灌草丛植物多样性研究
屹黎
云南贡山县6~80岁独龙族居民营养不良影响因素分析
这个叫“贡山”的岛,你爱了吗?
影像保护影像保护
贡山高山峡谷气候下人工种植羊肚菌的技术与管理
高黎贡山自然保护区南端东坡野生动物肇事分析及对策建议
基于多元线性回归分析的冬季鸟类生境选择研究