七星峰國家森林公園草本植物多樣性及應(yīng)用價(jià)值

葛春秀，穆丹，梁英輝，李青楠

（佳木斯大學(xué)，黑龍江 佳木斯 154007）

植物資源多樣性調(diào)查與植物區(qū)系分析對國家森林公園的經(jīng)營和保護(hù)有著重要的意義，有助于將其各項(xiàng)功能發(fā)揮最大化，對園內(nèi)植被進(jìn)行更加有效的保護(hù)。森林中草本植物種類繁多，所占比重較大，通過對七星峰國家森林公園內(nèi)草本植物資源實(shí)地考察，針對該園草本植物資源形成本底數(shù)據(jù)，能夠?qū)|北地區(qū)植物資源庫進(jìn)行補(bǔ)充。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，闡述其應(yīng)用價(jià)值，提出相應(yīng)的開發(fā)保護(hù)對策。不僅能為七星峰國家森林公園的建設(shè)與管理提供借鑒，也可為黑龍江乃至整個(gè)東北地區(qū)森林公園的培育和經(jīng)營管理提供科學(xué)依據(jù)，并對東北地區(qū)野生植物資源的保護(hù)和可持續(xù)利用具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 樣地概況

七星峰國家森林公園坐落于三江平原東部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)130°50＇～131°11＇、北緯46°18＇～46°42＇，是國家AAA級(jí)風(fēng)景區(qū)。七星峰國家森林公園位于黑龍江省雙鴨山市、集賢縣與樺南縣三地的交界之處，地處于完達(dá)山脈那丹哈達(dá)嶺西北走向支嶺下部［1］。公園內(nèi)山脈走勢陡峭，峰巒疊嶂，主要綿延于西北和東南方向，平均海拔為420 m，其中最著名的七星砬子是公園內(nèi)海拔最高點(diǎn)，達(dá)到852.7 m。該森林公園地處于溫帶大陸性季風(fēng)氣候帶，年平均溫度為2.3℃，無霜期120 d，年降雨量552 mm。園內(nèi)森林植被茂密，適宜野生動(dòng)物棲息與繁衍，森林覆蓋率極高的同時(shí)，林下草本植物數(shù)量、種類也極其豐富。

1.2 研究方法

研究工作依據(jù)不同的生境類型和海拔梯度對七星峰國家森林公園內(nèi)草本植物進(jìn)行采樣調(diào)查［2］，將公園內(nèi)劃分為4種生境，分別為山頂、山腰、灌叢以及草地。在每種生境中分別設(shè)置50 m×50 m的樣地，每個(gè)樣地內(nèi)共選取25個(gè)樣方，每個(gè)樣方大小為1 m×1 m。在調(diào)查過程中將觀察到的草本植物進(jìn)行鑒定，記錄其個(gè)數(shù)和株高等。參照《中國植物志》《東北草本植物志》以及查閱相關(guān)文獻(xiàn)鑒定樣地內(nèi)的草本植物［3］，確定植物所在的科、屬和種，并根據(jù)所調(diào)查的信息確定優(yōu)勢種以及常見種。

由于公園內(nèi)草本植物種類較多，且草本植物生物學(xué)特征不同，參照楊楠等［4］的調(diào)查方法，將調(diào)查分為三個(gè)階段，第一階段在2021年的6月初至7月初，保證最少每月兩次頻率的調(diào)查，調(diào)查并記錄花期較早的植物；第二階段定在7月中旬到8月下旬之間，此階段為大多數(shù)草本植物開花時(shí)期，重點(diǎn)調(diào)查灌叢區(qū)和草地區(qū)等適宜草本植物生長的樣地；第三階段為在9月初，調(diào)查記錄開花較晚的草本植物，并對該公園內(nèi)草本植物補(bǔ)充調(diào)查。

1.3 指標(biāo)選取

根據(jù)測量所得數(shù)據(jù)，針對各個(gè)樣方中植物的高度、密度和蓋度等，計(jì)算出園內(nèi)所調(diào)查草本植物的重要值。以重要值為基礎(chǔ)，根據(jù)多樣性測度指數(shù)應(yīng)用的廣泛程度，從優(yōu)勢度、多樣性以及均勻度三個(gè)方面來具體分析草本植物群落的多樣性特征。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Excel2010軟件統(tǒng)計(jì)并分析物種的重要值和多樣性指數(shù)，運(yùn)用DPS 7.0專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件對于不同生境內(nèi)草本植物群落相似性指數(shù)進(jìn)行分析。多樣性指數(shù)公式：

優(yōu)勢度指數(shù)公式：

均勻度指數(shù)公式：

式中，N為樣方總數(shù)，S為物種總數(shù)，Pi為種i的相對重要值［5］。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物區(qū)系特征

植物區(qū)系是某種地區(qū)植物類型的多樣性和變異程度的代表特征，它從某種意義上反映了區(qū)域區(qū)系的復(fù)雜狀況，是植物長期不斷發(fā)展和進(jìn)化的結(jié)果，目的是適應(yīng)周邊環(huán)境變化［6］。

2.1.1 植物區(qū)系基本組成

七星峰國家森林公園內(nèi)草本植物共計(jì)95種，隸屬于21科70屬，見表1所示。其中種數(shù)居于首位的為菊科（Asteraceae）植物，有18種，占18.95%；毛茛科（Ranunculaceae）其次，有13種，占13.68%。禾本科（Poaceae）、薔薇科（Rosaceae）、石竹科（Caryophyllaceae）各觀察到8種植物，各占全部種數(shù)8.42%；豆科（Fabaceae）植物有6種，占全部種數(shù)6.32%；唇形科（Lamiaceae）植物5種，占全部種數(shù)5.26%；觀察到種數(shù)2～4種的有7科，為桔?？疲–ampanulaceae）、傘形科（Apiaceae）、堇菜科（Violaceae）、玄參科（Scrophulariaceae）、報(bào)春花科（Primulaceae）、十字花科（Brassicaceae）和旋花科（Convolvulaceae），占全部科數(shù)33.33%。另外還有7科植物為1科1屬1種，共占總科數(shù)33.33%，分別為天南星科（Araceae）、千屈菜科（Lythraceae）、敗醬科（Valerianaceae）、車前（Plantaginaceae）科、蕁麻科（Urticaceae）、木賊科（Equisetaceae）、和柳葉菜科（Onagraceae）。綜上數(shù)據(jù)表明，可以看出七星峰國家森林公園草本資源較為豐富，不是一個(gè)或幾個(gè)科占主導(dǎo)地位。

表1 七星峰國家森林公園草本植物科屬概覽Tab.1 The overview of herbaceous plants in Qixingfeng National Forest Park

2.1.2 植物區(qū)系地理成分

2.1.2.1 科的區(qū)系特征

世界分布科是指在世界范圍上廣泛分布的科，它們廣泛分布在世界各大洲之間，但也有其主要的區(qū)域分布差異［7］。七星峰國家森林公園共觀察到草本植物21科，由表2可知，在公園內(nèi)調(diào)查記錄的21科植物中，屬世界分布科的草本植物最多，共有7科，占總科數(shù)33.33%；屬北溫帶分布的植物有4科，占19.05%；有3科植物屬泛熱帶分布，占總數(shù)14.29%；2科植物屬于舊世界熱帶分布和舊世界溫帶分布；屬熱帶亞洲和熱帶美洲分布、溫帶亞洲分布和東亞分布的植物僅1科。

2.1.2.2 屬的區(qū)系特征

七星峰國家森林公園內(nèi)草本植物共有70屬，遵循吳征鎰院士編纂的《中國種子植物屬的分布區(qū)類型》對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分類，將其劃分為以下10個(gè)類型（表2）。世界分布、北溫帶分布和泛熱帶分布為主要優(yōu)勢類型，所占比例較大，依次占總屬數(shù)的34.29%、21.43%和17.14%。由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，世界分布類型的屬最多，在我國分布廣泛，如飛蓬屬（Erigeron）、獨(dú) 行 菜 屬（Lepidium）、千 屈 菜 屬（Lythrum）等；其次是溫帶分布類型，溫帶分布屬的分布范圍比較廣，主要集中在溫帶到寒溫帶地區(qū)的世界中高緯度地區(qū)，也有些延伸到熱帶到亞熱帶的山地溫帶。調(diào)查中屬溫帶分布類型的有委陵菜屬（Potentilla）、兩型豆屬（Amphicarpaea）、柳蘭屬（Chamerion）、打碗花屬（Calystegia）、柳穿魚屬（Linaria）、白屈菜屬（Chelidonium）等；熱帶分布屬以苦荬菜屬（Ixeris）為主，詳見表2。綜合來看，七星峰國家森林公園的草本植物區(qū)系比較豐富，成分比較復(fù)雜，種類也比較多。具有北溫帶植物的典型區(qū)系特征，但個(gè)體特征不明顯。

表2 七星峰國家森林公園草本植物分布區(qū)類型Tab.2 Types of herbaceous plant distribution in Qixingfeng National Forest Park

2.2 植物群落特征

2.2.1 植物群落多樣性特征

如表3所示，4種不同生境中草本植物群落多樣性指數(shù)（H＇）數(shù)量關(guān)系由高到低依次是草地＞灌叢＞山腰＞山頂生境；均勻度指數(shù)（J）數(shù)量關(guān)系由高到低依次是草地＞灌叢＞山腰=山頂生境，山腰和山頂生境多為松柏等喬木，且環(huán)境相似，故這兩個(gè)生境草本植物均勻度指數(shù)相同；優(yōu)勢度指數(shù)（C）數(shù)量關(guān)系由高到低依次是草地＞灌叢＞山腰＞山頂生境。由此可見，草地生境由于地面開闊，水源豐富，且光照充足，是草本植物最適宜的生長環(huán)境，山頂由于木本植物較多，草本植物相對來說各項(xiàng)生態(tài)資源競爭力較弱，故各項(xiàng)指數(shù)均為最少。

表3 七星峰國家森林公園草本植物群落多樣性指數(shù)表Tab.2 Diversity index of herbaceous plant communities in Qixingfeng National Forest Park

2.2.2 植物群落相似性分析

七星峰國家森林公園所取的山頂、山腰、灌叢以及草地四種生境之間草本植物群落多樣性詳見表4，其中草地生境和灌叢生境的相似性最高，原因是兩種樣地相鄰且受人為因素影響較多，植物生長環(huán)境較為相似。而山頂和山腰生境卻相反，受人為因素影響相對較少，相似性最低。

表4 七星峰國家森林公園不同生境草本植物群落相似性指數(shù)表Tab.4 Similarity index of herbaceous plant communities in different habitats of Qixingfeng National Forest Park

2.3 園內(nèi)野生草本植物的應(yīng)用價(jià)值

2.3.1 園內(nèi)野生草本植物的藥用價(jià)值

七星峰國家森林公園中不乏多種具有藥用價(jià)值的草本植物，共計(jì)67種，能夠作為防御疾病的中藥材料，均在相關(guān)草本植物文獻(xiàn)中有所記載［8-9］。如升麻（Cimicifuga foetida），具有升陽、解毒的作用，對于頭痛寒熱、喉痛、口瘡等癥狀都具有較好的療效［10］。較為常見的黃花烏頭（Aconitum coreanum），有治療正頭痛、寒濕痹痛、口歪眼斜等癥狀的功效，但其塊根有毒，內(nèi)服之前必須經(jīng)過炮制。除治療人類疾病外，其塊根浸液對小麥的稈銹病起到防治作用［11］。柳穿魚（Linaria vulgaris），具有清熱解毒、涼血消腫之效［12］。蒼耳（Xanthium sibiricum），全草、根、花、以及帶有總苞的果實(shí)均可入藥，對于呼吸系統(tǒng)、心血管疾病抗炎有藥理作用，同時(shí)還可起到降血糖的功效［13］。在公園內(nèi)隨處可見的車前（Plantago asiatica），其利尿效果顯著是廣為人知的，除此之外，車前的祛痰、降壓以及抗菌作用也十分顯著。它能作用于呼吸中樞，有強(qiáng)烈止咳效果，能增強(qiáng)氣管、支氣管粘液的分泌，以此達(dá)到祛痰作用［14］。

2.3.2 園內(nèi)野生草本植物的食用價(jià)值

近年來，食用純天然的野生植物也開始隨著生活水平的提高漸漸受到人們的追捧。研究表明，野菜與傳統(tǒng)種植蔬菜相比具有更高的營養(yǎng)價(jià)值，并且有純天然、無公害的特點(diǎn)［15］。七星峰國家森林公園內(nèi)具有諸多食用價(jià)值的草本植物，共計(jì)16種，如車前、苦荬菜（Ixeridium sonchifolium）、東北蒲公英（Taraxacum ohwianum）、薺菜（Capsella bursa-pastoris）、東北堇菜（Viola mandshurica）等。公園內(nèi)也可依此進(jìn)行適度開發(fā)，以增加經(jīng)濟(jì)收益。

3 結(jié)論

對于七星峰國家森林公園的野外實(shí)地調(diào)查研究中，共識(shí)別鑒定草本植物數(shù)目為95種，隸屬21科70屬。從植物屬的多樣性來看，位居第一的是銀蓮花屬（Anemone），其次為烏頭屬（Stellaria）、繁縷屬（Stellaria）、委陵菜屬等，僅含一種植物的屬有51個(gè)，占總植物屬數(shù)目的72.86%。從植物種的多樣性來看，菊科植物物種數(shù)居于首要地位，毛茛科植物居于第二位，菊科、毛茛科植物物種數(shù)共占調(diào)查總物種數(shù)的32.63%；薔薇科、禾本科、石竹科植物物種數(shù)占調(diào)查總物種數(shù)25.26%。其余僅含有1種植物的科有7個(gè)，占草本植物中科總種數(shù)33.33%。可見，七星峰國家森林公園內(nèi)草本植物科和屬種類繁多、并不單一，但是缺乏特有的植物種類。區(qū)系分析結(jié)果表明，園內(nèi)植物區(qū)系分布錯(cuò)綜復(fù)雜且與地理位置相適應(yīng)。世界分布屬24個(gè)，包括飛蓬屬、獨(dú)行菜屬、千屈菜屬等，占總數(shù)34.29%。除世界分布外，還有明顯的北溫帶植物特點(diǎn)，北溫帶分布屬數(shù)目為15個(gè)，占總數(shù)21.43%。園內(nèi)草本藥用植物、食用植物資源十分豐富，藥用植物共計(jì)67種，食用植物共計(jì)16種。

4 園內(nèi)野生草本植物資源管理保護(hù)建議

4.1 加大管理力度以及健全保護(hù)措施

七星峰國家森林公園對游客部分開放，且入口并不唯一，游客活動(dòng)范圍廣泛且自由度高。應(yīng)以保護(hù)園內(nèi)草本植物為出發(fā)點(diǎn)，適度加大管理力度，嚴(yán)格確定草本植物保護(hù)范圍并制定有效措施，減少人類活動(dòng)對草本植物多樣性的不利影響。對于某些具有特殊價(jià)值的草本植物資源，如柳葉繡線菊（Spiraea salicifoliab）、長尾婆婆納（Veronica longirolia）等觀賞植物資源，東北蒲公英、薺菜等食用植物資源，要嚴(yán)防人為挖采造成的生境破壞，可采取的方法有：（1）適度增設(shè)管理人員數(shù)量，派專人監(jiān)督管理，加強(qiáng)管理力度；（2）制定游客守則，通過在園區(qū)內(nèi)擺放告示牌及懸掛橫幅標(biāo)語等方式規(guī)范游客行為；（3）制定相應(yīng)措施明確責(zé)任，以防園內(nèi)草本植物資源遭到破壞。

4.2 加強(qiáng)草本植物多樣性調(diào)查研究工作

七星峰草本植被狀況對于保護(hù)樺南縣、集賢縣、雙鴨山市三地自然生態(tài)系統(tǒng)都有重要意義，應(yīng)重視草本植物多樣性調(diào)查研究工作，提高精細(xì)化管理水平。園內(nèi)野生草本植物資源雖然種類繁多，但其中一些觀賞植物與藥用植物的生態(tài)習(xí)性、分布范圍與多度等特征還尚未明確，需要對其進(jìn)行更為深入的探查、記錄與了解分析。為了能在未來更加合理有效地保護(hù)園區(qū)內(nèi)的草本植物資源多樣性，公園的相關(guān)管理者應(yīng)聯(lián)合專業(yè)人士進(jìn)一步對森林公園內(nèi)植物資源進(jìn)行更加全面詳細(xì)的調(diào)查研究，特別是針對珍貴植物資源、藥用資源和觀賞資源，結(jié)合其特征制定相應(yīng)的有效的管理方案與合理的保護(hù)建議，對草本植物資源進(jìn)行科學(xué)、合理的保障，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。

4.3 發(fā)展保護(hù)小區(qū)

可按照珍稀草本植物的瀕危等級(jí)進(jìn)行評估，對分布集中、數(shù)量較多的重點(diǎn)保護(hù)野生草本植物建立自然保護(hù)小區(qū)，做好野外生長監(jiān)測工作，這樣既可以進(jìn)行定期保護(hù)，又可根據(jù)群落演替規(guī)律對草本植物資源永續(xù)利用。

4.4 就地保護(hù)與其他保護(hù)手段相結(jié)合

雖然對于草本植物資源的保護(hù)重點(diǎn)在于在建立森林公園，但某些珍稀瀕危植物易受環(huán)境因素影響，滅絕風(fēng)險(xiǎn)較高，做好就地保護(hù)的同時(shí)，必要時(shí)還應(yīng)采取其他輔助手段，如種質(zhì)資源收集、低溫等方法保存以及人工繁育，建立物種信息數(shù)據(jù)庫，科學(xué)開展精準(zhǔn)保育工作。