湖北大别山自然保护区科学考察报告.doc

第一章 湖北大别山自然保护区综述1.1 自然环境湖北大别山自然保护区位于大别山南麓，英山县和罗田县的北部。地理位置为北纬3031311330，东经115301164。东接安徽鹞落坪国家级自然保护区，北接安徽省金寨县（部分接安徽天堂寨自然保护区），西与麻城毗邻，南临英山、罗田县城。总面积44011.1公顷。1.1.1 地质与地貌 大别山区内广泛出露黑三角闪斜长片麻岩、磁铁古英岩、变粒岩、条状混合岩为主体的晚太古代大别变质杂岩。早在震旦纪，整个大别山还是一个古海，后经过太古代末期的一次较大的造山运动，使大别山前震旦纪地层普遍发生了剧烈的褶皱、断裂，并伴有大量的花岗岩侵入，第一次出现了由坚硬岩石组成的陆地，构成了湖北最古老的地基。山体构造较为复杂，属淮阳山字型构造体系的脊柱，为秦岭褶皱带的延伸。大别山呈西北东南走向，山脊海拔多为12001600m。最高点主峰为天堂寨，海拔1729m，耸立在湖北大别山境内。保护区地势为北高南低，其地形自北向南呈阶梯状坡降，依次出现中山、低山、丘陵，并以中山山岳为主要特征，山势雄伟。北部相对高差较大，坡陡流急，峰峦叠嶂，峭壁千仞，沟壑深邃，峡谷幽长；西南部缓平，多为低山丘陵。大别山保护区内有大量的酸性花岗岩出露，因受水蚀、风蚀等多种因素影响，发生球状风化，形成许多造型奇特的巨石。且岩体内裂理断层较为发育，产生了许多陡崖、裂谷、瀑布，造型地貌众多。1.1.2 气候湖北大别山自然保护区属长江中下游北亚热带湿润季风气候。气候温湿，雨量充沛，四季分明。具有典型的山地气候特征，气温随海拔上升而递减，降水随海拔高度上升而增加。冬无严寒，夏无酷暑，气温宜人。保护区内年平均气温为12.5，年平均最高气温18.7，年平均最低气温8.8，极端最高气温37.1，极端最低气温-16.7,1月份最冷平均气温0.2，7月最高平均气温23，夏季平均气温22，冬季平均气温10，10积温45005500，气温年较差21.8，气温垂直变化明显。保护区内降水充沛，年降水量1433.4mm，是湖北省多雨区之一，年平均降水日数为156.7天，暴雨日数为6.5天。保护区降雪日多集中在冬季和初春，冬季有78天降雪日，其中2月最多。保护区境内季风显著，冬季多东北风，平均风速37m/s；夏季多东南风，平均风速4.1m/s。1.1.3 水文保护区境内多山，河系较为发达。大别山地势绵亘，山体雄伟，壁峭谷深，成为长江、淮河两大水系的分水岭，是长江中部主要支流倒水、举水、浠水、蕲水、巴水、华阳河的发源地。保护区水资源丰富，有天堂河、胜利河、巴干河、东河、西河等六大河流和红花咀和张家咀2座水库。1.1.4 土壤保护区土壤多由花岗岩、片麻岩风化而成。土壤以黄棕土壤为主。随海拔高度的增加，土壤呈现出明显的垂直分布规律。海拔800m以下为黄棕壤，ab层6080cm，有机质含量为12.6%，ph值为5.56.0，呈弱酸反应；8001500m为山地黄棕壤；1500m以上为山地棕壤。山地黄棕壤和山地棕壤ab层一般为4060cm，有机质含量为0.81.3%，ph值为5.5，呈弱酸反应。1.2 植物资源1.2.1 植物区系1.2.1.1 种类组成 大别山保护区有高等维管束植物195科、763属、1465种（包括种下分类群及栽培植物），分别占湖北高等维管束植物总科数的80.91%、总属数的52.55%、总种数的24.34%。其中，蕨类植物有27科、49属、82种，裸子植物8科、16属、22种；被子植物160科、598属、1361种。1.2.1.2 植物区系的地理成分（1）科的统计分析 在种子植物168科中，有单种科33个、含2-10种的科94个、含11-20种的科19个、含50种以上的大科3个。保护区亚洲特有科有珙桐科、杜仲科、银杏科、大血藤科、猕猴桃科、三尖杉科、连香树科、领春木科、旌节花科等9科。这些科多为古老孑遗的类型，表现该区系具有较强的原始性质。（2）属的统计分析 保护区内共有土著种子植物610属，约占中国总属数的19.06%，其中单种属363个，占全部属的59.6%，寡种属234个，中等属3个，较大属3个，特大属0个。有不少种是古老孤立的原始类型。如连香树等。在属的区系中共有15个地理成分，其中温带分布区类型的属有353属，占总数的63.95%，热带分布类型的属有199属，占总属数的36.05%，植物区系偏重温带性质，具亚热带向温带过渡的特点。其中北温带分布类型占22.64%，泛热带分布类型占19.20%，东亚类型占15.22%，表明各种地理成分相互渗透，显示出本地区植物区系地理成分的复杂性。该区植物区系与北温带和东亚植物区系有密切的联系。（3）中国特有分布属的统计分析 保护区有中国特有属25个，占大别山植物区系总属数的4.53%。他反映了大别山自然保护区为我国植物特有中心一部分，这些属多为落叶乔木或草本，反映了该区温带性的特征。由于大别山自三叠纪末期以来，基本上保持着温暖湿润的气候，第四纪冰川期间的影响亦不大，使本区成为许多古老植物的避难所之一。因此大别山区系今天尚能保存下来一大批古老的孑遗植物以及系统进化上原始或孤立的科、属，反映了该区区系的古老性和残遗性。（4）资源植物的统计分析 保护区资源植物分为27类，其中淀粉植物100种、维生素植物10种、饮料植物100种、色素植物1种、植物甜味剂19种、饲用植物106种、蜜源植物93种、食用野菜植物62种、食用油脂植物20种、中草药951种、植物农药44种、有毒植物164种、木材75种、纤维植物121种、鞣料植物79种、香料植物86种、工业油脂植物141种、植物胶类18种、昆虫寄生植物7种、其它工业用植物11种、防风固沙植物3种、水土保持植物27种、绿肥植物47种、花卉植物92种、指示植物15种、抗污染植物32种、作物种质资源5种。1.2.2 自然植被1.2.2.1 分类系统根据群落的特征，按照中国植被中的分类系统，划分出不同的植被类型，保护区内自然植被类型计9个植被型，29个群系。针叶林1暖性常绿针叶林（1）马尾松林(form.pinus massoniana) （2）杉木林(form.cuninghamia lanceolata) 2温性常绿针叶林（3）黄山松林(form.pinus taiwanensis) 阔叶林3常绿阔叶林（4）苦槠-青冈栎林(form. castanopsis sclerophylla、 cyclobalanposis glauca)（5）青冈栎林(form.cyclobalanopsis glauca) 4常绿落叶阔叶混交林（6）苦槠-栓皮栎-枫香林(form.casfanopsissclerophylla、 quereus variabilis 、liquidambar formosana) （7）青冈栎-槲栎-栓皮栎林(form.cyclibalanopsis glauca、 quercus aliena、 quercus variabilis )5落叶阔叶林（8）栓皮栎林(form.quercus variabilis) （9）短柄枹林(form.quercus glandulifera var.brevipetionlata) (含灌丛)（10）茅栗林(form.castanea seguinii) (含灌丛)（11）黄山栎林(form.quercus stewardii) （12）香果树林(form.emmenopterys henryi) （13）化香树-栓皮栎-茅栗林(form.platycarya strobilacea、 quercus variabilis 、castcnea seguinii) （14）臭辣树-樱桃林(form.euodia fargesii、 prunus pilosiuscule)竹林（15）毛竹林(form.phyllostachys pubescens) （16）刚竹林(form.phyllostachsy bambusoides)（17）水竹丛(form.phyllistachys heteroclada) （18）阔叶箬竹丛(form.indocalamus latifolius) 灌丛和草丛7灌丛（19）檵木灌丛(form.loropetalum chinense) （20）黄杨灌丛(form.buxus microphylla var.sinica) （21）黄山杜鹃灌丛(form.rhododendrom anhweiense) （22）美丽胡枝子灌丛(form.lespedeza formosa) （23）映山红灌丛(form.rhododendron simsii) （24）野山楂灌丛(form.cratagus cuneata) （25）黄荆灌丛(form.vitex negundo) 8草丛（26）白茅草丛(form.imperata cylindrica var.major) （27）五节芒草丛(form.miscanthus floridulus) （28）以野古草为主的草甸(form.arundinella hirta) 沼泽和植被9沼泽植被（29）莎草属沼泽（form.cyperus sp.）2.2.2 植被分布规律在保护区内植被垂直分布规律较为明显，以海拔800m为界大致可以分为两大部分。海拔800m以下为常绿阔叶林、常绿阔叶落叶阔叶混交林、暖性针叶林带。海拔800m以上为落叶阔叶林，温性针叶林带。保护区植被随着海拔升高，出现不同的植被带，从海拔300m上升到1729m，依次出现常绿阔叶林、常绿阔叶落叶阔叶混交林、暖性针叶林带，落叶阔叶林，温性针叶林带和山顶矮林带。1.2.3 国家珍稀濒危保护植物1.2.3.1 种类组成保护区内珍稀濒危保护植物丰富，根据国务院1999年8月4日批准公布的由国家林业局、农业部申报的国家重点保护野生植物名录（第一批）和1984年国家环保局、中国科学院植物所公布的中国珍稀濒危保护植物名录（第一册），据调查统计，保有国家珍稀濒危保护植物35种，其中国家重点保护野生植物19种，级2种，银杏ginkgo biloba、南方红豆杉taxus chinensis var. mairei；级17种：金毛狗cibotium barometz、大别山五针松 pinus dabeshanensis、金钱松pseudolarix amabilis、巴山榧树torreya fargesii、厚朴magnolia officinalis、凹叶厚朴 magnolia officinalis subsp. biloba、鹅掌楸liriodendron chinense、连香树cercidiphyllum japonicum、樟树cinnamomum camphora、楠木phoebe zhennan、榉树zelkova schneideriana、金荞麦fagopyrum dibotrys、野大豆glycine soja、黄皮树phellodendron chinensis、喜树 camptotheca acuminata、秤锤树 sinojackia xylocarpa和香果树emmenopterys henryi；国家珍稀濒危保护植物27种，一级0种，二级11种，它们是银杏ginkgo biloba、大别山五针松pinus dabeshanensis、金钱松pseudolarix amabilis、小花木兰magnolia sieboldii、鹅掌楸liriodendron chinense、连香树cercidiphyllum japonicum、山白树sinowilsonia henryi、杜仲eucommia ulmoides、秤锤树 sinojackia xylocarpa、香果树emmenopterys henryi、独花兰changnienia amoena；三级16种，它们是穗花杉amentotaxus argotaenia、青檀pteroceltis tatarinowii、领春木euptelea pleiospermum、桃儿七sinopodophyllum emodi、八角莲dysosma versipelli、黄山木兰magnolia cylindrica、厚朴magnolia officinalis、凹叶厚朴 magnolia officinalis subsp. biloba、天目木姜子litsea auriculuta、楠木phoebe zhennan、黄山花楸sorbus amabilis、野大豆glycine soja、银鹊树tapiscia sinensis、金钱槭dipteronia sinensis、紫茎stewartia sinensis和天麻gastrodia elata。此外还栽培有国家珍稀濒危植物红豆杉taxus chinensis、水杉metasequoia glyptostroboides、珙桐davidia involucrate、核桃juglans regin、黄莲coptis chinensis等。1.2.3.2 大别山保护区国家重点保护野生植物分布特点1、分布集中：大别山自然保护区植物内共有国家重点保护野生植物19种，主要分布在保护区内的桃花冲、吴家山、天堂寨、青苔关、薄刀峰等海拔500-1500m的范围内。2、珍稀濒危植物居群规模小，严重片段化：根据调查，大别山自然保护区内的珍稀濒危植物居群严重片段化，部分种类虽然有一定的原始种群分布，但各居群个体数目较少，规模小，居群内缺少更新苗，自然更新能力较差，多处于衰退状态，在木本植物更加明显，如榉树等；而更多的种类则多呈零星状态点缀分布在山谷、山麓，与黄山松、杉木、茅栗、枫香、灯台树、八角枫、紫茎、响叶杨、竹类混生，或以风水林单株分布在村庄附近，如大别山五针松、金钱松、桢楠、银杏等，这意味着这些植物的就地保护正面临着挑战。3、垂直分布明显：保护区内的各珍稀濒危植物都有特定的海拔高度，如大别山五针松分布在海拔900米以上的山地；而香果树呈散生群落分布于海拔6001600米的沟谷地段；榉树分布在海拔800米以下地区，以海拔400-800米最多。多数珍稀濒危植物集中在海拔600-1500米之间。1.3 陆生脊椎动物资源1.3.1 兽类资源保护区内有兽类41种，隶属7目18科。从种类数量来看，食肉目的种类最多，占总物种的34.41%；其次为啮齿目，占26.34%；翼手目，占19.51%；再次为食虫目和偶蹄目，分别占7.56%和7.31%；其他目所占比例均在3%以下。从区系分析，东洋界种21种，占总数的51.22%；古北界种9种，占总数的21.95%；广布种11种，占总数的26.83%。表明大别山自然保护区的兽类以东洋界种类占优势。保护区兽类中列入国家重点保护的有6种，其中，国家级保护的有2种:豹(panthera pardus)和原麝（moschus moschiferus anhuiensi）；国家级保护的有4种：穿山甲manis pentabactyla aurita、豺cuon alpinus lepturus、水獭lutra lutra chinensis、小灵猫viverricula indica pallida；国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的兽类15种；省级保护兽类有11种。1.3.2 鸟类资源保护区内有鸟类122种，隶属于14目33科。区系上以东洋界占优势，共60种，占总数的49.59%，其次为的广布种，为36种，占总数的29.75%。最少的为古北界种，为25种，占总数的20.66%。在121种鸟类中，有国家级保护鸟类5种：白鹳ciconia boyciana、白肩雕aquila heliaca、白尾海雕haliaeetus albicilla、大鸨otis tarda；级保护野生动物14种：白额雁anser albifrons、鸢milvus korschun lineatus、赤腹鹰accipiter soloensis、普通鵟buteo buteo burmanicus、白腹山雕aquila fasciata、秃鹫aegypius monachus、白尾鹞circus cyaneus、鹊鹞circus melanoleucos、鹗pandion haliaetus、灰背隼falco columbarius、红隼falco tinnunculus、白冠长尾雉syrmaticus reevesii、勺鸡pucrasia macrolopha、斑头鸺鹠glaucidium cuculoides。1.3.3 爬行类资源保护区有爬行动物3目8科32种。其中，游蛇科的种类最多，占总种数的56.25%，其次淡水龟科，占12.50%，列第三的是石龙子科，占9.38%，蜥蜴科、眼镜蛇科各2种，占6.25%，其他3科各1种，各占3.13%。其区系成为以东洋界成分占优势，广布种次之，而古北界种仅1种，占3.13%。1.3.4 两栖类资源保护区有两栖动物2目6科13种。其中，蛙科的种类最多，6种，占46.15%，其次是蝾螈科和蟾蜍科各2种，各占15.38%，小鲵科、树蟾科和姬蛙科各1种。在其区系成分中，以东洋界种类占优势，占69.23%，广布种次之，占30.77%，缺古北界物种。在13种两栖动物中，有国家重点级保护动物2种：细痣棘螈echinotriton asperrimus、虎纹蛙rana rugulosa。65第二章 自然环境2.1 地质概况保护区位于秦岭褶皱带东段、淮阳山字型构造中部脊柱部位，系桐柏一一大别中间隆起带的南西侧，地层总厚度大于27000米，时代属太古界(大于25亿年)，主要由前震旦系变质岩系组成，构造复杂，属岩浆岩发育。2.1.1 地层境内地层分为太古界大别群和新生界第四系全新统两种。大别群地层呈北东至南西向展布，根据岩性组合、变质作用等特征自下而上划分为4个组：方家冲组 为出露的最古老地层，分布于大弧坪至大雾山一带，岩性为斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩，厚度大于3180米。河铺组 分布于大地坳至三里畈、胜利至七道河一带，划分为三个岩性段：下段主要为含黑云均质混合岩；中段主要为含黑云斜长片麻岩夹斜长角闪岩；上段主要为黑云角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩、含黑云斜长片麻岩，总厚度为4464至4904米。铁冶组 分布于詹家河至草盘地地带。这些区域的地层呈弧形方向展布，多组成背斜核部，故一般出露不全。受区域或混合岩化作用，形成条带状混合岩在詹家河至草盘地一带，仅出露上部层位，以黑云奥长片麻岩为主，汉黑云奥片麻岩为次，夹较多角闪奥长片麻岩，斜长角闪岩和透镜状大理岩、白云奥长片麻岩若夹层。麻桥组 境内出露在东汤河至五峰山一带。该区地层呈北西或北东向展布，多组成向斜轴部，代表性岩体为黑云奥长片麻岩、含黑云二长片麻岩、夹白云奥长片麻岩、浅粒岩和少量余长角闪岩。新生界第四系全新统境内主要分布与河流及其沿岸地段，为冲积砂、沙砾、亚砂土和亚粘土等，厚度一般小于10米。2.1.2 岩石境内岩石根据不同形成时期和特征分为大别吕梁期侵入岩、扬子期侵入岩、燕山期花岗岩、喜马拉雅期喷出岩和脉岩5大类。大别吕梁期侵入岩 主要表现为基性超基性岩、混合花岗岩、古老花岗岩三类，基性超基性岩，基本上呈单个小岩株出露，岩石类型有纯橄榄岩、辉石岩、辉石一一角闪岩等。混合花岗岩岩石呈灰浅红色，由奥长石、钾长石、石英、黑云母等矿物组成，与围岩呈渐变关系。古老花岗岩主要有松林岗岩体及周围一些小岩体分布。扬子期侵入岩 主要为英云闪长岩体，岩石呈灰色，细中粒自形，半自形粒状变晶结构，块状微片麻状构造，主要由斜长石、石英、黑云母、普通角闪石、少量钾长石等组成。此外，同期有两个基性岩体分布在英云闪长岩体周围。燕山期花岗岩 有花岗岩、二长花岗岩二类。花岗岩出露于大崎龙井垴三里畈笔架寨一带，呈岩体群分布，岩石为灰色灰白色，致密块状构造，主要矿物为斜长石、钾长石、石英等。二长花岗岩岩石呈浅肉红色，细粒花岗结构、块状构造，主要矿物为斜长石、钾长石、石英、黑云母等喜马拉雅期喷出岩 喜马拉雅期玄武岩岩石呈紫灰色，玄斑玄武结构，杏仁状构造，主要矿物为斜长石、普通辉石、伊丁石等。脉岩 境内脉岩发育，主要有伟晶岩脉和石英脉，分布广泛，多呈零星出露，其脉宽一般0.110米，延长10余米到数十米。伟晶岩脉中，不同程度地含有水晶等矿产，石英脉部分与金、银多金属矿产有关，部分地段可达工业开采要求。2.1.3 构造本区地质构造形成年代古老，地质运动次数较多。影响最大的是大别吕梁运动、印支运动、燕山运动，因而地壳褶皱强烈，断层发育，破碎构造较多。褶皱 全境为方家冲倒转背斜所占据，背斜呈北东向展布，长达70公里以上，轴线延伸方向3040，两冀地层产状倾向南东，倾角4070，核部地层是大别群方家冲组，宽510公里，两翼地层分别是河铺组、包头河组及铁冶组，其北端延伸至安徽，南端在三里畈至十三庙一带倾没，靠近倾伏端有笔架寨花岗岩体侵入。断裂 境内断裂构造较发育，主要表现有4种走向断层：北北东向断层：主要有吴家庙胜利断层、凉亭河平湖断层、三角尖僧塔寺断层等。其特征为岩石破碎，具硅化、钾长石化及绿泥石化等蚀变现象，其长度一般为十几公里到20多公里，倾向105120，倾角7080，属正断层。北东东向断层：代表性断层有白果树郑家山断层、天堂断层，其中天堂断层长达 45公里，倾向325，倾角5080，岩石强烈破碎，破碎带宽达30米，发育有糜棱岩具硅化、绿泥石化，并见有铝矿化，断面上见水平及斜列搽痕，为平推断层。北东向断层：主要有大河岸东安河断层，走向4060，长约35公里；凤凰关上土市断层，走向4060，长达60公里以上，该组断裂规模大，岩石强烈破碎，具明显的破碎结构，麋棱岩化、角砾岩化碎裂岩，蚀变以硅化为主，并有绿泥石化、碳酸盐化及白云母化等破碎带宽达50米以上，为逆断层。南北向断层：主要有三里畈五峰寨断层，长约20公里，骆驼坳挤压破碎带，长约30多公里，岩石具硅化现象，局部麋棱岩化，沿破碎带石英脉、伟晶岩脉及花岗岩发育，石英脉呈细网脉状，裂面上时见水平搽痕，此组断层以平移为主，兼具逆断层性质。2.1.4 地质构造演化特征根据岩浆时间、变质事件和变形事件的研究，大别山腹地地质特征演化可分为三大阶段、五大构造旋回。大别山构造旋回是原始大别山陆壳形成时期；武陵构造旋回主要表现为基性岩的侵入；燕山早期岩圈发生折沉，大别造山带逐步隆起，燕山晚期发生大规模同构造剪切深熔化岗岩作用，并形成ne向剪切带网络；喜马拉雅旋回主要是地壳不断隆升，中基性岩脉侵入。2.1.3.1 大别构造旋回晚太古代是一个漫长的地质演化阶段，也是大别山杂岩或原始大别陆壳时期。综合上述资料和测区变形、变质事件，大别杂岩形成过程简述如下：晚太古代，俯冲到洋壳之下的土地幔物质发生部分熔融，形成的钙碱性岩浆不断在岛孤孤后盆地地区沉积了巨厚的火l山岩夹少量沉积的碳酸盐、硅质铁质岩、岩屑杂砂岩等正常沉积组成的火山沉积建造。随着洋壳的不断俯冲，导致上地幔进一步熔融，在弧后盆地出现的拉张环境下上地幔的镁铁质超镁铁质熔体不断上升并顺层侵入到表壳岩系中。同时，这种伸展作用会使大别表壳岩发生顺层剪切流动，形成片内褶皱和片麻理。随着洋壳消亡，测区出现一强烈造山期，表壳岩系在近南北向挤压下形成nw向同斜倒转褶皱，并发生麻粒岩相区域变质和混合岩化，随之而来发生大规模(70%)的深熔作用，早期形成较高温的英云闪长质奥长花岗质岩浆，晚期形成较低温的钙碱性二长花岗质岩浆。它们在原地半原地侵入于变质表壳岩和先成的层状基性侵入岩之中，随着花岗岩浆冷凝固结，大别杂岩或组成的原始陆壳最终形成。 2.1.3.2 武陵构造旋回区域上武陵旋回期间，华北板块和扬子古板块之间发生裂陷。华北板块南缘为活动大陆边缘，先沉积了红安群下部陆源碎屑夹碳酸盐岩，其主体为巨厚的火山岛弧环境下流纹质火山沉积建造，并伴有生介展环境下的大量基性岩墙群的侵入，测区武陵期，经过区域细致对比，查明其主要表现为变质基性岩侵入，早期为变质辉长岩，晚期为变质辉绿岩。其微量元素地球化学式表明原岩是一套形成于岛弧内侧的高钾钙碱性辉长岩辉绿岩。另外，武陵期末测区发生了一次中压高角闪岩相变质作用。 2.1.3.3 燕山早期旋回印支运动，扬子板块和华北板块完成最终陆陆碰撞拼合，测区岩石圈大量增厚，到燕山早期，大别造山带及岩石圈发生垂向分离过程即岩石圈拆沉，从而造成江汉盆地初步形成和大别造山带逐步隆起，在测区则表现为大规模中酸性的鹅公包片麻状二长花岗岩单元和云峰顶眼球状二长化岗岩单元。燕山早期，区域构造应力场仍继续承印支期，表现为近南北向挤压，形成北西向抽冲式逆冲兼走滑韧性剪切带组合，即在华北扬子板块的夹持下造大别造山带轴部物质相对于两侧由北西往南东方向注流动，并伴随高角闪岩相的变质作用，变质条件相对于武陵期，温度略有降低，压力明显下降，地热梯度增加，也反映了大别造山带进入抬升阶段。2.1.3.4 燕山晚期旋回到燕山期间，测区区域应力场发生变革。由nw向造山带构造体系转变为濒太平洋ne、nne向构造体系。早期华北扬子板块之间的相互作用转变为太平洋板块对东亚大陆的挤压俯冲，区域上，在长江中下游淮阳弧形褶皱构造系统上横向复合叠加了北东向褶构造系统(即所谓新华夏构造体系)，在华北地台上淮阳构造带也发育北东向东褶皱构造，它反映了来自nwwsee方向构造的ne向挤压褶皱，地壳发生强烈缩短，持续的挤压使ne向褶皱沿轴面发生剪切形成ne向右行走滑兼逆冲型韧性剪切带，晚期局部压力场的改变，造成了近ns向左行走滑剪切带，地壳岩石圈拆沉增温扁角闪岩相区域变质和剪切熔融、混合岩化，发生大规模洋熔形成规模巨大的同构造九资河原地半原地溶溶混合花岗岩和晚构造天堂寨半原地侵位的二长花岗岩超单元。大规模岩浆和形成和侵位，使测区表现为“岩浆变质核杂岩”。外围发育一系列近水平滑覆型韧切带，并有一些造山作用后酸性侵入岩沿ne向裂缝脉动式贯入。测区先后有黄狮寨笔架山屏口薄刀峰花岗岩的侵入。这一阶段在pt图解上其轨迹是一个顺时针降温降压曲线，指示快速抬升冷地，其抬升速率约为1.67km/ma，冷却速率为15.5/ma。 到晚白垩纪末期，测区普遍发育露头尺度共轭脆韧性剪切带，反映近ns向nw向伸展的环境，沿小型剪切带发生绿片岩相退变质，在pt圈解上，温度压力大幅度下降，地热梯度显著增高，反映出抬升迅速冷却的结果，进入脆性变形域后，形成了ne、nne两组脆性性继裂体系，并沿裂隙贯入各种中酸性岩脉，部分继裂还发生低温热液蚀变和矿化.2.1.3.5 喜马拉雅旋回早期主要地质事件为中基性岩脉侵位，地壳不断隆升，晚期在新构造运动的控制下全新统冲积物堆积，它们主要分布在河流两侧。综上所述，该区域地质发展经历了一个漫长而复杂的演化历史，大别构造旋回导致原始硅铝壳形成，燕山早期为华北、扬子板块陆陆碰撞花岗岩的侵入和nw向抽拉式走滑剪切。燕山晚期，ne向濒太平洋构造系统迭加在nw向大别造山系统之上，大别造山带岩石圈发生拆沉，强烈挤压、剪切熔融地壳增温形成大规模同构造深熔原地一半原地花岗岩，大别造山带不断迅速隆升，燕山末至喜马拉雅旋回测区发育地壳浅层次构造，足脆性改造阶段。2.2 地貌2.2.1 地形保护区地质构造古老复杂，地形自北向南呈阶梯状坡降，依次出现中山、低山、丘陵，并以中山山岳为主要特征。相对高度多在500米以上。2.2.1.1 罗田部分包括僧塔寺区，青苔关、薄刀峰、天堂寨3个林场，香炉观茶场及罗田县胜利、河铺、凤山、大河岸4个区镇东北部的东北区。保护区内有东北区分布的发源于天堂寨的香炉观、薄刀峰2大山系。香炉观山系 自天堂寨(1729.13米)向西曲折经天堂寨林场打杵岔(1034米)、笔架山(1373米)、青苔关林场汪家山(1023米)、狮子垴(1177米)、月亮寨(1339.8米)、僧塔寺区三省垴(北峰1540米)、巽卦尖(1123.8米)、薄刀峰林场献旗岭(1099.9米)、胜利镇的黄狮寨(971米)、石佛垴(南峰930米)、千军山(771米)、团山(714.2米)、招军寨(647米)、香炉观(923.6米)、三县垴(800米)、剪子坳(855米)等600米以上高中山组成，形成县境北面的一座天然屏障，成为与安徽省的界山和分水岭，并由剪子坳向南至覆钟山(882米)、五躲寨(708米)一脉，成为与麻城县的界山。 薄刀峰山系 自薄刀峰林场献旗岭向西南延伸，连接爵主庙(1194米)、大弧坪 (14042米)、薄刀峰(1229米)、洪家寨(944米)、大地坳的仙人岩(883.6米)、大地坳与河铺交界的独尊山(1024米)、光骨垴(783米)、胜利镇境内的南宝山(536米)、韭菜岩(562.4米)、石榴尖(523米)，构成胜利河与天堂河的分水岭。该山系地形陡峭、切割深。2.2.1.2 英山部分英山山脉，来自昆仑之中干为大别山脉，至三省垴(跨鄂、豫、皖三省界，故名)，东行为天堂寨，入英境分为三大支。东支。天堂寨(1729米)东北行至西界岭，起铜山寨(1254米)(交脉至洪口铺止)，伏为中界岭、起为五峰山(1093米)，又伏为东界岭、岩河岭(中脉草盘地止)、小东界岭。起多支尖(1697米)、鹞落坪(自天堂以东至鹞落坪多支尖、北面均界霍山)；分支折向南行(正干界岳、潜、霍，至凤阳止)为英太寨(1089米)(支脉西行至塔耳岗，起为牛背脊，分为二支，南支达龙井庵，北支经黄尖山，南行至和尚垴又分为二支：东支南行为铜墙岩，至腊烛尖；西支南行至游击寨、横山岗，达沙河岭)，迤行为笔架山、新开岭，起英山尖(1128米)，折向东南，以椭角尖(713米，支脉至三门河止)，至太华山(支脉至段家河止)，折向西行，至隘口岭(支脉起密峰尖，至丫口石止)经枣儿刺岭，折而南行，至天芭岩(973米，支脉延为黄柏山，至白坊岭，起莲花尖至蕲阳坪止)，起为四流山(支脉由马鞍寨至青枫岭止，自鹞落坪至四流山东面，界岳西太湖)，延枫树坳、山石岭至太平寨(支脉由太坪坳至彭家畈、陶家坊、抵九龙山止)打虎厂折向西南为四安寨(支脉由亭子岭、滚石山、打杵岔、落宝山至石龙头止)，至仙人台(1175米，四流山至仙人台东面，均界蕲春)，由仙人台前行入浠水县境，至兰溪止。中支。自五峰山分支南行，为天台山，至楼台石(1258米，又名篓子石)峰峦突起支脉分为二支，东行者为天马寨(1045米)西行者为叶家山，蜿蜒至十八盘，环绕为天花坪(支脉东为一天门，西为抱儿山)，延岌子山(833米)，至羊角尖(852米，支脉东支为板船山，逆而上者为施家湖，顺而下者至蒋家楼。西支出杨家河、横达金家铺，直达孔家坊)，延为皋陶山(629米)，乌云山、曹家山至鸡鸣尖(260米，支脉东达满溪坪，西达两河口)为县镇山。西支。自天堂寨分支，南行为多云山(东分一支至乱石壳)与罗田分界蜿蜒至圣卦尖，起乌牛岭(东分一支至腰磨畈)过马岔坳至火炉尖(763米，东分一支至毛家坳、板桥畈)，碧岩山(东分一支至佛堂畈)，芦花尖(东分一支至神峰山)。抵父子岭，起白岩寨，西行入罗田界为蒙蒙山、凤凰关(东分一支至隔山坳，起香炉山入县境，至花园止。)经罗田、浠水境，至巴河江口止。2.2.2 名山1、天堂寨 天堂寨为大别山主峰，位于湖北和安徽两省交界处的罗田东北边境，山北是安徽省金寨县，东面是湖北省英山县，海拔1729.13米，为境内最高点。天堂寨原名为多云山，南宋末，文天祥派同榜进士程纶进大别山，倡导淮西抗元，多云山义民傅高率乡人响应，于景炎二年在多云山顶建寨，因山顶南面不远处有天然水库曰天塘，故取寨名谐音天堂，寓极乐、吉祥之意，天堂寨始名。天堂寨山势险峻，重峦叠嶂，向为军事要地。元末，乡人徐寿辉以天堂寨为根据地，聚众数万，号称红巾军起义，势力日益强盛，并于蕲水建都称帝11年之久。清乾隆17年，山民马朝柱在天堂寨密谋起义，事泄震惊朝廷。民国以来，从土地革命到解放战争，天堂寨一直是战略要地。天堂寨因其海拔高、气温低，每年只610月5个月无霜。其顶峰5月前常常有积雪，旧时将“天堂积雪”作为罗田八景之一。山腰千基坪常年最高气温35摄氏度，最低气温零下10摄氏度以下，是理想的旅游避暑胜地。又因地形复杂，雨量丰富，森林茂密，灌木丛生，有名产木耳、石耳、龙须草；盛产油桐、乌桕、栗子、茶叶；有奇特的岩石松、石隙兰和珍贵的珙桐和银鹊树；并有珍兽香猫与箭猪，还有专吃葛藤的修蟒。其它如山雉、野猪、貉、熊、豺、猿、鹿等，时有见之。贵重药材丰富，有茯苓、天麻、灵芝、尖贝、冬虫夏草等。天堂寨有圣人堂、九道箍、造钱坳、跑马场、点将台、无敌牌等文物胜迹及其相关的传说。建国后，天堂寨建成国营林场，并逐步建成旅游避暑胜地。2、薄刀峰 薄刀峰位于县城北70公里处，主峰大弧坪海拔1404米，与天堂寨东西对峙。薄刀峰原名鹤皋峰。据传系取“鹤鸣九皋”之义。相传魏晋南北朝时巴水蛮田氏一支建庙祀祖，现名爵主庙，系供奉老酋王遗址，南宋末建寨名爵皋寨，至今有鹤皋寨城门和鹤皋亭遗址。在主峰附近有海拔1300余米的牛脊岭，顶部是一片长约 500米的尖削岩石，其中最著者为10余米长的一段险石过道，名“险八脚”，仰看形如薄刀。薄刀峰岩壁陡峻、沟壑纵横、地势险绝，其西北过铜锣关、松子关通豫，其北越献旗岭达皖，向为军事要地，其摇旗岗、杀人场、招军寨、歇马亭等均以军事活动成名。民国时期，红军、抗日游击队和解放军，经常利用此山的有利地势，灵活作战。薄刀峰山青水秀，气候温和，雨量适中，物产丰富。1959年建薄刀峰国营林场后，其天然灌木林逐步改造成人工用材林和经济林，并利用怪石奇峰、飞瀑潺潺、杉树浓荫的优美风景和夏季气温一直保持在2429之间的独特气候条件，建成游览避暑胜地。3、独尊山 又名独坐山，因其山峰独尊，众山皆伏，其形如人端坐，故名。位于县北山区中点、薄刀峰南面，海拔1024米，面积约3平方公里。昔为滕家堡(今胜利镇)进多云山(今天堂寨一带)的咽喉要路，既为军事重地，又是向东北进入安徽太湖等地的商旅通途。独尊山景色奇特，登临山顶，周围山水尽收眼底，看云海日出别有风情。明季卜居山麓之陈学文，曾比拟为泰山观日峰，选地建日观轩，其后为佛堂，前为帝主殿，供游览，至清代其后裔陈谟(名虞门)，又重修日观轩。独尊山顶，原有石城环绕，四方均筑城门，城内有大小寺庙4座，如今大庙(俗称娘娘庙)已毁，城墙西门倒塌、东门颓损、南北两门尚完整。沿大庙遗址上半公里即达山顶，路侧先后有两座小庙(现均无屋顶)，沿途怪石峥嵘，青松伏地，还需经一笋形石隙。顶端有条石所砌弧形顶的小石庙一座，其上盖覆铁瓦早年被人拆去。独尊山已满山苍翠，其黄山松占树木的30，石奇、云奇、松奇，景色宜人，旅游资源丰富。4、三省垴 位于县境东北边界，曾是鄂、豫、皖三省交界的界山(南面是湖北省罗田县，西是河南省商城县、东北是安徽省霍山县)，以三省各辖山之一方，故名。海拔1540米，相传昔年山顶有棵盘根大古松，被形容为“根生三省、叶盖九州”。民国21年(1932)从河南、安徽两省五县中划出立煌县(现名金寨县)隶安徽省，自此，三省垴北面属安徽省金寨县管辖。三省垴东至青苔关14.5公里，经猪鬃岭(1365米)与国营青苔关林场的月亮寨 (1339.8米)为邻，西南与境内大坳(1375米)、窝川(1323.3米)两山相接，至栗子关65公里，山南面积约为14平方公里，属本县管辖，山上森林茂密，原无住户，1959年建立三省垴林场后，山上自然林和人工林参差错杂，郁郁葱葱。 5、笔架山 位于县境东北边沿，海拔1373米，总面积约6平方公里，山南是300多米高 1.5公里宽的悬崖峭壁；矗立于山下2.5公里处的降风殿上空，顶端有5个呈山字形并列的大石峰，从西南远望，酷似耸入云表的笔架。今附近居民，仍有人将笔架山称为盐堆山。其悬崖上生有名贵药材石耳，因岩高壁陡，少有人采摘。大悬岩石隙中，还长有0.61米高的石隙松，挺秀多姿，亦为奇景。笔架山西北部，在顶端石峰之下，是一面土质肥厚面积为3000多亩山林，地名桃园，是攀上笔架山石峰顶端的唯一路径。经“一天门”入桃园境，顿呈现一片古树新林、奇峰飞瀑的奇秀景色，具有极大的探险旅游开发价值。2.3 气候2.3.1 气候特征湖北大别山自然保护区属长江中下游北亚热带湿润季风气候。气候温湿，雨量充沛，四季分明，多有灾害。具有典型的山地气候特征，气温随海拔上升而递减，降水随海拔高度上升而增加。汛期总雨量大，暴雨多。光照从南到北逐渐减弱。春季(3至5月) 气温回升快。由于北方冷空气逐渐减弱，南方暖湿空气开始加强北上，使气温明显回升，3月中旬末即可断霜，3月25日平均气温即可稳定通过10，5月14日日平均气温即可稳定通过20。冷空气活动频繁。天气时冷时热变化无常，寒潮入侵时，两三天内降温幅度可达10以上。春雨连绵，雨量增多。季雨量为410毫米，仅次于夏季。常出现低温连阴雨，对农业生产极为不利。夏季(6至8月) 降水量最多的季节。季降水量为586.1毫米，占全年降水量的 43%，暴雨主要出现在这一季节，6月中旬至7月中旬为梅雨季节，暴雨集中，容易引发洪涝。炎热干旱。7月中旬以后，因南方暖湿气流强盛，导致雨带北移，保护区处于单一的副热带高压控制，以晴热天气为主，容易发生严重的伏旱，7月的平均气温均在23以上。日极端最高气温高于37.1的年份10年1遇。光照充足，蒸发量大。本季实际日照时数为661.7小时，占全年日照总时数的三成以上，辐射量为每平方厘米38.604千卡，占全年辐射总量的35%。季蒸发量为630.6毫米，与降水量基本持平，而7月和8月的蒸发量则大于降水量，其中8月蒸发量是降水量的近两倍。秋季(9至11月) 冷空气活动增强，气温逐渐下降，月平均气温由9月的23.4降到11月的11.1。9月下旬末开始，日平均气温开始低于20，如遇偏早年份，即为寒露风，11月中旬平均初霜，个别年份出现早霜冻。降水量显著减少，容易出现秋旱，季降水量231.6毫米，只占夏季降水量的四成。大部分年份有不同程度的秋旱，个别年份相当严重，亦有个别年份发生严重的秋季洪涝和秋季低温连阴雨。冬季(12月至翌年2月) 气温最低。季平均气温4.9摄氏度，其中1月份最低，仅 3.7，年极端最低气温亦出现在本季，由于冷空气活动强而频繁，常伴有偏北大风、雨雪寒潮和冰冻天气。2.3.2 气候要素1、温度保护区内年平均气温为12.5，年平均最高气温18.7，年平均最低气温8.8，极端最高气温37.1，极端最低气温-16.7，1月份最冷平均气温0.2，7月最高平均气温23，夏季平均气温22，冬季平均气温10，10积温45005500，气温年较差21.8。因地形和海拔高度不同，气温由南至北递减，海拔高度每增加100米，气温降低 0.55，月际变动为每100米0.380.72，气温垂直变化明显。气温日较差年平均为10.1，元7月均在10以下，6至7月最小，为9.3，8至12月均在10以上。2、日照保护区全年日可照时数为3218.7小时，实际日照时数1959年至1985年年平均 1447.1小时，日照率为44.96%。最多年是1979年为1805.5小时，日照率达56.09%，最少年是1982年为1140.2小时，日照率仅为35.42%。3、太阳辐射量保护区历年辐射量在每平方厘米102至118千卡之间，年平均为每平方厘米110.5千卡，百分之八十的年份在每平方厘米104.1千卡以上。全年各季辐射量夏季最多，为每平方厘米38.6千卡，占全年的35；冬季最少，每平方厘米仅17.6千卡，占全年的16%。辐射量最多的年份是1979年，每平方厘米达118.0千卡，最少的是1982年，每平方厘米仅为97.58千卡。4、降雨 民国19年至24年(19301935)全县年均降雨量为1433.4毫米。1959年至1985年，保护区内大地坳、僧塔寺一带，年降雨量为1400至1600毫米。暴雨日数多，强度大，1959年至1985年日降雨量大于或等于50毫米的暴雨73次，日最大降雨量281.9毫米(1959年6月29日)，连续最长降雨日数24日(1973年7月7日至29日)。年际降雨量变化大，丰水年是歉水年的23倍，如1969年7月份降雨量达816.2毫米，而1960年全年降雨量仅825.3毫米。1983年降雨差则为2110.6毫米，全年降水量集中在5、6、7三个月，占全年44.4%，8至10月和2至4月分别占年降水量的20.6%和19.7%，11、12、元月三个月仅占平均降雨量的7.1%。5、霜、雪 1959年至1985年年平均霜日为132天，最多年达169天(1971年至1972年)，最少年为111天(1964年至1965年)。霜日出现天数，以12月份最多，元月和2月次之。初霜日一般出现在11月11日前后，最早为10月21日(1972年)，最迟为11月27日 (1977年)；终霜日一般在3月24日前后，最早为3月4日(1959年)，初霜出现率以11月中旬最高，终霜出现率以3月下旬最高。6、风保护区境内季风显著，冬季多东北风，平均风速37m/s；夏季多东南风，平均风速4.1m/s。2.4 水文保护区境内多山，河系较为发达。大别山地势绵亘，山体雄伟，壁峭谷深，成为长江、淮河两大水系的分水岭，是长江中部主要支流倒水、举水、浠水、蕲水、巴水、华阳河的发源地。保护区水资源丰富，有天堂河、胜利河、巴干河、东河、西河等五大河流和红花咀和张家咀2座水库。1、天堂河。又名新昌河、平湖乡河，巴水正源。九资河(亦作鸠兹、九雉、九子、悬翠河等)、毛家河、八迪河、骡走河、泷伏河、牛车河，则是它在不同河段的不同名称，流出地名江堑处河段亦名新昌河。天堂河发源于三省垴、青苔关、天堂寨等大山中，由白唐河、官基坪河、七里冲河、风井河、李河、龙井河(上为圣人河)汇合而成，流经天堂寨、青苔关两个林场和僧塔寺、胜利、河铺等地，至 鱼嘴附近注入巴河干流，计长60.6公里，流域面积408.3平方公里。其主要支流除上述源流外，有自净河、黄石河、徐家河、大地坳河、东流水、刘家河、傅家河、贺家河、打网河、六宫冲河(洞宾河)