鄂西南3個國家級自然保護區(qū)生物多樣性評價

李瑋宜 艾訓儒 姚蘭 朱江

摘 要： 為了科學合理的保護鄂西南3個國家級自然保護區(qū)的生物多樣性，結(jié)合實地調(diào)查與文獻資料分析，參照《區(qū)域生物多樣性評價標準》評價方法，評價了3個國家級自然保護區(qū)的生物多樣性狀況。結(jié)果表明：①星斗山自然保護區(qū)生物多樣性指數(shù)為42.87，七姊妹山自然保護區(qū)為44.25，木林子自然保護區(qū)為49.17，生物多樣性狀況等級都為“中”;②木林子保護區(qū)相比較與星斗山保護區(qū)和七姊妹山保護區(qū)擁有更多生態(tài)系統(tǒng)類型，生物多樣性也更為豐富;③3個自然保護區(qū)內(nèi)共有受威脅物種415種，其中植物231種，動物184種，種類繁多，需要進一步保護。

關(guān)鍵詞： 星斗山;木林子;七姊妹山;多樣性評價

中圖分類號：S759.9?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1004-3020（2021）02-0018-05

Biodiversity Evaluation of Three National Nature Reserves in Southwest Hubei

Li Weiyi（1） Ai Xunru（1，2） Yao Lan（1，2） Zhu Jiang（1，2）

（1.College of Forestry and Horticulture， Hubei University for Nationalities Enshi 445000;2. Key Laboratory of

Biological Resources Protection and Utilization of Hubei Province Enshi 445000）

Abstract： In order to more rationally and scientifically protect the biodiversity of the three national nature reserves in southwestern Hubei，this article combines field investigations and document analysis，and refers to the evaluation methods of the “Regional Biodiversity Evaluation Standards” to evaluate three The status of biodiversity in national nature reserves. The results showed that：①Xingdou Mountain Nature Reserves biodiversity index was 42.87，Qizimei Mountain Nature Reserve was 44.25，Mulinzi Nature Reserve was 49.17，and the biodiversity status was “medium”;②Mulinzi Compared with Xingdoushan Nature Reserve and Qizimei Mountain Nature Reserve，Mulinzi Nature Reserve has more ecosystem types and richer biodiversity;③There are 415 threatened species in 3 nature reserves，including 231 plants. Species，184 species of animals，a wide variety of species，need further protection.

Key words： Xingdou Mountain;Mulinzi;Qizimei Mountain;diversity evaluation

生物多樣性是指生物種類、種內(nèi)遺傳與它們生存環(huán)境構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)的總稱[1]。隨著時代發(fā)展和人類影響，生物多樣性受到嚴峻威脅，生物多樣性的保護已成為全球性的環(huán)境問題，受到國際社會的普遍關(guān)注[2]。中國生物多樣性面臨著嚴重威脅，而保護區(qū)又是維持物種生存、維系生物資源持續(xù)利用的重要手段[3]。進行生物多樣性評價對于摸清生物多樣性現(xiàn)狀、空間分布格局及其變化趨勢有著重要意義，是對生物多樣性進行保護與管理的基礎(chǔ)[4]。本文以湖北省鄂西南的3個國家級自然保護區(qū)（星斗山自然保護區(qū)、七姊妹山自然保護區(qū)和木林子自然保護區(qū)）為評價單元，依據(jù)國家環(huán)境部發(fā)布的國家環(huán)境保護行業(yè)標準[5]，展開生物多樣性評價，為保護區(qū)生物多樣性保護的重點和方向提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

（1）星斗山保護區(qū)，位于鄂西南恩施市、利川市、咸豐縣三市縣境內(nèi)，總面積為68 339 hm2，分為東西2片區(qū)：東部片區(qū)位于利川市、恩施市、咸豐縣三縣（市）交界處（29°57′～30°10′ N，108°57′～109°27′ E）;西部片區(qū)位于利川市境內(nèi)（30°04′～30°14′ N，108°31′～108°48′ E），海拔672～1 751 m。該地區(qū)中亞熱帶及與北亞熱帶的過渡帶，屬亞熱帶大陸性季風氣候，降水充沛，雨熱同期，且暴雨較多，年降雨量達1 300 mm以上。區(qū)域內(nèi)土壤類型主要有黃壤、黃棕壤和棕壤，黃壤分布在海拔800 m以下，黃棕壤分布在800～1 500 m范圍內(nèi)，海撥1 500 m左右大致為黃棕壤與棕壤的分界線[6]。

（2）七姊妹山保護區(qū)，位于恩施州宣恩縣的東部（109°38′30″～109°47′00″E，29°39′30″～30°05′15″N），南部與湖南八大公山相連接，總面積為34 550 hm2。整個保護區(qū)地形復雜，地勢西北高東南低，海拔650.0～2 014.5 m。該區(qū)屬典型的大陸性季風濕潤氣候，地處中亞熱帶向北亞熱帶的過渡地區(qū)，水熱資源豐富、冬暖夏涼、風力小、濕度大，年降水量變幅在1 164.2～2 204.7 mm之間。土壤類型隨海拔變化由低到高依次分布有黃壤、黃棕壤和棕壤。

（3）木林子保護區(qū)，該保護區(qū)位于恩施州鶴峰縣境內(nèi)，地理坐標（109°59′30″～110°17′58″ E，29°55′59″～30°10′47″ N），總面積為20 838 hm2，海拔610.0～2 095.6 m，屬武陵山脈北支余脈，地勢由西北東南向中間逐漸傾斜。該區(qū)屬亞熱帶季風性濕潤氣候，雨熱同期，時空分布不均，年降水量1 733 mm，春秋多陰雨，夏季雨量較多，冬季雨少霧多，年平均相對濕度為82%，無霜期270～279 d。年平均氣溫為15.5 ℃，最冷月（1月）平均氣溫為4.6℃，最熱月（7月）平均氣溫為26℃。土壤類型以黃壤、黃棕壤、棕壤為主。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)主要來源于《湖北星斗山自然保護區(qū)科學考察集》[7]《湖北七姊妹山自然保護區(qū)科學考察與研究報告》[8]以及《湖北木林子自然保護區(qū)森林多樣性研究》[9]，并參考中國珍稀瀕危植物信息系統(tǒng)[10]和中國外來入侵物種信息系統(tǒng)[11]。

2.2 評價指標及其內(nèi)涵

依據(jù)《區(qū)域生物多樣性評價標準》[4]，對野生維管束植物豐富度、野生動物豐富度、生態(tài)系統(tǒng)類型多樣性、物種特有性、受威脅物種的豐富度、外來物種入侵度等6項指標進行評價。

（1）物種豐富度指被評價區(qū)域內(nèi)所記錄的野生動植物的物種數(shù)。

（2）生態(tài)系統(tǒng)類型多樣性指被評價區(qū)域內(nèi)植被類型數(shù)，以群系為分類的基本單位進行劃分。

（3）物種特有性

指被評價區(qū)域內(nèi)特有種的相對數(shù)量。其計算方法：

ED=NEV/635+NEP/36622

式中：ED ——物種特有性;

NEV ——評價區(qū)域特有的野生動物的種數(shù);

NEP ——評價區(qū)域特有的野生維管束植物的種數(shù);

635 ——一個縣域內(nèi)野生動物種數(shù)的參考最大值;

3662 ——一個縣域內(nèi)野生維管束植物種數(shù)的參考最大值。

（4）受威脅物種豐富度指區(qū)域內(nèi)《世界自然保護聯(lián)盟（IUCN）瀕危物種紅色名錄》收錄的瀕危物種。其計算方法：

RT=NTV/635+NTP/36622

式中：PT ——受威脅物種的豐富度;

NTV——評價區(qū)域受威脅的野生動物的種數(shù);

NTP——評價區(qū)域受威脅的野生維管束植物的種數(shù)。

（5）外來物種入侵度指被評價區(qū)域內(nèi)外來入侵物種數(shù)與本地野生維管束植物和野生高等動物種數(shù)的和之比。其計算方法：

EI=NI（NV+NP）

式中：EI——外來物種入侵度;

NI——評價區(qū)域外來人侵物種數(shù);

NV——評價區(qū)域野生動物的種數(shù);

NP——評價區(qū)域野生維管束植物的種數(shù)。

2.3 評價指標的歸一化處理

評價指標歸一化方法：

歸一化后的評價指標=歸一化前的評價指標×歸一化系數(shù)。其中，歸一化系數(shù)=100/A最大值，A最大值為被計算指標歸一化處理前的最大值。根據(jù)國家環(huán)境保護部發(fā)布的中華人民共和國國家環(huán)境保護行業(yè)標準《區(qū)域生物多樣性評價標準》[4]確立各指標的參考最大值和權(quán)重，見表1。

2.4 生物多樣性指數(shù)（BI）計算方法

生物多樣性指數(shù)（BI）計算方法：

BI=RV'×0.2+RP'×0.2+DE'×0.2+ED'×0.2+RT'×0.1+（100-EI'）×0.1

式中：BI—生物多樣性指數(shù)

RV'、RP'、DE'、ED'、RT'、EI'—歸一化后各項指標值

2.5 生物多樣性狀況分級

根據(jù)生物多樣性指數(shù)（BI），將生物多樣性狀況分為高、中、一般和低4級，見表2。

3 研究結(jié)果

3.1 各保護區(qū)生物多樣性狀況

（1）星斗山自然保護區(qū)生物多樣性評價結(jié)果如表3所示，每項指標的統(tǒng)計如下：

星斗山保護區(qū)共計有維管束植物（包括蕨類植物，裸子植物和被子植物）200科843屬2 033種，其中蕨類植物30科59屬132種，裸子植物8科22屬28種，被子植物162科762屬1 873種;保護區(qū)共有陸生脊椎動物378種，其中獸類共8目24科72種，鳥類17目46科226種，兩棲類2目9科38種，爬行類2目11科42種;區(qū)內(nèi)共有生態(tài)系統(tǒng)類型21個植物群系，分屬于4個植被型組8個植被型;區(qū)內(nèi)野生維管束植物屬于中國特有的有17種，共有珍惜瀕危保護植物37種，I級8種，II級29種;列入《國際貿(mào)易公約》的瀕危野生動物57種，即獸類19種，鳥類34種，爬行類2種，兩棲類2種，其中屬國際I級瀕危動物10種，國家II級瀕危動物34種，國際III級瀕危動物13種;保護區(qū)內(nèi)共有外來入侵植物21種。

（2）七姊妹山自然保護區(qū)生物多樣性評價結(jié)果如表4所示，每項指標的統(tǒng)計如下：

七姊妹山保護區(qū)共計有維管束植物（包括蕨類植物，裸子植物和被子植物）183科752屬2 027種，其中蕨類植物24科47屬119種，裸子植物8科16屬20種，被子植物151科689屬1 888種;保護區(qū)共有陸生脊椎動物355種，其中獸類8目24科67種，鳥類15目4科225種，兩棲類2目8科26種，爬行類3目10科37種;區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)類型共有30個植物群系，分屬于5個植被型組9個植被型;區(qū)內(nèi)野生維管束植物屬于中國特有的有17種，共有珍惜瀕危保護植物41種，I級7種，II級17種，III級17種;列入《國際貿(mào)易公約》的瀕危野生動物62種，即獸類22種，鳥類37種，爬行類1種，兩棲類2種，其中屬國際I級瀕危動物10種，國家II級瀕危動物41種，國際III級瀕危動物11種;保護區(qū)內(nèi)共有外來入侵植物19種。

（3）木林子自然保護區(qū)生物多樣性評價結(jié)果如表5所示，每項指標的統(tǒng)計如下：

木林子保護區(qū)共計有維管束植物（包括蕨類植物，裸子植物和被子植物）206科943屬2 797種，其中蕨類植物35科76屬283種，裸子植物7科9屬28種，被子植物164科848屬2 486種;保護區(qū)共有陸生脊椎動物302種，其中獸類8目23科78種，鳥類14目35科155種，兩棲類2目7科24種，爬行類2目10科45種;區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)類型共有34個群系，分屬于3個植被型組7個植被型;保護區(qū)內(nèi)野生維管束植物屬于中國特有的有27種，共有珍惜瀕危保護植物153種;列入《中國物種紅色名錄》的野生動物共有65種，其中極危4種，瀕危10種，易危31種，近危20種;保護區(qū)內(nèi)共有外來入侵植物28種。

3.2 生物多樣性評價結(jié)果

鄂西南3個自然保護區(qū)的生物多樣性評價指數(shù)分別為星斗山自然保護區(qū)42.87，七姊妹山自然保護區(qū)44.25，木林子自然保護區(qū)49.17，即生物多樣性等級為中（30≤BI<60），說明保護區(qū)的物種較豐富，特有屬、種較多;生態(tài)系統(tǒng)類型較多;部分地區(qū)生物多樣性十分豐富。由于調(diào)查的區(qū)域被列入國家級自然保護區(qū)，而且經(jīng)過長時間的保護管理，保護區(qū)內(nèi)動植物種類都比較豐富，生態(tài)系統(tǒng)類型復雜多樣，非常適合生物的繁殖和生長，較好的保護了大部分的受威脅物種，也有效地防止了外來物種的入侵，使保護區(qū)內(nèi)的外來物種入侵程度比較低，間接地保護了當?shù)匚锓N的生存環(huán)境和發(fā)展空間。

4 評價結(jié)論

通過鄂西南3個國家級自然保護區(qū)的生物多樣性評價結(jié)果分析，得到以下幾點結(jié)論：

（1）木林子保護區(qū)單位面積內(nèi)的野生動植物資源比較豐富。面積為20 838 hm2的保護區(qū)動植物種類共計3 099種，其中野生維管束植物206科943屬2 797種，陸生脊椎動物共有302種。相較于七姊妹山保護區(qū)，總面積為34 550 hm2的區(qū)域內(nèi)共有野生動植物2 382種，星斗山保護區(qū)總面積為68 339 hm2的區(qū)域內(nèi)共有野生動植物2 411種。由此可見，雖然木林子保護區(qū)的野生動物種類不占絕對優(yōu)勢，但單位面積內(nèi)野生動植物種類優(yōu)勢明顯。

（2）木林子保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的類型相對復雜、多樣，為生物提供了良好的生活環(huán)境。保護區(qū)內(nèi)共有34個群系，分屬于3個植被型組7個植被型。相較于七姊妹山和星斗山保護區(qū)擁有更多植被類型，不僅體現(xiàn)了木林子保護區(qū)植物種類的豐富，同時也為保護區(qū)內(nèi)的野生動提供了良好的棲息環(huán)境。

（3）鄂西南3個自然保護區(qū)有銀杏Ginkgo biloba、珙桐Davidia involucrata、光葉珙桐Davidia involucrata vilmoriniana、黃杉Pseudotsuga sinensis、篦子三尖杉Cephalotaxus oliveri、厚樸Magnolia officinalis、凹葉厚樸Magnolia officinalis biloba、香果樹Emmenopterys henryi、閩楠Phoebe bournei、紅豆樹Ormosia hosiei和毛紅椿Toona ciliata pubescens共9科11種相同的中國特有植物。這些物種適應于不同的保護區(qū)地理環(huán)境。

（4）保護區(qū)內(nèi)受威脅物種種類繁多，亟待得到進一步保護。根據(jù)生物多樣性評價，木林子自然保護區(qū)內(nèi)國家珍稀瀕危保護植物有153種，野生動物種類共有65種，受威脅物種豐富度是三個保護區(qū)中最高的。隨著保護區(qū)內(nèi)的人類活動加劇，生態(tài)系統(tǒng)受到影響，生物的生存環(huán)境也隨之改變，受威脅物種是更容易、更接近滅絕的物種[12]。

（5）保護區(qū)內(nèi)存在一定的外來入侵物種的威脅。木林子自然保護區(qū)有外來入侵植物19科27種，星斗山和七姊妹山自然保護區(qū)分別有外來入侵植物13科17種，三個保護區(qū)都處于較好的保護狀態(tài)，但隨著保護區(qū)內(nèi)旅游資源的逐步開發(fā)，人類活動逐漸頻繁，因此，保護區(qū)內(nèi)存在著潛在的生物入侵威脅。

參考文獻

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（責任編輯：唐 嵐）

收稿日期：2020-09-18

基金項目：中國生態(tài)環(huán)境部生物多樣性調(diào)查評估項目“武陵山生物多樣性保護優(yōu)先區(qū)域東北部湖北地區(qū)高等植物多樣性調(diào)查與評估”（2019HJ2096001006）。

作者簡介：李瑋宜（1995～），女，湖北恩施，碩士研究生，研究方向：森林生態(tài)與生物多樣性保護。