湖南特有种子植物分布特征研究

（中南林业科技大学 林学院，湖南 长沙 410004）

“特有植物”是指自然分布于地理区域狭窄或异常狭窄的植物种类，为植物区系研究的重要内容，最能反映一个区域的特征，对该区域植物研究及保护意义重大[1-2]。因环境急剧变化，全球生物多样性正快速下降，为更有效地保护现存物种，生物多样性热点理论被提出[3]，其中特有植物及其丰富度常被作为国家和地方乃至全球范围生物多样性热点区域和保护优先领域确定的重要指标，因此特有植物已经成为生物多样性保护研究关注的焦点[4-5]。长期以来我国对生物多样性保护都十分重视，如1999年8月4日由国务院批准并由国家林业局和农业部发布的《国家重点保护野生植物名录（第一批）》，尤其是十九大报告提出推进绿色发展和加大生态系统保护力度等任务，关于濒危或特有物种的保护效率得到极大提升。近年来，我国有关特有植物的研究陆续报道[6-11]，如Huang 等[6]研究了我国特有种子植物的生物多样性分布格局，于海彬等[7]分析了青藏高原特有种子植物区系特征及多样性分布格局。湖南关于特有植物的研究始于20世纪八十年代末，彭春良等[12]首次研究了湖南特有植物的生态地理分布特征，之后多位学者对湖南特有植物的分布、区系等不同方面进行了探讨[13-15]，但特有植物的保护现状并未受到足够的关注，仅有侯碧清等[14]对其园林应用和保护措施进行了简单的阐述。另外，近些年随着调查的深入和大量的分类学工作发表，以前认为是特有植物种类，已经证实为异名或在湖南周边区域亦有发现，因此，有必要系统整理湖南特有种子植物，查明其分布及保护状况，为后续湖南特有种子植物保护工作提供理论依据。

湖南省地处我国华中地区，介于24°38′～30°08′N，108°47′～114°15′E 之间[16]，东临江西，西连贵州和重庆，南缘广东、广西，北壤湖北，东、南、西三面环山，中部丘陵和盆地起伏交错，北部湖泊平原展开，形成了朝东北开口独特的不对称马蹄形地形。境内光热充足，雨水充沛，空气湿润，属于亚热带季风湿润气候。因地质历史悠久，山地多且地形复杂多样，水热条件充沛，加之处在我国云贵高原向江南丘陵和南岭山脉向江汉平原的地形过渡和转折带上，该省植物区系成分复杂，植物物种丰富，且特有性突出[17]。据不完全统计，湖南省有维管束植物约6 000 种（其中种子植物超过5 400 种）。基于前人的研究工作，通过查阅和考证资料及近20年的野外考察，统计出湖南特有种子植物种类数量和分布状况，分析了湖南特有种子植物的区系特征及分布特点，并将特有种子植物的分布图与湖南现有的保护区分布图相叠加，探究了湖南特有种子植物保护状况，以期为湖南植物多样性的保护和研究提供科学基础资料。

1 材料与方法

1.1 数据来源

以《湖南种子植物总览》[18]为数据基础，及其后发表的相关文献中所记载的特产于湖南的种子植物，并结合近二十年的野外考察，初步确定湖南特有种子植物名录（表1）。因《湖南种子植物总览》出版有十余年，目前部分植物归属情况有所改变，通过《中国植物志》英文修订版（http://foc.iplant.cn）、IPNI（http://www.ipni.org）、Tropicos（http://www.tropicos.org）、JSTOR（https://plants.jstor.org）、中国数字植物标本馆（http://www.cvh.ac.cn/）等网站查阅最新文献和相关标本，并咨询专家意见对名录进行修订和补充，收集包括隶属的科属、模式标本、模式产地、发表年份和分布区域等信息。

文中所研究的湖南特有种子植物指目前已知分布地仅为湖南省的种类（不含栽培品种），且均发表于2018年以前，所使用的拉丁名及隶属的科属均以同行研究者报道的最新研究结果为依据。

1.2 统计分析

统计湖南特有种子植物的种类组成特点，包括科、属、种的数量及比例，并依据吴征镒等[19]对我国种子植物属的分布类型研究，对湖南特有种子植物属的地理区系成分进行分析。以县域为尺度整理特有种子植物分布数据，统计每个县的分布数量，在ArcGIS 中绘制出基于县域尺度的湖南省特有种子植物分布格局图，并与湖南省自然保护区分布图叠加，分析湖南特有种子植物分布特点及保护状况。

2 结果与分析

2.1 种类组成特点

湖南省特有种子植物共有115 种，隶属于36科64 属。其中乔木21 种，占总种数的18.26%；灌木21 种，占总种数的18.26%；草本67 种，占总种数的58.26%；藤本6 种（木质藤本4 种、草质藤本2 种），占总种数的5.22%。从生活型的统计来看，湖南特有种子植物以草本植物居多。

表1 湖南特有种子植物名录Table 1 Checklist of endemic seed plants in Hunan

续表1Continuation of table 1

续表1Continuation of table 1

续表1Continuation of table 1

从科的组成上分析，湖南特有种子植物含有5种及其以上的科有苦苣苔科Gesneriaceae、杜鹃花科Ericaceae、菊科Asteraceae、禾本科Poaceae、毛茛科Ranunculaceae、荨麻科Urticaceae 共6个科（图1），总计55 种，占湖南特有种子植物总种数的47.83%，其中仅苦苣苔科有20种，占总种数的17.39%；含2～4 种的有小檗科Berberidaceae、桦木科Betulaceae、冬青科Aquifoliaceae、报春花科Primulaceae 等16 个科，共计46种，占总种数的40%；仅含1种的有14个科，占总种数的12.17%。

从属的组成上分析，湖南特有种子植物含有5种及其以上的属有报春苣苔属Primulina、杜鹃属Rhododendron、楼梯草属Elatostema共3 个属（图2），总计26 种，占湖南特有种子植物总种数的22.61%；含2～4 种的有冬青属Ilex、紫菀属Aster、淫羊藿属Epimedium、鹅耳枥属Carpinus等19 个属，共计47 种，占总种数的40.87%；仅含1 种的有42 个属，占总种数的36.52%。

图1 湖南含3 个及以上特有种的科及其物种数Fig.1 Families with three or more endemic species and their number of species in Hunan

图2 湖南含3 个及以上特有种的属及其物种数Fig.2 Genera with three or more endemic species and their number of species in Hunan

2.2 属的区系成分

对湖南特有种子植物属的分布区类型进行统计分析，可将64 个属划分为12 个类型（表2），其中主要分布类型及比例为：世界分布型6 个，占总属数的9.38%；热带分布型（2～7 类）23 个，占总属数的35.94%；温带分布型（8～14 类）31 个，占总属数的48.44%；中国特有分布型4 个，占总属数的6.25%。可见温带成分略多于热带成分，但实际上这些温带类型属较多为亚热带或亚热带-温带性质，如东亚分布型及东亚-北美间断分布型，因此湖南特有种子植物的区系具有明显的亚热带地区过渡性质。

表2 湖南特有种子植物属的分布区类型Table 2 Distribution types for the genera of seed plants endemic to Hunan

2.3 地理分布特点

为了更加直观地反映湖南特有种子植物的分布情况，将湖南114 种（薄叶蓝果树Nyssa leptophylla分布地不明，不纳入统计）特有种子植物的已知分布地绘制成湖南特有种子植物分布格局图。从图3可以看出，分布10 种以上特有种子植物的有湘南地区的宜章、湘西南地区的新宁以及湘西北地区的张家界和永顺，并且以这几个区域为分布中心，湖南省特有种子植物主要集中分布于南部和西部地区。这一分布特点与湖南南部的南岭山脉以及西部的雪峰山脉和武陵山脉的存在有着密切联系。

2.4 保护状况

根据我国生态环境部公布的2015年全国自然保护区名录统计出，湖南省有128 个自然保护区。其中森林生态、野生植物及内陆湿地类型的共计111 个，包括国家级22 个、省级23 个、县级66 个。将湖南特有种子植物的分布格局图与上述相关的111 个自然保护区的分布图叠加，以反映湖南特有种子植物的受保护情况。结果（图3）显示，湖南省自然保护区的分布范围和密度与湖南特有种子植物的分布状况基本符合，特有种子植物分布的所有县域中有88%的区域能够得到保护区的覆盖，多数特有种子植物可能得到了有效的保护。

图3 湖南省特有种子植物和自然保护区分布叠加结果Fig.3 Relevance of nature reserves and endemic seed plants in Hunan

3 结论与讨论

湖南特有种子植物种类较为丰富，共有115种，隶属于36 科64 属，植物区系成分复杂，具有亚热带地区的过渡性质，与湖南的地理位置及地形环境相符合，且这一结论与祁承经[17]所述的湖南省属于亚热带地区，区系成分复杂，热带、亚热带和温带区系交叉于此的过渡性质相一致。

湖南特有种子植物集中分布于西部和南部地区，该特征与彭春良等[12]及左家哺[13]对湖南特有植物分布特征的研究结果相同。湖南南部地区有华中和华南地理分界的南岭山脉，西部地区为云贵高原的东缘，西南部有雪峰山脉，西北部有武陵山脉，各山脉地势落差大，沟谷纵横，水热充沛，系该省森林植被保存较好的主要区域，为植物提供了丰富且复杂的生长环境，因此，形成了该省主要的特有种子植物。湘中地区多为低山丘陵，湘北地区多为平原和一些环洞庭湖的小丘岗，地势落差不明显，生境相对简单，植物传播和交流较容易，因此，该区域生长的植物多为广布或常见种类。湘东地区虽为中山丘陵地貌，拥有罗霄山脉，海拔落差亦可达1 000 m，生境复杂多样，但组成罗霄山脉的几个山脉均为东北—西南走向，山体两头深入湖南和江西两省中，从而形成了更多是该两省共有成分，如桂东锦香草Phyllagathis guidongensis、膜叶椴Tilia membranacea、细枝绣球Hydrangea gracilis等均分布于湖南与江西两省，罗霄山脉东西两侧。加之，有关罗霄山脉种子植物区系地理学的研究中统计了罗霄山脉地区特有植物44 种[20]，而武陵山脉地区的特有植物共有126 种[21]，仅武陵山脉北支的八大公山一处就有特有植物13 种[22]，相较而言，罗霄山脉特有植物种类较少，且据统计多数分布于江西[20]，因此湘东地区的特有种子植物分布较少，未出现分布中心也属合理。

根据湖南特有种子植物县域尺度的分布图与湖南省自然保护区分布图的叠加情况可以看出保护区的分布范围和密度与其分布状况基本符合，多数特有种子植物可能得到了有效的保护。Hou等[8]以广西为例对华南地区维管束植物分布格局及保护重点的研究中，以每300 km2为一个小区的尺度对特有种及保护区覆盖范围进行了探讨，发现广西西南部石灰岩地区这一特有植物的重要组成区域没有得到有效的保护，省内特有种分布中心周围富含特有种的区域也存在被忽略的情况。因此，湖南特有种子植物是否分布于保护区内并得到有效保护还需要在更小尺度下开展进一步的研究。

综上，本研究提供了较完善的湖南特有种子植物名录，分析了它们的分布特点及其与该省现有保护区分布的关系，为该省植物多样性保护及研究提供数据参考。然而，本研究以县域为尺度对研究区的划分精度存在局限性，保护区是否能够有效覆盖多数特有种子植物还有待进一步的研究。加之，到目前为止有关湖南特有种子植物的研究较少，很多种类的野生资源量、生存状况等数据仍然空白，哪些种类需要优先保护依然不明朗。因此，在本研究的基础上，后续还亟需开展湖南省特有种子植物的全面调查，对其生存状况做出相应的评价，确定其濒危等级，深入探究该省特有种子植物的保护缺口，为有关职能部门的相关政策的制定、特有种子植物的保护工作以及该省生物多样性的研究提供理论依据和数据基础。