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贵州生物多样性

2020-10-26

大众科学 2020年7期
关键词:喀斯特自然保护区贵州省

贵州省地处中国西南内陆地区腹地,是中国西南地区交通枢纽,长江经济带重要组成部分。贵州境内地势西高东低,自中部向北、东、南三面倾斜,全省地貌可概括分为高原山地、丘陵和盆地三种基本类型,其中92.5%的面积为山地和丘陵。散布贵州的各大自然保护区,既有古朴的原始风貌,又有诗情画意的田园风光;既有气势磅礴的天下奇观,更有极具魅力的民族文化。在世界上具有无可替代的资源优势。

丰富的自然资源

贵州位于东经103°36'~109°13',北纬24°37'~29°13',地处云贵高原东斜坡,座落在长江和珠江两大水系支流上游河源地带。全省面积176128km2,其中,山地占87%,丘陵10%,平地仅占3%。全省有70%以上的面积和80%以上的县市,均不同程度分布较大面积的碳酸盐岩和发育健全的岩溶地貌,是全国著名的喀斯特高原山地。

在贵州省境内,北部分布有东北西南走向的大娄山脉,中部横贯苗岭山脉,东北部蜿蜒着川、湘、黔三省间的武陵山脉,西部斜贯跨越滇、黔二省的乌蒙山脉。其中苗岭山脉为贵州境内长江和珠江水系的分水岭。在这些连绵起伏的崇山峻岭间,据统计长于10km的江河有984条,并且还有草海等74座大小天然湖泊和红枫湖等40余座面积不等的人工水库,众多的湿地、沼泽、湿草甸、淡水泉、地热湿地散布全省各地。经过干百万年来河水的侵蚀作用以及地质海相沉积发育和地球的造山运动,致使贵州的地形地貌呈现了高原、山地、丘陵、盆地、河谷、阶地及其岩溶石芽、石沟、峰林、峰丛、溶蚀洼地、漏斗、落水洞和暗河等千姿百态,相互交错的独特自然景观。

同时,贵州地处中亚热带湿润季风气候区,冬无严寒,夏无酷暑,四季不甚分明,年平均气温在10~19℃之间,年降水量为1000~1700mm,相对湿度在80%以上;自然植被包括针叶林、阔叶林、混交林、灌丛、灌草丛、水生植被等;农田植被包括旱地植被、水田植被、经济林、果木林等。自然植被在水平空间的分布上,表现出较明显的地带性特征,但就全省范围而言,贵州的原生植被多数遭到破坏,有的演变为次生的针叶林、灌丛或草坡,也有甚至成为荒山秃岭。

贵州省著名专家屠玉麟教授根据水热条件复合叠加组成的气候类型提出贵州喀斯特生态系统12个类型和地区,并进一步将贵州喀斯特生态环境类型划分为55个类型系统。总之,贵州是一个地势高低悬殊,地貌类型复杂,气候类型多样,垂直变化显著,植被类型繁多,呈明显亚热带性质,自然生态系统繁杂多样的自然地理区。

遗传多样性:物种的遗传多样性经常受到种群内个体繁殖行为的影响。种群可能由几个个体或者数百个体组成。生物多样性的研究应该是建立在其遗传多样性研究基础之上,因为只有这样才能阐明生物多样性的本质。贵州省作为我国拥有丰富生物多样性的区域,分布许多动植物种,具有很强的地方性。如何破译、认识和利用在喀斯特岩溶山区繁衍生息特殊物种的功能和抗病遗传基因,对推动生物工程,发展高新种养殖业和维护人们的身体健康,振兴贵州经济均具有重大科学意义。例如,贵州农学院采用抗病性基因积累杂交方法,完成的抗病高产小麦品种选育,推广的贵农10号小麦新品种;利用野燕麦与普通小麦远缘杂交,对水稻开展的生物多样性保护与区域可持续发展 光合作用的遗传性研究;1963~1985年采用金黄洛克、奥品屯、新汉夏和本地鸡进行杂交培育的贵农金黄鸡等。贵州省油料科学研究所选育推广的杂交优质油菜新品种油研1、2、3、4、5号,1992年完成的甘蓝型油菜细胞核雄性不育材料的选育及遗传研究;贵州省生物研究所利用野生食用菌选育并推广的黔香1号品种及1985年完成的国家一类保护动物黑颈鹤染色体组型研究;贵州遵义医学院和贵州师范大学等单位,对贵州某些爬行动物、两栖动物和鱼类开展的染色体组型或核型的研究等。但总的说来,贵州省在遗传多样性领域的研究起步较晚,以前的研究大多仅限于染色体核型水平和某些简单遗传标记的应用,远远不能适应生物遗传多样性研究的需要。

物种多样性

动物多样性:已有的记录表明,贵州动物多样性由脊椎动物1014种或亚种以及无脊椎动物 3266种或亚种所组成,其中淡水鱼类202种,两栖类62种和亚种,爬行类101种,鸟类482种和亚种,兽类 167种和亚种;无脊椎动物记录约3266种,其中寡毛类85种、浮游动物类267種、虾类26种、蟹类5种、贝类45种。昆虫有蚊类108种、虻类64种和亚种、虱类40余种、蚤类42种、蝇类114种,其他农林昆虫类2470种。动物种数在国内名列第三位。

植物多样性:就植物多样性资源而言,贵州省迄今己知的维管束植物(包括蕨类与种子植物)有250科1543属5600种(含亚种、变种),种数仅次于云南、四川和广西。其中,药用植物有3600种,其他各类经济植物有1000多种,还有许多至今我们仍未认识的物种。植物种数在国内名列第四位。

大型真菌多样性:据报道,贵州大型真菌种类有966种,隶属44科202属。己描述的野生食用菌有243种,药用菌有186种,毒菌有67种,其中的许多种类属于外生菌根菌。尽管不同作者报道的上述数据有差异,但贵州菌物资源十分丰富乃是不争的事实。贵州近年来描述发表冬小包脚菇(Voluariella brumalis)、任氏灵芝(Ganoderma renii)、高盘灵芝(Ganoderma cupulatiprocerum)、白柄鸡枞菌(Termitomyces albiceps)等菌物新种、中国新纪录数十种,个别种(如冬小包脚菇)非常罕见,迄今仅在贵州境内被发现。贵州复杂多样的自然生态系统同样孕育了种类繁多的菌物类型。

特殊条件下的微生物:地球上有动植物不能生存的各种特殊环境,包括包括极端环境。研究极端条件下的微生物是生物多样性领域中一项极其重要的内容。例如,作为生物多样性的重要组成部分酒曲微生物在制曲和酿酒过程中起着十分重要的作用,它既是酿酒原料的重要组成部分,又直接参与乙醇和香味物质的形成,而特定的生产工艺为酒曲微生物发挥作用提供了相应的外部环境。

贵州拥有十分丰富的极端微生物资源和生长环境,如息峰和石阡温泉中的高温微生物资源,特有的诸如茅台酒酒曲微生物资源,洞穴诸如织金洞、龙宫洞穴微生物资源,贵州境内丰富的能对磷矿、金矿、汞矿以及煤矿进行作用的微生物资源等,研究、保护及开发利用这些宝贵的微生物资源无疑将对我省乃至整个国民经济建设的需求产生不可估量的影响。

生态系统多样性

生态系统的多样性与独特性,贵州省喀斯特森林生态系统由于气候和土壤条件的不同,形成各局有代表性的森林,原生性的森林(常绿阔叶林、喀斯特地区的常绿落叶阔叶混交林,山地垂直带谱的常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、高中山山地针叶林等)及少数由珍稀濒危物种为主构成的森林(珙桐林、秃杉林、福建柏林黄杉林等)是极为珍贵的森林生态系统,不但组成种类复杂多样,而且具有地带性生态环境的代表性更有多种国家重点保护的野生动植物生长其间,成为生物多样性保护的关键类型;广泛分布于各地的次生性针叶林,如马尾松林、杉木林、柏木林、云南松林等具有重要的经济价值,是重要用材林,而且由于分布范围广,面积大,生长迅速,对保护和改善生态环境具有重要意义。贵州省还形成了喀斯特常绿藤本有刺灌丛,喀斯特常绿、落叶藤本有刺灌丛、喀斯特落叶灌丛、喀斯特肉质刺灌丛等生态系统等灌丛生态系统。喀斯特高原山区广泛分布着各类草地,形成了多样的喀斯特草地生态系统,根据草地发育的地形条件和植被特征,可将贵州草地划分为山地丘陵草地、山地丘陵灌木草地、山地丘陵疏林草地、山地草甸草地和河漫滩低地草甸草地五大类。贵州的石漠化地区还形成了脆弱而多样的石漠化生态系统;贵州境内江河、湖泊水库、溶洞温泉众多,是中国水资源较丰富的省区之一,形成了多样的高原湿地生态系统,其中,天然湿地又可分为河流湿地、湖泊湿地、泉水湿地和沼泽草甸湿地4类;人工湿地主要有水库、池塘、沟渠、稻田等。总之由于地理地貌、地质、气候等特殊的自然条件,贵州蕴育着丰富的生物多样性及独特的生态系统在生物多样性保护中具有重要地位和意义。

多个自然保护区

自然保护区,是指对有代表性的自然生态系统、珍稀濒危野生动植物物种的天然集中分布区、有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在的陆地、陆地水体或者海域,依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域。从级别上,自然保护区分为国家级自然保护区和地方级自然保护区;从空间构成上,自然保护区分为核心区、缓冲区和实验区。自然保护区内保存完好的天然状态的生态系统以及珍稀、濒危动植物的集中分布地,应当划为核心区,禁止任何单位和个人进入,也不允许进入从事科学研究活动。核心区外围可以划定一定面积的缓冲区,只准进入从事科学研究观测活动。缓冲区外围划为实验区,可以进入从事科学试验、教学实习、参观考察、旅游以及驯化、繁殖珍稀、濒危野生动植物等活动。

根据贵州省环保厅、林业厅等部门发布的自然保护区名录,以及自然保护区功能区划图,收集截止2018年3月的贵州省自然保护区本底资料。在2000国家大地坐标系(CGCS2000)下,基于高分辨率卫星影像,通过图上同名点的地理匹配,以及经纬网格间的误差计算,实现自然保护区功能区划图与卫星影像之间的地理配准。然后,对每个自然保护区的核心区、缓冲区及实验区进行面状要素矢量化。最后,对面状要素进行拓扑检查,修改合格后,完成贵州省自然保护区空间分布数据的制作,共计10个国家级自然保护区。

贵州宽阔水国家级自然保护区:宽阔水自然保护区位于贵州省遵义市绥阳县,距绥阳县城52千米,南北长8千米,东西宽3千米,总面积达580余公顷。2007年国务院批准建立国家级自然保护区,主要保护对象为原生性亮叶水青冈林为主体的典型亚热带中山常绿落叶阔叶混交林、黑叶猴、红腹锦鸡种群及其自然生境以及大量野生珍稀动植物。

贵州习水中亚热带常绿阔叶林国家级自然保护区:位于贵州省习水县境内,面积48666公顷,1994经晋升为国家级,主要保护对象为中亚热带常绿阔叶林,是贵州省面积最大的国家级自然保护区。习水中亚热带常绿阔叶林国家级自然保护区植物资源十分丰富,通过多年野外考察资料汇总,现已查明区内各类植物有266科、765属、1674种以上。

贵州梵净山国家级自然保护区:贵州梵净山国家级自然保护区位于贵州省东北部的江口、松桃、印江三县交界处。保护区总面积4.19万公顷,1978年确定为国家级自然保护区。保护区主要以亚热带森林生态系统及黔金丝猴、珙桐等珍稀动植物为保护对象。2018年7月2日,中国贵州省梵净山获准列入世界自然遗产名录。

贵州雷公山国家级自然保护区:雷公山国家级自然保护区位于贵州省黔东南中部,地跨雷山、台江、剑河、榕江四县,最高峰海拔2178米,是清水江、都柳江的分水岭,2001年6月被国务院批准为国家级自然保护区。保护区总面积47300公顷,保护区是以保护台湾杉等珍稀生物为主的森林生态系统类型自然保护区。

贵州威宁草海国家级自然保护区:贵州威宁草海国家级自然保护区,位于贵州省西部威宁县县城西南面,保护区面积120平方公里,其中水域面积46.5平方公里,1992年10月27日国务院批准为国家级自然保护区。是一个完整、典型的高原湿地生态系统、是黑颈鹤等228种鸟类的重要越冬地和迁徙中转站;是中国著名三大高原湖泊(草海、滇池,青海湖)之一、贵州最大的高原天然淡水湖泊、中国Ⅰ级重要湿地、国家4A级旅游景区;是世界十大观鸟基地,被美国国家地理杂志评选为世界上最受欢迎的旅游胜地,被誉为“贵州旅游皇冠上的一块蓝宝石”;有“高原明珠”“鸟类王国”等美誉。

贵州麻阳河国家级自然保护区:麻阳河国家级自然保护区位于沿河土家族自治县西北部,麻阳河、洪渡河流域,与黎志峡西岸毗邻,距沿河县城34公里,2003年经国务院批准晋升为国家级自然保护区。麻阳河国家级自然保护区主要保护对象是国家一级重点保护野生动物黑叶猴及其栖息地,属野生动物类型的自然保护区。景区内野生动植物资源种类繁多,享有“野生动植物基因库”的美誉,兼有典型的喀斯特地貌景观和独特的峡谷地貌景观,地貌独特,风光旖旎,是集山、水、洞、峡谷、溪泉、河流、珍稀动植物等一体的景区,极具美学欣赏价值。

贵州茂兰国家级自然保护区:贵州茂兰国家级自然保护区位于贵州省黔南布依族苗族自治州荔波县境内,毗邻广西木伦国家级自然保护区,与广西壮族自治区环江县接壤。保护区地处中亚热带季风湿润气候区,为典型的喀斯特峰丛漏斗和峰丛洼地地貌。保护区海拔430——1078米,面积21285公顷,主要保护对象为喀斯特森林及珍稀动植物。

贵州省佛顶山国家级自然保护区:贵州佛顶山国家级自然保护区位于贵州省东北部、石阡县西南部,东邻镇远县,南与施秉县县级佛顶山自然保护区相邻,地跨扶堰、甘溪、中坝三个乡镇,总面积15200公顷。佛顶山处于武陵山脉与苗岭山脉主峰间,扮演着重要的生物扩散廊道角色,是乌江重要支流龙川河、余庆河的河源区,黔东重要的水源涵养林区。佛顶山于2009年被国家地理杂志评为全国十大非著名山峰,山体高大,因近邻武陵山主峰梵净山,被誉为梵净山的“姊妹山”。

贵州赤水桫椤国家级自然保护区:赤水桫椤国家级自然保护区位于贵州省赤水中部葫市镇金沙沟一带,离赤水城40公里,赤枫公路旁侧。赤水桫椤自然保护区是世界上以桫椤及其生存环境为保护对象的唯一的自然保護区,也是中国距离长江最近的一处国家级自然保护区之一,拥有世界上数量最多、面积最广的桫椤林区。

贵州大沙河国家级自然保护区:贵州大沙河国家级自然保护区位于贵州省道真仡佬族苗族自治县北缘,南北长24.82km,东西宽42.04km,总面积26990公顷。2018年5月31日,经国务院批准晋升为国家级自然保护区,是以保护银杉、黑叶猴等珍稀濒危物种及其自然生境的森林生态系统类型自然保护区。

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