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福建汀江源自然保护区种子植物区系研究

2020-07-14陈开森邓元德吕国梁刘连勇

中南林业科技大学学报 2020年6期
关键词:野山植物区系热带

陈开森,邓元德,吕国梁,刘连勇

(1.闽西职业技术学院 文旅创意学院,福建 龙岩 364021;2.龙岩市园林管理局,福建 龙岩 364000;3.长汀县林业局,福建 长汀 366300)

植物区系是植物界在一定的自然地理条件和历史环境中发展演化的结果[1]。植物区系的研究在理论上能够揭示、解决植物系统学和植物地理学的一些疑难问题[2],在实践中又为某一地区不同时空尺度上植物多样性的研究提供重要基础。自吴征镒等[3-4]提出中国植物科与属的区系分区理论以来,成为近年来研究的热点。龙岩市位于福建省西南部,有梅花山、梁野山和汀江源3 个国家级自然保护区,其特殊的地理位置、地质地貌和优越的气候条件孕育和保存较为完好的常绿阔叶林,是具有国际意义的生物多样性重点保护区域——浙闽山地的重要组成部分[5],因此自然保护区的植物区系研究在学术上也就凸显重要。除了周清炜[6]对梅花山、邓元德等[7]对梁野山自然保护区的种子植物区系研究外,王学兵[8-9]、钟益鑫[10]等对汀江源自然保护区内珍稀濒危植物资源等方面开展了一系列研究,但是有关该保护区植物区系及其与相邻保护区种子植物区系的比较研究尚未见报道。为此在前人研究成果和最新调查资料的基础上,对汀江源自然保护区种子植物区系的组成和分布区类型进行统计分析,并与梁野山、武夷山和虎伯寮3 个保护区的种子植物区系进行比较研究,以丰富和完善龙岩市3 个自然保护区植物区系的研究,也为该自然保护区的生物多样性保护、生态自然资源有效保持与利用以及闽西常绿阔叶林的保护管理提供基础依据。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

福建汀江源自然保护区地处福建西南部的龙岩市长汀县境内,位于武夷山脉南段延伸支脉区域,地理坐标116°02′02″~116°30′08″E,25°35′12″~26°01′31″N,总面积10 379.7 hm2,其中核心区面积3 134.6 hm2,缓冲区面积 1 087.6 hm2,实验区面积6 157.5 hm2。位于汀江流域,主要有6 条溪流,属中亚热带季风气候,年平均气温16.8 ℃,极端最高温度35.6 ℃,极端最低温度-4.5 ℃,全年日照时数1 942 h,平均霜期105 d,年均降水量1 750 mm,常年相对湿度在80%以上。自然保护区海拔高度500~1 248 m,最高峰大悲山海拔1 248 m,也是长汀县内最高的山峰。自然保护区地带性土壤为红、黄壤,森林覆盖率达93.1%,植被类型丰富,其地带性植被类型是亚热带常绿阔叶林,主要有山地温性针叶林、亚热带针阔叶混交林、暖性常绿针叶林、山地落叶阔叶林、中亚热带常绿阔叶林、竹林、常绿阔叶灌丛和草丛等8 种植被型,属原生性的中亚热带常绿阔叶林、典型的中亚热带溪流生态系统,是森林生态系统类型国家级自然保护区[11]。

1.2 研究方法

在汀江源自然保护区内中磺、大悲山和圭龙山等3 个片区选择不同生境类别、海拔梯度及植被类型进行路线调查,在中磺、圭龙山一带常绿阔叶林区域开展典型调查,采集并制作标本(存放学校园林植物综合实验室),结合查阅资料[8-11],依据FRPS《中国植物志》全文电子版网站(http://frps.iplant.cn/)、《福建植物志》等进行鉴定分类,并经《中国植物志》英文修订版(http://www.floraofchina.org/)校对。植物区系统计、分析的对象是自然分布在汀江源保护区内的种子植物,不包括栽培植物。裸子植物按郑万钧系统、被子植物按恩格勒系统整理成《福建汀江源自然保护区种子植物名录》,科的分布区类型按李锡文[12]、属的分布区类型按吴征镒等[13]《种子植物分布区类型及其起源和分化》的划分方法进行划分。

选择纬度相近的福建梁野山、武夷山和虎伯寮3 个自然保护区为比较对象,采用Czechanowski 系数[14]等方法,对汀江源自然保护区的种子植物区系进行科、属、种的相似性系数比较。其公式为:

Sc=[2c/(a+b)]×100%。

式中:Sc为Czechanowski 系数;a为甲地区植物科(属/种)数;b为乙地区植物科(属/种)数;c为两个地区共有植物科(属/种)数。

2 结果与分析

2.1 汀江源种子植物种类组成

据统计,汀江源自然保护区植物种类丰富,共有种子植物147 科599 属1 237 种(不含栽培变种),分别占福建自然分布的种子植物科、属、种总数(186 科,1 152 属,3 339 种)[15]的79.03%、51.99%和37.05%,占中国自然分布的种子植物科、属、种总数(346科,3 256属,28 500种)[16]的42.48%、18.40%和4.34%。被子植物占绝对优势,双子叶植物优势明显,其种类组成如表1所示。

2.1.1 汀江源种子植物科的组成特点

根据科内种数的大小,可以将汀江源自然保护区种子植物147 科划分为6 个等级(表2)。单种科(含1 种)26 科(属数∶种数/119∶171,下同),包括起源古老的伯乐树科Bretschneideraceae 等中国特有分布的木本科。寡种科(2~5 种)有57科(119∶171)。小科(6~10 种)30 科,中等科(11~20 种)16 科。较大科(21~50 种)有13 科(159∶354),依次为兰科Orchidaceae (26∶39)、禾本科Gramineae (27∶36)、茜草科Rubiaceae (21∶34)、樟科Lauraceae(8∶31)、壳斗科Fagaceae(6∶28)、山茶科Theaceae (7∶28)、虎耳草科Saxifragaceae (11∶25)、蓼科Polygonaceae (5∶24)、大戟科Euphorbiaceae(9∶23)、百合科Liliaceae (15∶22)、玄参科Scrophulariaceae (12∶22)、马鞭草科Verbenaceae(6∶21)、葡萄科Vitaceae (6∶21)等。大科(≥51 种)有5 个(113∶285),依次是菊科Compositae(35∶68)、豆科Leguminosae (26∶61)、莎草科Cyperaceae (14∶55)、唇形科Labiatae (22∶51)、蔷薇科Rosaceae (16∶50),它们都是世界广布的大科。汀江源自然保护区种子植物区系较大科以上共有18 个数量优势科,共含有272 属639 种,占总种数的51.66%,种类数量的优势性明显,是该区系的基础。但优势科并不一定是表征科[17],按戴文坛等[18]对表征科的确定方法,统计保护区系含11 种以上的34 科的种数在中国植物区系和世界范围内该科所有种数所占的比例,根据其在中国和世界区系中所占的比例(要求同时满足中国区系占比>5.00%和世界区系占比>1.20%)和在植被中的作用。乔木类除世界广布的杨梅科Myricaceae(中国区系占比∶世界区系占比/25.00%∶2.0%,下同)、榆科Ulmaceae(13.04%∶2.60%)、桑科Moraceae(12.42%∶1.36%)、鼠李科Rhamnaceae(8.27%∶1.22%)和蔷薇科(5.00%∶1.52%)外,确定该保护区植物地理区系的表征科是壳斗科(8.75%∶3.11%)、冬青科Aquifoliaceae(8.33%∶3.40%)、紫金牛科Myrsinaceae(8.27%∶1.22%)、五加科Araliaceae(7.50%∶1.33%)、樟科(7.33%∶1.24%)和山茶科(5.83%∶4.00%)等6 科,其中5 科热带成分、1 科北温带成分,是该保护区的植物区系的重要组成成分,樟科、山茶科、壳斗科是保护区森林植被的优势种和建群种,在植被中起着重要作用[7]。

表1 汀江源自然保护区种子植物种类组成Table 1 Composition species of seed plants in Tingjiangyuan nature reserve

表2 汀江源自然保护区种子植物科数统计Table 2 Statistics of family numbers of seed plants in Tingjiangyuan nature reserve

2.1.2 汀江源种子植物属的组成特点

双侧向测井响应特征是在致密地层中,双侧向测井电阻率值的大小及差异除了受岩石本身的电阻率特征和地层流体性质影响外,很大程度上还受裂缝因素的控制。这些因素包括裂缝张开度、裂缝密度、裂缝产状及裂缝径向延伸长度等。裂缝产状与深、浅双侧向的差异有直接关系,高角度裂缝(一般大于75°)双侧向呈“正差异”,即深侧向大于浅侧向测井,如图8中庄2-8井1 642.0~1 645.5m和1 657.0~1 660.3m,图9中庄2-22井1 677.4~1 681.5m井段均属于此种类型。

属的分布区类型能够比较具体地反映植物界在进化过程中的地理特征和分异情况,比科更能反映植物区系特性,是进一步研究植物区系的起源、演化和分布区形成的起点[16]。汀江源保护区种子植物区系599 属分为4 个等级(表3),其中单种属(1 种)有380 属,寡种属(2~5种)有177 属,单种属、寡种属合计占92.99%,它们是该区种子植物区系成分多样化的主要原因,一定程度上反映了保护区内生境的复杂化程度。另外,保护区内单种属或寡种属的代表,如裸子植物中柏科Cupressaceae 的福建柏Fokienia hodginsii、红豆杉科Taxaceae 的南方红豆杉Taxus wallichiana、被子植物中金粟兰科Chloranthaceae的草珊瑚Sarcandra glabra、三白草科Saururaceae的蕺菜Houttuynia cordata和伯乐树科的伯乐树Bretschneidera sinensis等在科研上有特殊的价值。中等属(6~10 种)有32 属,大属(≥11 种)有10 属,这两属共有373 种,占该区总种数的30.15%,具有一定的优势,许多种类是汀江源森林群落的建群种或优势种,在植物群落或植被组成中占有重要地位,如栲属(Castanopsis)、樟属Cinnamomum、厚壳桂属Cryptocarya、榕属Ficus、树参属Dendropanax、冬青属Ilex、密花树属Rapanea、卫矛属Euonymus、山茶属Camellia、润楠属Machilus、紫金牛属Ardisia、木荷属Schima、交让木属Daphniphyllum、乌桕属Sapium等的种类。

表3 汀江源自然保护区种子植物属级统计†Table 3 Genus-level statistics of seed plants in Tingjiangyuan nature reserve

2.2 汀江源种子植物区系科属地理成分

2.2.1 汀江源种子植物科的地理成分

汀江源自然保护区种子植物共147 科,除旧世界温带分布(10 型)、温带亚洲分布(11 型)、地中海区(12 型)、西亚至中亚分布、中亚分布(13 型)等4 个类型未出现外,其他11 种分布区类型均有分布,表明了该保护区种子植物科的地理成分复杂,联系广泛。统计该种子植物区系各分布区类型所占比例(表4),泛热带分布(2 型)的科最多,有48 科;其次是北温带分布(8 型),有20 科;第三是热带亚洲和热带美洲间断分布(3型),有10 科;旧世界热带分布(4 型)、热带亚洲至热带大洋洲分布(5 型)及东亚和北美洲间断分布(9)均有5 科,其余4 种分布类型均小于5 科。热带分布(类型2~7)有72 科,占科总数(世界分布除外,下同)的72.00%;温带分布(类型8~14)有29 科,占29.00%。热带性质的科数是温带性质的2.48 倍,明显偏重于热带性质,也具一定数量的温带成分,体现了亚热带植物区系的特点[19]。

2.2.2 汀江源种子植物属的地理成分

汀江源自然保护区野生种子植物有599 属,分布区类型除地中海区、西亚至中亚分布(12 型)和中亚分布(13 型)2 个类型外,其它13 个类型均有分布,其中泛热带分布(2 型)类型有133 属,占优势,其次是热带亚洲分布(7 型)和北温带分布(8 型),均是77 属,第四是东亚分布(14 型)71 属(表4)。

汀江源种子植物区系各类热带成分(类型2~7)共311 属,占总属数的57.59%,各类温带成分(类型8~14)共215 属,占总属数的39.81%。由此可见,汀江源保护区种子植物区系在属级水平上热带性质明显,地理成分复杂,分布区类型多样。

2.2.2.1 世界分布(1 型) 汀江源自然保护区该分布型有59 个属,绝大多数是草本属类型,如苋属Amaranthus、半边莲属Lobelia、堇菜属Viola、蓼属Polygonum、薹草属Carex、鼠麴草属Gnaphalium、羊耳蒜属Liparis等,少数为木本类型,如鼠李属Rhamnus和悬钩子属Rubus,藤本类型仅见铁线莲属Clematis,这些植物主要分布在林内、林缘或路边。

2.2.2.2 热带成分 以泛热带分布(2 型)、旧世界热带分布(4 型)和热带亚洲分布(7 型)3 种地理成分为主,其中泛热带成分最多,因此,泛热带分布类型对确定这一地区种子植物区系性质起着主导作用,在该分布类型中,木本占38 属,草本占76 属,藤本占19 属,如榕属、厚壳桂属、树参属、杜英属Elaeocarpus等属的种类为热带、亚热带森林中上层的优势植物。粗叶木属Lasianthus、栀子属Gardenia、紫珠属Callicarpa、紫金牛属、密花树属、梵天花属Urena、算盘子属Glochidion等属的种类是灌木层中常见种。母草属Lindernia、牛膝属Achyranthes、猪屎豆属Crotalaria、南蛇藤属Celastrus、菝葜属Smilax和崖豆藤属Millettia的种类为森林中常见草本和藤本。冬青属、卫矛属和乌桕属的个别种一直分布到温带地区。榕属、厚壳桂属、杜英属、冬青属等许多属所含的种类,如粗叶榕F.hirta、硬壳桂Cryptocarya chingii、杜英Elaeocarpus decipiens、山杜英E.sylvestris和冬青Ilex chinensis等是常绿阔叶林的中上层的主要组成树种。

表4 汀江源自然保护区种子植物科和属的分布区类型统计Table 4 Areal-types and numbers of seed plant families and genera in Tingjiangyuan nature reserve

旧世界热带分布(4 型)类型有42 属,分布到亚热带的有山姜属Alpinia、金锦香属Osbeckia、蒲桃属Syzygium和海桐花属Pittosporum。延伸到温带的有野桐属Mallotus、合欢属Albizia、八角枫属Alangium和楝属Melia。代表属中乔木类植物有八角枫属、蒲桃属、厚壳树属Ehretia等,林下占优势的灌木或藤本或草本主要有乌口树属Tarenna、海桐花属、桑寄生属Loranthus、匙羹藤属Gymnema、一点红属Emilia等。

热带亚洲至热带大洋洲分布(5 型)类型有29 属,代表属植物如樟属的华南桂C.austrosinense、山龙眼属Helicia的小果山龙眼H.cochinchinensis、网脉山龙眼H.reticulata、紫薇属Lagerstroemia的紫薇L.indica、岗松属Baeckea的岗松B.frutescens、野牡丹属Melastoma的野牡丹M.malabathricum、姜属Zingiber的蘘荷Z.mioga、百部属Stemona的百部S.japonica等。其中小果山龙眼、网脉山龙眼、沉水樟等是常绿阔叶林乔木层的主要成分,而紫薇、岗松和野牡丹等是森林中下层的主要树种。

热带亚洲至热带非洲分布(6 型)有18 属,代表属有藤黄属Garcinia、水团花属Adina、类芦属Neyraudia、磨芋属Amorphophallu、杨桐属Adinandra和铁仔属Myrsine等。它们大多为汀江源保护区森林群落中下层的主要 树种。

热带亚洲和热带美洲间断分布(3 型)有12 属,代表属有木姜子属Litsea、柃木属Eurya、猴欢喜属Sloanea、桤叶树属Clethra、山香圆属Turpinia等。除云南桤叶树C.delavayi、锐尖山香圆T.arguta、苦树P.quassioide和无患子S.mukorossii外,大多数是汀江源保护区常绿阔叶林或灌丛的主要组成 树种。

2.2.2.3 温带成分 以北温带分布(8 型)为主体,其次是东亚分布(14 型),第三是东亚和北美间断分布(9 型),三类合占全区温带性质分布的代表属的87.91%,可见本区的北温带和东亚区系分布成分较为丰富,北温带分布不少属在本区森林植被中占有非常重要的地位,如松属Pinus是山地针叶林的建群种,在保护区内大悲山片区分布着一定面积的黄山松P.taiwanensis林,群落外貌整齐,林内组成种类有甜槠C.eyrei、木荷S.superba、树参D.dentiger、杨梅Myrica rubra、红楠M.thunbergii等,灌木层以满山红Rhododendron mariesii、箬竹Indocalamus tessellatus、鹿角杜鹃R..latoucheae等为主。在大悲山片区有一定面积的原生性的南方红豆杉林,是保护区暖性常绿针叶林植被类型的一种群系,群落乔木层以南方红豆杉为主,密度为3 株/100 m2。青冈属Cyclobalanopsis、水青冈属Fagus、桤木属Alnus和槭属Acer是本保护区局部地段群落的优势种、建群种。红豆杉属Taxus、荚蒾属Viburnum、蔷薇属Rosa、榆属Ulmus是我国温带及亚热带山地落叶阔叶林的主要组成,但也经常出现在亚热带常绿阔叶林中。

东亚分布及其变型(14 型)共有71 属,其中东亚分布37 属,如五加属Acanthoganax、野木瓜属Stauntonia、檵木属Loropetalum、蕺菜属、野海棠属Bredia、三尖杉属Cephalotaxus等;中国-喜马拉雅分布14SH9 属,如油杉属Keteleeria、梧桐属Firmiana、双蝴蝶属Tripterospermum、马铃苣苔属Oreocharis等;中国-日本分布(14SJ)25 属,如木通属Akebia、风龙属Sinomenium、南天竹属Nandina、龙珠属Tubocapsicum、半夏属Pinellia、玉簪属Hosta、野鸦椿属Euscaphis、白马骨属Serissa、山桐子属Idesia、茶菱属Trapella、泡桐属Paulownia、钻地风属Schizophragma、草绣球属Cardiandra等。该分布类型中属于14SJ 变型的成分明显多于14SH 变型的成分,表明该区系与喜马拉雅植物区系比较疏远,与日本植物区系关系更为紧密。

东亚和北美间断分布(9 型)有41 属,其中锥属植物的苦槠C.sclerophylla、甜槠、米槠C.carlesii、毛 锥C.fordii、栲C.fargesii、钩 锥C.tibetana、黑叶锥C.nigrescens等是山地常绿阔叶林的建群种,保护区内常见有福建省特有珍贵用材树种黑叶锥林。楤木属Aralia、石楠属Photinia、漆属Toxicodendron等属内树种也是阔叶林的主要成分。珍珠花属Lyonia、木犀属Osmanthus、山蚂蝗属Desmodium等属的种类常见于灌木层,蛇葡萄属Ampelopsis、钩吻属Gelsemium、络石属Trachelospermum、紫藤属Wisteria等木质藤本植物和扯根菜属Penthorum、藿香属Agastache、金线草属Antenoron等草本属在森林群落中也起到了重要作用。另外,有如八角属Illicium等属于原始和古老的类型。

旧世界温带分布(10 型)24 属,多为草本植物属,如水芹属Oenanthe、天名精属Carpesium、香薷属Elsholtzia、萱草属Hemerocallis、益母草属Leonurus、菊属Dendranthema等。

温带亚洲分布(11 型)仅有菊科的马兰属Kalimeris和紫草科Boraginaceae 的附地菜属Trigonotis2 属。

地中海、西亚至中亚分布(12 型)和中亚分布(13 型)这两个类型在汀江源自然保护区没有分布,表明该区的植物区系与这两个地区没有什么联系。

2.2.2.4 中国特有分布(15 型) 汀江源自然保护区该分布型有14 属,占福建省特有属(37 属)[15]的37.84%,特有成分比较丰富。主要包括裸子植物的杉木属Cunninghamia、被子植物的蜡梅属Chimonanthus、大血藤属Sargentodoxa、血水草属Eomecon、石笔木属Tutcheria、川藻属Terniopsis、伯乐树属、伞花木属Eurycorymbus、喜树属Camptotheca、香果树属Emmenopterys、四数苣苔属Bournea、盾果草属Thyrocarpus、毛药花属Bostrychanthera和四棱草属Schnabelia等。伯乐树是国家Ⅰ级保护植物,我国亚热带地区所特产,在保护区内圭龙山片区有分布,零散生长于海拔500~1100 m的山坡林中或林缘。伞花木E.cavaleriei是国家Ⅱ级保护植物,在保护区内中磺片区分布在海拔400~500 m的红壤山地形成伞花木天然林群落,群落中高位芽植物占绝对优势,群落中隐芽植物和地面芽植物种类占比较高,具有较明显的次生林特征,大高芽植物仅有杭州榆U.changii一种,体现了亚热带常绿阔叶林的基本特点[9]。川藻属的川藻T.sessilis是流域性代表性植物,是模式产地种,主要生长于保护区内圭龙山、中磺和大悲山3 个片区6 条溪流水流湍急的水底岩石、木桩上。特有属都是单种属,表明残遗现象和个别特化现象较为显著[15,20]。

汀江源自然保护区内有珍稀濒危和特有物种63 种,其中国家Ⅰ级保护植物有红豆杉T.wallichiana、南方红豆杉和伯乐树3 种,国家II 级保护植物有福建柏、樟树C.camphora、闽楠Phoebe bournei、伞花木E.cavaleriei、花榈木Ormosia henryi、喜树C.acuminata等15 种,福建省重点保护珍贵树木有江南油杉K.cyclolepis、柳杉Cryptomeria fortunei、沉水樟C.micranthum、刨花润楠M.pauhoi、黑叶锥和银钟花Halesia macgregorii等6 种,有细茎石斛Dendrobium moniliforme、石斛D.nobile等野生兰科植物39 种。中国特有种红豆杉是从第四纪冰期生存下来的,包含了植物系统发育和演化的信息,对了解该保护区种子植物区系特点、演变规律和生物多样性保护等都具有重要的意义[21]。

2.3 与邻近地区种子植物区系的比较

选择地理位置与汀江源自然保护区相邻的3个保护区的种子植物区系进行比较,对认识汀江源自然保护区种子植物区系的特点有一定的意义。福建梁野山自然保护区位于武夷山脉最南端,总面积14 365 hm2,中亚热带与南亚热过渡地带,属于中亚热带海洋性季风湿润气候,在吴征镒等[16]中国植物区系分区中属于IIID11b 粤北亚地区。原福建武夷山国家级自然保护区位于武夷山脉北端,总面积56 527.3 hm2,亚热带东部湿润型气候区域,典型的亚热带季风气候,属于IIID9c 浙南山地亚地区[16]。福建虎伯寮国家级自然保护区地处博平岭山脉东南面,总面积3 001 hm2,热带向亚热带过渡地带,亚热带海洋性季风气候区,属于IIID11c 南岭东段亚地区[16]。

参照相关资料[7,22-24],汀江源自然保护区系热带性质属数与温带性质属数比值(R/T)为1.45,高于武夷山的R/T 值(1.10),而低于梁野山的R/T 值(1.64)和虎伯寮的R/T 值(2.68),表明汀江源自然保护区与三者之间的地理位置是相吻合的。

在植物地理学研究中,科、属、种的相似性系数是反映不同植物区之间关系密切程度的最可靠参数[24]。从表5可以看出,汀江源与梁野山、武夷山、虎伯寮种子植物区系间科的相似性系数均达90.00%以上,相似性系数极高;属的相似性系数与梁野山的最高,与武夷山的次之,与虎伯寮的最低;种的相似性系数与梁野山的最高,与武夷山的次之,与虎伯寮的最低。另外,在区系指示性成分上,汀江源保护区与梁野山、武夷山共有,而虎伯寮没有分布的温带成分,如:檫木属Sassafras的檫木S.tzum、桤木属的日本桤木A.japonica、水青冈属的水青冈F.longipetiolata等;也有与梁野山、虎伯寮共有而武夷山没有的热带成分,如福建柏属的福建柏、岗松属的岗松、山龙眼属的网脉山龙眼等;但汀江源与梁野山一样,没有出现虎伯寮分布的少数典型的热带性质的科属,如天料木属Homalium的天料木H.cochinchinensis、橄榄属Canarium的橄榄C.album等。说明汀江源与梁野山的最为接近,与其所处的地理位置相符,同样具有从南亚热带向中亚热带过渡的明显特点。

表5 汀江源与周边自然保护区种子植物区系相似性系数的比较Table 5 The similarity coefficient of seed flora between Tingjiangyuan and adjacent nature reserve

3 讨 论

汀江源自然保护区地处泛古热带植物区向北极植物区的过渡地带,科、属的地理成分均以热带成分为主,也具有相当数量的温带地区成分。在闽西海拔较高的山地森林区系中,含有较多的温带成分,这是福建省种子植物区系中温带成分数量排第三位的主要原因之一[15]。在18 个数量优势科中,除世界分布11 个科外,泛热带分布4 个科,热带亚洲和热带美洲间断分布1 个科,北温带分布2 个科,也说明了该保护区种子植物区系具有热带起源特征,这与中国植物区系热带成分主导区域应该都小于30°N 这一观点相吻合[26]。

由于第四纪冰川未直接影响到福建,但因冰川的进退引起的冷暖交替对保护区第四纪前植物区系组成及其稳定性都有一定程度的干扰,因此该保护区的现代植物区系成分比较复杂,有许多成分是第三纪植物区系的直接后裔,有些则是其他区系延伸的结果。如裸子植物中含有福建柏、杉木C.lanceolata等古老残遗特有属植物,被子植物中有白垩纪至第三纪形成的樟科、木兰科、壳斗科等科,有老第三纪建立的八角枫科Alangiaceae、清风藤科Sabiaceae、苦木科Simaroubaceae 等科,枫香树属Liquidambar、山茶属、杨桐属和旌节花属Stachyurus等古老、原始性植物类群,这些植物在保护区内大量分布,在种子植物区系中扮演着重要角色,这充分体现了保护区种子植物区系起源的古老性、原始性[5]。

汀江源自然保护区与相邻的3 个比较区域处于相近的纬度带,4 个自然保护区种子植物区系属数的R/T 值随纬度的升高而降低,表现出明显的纬向地带性特点,与田怀珍等[27]对中国38 个地区兰科植物区系成分的比较分析研究结果相一致,同时R/T 值也存在较大差异,这可能是区域内的海拔高度和地形地貌的不同造成差异的主要原因。

本区系比较研究局限在周边相邻几个保护区,就该保护区处于武夷山脉南段(115°51′~118°50′E,24°47′~26°02′N)延伸支脉区域,是武夷山脉(115°51′~118°50′E,24°47′~28°22′N)生物多样性的重要节点而言,由于武夷山脉是中国陆地优先保护生态系统的重点区域[5],可以从武夷山脉北段(118°06′~118°50′E,27°08′~28°22′N)、中段(116°38′~118°50′E,26°02′~27°08′N)、南段的几个主要自然保护区的植物区系进行比较研究,深入分析武夷山脉北、中、南段的植物区系之间的联系,揭示武夷山脉的植物区系形成、发展动态,以及植物分布变化和种系分化的原因,为整个武夷山脉自然保护区的生物多样性保护及生态自然资源有效保持与利用提供基础依据。

另外,草本植物作为植物群落的下层,它的生态类型与上层植物群落组成结构有一定的关 系[28],对汀江源自然保护区内植物群落的下层草本植物区系进行研究也具有一定的科学意义,后续可以深入分析植物区系特征和林下草本植物组成结构,为该保护区内珍稀、优良的草本植物保护和开发利用提供理论参考。

4 结 论

综上所述,汀江源自然保护区种子植物种类丰富,珍稀濒危和特有物种较多;种子植物区系表征科是壳斗科、冬青科、紫金牛科、五加科、樟科和山茶科,大科、大属优势现象明显,少种科、少种属数量占优势,区系分化较大;植物区系地理成分复杂、联系广泛,热带性质明显,起源具有一定的古老性、原始性;R/T 值与梁野山的最为接近,与虎伯寮的差距最大;相似性系数在科级水平上,与梁野山、武夷山、虎伯寮3 个自然保护区均很高,在属级和种级水平上,与梁野山的最高,与虎伯寮的最低,说明在地理亲缘关系上该保区种子植物区系与梁野山的联系最为密切,与虎伯寮、武夷山的较为疏远,具有从南亚热带向中亚热带过渡的明显特点。

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