茂兰喀斯特森林四药门花的生境特征和群落组成

2022-06-16覃池萍兰洪波姚雾清杨婷婷费仕鹏柳华富

四川林业科技 2022年3期

覃池萍,兰洪波,姚雾清,杨婷婷,费仕鹏,柳华富

贵州茂兰国家级自然保护区管理局，贵州荔波 558400

四药门花(Loropetalum subcordatum(Bentham)Oliver) 是金缕梅科(Hamamelidaceae)檵木属常绿灌木或小乔木[1]；国家Ⅱ级珍稀濒危保护植物[2]，被IUCN 列为易危种。首次发现于香港，之后，相继在广西龙州、贵州茂兰和广东五桂山发现极为稀少的植株[3]。目前，不少学者在四药门花系统分类[4]、地理分布[5]、自然种群遗传[6]、传粉生物学[7]、繁育技术[8，9]等方面进行了研究，关于四药门花种群方面的研究较少，仅有学者对广东五桂山地区的自然种群结构、生态学特性和自然分布特征的研究[10-12]，茂兰保护区四药门花群落、物种多样性及种群特征和群落各层次优势种群的种间联结性分析[13-15]。虽然有学者对茂兰喀斯特森林四药门花进行了相关的研究，但他们在茂兰开展四药门花调查时间短，会有些遗漏。因此，在此基础上，对茂兰喀斯特森林四药门花进行了详细的种群调查，并进行鉴定分类，同时，对其种群物种的种子植物生境及区系进行了分析。

1 研究地概况

茂兰喀斯特森林位于贵州省荔波县南部，与广西木论国家级自然保护区毗邻，地理位置为107°52′10′′～108°45′40′E，25°09′20′′～25°20′50′′N，面积212.85 km2，森林覆盖率达88.6%，处于贵州高原向广西丘陵平原过渡的斜坡地带，地势西北高东南低。平均海拔在550～850 m 左右，年平均气温为15.3℃，年气温差18.3℃，全年降水量在1 750～1 950 mm 之间，年平均湿度83%左右，年日照平均为1 272.8 h 左右；属于中亚热带季风湿润气候。区内土壤以黑色石灰土为主，持水量较低，地表水缺乏。土壤富钙和富盐基化，pH 值为6.5～8.0。

2 研究方法

2.1 调查方法

2016 年3 月至2020 年2 月，在茂兰喀斯特森林四药门花集中分布的永康管理站辖区，采用样线和样方相结合，对四药门花进行调查和监测，记录样线上四药门花植株的胸径、树高和冠幅；在监测样线上，四药门花较集中区域设置样方5 个，每个样方大小为20 m×30 m，调查样方内种子植物。

2.2 数据分析

利用Excel2007 对数据进行统计作表。

3 结果与分析

3.1 四药门花分布的生境

样地1：四药门花种群分布于石灰岩山地常绿、落叶阔叶灌丛，植被为次生，四药门花分布于中部阴坡，土层极薄，灌丛多为蔓生刺灌木。

样地2：四药门花种群分布在典型的石灰岩常绿、落叶阔叶混交林内，乔灌层层次不明显，四药门花见于山阴坡中部至中上部处分布。

样地3：群落为常绿阔叶树占优势的混交林，山势陡峭，有乔灌草3 层结构，四药门花分布于中上部至近山顶处。

样地4：群落为常绿、落叶阔叶混交林，山势陡峭，乔灌层层次明显，四药门花分布于中上部至近山顶处。

样地5：群落为常绿、落叶阔叶混交林，乔灌层层次明显，四药门花见于山阴坡中部至中上部处分布，环境较阴湿。（见表1）

表1 四药门花的生境情况Tab.1 Habitat information of Loropetalum subcordatum

3.2 四药门花的群落组成

经过调查鉴定[16，17]，茂兰喀斯特森林四药门花的群落，共有维管束植物162 种，隶属73 科124 属，其中，蕨类植物9 科10 属13 种，分别占的比例为12.33%、8.06%、8.02%，裸子植物2 科2 属2 种，分别占的比例为2.74%、1.61%、1.23%，被子植物62 科112 属147 种，分别占的比例为84.93%、90.32%、90.74%（见表2）。由表3 可知，乔木层有26 科41属37 种，主要有：青冈 (Cyclobalanopsis glauca)、油桐(Vernicia fordii)、猴樟(Cinnamomum bodinieri)、日本四照花(Dendrobenthamia japonica)、虎皮楠(Daphniphyllum oldhami)、马尾松(Pinus massoniana)、枫香树(Liquidambar formosana)、香叶树(Lindera communis)、九里香(Murraya exotica)、红鳞蒲桃(Syzygium hancei）、四药门花等；灌木层有29 科42 属50 种，主要有针齿铁仔(Myrsine semiserrata)、石岩枫(Mallotus repandus)、狭叶润楠(Machilus rehderi)、粗糠柴(Mallotus philippensis)、四药门花、鼠刺(Itea chinensis)、南天竹(Nandina domestica)、香叶树等；藤本植物有21 科23 属29 种，常见有：常春藤(Hedera nepalensisvar.sinensis)、乌蔹莓(Cayratia japonica)、络石(Trachelospermum jasminoides)、鸡矢藤(Paederia scandens)、地果(Ficus tikoua)等；草本层有17 科23 属35 种，主要有薄叶卷柏(Selaginella delicatula)、翠云草(Selaginella uncinata)、粉背蕨(Aleuritopteris pseudofarinosa)、十字薹草(Carex cruciata)、淡竹叶(Lophatherum gracile)等。

表2 茂兰喀斯特森林四药门花群落的物种组成Tab.2 Species composition of the Loropetalum subcordatum community in Maolan Karst Forest

表3 四药门花群落种子植物组成Tab.3 Composition of seed plants in the Loropetalum subcordatum community

3.3 种子植物区系特征

3.3.1 科的数量分析

依据中国种子植物科属数量特点[18]，结合各科所含种数多少将四药门花群落种子植物64 科划分为4 个等级，即大科（≧11）、较大科（6～10 种）、中等科（2～5 种）和单种科（1 种）见表4。大科仅有蔷薇科，10 属16 种；较大科植物有5 科35 属41 种，主要以樟科、大戟科、芸香科、茜草科、五加科为代表；中等科有34 科45 属68 种，主要有山茶科、桑科、禾本科、苏木科、紫金牛科、壳斗科、兰科、蝶形花科、荨麻科、马鞭草科、百合科、桦木科、菝葜科、山茱萸科等；单种科植物有24 科24 属24 种，涉及海金沙科、葫芦科、虎耳草科、木通科、棕榈科、野牡丹科、远志科、爵床科、省沽油科、亚麻科、松科、杜鹃科等；大科、较大科、中等科共40 科90 属125 种，分别占种子植物区系科、属、种总数的62.5%、78.95%、83.89%；单科种所含属数、种数分别占24.05%、16.11%。

表4 群落优势科及其属种数百分比Tab.4 Percentage of dominant families and their genera and species in the community

3.3.2 科的区系成分分析

根据吴征镒[19-21]等对种子植物科属分布区类型的划分系统，茂兰喀斯特森林四药门花种群种子植物64 个科的分布区类型，由表5 可知，分为6 个分布区类型，其中世界广布科有15 科，占总科数的23.44%，有禾本科、菊科、蔷薇科、百合科、鼠李科等；温带分布有9 科，占总科数的14.06%，有马桑科、杜鹃科、毛茛科、忍冬科、山茱萸科、槭树科、胡颓子科和胡桃科等；热带分布科有28 科，占总科数的43.57%，有菝契科、葡萄科、桑科、木犀科、五加科、云实科、山茶科、苦苣苔科、樟科、大戟科、壳斗科、兰科、蝶形花科、茜草科卫矛科等；热带至温带、亚热带至温带分布为5 科、7 科，分别占总科数的7.81%和10.94%。由此可见，茂兰喀斯特森林四药门花种群种子植物科的区系成分以热带成分为主，温带成分也占一定的比例，存在一定的过渡性。

表5 四药门花群落种子植物科的分布类型Tab.5 Distribution types of seed plant families in the Loropetalum subcordatum community

3.3.3 属的区系成分分析[22,23]

茂兰喀斯特森林四药门花种群种子植物114 属中，由表6 可知，共分为12 个分布区类型，其中，热带分布属75 属，占总属数的67.57%；主要为泛热带成分，共23 属，占总属数的20.72%，以菝葜属、崖豆藤属、鹅掌柴属、铁仔属、紫金牛属、羊蹄甲属、榕属、乌桕属等；其次为热带亚洲成分，共17 属，占总属数的15.32%，青冈属、清风藤属、菜豆属和杜鹃属等；旧世界热带分布有吴茱萸属、鸢尾兰属等13 属，占总属数的11.71%；热带亚洲至热带大洋洲分布的石仙桃属、金线兰属等12 属，占总属数的10.81%；热带亚洲至热带非洲分布的3 属，占总属数的2.7%。温带分布共36 属，占总属数的32.43%；以北温带成分为主，有蔷薇属、荚蒾属、榆属、栎属、胡颓子属等13 属，占总属数的11.71%；东亚和北美洲间断分布、东亚成分各有9 属，各占总数的8.11%，东亚成分有四照花属、苦苣苔属、化香属、箭竹属、枇杷属等，东亚和北美洲间断分布有木犀属、十大功劳属、石楠属等；旧世界温带分布、中国特有分布成分分别是4 属、1 属，仅占总属数的3.6%和0.9%。由此可见，茂兰喀斯特森林四药门花种群种子植物属的区系具有亚热带的特征性质。