湖北京山对节白蜡自然保护区种子植物区系研究

蒲云海 梅浩 陈芬 曹国斌 郝涛 肖利 刘瑛

摘 要： 通过对京山对节白蜡自然保护区进行野外调查及文献检索，分析其植物物种组成和区系地理成分。结果显示：保护区共有种子植物133科496属939种。区系组成中，在科的层次上，Compositae为保护区内含植物种类数最多的科；在属的层次上，Polygonum为含植物种数最多的属，种的层次上，Fraxinus hupehensis为保护区内绝对优势植物，分布范围极其广泛，从保护区的最低海拔到最高海拔均有分布，并多区域形成群落。初步探讨了该地区植物区系的性质：区系成分具有复杂性和多样性，拥有中国种子植物分布区类型科级水平的12个类型，属级水平的15个类型，各类热带成分共164属，占总属数的37.44%；各类温带分布类型（不包括中国特有分布）共264属，占总属数的60.27%，植物区系偏重于温带性质，具有亚热带向温带过渡的特点。保护区内特有性较突出，有中国特有分布有10属，特别是大洪山南麓区域特有种—Fraxinus hupehensis分布范围极其狭窄，仅分布于京山县和钟祥市接壤的大洪山余脉伸入部分形成的低山高丘类型地区。

关键词： 对节白蜡自然保护区；种子植物区系；京山县

中图分类号：Q948.5 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2014）04-0028-05

湖北京山对节白蜡自然保护区位于大洪山南麓，地处鄂中低山丘陵区和江汉平原的过渡地带，由虎爪山对节白蜡自然保护小区和天宝寨自然保护小区合并而建。虎爪山对节白蜡自然保护小区和天宝寨自然保护小区分别于2002年、2003年由湖北省人民政府办公厅批准建立。保护区类型为“野生生物类”中的“野生植物类型”自然保护区，主要保护对象为Fraxinus hupehensis及其原生地。保护区森林植被属中亚热带常绿阔叶林地带[1]。针对大洪山南麓植物多样性的研究更是鲜见报道，仅殷小霞等对其野生植物资源调查研究进行过报道[2]。开展京山对节白蜡自然保护区种子植物区系进行研究，以期为大洪山南麓植物资源的保护提供理论依据，并为大洪山南麓地区植物的起源、发生和演化过程以及植物多样性和濒危物种状况的进一步深入地、准确评价提供基础数据。

1 研究区域概况

湖北京山对节白蜡自然保护区地处鄂中低山丘陵大洪山系向南延伸之余脉，总面积为3 043.7 hm2。分为东西两片，东片面积为1 883.98 hm2，地理坐标为东经112°50′53.4″～112°56′46.3″，北纬31°0′40.4″～31°05′44.2″，西片面积为1 159.72 hm2，区内地质构造为淮阳山字型构造[3]，最高海拔566 m，最低海拔148 m。属亚热带湿润气候区，日照充足、热量丰富、无霜期长、雨量充沛；年均气温16.1 ℃，极端高温40.3 ℃，极端低温-17.3 ℃；年均降雨1 067.1 mm，70%集中在4～8月；年均蒸发量1 549.2 mm；全年无霜期240.6 d。保护区内最低点位于东片，海拔为148 m，最高点为西片虎爪山，海拔为566 m。区内土壤类型多样，共有黄棕壤和石灰土2个土类，黄棕壤、棕色石灰土和黑色石灰土3个亚类，石英砂质黄棕壤等4个土属，21个土种。

2 研究方法

2.1 物种资源的调查方法

2013年4个不同季节按照植物的物候期广泛采集植物标本，鉴定，并结合历史资料记载[4]，确定植物物种种类。

2.2 统计分析方法

科级区系成分分析采用世界种子植物科的分布区类型系统[5]进行统计，属级区系成分分析以种子植物属的分布区类型系统进行统计[6-8] 。

3 结果与分析

3.1 植物区系成分分析

3.1.1 物种组成

保护区种子植物共有133科496属939种，其中裸子植物4科12属12种；被子植物129科484属927种。保护区种子植物分别占湖北省种子植物总科数的66.5%、总属数的36.61%、总种数的16.62%。由此可见，京山对节白蜡自然保护区的植物区系是湖北省植物区系的重要组成部分，并在湖北省的种子植物区系中占有重要的地位。按照科级水平含植物种数的多少顺序排列，Compositae是最大的科，含植物74种，占总种数的7.88%，其次为Gramineae，含植物65种；按照属级水平含植物种数的多少顺序排列，Polygonum是含物种数最多的属，含18属，其次为Viola、Clematis，分别含物种数为15种13种。在物种水平上来看，Fraxinus hupehensis为保护区内最优势的物种，在保护区内分布广泛，并在多个区域形成纯林，也常与Ulmus parvifolia、Quercus variabilis、Pistacia chinensis、Paliurus hemsleyanus、Dalbergia hupehana等落叶阔叶树种混生。

根据各科在保护区内所含种数，将其分成单种科、寡种科（2-10种）、中等科（11～20种）、较大科（21～50种）和大型科（>50种）（见表1）。由此可见，该地区种子植物区系主要是由寡种科的植物组成的。

3.1.2 区系特征分析

（1）科的区系特征：保护区共有种子植物133科，归入12个分布区类型见表2，缺温带亚洲、 地中海区、西亚至中亚、中亚3个分布区类型。

在科的区系组成中，各类热带分布类型共61科，占总科数的45.86%，包括泛热带分布、东亚（热带、亚热带）及热带南美间断分布、旧世界热带分布、热带亚洲至热带大洋州分布、 热带亚洲至热带非洲分布、热带亚洲分布；温带分布区类型包括北温带分布、东亚及北美间断分布、旧世界温带分布、东亚分布，共31科，共23.31%。由此可见，除去世界分布的科外，热带性科占优势，但是典型的热带分布不可匮乏，多为以热带为分布中心，延伸到亚热带甚至温带的科。在世界性分布的科中，有许多是主产温带地区的科。这表明区内植物区系具有热带植物区系向温带植物区系过渡的特点。

（2）属的区系特征：保护区种子植物土著属共486属，共分属15个分布区类型见表3，反映了该区域种子植物在属级水平上的多样性，区系形成和起源复杂。

在属的区系特征分析中，由于世界分布属在确定植物区系的热带或温带性质时意义不大，故在分布区类型统计时没有计算当地总属数的百分比。

热带分布类型。热带分布类型主要包括泛热带分布及其变型、热带亚洲和热带美洲间断分布、旧世界热带分布及其变型、热带亚洲至热带大洋洲分布及其变型、热带亚洲至热带非洲分布及其变型、热带亚洲（印度—马来西亚）分布及其变型。共有164属，占总属数的37.44%。其中，泛热带分布及其变型有90属，表明保护区位于北亚热带向南暖温带过渡地带。热带亚洲和热带美洲间断分布有6属，这些属是保护区植被的建群种的重要组成部分。旧世界热带分布及其变型有23属，本类型中的Albizia的A.kalkora、Alangium的A.chinense和A. platanilolium多出现于河岸边及林缘；Pittosporum物种是森林植被中常见的常绿灌木，P. truncatum在保护区局部区域成群落分布。虽然该类型在本区域所占的比重不大，但大多数属的种类是本区各类森林植被的主要伴生种。热带亚洲至热带大洋洲分布及其变型有15属，Cymbidium中的C. goeringii分布范围较大，多分布在栎类树木的杂木林下，在晒播岭成群落分布，种群密度达70株/m2。热带亚洲至热带非洲分布及其变型有11属，该类型中的Miscanthus种类是河流河漫滩主要群落类型的优势种，Arthraxon种类是森林植被常见种类。Hedera种类攀缘于岩石及树干上，林中较为常见，Myrsine种类在保护区双泉寨分布较广。Glycin中的G.soja在保护区内的杉树湾路旁和柳门口沟边种群数量较大，局部成片分布。热带亚洲分布及其变型有19属，该类型中许多属的种类在区内森林群落组成中具有重要作用。有Lindera、Sarcandra、Gynostemma、Camellia等。在本区的该分布类型中有一些的常绿木本成分，如Lindera。Broussonetia为本区常见种之一，在保护区局部林缘处呈群落分布。本分布类型还有较多的藤本植物，如Paederia、Pueraria等。

温带分布类型。温带分布类型主要包括8北温带分布及其变型、东亚和北美间断分布、旧世界温带分布及其变型、温带亚洲分布、地中海区、西亚至中亚分布、中亚分布、东亚分布及其变型，共计264属，占总属数的60.27%。其中北温带分布及其变型有108属，为最大的属的分布区类型。在108属中，木本植物属绝大多数为落叶树木，大部分是地带性森林植被的优势种或建群种，如Pinus、Cupressus、Acer、Quercus、Ulmus、Juglans等，并构成了群落的乔木层。灌木层主要由Elaeagnus、Rhus等组成几乎在各类群落中都有分布。Viburnum、Rosa中的许多种类常构成森林群落的灌木层。草本植物较为丰富，Compositae的Artemisia在本分布类型中种类较多、分布普遍，本区植物群落组成上具有较大意义的还有Deyeuxia等。它们分别在自然保护区各种植被类型中具有不同的作用。东亚和北美间断分布33属，这些属中许多是古老或原始科的代表，如Liquidambar、Illicium、Schisandra等。旧世界温带分布42属，主要为1、2年生和多年生草本植物，木本植物主要为Rosaceae、Rhamnaceae、Oleaceae、Ulmaceae等中的少数植物。温带亚洲分布11属，多为草本植物，是该区系重要的草本成分。地中海区、西亚至中亚分布和中亚分布分别数量少，在本地区群落组成上意义不大。东亚分布及其变型65属，许多木本植物种类，除裸子植物的几个属外，全部都为落叶植物，其中Hovenia、Platycarya、Kalopanax、Pterocarya的种类为落叶阔叶林中的优势种。

中国特有分布。该分布类型在本区共10属，占总属数的2.06%，均为仅含1～4种的单型属或少型属。单型属包括Sargentodoxa、Fortunearia、Pteroceltis、Poncirus、Tetrapanax、Thyrocarpus等7属。少型属包括Cunninghamia、Speranskia、Chimonanthus 3属。

综合对属的地理成分的统计分析显示：温带成分占优势，热带成分丰富，且热带成分中以泛热带分布为主，表明本植物区系温带性质明显，同时与热带成分有着十分密切的联系，说明该地区在区系起源上可能有过比较繁盛的热带过程，同时又说明本区系具有植物交汇的特点。

3.2 珍稀濒危植物

保护区共有国家珍稀濒危保护野生植物[9-12]15种。其中，国家Ⅱ级重点保护野生植物2种：Fagopyrum dibotrys、Glycine soja；有国家珍稀濒危保护植物（第一批）》3种：Juglans regia、Ptemceltis tatarinowii等。有国家珍稀濒危保护植物（第二批）》1种：Fraxinus huPehesis；列入《濒危野生动植物国际贸易公约》的附录植物9种：Bletilla striata、Calanthe graciliflora、Calanthe discolor、Cephalanthera falcata、Cymbidium faberi、Cymbidium goeringii、Goodyera repens、Habenaria ciliolaris、Platanthera minor。说明自然保护区珍稀濒危植物种类较多，物种具有古老性、珍稀濒危性和代表性，具有我国中亚热带植物区系的明显特征，在生态、遗传和经济方面均具有极高的科研价值和保存价值。

4 结论

4.1 植物地理成分复杂多样

京山对节白蜡自然保护区种子植物科的分布区类型有12个；属级的分布区类型有15个，且多变型，同时各种地理成分相互渗透，充分显示了该地区植物区系成分的复杂性和过渡性的特点。

4.2 植物区系具有古老、原始和残遗的性质

本区系集中了许多古老和原始的科、属，也包含了大量的单型属和少型属。此区第三纪古老植物较多，同第三纪以前的孑遗成分以及后来繁衍的种系，交汇形成区域内现代的植物区系景观，该区可能是我国第三纪植物区系重要保存地之一。在裸子植物中，有发生在三叠纪的Pinus等；在被子植物中，有许多在白垩纪就已经形成的原始类型，如Ranunculaceae、Menispermaceae、Betulaceae、Ulmaceae等。另外，保护区内珍稀濒危物种较多，达15种。可见，该区植物区系有着显著的古老、原始和残遗的性质。

4.3 特有性较为突出

自然保护区内有中国特有属有10属，占总属数的2.28%，其中，单种特有属有7属，少种特有属有3属。

Fraxinus hupehensis为大洪山南麓的区域特有种，分布范围极其狭窄，仅分布于京山县和钟祥市接壤的大洪山余脉伸入部分形成的低山高丘类型地区[13]，在保护区内分布范围广，几乎覆盖整个自然保护区，从保护区最低海拔148至最高海拔566 m都有分布。本文对保护区虎爪山片胸径≥20 cm或价值在2 000元以上的Fraxinus hupehensis进行了调查统计，共7 126株，且在保护区内部分区域形成纯林，也多与Pistacia chinensis等落叶阔叶树种混生形成群落，形成了该地区特有的植被类型。

4.4 温带性质为主，也有较丰富的热带成分

保护区内有各类热带成分164属，占总属数的37.44%，各类温带成分（不包括中国特有分布）264属，占总属数的60.27%；中国特有分布有10属，占总属数的2.28%，表明植物区系以温带性质为主，具亚热带向温带过渡的特点。同时各种地理成分相互渗透，充分显示了该地区植物区系成分的复杂性和过渡性的特点。

参 考 文 献

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（责任编辑：唐 岚）