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浙江瑞安红双林场种子植物区系分析

2010-01-12谢小燕虞温妮孔德飞陈贤兴丁炳扬

关键词:属数分布区植物区系

谢小燕,虞温妮,孔德飞,陈贤兴,丁炳扬

(温州大学生命与环境科学学院,浙江温州 325035)

浙江瑞安红双林场种子植物区系分析

谢小燕,虞温妮,孔德飞,陈贤兴,丁炳扬†

(温州大学生命与环境科学学院,浙江温州 325035)

统计分析了瑞安红双林场种子植物区系组成以及属的分布区类型.该区共有种子植物124科,454属,909种(含种下分类群).种子植物454属可归纳为14个分布区类型,其中以泛热带分布为最多,达24.6%,其次是北温带分布和东亚分布,分别达16.1%和13.3%.红双林场种子植物种类较丰富,区系起源古老,分布类型多样,地理成分复杂,在生物多样性保护中有重要地位.

红双林场;种子植物;分布区类型;区系特征

植物区系是构成一个地区植被的基础,是植物在一定历史条件和自然地理条件综合作用下长期演化的结果[1].对植物区系的研究不仅可以在理论上揭示和解决植物系统学和植物地理学的一些疑难问题,还可以为林业和农业生产、资源开发利用、生物多样性保护等提供十分有价值的第一手资料,尤其在目前全球环境日益恶化、森林资源破坏相当严重、生物多样性严重受损的情况下,对植物区系的研究将会起到越来越重要的作用[2].

对浙江省自然保护区种子植物区系的研究已有许多,如文献[3-9].这些研究都为自然保护区的规划和生物多样性保护措施的制定提供了重要的基础资料,对自然保护区的建设发挥了巨大作用.对于瑞安红双林场的种子植物,以往也有过一些调查,较为系统的研究当属浙江林学院李根有教授等人于1989年进行的调查①李根有, 金水虎, 钱百胜, 等. 瑞安市红双林场植物资源和森林植被调查与开发利用研究[R]. 杭州临安: 浙江林学院, 1989.,该调查为瑞安大洋坑县级自然保护区和花岩森林公园的建立提供了基础资料.在上述调查研究的基础上,我们于2008年6月至2008年7月期间对瑞安红双林场的种子植物进行了补充调查,共采集植物标本1 200多号,经分类鉴定和查阅有关研究文献,对原有植物名录进行了系统修订,编写了《瑞安红双林场种子植物名录》,并对该地区种子植物区系进行了初步分析,以期为自然保护区的规划与建设提供科学依据.

1 研究地自然概况

红双林场位于浙江省瑞安市西部,在北纬 27°50.066' – 27°85.622',东经 120°14.539' –120°33.535',占地面积约26.4 km2,是连接南、北雁荡山风景区的中间地带,海拔在150 – 1 000 m之间.林场主要由花岩、五云山、新建、大垟坑、小坑和老龙岗六个林区组成,森林覆盖率达95%以上,是我国亚热带低海拔地区保存珍贵树种较多、保护较好的天然常绿针阔叶林基地之一.

红双林场属亚热带海洋性季风气候,受夏季风影响较大,温暖湿润,一年中气候有明显的季节性变化.境内地形复杂,构成了丰富多样的小气候生境.年均温14 – 18℃,无霜期265 d,降水量2 282.6 mm.山上局部地区有严重冰冻,可形成雾凇奇观.

2 区系分析

根据修订的《瑞安红双林场种子植物名录》,已知红双林场共有野生种子植物 124科,454属,909种(含种下分类群,下同).其中裸子植物4科,6属,7种;双子叶植物102科,357属,752种;单子叶植物18科,91属,150种.

2.1 科大小的分析

根据红双林场种子植物各科包含种数的多少,将全区的124科划分为大科(50种以上)、较大科(21 – 50种)、中等科(11 – 20种)、较小科(2 – 10种)、小科(1种)5个等级,其中较小科占较大优势,占总科数的53.2%(见表1).50种以上的大科是菊科(37 / 69,属 / 种,下同);含31 – 50种的有3科,分别是禾本科(38/49)、蔷薇科(9 / 48)和豆科(17 / 35);含21 – 30种的有6科,分别是茜草科(17 / 29)、莎草科(11 / 28)、唇形科(14 / 25)、百合科(13 / 23)、樟科(7 / 23)、兰科(13 / 21).可见,红双林场含20种以上的科共10科,共计176属,350种,分别占属、种总数的38.7%和38.5%.单种的小科有33个.

表1 瑞安红双林场种子植物科大小的统计Table 1 Statistics of the Family Size of Seed Plants of Hongshuang Forest Farm in Rui’an

2.2 属大小的分析

瑞安红双林场种子植物属大小的统计见表2.

表2 瑞安红双林场种子植物属大小的统计Table 2 Statistics of the Genera Size of Seed Plants of Hongshuang Forest Farm in Rui’an

红双林场种子植物共454属,含10种以上的有5属,分别是冬青属(Ilex,19种)、悬钩子属(Rubus,17种)、蓼属(Polygonum,15种)、山矾属(Symplocos,14种)和石楠属(Photinia,12种),计77种;6 – 10种的属有苔草属(Carex,10种)、景天属(Sedum,9种)、榕属(Ficus,8种)、珍珠菜属(Lysimachia,7种)、葡萄属(Vitis,7种)、栲属(Castanopsis,7种)、紫珠属(Callicarpa,7种)、鼠曲草属(Gnaphalium,7种)、菝葜属(Smilax,7种)、荚蒾属(Viburnum,6种)、胡枝子属(Lespedeza,6种)、铁线莲属(Clematis,6种)等21属,计147种.以上26属占总属数的5.7%,包含224种,占总种数的24.7%.2 – 5种的较小属和仅一种的小属共428属,占总属数的94.3%,包含685种,占总种数的75.3%.但其中真正的单型属只有4属,即大血藤属(Sargentodoxa)、飞龙掌血属(Toddalia)、假婆婆纳属(Stimpsonia)和泥胡菜属(Hemistepta).

2.3 属的分布区类型分析

根据吴征镒教授对中国种子植物区系分布区类型的划分方法[10-11],用属作为区系地理成分分析的基本单位,可将红双林场种子植物的454属划分为14个类型.见表3.

表3 瑞安红双林场种子植物属的分布区类型Table 3 Areal Types of the Genera of Seed Plants of Hongshuang Forest Farm in Rui’an

表3中第1类为世界广布类型,即无特殊分布中心,广布世界各大洲的一类;第2 – 7类为热带类型;第8 – 14类为温带类型;最后一类为中国特有分布类型.它包括了我国种子植物除中亚分布外的所有分布区类型,表明红双林场种子植物区系地理组成成分的复杂性.

2.3.1 世界分布属

世界分布的属共有 50属,这些属大多数是草本,对环境的适应能力非常强,如鼠曲草属(Gnaphalium)、苔草属(Carex)等.本类型木本属很少,以灌木为主,如悬钩子属(Rubus)、鼠李属(Rhamnus)等.

2.3.2 热带分布类型

该类型指热带分布或以热带分布为主的植物类型,其分布范围可能渗入其它区域,但仍以热带为其分布中心.红双林场该类型植物有223属,占总属数的55.2%(不包括世界分布,下同).其中泛热带分布的属有99属,常见的木本属有榕属(Ficus)、卫矛属(Euonymus)、冬青属(Ilex)、山矾属(Symplocos)、紫珠属(Callicarpa)、菝葜属(Smilax)等;草本属有冷水花属(Pilea)、泽兰属(Eupatorium)、马鞭草属(Verbena)、金粟兰属(Chloranthus)等;亚型热带亚洲、大洋州和南美洲间断分布的有蓝花参属(Wahlenbergia)等;亚型热带亚洲、非洲和南美洲间断分布的有雾水葛属(Pouzolzia)、厚皮香属(Ternstroemia)等.

热带亚洲及其亚型分布的属共41属,占10.2%,如润楠属(Machilus)、木姜子属(Litsea)、青刚栎属(Cyclobalanopsis)、泡花树属(Meliosma)、木荷属(Schima)、山茶属(Camellia)等.它们是构成红双林场地带性植被——亚热带常绿阔叶林的主要成分.

其它热带分布成分还有:旧世界热带分布类型及其亚型共有 32属,占 7.9%,如八角枫属(Alangium)、赤楠属(Syzygium)等;热带亚洲至热带大洋州分布共27属,常见的有野牡丹属(Melastoma)、通泉草属(Mazus)等;热带亚洲和热带美洲间断分布共15属,大多为木本,柃属(Eurya)、楠木属(Phoebe)等是常绿林灌木层或乔木层的常见种;热带亚洲至热带非洲分布共9属,如豆腐柴属(Premna)、水团花属(Adina)、类芦属(Neyraudia)等.

在这些热带成分中,樟属(Cinnamomum)、楠属(Phoebe)、润楠属、冬青属、山茶属、木荷属(Schima)、蚊母树属(Distylium)、榕属、山矾属以及茜草科中的常绿种类是构成红双林场亚热带常绿阔叶林的建群种.

2.3.3 温带分布类型

温带分布属是指分布于温带或以温带分布为主的类型,红双林场的温带分布类型共181属,占总属数44.8%.其中以北温带及其亚型分布为最多,达65属,占16.1%,高于全国平均水平10.4%[12].该性质的属在红双林场植被中得到发展,如松属(Pinus)、柏木属(Cupressus)、柳属(Salix)、榆属(Ulmus)、栗属(Castanea)、栎属(Quercus)、桦木属(Betula)、山茱萸属(Cornus)、李属(Prunus)、蔷薇属(Rosa)、杜鹃花属(Rhododendron)、乌饭树属(Vaccinium)、忍冬属(Lonicera)、蒿属(Artemisia)、紫菀属(Aster)等,是典型的北温带区系成分,多为红双林场常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林的优势树种、森林下木,或为次生林的主要成份.

东亚植物区系由于它的特征科属丰富和多古老类型(尤其是温带、亚热带木本属)而久负盛名,是我国重要的分布类型之一,且大多都是森林区系成分.红双林场的东亚分布类型共54属,占13.3%,高于全国水平的10.3%[12],代表属有三尖杉属(Cephalotaxus)、野木瓜属(Stauntonia)、山桐子属(Idesia)、蜡瓣花属(Corylopsis)、茵芋属(Skimmia)、枳椇属(Hovenia)、五加属(Acanthopanax)、无柱兰属(Amitostigma)等.

东亚和北美洲间断分布类型指间断分布于东亚和北美洲温带及亚热带地区的属.红双林场共有该类型的属34属,占8.5%,仍高于全国平均水平4.3%[12].乔木有栲属(Castanopsis)、蓝果树属(Nyssa)等,灌木有楤木属(Aralia)、红淡比属(Cleyera)等;草本有粉条儿菜属(Aletris)、金线草属(Antenoron)等;藤本则有两型豆属(Amphicarpaea)、蛇葡萄属(Ampelopsis)和爬山虎属(Parthenocissus)等.其中有不少属是古老或原始科的代表,如八角属(Illicium)、金缕梅属、五味子属(Schisandra)、木兰属(Magnolia)和三白草属(Saururus)等.

其它温带分布类型:旧世界温带分布共有20属,占总属数的4.8%,主要有败酱属(Patrinia)、附地菜属(Trigonotis)、风毛菊属(Saussurea)等;温带亚洲分布共有4属,占总属数的1.0%,常见属有锦鸡儿属(Caragana)、黄鹌菜属(Youngia)等,该类型往往是从北温带或世界广布的大属中衍生出来的年轻成分;地中海区至温带、热带亚洲,大洋州和南美洲间断仅常春藤属(Hedera)1属.

2.3.4 中国特有成分

中国特有属是指分布局限于我国范围的属.红双林场种子植物共有3个中国特有属,占总属数的0.7%,分别是大血藤属(Sargentodoxa)、拟单性木兰属(Parakmeria)、箬竹属(Indocalamus).

3 红双林场种子植物区系特点

3.1 植物种类丰富,区系起源古老,分布类型多样,地理成分复杂

现知红双林场共有种子植物909种,隶属于124科,454属.科、属、种的数目分别占浙江种子植物总数的68.1%、36.3%、27.0%[13].其中单种属283属,占总属数的31.1%,反映出该区植物区系的分散性.

植物区系研究也表明,该区含有许多古老和原始的科属.如被子植物的木兰科(Magnoliaceae)6属9种、樟科(Lauraceae)7属23种、毛茛科(Ranunculaceae)4属12种和木通科(Lardizabalaceae)、金粟兰科(Chloranthaceae)、三白草科(Saururaceae)等;另外许多白垩纪和早第三纪就已形成的古老科在本区也有分布,如壳斗科(Fagaceae)、杨柳科(Salicaceae)、桦木科(Betulaceae)、芸香科(Rutaceae)、榆科(Ulmaceae)、胡桃科(Juglandaceae)、椴树科(Tiliaceae)、豆科(Leguminosae)、五加科(Araliaceae)、无患子科(Sapindaceae)等.

从属的分布区类型来看,体现了红双林场种子植物区系地理成分的复杂性.属的分布区类型除了中亚分布在本区无代表属外,其它14个分布区类型均有代表,而且有相当多的分布区亚型.其中泛热带分布属最多,北温带分布次之.

3.2 亚热带区系性质,华东区系类型

从纬度来看,红双林场地处中亚热带.从属的分布区类型来看,其中,泛热带成分99属,占本区系总属数的24.6%,居所有类型首位.各类热带性质属(类型2 – 7)共223属,占本区系总属数的55.8%,处于优势地位,表明保护区植物区系有较强的热带亲缘.同时,在各种地理成分中,北温带成分65属,占本区系总属数16.1%,仅次于泛热带分布.而各类温带性质属(类型8 – 11,14)共177属,占本区系总属数的43.8%,说明该区系具有一定的温带亲缘.由此可见,红双林场种子植物区系属于亚热带性质,与热带和温带联系紧密,具有明显的从热带向温带过渡的特点.

裘宝林在文献[14]中列举了116个华南区系代表种在浙江南部的分布,探讨了华东、华南两个区系在浙江东南部的界线问题.红双林场位于该分界线西侧,该区共有上述116个代表种中的48种,占所选代表种的41.5%,与D区(庆元与景宁,47种)和E区(龙泉与云和,46种)的比例相近,而与A区(瓯江以南的苍南、平阳、瑞安三县和温州市包括瓯海,100种)及C区(泰顺与文成,94种)相差较大.可见,瑞安红双林场与华南区系的亲缘关系明显疏远,应归入华东区系,结果也支持裘宝林的划分.

3.3 珍稀濒危植物多种,保护价值较高

红双林场共有自然分布的国家级和浙江省省级珍稀濒危植物35种,隶属于18科26属,其中种子植物33种,包括温州特有种菜头肾(Strobilanthes sarcorrhizus)和温州葡萄(Vitis wenchouensis)等.菜头肾是著名的民间草药,具有补肾壮腰和治疗肾虚、腰痛等功效,但由于过度采挖, 种群数量稀少,被《中国物种红色名录》列为极危(CR)等级;温州葡萄的分布点少于5个,种群持续衰退,数量稀少,被《中国物种红色名录》列为濒危(EN)等级[15].两者的模式标本均采自红双林场或附近,调查发现它们在红双林场分布均非常局限,个体数量极其稀少,应该列入保护区的重要保护对象,采取有效措施加以保护.

致谢:在野外调查过程中,得到瑞安红双林场领导和职工以及植被调查组叶飞、董子敬、周围、李慧敏、赵磊、张健等同学的支持和帮助,特此致谢.

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Floristic Analysis of Seed Plants of Hongshuang Forest Farm in Rui’an of Zhejiang Province

XIE Xiaoyan, YU Wenni, KONG Defei, CHEN Xianxing, DING Bingyang
(College of Life and Environmental Science, Wenzhou University, Wenzhou, China 325035)

Statistics of the floristic composition and areal types of genera of seed plants in Hongshuang Forest Farm in Rui’an of Zhengjiang Province were analyzed. There are 124 families, 454 genera and 909 species (including subspecies differentiation) of seed plants in this area. The 454 genera of seed plants could be divided into 14 areal types. Among them, the seed plants of pan-tropical type ranked the first (24.6%), the north temperate type ranked the second (16.1%) and the East Asia type ranked the third (13.3%). The study showed that the species of seed plants in Hongshuang Forest Farm are rich, its floristic origins are ancient, the areal types are diversified and geographical components are complex. These features mean that this area has an important position in the biodiversity conservation.

Hongshuang Forest Farm; Seed Plant; Areal Type; Floristic Characteristics

(编辑:王一芳)

Q948.2

A

1674-3563(2010)01-0026-07

10.3875/j.issn.1674-3563.2010.01.005 本文的PDF文件可以从xuebao.wzu.edu.cn获得

2009-09-23

谢小燕(1989- ),女,浙江泰顺人,研究方向:植物分类学.† 通讯作者,dingby2005@126.com

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