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山东蒙山自然保护区野生木本植物区系分析

2024-11-05刘鹏王宇华姜林赵遵田胡玲

安徽农业科学 2024年20期

摘要 [目的]通过野外调查蒙山自然保护区野生木本植物资源,分析植物的科属组成和区系成分,为该地区木本植物资源的保护与利用提供科学依据。[方法]2022年1月至2023 年12月,采用样线法进行调查,在结合野外调查和查阅参考文献的基础上,对野生木本植物区系科、属的组成和地理成分进行研究。[结果]研究区野生木本植物共计69科136 属282种,区系成分复杂,科的分布区类型有9个分布型和5个变型,属的分布区类型有13个分布型和4个变型,综合科属的分布类型,该区域以北温带分布为主,泛热带成分也有明显渗入,这可能与该区域复杂的生态地理环境相关。[结论]蒙山保护区木本植物区系具有一定的古老性,区系分析发现温带成分处于优势地位,但也有泛热带成分的渗入,这可能与该研究区的自然地理环境相关。

关键词 蒙山自然保护区;木本植物;植物区系;区系地理成分

中图分类号 S 759.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2024)20-0096-04

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.20.023

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Analysis on the Woody Flora in Mengshan Mountains

LIU Peng WANG Yu-Hua2, JIANG Lin2 et al

(1.Center of Mengshan Conservation and Development, Linyi, Shandong 273305;2.College of Geography and Environment, Shandong Normal University, Jinan, Shandong 250014)

Abstract [Objective]To investigate the wild woody plant resources in Mengshan Nature Reserve through field surveys, analyze the composition of plant families and genera, and provide scientific basis for the protection and utilization of woody plant resources in the region.[Method]From January 2022 to December 2023, a survey was conducted usingiaisM/ZUnpsTUyNEcZukJHKxeogborWhjD/obWDe2Bs= the transect method. Based on field investigations and reference literature review, the composition and geographical elements of the wild woody plant flora families and genera were studied.[Result]The results showed that there were 282 species belonging to 69 families and 136 genera of woody plants in Mengshan Mountain. The geographical elements of the flora were complex. There were 9 areal-types and 5 subtypes of the families,13 distribution types and 4 variations in the distribution area of the genus. The comprehensive analysis showed iaisM/ZUnpsTUyNEcZukJHKxeogborWhjD/obWDe2Bs=that the main geographical composition was the north temperate along with the pantropical elements. This phenomenon was related to the ecological geography of the Mengshan Mountains and indicated a complexity of flora in the study area. [Conclusion]The results indicated that woody flora of Mengshan Reserve was ancient to a certain extent, the floristic element analysis showed that temperate components were dominant, but there were also pantropical components, which might be related to the natural geographical environment in this area.

Key words Mengshan Mountains;Woody plants;Flora;Floristic geographic element

蒙山位于山东省临沂市境内,属于鲁中南部山区,该区域于1994年设立了国家森林公园,总覆盖面积约1 000 km2,森林覆盖率约98%。野生木本植物资源丰富,区系类型与华北地区植物基本相同,植物区系成分复杂,包括一定比例的热带、亚热带及跨区分布种,具有明显的暖温带特征[1]。蒙山土壤属于多砾质粗砂土的范畴,具有典型粗骨土特征[2],森林主要植被类型属于阔叶林和针阔混交林,绝大多数为次生林和人工林。该区域地形起伏较大,沟谷、山头林立,差异较大的水热条件导致主要建群种的海拔地带性不明显[3-5]。例如,麻栎、黑松等乔木物种从低海拔到高海拔均有分布。作为省内主要分布的山地森林生态系统,在动植物多样性保育、水源涵养、水土保持等方面具有重要地位,是淮河流域北部重要的水源区和生态屏障[6]。

植物区系是研究该地区植物分类以及自然地理环境的重要方法[7],对该地区植物多样性资源保护及合理利用提供了重要的参考价值[8]。目前,已有学者对该地区的苔藓植物多样性[9]、大型真菌多样性以及种子植物区系进行了研究[10],但是针对该地区野生木本植物区系的研究较少。因此,笔者通过结合野外调查、文献资料查阅的方法,对该地区的野生木本植物区系进行了研究,探讨该地区野生木本植物科、属的区系类型,以期为该地区野生木本植物资源的保护和利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

蒙山亦称“东蒙”或“东山”,地理坐标为117°35′~118°20′E,35°10′~36°00′N,总面积 1 125 km2,跨临沂市平邑县(万寿宫林场)、蒙阴县(天麻林场)、费县(天蒙林场)和沂南(东蒙和彩蒙林场)4县。主峰龟蒙顶海拔1 156 m,属于山东第2高峰,年平均气温13.4 ℃,年降水量900 mm,降水集中在6—8月;相对湿度在7—9月最高,为62%~84%,1—5月干燥,约为42%;无霜期191 d,属于暖温带大陆性季风气候。该区域的植被具有一定的垂直分布结构特征,调查结果显示,蒙山区域高海拔主要为油松群落、日本落叶松群落,中、低海拔为黑松群落、刺槐群落、栓皮栎群落,此外,还包括地带性的麻栎群落等类型[3-5]。

1.2 研究方法

1.2.1 调查方法。①采用知情人访谈、踏查、依据保护区的林场划分及资料查询的方法,于2021—2023年每年3—11月在蒙山自然保护区通过样线法对野生木本植物进行调查。设置调查样线时应根据该区域地形、海拔高度、经纬度、坡向及生境等,尽量覆盖保护区内所有具代表性的地段。调查记录物种的生活型、经纬度、海拔、坡向、土壤、生境类型等,同时拍摄植物物种的高分辨率生境照片,采集新鲜植物后压制标本带回鉴定。②查阅《山东木本植物志》[11] 、《山东植物志》[12]、《昆嵛山木本植物志》[13] 等,结合实地调查数据,建立蒙山野生木本植物名录。

1.2.2 区系类型统计。根据整理后的蒙山野生木本植物名录,参考王荷生等[7,14-18]文献统计,统计该地区野生木本植物科、属的分布区类型。

2 结果与分析

2.1 调查统计结果

野外调查结果统计显示,蒙山共有野生木本植物282种,隶属66科136属,包括裸子植物5科15属29种(变种),被子植物 61科 121属 253种(亚种、变种、变型),在该区域被子植物占多数。研究区内植物科、属、种分别占山东木本植物科、属、种[11]的 70.41%、48.57%、30.79%。该研究发现,蒙山新记录种3个,即钩齿溲疏(Deutzia baroniana)、刺毛白叶莓(Rubus spinulosoides)、陕西卫矛(Euonymus schensianus)。

2.2 野生木本植物的基本组成

2.2.1 科的基本组成。

将蒙山自然保护区野生木本植物66个科进行科级数目统计,由表1可知,保护区内单种科、属、种均为26个,分别占总科、属、种数的37.68%、19.12%和9.22%。物种数在2~10的科属于寡种科,包含34科74属139种,分别占总科数的49.28%,总属数的54.41%,总种数的49.29%。种数在11 ~ 20的中等科有4个(5.80%),包含12属(8.82%),50种(17.73%),分别为壳斗科(Fagaceae)(2属,11种)、葡萄科(Vitaceae)(3属,11种)、松科(Pinaceae)(5属,16种)和杨柳科(Salicaceae)(2属,12种)。种数在21~40的较大科有1个,为豆科(Papilionaceae),包含11属25种,分别占总科数的1.45%,总属数的8.09%,总种数的8.87%。种数40以上的大科有1个,为蔷薇科(Rosaceae),包含13属42种,分别占总科数的1.45%,总属数的9.56%,总种数的14.89%。

从科级水平来看,豆科和蔷薇科作为20种以上较大科,在研究区域植物区系的优势现象并不明显,仅占总属数的17.65%,总种数的23.76%,属于从属地位。单种科和寡种科占据区系的主体地位,占总属数的73.53%,总种数的58.51%,对该区系的构建起着主导作用,反映出研究区域地理环境复杂,组成成分较复杂,区系起源古老。

2.2.2 属的基本组成。

对蒙山自然保护区野生木本植物136个属进行属级数目统计,由表2可知,保护区内单种属有74个,占总属数的54.41%,占总种数的26.24%。种数在2~5的寡种属有56个,包含158种,占总属数的41.18%,总种数的56.03%。种数在6 ~ 10的属有6个(4.41%),包含50种(17.73%),分别为胡枝子属(Lespedeza)(9种)、栎属(Quercus)(9种)、绣线菊属(Spiraea)(7种)、松属(Pinus)(10种)、卫矛属(Euonymus)(6种)、柳属(Salix)(9种)。

从属级水平来看,寡种属(2~5种)和单种属构成了研究区域木本植物区系的主体,占总属数的95.59%,总种数的82.27%,对该区系的构建起着主导作用,也说明该区域存在一定程度的复杂性及过渡性。

2.3 木本植物区系的地理成分分析

2.3.1 科的区系。

根据中国种子植物科的分布类型系统,将蒙山保护区69个科划分为9个分布区类型和5个分布区变型(表3)。

世界分布科共计14个,包括唇形科(Labiatae)、豆科(Papilionaceae)、蔷薇科(Rosaceae)等较为常见,主要见于林下层。

热带亚热带分布区包括4个分布型和2个变型,包括28科。泛热带分布科数目最多,为19科,包括山矾科(Symplocaceae)、椴树科(Tiliaceae)、百合科(Smilacaceae)等,占比28.80%。热带亚洲和热带美洲间断分布科数目次之,共计6个科,包括山茱萸科(Comaceae)、安息香科(Styracaceae)、马鞭草科(Verbenaceae)、木通科(Lardizabalaceae)、杉科(Taxodiaceae)和五加科(Araliaceae),占比9.08%。旧世界热带分布2科,包括萝摩科(Periplocaceae)和八角枫科(Alangiaceae)。杜鹃花科(Ericaceae)属于热带亚洲至热带非洲分布,该分布类型仅有1科。

温带分布中有4个分布型和3个变型,包括24科。北温带分布科数目最多,为18个科,包括柏科(Cupressaceae)、胡桃科(Juglandaceae)、胡颓子科(Elaeagnaceae)等,占27.26%。东亚和北美洲间断分布3科,包括五味子科(Schisandraceae)、木兰科(Magnoliaceae)和杉科(Taxodiaceae),仅占4.54%。其余分布类型均包含1科,分别占1.52%。

从科的区系成分上看,热带亚热带和温带分布科数目相近,分别占总科数目的40.59%(忽略世界分布型)和34.77%。热带亚热带分布科中以泛热带成分为主,占比27.54%。温带分布科中以北温带成分为主,占比26.07%。说明该研究区域植物区系占主导作用的既有北温带成分又有泛热带成分,该区系植物有一定的热带亲缘关系和古老特色。

2.3.2 属的区系。

蒙山保护区282种木本植物可划分为13个分布区类型和4个分布区变型(表4)。世界分布属共4个,分别为槐属(Sophora)、鼠李属(Rhamnus)、悬钩子属(Rubus)、榆属(Ulmus)。世界分布型是世界广布属,地方植物的区系地理特征不能明确地反映出来,因此该研究忽略不计。

热带亚热带分布有7个分布型,包括44属。分布特征:①泛热带分布属最多,共19属,包括安息香属(Styrax)、菝葜属(Smilax)、大青属(Clerodendrum)、扁担杆属(Grewia)等,占比13.96%。②旧世界热带分布属次之,共7个属,包括八角枫属(Alangium)、白饭树属(Flueggea)、扁担杆属(Grewia)等,占比5.15%。③热带亚洲(印度—马来西亚)分布属共5个,即柑橘属(Citrus)、葛属(Pueraria)、构属(Broussonetia)、鸡矢藤属(Paederia)、山胡椒属(Lindera),占比3.68%。④热带亚洲至热带大洋洲分布属共4个,即臭椿属(Ailanthus)、猫乳属(Rhamnella)、雀舌木属(Leptopus)、银背藤属(Argyreia),占比2.94%。⑤热带亚洲和热带美洲间断分布属3个,即苦木属(Picrasma)、山茱萸属(Cornus)、榛属(Corylus),占比2.21%。⑥热带亚洲至热带非洲分布属仅2个,即杠柳属(Periploca)、厚朴属(Houpoea),占比1.47%。

温带分布中有6个分布型和4个变型,包括92属。分布特征:①北温带分布属最多,为36属,包括柏木属(Cupressus)、梣属(Fraey6BpneUo/+h6XJMnEMqQg==xinus)、茶藨子属(Ribes)等,占比26.47%。②东亚和北美洲间断分布属次之,共21个属,包括蝙蝠葛属(Menispermum)、扁柏属(Chamaecyparis)、檫木属(Sassafras)等,占比15.43%。③东亚分布属共15个,包括侧柏属(Platycladus)、刺楸属(Kalopanax)、枫杨属(Pterocarya)等,占比11.03%。④旧世界温带分布属共12个,包括百里香属(Thymus)、丁香属(Syringa)、梨属(Pyrus)等,占比8.83%。⑤温带252mPpDbNtmLeNpm2WEufw==亚洲分布属仅2个,即杭子梢属(Campylotropis)和锦鸡儿属(Caragana),占比1.47%。⑥地中海区至温带—热带亚洲、大洋洲和南美洲间断分布属仅1个,即黄连木属(Pistacia),占比0.74%。

从属的区系成分上看,温带分布属明显多于热带亚热带分布属,温带分布属中又以北温带分布属占比最多(36属,占温带分布属的39%),这表明蒙山保护区木本植物区系以温带性质尤其是北温带分布性质占绝对优势。

3 结论与讨论

3.1 蒙山保护区木本植物物种组成特点

蒙山保护区共有野生木本植物69科136属282种(亚种、变种、变型),木本植物植物种类丰富,优势科与优势属均不明显,体现了该地区生态状况的特异性,相反单种科和寡种科以及单种属和寡种属,具有绝对优势,说明该区野生木本植物在科和属的分布水平上相对狭窄。此外研究区域有山东省特有木本植物3种,分别为鲁中柳(Salix luzhongensis)、蒙山柳(Salix triandra var.menshanensis)、蒙山鹅耳枥(Carpinus mengshanensis),占全省已知特有木本植物的12.5%。可见,蒙山保护区的区系在山东植物区系中具有重要地位。

3.2 蒙山保护区木本植物区系具有一定的古老性

从科、属组成来看,研究区内的木本植物如樟科、防己科、桦木科、壳斗科、桑科、卫矛科、胡桃科等起源于白垩纪,安息香科、称猴桃科、胡颓子科和山矾科等起源于第三纪,说明该区域植被成分古老。此外,世界上单种属和寡种属代表了古老孑遗植物,区内常见的木本植物单种属有杜仲属,寡种属有檵木属、楝属、枫香树属等,这都表明该区域区系起源的古老性。

3.3 研究区温带成分处于优势地位,但也有泛热带成分的渗入

研究区内植物区系成分复杂,从属的分布区类型看,除了中亚分布和中国特有成分未见,其余分布类型均包含,共有13个分布区类型和4个分布区变型,热带亚热带成分(7 型)包括44属,占区系分布属的32.35%,其中泛热带分布属有19个,包括安息香属、菝葜属、大青属等,占比13.96%;温带成分(6个分布型、4个变型),包括92属,占区系分布属的67.65%,其中,北温带分布成分占优势,为26.47%,包括松属、栎属、柳属等。这表明该区域野生木本植物区系成分以北温带分布为主,泛热带成分也有明显渗入,这与该区系地处华东、华北及华中植物区系交汇处,各种成分相互渗透有关。

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