福建省万木林自然保护区种子能源植物资源多样性研究

2013-12-02陈永滨冯丽贞陈世品林文俊吴妙丽李明河

武夷科学 2013年0期

马良，陈永滨，冯丽贞*，陈世品，林文俊，吴妙丽，李明河

(1．福建农林大学生命科学学院，福建福州350002;2．福建农林大学林学院，福建福州350002)

能源问题是21世纪人类面临的严峻挑战之一，石化能源不仅不可再生、储量有限，而且全球的石化能源消耗量在未来20年内还将以每年平均2%的速度增长，能源问题已成了世界各国共同面临的难题(杜宁，2006)。随着矿物燃料的日趋枯竭和生态环境的日渐恶化，人们对新能源研究和开发利用的重视程度日益上升，以可再生能源来替代有限的石化资源成为必然。能源植物是一种可再生的生物质新型能源，是解决未来全球能源危机的重要替代资源之一(王涛，2005)。从可持续发展的角度来考虑，开发可再生能源，发展能源植物是人类未来的理想选择(郭廷杰，2005;常振明等，2004)。

万木林自然保护区的植被为典型的中亚热带常绿阔叶林植被。历经600多年封山保护和复杂的地形及丰富的水热资源造就了其独特的生态环境，为植物资源的繁育提供了优越的自然条件。保护区内的种子植物共132科517属999种植物(裘晓雯，2010)，其中裸子植物6科11属13种，被子植物126科506属986种，森林覆盖率达96．1%(陈远征等，2010)。朱锦懋等(1997)对福建万木林自然保护区常绿阔叶林植物区系和群落物种多样性进行了研究;高峻等(1998)对万木林自然保护区植被进行了研究;刘茂松等(1998)对万木林主要森林群落特征及演替动态进行了研究。目前对万木林能源植物的研究未见报道，笔者通过调查、查阅标本和相关文献对万木林自然保护区种子能源植物资源多样性进行分析，为该区能源植物的开发利用提供依据。

1 自然概况

万木林自然保护区属省级自然保护区，占地面积1 600亩，地处武夷山脉东南侧的低山丘陵地带，主山脊呈南北走向，最高峰海拔556 m;中亚热带季风气候，年平均气温18．8℃，年平均降水量为1 673．3 mm，多集中在春、夏季，全年平均相对湿度达81%;土壤为山地黄红壤，pH 值 5．0-5．5。

2 研究方法

2009-2012年在万木林自然保护区内主要沿护林路设置多条线路进行野生植物标本采集和照片拍摄，部分区域根据地形、地貌和植被情况设立临时调查线路，所采标本进行鉴定，并查阅馆藏标本，编写植物名录。

能源植物的判定根据国内有关文献提出的标准(谢光辉，2011;万泉，2005)。在进行种子能源植物分类时，部分植物具有两种能源植物特性的就以两种能源植物分别计算。

植物地理成分分析方法:根据吴征镒等的科(吴征镒等，2003)、属(吴征镒，1991)的地理成分划分方法，对科、属的地理成分数量特征进行统计。

3 结果与分析

3．1 能源植物物种多样性

万木林自然保护区共有种子能源植物50科，98属，145种，分别占该保护区种子植物科、属、种总数的37．9%、19．0%、14．5%。根据本地区能源植物的特征划分为油脂类植物、纤维植物、淀粉植物、高糖植物、树脂类植物5类(表1);其中，油脂类植物最多(71种)，含种数最多的科主要是桑科(Moraceae)、榆科(Ulmaceae)、菊科(Compositae)、豆科(Leguminosae)等，树脂类植物最少(仅4种)。

3．2 能源植物地理成分特征

植物分布区是植物种的发生历史对环境长期适应及诸多因素对它们影响的结果。植物科的分布与较大尺度的气候特征相适应，是长期适应的结果。万木林能源植物共50科分成7个分布区类型和5个分布区变型(表2)。在万木林自然保护区的能源植物中，泛热带分布的地理成分占有较大优势，共有25科，占能源植物科总数的55．6%。表明万木林自然保护区的种子能源植物区系具有较高的热带性质。

表1 能源植物统计Table 1 The statistics of energy plants

同属植物常具有同一起源、相近的进化趋势和相似的生存环境。属的分类学特征一致，分布区比较稳定，地区差异较明显(叶宝鉴等，2013)。万木林能源植物共98属分成12个分布区类型和6个分布区变型(表2)。在万木林自然保护区的能源植物中，热带成分占有较大优势，其中又以泛热带分布(21属41种)、热带亚洲分布(13属19种)占优，北温带分布(19属30种)也具有较高比例。

表2 科、属分布型统计Table 2 The statistics of the family and genera distribution types

3．3 能源植物生活型多样性

万木林自然保护区有600多年的人为保护历史，其物种保存良好，生态景观秀美。在万木林保护区内植被的垂直结构上，上层是高大的乔木层(浙江桂Cinnamomum japonicum、沉水樟Cinnamomum micranthum、栲树Castanopsis fargesii等)，中间层由藤本植物(香花崖豆藤Callerya dielsiana、网脉酸藤子Embelia rudis等)和小乔木(桂北木姜子Litsea subcoriacea、山矾Symplocos sumuntia、黄牛奶树Symplocos cochinchinensis等)、灌木和亚灌木(毛冬青Ilex pubescens、凹叶冬青Ilex championii、狗骨柴Diplospora dubia、草珊瑚Sarcandra glabra等)组成，地被植物为草本植物和蕨类植物(十字苔草Carex cruciata、芒萁Dicranopteris pedata、狗脊蕨Woodwardia japonica等)。

万木林自然保护区的能源植物中乔木有31科37属45种，其中落叶乔木有10科12属13种，主要是松科(Pinaceae)、壳斗科(Fagaceae)、杉科(Taxodiaceae)、豆科(Leguminosae)、榆科(Ulmaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、桑科(Moraceae)等;小乔木有3科3属5种，主要是山茶科(Theaceae)、大戟科、安息香科(Styracaceae);灌木有21科27属38种，主要有紫金牛科(Myrsinaceae)、胡颓子科(Elaeagnaceae)、山茶科、鼠李科(Rhamnaceae)等;草本有12科25属32种，主要的科有十字花科(Cruciferae)、蓼科(Polygonaceae)、豆科、茄科(Solanaceae)、菊科(Compositae)等;藤本能源植物有11科13属18种，其中木质藤本有8种，主要是豆科和葡萄科(Vitaceae)。