全 文 ：武汉植物学研究 2000, 18( 5) : 368～374
Journal of Wuhan Botanical Research
神农架南坡送子园珍稀植物群落的
区系及生态特征研究

江明喜　吴金清
(中国科学院武汉植物研究所　武汉　430074)
葛继稳
(湖北省野生动植物保护站　武汉　430070)
提　要　研究了分布于神农架南坡的珍稀植物群落的区系及生态学特征。结果表明:珍稀植
物群落中有维管束植物 126 种,隶属于 108 属 64科。其中, 第一批珍稀保护植物 9 种,占神农
架地区珍稀植物总数的 27. 3% , 珍稀植物群落具温带特性。群落外貌以高位芽为主, 占
65. 9% ; 叶以中型叶占优势, 达 62. 7% ; 叶质以纸质为主, 占 84. 1% ; 叶型以单型叶为主, 为
83. 3% ;叶缘以非全缘为主,占 69. 8%。群落垂直分层明显,可分为乔木层、灌木层和草本层。
根据重要值,珍稀植物群落可分为 3 种类型 ,连香树+ 涓毛绸李群落、珙桐+ 木姜子群落、涓
毛绸李+ 地锦槭群落。不同珍稀植物群落乔木层物种多样性变化较小, 均匀度值较高,表明珍
稀植物群落结构的复杂性和群落发展的相对稳定性。
关键词　神农架, 珍稀植物群落, 区系, 生态特征
中图分类号: Q948. 15+ 8　文献标识码: A　文章编号: 1000-470X( 2000) 05-0368-07
STUDIES ON FLORA AND ECOLOGICAL FEATURES OF
ENDANGERED PLANT COMMUNITIES IN SONGZIYUAN,
THE SOUTHERN SLOPE OF MT. SHENNONGJIA
Jiang Mingx i　Wu Jinqing
( Wuhan Insti tut e of B otany , The Chine se A cademy
of S ci ences　Wuhan　430074)
Ge Jiw en
(H ubei Conse rvation S tation of W ild A nimal and
Plant　Wuhan　430070)
Abstract　 Flor a and eco lo gica l featur es o f endanger ed plant communities distr ibut ing in
Song ziyuan, southern slope of M t. Shennongjia ar e studied in the paper . T he result s show
that t her e ar e 126 vascular plant species, belong ing to 108 genera 64 families in the communi-
ties and 9 endangered plant species, account ing fo r 27. 3% of t he to tal amount of endanger ed
plant in M t. Shennong jia. The communities have t emperate cha racter . In physio gnomy of
community , phanerophy tes dominated in life fo rm , is 65. 9% ; mesophyll in leaf form is
62. 7% ; herbaceous in leaf tex ture is 84. 15; simple leaf is 83. 3% ; unentire lea f in leaf margin


收稿日: 2000-03-30,修回日: 2000-07-16。第一作者:男, 1965年生,副研究员,从事植物生态学和保护生物学研究。
国务院三峡工程建设委员会办公室,中国长江三峡工程开发总公司资助项目《三峡库区陆生动植物监测子系统》
的研究内容;中国科学院武汉植物研究所所长基金资助项目。
is 69. 8% . Communities have a dist inct str atificat ion w hich can be div ided int o t hr ee layer s.
Communities can be recognized as thr ee t ypes according to value o f impor tance o f species:
com. Cer cidiphy llum j ap onicum+ P adus w ils onii, com . Dav id ia involucrata+ L its ea pung ens,
com. Cer cidip hy llum jap onicum+ Acer mono . The index of species diver sity o f tree layer have
little change among communities and evenness ar e high. T he r esults indicat e that the commu-
nities have complex structures and now are the r elat ive stabilities.
Key words　Shennongjia, Endanger ed plant community , F lo ra , Ecolog ical fea tur e
保护生物学是面对全球生物多样性危机而迅速发展起来的一门新兴的综合性学科,
珍稀物种的保护研究是该学科重要研究内容之一〔1〕。为了确定珍稀物种的保护方法,首先
必须了解影响物种数量的因素。由于植物自身生物生态学特征和环境的空间异质性,在一
些空间尺度上,许多植物表现为斑块状分布。斑块状分布因人类活动造成生境破坏和片断
化而进一步加强。所以,预测物种绝灭或确保物种持续生存需要多个空间尺度上生态的和
进化的资料。目前,生态学方面的研究主要聚焦在群落结构、物种组成、植物种间联结、竞
争的相互影响、生境需求、生境的描述、繁殖和授粉生态学等方面〔2〕。
神农架地处我国北亚热带向暖温带的过渡地段, 区内山脉纵横, 生境多样, 是我国重
要天然林区之一, 蕴藏着丰富的森林资源和物种资源,素有“绿色宝库”之称。第四纪以来
受北面秦岭山脉庇护免遭冰川直接侵袭而成为许多古老植物的避难所。由于人口的增加
和人类经济活动的日益加剧,使该区森林植被和物种资源遭到严重破坏,海拔 1 600 m 以
下的常绿阔叶林, 常绿、落叶阔叶混交林分布面积日益缩小。如何保护好神农架地区的珍
稀濒危植物显得十分重要。对神农架地区珍稀植物的研究主要集中在珍稀植物的分布〔3〕
及个别珍稀植物群落的描述上〔4〕。本文是笔者从群落学角度对神农架南坡珍稀植物进行
研究后整理而成, 以期为神农架地区生物多样性的保护和自然保护区建设提供科学依据。
1　自然概况
神农架山脉位于湖北省西北部的长江上游北岸, 地理位置约为北纬 31°15′～31°57′,
东经 110°56′～110°58′。神农架山脉的地质构造属于大巴山山脉折皱带,为燕山运动所形
成,以后屡经剥蚀会趋准平原化。由于喜马拉雅造山运动影响,形成很多断层,加上抬升运
动和强烈的剥蚀侵蚀作用, 形成现代山川交错、脊岭连绵、峡谷异常发育的地形。神农架山
脉为大巴山山脉延伸的部分,略呈东西走向,而向东北部倾斜。南坡倾临长江三峡,最低海
拔 200 m。最高峰为大神农架的神农顶,海拔 3 105 m。其它有大神农架( 3052 m)、小神农
架( 3 005 m )。整个神农架山脉相对高差在 2 700～2 905 m 之间,且多为高山台地和 V 型
深切峡谷,发育着多数的纵深谷地,形成深长水系。这些水系形成放射式流向。如西南面
的沿渡河直接流入长江;南面有当阳河、九冲河汇入香溪河流入长江。
研究地点位于神农架南坡的湖北省巴东县堆子场乡送子园村的瓦缸溪和小湾(图
1) ,海拔 1 400～1 580 m 之间的沟谷。由于该地区交通不便,森林植被保存较为完整。因
该区域没有气象资料,根据海拔每升高 100 m ,气温下降 0. 64℃, 推知该地年均气温为
9℃左右。土壤为山地黄棕壤。
369　第 5期　　　　　　　江明喜等:神农架南坡送子园珍稀植物群落的区系及生态特征研究
图 1　取样地点的位置
Fig . 1　L ocat ion of the s am pling sites
2　研究方法
2. 1　样地的设置
群落样地调查于1997年7月和
9月进行。在对珍稀植物整个分布范
围作全面踏察的基础上, 根据群落
保存完整状况, 在珍稀植物分布集
中地带 设置 1 600 m2样方 2个,
3 600 m
2样方1个, 共计6 800 m 2样
地资料进行统计分析。记录样地内
每一乔木树种的高度、胸围和冠幅,
并将其位置定位在座标纸上。统计
样地内灌木层、草本层的种类、高度
和盖度。
2. 2　数据处理
群落植物生活型按 Raunkiaer 系统统计。区系成分根据吴征镒〔5〕的分布区类型进行
统计。用常规方法计测样方中物种的重要值(相对密度、相对显著度之和)。
珍稀群落乔木层物种多样性用 4种指数测度,即:
Simpson指数D = 〔N ( N - 1)〕/〔
N i( N i- 1)〕　〔6〕,
Shannon-Wiener 指数 H = -
P i log P i 　〔7〕,
群落均匀度 R= ( -
P i log P i) / log S 　〔7〕,
种间相遇机率 PIE=
( N i/ N )〔( N - N i) / ( N - 1)〕　〔6〕。
式中, S 为取样中所有种的种数, N 为取样中所有种的个体数, n i 为 i种的个体数。
3　结果与分析
3. 1　珍稀群落的区系分析
3. 1. 1　植物的科属组成
根据 6 800 m2调查结果,样地内有维管束植物 126种,分属于 108属 64科。其中,蕨
类 2科 3属 3种。裸子植物 3科 3属 3种(见表1)。种数最多的科只有7种, 种数超过5种
表 1　珍稀植物群落中科、属、种的统计
T able 1　Statistics o f family , genus and species in r ar e plant communit ies
类　群
T ype
科 Fam ily
科数
No. of
fam ily
%
属 Genus
属数
No. of
genus
%
种类　Species
木本 Wood
种数 %
草本 Herb
种数 %
藤本 Liana
种数 %
合计 T otal
种数 %
蕨类植物 Pteridophyta 2 3. 1 3 2. 8 0　 0　 3 6. 5 0　 0　 3. 2 2. 4
裸子植物 Gymnosperm 3 4. 7 3 2. 8 3 4. 4 0 0 0 0 3 2. 4
双子叶植物 Dicotyl s 55 85. 9 93 86. 1 65 95. 6 34 73. 9 11 91. 7 110 87. 3
单子叶植物 Monocotyls 4 6. 3 9 8. 3 0 0 9 19. 6 1 8. 3 10 7. 9
合计　T otal 64 100 108 100 68 100 46 100 12 100 126 100
370 武汉 植 物学 研究　　　　　　　　　　　　　　　　　第 18卷　
表 2　样地内出现的珍稀植物种
T able 2　T he rar e species appearing
in the plo ts
物　种　　　
Species　　　
濒危等级
Rank
珙　桐 Dav id ia inv olucrata 一
水青树 Te tracent ron sinensis 二
连香树 Cercidip hy llum j ap onicum 二
山白树 S inow i lsonia henry i 二
华　榛 Corylus chinensis 三
领春木 Eup tel ea p leiosp ermum 三
银　鹊 Tap iscia sinensis 三
金钱槭 Dip teronia sinensis 三
白辛树 Pterosty rax p silophyl la 三
的科有蔷薇科( Rosaceae, 7种)、虎耳草科( Sax-
ifrag aceae, 7 种)、槭树科( Aceraceae, 6种)、忍冬
科( Caprifoliaceae, 6种)、百合科( L il iaceae, 6种) ,
这些科共有 32 种, 占群落物种数的 25. 4%。含
2～5种的科主要有壳斗科 ( Fagaceae )、毛茛科
( Ranunculaceae)、山茱萸科( Cor naceae)等, 共有
51种,占 40. 5%; 含 1种的科有 43种,占 34. 1%。
在样地中出现的国家第一批珍稀保护植物有 9种
(见表 2) , 其中一级保护植物 1种, 二级 3种,三级
5种,占神农架地区 33种保护植物〔8〕的27. 3%。另
有湖北省级保护植物天师栗( A esculus w il sonii ) 1种。
3. 1. 2　珍稀群落的区系特征
对群落种子植物 105属的统计分析表明(表 3) , 北温带分布占优势,其次是东亚分
布。北温带分布的属有槭属 ( Acer )、桦木属 ( B etula)、荚迷属 ( Vibur num )、花楸属
( Sorbus)、鹅耳枥属( Carp inus)、栎属( Quercus)等 29属。东亚分布属有水青树属( Tetra-
cen-t ron)、白辛树属( P terosty rax )、连香树属( Cer cidiphy llum)、棣棠属( K err ia)等 23 属。
在属的分布类型中,热带属有 29属, 温带属有 64属,温带分布属占明显优势,说明珍稀群
落的温带性质。这一分析结果与整个神农架地区植物区系特征相一致〔8〕。
表 3　珍稀植物群落中属的分布区统计分析
Table 3　Distr ibution types of the spermat ophyte in r ar e plant communities
分布区类型
Areal-types
珍稀群落
Rar e plant com.
属数 %
神农架
Shennongjia
属数 %
珍稀群落属数/神农架属数( % )
No. of genera in com. /
No. of gen era in S hen nongjia
世界分布
Cosm opol itan
8 7. 6 59 7. 5 13. 6
泛热带分布
Pan tr op ic
9 8. 6 96 12. 1 9. 4
热带亚洲和热带美洲分布
T rop. Asia & Trop. Amer. dis juncted
3 2. 9 11 1. 4 27. 3
旧世界热带分布
Old World t ropics
4 3. 8 27 3. 4 14. 8
热带亚洲至热带大洋洲分布
T ropical Asia & Trop. Aus t ral ia
0 - 23 2. 9 -
热带亚洲至热带非洲分布
T rop. Asia to Trop. Af rica
3 2. 9 22 2. 8 13. 6
热带亚洲分布
T rop. Asia
10 9. 5 47 5. 9 21. 3
北温带分布
North Temperate
29 27. 6 187 23. 6 15. 5
东亚和北美间断分布
E. As ia & N. Amer. Dis juncted
11 10. 5 67 8. 5 16. 4
旧世界温带分布
Old World T emperate
1 1. 0 60 7. 6 1. 7
温带亚洲分布
T emp .As ia
0 - 17 2. 1 -
地中海、西亚至中亚分布
Mediterranea, W . Asia to C. Asia
0 - 4 0. 5 -
371　第 5期　　　　　　　江明喜等:神农架南坡送子园珍稀植物群落的区系及生态特征研究
　　　续表 3
分布区类型
Areal-types
珍稀群落
Rar e plant com.
属数 %
神农架
Shennongjia
属数 %
珍稀群落属数/神农架属数( % )
No. of genera in com. /
No. of gen era in S hen nongjia
中亚分布
C. As ia
0 - 2 0. 3 -
东亚分布
E. As ia
23 21. 9 117 14. 8 19. 7
中国特有分布
Endemic to C hina
4 3. 8 52 6. 6 7. 7
合计　T otal 105 100 791 100 13. 3
3. 2　珍稀植物群落的群落特征
3. 2. 1　群落外貌
珍稀植物群落林相季节变化明显,随季节变化而呈绿色至黄绿色变化。群落外貌决定
于群落的层片结构(即生活型组成) , 现以生活型、叶的性质为指标对珍稀群落的外貌进行
分析。根据Raunkier 系统划分珍稀植物群落中出现的 126种维管束植物的生活型(表 4) ,
结果表明神农架珍稀植物群落以高位芽植物占优势, 达 65. 9%, 这一数据介于我国常绿
阔叶林和温带落叶阔叶林之间〔9〕;地面芽植物的比例也较高, 居第二位, 介于常绿阔叶林
和温带落叶阔叶林之间,这与珍稀植物群落在神农架植被垂直带谱中的位置相一致〔4〕。
表 4　群落生活型谱及与其它群落的比较
Table 4　The compar ison o f the community life-fo rm spect ra ( % )　　
群落名称
Name of
comm unit ies
高位芽植物
Phan erophytes
地上芽植物
Chamaeph ytes
地面芽植物
Hem icrypto-
phytes
地下芽植物
Cryptophytes
一年生植物
T her oph ytes
藤本植物
Liana
神农架珍稀群落
Com. of endangered plant
in Sh ennongj ia
65. 9 3. 9 19. 8 3. 2 1. 6 5. 6
浙江乌岩岭常绿阔叶林
Com. of everg reen
broad-leaved forest in
Wuyan ling, Zhej iang
72. 2 0 12. 5 2. 8 0. 6 11. 9
秦岭北坡温带落叶阔叶林
Com. of d ecid uous
broad-leaved
52. 0 5. 0 38. 0 3. 7 1. 3 -
　　叶的特征也是构成群落外貌的重要方面,统计表明(表 5) ,神农架珍稀植物群落以中
型叶为主,占 62. 7% ,小型叶次之, 为27. 8%。叶质以纸质叶为主,占 84. 1% ,其次为革质
叶,占 11. 1%。叶型以单型叶为主,占 83. 3%。叶缘以非全缘叶为主,占 69. 8%。从叶的
这些特征来看,神农架珍稀植物群落叶的性质与四川卧龙珙桐群落极为相似。在叶级方
面,以中、小型叶为主, 为常绿、落叶阔叶林甚至落叶阔叶林的共同特点。叶型以单叶为主,
表明珍稀植物群落的原生性较强。叶质以纸质为主, 应为落叶阔叶林的特征。叶缘构成中,
非全缘占优势。
3. 2. 2　群落的垂直结构
珍稀群落高 30 m。地上成层现象明显,可划分为乔木层、灌木层和草本层。主要层为
乔木层, 其高度在 6～30 m 之间, 盖度达 80% ,可分为两个亚层;第一亚层高以 18 m 为
界 , 主要种类有连香树、白辛树、珙桐、水青树、天师栗、绢毛稠李( Padusw ilsonii )、花楸
372 武汉 植 物学 研究　　　　　　　　　　　　　　　　　第 18卷　
表 5　珍稀群落叶的性质及与其它群落的比较
Table 5　T he compar ison o f the cha racter of plant leaf ( % )　　
群 落名 称
N ame o f community
叶　级
Leaf size class*
大
M acro
中
Meso
小
Micro
微
N ano
叶　质
Leaf texture**
1 2 3 4
叶　型
Leaf form
单叶
S. leaf
复叶
C. leaf
叶　缘
Leaf margin
全缘
E. leaf
非全缘
U . leaf
神农架珍稀植物群落
Com. of endangered Plant in
Sh enn on gjia
6. 3 62. 7 27. 8 3. 2 4. 8 11. 1 84. 1 - 83. 3 16. 7 30. 2 69. 8
浙江乌岩岭常绿阔叶林
Com. of evergreen Broad-
leaved fores t in Wuyanlin g,
Zhejiang
6. 3 43. 2 47. 7 2. 8 19. 8 35. 2 44. 9 - 85. 2 14. 8 42. 0 58. 0
四川卧龙珙桐群落
Com. of Davidia involucrata
in Wolong, Sichuan
8. 0 68. 0 20. 0 4. 0 6. 0 10. 0 82. 0 2. 0 74. 0 26. 0 - -
　　* 大型叶: 18 226～164025 mm2;中型叶: 2 026～18 225 mm 2;小型叶: 226～2 025 mm2;微型叶: 26～225 mm 2。
** 1.厚革质; 2.革质; 3.纸质; 4.膜质。
* M acrophyll : 18 226～ 164025 mm2; M esoph yll: 2 026～18 225 mm 2; M icroph yll: 226～2 025 mm 2; Nanoph yll:
26～225 mm2.
** 1. T hick leathery; 2. Leathery ; 3. Paper y; 4.M emb ranou s.
( S orbus sp. )、包石栎( L ithocarp us cleistocarpus)等。第二亚层以 6 m 为界,主要种类有木
姜子( L itsea v eitchiana)、尾叶山茶( Camell ia caudate )、石灰花楸( Sorbus f oigner i)、白楠
( Phoebe neurantha)、曼青冈( Cyclobalanop sis oxydon)、多种槭树( Acer ssp. )等。
灌木层高度在 2. 5 m 左右, 盖度较小, 约 30% ,主要代表种类有箬竹( I ndocalamus
tessellates)、金银木( L onicer a maackii) 、汤饭子( V iburnum setiger um)、疏溲( Deutz ia di s-
color )、茶镳子( Ribes sp. )、棣棠( K er ria j ap onica)、青荚叶( H elw ingia chinensis var . mi-
crophy lla)等。
草本层不发达,盖度约为 15% ,主要种类有变豆菜( Sanicula serrata)、凤仙花( Impa-
tiens noli-tangere )、大叶金腰( Chry sosp lennium macrophy llum)、鳞毛蕨( Dryop teris sp. )、
黄水枝( Tiar ella p olyphy la)、苔草( Carex sp )、贯众( Cyr tomium f or tunei )等。层间植物有
中华猕猴桃( Act inidia chinensis)、无须藤( H osiea sinensis)、三叶漆( Rhus ambig ua)等。
3. 3　珍稀植物群落的重要值和物种多样性
3. 3. 1　珍稀群落重要值分析
重要值是群落中物种生态适应能力和物种在群落中所处地位的综合指标, 其大小是
确定优势种和建群种的重要依据。根据重要值的大小(表 6) , 群落可分为 3 种类型: 珙
桐+ 木姜子群落; 连香树+ 绢毛绸李群落; 绢毛绸李+ 地锦槭群落。在前两个群落中,珍稀
物种为优势种,在后一群落中,珍稀物种为主要伴生种类。
3. 3. 2　物种多样性
物种多样性是生境中物种丰富度及分布均匀性的一个指标。它受生境中生物和非生
物的多种因素的影响, 因此可以通过对多样性的研究, 揭示物种之间的相互关系, 反映群
落种类组成特征及其数量对比关系。从表7可以看出,几个珍稀植物群落乔木层的多样性
变化不大,大部分指数测定值变幅较小, 仅 Simpson 指数反映各样地乔木层物种多样性
的差异。
373　第 5期　　　　　　　江明喜等:神农架南坡送子园珍稀植物群落的区系及生态特征研究
表 6　物种在各样地中的重要值数据
T able 6　The values of im po rtance o f species in plo ts
物　种
Species
样地 1
Plot 1
样地 2
Plot 2
样地 3
Plot 3
连香树 Cercidip hy llum j ap onicum 20. 53 61. 59 22. 98
珙桐 Dav idia inv olucrata 32. 52
绢毛绸李 Padus w i lsoni i 65. 27 30. 01 27. 80
木姜子 L it se a v eit chiana 23. 13 34. 05
地锦槭 A cer mono 42. 07 22. 89 25. 87
暖木 Mel iosma v eitc hior um 15. 17 14. 56
榆树 Ulmus bergmanniana 12. 61
银鹊 Tap iscia sinensis 11. 60 2. 52
建始槭 A cer henryi 11. 22 3. 59
包穗柯 L ithocarp us cl eistocarp us 9. 79 6. 00
水青树 Te tracent ron sinensis 19. 10 7. 90 8. 21
膀胱果 S tap hylea holocarpa 7. 11 1. 29
青岗 Cyc lobalanop sis g lau ca 5. 90 6. 04 9. 68
巴东栎 Quer cus eng le riana 5. 01 1. 34
天师栗 A esculus w ilsonii 5. 89 10. 64
白辛树 Pterosty rax p silop hyl la 5. 37 4. 54 23. 35
物　种
Species
样地 1
Plot 1
样地 2
Plot 2
样地 3
Plot 3
鹅耳枥Carp inus sp. 7. 30 5. 04 1. 19
金钱槭Dip teronia sinensis 2. 25 14. 14
尾叶山茶Camel l ia caudata 2. 48 10. 85
亮叶桦B etu la luminif era 7. 92 8. 31
枫杨P te rocary a insig nis 4. 03 7. 39
山白树 S inow il sonia henryi 4. 75
花楸 S orbus sp. 38. 1
领春木E up telea p leiosp er mum 15. 36 2. 47
红椋子Cornus hemsleyi 11. 38
四照花Dend robenthamia j ap onica
var. chinensi s
11. 13 1. 20
灯台树Cornus contr ov ersa 5. 64 1. 42
香槐Clad rastis sinensi s 5. 03
白蜡树F rax inus sp. 2. 46
三角枫A cer buerg erianum 4. 89
石栎 L ithocarp us henryi 2. 53 3. 66
表 7　珍稀植物群落乔木层物种多样性的比较
Table 7　Com par ison o f species diver sity of tr ee layer
among endanger ed plant communities
群落类型
T ypes
辛普森指数
Sim pson
Index
香农威
纳指数
H
均匀度
R
种间相
遇机率
P IE
珙桐+ 木姜子群落
Com. of Dav id ia inv olucrata
an d L i tsea pung ens
10. 173 9 1. 117 3 0. 820 5 0. 901 7
连香树+ 绢毛绸李群落
Com. of Cer cid iphyl lum
j ap onicum and P adus w il sonii
15. 705 8 1. 275 0. 881 0. 936 3
绢毛绸李+ 地锦槭群落
Com. of P adus w il sonii and
A cer mono
12. 283 1. 20 0. 848 5 0. 918 6
　　一个群落中的物种数及各个
物种所含的个体数量, 在一定程
度上不仅反映了群落的结构特
征, 而且体现了该群落的稳定程
度。当一个群落含有较多的种类,
并且每个物种的个体数量又比较
均匀地分布时, 它们之间就形成
了一个较复杂的相互关系, 从而
使各个物种随群落趋于稳定而保
持相对平衡状态。神农架南坡珍
稀植物群落具有较高的多样性指
数,在数量上较好地表征了该类群落的结构和稳定性,表明该类群落结构的复杂性和群落
发展的相对稳定性。
参 考 文 献
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374 武汉 植 物学 研究　　　　　　　　　　　　　　　　　第 18卷