中国罂粟科植物地理分布1)

李 林 白 娜 闫双喜 赵海沛 张 静

(河南农业大学，郑州，450002) (郑州旅游职业学院) (河南农业大学)

罂粟科植物种类繁多，目前该科在全世界有38属约700种，多为草本或稀为亚灌木、小灌木或灌木，极稀乔木状(但木材软)，广泛分布在全世界温带和亚热带地区。我国有18属［1］1，370余种，南北均产，但以西南部最为集中。罂粟科植物物种丰富，多数具有药用价值和优化、美化环境的观赏特性，具有重要的生态和经济价值。因此，研究罂粟科植物的地理分布对罂粟科植物资源的开发和利用具有理论意义和现实意义。

1 数据来源

罂粟科植物分布相关的参考数据来源于《中国植物志》［1］1-483《中国高等植物图鉴》［2］《河南种子植物检索表》［3］和各省区地方植物志［4-27］，以及相关期刊文献［28-31］，［32］25-27，［33-34］。在分布区的划分上，主要按中国行政区将全国划分为28个省区，并依各省区面积及具体条件适当权衡，将北京和天津、上海、重庆、香港和澳门分别归入到河北、江苏、四川、广东4个省区。各省区的经、纬度以2001年9月版的中国地图为准。

2 数据处理

据上述文献数据，文中从物种丰富度、特有性指数、相似性系数、垂直分布、经度分布、纬度分布等方面研究了中国罂粟科植物的地理分布。物种(或属等)的数量称为物种(或属等)的丰富度。物种丰富度大小反映了区域环境的复杂性与异质性。而物种的丰富度、种及属的区系特点则在一定程度上反映了所研究地区的生物地理特征。特有性指数是用来衡量一个地区植物种类的特有程度的。通常一个地区内植物分布范围越广，反映地区特征的特有类群就越少，而特有性就越不明显。因此，引进特有性指数(EI)来衡量各省中国罂粟科植物的特有性程度。设某空间单位有n个物种，其中第i种分布在所有空间单位Ki，则该空间单位的特有性指数(EI)［34］为:

从定义中可以看出，EI值越大，种类组成的区域性越明显，即特有性越明显［36］。

相似性系数是衡量一个地区与另一个地区植物区系之间相似性程度的概念。文中采用Czehanowski于1913年提出的相似性系数计算公式［32］26:K=2c/(a+b)(式中，c为两地共有的物种数;a，b分别为两地各有的物种数)，对中国罂粟科植物相似性系数(K)进行了统计。由公式可知，K值越大，两地的植物种类组成越相似。

3 结果与分析

3.1 物种丰富度

从某种意义上讲，种以上分类单位的多少意义更大，因为这反映了更大差异的生物分类群可以在某一地区共存。物种丰富度在一定程度上与该地区的生物地理多样性有关。中国罂粟科植物的物种丰富度见表1。由表1可知，罂粟科植物在全国各省区均有分布。属的丰富度最高的省区有豫、鄂、陕，均高达12属;其次为川和滇，达11属;属的丰富度只有1的省区有琼。物种丰富度最高的省区是川，达155种;仅次于川的是藏，有148种;物种丰富度在15以下的省区有闽、粤、琼、和台;因此，罂粟科植物属丰富度中心在豫、鄂、陕、川和滇;物种丰富度中心在川、滇、藏、陇、陕和青。

表1 中国罂粟科植物的物种丰富度

3.2 特有性指数

各分类单元的数量是一个重要的生物地理因素，而这些单元的特有性指数则突出了植物的分布范围。特有性，就是植物组成地区的特点。特有性的形成，是由于气候、地理及历史的原因共同作用，而形成的在某一环境性的区域中分布、适应此环境的生物群。根据表1得到的物种丰富度计算了各省区罂粟科各属的特有性指数EI(表2)。从表2可知，罂粟科各属植物分布中，属范围内物种特有性指数举例分析如下:EI=10.00的省(属)是新(海罂粟属、疆罂粟属和烟菫属)，表明该地区分布的3个属对应的属内物种为该地区所特有的，其他地区没有分布。EI＜1.00 的省(属)有冀、晋、苏、浙、闽、鲁、鄂、粤、琼、滇、新、桂和台13个省(蓟罂粟属)，冀、晋、辽、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、黔、滇、陕、青、藏、桂和宁20个省(罂粟属)，冀、苏、浙、皖、闽、鲁、豫、鄂、湘、滇、陕、青、新、藏、桂和宁16个省(花菱草属)，冀、晋、辽、吉、浙、皖、赣、豫、鄂、湘、川和陕12个省(荷青花属)，冀、晋、辽、苏、浙、鲁、豫、鄂、陕、青、蒙、新、桂和宁14个省(白屈菜属)，浙、皖、闽、赣、豫、鄂、湘、粤、川、黔、滇、陕和桂13个省(血水草属)，冀、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、黔、滇和桂14个省(博落回属)，冀、晋、川、滇、陕、陇、青、蒙和宁9个省(角茴香属)，冀、晋、辽、浙、皖、赣、鲁、豫、鄂、川、滇、陕、陇、青、新和宁 16 个省(荷包牡丹属)，冀、苏、浙、皖、闽、赣、湘、粤和台9个省(紫堇属)，表明上述地区分布的对应属内物种的区域性分布很不明显，即上述物种为广布种。

罂粟科植物全科分布中，物种特有性指数最高的地区是藏(EI=3.70)，表明藏地区罂粟科植物分布区域性最为明显，藏成为中国罂粟科植物特有性分布中心;其次是川、滇和新，再次是青、陇、吉和黑;西南地区、西北地区、东北地区特有性分布略为明显，东南沿海地区和中部地区特有性分布不明显。闽、湘和琼3地区罂粟科植物特有性分布最不明显。

表2 罂粟科各属的特有性指数(EI)

3.3 相似性系数

相似性系数反映两地区物种组成的相似程度，从一定程度上也能反映植物地理分布的特点。两地分布的物种种类越相近，则两地的相似性系数也就越大。各省区罂粟科植物的相似性系数见表3。表3是将全国28个省区中每2个省份相互比较计算，求得共计378对省区罂粟科植物组成相似性系数。其中，罂粟科植物组成相似性系数K=1.000的省区对不存在，即没有任何2个省区种类完全相同;0.900≤K ＜1.000 的省区不存在;0.800≤K ＜0.900的省区有浙与皖、皖与赣、皖与湘3对，占全部省区总对数(378对)的0.8%，即这3对省区分布的罂粟科植物种类相似度极高;0.700≤K＜0.800的省区有9对，占 2.4%;0.600≤K ＜0.700 的省区有 17对，占4.5%;0.500≤K ＜0.600的省区有38对，占10.1%;0.400≤K ＜0.500的省区有39对，占10.3%;0.300≤K ＜0.400的省区有42对，占11.1%;0.200≤K ＜0.300的省区有58对，占15.3%;0.100≤K ＜0.200的省区有82对，占21.7%;0＜K ＜0.100的省区有64 对，占16.9%;K=0的省区有辽与琼、吉与粤、吉与琼、吉与黔、吉与滇、吉与青、吉与新、吉与藏、吉与桂、黑与粤、黑与琼、黑与黔、黑与藏、黑与桂、皖与琼、赣与琼、湘与琼、粤与蒙、琼与川、琼与黔、琼与陕、琼与陇、琼与青、琼与蒙、琼与藏、琼与宁这26对省区，占6.9%，即这26对省区罂粟科植物没有共有物种分布。

3.4 垂直分布

由于时间和空间的异质性、群落生产力、生态气候特点等众多因素的影响，使得不同种的植物所分布的海拔高度也各不同。通过对罂粟科植物海拔高度分布的分析，可以发现其分布的特点，有助于对其生态特点进行了解，最终帮助开发、利用其资源。根据收集的罂粟科植物各物种的垂直分布数据，分析了罂粟科植物在中国的垂直分布状况(表4)。

中国罂粟科植物分布于海拔(H)0＜H≤5 500 m，垂直分布广泛。其中，分布在3 500 m＜H≤5 500 m的物种数量最多，有198种，占中国罂粟科植物总种数的52.4%，分布种数超过了总种数的一半;其次是在3 000 m＜H≤3 500 m的物种数量较多，达41.2%。因此，3 000 m≤H≤5 500 m是中国罂粟科植物的垂直分布中心。

表3 各省区罂粟科植物的相似性系数(K)

表4 中国罂粟科植物的垂直分布

3.5 水平分布

受经度、纬度、地形、土壤因子等因素的影响，植物的分布呈一定的规律性。对罂粟科进行经度、纬度水平分布的研究可以了解其分布规律和生态特性。表5和表6分别为中国罂粟科植物的经度、纬度水平分布。

中国罂粟科植物分布在东经(E)73°≤E≤136°，经度分布范围较广。其中，分布在90°＜E≤100°的物种数量最多，达340种，占中国罂粟科植物总种数的90.9%，分布种数超过总种数一半的经度还有80°＜E≤90°和100°＜E≤110°。因此，80°＜E≤110°是中国罂粟科植物的经度分布中心。

中国罂粟科植物分布在北纬(N)18°≤N≤54°，纬度分布范围比较广。其中，分布在30°＜N≤35°的物种数量最多，达324种，占中国罂粟科植物总种数的86.6%，分布种数超过总种数一半的纬度还有25°＜N≤30°和 35°＜ N≤40°。因此，25°≤N≤40°是中国罂粟科植物的纬度分布中心。

表5 中国罂粟科植物的经度水平分布

表6 中国罂粟科植物的纬度水平分布

4 讨论

中国罂粟科植物种类丰富，分布广泛。物种分布最丰富的地区主要集中在我国西南地区的四川省境内;其次为西藏、云南，并以四川为种丰富度分布中心，向西北及东北地区呈现递减的趋势，粤、琼分布的最少;而属分布最丰富的则是河南、湖北、陕西，其次是四川、云南。四川能成为中国罂粟科植物种类丰富度分布中心，这与四川地区的气候类型丰富多样、垂直变化大的特点有显著的关联，在一定程度上反应了四川地区的生物地理多样性中国罂粟科特有性分布中心为西藏，集中分布于西南、西北、东北地区。这与物种丰富度分布格局有明显差异，主要表现在两个方面。首先，西藏作为最大的特有性分布区，却不是最大的物种丰富度中心，可能是由于这里地形复杂，大体分为3个不同的自然区:北部是藏北高原;而在冈底斯山和喜马拉雅山之间，是藏南谷地;藏东则是高山峡谷区，地貌多样，基本上可分为极高山、高山、中山、低山、丘陵和平原等6种类型，环境异质性较大，从而形成了最大的特有性。河南、湖北和陕西作为物种属分布丰富度较大的省区，却是相对较小的特有性分布区，这可能是由于分布在这些地方的物种多是广布种而造成的。四川盆地则由于气候多样，地形和地理位置的因素，四周山脉较多，造成其在物种丰富度和特有性上相对来说，都较为突出。可见，地理隔离和环境异质性对EI值的影响很大。

相似性系数K值较低的省区对主要有3种类型。一是，2个地区地理位置相距甚远，造成环境异质性较大，如藏与冀、川与苏;二是，其中一地区地理环境不适宜罂粟科植物生存，本身物种丰富度极低，如琼、粤和其他地区组成的省区对;三是，其中一地区物种丰富度不高，但特有性较高，如吉、黑和其他地区组成的省区对。相似性较高的多是地理位置上的临近省区。因此，地理位置相隔越远，环境抑制性越大，则特有性越明显，相似性越不明显。特有性和相似性是二个相对的概念，特有性越明显，相似性越不明显，反之亦然。

全国罂粟科植物垂直分布中心在3 000 m≤H(海拔)≤5 500 m;水平分布中心为80°≤E(东经)≤110°和25°≤N(北纬)≤40°。罂粟科植物大部分分布在山区地带，目前少数品种已被开发利用，平原地区露天最常见的是虞美人;温室花卉为荷包牡丹;药用方面利用最多的是延胡索类植物。

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