广东白湾省级自然保护区维管植物区系研究

2021-09-14陈先孝余圣斌向伟龙

安徽农学通报 2021年16期

陈先孝余圣斌向伟龙

摘要：广东清新白湾省级自然保护区位于广东省中部偏北区域，是广东省唯一以石灰岩山地森林生态系统为主要保护对象的省级自然保护区。调查结果表明：广东白湾省级自然保护区野生维管植物共156科472属733种，其中蕨类植物23科41属66种，种子植物133科431属667种。蕨类植物热带成分30属，占保护区非世界分布属的88.23%，热带成分属占有绝对优势;种子植物热带成分259属，占保护区非世界分布属的66.41%，热带成分属占优势。

关键词：广东白湾自然保护区;植物区系;分布区类型

中图分类号 S759.9;S718 文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）16-0027-05

Study on Vascular Plant Flora of Baiwan Provincial Nature Reserve in Guangdong Province

CHEN Xianxiao et al.

（Guangdong Qingxin Baiwan Provincial Nature Reserve Management Office， Qingyuan 511800， China）

Abstract： Qingxin Baiwan provincial nature reserve， located in the north-central part of Guangdong Province， is the only provincial nature reserve with Limestone Mountain forest ecosystem as its main protected object. There are 733 species belonging to 472 Genera and 156 families， including 66 species belonging to 41 Genera and 23 families， and 667 species belonging to 431 Genera and 133 families of ferns. The tropical composition of 30 Genera is 88.23% of the non-world genera in the FERNS， and the tropical composition of 259 Genera of seed plants is 66.41% of the non-world genera， and the tropical composition is dominant.

Key words： Baiwan Nature Reserve; Flora; Distribution

廣东清新白湾省级自然保护区成立于2008年，总面积7219.1hm2，属森林生态系统类型保护区，区内物种资源丰富，森林生态系统结构复杂。为积极开展生物多样性评估、珍稀物种评价保护、自然保护区建设基础理论研究与应用等工作，2018年11月至2020年12月，笔者通过3年的摸底调查，结合前期考察资料[1-4]，对白湾保护区内植物区系进行统计分析，为白湾保护区生物多样性保护提供依据。

1 材料与方法

1.1 自然保护区概况广东清新白湾省级自然保护区位于广东省清远市清新区北部，地理坐标为112°43?03?～112°49?06?E、24°10?40?～24°19?04?N，东北与英德市相连，西北与阳山县接壤，南部为清新区石潭镇。保护区为典型的岩溶地地貌，亦称喀斯特地貌，区内最高峰为雪顶，海拔833.5m，最低海拔为南部西村山口，仅101.0m;保护区属亚热带季风气候，光热充足，雨量充沛，森林覆盖率91%，属于森林生态系统型保护区。

1.2 研究方法

1.2.1 调查方法喀斯特地貌是一种特殊的脆弱生境，它存在着石漠化、干旱岩溶、土地贫瘠、高钙、高pH值等限制性因素[5]。区内大小石灰岩山峰林立，山峰坡度陡峭，地表被大小山峰、洼地、溶洞切割得支离破碎，无法严格参照邹发生、何克军提出的方法[6]设置样方，只能在保护区内设置18个乔木层样方，样方规格10m×10m，对样方内胸径大于2.5cm的每个个体进行每木检尺，记录其种名、树高、胸径、冠幅、群落郁闭度等;在乔木样方同一地点或附近设置5m×5m的灌木层样方，记载其中的灌木、草本和藤本植物的种类、平均高度（或长度）、数量、和盖度（五级制）。

1.2.2 区系分析蕨类植物参照吴兆洪的分类系统[7]进行分析，种子植物按吴征镒等的研究方法进行分析[8-10]，对森林资源和植物资源进行分类和描述，以便今后的保护、恢复和可持续利用。

2 结果与分析

2.1 植物区系的基本组成由表1可知，白湾省级自然保护区内共有野生维管植物156科472属733种，占广东省野生维管植物5933种的12.34%，其中蕨类植物23科41属66种、祼子植物2科2属2种、被子植物131科429属665种（双子叶植物111科354属565种，单子叶植物20科75属100种）。

对保护区的植物按所含属数的多少对科的大小进行分级，含20属及以上的超大科有2个（菊科和禾本科，各28属），所含属数之和为56属，占总属数472属的11.86%;这2个超大科共含有78种，占全部植物种数733种的10.66%，其科数仅占总科数156科的1.28%。由表2可知，该区以单属科和寡属科（2～4属）的科数占明显优势，合计占85.26%。而大科（10～19属）及超大科合计仅占5.13%。按所含种数的多少对科的大小进行分级时，以寡种科的62个最多，占39.74%;而含20种以上的超大科最少，仅5个（分别是菊科43种、禾本科35种、蝶形花科32种、蔷薇科29种和大戟科25种），占所有科数156科的3.21%。属的组成情况与科的情况类似，按所含种数的多少对属的大小进行分级时，以单种属占绝对优势，达342个属，占总属数472个的72.46%;其次是寡种属，占总属数的24.58%;含20个种以上的属缺失，含10～19种的大属有2个（悬钩子属Rubus和榕属Ficus，各13种），占全部属数的0.42%。

2.2 蕨类植物科、属分析

2.2.1 蕨类植物多样性由表3可知，清新白湾省级自然保护区蕨类植物共有23科41属66种，其中凤尾蕨科（Pteridaceae）、中国蕨科（Sinopteridaceae）、蹄盖蕨科（Athyriaceae）、金星蕨科（Thelypteridaceae）、鳞毛蕨科（Dryopteridaceae）水龙骨科（Polypodiaceae）等6科共包含20属33种，分别占该区域内蕨类植物科、属、种的26.07%、48.78%、50%。按照植物区系的优势科定义，即指一定区域内，在植被或植物群落中起建群作用，且种类众多的科[11，12]。这6科是该区域内蕨类植物的优势科。由表3可知，白湾保护区内蕨类植物既有比较古老的海金沙科（Lygodiaceae）、里白科（Gleicheniaceae）、紫萁科（Osmundaceae）、木贼科（Equisetaceae）等类群，又有比较进化的类群，如鳞毛蕨科、水龙骨科等;还有系统演化方面处于上述二者之间的鳞始蕨科（Lindsaeaceae）、碗蕨科（Dennstaedtiaceae）、凤尾蕨科、中国蕨科、蹄盖蕨科等类群[13]，这表明白湾保护区蕨类植物起源古老，进化连贯，保存了古老的生存环境，但生境特殊，抑制了科属的分化[14，15]。

白湾保护区区域内蕨类植物的23个科别中，单属单种的科有10个，物种数2～4个科有8个，物种数5～9个的科有5个，分别占保护区蕨类植物科的43.48%、34.78%、21.74%，其中物种数最多的是水龙骨科（6属8种），分别占保护区蕨类植物总科数的4.34%、总属数的14.63%、总种数的12.12%;白湾蕨类植物的41个属别中，单种属28个，有2种的有8个属，有3种的有2个属，有4种的有1个属，有6种有2个属，分别占保护区蕨类植物总属数的68.29%、19.51%、4.88%、2.44%、4.88%。这说明白湾保护区内蕨类植物科、属结构较为单一，分化水平不高，种系较贫乏。

2.2.2 蕨类植物分布区类型根据调查结果，将白湾保护区41属蕨类植物分為9种分布区类型（表4），其中世界分布的有7个属，非世界分布属34个。因世界分布属分布广泛，无法很好反映某一蕨类植物区系的特征，所以仅对非世界分布属进行分析。由表4可知，非世界分布属中热带成分30个属，占该区域非世界属的88.23%，占有主导地位，其中泛热带分布有18个属，占该区域非世界属的52.94%，代表属有凤尾蕨属（Pteris）、里白蕨属（Hicriopteris）、海金沙属（Lygodium）、毛蕨属（Cyclosorus）;旧世界热带分布有4属，为芒萁属（Dicranopteris）、鳞盖蕨属（Microlepia）、线蕨属（Colysis C. PreSelaginellasl）、阴石蕨属（Humata repens （L. f.） Diels），占非世界属的11.76%;热带亚洲和热带美洲间断分布有双盖蕨属（Diplazium）1属，占非世界属的2.94%;热带亚洲至热带大洋洲分布有4属，为菜蕨属（Callipteris Bory）、针毛蕨属（Macrothelypteris）、槲蕨属（Drynaria）、蕨属（Pteridum），占非世界属的11.76%;热带亚洲至热带非洲分布有3属，分别为星蕨属（Microsorum）、瓦韦属（Lepisorus）、肿足蕨属（Hypodematium Kunze），占非世界属的8.82%。与热带分布比较，温带成分属较少，仅有4属，占非世界属的11.76%，北温带分布有2属，为紫萁属（Osmunda）、木贼属（Equisetum est a）;温带亚洲分布有贯众属（Cyrtomium Presl）1属;东亚分布有伏石蕨属（Lemmaphyllum）1属。紫萁科植物曾分布于古北大陆和古南大陆的热带地区，由于地质和气候的剧烈变化，现在主要分布于温带地区。紫萁属是紫萁科在北温带分布的唯一属，由此可见该地区蕨类植物的温带成分也具有热带和亚热带起源。

2.3 种子植物科、属分析

2.3.1 种子植物的多样性由表5可知，白湾保护区共有野生种子植物133科431属667种，按照科内所含种数的数量，将保护区种子植物的科分成5个类别。含20种以上的超大科有菊科（Asteraceae）（28属43种）、禾本科（Poaceae）（28属335种）、蝶形花科（Papilionaceae）（15属32种）、蔷薇科（Rosaceae）（14属29种）、大戟科（Euphorbiaceae）（15属25种），共5科100属164种，分别占保护区野生种子植物的3.76%、23.2%、24.59%，是保护区常见的优势科;含10～19种的茜草科（Rubiaceae）（11属18种）、唇形科（Labiatae）（13属17种）、桑科（Moraceae）（4属16种）等15科（98属193种）分别占保护区野生种子植物的11.27%、22.73%、28.93%;含5～9种的中等科有山茶科（Theaceae）（4属9种）、五加科（Araliaceae）（6属8种）、含羞草科（Mimosaceae）（6属8种）、百合科（Liliaaceae）（7属7种）、天南星科（Araceae）（7属7种）等20科87属129种，分别占保护区野生种子植物比例的15.03%、20.18%、19.34%;含2～4种的寡种科有53科106属141种，分别占保护区野生种子植物的39.85%、24.59%、21.14%，有胡椒科（1属3种）、三白草科（2属2种）、金粟兰科（2属2种）;单种科40科，分别占保护区野生种子植物的30.07%、9.28%、5.99%，有松科（Pinaceae）、杉科（Taxodiaceae）、五味子科（Schizandraceae）、小檗科（Berberidaceae）、木通科（Lardizabalaceae）等。

2.3.2 種子植物科、属分布区类型根据吴征镒、周浙昆、李德铢等对种子植物科的分布区类型的划分[8]，广东白湾自然保护区植物区系中有11个分布区类型及其变型，其中泛热带分布及其变型的51科（占总科数的38.35%），北温带分布及其变型的科16个（占12.03%），基本代表了该地区植物科地理分布的主要类型;其余类型所含科数的比例均在10%以下，表明广东白湾植物区系在科级水平上的地理分布具有一定的多样性，以泛热带分布及其变型成分为主，并夹杂着较多的世界分布和北温带分布及其变型成分（表6）。

根据种子植物属的分布区类型[9]，以泛热带分布及其变型占全部属的24.83%为最多，达107个;其次是热带亚洲分布及其变型成分（50属，占11.60%）;然后依次是北温带分布及其变型占43属（10.00%）居第3位，东亚分布占8.82%，旧世界分布及其变型占8.36%，其余的分布型所占比例均少于8%;中国特有分布属8属占1.86%。因此，在属级水平上，广东白湾自然保护区植物区系的分布区类型多样，以泛热带和热带亚洲分布区类型为主，同时掺杂有一定的温带分布和东亚成分，这些特征与广东白湾所处北回归线北缘的地理位置相适应。

3 结论

广东清新白湾省级自然保护区植物种类繁多，初步调查显示，有野生维管植物156科472属733种，其中蕨类植物23科41属66种，祼子植物2科2属2种，被子植物131科429属665种。从物种组成看，白湾自然保护区的野生植物资源中被子植物种数占绝对优势（占总物种数的91%），被子植物中又以双子叶植物为主（占总物种数的77%）;从群落结构看，木本植物中落叶灌木和小乔木占优势，草本植物以多年生为主，这既是石灰岩生态环境限制植物分布的结果，也是植物适应石灰岩生态环境的结果;从植物区系组成来看，以单属科和寡属科的科数占明显优势，合计占总科数的85.26%，同时单种属342属也占绝对优势，占总属数的72.46%;植物区系科、属的地理成分分析表明，该区以泛热带分布及其变型、亚洲热带分布为主，并夹杂较多的北温带分布、东亚成分和世界分布成分，具有8个特有属，区系成分相当复杂，这些特征与该区处于北回归线北缘的地理位置相适应。

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