论常德地域木本植物区系特征及其成因

郑 旻

（常德市河洑国有林场,湖南 常德 415000）

1.自然概况

1.1 地质与地貌

本区大地构造属加里东褶皱带,地史上曾经历了地槽和地台段，由于地质的强烈作用，使我区地貌完整而复杂。全区西部高山峻岭，山峦重叠，中部丘岗连绵，东部地势平坦，湖泊星罗棋布，最高海拔石门壶瓶山2098.7米，最低海拔汉寿县西湖大垸28米，从而形成有高山、中山、低山、丘陵、岗地和平原等较完整的地形，致使我区具有植物种类繁多，树种资源丰富的特点。

1.2 气候

本区气候属中亚热带向北亚热带过渡的湿润季风性气候。年平均气温16.3—16.8℃ ,极端最高温40.8℃（1933年8月8日出现在常德市），极端最低温为-12℃（1956年1月23日出现在西洞庭），年平均降水1184.4-2253.3毫米，日照时数1500—1800小时，蒸发量1200- -1500毫米。无霜期270天左右。总的说来，本区具有气候温和，日照、热量充足，雨量充沛，湿度大、霜期较短，生长期长等特点，对林木生长发育极为有利。

1.3 土壤

土壤母质：在雪峰山余脉主要是古板溪系变质砂页岩、板岩及千枚岩；武陵山脉则多为古生代沉积石灰岩及板页岩、砂岩。两流域（沅水、澧水）中间地带，有白垩纪红色砂岩和紫色砂页岩；低丘地区为第四纪红土。

土壤按不同海拔高度与特定植被类型，成为有规律的组合。山地，土壤垂直分布基本上分为红壤、黄红壤、山地黄壤，山地黄棕壤和山地草甸土；低丘、岗地、基本上为第四纪红壤；平湖区为冲积或湖积母质所形成的湖潮土。

土壤种类的多样性，给林种结构和树种的多样性创造了条件，为发展林业生产开辟了广阔的前景。

2.木本植物区系特征

本区地处中亚热带北缘，长期变季风湿润性气候的孕育，加之地形复杂，给动、植物繁衍提供了得天独厚的地理生态条件。在植物区系上，按吴征镒教授的划分，我区属华中植物区系。据世界植物区系起源，我国亚热带地区正处在古北极与古热带交替地带，从地质年代的第三纪末至第四纪，地球上发生了巨大变化，大陆冰川覆盖了整个北半球,气候急剧变冷，使不少植物蒙受严重摧残，乃至绝灭。我区由于所处纬度较低，西北有秦岭、大巴山截阻寒流，同时武陵山属山原地貌，系云、贵、鄂高原的一部分，群峦迭障，山岭连绵，虽也受冰川的影响，但这一带所发生的冰川属暖性作用的山岳冰川，与大陆冰川在性质上有区别，因而使不少第三纪生长的植物得以幸存！气候的寒暖交替。而幸存下来的植物为了继续生存，在不同的生境中向着不同的方向产生适应性变异。同时，剧烈变化的环境刺激，也能使植物遗传基因发生“重组”或染色体结构物质改变，使植物发生变异。植物所产生的变异经大自然筛选成新类群或新种。这就是导致我区当今树种资源丰富,成分复杂，呈现出多样性、古老性和独特性的主要原因所在，其区系成分表现以下基本特征。

2.1 木本植物资源丰富

本区植物种类繁多,木本植物资源极其丰富，有古老的孑遗树种，也有刚发现的新种和新分布种；有高大的乔木，也有众多的藤本、灌木；有多种亚热带成分的树种，还有丰富的热带、温带成分的树种。

本区木木植物计有800余种（其中引种栽培100种），隶属于102科268属，分别占湖南木本植物114科422属1800余种的89%、62%和44%。属国家保护的树种有27种(一级保护种1种，二级保护种11种，三级保护种15种),占全省52个国家保护树种的51.9%。从优势科分析，在10种（含10种）以上的有19科(详见表一)，占总科数16.72%。

上述可见，常德地域，特别是壶瓶山亦为湖南省丰富的树种资源宝库之一，是少见的物种“基因库”。

表1 优势科（10种以上）一览表

2.2 木本植物区系成分复杂

由于地形复杂，位置特殊，其植物区系也表现为丰富、复杂、过渡与交汇的综合特征。大体而言，海拔1300米以下的山地，基本上反映了亚热带植物区系成分；海拔1300米以上，基本上属于温带植物区系成分(以壶瓶山为代表)，且种类为最多，集中了大量的温带—亚热带落叶木本植物。突出的有蔷薇科、槭树科、忍冬科、椴树科、桦木科、榛科、杨柳科、毛莨科等。其中蔷薇科是分布比较完整的地区，计有11属37种（包括3个新分布属, 15个新分布种）；槭树科2属23种（包括1个新分布属，10个新分布种）；热带植物区系成分的木本植物有近达20科，如木兰科、桑科、青皮木科、大戟科、冬青科、清风藤科、杜英科、柿树科、山矾科、野茉莉科、马鞭草科、茜草科等；喜马拉雅—日本成分将近占40属，残遗古老成分约有20属。但整个区系组成中尚无寒带成分。从而反映出本区植物的历史状况和演化趋势，为繁育乡土树种提供了科学依据。

2.3 单种和少种科属多

单种科、属在分类上处于孤立地位。据统计我区的单种和少种科、属较多，而且集中（几乎全集中在石门县壶瓶山）。单种科有银杏科、水青树科、杜仲科和钟萼木科等；单种属有猫儿屎属、串果藤属、山桐子属、棣棠花属、青钱柳属、珙桐属、香果属和刺楸属等；只有两个种的少数种属有杉木属、鹅掌楸属、领春木属、连香树属、金钱槭属，化香属。假奓包叶属、赤壁草属、瘿椒树属和鞘柄木属等。从而表现出植物区系成分的古老性，为进一步发掘我区树种资源提供了科学分析的线索。

2.4 特有树种多

特有树种反映了我区植物区系与它区植物区系的差异性,它代表着本区植物特点和独特性。另还发现了一批湖南原无分布的新分布种和新种。新分布属有金钱槭属、唐棣属、串果藤属、领春木属、珍珠梅属、假稠李属、金缕梅属、赤壁草属等八属；新分布种有叉叶槭、秦岭白蜡树、巴东木莲、油松、白皮松，以及石门鹅耳枥长果秤锤树、大叶石灰树、湖南花楸等4个新种。说明我区在进一步发掘和利用树种资源上将大有潜力可挖，从而给我们林业科技工作者提出了一个新课题、一项新任务,为振兴林业，开拓前进，争取作出新贡献。

2.5 古老科（属）和孑遗树种多

在目前植物区系中,第三纪的古者植物较多，连同第三纪前的孑遗树种和后来繁衍种，则汇成本地域山地、特别是壶瓶山地古老复杂的植物群落，集中了我国南部地区很多的古老科属。

古老属种也较集中,主要的属有连香树属、水青树属、香果树属、棣棠花属、青钱柳属、金钱槭属、猫儿屎属、珙桐属、领春木属、兰果树属、瘿椒树属、喜树属、刺楸属、化香属、银杏属、杉木属、檫木属和鹅掌楸属等；主要孑遗种有银杏、珙桐(鸽子树)、连香树、领春木、水青树、瘿椒树、猫儿屎、猴板栗、棕树、鹅掌楸、钟萼木等。说明我区山地（特别是壶瓶山地）植被起源的古老性，树种分布的独特性和演化的复杂性。如能进一步研究它们在时间上和空间上的发生、分布、演化及其亲缘关系,那将对我国的植物地理学、植物分类学、古植物学和地理学等有关学科的发展，有着重要的意义，对生产、科研和教学也将起着重要的作用。

3.木本植物区系成因探析

壶瓶山植物区系的形成是有独特的地理历史和自然条件的。与古地理环境的变迁等因子具有密切相关。追溯到古，沿古析今，可从以下三个方面来分析讨论。

其一、多样的生态环境为多种植物赖以生长发育提供了得天独厚的条件。气候、土壤是决定植物生长发育与分布的主要条件。

不同的气候、土壤影响着不同植物生存与发展。壶瓶山位于长江南岸频临洞庭湖，属亚热带季风气候。气温和降雨受太平洋暖湿气团和西北来的干旱寒流影响，而显季节性的变动。但因其西北有高耸的秦岭、大巴山作屏障，能截阻西北来的寒流，使秦岭南部地区冬季并不十分寒冷。太平洋暖湿气团移至这一带时，又因山地抬升，产生地形雨，因此，降水丰沛，加之长江，洞庭湖水域的影响，故一年四季相对湿度较大，这样的暖湿条件，十分有利于植物的生长、发育。

壶瓶山地形复杂，相对高差大，山顶到山脚相差1817米。按当地气温垂直高度变化规律推算，山顶与山脚温差14℃，加之地形破碎、坡向差异和坡度陡缓悬殊,土层厚薄不一,肥瘠有异，从山脚到山顶，从阴坡到阳坎，光、水、热并不均匀，形成不同的小生境，为不同生物学特性的植物的生存发展，提供了十分有利的条件。

壶瓶山出现的极瑞最低温已达-15℃，而极端最高温可达30℃左右，很有可能就是这个高、低相差悬殊的原因，致使成为有些植物生存的限制因子。所以整个植物区系中，元寒带成份植物的出现以及热带科中现在保存下来的植物种类甚少。

其二、特殊的地史为多种植物保存与繁衍提供了独特环境。

本区域，特虽是壶瓶山地质构造,系古生代加里东运动褶皱起来的古陆，后几经海侵，到三迭纪后，一直未再受到海侵。中生代经燕山运动的褶皱成为丘陵。到第三纪末，第四纪初，又由喜马拉雅山运动的抬升，成为山地。由此可见，壶瓶山地壳运动并不剧烈，其运动速度也较缓和，加之无火山活动，为古植物的繁衍创造了优越、独特的条件，导致白垩纪时期大发展的被子植物能随后分化，甚至新生代繁行，乃至今日变化也还不大。

据有关专家研究，我国亚热带地区正处于古北极与古热带交替地带，从地质军代的第三纪末至第四纪，地球上发生了巨大变化，大陆冰川复盖了整个北半球，气候急剧变冷，使不少植物蒙受严重摧残，乃至灭绝。壶瓶山所处纬度较低，西北有秦岭、大巴山截阻寒流，同时壶瓶山属山原地貌，系云、贵、鄂高原的一部分，群峦迭障，山岭连锦，虽也受过冰川影响，但这一带所发生的冰川属暖性作用的山岳冰川，与大陆冰川在性质上有区别，因而使不少第三纪生长的植物得以幸存!气候的寒冷交替，而幸存下来的植物为了继续生存，在不同的生境中向着不同的方向产生适应性交异。同时，剧烈变化的环境刺激，也能使植物遗传基因发生“重组”或染色体结构物质改变,使植物发生变异。植物所产生的变异经大自然筛选，成新类群或新种，这就是导致壶瓶山当今植物资源丰富，成分复杂，呈现出多样性、古老性和独特性植物区系特征的重要原因。

其三、植物起源地之说和宜昌附近植物化石的发现及古植物研究为区系特征构成提供了分析依据。

从离壶瓶山很近的宜昌附近曾发现的白垩纪～第三纪的植物化石,证明了第三纪，这一带确实生长银杏、杉树、柏木、罗汉松、松科等裸子植物和樟科、连香树科、槭树科、榆科、四照花科、金缕梅科、山茱萸科。鼠李科、芸香科、清风藤科、桦木科等被子植物，可见，现代分布在壶瓶山的植物就是这些古植物的“后裔”。

古植物研究表明，裸子植物产生于二迭纪末，到侏罗纪晚期或白垩纪初,现代松柏类各科都已出现。自白垩纪晚期，随着环境的急剧变化，被子植物又以惊人的速度发展。属于古地中海植物地区的我国中部，除生长着裸子植物外，主要还分布着以亚热带常绿乔木和灌木为特征的代表植物，如樟科、壳斗科等。第三纪以来，气候逐渐变冷，温带树种南迁、定居，便使我国中部植物繁衍更加兴旺!