广东陆河南万红锥林省级自然保护区种子植物区系分析
2021-12-01王欢闫法领徐罗
王欢,闫法领,徐罗
1.广州草木蕃环境科技有限公司;2.广东生态工程职业学院
一、前言
植物区系以植物区系地理学研究为主,是指某一地区或者是某一时期、某一分类群、某类植被等所有植物种类的总称,是一个相对运动着的过程,是植物界在一定自然环境中长期发展演化而来的结果,能够反映植物演化过程[1]。因此,对某一小区域的植物区系进行研究,能反映出该地区小范围内某一时间尺度内植物区系的构成、历史分布、现状等,以及区系起源、发展和演替的历史过程[2]。通过对保护区内植物种类的区系成分进行比较分析和研究,对掌握该地区的植被演替、种群变化、物种组成、生态系统干扰均有重要意义[3]。
本文对广东陆河南万红锥林省级自然保护区(以下简称陆河南万保护区)植物物种进行了调查,通过系统的野外实地调查和室内标本鉴定、资料收集,在保护区内共记录到野生维管植物176科、524属、1004种。本文在进行区系分析时,仅采用野生种子植物的数据。剔除蕨类植物,保护区范围内共有野生种子植物143科、465属、889种,在此基础上对红锥林保护区内的种子植物进行区系分析,从植物地理分布及历史成分等多个角度进行研究探讨,为保护区的野生植物资源利用和保护提供可借鉴的依据。
二、研究区概况
陆河南万保护区位于广东省东南部的汕尾市陆河县西北部,地理坐标为北纬23°20'35''~23°21'39',东经 115°29'52'' ~ 115°35'10'',保护区东西、南北分别长约9.7km、6.4km,平面形状呈东西略长、南北略短的近长方形。保护区行政境界座落在陆河县南万镇内,总面积为2890.1hm2。
保护区以低山地貌为主,最高海拔为主峰燕子栋866.0m,最低点为南告水库堤坝,海拔290.0m,相对高差约570m。保护区位于北回归线以南,地处南亚热带季风气候区,热量充足,气候温和,降雨丰沛,年平均气温21.3℃,极端最高气温37.8℃,极端最低气温0.9℃。年平均降雨量2215mm,每年7月至9月多暴雨,最大暴雨量450mm,年平均蒸发量1351mm,年平均相对湿度78%,年平均日照1985-2139小时,年平均霜期5-7天。每年7月至9月受台风影响较大,并带来较大的降雨过程,局部地区形成山洪和土壤冲刷[4]。
保护区水平地带性土壤为南亚热带赤红壤,以粉砂质砂页岩和黑云母花岗岩为主。由于相对高差较大,海拔自下而上分布有山地红壤、山地黄红壤、粗骨性红红壤土。
三、植物调查和研究方法
根据保护区管理处提供的基础数据和相关文件,在保护区工作人员的带领下,于2018年12月至2019年3月不同时间段,前后4次对保护区植物、植被情况进行了详细调查,包括沿途观察记录的样线调查和典型抽样调查[5]。利用遥感影像图和小班图预设样线(样线要求贯穿保护区的各种不同地形地貌和植被类型)确定各个植被的类型及面积,并结合实地典型调查,在样线行进过程中观察记录和布点详细调查,主要记录植物种名、群落特征等,包括群落外观、群落结构、各层优势物种等。
四、结果分析
(一)植物科区系分析
保护区内共记录到野生种子植物143科、465属、889种,其中,裸子植物共有6科,主要为松科马尾松、杉木以及买麻藤科小叶买麻藤。双子叶植物中以禾本科(包括禾亚科与竹亚科)、茜草科、蝶形花科、大戟科、菊科、山茶科、蔷薇科、樟科等为主;本地常见树种有红锥、罗浮锥、黧蒴锥、香叶树、绒毛山胡椒、短序润楠、木荷、毛锥、枫香树等,它们主要以优势种或建群种分布于群落中;单子叶植物以草本层禾本科为主,主要有芒和五节芒、毛竹、山菅兰和山麦冬、野蕉、华山姜和阳荷、黑莎草等。
1.科区系特征
保护区内记录到的野生种子植物中,20个种属以上的科有12个,分别为茜草科(24属、48种)、禾亚科(32属、47种)、蝶形花科(21属、41种)、菊科(26属、37种)、樟科(7属、31种)蔷薇科(10属、28种)、山茶科(8属、25种)、桑科(5属、24种)、紫金牛科(4属、23种)、壳斗科(4属、21种)、唇形科(14属、20种)等,共有169属、377种;10—19种属的科有13科,分别是莎草科(9属、18种)、马鞭草科(5属、16种)、冬青科(1属、13种)、兰科(12属、13种)、蓼科(2属、13种)、芸香科(6属、11种)、朱亚科(5属、13种)、杜鹃花科(1属、10种)、鸭跖草科(4属、10种)、防己科(8属、10种)、百合科(9属、10种)、桃金娘科(3属、11种)等,共有71属161种;含2~9种属的少种科有76个,包括野牡丹科(5属、9种)、葡萄科(5属、9种)、夹竹桃科(8属、9种)、天南星科(7属、9种)、鼠李科(6属、8种)、五加科(6属、8种)等,共有183属309种,分别占保护区野生种子植物总科数和总属数的35.89%、39.13%。单种科共有42科,占总科数的29.29%,如粘木科、五列木科、交让木科、枯木科、檀香科、楝科、猕猴桃科藤黄科等,共42属42种(见表1)。
表1 保护区野生种子植物科组成统计表
通过对科的组成分析可知,大、中型科科数仅占保护区野生种子植物的17.48%,其拥有的种数占保护区野生种子植物的60.52%,而单种科占保护区野生种子植物总科数的29.37%,物种数却仅占保护区野生种子植物的4.72%。由此可见,保护区内野生植物区系的优势科较为明显。
2.科区系分析
本次共调查记录到种子植物共143科、465属、889种,以中国种子植物科分布类型统计[6],区系类型共有10个,占全国所有分布类型(15个)的66.67%(见表2)。
表2 种子植物科分布类型统计表
通过对植物科分布类型进行划分可以看出,在科分布水平上,保护区植物区系10科以上的分布类型中泛热带分布最多,达到63科,占59.43%;世界分布37科;北温带分布18科,占16.98%;热带分布83科,占比为78.30%。可见,在科级水平上,热带分布科占有绝对的优势,尤其泛热带分布科极为丰富,而温带分布科所占比例相对较少,这也充分说明了保护区植物种科类区系具有较明显的热带区系性质,这一性质与本地区区系所处的南亚热带向热带北缘地域环境过渡的情况相符合。
3.植物属区系分析环境
根据本次调查物种种类分析,保护区种子植物属区系类型共有14个,占全国所有分布类型(15个)的93.33%(见表3),可将其归并为世界分布(第1类)、热带分布(第2—7类)、温带分布(第8—13类)和中国特有分布(第14类)4大类。
表3 种子植物属分布类型统计表
(1)世界分布。保护区植物区系中世界分布型的属共有32个。包括茅膏菜属、荠属、碎米荠属、薹草属、积雪草属、莎草属、荸荠属、鼠麴草属、酢浆草属、刺子莞属、拉拉藤属、鼠尾草属、酸模属、黄芩属、千里光属、珍珠菜属、远志属、灯心草属、铁线莲属、繁缕属、卫矛属、金丝桃属、大戟属、羊耳蒜属、车前属、毛茛属、蔊菜属、悬钩子属、蒿属、堇菜属和鼠李属等。世界分布的属绝大多数属于禾本科草本植物,主要生活在林缘、山坡、沟边等生境。世界分布的属作为先锋植物出现,并占据这些区域,一般情况下,该类物种在地带性森林植被中无法起到重要作用[7]。(2)中国特有分布。中国特有分布属共有5个,主要以杉木属、观光木属、石笔木属、半枫荷属、箬竹属为主。
五、结论
(1)通过对植物的调查和分析,将科和属进行区系组成分析,科、属的分布具有一定的趋同性,热带分布占极大的优势,与植物的地带性分布性质一致,并与其所处的水平气候带性质相符。同时,植物北温带成分也十分显著,虽然没有取代热带分布成分,但也体现了明显的非地带性成分。
(2)通过对15类分布类型的对比和对科与属的区系组成分析发现,在大尺度上说二者结果基本一致,但在较小尺度上,属的区系组成分析能更全面地体现本保护区环境下植被的区系组成特征,并且还可以根据热带成分的不同类型比例,结合环境因素的多样性状态分析区域植被区系成分的成因和走向,以及环境因素的主导性影响。
(3)保护区虽然以热带分布和北温带分布为主,但中国特有区系物种分布也较为明显,共有5个。
(4)保护区的植物在区系分布上具有原始性和古老性,具有较高的科研和保护价值。特别是保存了一定数量的古老物种或在系统进化中具有重要地位的科属,如蕨类植物中的里白科、桫椤科、卷柏科、海金沙科等均起源于白垩纪晚期至早第三纪,保护区内具有亚热带常绿阔叶林的特征科和代表科木兰科植物2属、2种,较古老的科金缕梅科有7属、7种。