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安顺市林木种质资源区系研究

2023-03-13李晓芳陈志萍陈恩长孙乾秋杨加文何选泽

中国野生植物资源 2023年2期
关键词:植物区系安顺市区系

李晓芳,陈志萍,陈恩长,孙乾秋,徐 建,杨加文,何选泽

(1.贵州省植物园,贵州 贵阳 550004;2.贵州省林业科学研究院,贵州,贵阳 550005;3.安顺市林业科技推广站,贵州 安顺 561000)

植物区系是指某一特定区域所有植物种类的总和[1],其包含的科属种构成、地理成分等能直观反映区域植被的特征和物种的多样性[2],是区域内植物在特定的自然地理环境下演化形成的自然综合体[3]。植物区系的研究有助于了解其植物的起源发展历史,对研究植物进化分类、资源保护与利用、引种栽培等具有重要意义[4]。研究通过实地调查安顺市林木种质资源,结合前人研究成果和文献资料记载,统计了安顺市林木种质资源种类组成,分析了安顺市植物区系特征,丰富了安顺市植物区系资料,对安顺市植物多样性保护与植物资源开发利用具有重要意义,也为探讨安顺市植物区系形成历史,尤其是物种在地质时期的迁移扩散等提供了理论依据。

1 研究区概况

安顺市位于贵州省中西部腹地,地处东经105°13′~106°34′,北纬25°21′~26°38′之间,是长江水系乌江流域和珠江水系北盘江流域的重要分水岭地带,境内最高海拔1 874 m,最低海拔359 m。安顺市属贵州西部高原山地的黔中丘原盆地,境内地形地貌复杂多变,但以喀斯特地貌为主,占77.82%,是世界上典型的喀斯特地貌集中分布区。其中,在西秀区、平坝区一带为典型的锥状喀斯特峰林分布区。安顺市属亚热带高原季风湿润气候,境内常有山谷风和夏季风,且云多雨多,凉爽、湿润、太阳辐射低,年均温12.7~16.2℃,年均降水量1 160~1 397 mm,年均降水天数180~206 d,相对湿度79%~85%,是全国高湿地区之一。

2 研究方法

2013~2022年,通过对全市开展野外调查,照片拍摄、标本采集和鉴定,同时结合历史文献资料、知情人士访谈等方法,对该区域林木种质资源进行了研究。文献资料主要以《中国植物志》、《贵州植物志》、《贵州维管束植物编目》等关于安顺市林木种质资源的记载为基础,参考中国植物志在线版和英文版等在安顺市的产地信息记载。根据吴征镒、王荷生等[1,3,5-9]划分标准,对区域内野生林木种质资源科、属的区系地理成分进行统计和分析。

3 结果与分析

安顺市境内共有林木种质资源140科507属1 652种(包括亚种、变种、变型和引进栽培历史超过5年的种类)。其中,蕨类植物1科1属1种,裸子植物10科22属43种,被子植物129科484属1 608种。

3.1 安顺市林木种质资源科的分析

3.1.1 科的统计分析

含50种以上的大科有5科,共418种,占总科、种数的3.57%、25.30%;含21~50种的科有18科,共554种,占总科、种数的12.86%、33.54%,这些科大部分属于世界广布和亚广布分布,在安顺市林木种质资源种类和数量上占有相当大的比重,是安顺市植被中的重要组成部分;含11~20种的科有23科,共325种,占总科、种数的16.43%、19.67%,这些科是安顺市乔木树种的主要组成部分,也是极重要的灌木层组成种类和层间层植物的主要种类;含2~10种的科有61科,共322种,占总科、种数的43.57%、19.49%,其中,胡桃科(Juglandaceae)、醉鱼草科(Buddlejaceae)、瑞香科(Thymelaeaceae)等广布和亚广布科是安顺市灌木层的主要种类,八角枫科(Alangiaeae)、金丝桃科(Hypericaceae)、山矾科(Symplocaceae)等热带分布科是安顺市森林植被的重要组成部分;桦木科(Betulaceae)、杨柳科(Salicaceae)、榛科(Corylaceae)等温带分布科是安顺市森林中极重要的小乔木及灌木种类;仅含1种的科有33科,共33种,占总科、种数的23.57%、2%,这些科多数是单属、少属或中国仅一属的科,还有较多古老的科和中国特有科,如伯乐树科(Bretschneideraceae)、马尾树科(Rhoipteleaceae)、杜仲科(Eucommiaceae)等。

3.1.2 优势科和表征科

优势科(Dominant families)是指种类较多、在植被或植物群落中占优势或常见的科[10],是本地区植物区系的主体成分,在植物群落和区系性质形成中发挥重要作用[11]。根据韦毅刚[12]的方法,将含种数超过平均种数的科划分为本地区的优势科。通过该方法,确定安顺市优势科有40科,含301属1 231种,分别占总科、属、种数的28.57%、59.37%、74.52%。其中,蔷薇科(Rosaceae)、蝶形花科(Papilionaceae)、樟科(Lauraceae)、壳斗科(Fagaceae)、山茶科(Theaceae)、冬青科(Aquifoliaceae)等是组成安顺市森林植被乔木层的优势科,忍冬科 (Caprifoliaceae)、茜草科(Rubiaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、苏木科(Caesalpiniaceae)、芸香科(Rutaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、菝葜科(Smilacaceae)等是组成安顺市森林植被灌木层和层间层的优势科。

表征科(Typical families)指在植物区系组成中具有代表性的科,一般而言,某个区系的表征科不仅具有较多的种数,而且在世界区系中所占的比例也要高,比例越高,说明该科在该地区的区域代表性越强,但在实际计算的时候还需根据研究区具体情况而定[10,13]。表征科综合考虑科内属数、种数以及与世界种数的比例,以及在该地区植被组成和群落演替中的重要地位,较优势科更能体现植物区系的特征[14]。经统计,安顺市林木种质资源优势科的区系比值在0.31%~15.13%之间,平均值为4.21%。因此可以认为,百分比在平均值以上的科即为安顺市林木种质资源区系的表征科。按百分比排名,安顺市表征科有13科,共85属451种,占全市总科、属、种数的9.29%、16.77%、27.30%。其中,壳斗科、忍冬科、木兰科(Magnoliaceae)、金缕梅科(Hamamelidaceae)、槭树科(Aceraceae)等为典型的北温带起源类群,榆科(Ulmaceae)、木樨科(Oleaceae)、蔷薇科、鼠李科(Rhamnaceae)等对安顺市森林植物区系的建成具有一定的代表作用。

3.1.3 单种科和单属科

一个区域内的单种科、单属科要么是过去地质历史变迁所留下的古老物种,要么是新产生的未完全分化的新生物种[15]。因此,对单属科、单种科的研究可以作为了解本区植物区系的历史演化进程和进化现状的依据[16-17]。单种科分为地区性与世界性单种科,前者指研究区域范围内只出现了1种的多种科(含2种以上的科),后者指世界范围内只出现1属1种的科,即单型科[15]。安顺市林木种质资源中,单属科61科,占总科数的43.57%,其中,世界单属科20科,包括石榴科(Punicaceae)、三尖杉科(Cephalotaxaceae)、马桑科(Coriariaceae)、买麻藤科(Gnetaceae)、芍药科(Paeoniaceae)、桤叶树科(Clethraceae)等;单种科33科,占总科数的23.57%,包括使君子科(Combretaceae)、七叶树科(Clethraceae)、木棉科(Bombacaceae)、杨梅科(Myricaceae)、柽柳科(Tamaricaceae)、番木瓜科(Caricaceae)等;单型科6科,包括伯乐树科、大血藤科(Sargentodoxaceae)、杜仲科、领春木科(Eupteleaceae)、马尾树科和银杏科(Ginkgoaceae)。安顺市单种科、单属科丰富,特别是单型科和世界单属科较多,在整个区域内所占比例较大,反映了安顺市植物区系的古老性质。

3.1.4 科的区系特征

除去安顺市引种栽培和外来入侵树种,安顺市有野生林木种质资源126科,依吴征镒、王荷生[1,3,5-6,8]的地理分布理论可划分为 8 个分布区类型和13个分布区变型,详见表1。其中,世界分布20科,占安顺市野生林木种子植物总科数的15.87%;热带分布72科,占总科数的57.14%;温带分布有34科,占总科数的26.98%。由于世界分布科分布几乎遍及各大洲,在区系分析中意义不大,常不计算[17]。因此,除去世界分布类型,安顺市野生林木种质资源科的区系特征以热带成分占绝对优势。

表1 安顺市林木种质资源科、属地理分布区类型统计Tab. 1 Statistics on the types of forest germplasm resources families and genus in Anshun City

3.2 安顺市林木种质资源属的分析

3.2.1 属的统计分析

含21种以上的属有4属,共143种,占总属、种数的0.79%、8.66%,其中,悬钩子属(Rubus)种类最多,共52种,是安顺市含种类最多的属,多出现在林缘、路边或次生林中;含11~20种的属有22属,共313种,占总属、种数的4.34%、18.95%,这些属的种类是构成安顺市山体上部或山脊上森林植被乔木层的主要优势种,林下灌木层常见种类和层间层主要种类;含6~10种的属有53属,共404种,占总属、种数的10.45%、24.46%,这些属是安顺市森林植被乔木层、林下灌木层和层间层植物的主要组成部分;含2~5种的属有195属,共559种,占总属、种数的38.46%、33.83%,常见的有杜英属(Elaeocarpus)、四照花属(Dendrobenthamia)、红豆属(Ormosia)等;仅含1种的属有233属,共233种,占安顺市林木种质资源总属、种数的45.96%、14.10%,常见的有任豆属(Zenia)、伞 花木 属(Eurycorymbus)、银 杏属(Ginkgo)等。

3.2.2 优势属和表征属

优势属在植物区系中所含种数较多,且在区域内植被建成中常常占据优势地位[14]。统计表明,安顺市林木种质资源优势属有127属,共1 070种,占总属、种数的25.05%、64.77%,常见的属有榕属(Ficus)、荚蒾属(Viburnum)、蔷薇属(Rosa)、杜鹃花属(Rhododendron)等。

表征属较优势属更能反映一个地区植物的区系特点,确定是否为表征属的依据为地区属所包含种占本属总种数的比例大小,同时需要考虑其在植被中的优势地位,甚至在植被演替历史中的意义[14]。安顺市林木种质资源表征属有44属,共284种,占总属、种数的8.68%、17.19%常见的属有山胡椒 属(Lindera)、石 楠 属(Photinia)、猕 猴 桃 属(Actinidia)、鹅耳枥属(Carpinus)等。

3.2.3 单型属和单种属

单型属即世界范围内仅含1种的属;单种属指每个地域内只有1种植物分布,但还有多种其他植物的属[15,19]。安顺市共有单型属植物 27属,占总属数的5.33%,常见的属有伯乐树属(Bretschneidera)、马尾树属(Rhoiptelea)、任豆属等;单种属植物206属,占总属数的40.63%,常见的属有杉木属(Cunninghamia)、枳属(Poncirus)、檫木属(Sassafras)等。

3.2.4 属的区系特征

除去安顺市引种栽培和外来入侵树种,安顺市共有野生林木种子植物437属,依吴征镒、王荷生教授[1,3,7-9]地理分布理论可划分为 13 个分布区类型和21个分布区变型,详见表1。其中,世界分布7属,占安顺市野生林木种子植物总属数1.60%;热带分布263属,占总属数60.18%;温带分布153属,占总属数35.01%;中国特有分布14属,占总属数3.20%。世界性广布属难以反映本地的区系地理特征,因而在区系统计分析中未计入其中。由此可见,安顺市野生林木种子植物属的区系以热带性质为主,兼有一定的温带特征,显示了安顺市植物区系的过渡性特征。

4 结论与讨论

统计表明,安顺市林木种质资源共有140科507属1 652种,包括蕨类植物1科1属1种,裸子植物10科22属43种,被子植物129科484属1 608种,以被子植物占绝对优势。从种类数量来看,与盘州市森林种子植物资源的187科785属2 370种[20]、贵阳市种子植物种质资源203科984属3 009种[21]、黔南布依族苗族自治州林木种质资源144科601属2 670种[22]相比,安顺市林木种质资源种类数量相对较少,这与本次安顺市植物资源种类仅包括木本植物资源而未包括草本植物资源有关系。从科属组成来看,以含50种以上的大科(5科418种)、含2~10种的科(61科322种)和含2~5种的属(195属559种)、仅含1种的属(233属233种)占绝对优势,这些科属是安顺市森林植被乔木层、林下灌木层和层间层植物极重要的组成部分。此外,优势科属丰富,兼有较多的单型科和单型属,体现了安顺市植物区系的古老性质。从区系组成来看,安顺市野生林木种子植物科和属的地理区系成分热带性质科属明显多于温带性质科属,同时兼有一定数量的温带分布科属,呈现出由热带向温带过渡的亚热带植物区系性质。

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