广西南宁二级公路路域种子植物区系研究
——以上林至武鸣段为例

2014-01-03 09:06毛志刚王振兴李云涛
中南林业科技大学学报 2014年8期
关键词:武鸣植物区系成份

毛志刚,王振兴,2,陆 豫,李云涛

(1. 广西交通科学研究院,广西 南宁 530007;2. 广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护省部共建教育部重点实验室,广西 桂林 541004)

广西南宁二级公路路域种子植物区系研究
——以上林至武鸣段为例

毛志刚1,王振兴1,2,陆 豫1,李云涛1

(1. 广西交通科学研究院,广西 南宁 530007;2. 广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护省部共建教育部重点实验室,广西 桂林 541004)

2013年4~5月,对广西壮族自治区南宁市上林至武鸣二级公路路域的植物资源进行了实地调查,并在科、属水平上对植物区系特征进行了统计分析,结果表明:上林至武鸣公路共有种子植物96科237属293种,其中裸子植物3科3属4种,被子植物93科234属289种;种子植物区系中主要为热带性质的科、属,其中热带分布有57科、183属,分别占总科数、总属数的59.3%和77%,显示了该区南亚热带植物区系的特点。

种子植物;区系分析;地理成分;上林至武鸣公路

随着公路里程的不断加长,等级不断提高,公路对所经区域生态环境的负面影响日益显著,因为公路在直接占用大量生态环境的,同时导致公路周边的栖息地质量下降,还使野生动植物栖息地破碎化,导致种群间交流减少、割裂野生动物的生活,由此对生物多样性造成的影响更为深远[1]。一些学者研究表明,公路所造成的森林景观破碎化程度甚于砍伐[2-3]。

拟新建上林至武鸣公路位于广西南宁市的上林县和武鸣县境内,公路长25.282 km,设置桥梁14座,隧道2座,平面交叉5处,涵洞68道,桥隧比11.24%,采用60 km/h二级公路标准,路基宽度10 m,2车道,水泥混凝土路面。本文以上林至武鸣公路为研究对象,以经典植物区系的相关理论为指导,系统分析该区域种子植物区系,为下一步上林至武鸣公路路域植被生态系统的恢复与重建提供参考。

1 研究区概况

上林至武鸣公路起于南宁市上林县大丰镇塘马村附近,终于武鸣马头镇小陆附近,接G210国道都安至武鸣二级公路。其中,公路桩号K8+320~K9+220以隧道方式穿越龙山自然保护区的大明山片实验区,穿越保护区路段长0.7 km。

从广西地质构造看,路线位于桂中北台大单元、大明山复背斜之东翼[4]。公路沿线地貌类型以山岭重丘区和低山丘陵为主,海拔大多数位于500 m以下,土壤发育为山地黄壤和山地红壤,线位处于南亚热带向北热带的过渡区,森林生态系统主要为季风常绿阔叶林和山地常绿阔叶林,森林上层占优势的常是壳斗科中喜暖的种类,如黧蒴栲Castanopsis fi ssa、黄杞Engelhardtia roxburghiana等群落[5]。

广西龙山自治区级自然保护区是以水源涵养林,南亚热带天然林及其生态系统、珍稀濒危野生动植物为主要保护对象的自治区级自然保护区。保护区位于南宁市上林县境内,地理坐标为 108º30′~ 108º48′E,23º14′~ 23º30′N,地处大明山山脉东翼,北回归线穿过境内;同时,背靠大明山国家级自然保护区,以大明山最高峰—龙头山(1 760.4 m)分水岭为界。保护区总面积10 749 hm2,核心区面积4 432.0 hm2,缓冲区面积缓冲区面积为2 946.7 hm2,实验区面积为3 370.3 hm2,分为大明山和东红两个片区,相距约14 km,涉及大丰镇、明亮镇、巷贤镇、澄泰乡、三里镇、覃排乡等6个乡镇的16个行政村。

2 研究方法

2013年4月~5月,采取资料收集和现场踏勘相结合方法进行。首先到当地相关部门收集该地区地方志、植物名录以及野生植物调查报告等资料;其次,采取路线调查与重点调查相结合的方法进行全线现场踏勘,对于成片农业生产区、单一人工林以及城镇居住区路段采取路线调查,在重点工程施工区域以及植被发育良好的区域实行重点调查。对珍稀濒危保护植物、古树名木以及资源植物采取野外调查、专家咨询和民间访问相结合的方法进行。对于有疑问的植物采集标本并拍摄照片,回来后进行标本鉴定。

3 统计方法

科的分布区类型按照李锡文教授和吴征镒院士世界种子植物科的分布区类型系统进行划分,属的分布区类型依据吴征镒院士中国种子植物属的分布区类型进行划分[4-7]。

4 结 果

4.1 上林至武鸣公路路域种子植物类群的统计分析

统计结果表明,上林至武鸣公路路域生态系统共有种子植物96科237属293种,其中裸子植物3科3属4种,被子植物93科234属289种,包括双子叶植物约83科200属248种,单子叶植物10科34属41种[8-10],各分类群所占比例详见表1。

表1 上林至武鸣公路野生种子植物的科、属、种组成Table 1 Statistics of seed plant classification in Shanglin-Wuming second class highway

在野生维管束植物中,裸子植物相当贫乏,无论科数、属数还是种数均很少,分别占总数的3.1%、1.2%、1.3%;被子植物最为丰富,其科、属、种分别占总数的96.9%、98.8%、98.7%。

4.2 科级水平上的统计分析

上林至武鸣公路沿线分布的野生种子植物大科缺乏,没有100种以上的大科;含20种以上的科只有菊科(19/21)和禾本科(21/23)2科;含19~10种的科只有大戟科(11/19)、蝶形花科(9/11)、桃金娘科(6/11)、桑科(3/10)4科;含5~9种的科有茜草科(9/9)、樟科(5/8)、蓼科(4/6)、马鞭草科(5/5)、莎草科(4/6)、山茶科(4/5)、蔷薇科(5/9)、紫金牛科(4/5)8科;含2~4种的科有番荔枝科(2/2)、毛茛科(3/4)、防己科(3/3)等43科;含单属、单种的科(属数/种数=1/1)有杉科、买麻藤科、八角科、木通科等39科(表2)。

根据表3,对上林至武鸣公路路域野生种子植物进行科级数量统计,含野生种10个以上的科总共6个,占野生种子植物96科的6%,但其属数达69属,种数达95种,分别占本区系野生种子植物总属数的29%和总种数的32.4%,这些科占的比例虽小,但是却是南亚热带地区野生种子植物区系的优势科。

根据表4,从属的分类群来看,从本区含10种以上各科的属数占世界区系较大的有大戟科(3.7%)、桑科(5.5%)、桃金娘科(4.3%)、蝶形花科(1.3%),占广西区系较大的有桃金娘科(50%)、大戟科(26%)、桑科(23%)、蝶形花科(13%),从种数的分类群来看,从本区含10种以上各科的种数占世界区系较大的有桑科(0.7%)、桃金娘科(0.3%)、大戟科(0.2%)、蝶形花科(0.06%),占广西区系较大的有桃金娘科(17%)、桑科(14%)、大戟科(13%)、蝶形花科(4%)。

表2 上林至武鸣公路野生种子植物区系谱†Table 2 Spectrum of seed plant flora along Shanglin-Wuming second class highway

表3 上林至武鸣公路路域种子植物科内属的组成Table 3 Genera composition in the family of Shanglin-Wuming second class highway

对区域系种子植物科的地带性分布规律进行分析,可了解区域植物区系的总体性质[3]。表5结果显示,除18个世界分布科外,上林至武鸣公路路域野生种子植物区系以泛热带分布科最多,达44科,占总科数(96科)的45.8%,其次是北温带分布科有11科,占11.5%,两者合计共占总科数的57.3%,它们共同构成路域种子植物区系的主体。可见上林至武鸣公路路域植物区系科的构成是以热带分布为主的科占明显优势,反映了南亚热带植物区系的特点。

表4 上林至武鸣公路野生种子植物含10种以上的大科统计[10]†Table 4 Statistics of seed plant about families which more than 10 species in Shanglin-Wuming second class highway

表5 上林至武鸣公路路域种子植物科的分布区类型[11]Table 5 Areal family types of seed plants in Shanglin-Wuming second class highway

4.3 属级水平上的统计分析

属级的分类单位能更好地彼此划清界线,对局部区域的植物区系进行分析比较更能说明区系的性质,因此,一个地区的植物区系特征习惯上常用属的地理成份来分析,这种分析可以直观地揭示该区系的地带性气候特征及其在发生、发展上与全球植物区系的地理亲缘。根据吴征镒[7]对中国种子植物属的分布区类型划分结果,将评价区的235属野生种子植物划分为13个分布区类型和10个变型,统计结果见表6。

由表6可见,吴征镒[7]划分植物区系属的15个分布区类型中,仅地中海区、西亚至中亚和中亚分布类型在评价区没有代表,这符合广西种子植物区系属的分布区类型。在13个分布区类型中,以泛热带分布及其变型所占的比重最大,达69个属,占本区系总属数的29%。热带性质属(类型2~7)183个,温带性质属(类型8~14)53个,二者属数比值(R/T,即热带属数/温带属数)达3.45。

世界分布

在本植物区系中此成份共有26属。其中多数是中生性的草本和灌木属,如银莲花属Anemone、鬼针草属Bidens等。世界分布属多包含种类的植株大多呈现草本性状,多呈零星分布,但一些种类是当地灌草丛的次优势成份甚至优势成份。

表6 上林至武鸣公路路域种子植物属的分布区类型Table 6 Areal genera types of seed plants in Shanglin-Wuming second class highway

泛热带分布及其变型

在本植物区系中此成份共有69属。此类型大多数是亚热带分布属,包括紫金牛属Ardisia、山麻杆属Alchornea等。它们在本区系中所起的作用很大,一些属是本区系的优势成份,也通常是群落各个层次的优势成份或次优势成份,如榕属Ficus。

热带亚洲和热带美洲间断分布

在本植物区系中此成份共有6属。包括胜红蓟属Ageratum等。

旧世界热带分布及其变型

在本植物区系中此成份共有22属,包括八角枫属Alangium、山姜属Alpinia等。这种类型的种类具较强的热带性,部分种类对于森林植被的构成起到重要的作用。

热带亚洲至热带大洋洲分布

本植物区系中此成份共有18属,包括岗松属Baeckea、黑面神属Breynia等。

热带亚洲至热带非洲分布及其变型

本植物区系中此成份共有13属,包括荩草属Arthraxon、水团花属Adina等。它们大多是灌草丛的主要组成成份,有些种类亦位于森林植被的中下层。

热带亚洲分布及其变型

本植物区系此成份共有29属,包括赤杨叶属Alniphyllum、海芋属Alocasia、秋枫属Bischof i a等。此类型分布属是对本区森林植被的形成所起作用最大的,一些属是本区系的优势成份,它们常成为群落中各个层次的主要成份,如青冈属Cyclobalanopsis。

北温带分布及其变型

本植物区系此成份共有20属,包括龙芽草属Agrimonia、槭属Acer等。这一分布类型中,一些属是评价区植被的主要建群种,或在群落中广泛分布,表明温带地理成份在本区系有一定程度的影响。

东亚和北美间断分布

本植物区系此成份共有15属,包括楤木属Aralia、蛇葡萄属Ampelopsis等。这些属的分布中心多在中国和东亚,它们在本区植物区系天然植被中占有一定的地位。

旧世界温带分布及其变型

本植物区系此成份共有6属,包括天名精属Carpesium、野菊属Dendranthema等,这些属大多是草本或灌木、亚灌木,在区系中地位不明显。

温带亚洲分布

此类型是指主要局限于亚洲温带地区的属,本植物区系此成份仅有1属,马兰属Kalimeris,对本区区系性质几乎没有影响。

东亚分布及其变型

本植物区系此成份共有11属,包括木通属Akebia、猕猴桃属Actinidia等。这一类型的一些种类在林区植被亦占有一定的比重,如泡桐属Paulownia是一些群落的优势种或次优势种。

中国特有分布

本植物区系中,此类型的属较为缺乏,仅有1属,为杉属Cunninghamia。

4.4 上林至武鸣公路路域珍稀濒危和保护植物的统计分析

调查表明,上林至武鸣公路沿线区域内有国家二级保护植物金毛狗Cibotium barometz、樟树Brainea insignis2种,未发现有国家一级保护植物分布。

5 讨 论

(1)上林至武鸣公路路域共有种子植物293种,隶属于96科237属,占广西种子植物总科数(309科)、总属数(2011属)和总种数(9168种,含种下等级)的31%,12%和3%,科、属、种占全区的比例都不高,说明该区域植物种类不甚丰富。

(2)上林至武鸣公路路域植物中,木本植物中大戟科、蝶形花、桑科占优势,草本植物中菊科、禾本科、桃金娘科占优势;单种科所占比例较大,说明上林至武鸣公路路域种子植物受干扰较大,其分类群特征正处于变异过程中。

(3)从科的组成上,统计各地理成份所占比例,除18个世界分布科外,上林至武鸣公路路域野生种子植物区系以泛热带分布科最多,达44科,占总科数(96科)的45.8%,其次是北温带分布科有11科,占11.5%,合计共占总科数的57.3%,它们共同构成评价区种子植物区系的主体。若按(1)为世界分布科、(2)~(7)为热带分布为主的科、(8)~(14)为温带分布为主的科,则世界分布有18科,占总科数的19%,热带分布为主的有57科,占59.3%,温带分布为主的有21科,占21.7%;无中国特有科。可见上林至武鸣公路路域植物区系科的构成是以热带分布为主的科占明显优势,反映了南亚热带植物区系的特点。

(4)从属的组成上,热带分布属(2~7型)共183属,占总属数的77%;温带分布属(8 ~15)型,其中12和13型缺失)共53属,占总属数的33%,泛亚热带分布区类型占有明显优势,共有69属,所拥有的属数和种数是其他分布类型的属所不能比较的,热带亚洲分布类型也拥有较多的种数,共有23属,虽然温带亚洲分布型属、地中海区、西亚(或中亚)和东亚间断分布型属各有1个,但其种类已经适应了上林至武鸣公路沿线的自然环境。

(5)上林至武鸣公路路域植物区系R/T值为3.45。广西植物区系的R/T值[5]为3.04,评价区植物区系属的R/T值明显高于广西区系的总体水平,说明其植物区系属的热带性质比整个广西植物区系强。

(6)该区域有1个中国特有属,含有1种,分别占上林至武鸣公路路域种子植物总属数和总种数的0.4%和0.3%,中国特有属中的杉木属多为人工栽培,分布较广。

(7)上林至武鸣公路路域植物区系以常见和广泛物种分布为主,物种保护不敏感,区域绝大多数为常见和广泛分布属,无古老孑遗属分布。个体数量以归化或栽培植物绝对优势,人为干扰明显,区域为农业和林业生产集中区,与自然状态下相比,其植物区系的构成具有明显向栽培化区系转变特征。

(8)我国种子植物区系15个属的分布类型中的13个在上林至武鸣公路路域有分布,占全部类型的86%,反映了本区植物类型的复杂多样。上林至武鸣公路路域植物类型总体性质以泛热带分布属略占优势,然北温带分布有17属,东亚和北美间断分布有15属,说明其植物区系成分具有过渡性。

(9)上林至武鸣公路路域共有珍稀濒危和保护植物2种,分别是樟和金毛狗。通过加强本底资料调查,优先就地保护措施,在干扰程度严重的区域进行珍稀植物生境重建等植物保护措施,从而降低公路修建造成生境破碎化对珍稀植物保育带来的威胁。

[1] 周靖杰,吴建平,于 超. 公路对陆生脊椎动物影响的研究[J]. 野生动物,2011,32(2):90-94.

[2] 王梦恕. 21世纪的铁路[M]. 北京: 清华大学出版社,2001.

[3] 巫 涛,吴 毅,彭重华, 等. 湖南汝郴高速公路路域种子植物区系分析[J]. 中南林业科技大学学报,2011.

[4] 温远光,和太平,谭伟福. 广西热带和亚热带山地的植物多样性及群落特征[M]. 北京: 气象出版社,2001.

[5] 薛跃规. 广西热带植物区系[M]. 桂林: 广西师范大学出版社,2000.

[6] 李锡文. 中国种子植物区系统计分析[J]. 云南植物研究,1996, 18(4): 363-384.

[7] 吴征镒. 中国种子植物属的分布区类型[J]. 云南植物研究,1991, (增刊): 1-139.

[8] 广西植物研究所. 广西植物志(第一卷)[M]. 南宁: 广西科学技术出版社, 1986.

[9] 广西植物研究所. 广西植物志(第二卷)[M]. 南宁: 广西科学技术出版社, 2005.

[10] 覃海宁,刘 演. 广西植物名录[M]. 北京: 科学出版社, 2005.

[11] 吴征镒,周浙昆,李德铢. 世界种子植物科的分布区类型系统[J]. 云南植物研究,2003,25(3): 245 -257.

[12] 伍 谦. 高速公路边坡植草护坡的根固效应研究[J]. 中南林业科技大学学报,2011,31(11): 106-109.

Study on fl ora of seed plants in Shanglin-Wuming second class highway,Guangxi

MAO Zhi-gang1, WANG Zhen-xing1,2, LU Yu2,3, LI Yun-tao1
(1. Guangxi Transportation Research Institute, Nanning, 530007, Guangxi, China; 2. Key Lab. for Rare and Endangered Species of Flora and Fauna and Ecology and Environmental Protection co-constructed by China of Education Ministry and Guangxi province,Guilin 541004, Guangxi, China)

From April to May, 2013, the composition, areal-types and floristics characteristics of seed plants in Shanglin-Wuming second class highway were investigated on the basis of fi eld survey and identif i cation of specimen collection. The seed plants along highway were collected, there were 293 species of seed plants, belonging to 96 families and 237 genera, among of them 4 species are gymnosperm belonging to 3 families 3 genera, and 289 species are angiosperm belonging to 93 families and 234 genera; the tropical distribution families and the tropical distribution general make up chief l y in total families and total genera, which accounted for 59.3%and 77% respectively. The above information indicates that this area is a transitional region from tropical zone to south subtropical zone.

seed plants; fl ora; phytogeography; Shanglin-Wuming second class highway

S773.3

A

1673-923X(2014)08-0019-06

2014-03-07

珍稀濒危动植物生态与环境保护省部共建教育部重点实验室项目(桂科能1001Z013)

毛志刚(1969-),男,硕士,高级工程师,研究方向,主要从事环境保护工作;E-mail:jtmzg@126.com

[本文编校:吴 彬]

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