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海南黑冠长臂猿过去广泛分布于海南岛的五指山、鹦哥岭、吊罗山、黎母山、东方和白沙。

如今海南黑冠长臂猿仅分布在海南省昌江县和白沙县交界的霸王岭林区,而就在20世纪末至21世纪初,海南长臂猿还广泛分布于海南中部的各县,20世纪40年代整个海南尚有2000只左右。50年代初期,海南在澄迈、屯昌以南的12个县都生活着黑长臂猿,总数达2000只左右。1960-1963年间在乐东县的尖锋岭和陵水县的吊罗山等地仍有不少,到了20世纪70年代末大部分地区都已绝迹,全岛仅在霸王岭、鹦哥岭和黎母岭等地残存着7-8个小的群体,总数只有30多只。而1980年霸王岭自然保护区成立的时候,仅存有7—8只左右了。经过10多年的保护工作,海南长臂猿的数量才有所增加,已经有4群共18只,其中雌兽6只,雄兽和幼仔12只,集中分布在霸王岭国家级自然保护区的核心区内。

海南黑冠长臂猿主要栖息于热带雨林和南亚热带山地湿性季风常绿阔叶林,其栖息地海拔约从100米到2500米,最喜欢在海拔600米以下低地热带雨林栖息,但因低地雨林早在20世纪已经破坏殆尽,海南长臂猿的分布也只能退到海拔650米到1200米间的山地雨林中,是已知长臂猿中分布海拔最高的一个种。

海南黑冠长臂猿集中分布在海南岛霸王岭国家级自然保护区的核心区内。霸王岭是中国以保护黑长臂猿为主的国家级自然保护区之一,位于海南岛西南最大的山脉雅加大岭北部的斧头岭,总面积为66平方公里,如果说海南岛是中国热带地区的一颗明珠,那么霸王岭便是镶嵌在这颗明珠上宝石。这里山峦起伏,沟谷纵横。气候条件优越,温暖湿润,土壤肥沃,分布有热带或热带性的原始森林。这里是黑长臂猿栖息的典型环境,古木参天,树叶繁茂,高大的陆均松、山龙眼、山荔枝及各种榕树,粗大的木质藤本植物攀爬缠绕直上树梢,附生、寄生植物丰富,组成错落多姿的层间层,林相的色调异常丰富,热带森林群落复杂而多样,即使在冬季,也是千里葱绿,万木争荣,热带雨林的特征,到处可见。

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