湖南溆浦思蒙国家湿地公园植物多样性及植物区系研究
2017-12-29徐志高周伟才贺平华徐永福
徐志高,周伟才,贺平华,徐永福
(1.国家林业局中南林业调查规划设计院,长沙 410014;2.湖南溆浦思蒙国家湿地公园,湖南 溆浦 419300;3.中南林业科技大学林学院,长沙 410004)
湖南溆浦思蒙国家湿地公园植物多样性及植物区系研究
徐志高1,周伟才2,贺平华2,徐永福3
(1.国家林业局中南林业调查规划设计院,长沙 410014;2.湖南溆浦思蒙国家湿地公园,湖南 溆浦 419300;3.中南林业科技大学林学院,长沙 410004)
在实地调查与查阅资料的基础上,对湖南溆浦思蒙国家湿地公园植物多样性及其植物区系进行分析评价。结果表明,公园内植物多样性较丰富,共有维管束植物185科591属1 008种,其中湿地植物79科231属305种,植物区系性质表现出明显的中亚热带向南亚热带过渡性;湿地植物区系主要由草本植物组成,季节性明显;河流湿地周边的山地,表现为典型丹霞地貌和石灰岩区干旱生境,分布有大量的耐旱植物类型。
植物多样性;植物区系;思蒙湿地公园;溆浦
湿地被誉为“地球之肾”,具有调蓄洪水、调节气候、净化水体和保护生物多样性等多种生态功能,并与森林、海洋一起列为全球三大生态系统。我国湿地总面积5 360万hm2,在人口持续增长和经济快速发展的大背景下,尽管近年来我国实施了一系列湿地保护工程,但湿地面积减少、湿地生态功能衰退等问题依然存在。研究湿地生态系统的生态结构与功能、合理利用湿地仍然是一个重要的生态研究课题。湖南溆浦思蒙国家湿地公园是溆水流域与沅水流域的重要生态廊道,也是溆浦县的生态、经济和文化走廊,对保障沅水流域湿地生态安全和县域社会经济可持续发展具有重要作用。为有效保护溆水流域湿地生态系统,摸清湿地公园的植物资源家底,2013—2016年多次对湿地公园进行野外调查与标本采集,结合室内样本鉴定和查阅相关林业资料,对该湿地公园的植物物种多样性及植物植物区系进行了分析研究。
1 研究区自然地理概况
湖南溆浦思蒙湿地公园地处湖南省溆浦县西部,范围包括溆水下游河道、银珍水库、河洲漫滩和周边部分山地,总面积1 018 hm2。南北长8.8 km,东西宽19.3 km。溆水沿岸集中分布由紫色砂岩形成的丹霞地貌,江口、小江口等地集中分布石灰岩地貌;园内土壤主要为红壤和近代河湖冲积物发育而成的河潮土,另有少量水稻土;湿地公园属中亚热带季风湿润气候区,热量丰富,境内气候温和,年平均气温17.0 ℃,年均降水量1 425 mm[1]。
园内植被以马尾松林为主,广泛分布于公园内山坡上部至山顶,以银珍水库附近山坡马尾松林最为典型;丹霞地貌区主要由牡荆Vitexnegundovar.cannabifolia、花竹Phyllostachysnidularia、盐肤木Rhuschinensis等构成的稀疏灌丛;溆水两侧分布有大面积的甜橙人工林。湿地植被主要以禾本科、蓼科、莎草科、菊科等科的湿生植物构成的季节性湿地植被类型为主。
2 研究方法
在湖南溆浦思蒙国家湿地公园范围内,选取典型路线,运用线路调查与样方调查相结合的调查方法,对森林公园内所有维管束植物进行调查,常见植物种类以野外记名为主;一些在野外不能鉴定到种的种类,采用多角度拍摄数码照片;有花果的种类,或无花果但分布稀有、性状特殊的种类,拍摄照片并采集标本。室内对野外拍摄的植物照片和植物标本通过查阅相关文献进行准确鉴定。野外调查时,随身携带HOLUX M-241轨迹记录器(GPS),记录航迹,将数码相机的时间,调整至卫星时间。内业工作时,将GPS记录的航迹数据整合到每张数码照片的EXIF信息中,使每张植物照片都具有地理坐标信息,以方便植物种类的查找和植物资源监测。
3 湿地植物多样性组成及其区系
3.1 植物多样性基本组成
根据实地调查及查阅相关的植物区系资料[2-6],湖南溆浦思蒙国家湿地公园共有维管束植物185科591属1 008种(含栽培及逸生植物),其中蕨类植物24科40属65种、裸子植物8科13属14种、被子植物153科538属929种。除去栽培种和外来入侵植物(或逸生植物),思蒙国家湿地公园共有野生维管束植物173科541属928种,其中野生蕨类植物24科40属65种、野生种子植物149科501属863种。
3.2 植物区系分析
因栽培植物或外来逸生植物,不能代表某一地区或区域内植物区系的本质特性,故在植物区系分析中,一般不作考虑;另外,蕨类植物在湿地公园内分布数量较少,其区系较简单,本文主要是针对野生种子植物区系进行分析。除去栽培植物、外来入侵植物(或逸生植物)和蕨类植物,思蒙国家湿地公园共有野生种子植物149科501属863种,详见表1。
3.2.1 种子植物科的分布区类型
按吴征镒[8]的世界种子植物科的分布区类型系统划分,思蒙国家湿地公园野生种子植物区系中149科划分为10个分布区类型,4大类,见表1。
1)世界分布
有52科,如禾本科Gramineae、菊科Compositae、蝶形花科Papilionaceae、蔷微科Rosaceae、蓼科Polygonaceae、莎草科Cyperaceae、毛茛科Ranunculaceae、唇形科Labiatae、伞形科Umbelliferae、金鱼藻科Ceratophyllaceae、泽泻科Alismataceae、眼子菜科Potamogetonaceae、浮萍科Lemnaceae、水鳖科Hydrocharitaceae等。世界分布科广泛分布于世界各地,对区系分析意义不大,但丰富了该湿地公园的植物多样性。
2)热带分布
有61科,占总科数的62.9%(除世界广布科,下同),其中以泛热带分布占绝对优势,有46科,占热带分布的75.4%。泛热带分布大多为林下草本、灌木或层间植物,少数为森林乔木层的伴生类群。如樟科Lauraceae、苦木科Simarubaceae、山茶科Theaceae、大戟科Euphorbiaceae、卫矛科Celastraceae、桑寄生科Loranthaceae、葡萄科Vitaceae、漆树科Anacardi-aceae、天南星科Araceae、荨麻科Urticaceae、防巳科Menispermaceae、马兜铃科Aristolochiaceae、金粟兰科Chloranthaceae、葫芦科Cucurbitaceae、桃金娘科、野牡丹科Melastomaceae、紫金牛科Myrsinaceae、山矾科Symplocaceae、夹竹桃科Apocynaceae、萝摩科Asclepiadaceae、爵床科Acanthaceae、鸭趾草科Commelinaceae、菝葜科Smilacaceae、石蒜科Amaryllidaceae、鸢尾科Iridaceae、薯蓣科Dioscoreaceae等。其它热带分布型科较少。因此,说明该湿地公园植物科以热带性分布型为主。
表1 思蒙国家湿地公园种子植物的分布区类型分布区类型科数比例/%属数比例/%世界分布1 世界分布52/54/2 泛热带分布4647 4010222 823 热带亚洲和热带美间断分布99 30214 70热带分布4 旧世界热带22 10357 835 热带亚洲至热带大洋洲22 10122 686 热带亚洲至热带非洲//173 807 热带亚洲22 104510 078 北温带2828 908318 579 东亚及北美间断66 10368 0510 旧世界温带11 00255 59温带分布11 温带亚洲//40 8912 地中海区、西亚至中亚//40 8913 中亚分布////14 东亚11 005612 53中国特有15 中国特有//71 58总计149100501100注:世界分布未参与数据计算
3)温带分布
有36科,占总科数的37.1%,其中以北温带分布为优势,有28科,占温带分布的77.8%,该类型在本区森林中是很重要的优势植物,如形成该地主要森林植被的松科植物,形成丹霞地貌主要灌丛的壳斗科等科植物,壳斗科Fagaceae虽被划入北温带,但可分布至热带,是我国亚热带常绿阔叶林中最重要的建群植物。
综上所述,从科级水平上看,思蒙国家湿地公园种子植物区系成分中热带成分占优势,温带性科的比例较少。主要是因为该地位于中亚热带向南亚热带的过渡区域,说明了该地植物区系由中亚热带向南亚热带过渡的性质。
3.2.2 种子植物属的分布区类型
根据吴征镒[3-4]对于中国种子植物属的分布区类型划分,思蒙国家湿地公园野生种子植物501属可划分为14个分布区类型(表1)。
1)世界分布
有54属,这类常见的属有铁线莲属Clematis、毛茛属Ranunculus、碎米荠属Cardamine、堇菜属Viola、远志属Polygala、蓼属Polygonum、飞蓬属Erigeron、莎草属Cyperus、苋属Amaranthus、浮萍属Lemna、老鹳草属Geranium、鼠麴草属Gnaphalium、灯心草属Juncus、繁缕属Stellaria、悬钩子属Rubus等。
2)热带分布
有232属,占总属数的51.9%,以泛热带分布、旧世界热带分布和热带亚洲分布为主,其他分布类型属分布相对较小。泛热带分布型最多,有102属,占热带性分布属的43.9%,其中构成森林乔木树种的有乌桕属Sapium、冬青属Ilex、黄檀属Dalbergia、朴属Celtis、山矾属Symplocos、柿属Diospyro等,其它的都是林下、林缘灌木或草本,如榕属Ficus、紫珠属Callicarpa、爵床属Justicia、鳢肠属Eclipta、母草属Lindernia、冷水花属Pilea、醉鱼草属Buddleja等。热带亚洲分布型其次,有56属,占热带分布属的26.9%,其中具有显著群落学意义的代表类型有木荷属Schima、栲属Castanopsis、青冈属Cyclobalanopsis等;草本类型有蛇根草属Ophiorrhiza、苦荬菜属Ixeris、小苦荬属Ixeridium、石荠苎属Mosla等;寄生、附生类型有钝果寄生属Taxillus等;藤本类型有葛属Pueraria、清风藤属Sabia、鸡矢藤属Paederia等。排第三位的为旧世界热带分布型,有36属,占热带分布属的17.3%,常见的有野桐属Mallotus、楝属Melia、杜茎山属Maesa、楼梯草属Elatostema、扁担杆属Grewia、石龙尾属Limnophila、雨久花属Monochoria、水竹叶属Murdannia、海桐花属Pittosporum等。
3)温带分布
有208属,占总属数的46.5%,以北温带分布、东亚分布、东亚及北美间断分布为主,其他温带分布类型所占比例较少。北温带分布型有83属,是温带分布属中的第一大分布区类型,占温带分布属的39.9%,其中在区内常见属或建群属有虎耳草属Saxifraga、绣线菊属Spiraea、栎属Quercus、榆属Ulmus、槭属Acer、樱属Cerasus、忍冬属Lonicera、蔷薇属Rosa、拂子茅属Calamagrostis等;其次是东亚分布型,有56属,占温带分布属的30.4%,常见的有木通属Akebia、博落回属Macleaya、茶属Camellia、猕猴桃属Actinidia、南酸枣属Choerospondias、檵木属Loropetalum、沿阶草属Ophiopogon、半夏属Pinellia、刺楸属Kalopanax、化香属Platycarya、枫杨属Pterocarya、天葵属Semiaquilegia、阴行草属Siphonostegia、兔儿风属Ainsliaea等;排列第三为的为东亚及北美间断分布,有36属,占温带分布属的19.6%,常见的有石楠属Photinia、枫香属Liquidambar、石栎属Lithocarpus、檫木属Pieris、漆树属Toxicodendron、胡枝子属Lespedeza、山蚂蝗属Hylodesmum、蛇葡萄属Ampelopsis、菖蒲属Acorus、菰属Zizania等;其它分布型属较少,甚至无中亚分布,说明湿地公园植物区系与这些分布区无多大的联系。
4)中国特有
有7属,占总属数的1.6%。它们分别是杉木属Cunninghamia、大血藤属Sargentodoxa、石笔木属Tutcheria、青檀属Pteroceltis、通脱木属Tetrapanax、喜树属Camptotheca、箬竹属Indocalamus,中国特有属中大部分应归为温带性质。
综上所述,从属的水平看,中国种子植物属的15个类型除中亚分布外,其它类型在本区系均有分布,表明本区系分布区类型多样,地理成分复杂,与世界植物区系有着普遍的地理联系。本区热带分布及其变型有232属,占总属数的51.9%;温带分布及其变型有208属,占总属数的46.5%;热带性分布稍多于温带性分布,但差距不大。说明该地植物区系具有较强的中亚热带性质。
4 植物多样性及植物区系评价
4.1 植物多样性较丰富,区系成分复杂
湖南溆浦思蒙国家湿地公园共有维管束植物185科591属1 008种(含栽培及逸生植物),植物多样性较丰富。就野生种子植物的分布区类型分析来看,湿地公园科级水平有10个地理分布类型,属级水平有14个地理分布类型(仅缺中亚分布型),充分说明了植物区系组成上的复杂程度。
4.2 丹霞地貌生境和石灰岩生境耐旱植物较多
思蒙湿地公园分布有比较广泛的丹霞地貌和石灰岩。丹霞地貌生境和石灰岩生境有一个共同的特征,就是保水能力差,分布耐干旱植物较多,但两种生境由于成土母质不同,其分布的耐旱植物种类也有所不同,如分布于石灰岩生境的常见植物有火棘Pyracanthafortuneana、青冈栎Cyclobalanopsisglauca、朴Celtissinensis、青檀Pteroceltistatarinowii、榔榆Ulmusparvifolia、马甲子Paliurusramosissimus、构树Broussonetiapapyrifera、黄连木Pistaciachinensis、石油菜Pileacavaleriei、光皮梾木Swidawilsoniana、球核荚蒾Viburnumpropinquum、牡荆、白马骨Serissaserissoides等;分布于丹霞地貌生境的常见植物有马尾松Pinusmassoniana、花竹、牡荆、盐肤木、金樱子Rosalaevigata、老虎刺Pterolobiumpunctatum、络石Trachelospermumjasminoides、薜荔Ficuspumila、槲蕨Drynariaroosii、小沼兰Oberonioidesmicrotatantha、白芨Bletillastriata等。
4.3 植物区系的过渡性
思蒙湿地公园位于中亚热带向南亚热带的过渡区域,根据属级水平分析,湿地公园热带性分布成分稍多于温带性分布成分,但差距不大,说明该地植物区系具有比较明显的中亚热带性质,同时具有由中亚热带向南亚热带过渡的性质。
4.4 湿地植物特征多样
思蒙湿地公园有湿地植物79科231属305种(含栽培及逸生植物),涵盖了沉水、挺水、浮叶、漂浮和湿生五种生活型。绝大部分为湿生植物,其次为挺水植物,其它几种生活型相对较少。
湿地植物区系主要由草本植物组成,季节性明显,优势种主要有空心莲子草Alternantheraphiloxeroides、丛枝蓼Polygonumcaespitosum、水蓼Polygonumhydropiper、酸模Rumexacetosa、蓼子草Polygonumcriopolitanum、益母草Leonurusartemisia、蒌蒿Artemisiaselengensis、苍耳Xanthiumsibiricum等。木本植物仅加杨Populuscanadensis、腺柳Salixglandulosa、旱柳Salixmatsudana、桤木Alnuscremastogyne、桑Morusalba、枫杨Pterocaryastenoptera、水麻Debregeasiaorientalis、细叶水团花Adinarubella等少数几种。
湿地植物缺乏特有属和种,说明思蒙湿地公园湿地植物区系的个性不明显。
4.5 保护植物较多
依据《国家重点保护野生植物名录(第一批)》[9],思蒙湿地公园共有野生国家重点保护植物7种,分别为樟树Cinnamomumcamphora、金荞麦Fagopyrumdibotrys、花榈木Ormosiahenryi、野大豆Glycinesoja、榉树Zelkovaschneideriana、喜树Camptothecaacuminata、中华结缕草Zoysiasinica,并均为国家二级保护。另外,思蒙湿地公园栽培有国家一级保护植物银杏Ginkgobiloba和水杉Metasequoiaglyptostroboides,国家二级保护植物莲Nelumbonucifera。
[1]溆浦县地方志编纂委员会.溆浦县志[M].北京:社会科学文献出版社,1993:1-32.
[2]湖南植物志编辑委员会.湖南植物志:第1卷[M].长沙:湖南科学技术出版社,2004.
[3]湖南植物志编委会.湖南植物志:第2卷[M].长沙:湖南科学技术出版社,2000.
[4]祁承经,喻勋林.湖南种子植物总览[M].长沙:湖南科技出版社,2001.
[5]祁承经,林亲众.湖南树木志[M].长沙:湖南科技出版社,2000.
[6]中国植物志编委会.中国植物志[M].北京:科学技术出版社,1961-2004.
[7]吴征镒,周浙昆,孙航,等.种子植物分布区类型及其起源和分化[M].昆明:云南科技出版社,2006: 60-451.
[8]吴征镒.中国种子植物属的分布区类型[J].云南植物学研究,1991(增刊IV):1-13.
[9]国家林业局,农业部.国家重点保护野生植物名录:第一批[EB/OL].(1999-08-04).http://www.forestry.gov.cn/yemian/minglu1.htm.
StudyonPlantDiversityandFloraofSimengNationalWetlandParkinXupuofHunanProvince
XU Zhigao1,ZHOU Weicai2,HE Pinghua2,XU Yongfu3
(1.Central South Forest Inventory and Planning Institute of State Forestry Administration,Changsha 410014,Hunan,China;2.Simeng National Wetland Park in Xupu of Hunan Province, Xupu 419300,Hunan,China;3.College of Forestry, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004,Hunan,China)
Wetland vegetation plays a very important role in wetland ecosystem.Based on the field investigation and data consultation, the plant diversity and flora of Simeng national wetland park were analyzed and evaluated.The results showed that: The plant diversity in this park was rich. The vascular plants were found to be abundant in this area, represented by 1 008 species belonging to 591 genera in 185 families, including 305 species of wetland plants belonging to 231 genera in 79 families. The flora characteristics showed obvious transition of Chinese central subtropical to southern subtropical. The herbaceous plant was the major components in wetland flora and presented obvious seasonality. A large number of drought-resistant plant type distributed in typical arid habitat such as Danxia landform and karst mountainous areas around the river wetland.
plant diversity;flora;Simeng National Wetland Park;Xupu
2017-11-07
徐志高(1972-),男,湖南邵阳人,高级工程师,主要从事森林资源监测和林业调查规划设计等工作。
S 717.2
A
1003-6075(2017)03-0049-05
10.16166/j.cnki.cn43-1095.2017.03.012