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林海武夷山 武夷山国家森林公园

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杉木热值 东南林海,享誉全球——武夷山国家公园的森林生态系统

文、图 / 李振基

林海武夷山 武夷山国家森林公园

2021 年秋,我国正式设立了之一批 5 个国家公园,它们分别居于我国东西南北的不同区位,各具特色。武夷山国家公园的特色在于—世界自然与文化双遗产地,保存了同纬度保存最完整、面积更大的中亚热带森林生态系统,拥有特色丹霞地貌景观和丰富的历史文化遗产,还是世界著名的生物模式标本产地。

武夷山国家公园保存了全球同纬度最完整、面积更大的中亚热带森林生态系统

武夷山国家公园名称中的武夷山

与武夷山相关的名称有武夷山脉、武夷山市、武夷山镇、武夷山、南武夷(山)、武夷山国家公园、福建武夷山国家级自然保护区、江西武夷山国家级自然保护区、武夷山国家级风景名胜区、武夷山森林公园、武夷山西大门和武夷山南大门,等等。很多人未必清楚,这里梳理一下。

武夷山脉指福建省与江西省交界的一条呈北北东向(介于北方和东方的方向称为北东,北北东是介于北方和北东的方向)的山脉(北纬 24 30′~ 28 20′,东经 115 33′~ 118 50′),东北延展接浙赣间的仙霞岭,西南延伸至赣粤边界的九连山,长约 550 千米,是江西的信江、旴江、贡水、琴江与福建的闽江、汀江的分水岭。

武夷山市是福建省县级市,由南平市代管,位于武夷山脉北段南坡闽江上游的九曲溪流域,原为崇安县,1989 年改设县级市,以武夷山得名。

武夷山镇,隶属江西省上饶市铅山县,位于武夷山脉北段北坡长江流域信江上游的铅山河流域,地处铅山县南部。1957 年为国营上饶地区武夷山综合垦殖场;1997 年 12 月,撤场建镇设立黄岗山镇、武夷山镇;2006 年 1 月,撤销黄岗山镇,并入武夷山镇。

武夷山国家公园涉及福建省的武夷山市、邵武市、建阳区和光泽县以及江西省的铅山县 5 个县(市、区),由福建武夷山国家级自然保护区、江西武夷山国家级自然保护区、武夷山国家级风景名胜区、九曲溪上游保护地带、武夷山国家森林公园、武夷天池国家森林公园、江西鹅湖山国家森林公园和九曲溪光倒刺鲃国家级水产种质资源保护区等保护地整合而成,总面积 1258 平方千米。

武夷山脉与武夷山国家公园

狭义的武夷山与现今武夷山国家公园的范围出入不大,包括黄岗山、黄连木山、香炉山、挂墩山、诸母岗、岗背和操兵坪等诸山峰。

邵武市的人习惯把市区南部的山体称为南武夷。光泽县寨里一带在武夷山国家公园的西侧,为西大门,可从芙蓉溪或大连坑一路往东进山。现在的武夷山市区可以说是东大门,而江西省铅山县武夷山镇可以说是北大门。

原福建武夷山国家级自然保护区、武夷山国家级风景名胜区、九曲溪上游保护地带、武夷山国家森林公园、武夷天池国家森林公园和九曲溪光倒刺鲃国家级水产种质资源保护区在 2021 年正式设立武夷山国家公园前已并入,原管理机构不复存在,人员全部纳入武夷山国家公园(福建片区)。

江西武夷山国家级自然保护区和周边 119 平方千米的范围也在同年纳入武夷山国家公园,武夷山国家公园(江西片区)的保护与科学研究工作暂由江西武夷山国家级自然保护区管理局主持。

享誉全球的中亚热带森林生态系统

青藏高原的隆升改变了全球气候格局,使中国亚热带区域获得了充沛的降水,孕育出了大面积的亚热带典型的常绿阔叶林森林生态系统,有别于全球其他地区的亚热带荒漠生态系统或硬叶林生态系统。

中国的亚热带常绿阔叶林区域南起北回归线附近,北至秦岭 - 淮河一线,东自东南海岸与台湾,西至 *** 与云南的高黎贡山山脉,涉及 18 个省(区、市),包括了浙江、福建、江西、湖南、贵州和重庆的全境,江苏、安徽、湖北和四川的大部分区域,河南、陕西和甘肃的南部,云南、广东、广西和台湾的北部,以及 *** 的东部。

根据降水量和湿度可将该区域进一步划分为东部(湿润)常绿阔叶林亚区域和西部(半湿润)常绿阔叶林亚区域,大致以广西百色,贵州望谟、水城,云南大关,四川汉源、泸定、小金、理县和松潘一线为界。

以西的亚区域地处中国的西南高原,以滇中高原为主体,海拔基本在 2000 米以上,在基带(如高黎贡山)散布着一定面积的常绿阔叶林。

以东的亚区域可根据热量进一步分为北亚热带常绿、落叶阔叶混交林地带、中亚热带常绿阔叶林地带和南亚热带季风常绿阔叶林地带,其中又以中亚热带常绿阔叶林地带内的武夷山脉、南岭山脉、罗霄山脉、武陵山脉和大巴山脉等区域的森林生态系统的面积集中连片,而且不同山脉的森林生态系统各具特色。由于历史因素,武夷山脉的常绿阔叶林保存得非常好,在武夷山国家公园有 3 万公顷以上的原生性森林植被,可以说是同纬度保存最完整、面积更大的中亚热带森林生态系统。

我经常到武夷山国家公园开展森林生态系统研究,不管是从皮坑哨卡,还是从大坡哨卡、玲珑哨卡、大安源哨卡、龙湖哨卡和雷公口哨卡等处进入,很快就身处茫茫林海了。尤其是在皮坑哨卡,车辆沿星桐路驶过红星村的田园后,一直到桐木村,九曲溪峡谷两侧的山坡上都是茂密的常绿阔叶林,凉风习习。

大面积的森林并非一模一样的,尤其是在海拔高差达 1900 多米的武夷山。在 1000 多平方千米的范围内有常绿阔叶林、落叶阔叶林、竹林、暖性针叶林、温性针叶林、山地常绿阔叶苔藓林和苔藓矮曲林等多种类型的森林。黄岗山和诸母岗等山体都发育了典型的植被垂直带谱,基带是常绿阔叶林,随着海拔的升高依次可见竹林、落叶阔叶林、温性针叶林、苔藓矮曲林和中山草甸。

武夷山国家公园的植被垂直分布示意图(纵坐标为海拔)

亚热带典型的常绿阔叶林

之所以说武夷山国家公园拥有同纬度保存最完整、面积更大的中亚热带森林生态系统,关键在于其中亚热带典型的常绿阔叶林面积占森林总面积的 20% 以上,从低海拔(200 米)到海拔 1500 米左右都有分布,尤以海拔 450 米以上的常绿阔叶林发育得更好,都是原生性的常绿阔叶林。我们对以甜槠林为代表的森林生态系统开展了生物量与生产力、物质循环、热值、森林水文、物种多样性等方面的研究,结果表明这里的生态系统十分稳定。

武夷山的常绿阔叶林结构茂密、层次丰富、物种多样性极高,乔木层主要由壳斗科、樟科、蕈树科、杜英科、山茶科、五列木科、山矾科、冬青科和木兰科等树种组成。在诸母岗山麓的雷公口 10000 平方米的米槠林样地中,有 236 种维管束植物,其中乔木多达 109 种,以米槠、罗浮锥、细柄蕈树、木荷和黄杞等为主,常见树种还有南酸枣、赤杨叶、栲、杉木、钩锥、贵州石楠、木荚红豆和檫木等,大的树木胸径在 50 ~ 70 厘米,树高 25 ~ 30 米;灌木层物种达 104 种(含部分乔木的幼苗和幼树),主要有杜鹃花科、报春花科、五列木科和茜草科等,以杜茎山占优势;草本植物达 49 种,以狗脊为主,出现频率较高且数量较多的种类有镜子薹草、瘤足蕨、羽裂圣蕨、山姜、深绿卷柏、花葶薹草、日本蛇根草、淡竹叶和福建莲座蕨等,差不多每 1 平方米就能找到 1 株金线兰;藤本植物也特别丰富,有 44 种,以网脉酸藤子和流苏子为主,重要值(表明某种植物在林内数量多且常见的一个指标)较高的有络石、尾叶那藤、薜荔、亮叶崖豆藤、菝葜和玉叶金花等。

邵武龙湖的米槠林

武夷山国家公园不同地点分布的常绿阔叶林是不一样的,米槠林分布面积最广,从皮坑口哨卡往桐木村方向,道路两侧海拔 800 米以下都是米槠林。原国家级自然保护区管理局在皮坑往黄溪洲方向建立了生态系统定位研究站,里面有米槠林和甜槠林 2 块样地。当年调查甜槠林的经历给我留下了深刻印象,这里的物种丰富度很高,除其他地方比较常见的蔷薇科石斑木外,还有大叶石斑木和锈毛石斑木;厚皮香也突破了小乔木的局限,变得非常粗大,仿佛高耸入云;甜槠、米槠和木荷的胸径都接近 1 米,冠幅约 10 米。

从邵武方向的龙湖哨卡进入后也是大面积的米槠林。这里在 20世纪 50—70年代曾经被择伐过,1979 年自然保护区建立,米槠林经过封山育林早已郁闭成林。林内的米槠、甜槠、栲和毛锥等乔木的胸径介于 20 ~ 40 厘米,物种丰富度也非常高,已经演替到顶级群落。

从武夷山市区顺着大王峰一路往上,在峰顶是一片原始的米槠林。乔木层以米槠为主,粗的米槠胸径在 60 厘米左右,高达 18 米。林内物种丰富,乔木层有黄杞、山杜英、木樨(野生桂花)、茜树、日本杜英和木荷等大树,分层不明显。如果在土层肥沃的地方,这么粗和高的树木不算什么,但是在土壤瘠薄且干旱的丹霞地貌顶部,能演替出这么顶级的森林是很不可思议的。

武夷山九曲溪畔的大王峰

武夷山国家公园内也有其他小面积的常绿阔叶林,在海拔 500 ~ 600 米的河谷边有不少漂亮的细柄蕈树林,林中的树木非常粗大,如米槠、毛锥和细柄蕈树的胸径可以达到 1.55 ~ 1.65 米。2021 年 8 月,我们在雷公口调查细柄蕈树林时隐约听到了黑熊的叫声,仔细听后确认是一头带着幼熊的母熊。于是我们调查完一个样方后就赶快离开了。

溪畔残存的细柄蕈树林

在海拔 550 ~ 650 米的峡谷两岸有小面积的刨花润楠林。刨花润楠是樟科植物,一般在亚热带河谷湿润的生境里生长,在局部能够形成森林群落。从武夷山脉到罗霄山脉再到武陵山脉的河谷中,都有樟科楠木属和润楠属形成的森林。2022 年 3 月,我在龙渡到桃源峪的河谷中看到了处于花期的刨花润楠,群落的外貌一览无余。同样在我们准备往山谷深处调查时,“哄哄”两声带崽野猪的警告声告诫我们不要再进去了。

在海拔 700 ~ 900 米的一些坡面上点缀着深山含笑林。深山含笑是木兰科的乔木,此前我在其他区域调查时发现过观光木林和乐东拟单性木兰林等原始森林,而深山含笑一般只散生在常绿阔叶林中。我在茫荡山、梁野山和武夷山仅调查到小面积的深山含笑群落,正好在开花季节。我追着花来到古王坑,在一处流石滩的陡坡上发现了粗大的深山含笑林,胸径 20 ~ 30 厘米,已经是很大的树了。林内的物种也很丰富,有笔直伟岸的蓝果树及甜槠、木荷、硬壳柯等树木,将向甜槠林的方向发展。冬青属植物的生长速度缓慢,林内的 1 株铁冬青胸径达 23 厘米,可见这片深山含笑林是历经几百年甚至几千年才形成的。我在林下还发现了金线兰,可以看出虽然这是流石滩上形成的森林,但已经是很稳定的森林了。

满树的深山含笑花

从大安源向北往黄岗山方向,或从皮坑向东往麻粟方向,或从雷公口向北往诸母岗方向,也都有发育极好的甜槠群落、钩锥群落、港柯群落和青冈群落。

人类带来的苍莽林海

一般有常绿阔叶林分布的地方也会有刚竹属植物。苏东坡曾说“不可居无竹”。自古以来,人们就在山区或房前屋后栽种竹子,逐渐延展形成了各地的毛竹林、刚竹林、淡竹林、桂竹林和紫竹林等。

武夷山没有多少平缓的地块,尤其是原保护区范围内。于是,历史上的桐木村、挂墩、庙湾、坳头、李家坡、徐竹湾和黄竹楼等地的群众靠山吃山,以笋、竹、香菇、茶等作为收入来源。人为和自然交集,在武夷山留下了大面积的竹林。尤其在大竹岚,仿佛竹海一般。

大竹岚的毛竹林海

随着 1979 年自然保护区的建立,一部分实验区内的毛竹林仍可以在科学管理的基础上择伐,而划入核心区和缓冲区的毛竹林就不能再砍伐了,毛竹林逐渐向竹阔混交林过渡。一般认为竹林下没有多少植物,其实不然,实验区内部分主人失管的毛竹林的生物多样性也非常丰富。2021 年 7 月,我在七里桥调查了一片毛竹林,400 平方米的样方中有多达 70 余种维管束植物。

随着武夷山国家公园的设立,管理局开展了毛竹林地役权管理,给予毛竹权属经营者一定补偿,让他们停止挖笋和采伐等经营活动,这成为武夷山国家公园的特色生物多样性保护举措,故更多的毛竹林将朝竹阔混交林的方向发展。

先锋岭上的毛竹阔叶树混交林

我在诸母岗方向的核心区内见到过没有人为集约经营管理的毛竹林,枯死的毛竹横七竖八地倒在林中,养分经过微生物的分解回到竹林中,活着的毛竹比碗口还粗,胸径可达 18 ~ 20 厘米。林内的生物多样性同样非常高。

武夷山不仅有毛竹林,还有刚竹林、肿节少穗竹林、苦竹林、酸竹林、毛秆玉山竹林和箬竹林等,后两者的分布海拔较高,为温性竹林,实际上是竹灌丛了。在海拔 600 米以下的河岸边还有凤凰竹林与托竹林。

亚热带特定海拔的寒温性针叶林

一般情况下,人们说的针叶林都在寒温带。由于阔叶树无法生长,因此这里形成了大面积的寒温带针叶林。实际上,不同的针叶树种分布区也不同,在暖温带、亚热带和热带地区,有红松、油松、马尾松和南亚松等多种针叶树,它们都是先锋树种,会迅速在刀耕火种后的弃耕地或地质灾害形成的泥石滩或雷击形成的火烧迹地上形成森林。这些地方不仅有松属植物,在不同的经度、海拔和坡向还分布着其他针叶树种。因此,在特定的海拔高度上会由于没有阔叶树的竞争,而形成寒温性针叶林。

武夷山国家公园内面积更大的针叶林是马尾松林。原本在武夷山为了用松木烘焙 *** 正山小种红茶,该类植物就受到青睐。中华人民共和国成立后,对枕木的需求又使这里不少的森林变成了马尾松林。自 1979 年自然保护区建立后,马尾松林开始向常绿阔叶林演替,或成为稍次生的常绿阔叶林,或已成为针阔叶混交林。

在我国南方,杉木是最经济实惠的木材,从房屋的梁柱、檐檩、隔板,到桌椅凳床,再到门桶盆柄等,都可以利用杉木,因此,老百姓会在自家承包的山上留种杉木。在武夷山国家公园从黄坑到诸母岗的途中,有由非常粗大的杉木形成的杉木林,这一带一直以出产杉木而闻名,许多杉木的胸径都在 50 ~ 100 厘米,有几百年的历史。

从桐木村至黄花丛沿线山坡上有一定面积的榧树林,大概是为了出产香榧人为种植的。

天然的柳杉林分布在黄岗山一定海拔高度上,庙湾一带的柳杉林可能是中华人民共和国成立后营造的。

从海拔 1100 米往上,马尾松让位于黄山松。海拔 1900 米以下的很多地方形成了大面积的黄山松林,树木笔直高大,胸径可达 60 厘米,高可达 20 米,这与历史上的火成演替相关,并随着时间的推移向针阔叶混交林发展。黄山松一直分布到黄岗山的顶峰,在山顶的中山草甸上稀稀拉拉,也仅约 2 米高,并在不同的年份呈波动进退,有些年份多一些,有些年份因为冻害等因素死去一些。

黄岗山半山上的黄山松林

在海拔 1400 米以上的一些坡面上形成了原始的铁杉林,树木高大挺拔、郁郁葱葱,林内阴暗,一般人只能沿着公路看到江西境内的铁杉林。2000 年夏天,当时的福建武夷山国家级自然保护区管理局决定调查福建境内的铁杉林。我从黄岗山山顶往东北方向冒雨下山,约 1 个小时后便看到了由胸径达 1 米甚至更粗的铁杉组成的铁杉原始森林。可惜当时没有拍照。2021 年 8 月,我决定穿越武夷山国家公园无人区,再次调查铁杉林。在这样的海拔高度上,任何树种都是饱经风霜、缓慢生长后才能形成合抱之势的,因此,这片铁杉林应当是几千年没有人为干扰保存下来的原始森林。

铁杉原始森林

这片铁杉林的面积较大。海拔 1700 ~ 1900 米的铁杉林中虽然有少量的多脉青冈、豆梨和湖北海棠,但铁杉在乔木层占了绝对优势,灌木层以毛竿玉山竹为主,草本层有竹节参、锯蕨和二叶兜被兰等珍稀物种;海拔 1450 ~ 1700 米的铁杉林中有少量的鹅掌楸、枫香树、白花泡桐和紫茎,灌木层以箬竹占优势。生态学家在撰写《中国植被》时未能见到铁杉纯林和华东黄杉纯林,认为亚热带只有温性针阔叶混交林,实际上在亚热带山地是存在大面积的温性针叶林的。

铁杉林内的草本植物竹节参

未被记载的山地落叶阔叶林

虽然在《中国植被》和《福建植被》等书中都没有记载福建有山地落叶阔叶林,但我从 2000 年开始在武夷山调查光叶水青冈林以来,先后在戴云山、峨嵋峰和闽江源发现了一定面积的山地落叶阔叶林。

2022 年 3 月我来到武夷山麻粟,在该村周边看到了正在开花的钟花樱林和檫木林。初春时节,檫木的叶还没长出,枝头上挂着一簇簇的黄花,而漫山遍野的钟花樱花更是蔚为壮观。这两种植物都是典型的山地落叶阔叶树,胸径可达 50厘米。檫木粗大挺拔,在这片海拔 1400多米的中山山地,其高度可达 20 米。林中还有枳椇和雷公鹅耳枥等大树以及多脉青冈、木荷、交让木混交其中,灌木层以箬竹、浙江红山茶、木姜子、鹿角杜鹃和格药柃等为主,草本植物有黑鳞耳蕨、花葶薹草、穹窿薹草和深裂竹根七等,层间植物有钩藤和淡红忍冬等。

在海拔 1800 ~ 1900 米处还有紫茎林,另一些地方有亮叶桦林和毛红椿林。

黄岗山上的紫茎林

有待深入探索的苔藓矮曲林

在以往的武夷山植被研究中,苔藓矮曲林都分布在海拔 1600 米以上的山体上部,而且很少提到亚热带很常见的猴头杜鹃林,但我知道武夷山肯定有,不过都在人迹罕至的悬崖峭壁处,平缓一些的地方都演替为常绿阔叶林或针叶林了。有一次我调查深山含笑林时,不经意间往边上一看,终于看到了猴头杜鹃林。其生境非常陡峭,这些猴头杜鹃是从岩石的缝隙间长出的。乔木层主要有猴头杜鹃、马醉木、赤楠和小果珍珠花,胸径仅 10 ~ 17 厘米,高 7 ~ 9 米,这是需要几百年甚至几千年才能演替形成的。后来我在海拔 1600 米的诸母岗也发现了猴头杜鹃林。

猴头杜鹃林

目前,据我调查,武夷山国家公园海拔 900 ~ 2000 米的一些悬崖峭壁的陡坡上分布着苔藓矮曲林,树干弯曲,枝条上挂着多种苔藓;低海拔地区以猴头杜鹃林为主,随着海拔的升高让位给了云锦杜鹃林或小叶黄杨林。这些植被类型都不容易寻找,要翻山越岭地爬到陡峭的山顶侧面或湾顶才有可能发现,其具体分布范围仍需深入调查。武夷山不以苔藓矮曲林为特色,如果想要感受,可以到云南高黎贡山、贵州黔西、江西井冈山和福建天宝岩等地考察。

作者单位:厦门大学

本文为《大自然》杂志2023年第2期原创文章,未经授权不得转载或建立镜像。

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