福建茫荡山小叶青冈群落种子植物地理成分分析
2022-07-27陈道城
陈道城
(延平区林业局,福建 南平 353000)
小叶青冈(Cyclobalanopsis gracilis) 属壳斗科(Fagaceae)常绿乔木,根系发达,耐贫瘠,萌芽力强,木材结实坚硬,防虫抗腐性强,种子含淀粉,树皮含单宁,生物量大,是颇具开发前景的绿化、用材和经济树种,可供家具、地板、防风固土、土壤改良、改善生态环境等用途,分布于我国长江以南多个省区,是常绿阔叶林的树种组成之一,因生长环境较为特殊,很少大面积分布。福建茫荡山地处中亚热带,最高峰海拔1364m,最低海拔126 m[1],地形地貌复杂多变,有中山、高丘和大V 型沟谷,还有低山丘陵和悬崖绝壁,不同的生境条件孕育着多种多样的生物资源,该山东南部集中分布着较大面积的小叶青冈天然林。
前人对该区域小叶青冈林进行了相关的研究,在群落结构特征[2]、林分生长模型及种群生态学[3]、群落物种多样性[4]、主要种群种间关系及生态种组[5]、种群更新[6]、群落空间分布格局及结构[7]、物种多度格局[8]、个体生长规律[9]、群落主要种群生态位[10]、种群生命表[11]、种群个体的空间分布格局[12]等方面积累了宝贵的资料,为后续研究奠定了基础,但在地理分布和群落稳定性方面未见报道。因此,调查分析其植物地理成分,不仅丰富群落研究内容,对开展林分改造和森林景观提升,恢复与重建地带性植被,探究生物多样性保护具有深远的意义。
1 群落区概况
小叶青冈林分布于茫荡山自然保护区西南部西芹镇高坪村,海拔850~1300 m,总面积约15 hm2。研究地位于001 林班02 大班020 小班,样地西南角点的地理坐标为118°4′41″N,26°37′3″E,海拔1105 m,坡度5°,东南坡向。
2 研究方法
为客观反映群落的植物地理成分,在查阅科考资料基础上,通过实地踏查,在群落分布的典型地段,设置调查样地,实地调查记录样地内的植物种类、数量及健康情况,并采集实物标本进行核验。依照吴征镒的地理分布区类型划分方法[13],以种为单位进行统计分析。其中,人为引入物种不作统计。
3 结果与分析
3.1 种子植物种类
统计结果显示,该样地共有种子植物47 科89 属160 种(表1),占该保护区种子植物科、属、种[1]的31.3%、13.6%、11.0%;占福建省种子植物科、属、种[14]的25.3%、7.7%、4.8%。与相邻区域的黄枝润楠群落(74 科134 属195 种)[15]、东南石栎群落(67 科121 属181 种)[16]相似,小叶青冈群落也拥有丰富的植物种类。
表1 植物种类一览表Tab. 1 List of plant species
(续表1)
3.2 科的地理成分
统计显示,该群落种子植物有7 个分布区类型(含变型共计10 个),占福建省(11 个)的63.6 %,占中国(15 个)的46.7%,各分布类型代码[13]及数量见图1。
图1 科的地理分布Fig. 1 Geographical distribution of the family
3.2.1 世界分布科
该群落共有世界分布型12 科,大多为草本植物,如禾本科(Gramineae)、莎草科(Cyperaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、桑科(Moraceae)、虎耳草科(Saxifragaceae)等;部分灌木或小乔木种类如杜鹃花科(Rhodoraceae)、木犀科(Oleaceae)、杨梅科(Myricaceae)、蝶形花科(Papilionaceae)、 茜 草 科 (Rubiaceae)、 瑞 香 科(Thymelaeaceae)等。因该型不能体现当地区系特征,故这12 科常扣除不计
3.2.2 热带分布科
该群落热带分布型(2 型~7 型)共23 科,占群落总科数的65.7 %。其中,泛热带及变型13 科,占群落总科数的37.1%,位居第一。主要类群如樟科(Lauraceae)、茶科(Theaceae)、山矾科(Symplocaceae)、桃金娘科(Myrtaceae)、山龙眼科(Proteaceae)、葡萄科(Vitaceae)、芸香科(Rutaceae)、野牡丹科(Melastomataceae)、紫金牛科(Myrsinaceae)、金粟兰科(Chloranthaceae)等,其种类是该群落的重要成分。
3.2.3 温带分布科
该群落温带分布型(8 型~14 型)共12 科,占群落总数的34.3%。如壳斗科、木兰科(Magnoliaceae)、金缕梅科(Hamamelidaceae)、槭树科(Aceraceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、蓝果树科(Nyssaceae)、松科(Pinaceae)、杉科(Taxodiaceae)等,其中,壳斗科、金缕梅科、杉科、百合科(Liliaceae)、灯心草科(Juncaceae)、鹿蹄草科(Pyrolaceae)等北温带和南温带间断分布7科,占群落总数的20.0%,位居第二,其种类是该群落区系的建群种或优势种。
3.3 属的地理成分
该群落依吴征镒分布区类型统计方法,共有12个分布区类型(含变型共18 个),占福建省的85.7%,占中国的80.0%,各分布类型代码[13]及数量特征见图2。
图2 属的地理分布Fig. 2 Geographical distribution of the genus
3.3.1 世界分布
该群落有世界分布成分5 属,该成分多为中性、水生或沼生的杂草,如莎草属(Cyperus)、苔草属(Carex)、鼠李属(Rhamnus)、悬钩子属(Rubus)等。因不足以反映区系特征,故这5 属常扣除不计。
3.3.2 泛热带分布及其变型
该群落泛热带分布及变型(分布区类型代码2 及2-1、2-2)成分共计24 属,占群落总属数的28.6%,数量位居第一。多为林下小乔木、灌木或藤本,是林下重要植被组成。如山矾属(Symplocos)、巴戟天属(Morinda)、臭牡丹属(Clerodendrum)、厚皮香属(Ternstroemia)、红淡属(Cleyera、花椒属(Zanthoxylum)、山黄皮属(Randia)、冬青属(Ilex)、天料木属(Homalium、紫金牛属(Ardisia)、崖豆藤属(Millettia)、栀子属(Gardenia、榕属(Ficus、树参属(Dendropanax)、粗叶木属(Lasianthus)等。冬青属、榕属、菝葜属(Smilax)的部分种类分布到温带;冬青属是热带残遗成分;杜英属(Elaeocarpus)等分布到亚热带;榕属大多为常绿乔木或灌木,具有典型的热带树种特征。该成分有部分是草本,如:黑莎草属(Gahnia)、柳叶箬属(Isachne)等。
3.3.3 热带亚洲和热带美洲间断分布
该群落热带和热带美洲间断分布(分布区类型代码3)成分共3 属,占群落种子植物属数3.6%。大多为木本植物,是林下植被的重要组分,如柃属(Eurya)、木姜子属(Litsea)等。
3.3.4 旧世界热带分布及其变型
该群落有旧世界热带分布(分布区类型代码4)成分共计3 属,占群落种子植物属数3.6%,多为林下灌木与藤本。如蒲桃属(Syzygium)、野桐属(Mallotus)、玉叶金花属(Mussaenda)等;其中,野桐属等延伸到温带。该成分热带性明显。
3.3.5 热带亚洲至热带大洋州分布
该群落有该分布成分(分布区类型代码5)共计3属,占群落属数的3.6%。如山龙眼属(Helicia)、黑面神属(Breynia)、荛花属(Wikstroemia)等,是林下灌木组成之一。足见其与热带大洋洲的联系。
3.3.6 热带亚洲至热带非洲分布及其变型
该群落有热带亚洲至热带非洲分布(分布区类型代码6 及6-2)成分共计3 属,占群落种子植物属的3.6%,多为林下灌木和草本。如水团花属(Adina)、黄瑞木属(Adinandra)、类芦属(Neyraudia)等。
3.3.7 热带亚洲分布及其变型
该区域热带亚洲分布成分(分布区类型代码7、7-1 及7-4)共计14 属,占群落种子植物总属的16.7%,数量位居第二。该成分是群落上层乔木、林下灌木、藤本和草本的重要组成成分,如石栎属(Lithocarpus)、山茶属(Camellia)、木荷属(Schima)、润楠属(Machilus)、新木姜子属(Neolitsea)、山胡椒属(Lindera)、木莲属(Manglietia)、含笑属(Michelia)、金桔属(Fortunella)、箬竹属(Indocalamus)、流苏子属(Coptosapelta)、草珊瑚属(Sarcandra)等,山胡椒属可延伸到温带。
3.3.8 北温带分布及其变型
该群落北温带分布(分布区型代码8 及8-4)成分共计14 属,占群落总属的16.7%,数量并列第二。该成分多为木本植物,是群落上层乔木和林下灌木的优势种,是山地森林、针阔混交林的重要组成树种。如:青冈属(Cyclobalanopsis)、栎属(Quercus)、杨梅属(Myrica)、忍冬属(Lonicera)、荚迷属(Viburnum)、乌饭树属(Vaccinium)、杜鹃花属(Rhododendron)、李属(Prunus)、蔷薇属(Rosa)、花椒属(Sorbus)、槭属(Acer)、松属(Pinus)、细辛属(Asarum)、鹿蹄草属(Pyrola)等。
3.3.9 东亚和北美间断分布
该群落东亚和北美间断分布(分布区类型代码9)成分共计12 属,数量排名第4,占群落总属数的14.3%,是群落上层林木、林下小乔木及层间植物的主要组成成分。如栲属(Castanopsis) 、马醉木属(Pieris)、石楠属(Photinia)、枫香属(Liquidambar)、鼠刺属(Itea)、胡枝子属(Lespedeza)、蓝果树属(Nyssa)、米饭花属(Lyonia)、绣球花属(Hydrangea)、络石属(Trachelospermum)等。
3.3.10 旧世界温带分布及其变型
该区域旧世界温带分布(分布区类型代码10-1)成分仅女贞属(Ligustrum)1 属,占群落种子植物总属数的1.2%,是群落林下灌木组成之一。
3.3.11 东亚分布及其变型
该群落东亚分布(分布区类型代码14)成分共计5 属,占群落总属数的6.0%,如檵木属(Loropetalum)、石斑木属(Rhaphiolepis)、野海棠属(Bredia)、野木瓜属(Stauntonia)等,是群落林下灌木及层间植物。
3.3.12 中国特有属
该区域共有中国特有成分(分布区类型代码15)2属,占群落种子植物总属的2.4%,即杉属(Cunninghamia)和石笔木属(Tutcheria),为林中乔木或灌木。
4 结论
4.1 区系优势种明显
小叶青冈群落植物区系组成丰富,种子植物占该保护区种子植物科属种的31.3%、13.6%、11.0%;占福建省种子植物科属种的25.3%、7.7%、4.8%。上层乔木与林下幼苗幼树小叶青冈数量占据绝大多数,优势种明显。这与小叶青冈群落处于中亚热带与南亚热带常绿阔叶林的过渡类型,以及小叶青冈萌芽力强、丛状分布、耐贫瘠、根系发达等习性有关;同时,生境土壤腐殖质丰富,水热条件优越以及长期人为保护等因素为该种群生长提供了良好的条件。
4.2 区系成分复杂
小叶青冈群落种子植物区系成分复杂,共有7 个科分布区类型和12 个属分布区类型,分别占福建省和中国种子植物科分布区类型的63.6%、46.7%,分别占福建省和中国种子植物属分布区类型数的85.7%和80.0%。其占比之大且与多地区系联系密切,足见其成分复杂。
4.3 热带成分明显
小叶青冈群落共有热带分布型23 科,热带分布型50 属,分别占该群落种子植物科属数的65.7%、59.5%;温带分布型12 科,温带分布型32 属,分别占该群落种子植物科属数的34.3%、38.1%,科属的热带成分与温带成分比值(即R/T 值)分别为1.92、1.56。其中泛热带分布及变型13 科,占该群落种子植物总科数的37.1%,是该群落最主要的分布区类型;泛热带分布成分及变型24 属,占该群落种子植物总属数的28.6%,位居第一;中国特有分布2 属,占有一定比例。因此,该区系应为热带起源,并有明显的热带成分和部分的温带成分。