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        哈巴雪山省級自然保護(hù)區(qū)植被分布特征及其多樣性保護(hù)研究

        2020-03-22 12:02:26吳學(xué)靖余昌元
        林業(yè)調(diào)查規(guī)劃 2020年1期
        關(guān)鍵詞:寒溫哈巴針葉林

        吳學(xué)靖,余昌元

        (云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,云南 昆明 650051)

        1 研究區(qū)概況

        哈巴雪山省級自然保護(hù)區(qū)(以下簡稱“保護(hù)區(qū)”)位于滇西北迪慶藏族自治州香格里拉市東南部,青藏高原向云南高原過渡地帶,是橫斷山系和三江并流世界自然遺產(chǎn)地的重要組成部分,于1984年4月經(jīng)云南省人民政府批準(zhǔn)(云政函(1984)36號)建立,主要保護(hù)對象為寒溫性針葉林生態(tài)系統(tǒng)、亞高山高山草甸生態(tài)系統(tǒng)、高山垂直自然帶景觀、現(xiàn)代海洋性冰川和永久積雪、第四紀(jì)古冰川遺跡、高山峽谷景觀等,屬自然生態(tài)系統(tǒng)類別森林生態(tài)系統(tǒng)類型的中型保護(hù)區(qū)。哈巴雪山主峰海拔 5 396 m,相對高差 3 846 m,是滇西北金沙江上游發(fā)育有典型現(xiàn)代海洋性山岳冰川的極高山之一,東部緊鄰舉世聞名的虎跳峽。行政區(qū)劃上涉及香格里拉市虎跳峽鎮(zhèn)和三壩鄉(xiāng)。地理坐標(biāo)位于東經(jīng)100°02′18″~100°14′30″,北緯27°10′00″~27°24′28″,總面積 21 908.0 hm2。

        2 植被分區(qū)

        根據(jù)《云南植被》(1987年)的植物區(qū)系分區(qū),哈巴雪山自然保護(hù)區(qū)的植物區(qū)系處于中國—喜馬拉雅森林植物亞區(qū)中的滇西、滇西北橫斷山脈小區(qū)。按照《云南植被》區(qū)劃系統(tǒng),保護(hù)區(qū)范圍處于亞熱帶常綠闊葉林區(qū)域的西北部,與青藏高原高寒植被區(qū)域相接。屬亞熱帶常綠闊葉林區(qū)域向青藏高原高寒植被區(qū)域的過渡地帶?!对颇现脖弧穼⒃搮^(qū)域劃為亞熱帶常綠闊葉林區(qū)域中的滇中西北部高中山高原云南松林、云、冷杉林亞區(qū),但從保護(hù)區(qū)的植被垂直分布上分析,更體現(xiàn)了青藏高原高寒植被區(qū)域中青藏高原東南緣寒溫性針葉林、草甸地帶的特征。

        本亞區(qū)處于滇中高原北與青藏高原東南邊緣間,總的地勢由西北向東南傾斜。云南松林在該亞區(qū)山地分布很廣,其海拔上限可達(dá) 3 200 m左右。境內(nèi)的玉龍雪山和哈巴雪山均為海拔 5 000 m以上的高峰,雄峙在金沙江的虎跳峽兩側(cè)。這兩座極高山地發(fā)育了極為發(fā)達(dá)的植被垂直系列,從山麓的亞熱帶基帶類型直到高山凍荒漠植被均有出現(xiàn)。

        保護(hù)區(qū)以主峰高達(dá) 5 396 m的極高山為主體,東南坡延伸至金沙江下虎跳東部 1 600 m的谷底,相對高差 3 796 m。哈巴雪山因巨大的海拔高低差異,形成了明顯的高山垂直性氣候,依次分布著亞熱帶、溫帶、寒溫帶、寒帶等氣候帶,這種氣候又孕育了垂直帶狀分布的生態(tài)系列,保存有完整典型的高山垂直植被系統(tǒng)。

        3 植被分類及分布特征

        3.1 植被分類

        保護(hù)區(qū)遵循《中國植被》、《云南植被》類型編目系統(tǒng)。植被分類系統(tǒng)采用植物群落學(xué)—生態(tài)學(xué)植被分類原則,即主要以綜合植物群落自身特征為分類依據(jù),并考慮群落的生態(tài)關(guān)系。

        3.1.1單位和系統(tǒng)

        采用3個基本等級制,高級單位為植被型,中級單位為群系,基本單位為群叢,并可設(shè)置亞級作輔助和補充。各等級劃分標(biāo)準(zhǔn)和命名依據(jù)《云南植被》編目系統(tǒng)。

        3.1.2保護(hù)區(qū)植被類型

        根據(jù)上述原則,將保護(hù)區(qū)的植被劃分為7個植被型、13個植被亞型、28個群系、30個天然植被群落。其中包含1個人工植被型、2個人工植被亞型和2個人工群系(表1)。

        3.2 植被分布特征

        3.2.1各類植被的面積及景觀特征

        保護(hù)區(qū)屬滇中西北部高中山高原云南松林、云、冷杉林亞區(qū)。區(qū)內(nèi)分布面積最大的為寒溫性針葉林中的長苞冷杉林,其面積占整個保護(hù)區(qū)面積的19.9%;其次為云南松林、干暖河谷灌叢、高山松林和高山草甸,分別占保護(hù)區(qū)面積的16.1%、10.5%、7.4%和6.9%。在所有植被分布中,自然植被占97.5%,整個區(qū)域以自然植被景觀為主體。

        以破碎化程度指標(biāo)表示破碎化,破碎度數(shù)值大則意味著區(qū)域景觀或植被破碎化程度高,破碎度數(shù)值小則區(qū)域景觀或植被破碎化程度低。保護(hù)區(qū)的破碎度為 0.008 81,區(qū)內(nèi)主要植被云南松林、高山松林、長苞冷杉林、干暖河谷灌叢及高山草甸平均斑塊面積均在200 hm2以上,破碎度小,植被的連續(xù)性好。其它天然植被也有較好的連續(xù)性,景觀破碎化不明顯。

        3.2.2植被分布格局

        1)水平分布特征

        水平地帶性植被是與氣候帶對應(yīng)的植被類型,是地區(qū)氣候的基本反映。保護(hù)區(qū)地處青藏高原東南邊緣,橫斷山脈分布地帶,在大地構(gòu)造上屬橫斷山脈褶皺帶。雖同在一個山體,但深切的峽谷和高聳的山體引起了植被在東西和南北向上的分異,其中以南北向的分異占主導(dǎo)地位。南北方向上主要是哈巴雪山山體對水份的阻隔和氣溫相加的聯(lián)合效應(yīng),形成了南北坡植被垂直帶上類型的海拔差異性。

        表1 保護(hù)區(qū)植被類型

        決定植被成帶分布的因素是氣候條件,主要是溫度、水分及其組合狀況。保護(hù)區(qū)地處北緯27°10′00″~27°24′28″,跨越緯距4′28″,南北長22.5 km。其水平差異主要體現(xiàn)在:

        ①南坡地帶性植被分布海拔高于北坡:由于受溫度的影響,分布于保護(hù)區(qū)南坡的地帶性植被如溫涼性針葉林、寒溫性針葉林和寒溫山地硬葉常綠櫟林其海拔上限均高于北坡,相差200 m左右。

        ②交錯分布較為明顯:在海拔 3 300~3 700 m區(qū)域,交錯分布有溫涼性針葉林、寒溫性針葉林、寒溫山地硬葉常綠櫟林、寒溫性灌叢和亞高山草甸5個植被亞型,包含高山松林、長苞冷杉林、麗江云杉林、大果紅杉林、黃背櫟林等11個群系。充分說明保護(hù)區(qū)植被交錯分布十分明顯。

        ③替代現(xiàn)象顯著:在保護(hù)區(qū)內(nèi)最為明顯的替代現(xiàn)象體現(xiàn)在高山松林和云南松林之間。在保護(hù)區(qū)東部和南部,云南松集中分布在海拔 2 900 m以下,海拔 2 900~3 300 m區(qū)域基本被高山松代替,在海拔 2 900 m左右有時可以看到一株樹上同時存在2個種的針束(兩針一束和三針一束同時并存)。高山松在東南向山腰陡坡地段生長和更新均良好,單位面積蓄積量較大。

        2)垂直分布特征

        保護(hù)區(qū)內(nèi)植被垂直帶譜較為豐富和完整,在較小的空間內(nèi)集中了從亞熱帶干暖河谷到高山寒帶的各種植被類型,呈帶狀有規(guī)律地分布在不同的海拔帶上,形成完整、典型的植被垂直帶景觀,植被垂直帶的恒雪線、森林上限和森林下限明顯。由于受金沙江的強(qiáng)烈切割,山高谷深,從終年積雪的哈巴雪山(海拔 5 396 m)到干燥炎熱的保護(hù)區(qū)東部金沙江河谷(1 600 m),相對高差達(dá)3 800 m,因巨大的海拔高低差異,形成明顯的高山垂直性氣候,這種氣候發(fā)育了非常典型而完整的植被垂直帶譜。哈巴雪山山體中上部山地廣泛分布有寒溫性針葉林和高寒草甸,而接近金沙江河谷則為干暖河谷灌叢,屬典型的河谷型植被。

        ① 干暖河谷灌叢:分布于保護(hù)區(qū)東部至南部的金沙江河谷,延河谷呈寬帶狀分布,分布海拔 1 600~2 400 m。金沙江河谷自然條件極差,由于受焚風(fēng)的影響,氣候干暖,土壤干旱瘠薄。

        ② 暖溫性針葉林:保護(hù)區(qū)的暖溫性針葉林有云南松林和華山松林2個群系,主要分布于區(qū)內(nèi)的北部、東部和南部,一般分布在干熱河谷灌叢上部,分布海拔 1 900~2 900(3 300)m。這類植被分布在云霧線以下,氣候條件較為干暖,土壤條件隨坡度的變化而變化。

        ③ 溫涼性針葉林、寒溫山地硬葉常綠櫟林:分布于保護(hù)區(qū)的北部、東部和南部,溫涼性針葉林有高山松林和云南鐵杉林2個群系,其中以高山松林面積最大,該類型分布在暖溫性針葉林的上部,分布海拔 2 900~3 500(3 700)m,與寒溫山地硬葉常綠櫟林交錯分布。屬寒溫性針葉林和暖溫性針葉林的過渡類型。所處環(huán)境空氣濕度較大,土壤條件較好。

        ④ 亞高山草甸:保護(hù)區(qū)內(nèi)的亞高山草甸分布于海拔 3 000~4 000 m,其上限與保護(hù)區(qū)的長苞冷杉林分布上限大致相當(dāng)。

        ⑤ 寒溫性針葉林:該類型是保護(hù)區(qū)的主要植被類型,分布于保護(hù)區(qū)的中上部。分布有長苞冷杉林、麗江云杉林和大果紅杉林3個群系。分布海拔 3 300~4 100(4 300)m,保護(hù)區(qū)的亞高山草甸鑲嵌分布于其中。

        ⑥ 寒溫性灌叢:該類型以杜鵑灌叢為主體,分布于寒溫性針葉林的上部,在哈巴雪山主體山峰下部均有分布,分布海拔 3 300~4 300 m。分布區(qū)域氣候寒冷,濕度大,霜凍嚴(yán)重,紫外線強(qiáng),一年中積雪覆蓋時間較長。

        ⑦ 高山草甸、沼澤化草甸及流石灘疏生草甸:是保護(hù)區(qū)分布海拔最高的植被類型,分布于哈巴雪山主峰永久冰川及陡巖以下的局部區(qū)域,分布海拔 4 000~4 400 m,以高山草甸為主體。分布區(qū)域氣候嚴(yán)寒,濕度大,一年中積雪覆蓋時間長。

        4 植被演替

        從植被分區(qū)上看,保護(hù)區(qū)屬亞熱帶常綠闊葉林區(qū)域向青藏高原高寒植被區(qū)域的過渡地帶,基帶范圍內(nèi)顯域植被類型應(yīng)為寒溫性針葉林中的長苞冷杉林、麗江云杉林、大果紅杉林以及高寒草甸。

        在保護(hù)區(qū)的自然植被垂直帶譜中,顯域植被類型受人為干擾破壞較小,基本保存了原始狀態(tài),這些自然植被在長期對自然環(huán)境的適應(yīng)和改造過程中,形成了穩(wěn)定的植物區(qū)系組成和完整的群落結(jié)構(gòu),顯示出頂級群落特征。而保護(hù)區(qū)內(nèi)分布的云南松林、華山松林、高山松林及硬葉櫟林大多為人為砍伐、燒墾、放牧等反復(fù)干擾破壞,呈現(xiàn)破壞—恢復(fù)—再破壞—再恢復(fù)的次生演替循環(huán)過程。云南松林、華山松林均為常綠闊葉林遭破壞后形成,高山松林則是云冷杉林遭破壞后形成的次生林。這3個植被類型在長期的人為活動影響下成為水平地帶相對穩(wěn)定的次生(亞演替)頂級群落。但在自然演替中則屬過渡的植被類型,最終將向常綠闊葉林和云冷杉林方向發(fā)展。

        保護(hù)區(qū)中低海拔的大多數(shù)次生植被只要不再受到人為因素的干擾,均具有最終向常綠闊葉林演替發(fā)展的潛在變化趨勢,不斷趨近常綠闊葉林。各種原生植被和次生植被是處于各自演替系列中的不同階段,原生植被與各種次生植被可根據(jù)演替關(guān)系串連起來表示它們之間的動態(tài)關(guān)系。不同水平地帶和垂直地帶植被發(fā)展從裸地—草地—灌叢—森林的演替趨勢是相同的,但各演替階段群落的種類組成和群落特征會有所不同,形成不同的演替系列模式。

        保護(hù)區(qū)的亞高山草甸雖然具有向森林群落演替的自然潛力,但這種自然演替變化是極為緩慢的,加之人為干擾的存在,使得這一自然變化過程幾乎陷于停頓。

        5 植被保護(hù)

        5.1 植被保護(hù)價值

        保護(hù)區(qū)是一個完整的哈巴雪山山體,垂直帶譜和垂直景觀明顯,垂直生態(tài)系列完整,植被類型多樣。天然植被垂直帶譜包含了豐富的植物群落,具有較高的遺傳種質(zhì)、物種、生態(tài)系統(tǒng)不同水平層次的生物多樣性,又處于滇西北橫斷山的典型地段,是我國乃至全球不可多得的天然立體生物種質(zhì)資源庫。

        保護(hù)區(qū)高山峽谷地貌有典型的發(fā)育,植被垂直帶譜層次清晰,有一定規(guī)律性。不同性質(zhì)的植被群落在同一山體過渡僅數(shù)百米至幾千米,有上下2條森林線。在216 km2的范圍內(nèi)包含我國南北方的水平地帶植被。同時也是云南省保護(hù)比較完整的寒溫性針葉林基地。

        保護(hù)區(qū)植被保存完好,原生植被尚多。地處金沙江中上游第一層山脊,植被的水源涵養(yǎng)和水土保持功能尤為重要。保護(hù)區(qū)山高谷深,坡度大、土層薄,生態(tài)脆弱,地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重,制約因素多,氣候異常對上下森林線升降,對山洪暴發(fā)與土壤侵蝕均構(gòu)成嚴(yán)重威脅。目前保護(hù)區(qū)植被群落結(jié)構(gòu)和成分較為單調(diào),物種喪失和次生植被面積擴(kuò)大的勢頭未得到遏制和扭轉(zhuǎn),區(qū)內(nèi)人畜活動頻繁,局部地方破壞較嚴(yán)重。應(yīng)加大保護(hù)管理力度,以增強(qiáng)保護(hù)的有效性。

        5.2 優(yōu)先保護(hù)植被

        植被是植物群落的復(fù)合體,其中蘊含著豐富的生物多樣性和生物資源,并為動物提供食物與棲息、繁衍的場所。在生物多樣性保護(hù)日益迫切的當(dāng)下,單純保護(hù)物種是行不通的,必須將物種棲息場所(植物群落)納入生物多樣性保護(hù)的基本目標(biāo)。植被保護(hù)長期缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與等級,因此,要劃定統(tǒng)一的植被保護(hù)類型有一定實際困難。但可根據(jù)各植被類型的自然性、稀有特有性、生物多樣性、脆弱性、維護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定中的重要性、易受干擾性等6個方面來確立優(yōu)先保護(hù)的植被目標(biāo)(表2)。

        從表2可以看出,長苞冷杉林、大果紅杉林、高山草甸、麗江云杉林、高山松林等具有優(yōu)先保護(hù)價值,這6種植被類型均屬全國范圍內(nèi)分布較為狹窄的地帶性植被,同時又是保護(hù)區(qū)主要保護(hù)對象,理應(yīng)得到切實有效的保護(hù)。

        表2 保護(hù)區(qū)各類植被的保護(hù)優(yōu)先性評價

        注:“+++”表示優(yōu)先性高;“++”表示優(yōu)先性中等;“+”表示優(yōu)先性低;

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