西沙群岛植物资源多样性调查与评价①

王清隆 汤 欢 王祝年

(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 海南儋州571737)

西沙群岛 （15°46＇～17°08＇N，111°11＇～112°54＇E）位于南海西北部、海南岛东南部，由永乐群岛和宣德群岛组成，共有22个大小不一的岛屿、7个沙洲和10多个暗礁暗滩，是南海诸岛中岛屿最多、陆地面积最大、植物资源最丰富的群岛［1-2］。海拔除石岛为12.5 m外，其余各岛均在10 m以下［1］。西沙群岛上的岛屿成土母质较单纯，除高尖石岛的成土母质是火山岩外，其余主要以第四纪的珊瑚、贝壳碎屑灰岩和近期海浪作用堆积起来的珊瑚、贝壳碎屑砂和鸟粪发育而成的磷质石灰土和滨海盐土所组成，富含钙和磷质［3-6］。西沙群岛位于热带海洋上，终年皆夏，光热条件充足，1月的平均温度约为23℃，最高温度的6月平均温度约为29℃，年温差≤6℃，是比较典型的热带海洋气候。年降雨量在1 500 mm左右，但分布不均匀，干湿季节分明，每年6～11月为雨季，盛行西南季风，是台风、暴雨等灾害性气候多发期；12月至次年5月为旱季，盛行东北季风，降水稀少［7-8］。西沙群岛的珊瑚岛地质年代较短，因此岛上的植物种类比较贫乏；岛上的植物主要是通过渔民的活动、海鸟的传播、海流及风力的流动带进来的，其中以人类的活动特别是渔民的活动传播进来的最多［7］。西沙群岛具有丰富的自然资源和重要的战略地位，因而西沙群岛的植物和植被资源的调查研究，一直是植物学、生态学、林学、农学及地理学工作者关注的问题之一［9-10］。

由于西沙群岛海况较恶劣，以及周边复杂的政治环境等限制因素，我国植物学工作者仅对西沙群岛进行过几次规模较大的植物资源调查［1-4，6-8，11-16］，对西沙群岛的植物调查和研究还不够全面深入。因此，对西沙群岛开展植物资源调查研究既可以补充我国西沙群岛的植物资料，也对我国西沙群岛的海防建设有所帮助。

笔者于2018年5、6月份开展的南锋专项第一期西沙群岛科考中，对西沙群岛的永兴岛、石岛、赵述岛、西沙洲、南沙洲、中沙洲、北沙洲、北岛、中岛和南岛共10个岛屿（或沙洲）的植物资源进行了野外实地调查。通过整理此次所采集西沙群岛植物标本的鉴定结果，并查阅以往历次西沙群岛植物调查结果，结合相关文献资料及植物标本记录，对西沙群岛的植物种类及分布进行了统计与更新，完成了目前最新的西沙群岛维管植物名录。在此基础上，对西沙群岛的植物资源开展了多样性研究，旨在摸清西沙群岛植物家底，揭示其资源多样性特点，为西沙群岛植物科学研究提供更全面的基础研究数据，为西沙群岛植物资源的合理开发利用和科学保护提供依据。

1 材料与方法

广泛查阅相关文献资料和岛礁地图，对西沙群岛的自然条件、地形地貌、植物资源现状等进行分析，采用踏查和样线（或样方）调查相结合的野外调查方法，于2018年5、6月对西沙群岛的永兴岛、石岛、赵述岛、西沙洲、南沙洲、中沙洲、北沙洲、北岛、中岛和南岛共10个岛屿（或沙洲）进行了详细调查，记录各岛屿（或沙洲）现有植物种类和植被状况，采集植物标本，拍摄植物形态及生境照片。通过对所采集的西沙群岛植物标本进行鉴定，并查阅以往历次西沙群岛植物调查结果，结合相关文献资料及植物标本记录［1-4，7，12-14，16］，对西沙群岛的植物种类及分布进行了统计、整理，完成了一份目前较全的西沙群岛24个有植物分布的岛屿和沙洲（永兴岛、石岛、东岛、盘石屿、中建岛、晋卿岛、琛航岛、广金岛、羚羊礁、金银岛、甘泉岛、珊瑚岛、全富岛、鸭公岛、银屿、石屿、西沙洲、赵述岛、北岛、中岛、南岛、北沙洲、中沙洲、南沙洲）维管植物名录。在此基础上，对西沙群岛的植物资源开展了多样性研究。

2 结果与分析

2.1 西沙群岛植被概况

西沙群岛是我国南端的一群热带岛屿，自然环境独特，植物区系特殊。典型的热带岛屿常见组成植物有草海桐（Scaevola taccada）、抗风桐（Pisoniagrandis）、 银 毛 树 （Tournefortia argentea）、海人树 （Suriana maritima）、橙花破布木（Cordia subcordata）、长管牵牛（Ipomoea violacea）等，植物区系以热带成分为主，是我国热带岛屿植物区系的典型代表。总体来说，西沙群岛各岛植物种类较贫乏，自然植被组成较简单，优势种十分显著，在10 m×10 m样地中，乔木主要有抗风桐、海岸桐（Guettarda speciosa）和榄仁树（Terminalia catappa），灌木主要有草海桐、银毛树、海滨木巴戟（Morinda citrifolia）等，草本主要有细穗草（Lepturus repens）、黑果飘拂草（Fimbristylis cymosa）等一些禾本科和莎草科植物，藤本植物主要有厚藤（Ipomoea pes-caprae）、长管牵牛、海刀豆（Canavalia rosea）等。以下为在此次调查中记录的永兴岛、石岛、赵述岛、西沙洲、南沙洲、中沙洲、北沙洲、北岛、中岛和南岛共10个岛屿（或沙洲）的植被概况。

⑴永兴岛、石岛：植被主要以人工栽培观赏绿化植被为主，如椰子（Cocos nucifera）、小叶榄仁（Terminalia boivinii）、黄槐决明（Senna sulfures）、沟叶结缕草（Zoysia matrella）、双穗雀稗（Paspalum distichum）等；野生植物主要有海岸桐、抗风桐、橙花破布木、蛇藤（Colubrina asiatica）、孪花菊（Wollastonia biflora）、西沙灰毛豆（Tephrosia luzonensis）、羽芒菊（Tridax procumbens）等种类。本岛此次共调查记录植物370种，栽培种较多。由于人为活动较频繁，岛内植物中新记录种约有60种，野生种主要随种子进入。

⑵赵述岛：人工植被较多，以木麻黄和椰子为主，栽培植物丰富，自然植被主要以草海桐群落为主，达到自然植被群落的90%，海岸带草本植物群落以海马齿和海滨大戟为主；在栽培植物中，水果主要有洋蒲桃（Syzygium samarangense）、人心 果 （Manilkara zapota）、 杧果 （Mangifera indica）、石榴 （Punica granatum）、柚（Citrus maxima）等；观赏绿化植物主要有光叶子花（Bougainvillea glabra）、长春花 （Catharanthus roseus）、水鬼蕉（Hymenocallis littoralis）、雪铁芋 （Zamioculcas zamiifolia）、变叶木（Codiaeum variegatum）、琴叶珊瑚（Jatropha integerrima）、旅人蕉（Ravenala madagascariensis）、垂叶榕（Ficus benjamina）、黄金榕（Ficus microcarpa‘Golden Leaves’）、高山榕（Ficus altissima）、榄仁树、凤凰木（Delonix regia）、木棉（Bombax ceiba）等；瓜果蔬菜主要有生菜 （Lactuca sativavar.ramosa）、西瓜（Citrullus lanatus）、冬瓜（Benincasa hispida）、南瓜（Cucurbita moschata）、黄瓜（Cucumis sativus）、丝瓜 （Luffa cylindrica）、苦瓜（Momordicacharantia）、 葫 芦 （Lagenaria siceraria）、西葫芦 （Cucurbita pepo）、番茄（Lycopersicon esculentum）、 辣 椒 （Capsicum annuum）等；野生杂草以长管牵牛、羽芒菊、香丝草（Conyza bonariensis）等为主。此次在赵述岛共调查记录植物194种。

⑶西沙洲：植物种类较少，多样性低，植物群落主要以人工栽培的木麻黄群落和椰子+草海桐+红厚壳+水鬼蕉+抗风桐组成的群落为主；野生植物主要有海人树、滨豇豆（Vigna marina）、小刀豆（Canavalia cathartica）、海刀豆、细穗草、厚藤、长管牵牛等。此次在西沙洲共调查记录植物54种。

⑷南沙洲：植物种类较少，由于人为活动较少，植物组成主要以草海桐群落为主，占全岛植被的60%以上，以及细穗草群落，约占植被的30%，偶有银毛树、海人树、海马齿（Sesuvium portulacastrum）、圆叶黄花稔（Sida alnifoliavar.orbiculata）、匍匐黄细心 （Boerhavia repens）、海滨大戟（Euphorbia atoto）等。此次在南沙洲共调查记录植物15种。

⑸北沙州、中沙洲、北岛、中岛、南岛：植物种类较少，由于人为活动较少，林相较相似，岛上的植被组成以草海桐群落为主，占各植被的90%以上，其他地方零星出现银毛树、细穗草、铺地刺蒴麻（Triumfetta procumbens）、黑果飘拂草、海滨大戟等群落。

总体来说，西沙群岛各岛植物种类较贫乏，各岛礁植物多样性差异较大。西沙群岛由于成陆时间较晚，岛上无特有植物，基本由邻近大陆或岛屿通过人类、海流、动物和风等方式传播过来。随着人类活动的增加，西沙各岛植物种类还将不断增多。

2.2 西沙群岛植物种类组成

此次调查共发现了西沙群岛90个科的406种植物，其中蕨类植物6种，裸子植物2种，被子植物398种；采集植物标本460份（凭证标本保存于中国热带农业科学院植物标本室ATCH），拍摄植物形态及生境照片2 410张。结合查阅以往历次调查记录及相关资料，对西沙群岛的植物种类及分布进行了统计分析：西沙群岛共发现维管植物543种（包括种下分类单位，下同），隶属于101科352属，其中有野生维管植物64科196属292种，其占海南岛植物的比例见表1。在此次调查发现的西沙群岛406种植物中，确定西沙群岛未记录野生植物52种，新归化种植物10种，新增栽培植物87种（表2）。

表1 西沙群岛植物与海南岛植物资源的比较

表2 西沙群岛新发现的物种

续表2 西沙群岛新发现的物种

续表2 西沙群岛新发现的物种

续表2 西沙群岛新发现的物种

续表2 西沙群岛新发现的物种

2.3 西沙群岛植物科属构成

分析西沙群岛维管植物科的构成，发现其寡种科最多，其单种科和寡种科共有78科，占全部101科的77.23%，而其中所包含的物种仅有169种，占全部543种的31.12%；其大于20种的大科仅有4科，分别为禾本科（含61个种）、蝶形花科（含35个种）、菊科（含33个种）、大戟科（含30个种），这4科占全部101科的3.96%，所含有的物种共有159种，占总物种的近1/3，优势科较为明显。分析西沙群岛维管植物属的构成，发现其单种属最多，单种属和寡种属共有346属，占全部352属的98.30%，其所包含的物种占总种数的90.42%；其最大的1个属包含11个种，其余都是不大于10种的属（表3）。

表3 西沙群岛植物不同科属所含种数统计

2.4 西沙群岛维管植物数量组成

西沙群岛维管植物数量组成，裸子植物最少，仅有5种，且都是栽培种；蕨类植物9种，全是野生种；被子植物有529种（含283种野生植物和246种栽培植物）。按生活类型的不同将其分为木本、草本、藤本3种类型（表4）。其中，木本种类173种，占西沙群岛543种植物的31.86%；草本种类最多，有347种，占植物总数的63.90%；藤本种类最少，仅23种，占植物总数的4.24%。可见，西沙群岛维管植物中，被子植物占了绝对优势，草本种类占了植物总数的近2/3。因此，在开发利用时要考虑群落不同层次的开发对象，对多年生草本可以开发，乔木层和一年生草本适度开发，而藤本植物要限制开发。

表4 西沙群岛维管植物数量组成统计

2.5 西沙群岛维管植物区系分析

西沙群岛维管植物区系分析见下表（表5、6）。

2.5.1 西沙群岛野生植物科的分布区类型

根据吴征镒等的《世界种子植物科的分布区类型系统》及其修订［19-20］，西沙群岛维管植物101个科可划分为7个分布区类型和4个变型（表5）。在科的水平上，热带科有66个，温带科有6个，热带科占总科数的91.67%（不包括世界广布的29科，下同），温带科占总科数的8.33%。

通过对西沙群岛维管植物101个科的分布型进行分析（表5、6），在含10种以上的大科中，禾本科（37属61种）、蝶形花科（21属35种）、菊科（27属33种）、茜草科（12属19种）、茄科（7属16种）、莎草科（6属15种）、旋花科（5属13种）、桑科（2属11种）、苋科（5属11种）这9个科为世界分布科，大戟科（13属30种）、锦葵科（9属18种）、棕榈科（11属16种）、葫芦科（9属14种）这4个科为泛热带分布科，而属于温带科的只有1个北温带分布的百合科（7属12种）。这14个含有10种以上物种的科占总科数101科的13.86%，但

这14个科所含171属和304种分别达总属数352属的48.58%和总种数543种的55.99%，表明西沙群岛植物分布集中在少数的几个科，优势科较为明显。西沙群岛101个科中，除忍冬科（1属1种）、百合科、黄杨科（1属2种）、川蔓藻科（1属1种）、柏科（1属2种）、安石榴科（1属1种）这6个科为温带科外，其余66个科均为热带科，表明西沙群岛植物区系具有明显的热带性质。西沙群岛较多的世界分布科（29科）和泛热带分布科（42科）中物种适应性很强，能在西沙群岛生境较恶劣的岛礁生存发展，但这些科中的物种多为草本，在森林群落中常不占重要地位。紫茉莉科、紫草科等虽然所含的种数较少，但在乔木层中却较常见，种数较多的大戟科、锦葵科、椴树科、苏木科、马鞭草科等在灌木层中发挥重要角色。这些科均为热带分布科，虽然比例不大，但都是西沙植物区系中具有代表性的科，说明西沙群岛热带分布的科具有明显的优势。然而一些典型的热带科，如龙脑香科、橄榄科、肉豆蔻科、玉蕊科等在西沙群岛未发现。另外还有一些科，如草海桐科、禾本科、马齿苋科等，常常形成单优势群落，在多个岛礁都比较常见。

表5 西沙群岛维管植物区系科、属的分布区类型或变型

表6 西沙群岛主要植物科（10种以上）分布区类型

2.5.2 西沙群岛野生植物属的分布区类型

依据吴征镒、吴兆洪、陆树刚等的植物区系资料［18-22］，对西沙群岛维管植物352个属进行分布型分析，发现西沙群岛维管植物352个属可划分为12个分布区类型和6个变型（表5）。其中各种热带分布型和亚型即热带成分合计308属，为总属数91.94%（不包括世界广布的17属，下同），其他各种分布型和亚型为温带成分，合计为27属，占总属数的8.06%，二者相差83.88%，其中典型的泛热带分布属所占比例最大，共140个属，占总属数的41.79%，涵盖大部分乔木、灌木和常见草本，在群落组成中占很大比例，是西沙群岛森林群落的重要组成部分，如红厚壳属（CalophyllumLinn.）、海岸桐属（GuettardaLinn.）、草海桐属 （ScaevolaLinn.）、 破 布 木 属 （CordiaLinn.）等均属此类。热带亚洲和热带美洲间断分布的属（占总属数的15.52%）远较热带亚洲、大洋洲和南美洲间断的属（占总属数的1.49%）与热带亚洲、非洲和南美洲间断的属（占总属数的2.09%）多，这反映出本地区的植物区系与热带美洲联系较非洲和大洋洲更为密切。

2.6 西沙群岛植物资源

西沙群岛的543种植物中，按资源用途主要可分为8类：

（1） 药用植物有349种，主要集中在菊科（24种）、禾本科（21种）、蝶形花科（20种）、大戟科（21种）、锦葵科（16种）、葫芦科（14种）、茄科（13种）、茜草科（13种）、夹竹桃科（10种）等科中，代表性药用植物包括海滨木巴戟（Morinda citrifolia）、海人树 （Suriana maritima）、草海桐（Scaevola taccada）、抗风桐（Pisoniagrandis）、 银 毛 树 （Tournefortia argentea）、白花曼陀罗（Datura metel）、蒺藜（Tribulusterrestris）、水 芫 花 （Pemphis acidula）等；

（2） 蔬菜植物有59种，主要为栽培蔬菜，以叶菜、瓜菜为主，如青菜、白菜、冬瓜、南瓜（Cucurbita moschata）、萝卜 （Raphanus sativus）等；

（3） 观赏植物有208种，主要集中在棕榈科（16种）、大戟科（12种）、夹竹桃科（10种）、桑科（10种）、天南星科（8种）、含羞草科（8种）、百合科（7种）等科中，代表性观赏植物包括海南龙血树（Dracaena cambodiana）、火殃勒（Euphorbia antiquorum）、散尾葵（Dypsis lutescens）等；

（4） 饲用植物有51种，主要集中在禾本科、蝶形花科和菊科等科中，代表性饲用植物包括马唐（Digitaria sanguinalis）、西沙灰毛豆（Tephrosia luzonensis）、滨豇豆 （Vigna marina）、海刀豆（Canavalia rosea）、牛筋草（Eleusine indica）等；

（5） 水果类有25种，包括杧果（Mangifera indica）、龙眼 （Dimocarpus longan）、番荔枝（Annona squamosa）等栽培水果，以及野生水果类，如对叶榕（Ficus hispida）、龙珠果（Passiflora foetida）、 红 瓜 （Coccinia grandis）等；

（6） 纤维植物有14种，分别为大麻槿（Hibiscus cannabinus）、陆地棉（Gossypium hirsutum）等5种锦葵科植物，3种露兜树科植物以及棕榈科、龙舌兰科、椴树科等科的物种；

（7） 油料植物有29种，分别为蓖麻（Ricinus communis）、向日葵 （Helianthus annuus）、落花生（Arachis hypogaea）、咖啡黄葵（Abelmoschusesculentus）、 山 棕 （Arengaengleri）等；

（8） 芳香植物有47种，分别为大叶桉（Eucalyptus robusta）、土沉香（Aquilaria sinensis）、疏柔毛罗勒（Ocimum basilicumL.var.pilosum）、山香（Hyptis suaveolens）等。

总的来说，西沙群岛植物资源中以药用、蔬菜和观赏类植物为主，各类物种普遍较贫乏，今后可再适当多引入种植一些适合热带海岛生长的药用、蔬菜、观赏、水果、纤维、油料、芳香类植物资源。

2.7 西沙群岛珍稀濒危植物分析

西沙群岛珍稀濒危植物较少，今后亟需需加大保护力度的珍稀濒危植物有水芫花和海人树。水芫花在我国仅产台湾南部海岸及西沙群岛等地，因其木材坚硬，不易劈裂，常用作工具把柄，也可供制锚、木钉等，容易被人们挖采，目前在西沙群岛仅发现了不足5棵较大的水芫花，因此建议有关部门加紧开展对水芫花的保护工作。海人树在我国仅产台湾及西沙群岛等地，生于海岛边缘的沙地或石缝中，自然更新较慢，易受人为干扰，在西沙群岛现存数量较少，急需加紧保护。

3 讨论与结论

此次调查共发现了西沙群岛90个科的406种植物，其中蕨类植物6种，裸子植物2种，被子植物398种；采集植物标本460份，拍摄照片2 410张。结合查阅以往历次调查记录及相关资料，西沙群岛维管植物共计101科352属543种，包括蕨类植物7科7属9种，裸子植物4科4属5种，被子植物90科341属529种。此次调查共发现西沙群岛尚未被记录的维管植物149种（见表2，含62种野生植物和87种栽培植物）。

结合此次实地调查结果，查阅相关文献资料，经分析研究，得出以下结论：（1） 西沙群岛植物种类较贫乏，截至目前，仅在其24个岛屿上发现了292种野生植物和251种栽培植物，隶属于101科352属；（2） 西沙群岛植物区系具有明显的热带性质；（3） 西沙群岛各岛屿的植物多样性具有较大差异，受人为活动影响比较大；（4） 科属构成分析表明西沙群岛维管植物的科属构成有一定的狭窄性，大部分物种集中分布于少量的科属，在种类变异的产生上有一定的局限性，不利于物种多样性的产生；（5） 生活型统计表明多年生草本种类最多，在开发利用时要考虑群落不同层次的开发对象，对灌木和多年生草本可以开发，乔木层和1、2年生草本适度开发，而藤本植物要限制开发；（6） 植物分布区类型特征分析表明西沙群岛植物具有很强的热带性，因此在开发利用野生植物特别是针对扩大原料生产的二级开发时，对野生植物进行人工栽培时要注意植物种类的分布特性，避免跨区引种。

此外，为了更好地开发利用和保护西沙群岛野生植物资源还应做到以下几点：（1） 要深入开展资源调查工作，通过多年观测分析确定单种植物资源的蕴藏量和年允收量，确定合理的资源开发利用方向，保证资源的开发利用速度应限制在其恢复速率的限度内；（2）要借鉴作物生产上的“轮作式”生产模式，充分调研基础上，科学制定植物资源有计划、按阶段、分步骤的种间轮流开发，为单种植物的种群复壮提供空间；（3）要重点针对珍稀濒危和大宗常用植物资源进行系统、全面的调查研究，掌握野生变家栽和引种驯化技术，这是保护野生资源的关键措施。