生态观鸟为致富插上“翅膀”——广西弄岗国家级自然保护区发展生态观鸟经济助推乡村振兴案例

崇左市广西弄岗国家级自然保护区(以下简称弄岗自然保护区)生态环境优美、物种资源丰富。2014年起,当地政府通过加大宣传科普教育和着力发展“观鸟经济”,改变当地群众从抵触到主动参与保护的生态保护观念,走出一条生态扶贫、旅游扶贫的新路子。一、案例背景弄岗自然保护区位于广西西南部,建于1979年,跨龙州和宁明两县,总面积10077.5公顷,是全国唯一拥有北热带石灰岩季节性雨林生态系统的自然保护区,被誉为中国喀斯特生物物种的“诺亚方舟”。

广西弄岗自然保护区中国无忧花群落木质藤本的多样性及其空间分布格局

木质藤本植物是热带森林生物多样性的重要组成部分,但在生物多样性丰富的北热带喀斯特森林中,木质藤本的多样性及其空间分布格局鲜为人知。本研究以广西弄岗自然保护区北热带喀斯特季节性雨林的典型群落类型——中国无忧花(Saraca dives)群落为对象,基于100个10 m×10 m样方的调查数据,分析群落中木质藤本的多样性及其空间分布格局,以揭示木质藤本的多样性分布以及不同类群间空间分布格局的差异。结果表明:(1)在1 hm2中国无忧花群落中,共有木质藤本52种,分属25科43属,占木本植物种类数的55.32%;木质藤本的Simpson指数为0.909,Shannon指数为2.842,Pielou均匀度指数为0.723,总体多样性较高;群落中优势种和特有种较为明显,物种丰富度和多度最高的科分别是豆科(Fabaceae)和葡萄科(Vitaceae),扁担藤(Tetrastigma planicaule)为重要值排名第一的优势种,特有性物种占总物种数的34.61%。(2)木质藤本在0~25 m空间尺度呈聚集分布,通过泊松异质性零模型剔除生境异质性后,发现随着空间尺度增大,木质藤本趋于随机分布;就木质藤本种类而言,剔除生境异质性后,70%以上木质藤本种类在一定尺度上表现出不同程度的随机分布,但仍在小尺度上呈现聚集分布,说明生境异质性和扩散限制均可能影响木质藤本的空间分布格局;木质藤本的聚集度与多度、平均胸径和最大胸径呈负相关,攀援效率为2(茎缠绕)的木质藤本聚集度较高。在中国无忧花群落中,木质藤本多样性非常丰富,为群落的重要组成成分;木质藤本的空间分布格局可能与生境异质性有关外,木质藤本自身的属性特征如攀援效率和方式也在一定程度影响木质藤本的分布格局。本研究为区域典型森林群落物种多样性维持机制以及木质藤本对森林碳储量和森林动态过程的影响研究提供重要基础。

广西弄岗喀斯特森林9种主要树种水力结构功能特征及其相关性分析

为了解喀斯特地区树种适应水分亏缺生境的内在机制,选择广西弄岗喀斯特森林9种主要树种,分析树种间水力结构及相关性状的差异及相关性。结果显示:供试9种树种间的最大边材比导率、最大叶片比导率、胡伯尔值、木质部导管直径及木材密度存在极显著(P<0.01)差异,其中,海南椴〔Diplodiscus trichospermus(Merrill)Y.Tang〕的最大边材比导率、最大叶片比导率以及木质部导管直径均最大,但胡伯尔值和木材密度最小。干季和湿季,供试9种树种间木质部导水率丧失百分比(PLC)均存在极显著差异,且金丝李(Garcinia paucinervis Chun et How)的PLC值均最高,分别为44.39%和38.92%。除闭花木〔Cleistanthus sumatranus(Miq.)Muell.Arg.〕、海南椴和淡黄金花茶(Camellia flavida Chang)外,其他6种树种PLC值在干季和湿季间无显著(P>0.05)差异,表明喀斯特地区树种耐干旱能力普遍较强。相关性分析结果表明:单叶叶面积与最大边材比导率、木质部导管直径和叶片净光合速率呈极显著(P<0.01)或显著(P<0.05)正相关,但与木材密度呈极显著负相关。综上所述,喀斯特地区木材密度较大的树种虽然耐旱性较强,但木质部水分运输效率会降低,进而使叶片净光合速率降低;反之,木材密度较小的树种虽然有利于木质部水分运输效率提高及碳固定,但是其耐旱性降低;水力结构功能特征间的关系既存在协同也存在一定的权衡。

弄岗:野生金花茶聚居地

金花茶一经发现就被誉为“茶族皇后”“植物大熊猫”,缘于山茶科植物此前一般以红、白、复色等花色为主,一直缺少黄色之花。花色金黄的山茶科植物1960年在广西防城港被发现,命名“金花茶”,旋即轰动国内外植物学界和园艺学界。根据最新的研究数据,目前全国共记录金花茶植物20种,绝大多数分布在广西。

弄岗:人类近亲荟萃地

根据2021年最新调整的《国家重点保护野生动物名录》,中国共分布有29种灵长类动物,其中国家一级保护23种,国家二级保护6种。广西分布有9种灵长类动物,分别是白头叶猴、东部黑冠长臂猿、黑叶猴、蜂猴、倭蜂猴5种国家一级保护的灵长类和熊猴、短尾猴、猕猴、藏首猴4种国家二级保护的灵长类动物。

弄岗:观鸟摄鸟话奇鸟

说起观鸟,带我人门的是北京朱雀会的钟嘉老师。记得那是在“弄岗穗鹛”发布前夕的2008年元宵节期间,当时她知道广西发现了鸟类新种弄岗穗鹏,想都没想直接来了--场说走就走的旅行,专程从北京千里迢迢横跨大半个中国,只为看--眼弄岗穗鹛,这是我第--次领略到了观鸟人对观鸟的执着与热爱!

秘境探奇:弄岗巨树冠八桂

广西最高树——树高72.4米的望天树,同时也是华南最高树、中国岩溶地区最高树,位于弄岗保护区陇山片区;广西唯一一株入选“中国85株最美古树”的蚬木王,树龄超过2300年,名列广西409株特级古树树龄之最,位于弄岗保护区陇呼片区;广西最古老的石山苏铁,地径将近40厘米。

弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 hm^(2)动态监测样地树木死亡特征分析

以广西弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 hm^(2)森林动态监测样地为对象,结合2011年和2016年两次调查数据,分析5年间样地树木死亡个体的数量、径级结构和空间格局特征等。结果显示:2011年至2016年,样地有86.5%的树种出现了个体死亡的现象,死亡个体占个体总数的14.4%;死亡个体的聚集程度随空间尺度的增大而逐渐减弱;小径级个体死亡与周边邻体和环境的关联性较大;竞争是影响弄岗北热带喀斯特季节性云林树木死亡的主要因素。综合来看,北热带喀斯特季节性雨林内树木死亡并非是一个完全随机的过程,而是树木本身特征和生物与非生物环境共同作用的结果。

弄岗林间多奇菇

一年四季,季节性雨林的弄岗,放眼望去满是郁郁葱葱的生机。进入林下,原始森林光影摇曳,阳光泻过乔木的缝隙,滋养着每一片树叶。

淡黄金花茶伴生群落优势乔灌木的种间联结及群落稳定性分析

为阐明原生境条件下淡黄金花茶(Camellia flavida Hung T.Chang)伴生群落的物种联结关系及其对群落稳定性的影响,基于弄岗保护区的10个600 m2样方间隔10年(2011-2021年)的每木调查数据,采用方差比率法(VR)、χ^(2)检验、Spearman秩相关检验和M.Godron稳定性等方法,分析淡黄金花茶与群落不同层次优势物种的种间联结性及群落稳定性的动态变化。结果显示:(1)乔木层优势物种间的总体联结性呈不显著负联结,灌木层优势物种间呈显著正联结,随着时间的变化,乔木层的总体联结性趋于正联结,灌木层的正联结程度有所增加;(2)χ^(2)检验与Spearman秩相关检验结果均表明群落大多数种对间呈不显著联结关系,种间联结较为松散,相关性较弱。其中,淡黄金花茶与乔木层的苹果榕(Ficus oligodon Miq.)、灌木层的广西澄广花(Orophea polycarpa A.Candolle)等优势种表现出显著正相关,但与乔木层的对叶榕(Ficus hispida L.f.)、灌木层的日本五月茶(Antidesma japonicum Siebold&Zucc.)等优势种呈显著负相关;(3)淡黄金花茶伴生群落稳定性较高,并且群落特征及稳定性对淡黄金花茶种群的保育起到了积极的作用。研究结果说明,淡黄金花茶伴生群落的部分优势乔灌木对淡黄金花茶的分布有重要影响,10年间伴生群落整体较稳定,淡黄金花茶数量有所增长,应继续加强原生境的保护和群落长期动态监测。

广西西南部石山森林中熊猴的姿势行为

灵长类动物姿势行为研究对了解其环境适应机制具有重要意义。2012年9月至2013年8月,采用瞬时扫描取样法对广西弄岗国家级自然保护区内一群熊猴(Macaca assamensis)的姿势行为进行观察,比较熊猴姿势行为的季节和日时段变化。结果表明,熊猴移动模式的频率存在显著差异,从高到低为四足行走(45.3%±7.6%)、跳跃(28.8%±4.8%)、攀爬(23.9%±6.2%)、四足奔跑(1.2%±0.7%)、搭桥(0.9%±0.6%)。分析发现,熊猴搭桥和攀爬的频率存在显著的季节性差异:搭桥的频率在果实丰盛季节明显高于果实缺乏季节;攀爬的频率在果实缺乏季节高于果实丰盛季节。在日时段上,熊猴在下午时段(12:00—19:00)攀爬比上午时段(06:00—11:59)更频繁。熊猴对姿态的使用频率具有显著差异,从高到低为坐(91.7%±4.1%)、站立-前肢悬吊(4.2%±3.3%)、悬吊(1.9%±1.6%)、四足站立(1.4%±1.8%)、躺(0.8%±0.5%)。熊猴在觅食、理毛、休息时对姿态的利用频率不完全一致,表现为觅食时的主要姿态为坐(87.3%±6.1%)和站立-前肢悬吊(7.9%±5.5%);理毛时的主要姿态为坐(95.6%±2.8%)和躺(3.1%±2.2%);休息时的主要姿态为坐(97.1%±1.4%)和四足站立(2.2%±1.1%)。熊猴在觅食、理毛、休息时对姿态的利用频率没有显著的季节性差异。在日时段上,觅食活动的躺和悬吊的频率存在显著差异,具体表现在上午时段(06:00—11:59)躺和悬吊的频率明显高于下午时段(12:00—19:00)。此外,熊猴的姿势行为受到食物组成的影响。本文分别建立模型Ⅰ(含果实)和模型Ⅱ(含嫩叶),检验了食物组成对熊猴姿势行为的影响。食物资源的季节性分布和生态因子的动态变化是影响熊猴对姿势行为利用的重要因素,熊猴灵活地调整姿势行为可能是对食物组成变化和生态因子的动态变化适应的结果。

多支守宫木在中国的发现及其补充描述

在多次野外调查、标本采集及大量文献查阅的基础上,我们确定了叶下珠科(Phyllanthaceae)1种中国新记录植物——多支守宫木(Sauropus racemosus Beille)。其为多年生常绿灌木,枝叶无毛,叶片膜质,总状花序3~5支聚生于老茎下部的小枝脱落处,蒴果扁球状,红色,果皮6爿裂,极易与守宫木属其他种区分,因其多支花序聚生于老枝而取名为多支守宫木。该文详细描述了多支守宫木的形态特征,并提供了植物彩色照片、分布信息,并基于IUCN的评估标准对该种的濒危等级进行了评估。多支守宫木的发现再次丰富了中越边境地区植物物种的多样性,不仅体现了中越边境地区是全球生物多样性热点地区和生物多样性保护的关键区域,同时也体现了该地区的植物调查尚不够充分,还需进一步深入调查研究。

桂西南喀斯特季节性雨林凋落叶分解速率和养分含量特征分析

森林凋落物是森林生态系统极其重要的组成部分,了解凋落物分解过程有助于理解森林生态系统的物质循环和养分平衡的机理。本研究以桂西南喀斯特季节性雨林凋落叶为研究对象,将2018年全年收集的凋落叶混合均匀后采用分解袋法进行原位分解实验,探讨桂西南喀斯特季节性雨林凋落物的分解特征。结果发现:凋落叶在分解过程中整体失重模式呈现先快后慢的变化趋势,且不同生境类型下凋落叶失重率为:洼地>坡地>峰顶;分解过程中C含量呈波动状态,但总体表现为下降趋势,而N含量呈无规则波动;失重率与海拔呈显著负相关,并在分解初期和中后期与坡度呈显著负相关, C含量变化同海拔呈显著正相关,而与其他环境因子的相关性则随分解时间的变化而变化。桂西南喀斯特季节性雨林凋落叶分解速率低于亚热带常绿落叶阔叶混交林,但与同类型的喀斯特森林退化区相当;喀斯特季节性雨林不同生境类型代表的微环境因子对凋落叶的分解具有重要影响,其中海拔引起的温度和湿度的差异是影响喀斯特季节性雨林凋落叶分解速率和C、N含量变化的主要因素。

中国鹿角兰属(兰科)植物新资料

报道了中国兰科(Orchidaceae)鹿角兰属(Pomatocalpa)一新记录种——纹瓣鹿角兰[P.tonkinense(Gagnep.)Seidenf.],凭证标本保存于广西植物研究所标本馆(IBK)。纹瓣鹿角兰的花序疏生多数花,萼片、花瓣均具2条紫色条纹,中萼片及花瓣远长于侧萼片,与中国原记录的2种鹿角属植物容易区分。该研究提供了新记录种的形态描述、中国鹿角兰属植物图版及分种检索表。

基于核心素养的中学生物学研学实践教育课程开发与教学策略

研学实践教育是以自然环境为背景,以自然为师的教育形式,促进生物学知识与自然事物紧密联系,促进学生核心素养的培养,为学生后续学习奠定知识基础。以广西弄岗国家级自然保护区为例,将其作为中学生物学研学实践教育基地,从生物学学科核心素养的4个维度进行课程设计,并实施概念图、STS、合作、探究等教学策略,将生物学研学实践融入到中学生物学教学中。

中国喀斯特区最高树原生境森林群落的林层结构及物种组成

望天树是我国热带季节性雨林的标识性树种,其原生境热带森林群落是我国植物热带性最强烈、种类组成最复杂、雨林特征最浓厚的植被类型,但现存分布区域狭窄.近期广西弄岗热带喀斯特峰丛洼地森林发现高72.4 m的望天树,打破了我国喀斯特区域和华南地区的最高树纪录,刷新了以往对热带喀斯特森林植被特征的认知.本文基于弄岗望天树原生境森林群落调查样方,展示了其群落的林层结构、物种组成及生态特征,与我国其他望天树群落对比分析探讨了其植被生态学意义.结果表明:(1)该群落有高50 m以上望天树巨树散生乔木冠层之上;连续乔灌层可分为4层,平均高度分别为36.9、25.6、9.5和2.7 m;在2400 m^(2)样方内乔、灌、藤、草和附生植物分别有64、24、31、26和8种;(2)林冠上层优势种有望天树、人面子等典型热带区系树种,蚬木、肥牛树等喀斯特专性树种,岭南酸枣、白头树等落叶树种;(3)在乔木层的物种中,热带亚洲(印度-马来)分布型占65.6%,大高位芽植物占15.6%,常绿植物占85.9%,复叶植物占39.1%,革质叶片占60.9%,典型喀斯特植物占28.1%;(4)该区域群落乔木层优势属与我国其他望天树群落的相似性从高到低依次为广西那坡县、云南马关和勐腊县、广西巴马、田阳和大化县;群落结构组成差异与气候环境条件显著相关.综上,广西弄岗望天树原生境群落是在热带喀斯特峰丛洼地的局域封闭生境条件下发育形成的巨树散生、林层复杂的热带季节性雨林植被,孕育着丰富的耐旱型的典型喀斯特植物.

热带喀斯特季节性雨林12个树种木质部栓塞抗性与其解剖结构及相关性状间的关系

在全球气候变化背景下,干旱诱导木质部栓塞被认为是驱动树木死亡的主要因素。因此,分析木质部栓塞抗性(用导水率损失50%的水势(P_(50))表示)的内在解剖决定因素对于理解其结构与功能间的机制具有重要意义,为气候变化背景下植被恢复树种选择提供理论依据。该研究测定广西弄岗喀斯特森林内12个主要常绿树种的木质部导管直径、导管组指数、组分占比、纹孔形态和纹孔膜超微结构,同时结合木质部储水特征(如木材密度和饱和含水量),综合分析干旱诱导木质部栓塞抗性与其解剖结构以及储水特征之间的关系。结果显示:(1)P_(50)与导管直径、密度、导管组指数以及组分占比间的相关性均不显著;(2)P_(50)形态特征以及纹孔膜厚度和纹孔腔深度等特征间的相关性均不显著;(3)P_(50)与木材密度显著负相关,与饱和含水量边缘显著正相关,即木材密度较大、饱和含水量较低的树种表现出较强的栓塞抗性。研究结果表明,运用单一的解剖结构来评估栓塞抗性是不全面的;此外,木质部水分存储能力与栓塞抗性之间的权衡关系对于深入理解喀斯特植物耐旱性的内在结构机制以及多元化的水分利用策略具有重要的生态学意义。

广西西南部熊猴对石山森林的利用

栖息地利用直接反映灵长类适应环境或应对环境变化所采取的行为策略,是了解和评估物种适应能力与进化潜力的重要途径。石山森林是一类特殊的生境,栖息在石山森林中的灵长类动物可能展现出独特的适应策略。为了解熊猴(Macaca assamensis)对石山森林的利用策略,2012年9月至2013年8月采用瞬时扫描法对广西弄岗国家级自然保护区内一群野生熊猴的行为活动进行观察。结果表明,熊猴对石山不同部位的利用具有选择性(χ^(2)=35.738,df=3,P<0.001)。熊猴对崖壁的利用频率最高,其次是山坡和山顶,对平地的利用频率最低。分析发现,熊猴对各山体部位的利用没有显著的季节性差异。熊猴的主要行为活动在不同山体部位的发生频率有显著差异(休息:χ^(2)=58.075,df=3,P<0.001;移动:χ^(2)=36.709,df=3,P<0.001;觅食:χ^(2)=40.786,df=3,P<0.001)。休息和移动主要发生在崖壁,而觅食主要发生在山坡。在坡向利用中,熊猴对北向利用频率最高,其次为东向,后依次为西向和无坡向,最后为南向。在果实缺乏季节,猴群对南向的利用频率明显高于果实丰盛季节。休息行为在不同坡向的利用频率有显著季节差异(χ^(2)=13.292,df=4,P<0.05),表现为猴群在果实缺乏季节对南向的利用频率明显高于果实丰盛季节(t=﹣2.804,n=12,P<0.05)。熊猴对栖息地的利用受到果实可利用性和温度的影响。在果实丰盛季节,猴群的休息行为在崖壁的发生频率降低(r=﹣0.740,t=﹣3.481,df=11,P<0.01),在山坡的发生频率增高(r=0.808,t=4.329,df=11,P<0.01)。逐步回归分析结果表明,温度是影响熊猴栖息地利用的主要气候因子,表现为猴群对崖壁的总体利用频率与平均气温成负相关(r=﹣0.617,t=﹣2.477,df=11,P<0.05);猴群觅食时对北向的利用频率与温度成负相关(r=﹣0.764,t=﹣3.748,df=11,P<0.01)。熊猴主要利用崖壁以降低被捕食的风险,在果实丰富季节选择食物丰富的山坡觅食,这可能是猴群在觅食收益与捕食风险中权衡的结果。本研究表明,食物的数量和分布、猴群的反捕食和行为热调节策略是影响熊猴栖息地利用的重要因素。

桂西南喀斯特季节性雨林叶凋落量的时空动态

森林凋落物是森林生态系统极其重要的组成部分,关系着森林生态系统的物质循环和养分平衡。然而,有关异质性自然森林生态系统中生物与非生物因子对凋落物凋落量的影响机制还存在较大争议。本文以广西弄岗15ha森林动态监测样地中设置的90个凋落物收集器所收集的凋落叶为研究对象,选取2013-2018年连续6年的凋落叶数据探讨了森林叶凋落量的时空动态,旨在深入了解该地区森林生态系统的物质循环过程及凋落量的影响因子。结果显示:2013-2018年的年均叶凋落量为4,099.44 kg/ha,标准误为232.34,变异系数为0.15,这表明不同年际间叶凋落量存在明显差异;不同年际间叶凋落量的节律性变化为双峰型、三峰型或多峰型,说明不同年份的叶凋落量存在明显的节律性差异,但总体而言高峰期主要出现在每年的春季(3-4月)和秋季(8-10月);生态因子对叶凋落量年际动态存在显著影响,其累计解释率为69.3%,其中海拔对叶凋落量的影响最强,解释率为46.5%;而生物因子如胸径变异系数、单位面积胸高断面积之和和物种丰富度则对叶凋落量的影响较弱。多年的连续监测表明,喀斯特季节性雨林不同年际间叶片的凋落量和节律性存在显著差异,而非生物因子,如海拔是形成叶凋落量空间变异的主要因素。