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濒危植物小黄花茶群落区系特征研究

2017-03-31白小节张华雨宗秀虹邓洪平

广东农业科学 2017年1期
关键词:桫椤植物区系小黄花

白小节,张华雨,王 鑫,宗秀虹,邓洪平,梁 盛

(1.贵州赤水桫椤国家级自然保护区管理局,贵州 赤水 564700;2.西南大学生命科学学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆 400715)

濒危植物小黄花茶群落区系特征研究

白小节1,张华雨2,王 鑫2,宗秀虹2,邓洪平2,梁 盛1

(1.贵州赤水桫椤国家级自然保护区管理局,贵州 赤水 564700;2.西南大学生命科学学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆 400715)

在赤水桫椤国家级自然保护区内对小黄花茶群落进行野外调查,对其伴生维管植物区系特征和群落物种多样性进行分析,结果表明:(1)伴生维管植物共148种,隶属于71科116属。其中蕨类植物16科19属21种,裸子植物2科2属2种,被子植物53科95属125种,占保护区科、属、种的百分比分别为35.32%、13.23%、6.98%。(2)对种子植物的科、属进行分级比较发现:中等科占总科比例为78.18%,少种属和中等属占总属比例分别为36.08%、35.05%。对种子植物科、属进行分布区类型的统计发现,科、属地理成分以热带分布为主,温带成分占有一定比例,反映了该区从热带向温带过渡的性质。该物种群落分布范围较小,生境脆弱,部分群落人为干扰严重,就地保护是维持群落稳定的关键措施。

小黄花茶;群落;区系特征;地理成分;贵州赤水

小黄花茶(Camellia luteoflora Li ex H. T. Chang)隶属山茶科山茶属,是一个独立组,即小黄花茶组(Set Luteotlora Chang)[1-2],是贵州珍稀濒危植物,主要分布在贵州赤水市国家级桫椤自然保护区,1988年被贵州省列为省级珍稀濒危保护植物[3]。小黄花茶分布区域极其狭窄,种群数量少,多为灌木或小乔木,成年树高多为2~5 m,最高树高约7 m[4]。

植物区系特征属于生物多样性表征之一,可从多方面反映特定区域植物多样性的特征。确定特定区域或群落的植物区系成分、自然环境性质,对于揭示植物区系地理分布格局与环境变迁的关系、建立植物的自然发生分类系统、认识古地理的变迁或区域地理的自然历史提供有价值资料,以及指导植物资源的开发利用和保护具有重要意义[5-7]。针对裸果木(Gymnocarpos przewalskii)、凹叶木兰(Magnolia sargentiana Rehd. et Wils.)、长柄双花木(Disanthus cercidifolius Maxim. var. longipes)、狭果秤锤树(Sinojackia rehderiana Hu)、杏黄兜兰(Paphiopedilum armeniacum)、荷叶铁线蕨(Adiantum reniforme L. var. sinense Y. X. Lin)、永瓣藤(Monimopetalum chinense Rehd.)等濒危植物群落的区系分析和多样性研究已见报道[8-10]。目前小黄花茶研究文献较少,主要集中在物种起源探讨、繁育技术研究、空间分布格局、及濒危原因探究等方面[11],关于小黄花茶群落区系特征和物种多样性研究未见报道。本研究以小黄花茶群落为研究对象,调查小黄花茶群落物种组成和植物区系成分、群落不同层次物种多样性,旨在深入了解小黄花茶群落特征,为小黄花茶保护和管理提供重要理论依据。

1 材料与方法

1.1 自然概况

赤水桫椤国家级自然保护区位于贵州省赤水市与习水县交界,地理坐标为105°57′54″~106°7′7″E、28°20′19″~28°28′40″N。保护区属中亚热带湿润季风气候区,河谷具有类似南亚热带气候特征[12]。保护区植物种类丰富,植被类型多样,地方特有植物较多,是我国热带地区生物多样性关键地区之一,具有重要保护价值。

1.2 群落特征

小黄花茶群落中,乔木层主要由樟科、壳斗科、山茶科等植物组成,主要优势树种包括栲、漆、四川大头茶、毛竹,慈竹等,层平均盖度12 m左右,郁闭度约0.6~0.8;灌木层平均高度3 m左右,主要由山茶科、樟科、紫金牛科植物植物组成,主要优势种除小黄花茶外还有山胡椒、西南悬钩子、楤木、罗伞、杜茎山等。而草本层则主要由禾本科、菊科、莎草科、荨麻科以及蕨类植物组成,物种组成丰富,层盖度较大,约为80%,局部地段由于里白、山姜生长较快,平均高度达1.5 m,盖度高达95%以上,部分区域逐渐成为毛竹单一物种群落,小黄花茶生长受到影响[4]。

1.3 分布特点

小黄花茶生长于赤水桫椤保护区内小黄花茶保护站(闷头溪)2.14 km2范围内,具体地点为保护区内的下河沟(XHG)、观音岩(GYY)、石膏岩(SGY)、黄泥沟(HNG)、半坡头(BPT)、小黄泥沟(XHNG)等处的常绿阔叶林、常绿阔叶落叶混交林以及毛竹林内。根据现场调查发现,不同生境和群落小黄花茶集中程度有较大差异。在常绿阔叶树-小黄花茶群落、落叶阔叶混交-小黄花茶群落中比较集中分布,毛竹-小黄花茶群落分布相对较分散。特别是在某些地势险要及人为干扰砍伐程度较大的地段,小黄花茶种群分布呈现随机分布趋势。由于小黄花茶多以灌木或小乔木形式存在于群落内,乔木层郁闭度及草本层高度、盖度对分布小黄花茶种群生长和稳定有一定影响。

1.4 研究方法

1.4.1 样地设置与调查 采用样方法进行群落调查,在对保护区内小黄花茶种群分布情况进行全面勘察基础上,选择具有代表性的小黄花茶典型分布地段进行野外考察、标本采集、图片收集工作。对样小黄花茶分布集中地的郁闭度、海拔、坡度、坡位等进行调查记录,参考《贵州植物志》和《中国植物志》等工具书进行鉴定。

1.4.2 数据统计分析 根据调查的群落所有植物种类编制植物名录。蕨类植物依据秦仁昌系统进行编目,裸子植物依据郑万钧系统进行编目,而被子植物依据克朗奎斯特系统进行编目,最后再根据所编制的植物名录分别对科、属进行分布区类型的划分与统计,科、属分布区类型按照吴征镒系统划分[13]。

2 结果与分析

2.1 植物区系组成

根据样地设置,在6个样地内进行植物群落区系组成调查。在小黄花茶样方内共采集鉴定出维管植物148种,隶属71科116属。其中蕨类植物16科19属21种,裸子植物2科2属 2种,双子叶植物45科76属102种,单子叶植物8科19属23种(表1)。在双子叶植物中,樟科(Lauraceae)、山茶科(Theaceae)、茜草科(Rubiaceae)包含植物种类较多,分别包含9种、7种、7种;悬钩子属(Rubus)和珍珠菜(Liliaceae)所包含植物种类分别是9种和7种,各属所包含植物种类在1~3之间,相差较小。双子叶植物作为小黄花茶群落的主要成分,占总种数68.92%,而蕨类植物、裸子植物单子叶植物则分别占总种数的14.19%、1.35%、15.54%。由表2可知,小黄花茶群落内维管植物科、属、种占贵州省科、属、种的百分比分别为3.56%、7.45%、2.14%;占保护区科、属、种的35.32%、13.23%、6.98%(表2)。

表1 小黄花茶群落维管植物统计

表2 小黄花茶群落维管植物与贵州省和赤水桫椤保护区的科、属、种比较

将小黄花茶群落内种子植物的科划分为4个等级:单种科(含1种)、少种科(含2~10种)、中等科(含11~600种)、大科(>600种)。统计结果表明:中等科所占比例最大,共43科,占总科数的78.18%,如:爵床科(Acanthaceae)、虎耳草科(Saxifragaceae)、百合科(Liliaceae)等;少种科3科,如:杨梅科(Myricaceae)、杉科(Taxodiaceae),没有单种科。少种科占总科数比例为5.45%。大科包括蔷薇科(Rosaceae)、菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)等共9科,仅占小黄花茶群落种子植物总科数的16.37%(表3)。中等科包含种子植物90种,占小黄花茶群落内种子植物总数的70.87%;大科包含种子植物33种,占小黄花茶群落内种子植物总数25.98%;少种科包含种子植物4种,占小黄花茶群落内种子植物总数的3.15%,说明在小黄花茶群落内中等科生长优势明显。

表3 小黄花茶群落种子植物科的级别统计

小黄花茶群落内种子植物共97属。根据各属所含物种的数量将其分为4个等级:单种属(1种)、少种属(2~10种)、中等属(11~40种)、大属(40种以上)。从表4可以看出,少种属和中等属所占比例最大,分别占总属数的36.08%、35.05%;单种属5属,占总属数的5.15%;大属23属,占总属数的23.72%。单种属包含种子植物5种,占小黄花茶群落内种子植物总数3.94%;中等属包含种子植物39种,占小黄花茶群落内种子植物总数30.71%;大属包含种子植物46种,占小黄花茶群落内种子植物36.22%;少种属包含种子植物37种,占小黄花茶群落内种子植物总数29.13%,说明在小黄花茶群落内大属生长优势明显。

表4 小黄花茶群落种子植物属的级别统计

2.2 植物区系地理成分分析

2.2.1 科的区系成分分析 根据吴征镒关于中国种子植物科的分布区类型划分系统[14],对小黄花茶群落种子植物55科进行归类统计(表5)。小黄花茶群落种子植物科分为8个分布区类型,其中世界分布10科,有百合科(Liliaceae)、菊科(Asteraceae)、禾本科(Poaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、玄参科(Scrophulariaceae)、唇形科(Labiatae)、杨梅科(Myricaceae)等。热带分布(2~7型)34科,占非世界分布科75.56%,其中较大的科有茜草科(Rubiaceae)、兰科(Orchidaceae)等;较小的科有三白草科(Saururaceae)等。温带分布(8~14)类型11科,占非世界分布科的24.44%,有伞形科(Umbelliferae)、蓼科(Polygonaceae)、猕猴桃科(Actinidiaceae)等。从科的水平上看,该群落种子植物区系热带成分大于温带成分。

表5 小黄花茶群落种子植物科的分布区类型

2.2.2 属的区系成分分析 根据吴征镒关于中国种子植物属分布区划分方案[15],小黄花茶群落内种子植物共97属,分属于11种分布区类型(表6),体现了该区系地理成分的复杂性。小黄花茶群落内种子植物中,世界分布12属。这些属的存在体现了小黄花茶群落区系与其他地区区系的广泛联系。种子植物热带分布(2~7型)属共63属,占小黄花茶群落非世界分布的74.12%,有菝葜属(Smilax)、芒属(Miscanthus)、荩草属(Arthraxon)等。种子植物温带分布属(8~14型)有万寿竹属(Disporum)、鼠刺属(Itea)、松属(Pinus)等21属,占小黄花群落非世界分布的24.71%。中国特有属只有杉木属(Cunninghamia),占小黄花茶群落总属数的1.18%。从属的水平上看,该群落种子植物区系泛热带性属占大多数。

表6 小黄花茶群落种子植物属的分布区类型

对科属分布类型分析可知,小黄花茶群落种子植物区系组成以热带成分为主,温带成分占有一定比例,与保护区区系特征相似。说明一定程度的热带性质群落或热带植物区系组成群落较适合小黄花茶生长。

3 结论与讨论

小黄花茶群落物种丰富,区系地理成分复杂多样,群落内有维管植物148种,隶属71科116属;通过对科、属分布类型分析,群落种子植物区系热带成分大于温带成分,以热带成分(67.86%)为主,伴有一定温带成分(32.14%),与保护区处于地处中亚热带范围有关。调查发现对小黄花茶有较大威胁或竞争优势的伴生物种,乔木层以慈竹和毛竹为主,灌木层以幼竹为主,草本层以蕨、山姜、里白、芒萁等主,藤本植物石柑子和常春油麻藤等也对小黄花茶有较大影响。

调查发现,毛竹的逐渐扩张使部分小黄花茶群落物种多样性发生变化,且竹叶的不易分解使小黄花茶种子萌发困难;山姜、蕨类植物如里白、芒萁等快速生长,部分藤本植物的缠绕影响小黄花茶幼树的健康生长,使小黄花茶幼苗生长伴随较高竞争压力;小黄花茶种子自然萌发困难,生长缓慢,周围伴有野生桫椤、樟等其他保护物种,因此,加强对小黄花茶原有生境的保护和维持具有重要意义。小黄花茶群落分布面积较小,生境脆弱,控制人为干扰和生境破坏是维持群落稳定的重要途径。

[1] 张宏达,曾范安. 山茶属一新组—— 小黄花茶组[J]. 中山大学学报(自然科学版),1982(3):74-75.

[2] 曾范安,杨方成. 我省发现一个新的油茶物种—— 小黄花茶CamelliIuteay. K,Li,sp. nov.[J]. 贵州林业科技,1982(1):15-16.

[3] 刘清炳,刘邦友,梁盛. 小黄花茶濒危原因及对策探讨[J]. 环保科技,2005,11(3):18-20.

[4] 华波,马建伦,邓洪平,等. 赤水桫椤自然保护区种子植物区系特征分析[J]. 西南师范大学学报:自然科学版,2010,35(5):167-172.

[5] 王祥福,池秀莲,董莉莉,等. 濒危物种杏黄兜兰分布区种子植物区系分析[J]. 辽宁林业科技,2013(5):9-15.

[6] 杨建美,陈学林,龚大洁. 珍稀濒危植物裸果木群落物种多样性研究[J]. 安徽农业科学,2013,41(20):8508-8511.

[7] 谢国文,李海生,王发松,等. 国家珍稀濒危保护植物永瓣藤生存群落的区系多样性研究[J]. 湖北民族学院学报:自然科学版,2010,28(4):361-367.

[8] 曾庆文,周仁章,刘银至,等. 濒危植物厚叶木莲的群落学特征及其保护[J]. 热带亚热带植物学报,1999,7(2):109-119.

[9] 余顺慧,冉谷,蒋雪梅,等. 三峡库区珍稀濒危植物荷叶铁线蕨群落伴生维管植物研究[J].广东农业科学,2013,40(20):145-147.

[10] 李象钦,李丽卡,谢国文,等. 江西濒危植物长柄双花木群落区系多样性研究[J]. 江西农业大学学报,2014,36(5):948-957.

[11] 张华雨,宗秀虹,王鑫,等. 濒危植物小黄花茶种群结构和生存群落特征研究[J]. 植物科学学报,2016,34(4):539-546.

[12] 宗秀虹,张华雨,王鑫,等. 赤水桫椤国家级自然保护区桫椤群落特征及物种多样性研究[J]. 西北植物学报,2016,36(6):1225-1232.

[13] 余德会,赵熙黔,袁丛军,等. 贵阳市兰科植物多样性及区系分析[J]. 广东农业科学,2014,41(6):183-187.

[14] 黄琴,邓洪平,王茜,等. 四川花萼山国家级自然保护区野生种子植物区系多样性分析[J].西北植物学报,2015,35(10):2103-2110.

[15] 谢华,张珍明,贺红早,等. 贵州云台山桑科植物资源分布及区系特征[J]. 广东农业科学,2013,40(17):158-159.

(责任编辑 白雪娜)

Flora characteristics of community of endangered plant Camellia luteoflora Li ex H. T. Chang

BAI Xiao-jie1,ZHANG Hua-yu2,WANG Xin2,ZONG Xiu-hong2,DENG Hong-ping2,LIANG Sheng1
(1.Chishui Alsophila National Nature Reserve Administration,Chishui 564700,China;
2.Key Laboratory of Eco-Environments in Three Gorges Reservoir Region(Ministry of Education)/ School of Life Sciences,Southwest University,Chongqing 400715,China)

We investigated the field of Guizhou Chishui Alsophila National Nature Reserve Administration,and analyzzed the accompanying vascular flora characteristics. The results showed that,there were 148 species of vascular plants belonging to 71 familie and 116 genera in the community,in which there were pteridophytes belonging 16 families,19 genera and 21 species,gumnosperms belonging to 2 families,2 genera and 2 species,and angiosperms belonging to 53 families,95 genera and 125 species,and the percentages of sanctuary families,genera and species were 35.32%,13.23%,6.98%respectively. For seed plant's families,genera grading,the percentage of mesotypic family was 78.18% of the total,oligotypic genus and mesotypic genus was 36.08% and 35.05%. By analying the statistics of seed plant families,genus distribution types,the areal types of families and genera was dominated of tropical floristic,a certain proportion of temperate elements,this refiected the fioristic characteristics of transition from tropical to temperate components. Distribution of Camellia luteoflora communities was small,the habitat was fragile,and human disturbance was serious,situ conservation was the key measure to maintain community stability.

Camellia luteoflora;community ;flora characteristics;geographical elements;Chishui region inGuizhou chishui

Q948.15

A

1004-874X(2017)01-0094-06

2016-12-01

国家科技基础平台国家标本平台—教学标本子平台运行服务项目(2005DKA21403-JK)

白小节(1981-),男,助理工程师,E-mail:534258751@qq.com

梁盛(1975-),男,工程师,E-mail:gzcssl@163.com

白小节,张华雨,王鑫,等. 濒危植物小黄花茶群落区系特征研究[J].广东农业科学,2017,44(1):94-99.

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