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广西海洋山自治区级自然保护区维管植物区系研究

2022-07-13唐真郎黄红宝何应会黄耀恒

农业研究与应用 2022年2期
关键词:热带保护区种子

唐真郎,黄红宝,何应会,黄耀恒*

(1广西林业集团有限公司,广西南宁 530022;2广西壮族自治区林业科学研究院,广西南宁 530022)

植物区系特征的研究对区域物种多样性的形成机制和变化预测、生物多样性评估、自然保护区建设与规划等基础理论的研究和应用具有重要理论和实践价值。广西海洋山自治区级自然保护区是广西壮族自治区人民政府1982 年以《自治区人民政府批转区林业局关于开展爱鸟护鸟活动的报告》(桂政发〔1982〕97 号文)批准划定的三十七大片水源林保护区之一,2002 年,广西壮族自治区人民政府下发《关于进一步明确我区林业系统地方级自然保护区级别等有关问题的批复》(桂政函〔2002〕 33 号)中明确海洋山保护区为自治区级。该保护区成立以来对其进行的植物资源调查工作较少,对其植物区系研究尚未见报道。本研究在野外调查的基础上,对该区维管植物区系组成和分布区类型进行统计分析,为当地保护、开发利用该保护区植物资源提供理论依据。

1 自然地理概况

广西海洋山自治区级自然保护区位于广西壮族自治区桂林市,范围涉及灌阳县、恭城县、阳朔县、灵川县、全州县、兴安县等6 个县域范围内的23 个乡(镇)92 个村,地理坐标为北纬24°53′33"~25°46′2",东经110°28′16"~111°20′13"。保护区面积75423.9 hm。该保护区位于越城岭和都庞岭之间,属于南岭片区,是南岭山地的组成部分,保护区内最高海拔1935.8 m;保护区地处亚热带,属季风性气候,年平均气温18.7℃,年平均降水量1941.5 mm;保护区内群山环绕,沟谷深切,生境条件复杂,发育着多样的森林类型,为植物的繁衍栖息提供了良好的条件。

2 研究方法

通过野外调查,采集了1200 多号标本,结合查阅资料,整理出海洋山自然保护区植物名录,参考吴征镒等、李锡文、吴兆洪、陆树刚对科、属的分布区类型的划分方法进行区系统计分析。

3 结果与分析

3.1 维管植物多样性组成

调查发现海洋山自然保护区共有维管植物168科469 属714 种(含种下单位,以下同),其中蕨类植物37 科73 属137 种(采用秦仁昌系统),分别占广西蕨类植物科属种的66.07%,47.10%,16.47%;裸子植物5 科6 属7 种(采用郑万钧系统),分别占广西裸子植物科属种的62.5%,31.58%,11.29%;被子植物126 科390 属570 种(采用哈钦松系统),分别占广西被子植物科属种的56.57%,25.76%,8.34%。

3.2 种子植物区系组成

3.2.1 科的组成

海洋山自然保护区分布的种子植物共131 科396 属577 种。其中,含15 种以上的科有6 科,如菊科(Asteraceae)(39 种)、蔷薇科(Rosaceae)(23种)、茜草科(Rubiaceae)(19 种)、百合科(Liliaceae)(19 种)等,共99 属129 种,占野生种子植物总属数的25.0%和总种数的22.0%;含5~14 种的科有30 科,如壳斗科(Fagaceae)(14种)、樟科(Lauraceae)(13 种)、山茶科(Theaceae)(13 种)、伞形科(Apiaceae)(12种)、蝶形花科(Papilionaceae)(10 种)等,共141 属255 种,占野生种子植物总属数的35.6%和总种数的44.2%;含2~4 种的科有57 科,如葫芦科(Cucur bitaceae)、金缕梅科(Hamamelidaceae)、葡萄科(Vitaceae)、桔梗科(Campanulaceae)、鸭跖草科(Commelinaceae)等,共有118 属157 种,占野生种子植物总属数的29.8%和总种数的27.2%;只含1 种的科有38 个,仅占全部种子植物总属数的9.6%和总种数的6.6%。

3.2.2 属的组成

保护区的种子植物有396 属,含5 种以上的属有14 个,如榕属()(9 种)、锥属()(8 种)、冬青属()(8 种)、山矾属()(8 种)、柃木属()(6种)等,共有86 种,占种子植物总种数的14.9%;含2~4 种的属有84 个,如木姜子属()、猕猴桃属()、荚蒾属()、紫珠属()、大青属()等,共有193 种,占种子植物总种数的33.5%;仅含1 种的属最多,有298 属,占种子植物总种数的51.7%。本区域有96.5%的属所含种数不超过4 种,这些属所包含的种数占区域总种数的85.2%,表明区域内种子植物属种的组成多样化。

3.3 种子植物区系地理成分

3.3.1 科的地理成分

保护区内分布的种子植物科的分布型可划分为11 个类型,具体分布型统计见表1。

(1)世界分布:该类型共有26 科,包括菊科、百合科、莎草科(Cyperaceae)等。这些科种类多,适应广,以草本植物为主的科居多。

(2)泛热带分布(类型2 及其变型):此类型有62 科,占总科数的59.0%(世界广布类型除外,下同),主要包括樟科、山茶科、大戟科、芸香科(Rutaceae)等。

(3)热带及热带—亚热带分布(类型3~7 及其变型):此类型有12 科,占总科数的11.4%,主要有省沽油科(Staphyleaceae)、紫金牛科(Myrsinaceae)、海桐花科(Pittosporaceae)等。

(4)温带、亚热带—温带分布(类型8~14及其变型):属于此类型的科有30 科,占总科数的28.6%,包括伞形科、小檗科(Berberidaceae)及忍冬科(Caprifoliaceae)等。

(5)中国特有分布:该类型分布有大血藤科(Sargentodoxaceae)1 科,占总科数0.8%。

3.3.2 属的地理成分

保护区种子植物属可划分为13 个分布型,见表1。

表1 海洋山自然保护区种子植物区系科属的分布区类型及变型

(1)世界广布:共有31 属。有毛茛属()、堇菜属()、蓼属()、珍珠菜属()、悬钩子属()和鼠李属()等,以草本植物属居多。

(2)泛热带分布:共有89 属,占总属数(世界分布除外,下同)的24.4%。有榕属()、山矾属()、紫金牛属()、卫矛属()、紫珠属()、菝葜属()、安息香属()、大青属()、杜英属()、算盘子属()、黄檀属()、柿属()、乌桕属()、薯蓣属()、南蛇藤属()、素馨属()、买麻藤属()、醉鱼草属()、鹅绒藤属()、耳草属()、母草属()、蝴蝶草属()、虾脊兰属()、丁香蓼属()、梵天花属()、斑鸠菊属()、鸭跖草属()、飘拂草属()、狗尾草属()等,多是该地常见的种类。

(3)热带亚洲和热带美洲间断分布:共有9属,占总属数的2.5%;有柃木属()、木姜子属()、泡花树属()、猴欢喜属()山香圆属()、桤叶树属()、猴耳环属()、白珠树属()、藿香蓟属()等。

(4)旧世界热带分布:共有30 属,占总属数的8.2%;包含海桐花属()、合欢属()、蒲桃属()、酸藤子属()、玉叶金花属()、杜茎山属()、吴茱萸属()、爵床属()、山姜属()、楼梯草属()、水竹叶属()、杜若属()、芭蕉属(Musa)等;多是该区林下常见植物。

(5)热带亚洲至热带大洋洲间断分布:共有14 属,占总属数的3.8%;有樟属()、野牡丹属()、紫薇属()、山龙眼属()、小二仙草属()、栝楼属()、通泉草属()、姜属()、山菅属()、淡竹叶属()等。

(6)热带亚洲至热带非洲分布:共有18 属,占总属数的4.9%;有铁仔属()、羊角拗属()、藤黄属()、豆腐柴属()、龙船花属()、水团花属()、杨桐属()、观音草属()、节节菜属()、鱼眼草属()、荩草属()、芒属()等。

(7)热带亚洲分布:共有51 属,占总属数的14.0% ;有山茶属()、润楠属()、木荷属()、新木姜子属()、山胡椒属()、青冈属()、含笑属()、虎皮楠属()、柏拉木属()、蚊母树属()、构属()、木莲属()、五列木属()、南五味子属()、轮环藤属()、清风藤属()、细圆藤属()、绞股蓝属()、鸡矢藤属()、蛇莓属()、唇柱苣苔属()、草珊瑚属()、半蒴苣苔属()、竹根七属()等;是该地常绿阔叶林的重要组成成分,多数成为群落中各个层次的优势种。

(8)北温带分布:共有49 属,占总属数的13.4%;有黄精属()、龙牙草属()、景天属()、茜草属()、玉凤花属()、唐松草属()、画眉草属()、夏枯草属()、蒿属()、荠属()、杜鹃花属()、桦木属()、槭属()、何首乌属()、忍冬属()、葡萄属()等。

(9)东亚和北美间断分布:共有26 属,占总属数的7.1% ;有锥属()、柯属()、绣球属()、石楠属()、长柄山蚂蝗属()、楤木属()、十大功劳属()、鼠刺属()、枫香属()、漆属()、胡枝子属()、檫木属()、橙桑属()、勾儿茶属()、马醉木属()、地锦属()、腹水草属()、万寿竹属()、粉条儿菜属()、菖蒲属()、三白草属()、崖爬藤属()、络石属()、蛇葡萄属()等。

(10)旧世界温带分布:共有17 属,占总属数的4.7%;有鹅肠菜属()、荞麦属()、水芹属()、川续断属()、天名精属()、茼蒿属()、旋覆花属()、橐吾属()、筋骨草属()、益母草属()、萱草属()、重楼属()等。

(11)温带亚洲分布:仅4 属,即虎杖属()、马兰属()、蔓龙胆属()、附地菜属(),占总属数的1.1%。

(12)东亚分布:共有53 属,占总属数的14.5%;有三尖杉属()、吊钟花属()、蜡瓣花属()、枳椇属()、白马骨 属()、泡桐属()、沿阶草属()、兔儿风属()、蕺菜属()、碎米荠属()、山麦冬属()、吉祥草属()、吊石苣苔属()、马铃苣苔属()、博落回属()、鸡眼草属()、猕猴桃属()、冠盖藤属()、木通属()等。

(13)中国特有分布:共有5 属,占总属数的1.4%;如大血藤属()、血水草属()、紫菊属()、匙叶草属()、丫蕊花属()。

综上所述,保护区以泛热带分布属、热带亚洲分布属为主,分别占总属数的24.4%和14.0%,反映出该区的地理位置和所受气候的影响。

3.4 蕨类植物区系组成

保护区共有石松类与蕨类植物37 科73 属137种。其中,含5 属以上的科3 个,分别为金星蕨科(Thelypteridaceae)(10 属)、水龙骨科(Polypodiaceae)(8 属)、蹄盖蕨科(Athyriaceae)(8属),这4 科所含属数占总属数的35.8%;含2-4 属的科8 个,分别为鳞毛蕨科(Dryopteridaceae)(4 属)、石松科(Lycopodiaceae)(3 属)、中国蕨科(Sinopteridaceae)(3 属)、膜蕨科(Hymenophyllaceae)(3 属)、凤尾蕨科(Pteridaceae)(2属)、碗蕨科(Dennstaedtiaceae)(2 属)、里白科(Gleicheniaceae)(2 属)、乌毛蕨科(Blechnaceae)(2 属),单属科有26 个。其中含10 种以上的科有5 个,分别为蹄盖蕨科(17 种)、金星蕨科(16 种)、水龙骨科(16 种)、鳞毛蕨科(13种)、凤尾蕨科(11 种),这5 科所含种数占总种数的53.3%。单种科有20 个,占总科数的54.1%。其中含5 种以上的属有4 个,分别为凤尾蕨属()(10 种)、铁角蕨属()(8种)、卷柏属()(7 种)、鳞毛蕨属()(6 种)共含有31 种,占本保护区蕨类植物总种数的22.6%;含2-4 种的属24 属,如短肠蕨属()(4 种)、蹄盖蕨属()(4 种)、线蕨属(Colysis)(3 种)、石韦属()(3 种)、瘤足蕨属()(3种)等,共有61 种,占本保护区蕨类植物总种数的44.5%;单种属有48 个,如石杉属()、藤石松 属()、阴地蕨 属()、金毛狗属()、碎米蕨属()等,占总属数的65.8%。

3.5 蕨类植物区系地理成分

3.5.1 科的地理成分:该区石松类与蕨类植物的37科可分为4 种分布区类型。

(1)世界广布:有10 科,包括石松科、木贼科(Equisetaceae)、蹄盖蕨科、铁角蕨科(Aspleniaceae)、水龙骨科等。

(2)热带、泛热带分布:共8 科,占总科数的29.6%(世界广布类型除外,下同),包括里白科、膜蕨科、乌毛蕨科、三叉蕨科(Aspidiaceae)、实蕨科(Bolbitidaceae)、舌蕨科(Eplaphoglossaceae)、槲蕨科(Drynariaceae)等。

(3)热带至亚热带分布:共17 科,占总科数的63.0%,包括观音座莲科(Angiopteridaceae)、紫萁科(Osmundaceae)、瘤足蕨科(Plagiogyriaceae)、海金沙科(Lygodiaceae)、桫椤科(Cyatheaceae)等。

(4)温带分布:共2 科,占总科数的7.4%,即阴地蕨科(Botrychiaceae)、鳞毛蕨科。

该区石松类与蕨类植物科的分布区类型以热带、泛热带分布和热带至亚热带分布的科为主,占总科数的92.6%,反映了本区石松类与蕨类植物区系的热带、亚热带性质的特征。

3.5.2 属的地理成分:该区石松类与蕨类植物的73属分为9 个分布类型和1 个变型(表2)。

表2 海洋山自然保护区蕨类植物区系属的分布区类型及变型

(1)世界广布:有18 属,如石杉属()、鳞毛蕨 属()、耳蕨属()、蹄盖蕨属()、满江红属()等。

(2)热带分布:有25 属,占总属数的45.5%(世界广布类型除外,下同),如凤尾蕨属()、短肠蕨属()、金粉蕨属()、复叶耳蕨属()等。

(3)旧大陆热带分布:有7 属,占总属数的12.7%,如观音座莲属()、阴石蕨属()、鳞盖蕨属()等。

(4)亚洲热带和美洲热带间断分布:有2 属,占总属数的3.6%,包括双盖蕨属()和金毛狗属()。

(5)热带亚洲至热带大洋洲分布:有3 属,占总属数的3.5%,包括针毛蕨属()、菜蕨属()和槲蕨属()。

(6)热带亚洲至热带非洲分布:有5 属,占总属数的9.1%,包括星蕨属()、角蕨属()、盾蕨属()、瓦韦属()等。

(7)热带亚洲分布:有3 属,占总属数的5.5%,包括藤石松属()、新月蕨属()、圣蕨属()等。

(8)北温带分布:有2 属,占总属数的3.6%,即卵果蕨属()、紫萁属()。

(9)东亚分布:有6 属,占总属数的10.9%,如水龙骨属()、假蹄盖蕨属()、紫柄蕨属()等。

(10)中国—喜马拉雅分布:有2 属,占总属数的3.6%,包括骨牌蕨属()和伏石蕨属()。

4 讨论

4.1 保护区维管植物种类丰富,优势科属特征明显

保护区共有维管束植物168 科469 属714 种,其中石松与蕨类植物37 科73 属137 种,裸子植物5 科6 属7 种,被子植物126 科390 属570 种。该区植物优势科特征明显,种子植物中含15 种以上的科有6 个,共计127 种,仅占总科数的4.6%,却占总种数的22.0%。石松与蕨类植物中含15 种以上的科有3 科,共计26 属49 种,分别占总属数的35.6%、总种数的35.8%;表明区域内维管植物科属的组成分散,优势科属明显,植物成分极为复杂。

4.2 植物区系热带性质较强,并具有向温带性质过渡的特点

从种子植物科的地理成分看,热带分布科共74科,占科总科数的56.5%;温带分布科共26 科,占总科数的19.8%。从种子植物属的地理成分来看,热带分布211 属,占总属数的53.3%;温带分布96属,占总属数的24.2%;热带属与温带属比值(R/T)为2.2,说明该区植物区系以热带性质为主,并具有一定温带成分的特点,与保护区的地理位置、所受气候影响情况相吻合。

4.3 植物区系起源古老,保护和孑遗植物较多

由于保护区的地质历史悠久,受第四纪华南冰川的影响不太强烈,一直处在较暖湿的气候条件下,以及诸多有利于植物生存和繁衍的环境因素,因此为许多古老和孑遗的物种的保存提供了良好的条件。保护区内裸子植物有买麻藤属等古老、残遗成分。在被子植物中,许多原始离生心皮类和葇荑花序类植物也不乏其代表,如木兰科、樟科、壳斗科、山茶科、金缕梅科、桑科、木通科等都有许多原始类型,这些科中许多种类是森林群落中的重要组成成分。具有代表性的单型科有大血藤科,这个单型科不但对研究区系的古老性质有着重要的意义,而且对中国的区系划分也是不可忽视的重要证据。保护区存在的古老或原始科、属以及保存相当多的残遗或孑遗植物,充分证明了评价区植物区系起源的古老性。

依据《国家重点保护野生植物名录》(国家林业和草原局、农业农村部公告2021 年第15 号),海洋山保护区共有重点保护植物20 种,其中国家一级保护植物1 种,为南方红豆杉.;国家二级保护植物19 种,长柄石杉有柄马尾杉、福建观音座莲、金毛狗、桫椤、黑桫椤、结脉黑桫椤、华南五针松、白豆杉、狭叶重楼、金线兰、河南石斛、细茎石斛、毛唇独蒜兰、八角莲、肥荚红豆、伯乐树、中华猕猴桃、巴戟天等。

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