福建三明11个自然保护区重点保护野生植物的相似性分析

朱业辉

（三明市林业局，福建 三明 365000）

物种多样性地理格局及保护是宏观生态学研究的优先领域之一，珍稀濒危物种的拯救、保护与研究则是保护生物学的重要内容之一，受到生态学家的强烈关注[1]。因此，开展重点保护野生植物的研究具有重要的理论意义和实践价值。三明市作为我国南方重点林区，生物物种资源丰富，有维管束植物2243种，约占福建省的48%，其中有国家重点保护珍贵树种45种[2]。20世纪50年代以来，随着社会经济发展及生产生活的需要，原生状态阔叶林被采伐破坏，许多珍贵植物种类急剧减少，有的种类甚至濒临灭绝，致使野生植物物种多样性渐趋降低。近年来，随着自然保护区建设等生物多样性工程的不断推进与实施，为珍稀濒危野生植物的栖息与繁衍提供了良好的条件。本文以全国第二次野生植物资源的调查资料为基础，采用聚类分析方法中的Jaccard系数，对三明市11个自然保护区内重点保护野生植物种类进行地理分布相似性分析，目的在于探讨该地区重点保护野生植物的地理分布格局，为保护珍稀濒危植物和优化自然保护区管理提供科学依据。

1 研究区域概况

三明市地处福建省中部，国土总面积2.29万km2，辖1市2区9县，人口约287万。三明位于武夷山脉与戴云山脉之间，境域以中低山及丘陵为主，属中亚热带季风气候，温暖湿润，雨量充沛，立体气候明显，适合植被生长。植被区划属于常年温暖照叶林地带，南岭东部山地常绿槠类照叶林区，植被垂直分布明显[2]。全市建有省级以上自然保护区11个，其中国家级5个，省级6个，总面积为8.58万hm2、约占三明市国土面积3.7%，数量约占福建省1/3，位居福建第一。11个自然保护区简况见表1。

表1 三明市11个自然保护区简况

2 数据来源

以第二次全国重点保护野生植物调查结果为基础数据[3]，统计三明市11个自然保护区内重点保护野生植物种类数量，并将所有重点保护野生植物在11个保护区内进行编码，定义有分布的编码为1，无分布的编码为0，建立其分布的二元状态及二元数据列联表[4-6]。数量统计结果及二元列联表分别见表2和表3。

表2 三明市11个自然保护区重点保护野生植物种类数量

表3 三明市11个自然保护区重点保护野生植物分布的二元列联表

3 研究方法

3.1 相似性分析

为匹配系数表征各区域之间物种组成的相似性，采用Jaccard系数进行相似性分析[4-7]。其公式为：

式中：a、b表示为每两个保护区内各自的种类数，c表示每两个保护区所共有的物种数。SI为相似性系数，其大小反应两个保护区之间的种类相似度，判别标准为：当SI=1时，表示两个保护区种类完全相同；当SI≠1时，则以0.5为界；当SI<0.5时，则两个保护区种类存在实质性差异；当0.50.75时，为极相似。

3.2 物种与面积关系分析

由于11个自然保护区呈独立的岛屿状态，将11个保护区的面积及其重点保护野生植物种数列成11个数据，采用对数函数拟合的线性方程lgS=lgC+2lgA（式中：S 为物种数，A 为面积，c、z为常数，下同）进行回归分析，再将上述公式转换成幂函数S=C×A2，得出岛屿效应物种-面积模型[8-9]。相关性分析的显著性检验采用SPSS软。

4 结果与分析

4.1 重点保护野生植物的物种组成与分布

由表2可以得知，三明市11个自然保护区内共调查发现有重点保护野生植物52种，分属于26科41属。国家Ⅰ级重点保护野生植物5种，国家Ⅱ级重点保护野生植物19种，省级重点保护野生植物16种，国家和省级指定调查野生植物12种。就重点保护野生植物种的绝对数而言，除牙梳山保护区较少（仅7科8属9种）外，其他各保护区数量均在10种以上，其中君子峰保护区种类最多，有25种；其次为天宝岩和闽江源，各有24种。就重点保护野生植物科的分布而言，最多的闽江源保护区科数是最少的莲花山保护区的2.7倍。就重点保护野生植物属的分布而言，最多的天宝岩、闽江源保护区是最少的莲花山与牙梳山保护区的2.6倍。总的来看，重点保护植物不均匀分布于各保护区，与省级自然保护区相比，国家级自然保护区内的物种资源较为丰富，在科、属、种水平上占绝对优势。

4.2 不同保护区重点保护野生植物相似性分析

按照前文所述研究方法，对表3中所列的重点保护野生植物在11个自然保护区分布的二元列联表数据，运用系统聚类的Jaccard系数进行相似性系数计算，结果见表4，由表可以看出：11个自然保护区在共有种数方面，以龙栖山与闽江源的共有种数最高，有17种；其次为龙栖山与君子峰、君子峰与天宝岩，有16种。共有种数量最少的是牙梳山与格氏栲，仅有4种。在相似性方面，龙栖山与闽江源，君子峰与九阜山，罗卜岩与莲花山，莲花山与九阜山，龙栖山与峨嵋峰，龙栖山与君子峰的区系相似度较高，相似系数分别为 0.5862、0.5556、0.5263、0.5263、0.5185、0.5161；莲花山与牙梳山之间的相似系数为0.5，其他保护区之间的相似性系数均小于0.5，即各保护区之间的种类存在实质性差异，其中尤以闽江源与格氏栲之间的相似度最低，相似性系数只有0.1875。

表4 三明市11个自然保护区重点保护野生植物共有种数及区系相似性系数

4.3 重点保护植物的物种数与保护区面积的关系

通过对11个自然保护区的面积及各区内重点保护野生植物的种数取对数，并进行回归分析，得出保护区面积与植物种数的关系见表5和表6。

表5 三明市11个自然保护区与重点保护野生植物种数的关系

由表5和表6可以得知，lgS=1.023+0.127lgA，S=1.023A0.127，F 检验值为 3.039，P=0.115。 回归模型显示，随着自然保护区面积的变大，重点保护野生植物的种数数量相应增多，这符合通常的物种数量和面积的关系。

表6 回归分析结果

5 结论

（1）三明市省级以上自然保护区内共调查发现有重点保护野生植物26科41属52种；各保护区内的重点保护植物呈现不均匀分布，国家级自然保护区在科属种水平上占绝对优势，其中以君子峰保护区的种类最多，有25种。

（2）三明市11个自然保护区中，龙栖山与闽江源、君子峰与九阜山、罗卜岩与莲花山、莲花山与九阜山、龙栖山与峨嵋峰、龙栖山与君子峰、莲花山与牙梳山之间表现为中等相似，其他各保护区之间重点保护野生植物的相似度较低，出现这种结果的原因与地理位置及面积大小有一定关系。

（3）根据有关学者的研究结论：不同的z值对应着3个等级，即生物地理区之间（0.5-1.0），生物地理区内（0.2-0.49），岛屿或隔离生境斑块（0.1-0.19）。本研究中的z值为0.127，介于0.1-0.19之间，属于岛屿或隔离生境斑块。

建立和扩大自然保护区，是对重点保护野生植物等生物资源进行就地保护最有效的手段和途径。因此建议，对自然保护区内的重点保护野生植物自然分布比较集中的区域，通过调整保护区总体规划功能区，尽可能将其区划进核心区或缓冲区，实行绝对保护。对自然保护区界外调查发现的重点保护野生植物分布区，继续通过新建或扩建自然保护区或自然保护小区，采取就地保护措施，进行重点保护。