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福建省南平市延平区木本植物组成及区系分析

2023-01-12傅成杰陈嘉伟杨柳林

福建林业科技 2022年4期
关键词:木本植物温带区系

傅成杰,陈嘉伟,杨柳林,俞 群,高 伟

(1.福建林业职业技术学院,福建 南平 353000; 2.福建林业职业技术学院森林生态与碳汇计量研究所,福建 南平 353000; 3.福建省南平市延平区林业局,福建 南平 353000)

延平区位于福建省中部偏北,境内由鹫峰山向西伸入的山峰、武夷山向南延伸的支脉和戴云山向西北方向延伸的山脉构成变化复杂的山地丘陵地形[1],是连接武夷山、戴云山和鹫峰山的重要结点。近年来,对该地区的研究主要集中在自然保护区现状[2]、湿地植物资源[3]和地区生态保护[4]等方面,对延平区的木本植物区系分析的研究尚未见报道。本研究依据天然林面积比例设置样线长度,对延平区内的木本植物进行全面调查,整理了延平区较为完整的植物名录,对其区域内木本植物的组成结构和区系特征进行分析,为延平区的植物资源利用和保护提供基础资料,为植物多样性研究提供参考[5]。

1 研究区概况

延平区位于建溪、西溪汇合处。地理坐标为26°51′—26°52′ N、117°50′—118°40′ E。境内海拔高度1000 m以上的山体有40座,最高峰(金凤山)海拔1387 m,最低处(樟湖盆地)海拔65 m。延平区属中亚热带海洋性季风气候,气候温和,雨量充沛,年均气温19.3 ℃,最低月平均气温(1月)9.1 ℃。年均降水量1604.1 mm。年均日照时间1709.9 h,年日照率39%。年平均温度高,降水量大于蒸发量,温热湿润的气候环境为植物生长提供了优越的气候环境条件。延平区森林植被属于典型的中亚热带常绿阔叶林,全区林业用地总面积21.21万hm2,有林地面积19.67万hm2,天然林面积7.86万hm2,人工林面积7.81万hm2。

2 研究方法

2.1 调查方法

2019 年7月—2020年12月,对延平区内天然林按10 m·hm-2的密度设计调查样线,记录两侧10 m出现的植物种类。调查时采集样线上开花或者结果植物标本,并拍照记录生境、海拔、经纬度等信息[6],同时植物标本制作成册。

2.2 标本鉴定和数据处理

将所采集的植物标本带回福建林业职业技术学院标本室,由植物分类专业人员对照《中国植物志》[7]和《Flora of China》[8]进行鉴定。根据标本鉴定结果统计出木本植物名录[9],依据吴征镒《中国木本植物区系研究》对科、属分布类型划分原则[10],对延平区木本植物进行区系分析统计。

3 结果与分析

3.1 延平区木本植物组成结构

由样线法实地调查结果(表1)可知,延平区共有野生木本植物99科331属863种,与福建省自然分布的木本植物186科1152属3339种对比,分别占比53.23%、28.73%、25.85%。其中,被子植物844种,占比97.80%。被子植物又以双子叶植物为主,占比高达95.60%,由此可见,延平区木本植物以被子植物中的双子叶植物占据绝对优势。

表1 延平区木本植物组成类别

3.1.1 延平区木本植物科的分级 在延平区木本植物99个科中,根据科内物种数量将其划分6个层级(表2)。单种科(1种)22科;寡种科(2~5种)36科;小科(6~10种)16科;中等科(11~20种)13科,较大科(21~50种)10科,分别为豆科(Fabaceae,含22属47种,记为22/47,下同)、壳斗科(Fagaceae,6/37)、山茶科(Theaceae,7/33)、木兰科(Magnoliaceae,9/28)、桑科(Moraceae,4/26)、茜草科(Rubiaceae,16/25)、冬青科(Aquifoliaceae,1/24)、大戟科(Euphorbiaceae,11/23)、马鞭草科(Verbenaceae,7/21)、禾本科(Poaceae,11/21);大科(≥51种)2科,分别为蔷薇科(Rosaceae,20/67)、樟科(Lauraceae,8/51)。其中,大科、较大科共12个科,囊括了122属403种,占总物种数的46.69%,在物种数量中有着较高优势性,为延平天然林的重要组成部分。

表2 延平区木本植物科的分级

3.1.2 延平区木本植物属的分级 属的分布区类型比科更能反映某一地区植物的区系特征。在延平区木本植物331属中,可按物种数量划分为4个层级(表3)。单种属(1种)170属;寡种属(2~5种)124属;中等属(6~10种)28属;大属(≥11种)9属,分别为冬青属(Ilex,24种)、悬钩子属(Rubus,22种)、榕属(Ficus,20种)、山矾属(Symplocos,20种)、山茶属(Camellia,14种)、菝葜属(Smilax,12种)、锥属(Castanopsis,12种)、樟属(Cinnamomum,11种)、紫珠属(Callicarpa,11种)。寡种属、单种属合计占比58.4%,大属、中等属合计占比41.6%。由此可见,延平区木本植物属组成较为丰富,地理环境较为复杂,同时有着相对稳定的层级结构。

表3 延平区木本植物属的分级

3.2 延平区木本植物科、属、种区系分析

延平区木本植物区系在科、属、种3个层级均为主体呈现热带性质,并带有温带性质(表4)。综合表2~表4,对科属分级进行进一步分析发现,泛热带广布型,科、属、种3个层级占比呈现先降后升的趋势,即泛热带广布型在科的层级中占的属数较低,但在属的层面存在较多的大属;同样趋势的有热带、亚热带及北温带和南温带间断分布。

3.2.1 延平区木本植物科的区系分析 根据世界木本植物科的分布类型系统,延平区木本植物99科可划分为9类型6变型(表4)。在所有的分布型及其变型中泛热带分布囊括的科数最多,有31科,占比39.2%;其次是北温带和南温带间断分布,有12科,占比15.19%;再次是热带和亚热带分布,有10科,占比12.66%。由此可见,热带性质占据主要地位,但同时带有温带性质。在所有18种分布区类型中,延平区仅未分布中亚、热带非洲-热带美洲间断和泛南极3种类型,说明延平区地理环境复杂,物种分布丰富,与各地区联系广泛。

世界分布型共20科,分别为木兰科、毛茛科(Ranunculaceae)、豆科、远志科(Polygalaceae)、虎耳草科(Saxifragaceae)、千屈菜科(Lythraceae)、瑞香科(Thymelaeaceae)、蔷薇科、杨梅科(Myricaceae)、榆科(Ulmaceae)、桑科、鼠李科(Rhamnaceae),其中,蔷薇科属于大科(≥51种),在延平区植物组成中占比最高。

热带性质的科共54科,占比68.35%,有番荔枝科(Annonaceae)、金粟兰科(Chloranthaceae)、大风子科(Salicaceae)、山茶科、野牡丹科(Melastomataceae)、梧桐科(Sterculiaceae)、锦葵科(Malvaceae)、古柯科(Erythroxylaceae)、大戟科、荨麻科(Urticaceae)等。

温带性质的科共25科,占比31.65%,如松科(Pinaceae)、杉科(Taxodiaceae)、柏科(Cupressaceae)、红豆杉科(Taxaceae)、小檗科(Berberidaceae)、藤黄科(Clusiaceae)、蜡梅科(Calycanthaceae)、金缕梅科(Hamamelidaceae)、黄杨科(Buxaceae)、悬铃木科(Platanaceae)、杨柳科(Salicaceae)、桦木科(Betulaceae)、壳斗科、胡颓子科(Elaeagnaceae)。

3.2.2 延平区木本植物属的区系分析 延平区331属木本植物可划分为15类型9变型。在所有分布型及其变型中泛热带广布包含的属最多,有74属,占比24.03%;其次是北温带分布类型,有33属,占比10.71%。热带性质型相较于温带性质型更多,说明延平区整体区系体现出较强热带性质,其次为温带性质。在所有18种分布类型中,仅3种类型未分布,分别为中亚分布、热带非洲-热带美洲间断分布和泛南极分布。

世界分布型23属,分别为梣属(Fraxinus)、黄棉木属(Metadina)、鸡仔木属(Sinoadina)、李属(Prunus)、茜树属(Aidia)、茄属(Solanum)、鼠李属(Rhamnus)、铁鸠菊属(Vernonia)、铁线莲属(Clematis),其中绝大部分为灌木,如卫矛属(Euonymus)、悬钩子属(Rubus)等,藤本如铁线莲属(Clematis)等。

热带性质型共179属,占比58.12%,如安息香属(Styrax)、桉属(Eucalyptus)、八角枫属(Alangium)、巴戟天属(Morinda)、菝葜属、白粉藤属(Cissus)、白千层属(Melaleuca)、柏拉木属(Blastus)、流苏子属(Coptosapelta)、龙眼属(Dimocarpus)、轮环藤属(Cyclea)、买麻藤属(Gnetum)、木荷属(Schima)、木姜子属(Litsea)、木莲属(Manglietia)、木麻黄属(Casuarina)、南蛇藤属(Celastrus)。

温带性质型共119属,占比38.63%。如八角属(Illicium)、八月瓜属(Holboellia)、白辛树属(Pterostyrax)、檫木属(Sassafras)、稠李属(Padus)、刺柏属(Juniperus)、棣棠花属(Kerria)、黄杞属(Engelhardtia)、黄杨属(Buxus)、檵木属(Loropetalum)、荚蒾属(Viburnum)、旌节花属(Stachyurus)、柯属(Lithocarpus)、蜡瓣花属(Corylopsis)、蓝果树属(Nyssa)、雷公藤属(Tripterygium)、梨属(Pyrus)、栎属(Quercus)。

中国特有分布型共10属,占比3.25%。如蜡梅属(Chimonanthus)、拟单性木兰属(Parakmeria)、青钱柳属(Cyclocarya)等。

3.2.3 延平区木本植物种的区系分析 延平区863种木本植物可划分为15类型9变型。在所有分布型及其变型中,泛热带分布包含的种最多,有245种,占比31.13%;其次为北温带分布类型,有87种,占比11.05%。在所有18种分布区类型中,延平区仅未分布中亚、热带非洲-热带美洲间断和泛南极3种类型。由此可见,在延平区木本植物种级分布型中,热带性质型相较于温带性质型多193种,总体与属、科级分布相一致,整体呈现热带性质,带有部分温带性质。

世界分布型76种,如东南悬钩子(Rubustsangiorum)、冻绿(Rhamnusutilis)、高粱泡(Rubuslambertianus)、百齿卫矛(Euonymuscentidens)、插田泡(Rubuscoreanus)、扶芳藤(Euonymusfortunei)等。

热带性质型共483种,占比61.37%,如大萼杨桐(Adinandraglischrolomavar.macrosepala)、大青(Clerodendrumcyrtophyllum)、鹅掌柴(Scheffleraoctophylla)、翻白叶树(Pterospermumheterophyllum)、梵天花(Urenaprocumbens)、飞龙掌血(Toddaliaasiatica)、芬芳安息香(Styraxodoratissimus)等。

温带性质型290种,占比36.85%,如白花泡桐(Paulowniafortunei)、白栎(Quercusfabri)、白毛椴(Tiliaendochrysea)、粉团蔷薇(Rosamultifloravar.cathayensis)、枫香树(Liquidambarformosana)、福建柏(Fokieniahodginsii)、福建绣球(Hydrangeachungii)、杭州榆(Ulmuschangii)、黄山玉兰(Yulaniacylindrica)、黄山松(Pinustaiwanensis)等。

中国特有型14种,占比1.78%,如半枫荷(Semiliquidambarcathayensis)、观光木(Micheliaodora)、乐东拟单性木兰(Parakmerialotungensis)、青钱柳(Cyclocaryapaliurus)、伞花木(Eurycorymbuscavaleriei)、山蜡梅(Chimonanthusnitens)、喜树(Camptothecaacuminata)等。

表4 延平区木本植物科、属、种分布区类型

表4(续)

4 结论与讨论

延平区共有野生木本植物99科331属863种,其中裸子植物9科15属19种,被子植物90科316属844种。木本植物中优势科、属较为明显,多以樟科、壳斗科植物占据优势层,冬青科、山茶科、蔷薇科为伴生树种[11]。寡种科、寡种属占比较大,植物区系分化大,说明延平区植物较为丰富,地理成分复杂,热带性质较明显[12]。

通过热带区系成分比重和温带区系成分比重的比值可体现植物区系过渡性[13]。延平区野生木本植物科的热带性质分布型与温带性质分布型各占总科数的68.35%、31.65%,属的热带性质分布型、温带性质分布型各占总属数的58.12%、38.63%;无论在科、属的区系分布型中,均为热带性质分布型占据优势,说明延平区区系有着较强的热带性质,并带有部分的温带性质,存在着一定热带性质区系与温带性质区系相互交织的过渡性。由气候层面分析,延平区属于中亚热带海洋性季风气候,正处于热带区域向温带区域的过渡区。从地貌层面分析延平区境内山峦重迭,山脉连亘,属于闽北地壳上升地带,受地质构造控制非常明显,有的地貌受岩性的控制亦很明显。境内由武夷山向南延伸的支脉、鹫峰山向西伸入的山峰和戴云山向西北方向延伸的山脉构成变化复杂的山地丘陵地形,如此的地理环境易造成地理以及生境的隔离,将会提高物种的多样性,产生多种生境的植物。

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