云南海子坪省级自然保护区种子植物区系特征

2014-09-16 03:22郑进烜卢珍红
福建林业科技 2014年3期
关键词:属数植物区系种数

郑进烜,卢珍红

(1.云南省林业调查规划院,云南 昆明 650051; 2.云南省野生动植物资源监测中心,云南 昆明 650051; 3.云南省农业科学院花卉研究所,云南 昆明 650205)

云南海子坪省级自然保护区种子植物区系特征

郑进烜1,2,卢珍红3

(1.云南省林业调查规划院,云南 昆明 650051; 2.云南省野生动植物资源监测中心,云南 昆明 650051; 3.云南省农业科学院花卉研究所,云南 昆明 650205)

选择典型线路和地段对云南海子坪省级自然保护区进行系统的标本采集和考察,从科、属、种对保护区种子植物区系特征进行研究。结果表明:①保护区种子植物种类丰富,有143科502属1046种(含种下等级);②保护区有中国特有科1科(珙桐科)和东亚特有科9科,说明该区地质历史和植物区系的古老性和独特性;③保护区种子植物区系呈现温带性质,属于东亚植物区系中的华中植物区系。

种子植物;植物区系;海子坪自然保护区

植物区系是指一定地区或国家所有植物种类的总和,是植物界在一定的自然地理条件下,特别是在自然历史条件综合作用下发展演化的结果[1]。开展某一特定区域的植物区系研究对于揭示和解决植物系统学、植物地理学和植物保护等方面问题具有重要的意义。海子坪自然保护区地处乌蒙山区和滇东北的边缘,于1984年经云南省人民政府批准成立,以保护天然毛竹林(From.Phyllostachysedulis)、水竹林(From.Phyllostachysheteroclada)、筇竹林(From.Qiongzhueatumidissinoda)、珙桐林(From.Davidiainvolucrata)、小熊猫(Ailurusfulgens)等野生动植物为主的野生植物类型保护区。保护区野生植物资源丰富,研究该区域植物区系的地理成分,为进一步研究滇东北乃至整个乌蒙山区的植物区系起源、演化和保护野生植物资源奠定基础,促进植物多样性及生态环境的保护。

1 自然地理概况

云南海子坪省级自然保护区位于滇东北彝良和威信2县的交界处,北面与四川接壤,离云南省彝良县牛街区50 km,离最近的洛旺乡17.5 km。地理位置在东经104°39′—104°45′、北纬27°51′—27°54′之间,总面积2782 hm2。保护区山脉属乌蒙山系,海拔1777 m的大雪山在保护区的东部,区内海拔在1230~1709 m,相对高差不大,地势较平缓,坡度在15°~45°之间[2-3]。

保护区属于中亚热带气候,冬季受东南季风影响,热量水分及其季节特点不同于云南高原,而与具有我国东部型季风气候特点的贵州相似[4]。气候温暖湿润,年平均气温约19 ℃,年均降水量900~1600 mm,相对湿度85%,灾害性天气很少,无霜天数达321 d[3,5-6]。土壤主要由紫色砂岩发育形成的紫色土和黄壤为主,类型简单,土层较厚,腐植质含量高,呈酸性反应,有利于森林植被的世代繁衍。

按照《云南植被》[7]和《中国植被》[8]区划,保护区以亚热带湿性常绿阔叶林为主要植被类型,依据调查结果分别划分为典型常绿阔叶林、常绿和落叶阔叶林、竹林和草甸等4个植被型。在森林植被类型中,以壳斗科(Fagaceae)、樟科(Lauraceae)、山茶科(Theaceae)、杜鹃花科(Ericaceae)、冬青科(Aquifoliaceae)和禾本科(Poaceae)等植物为优势科。

2 研究方法

野外作业于2006年9月—2008年7月在海子坪自然保护区范围内选择典型线路和地段进行系统的标本采集和考察,共采集标本3275份;内业标本依据《中国植物志》[9]、《中国高等植物图鉴》[10]、《云南植物志》[11]、《云南树木志》[12]、《四川植物志》[13]、《贵州植物志》[14]等文献资料进行鉴定,编写海子坪保护区种子植物系统名录,运用吴征镒确定的科、属、种分布区类型方法[15-18]进行统计与排序。

3 结果与分析

3.1 种子植物组成

根据整理统计的植物名录,海子坪自然保护区共有种子植物143科502属1046种(含种下等级),其中:裸子植物1科1属1种,被子植物142科501属1045种。被子植物中,双子叶植物122科400属869种,单子叶植物20科101属176种,详见表1。

表1 海子坪自然保护区种子植物数量统计

3.2 科的区系特征

3.2.1 科的分布区类型 按照文献[15-16]对世界种子植物科分布区类型进行划分,将海子坪自然保护区种子植物143科分为11种类型(表2)。世界分布有48科,占保护区总科数的33.57%,是该区分布科最多一种类型;泛热带分布有39科,占总科数的27.27%,是该区除世界分布科外最多的一种类型;北温带分布有25科,占总科数的17.48%;热带亚洲、热带美洲间断分布有11科,占总科数的7.69%;东亚分布的有9科,占总科数的6.29%;东亚及北美间断分布的有4科,旧世界热带、热带亚洲至热带大洋洲间断分布各2科,热带亚洲分布的只有清风藤科(Sabiaceae),旧世界温带的类型分布的只有川续断科(Dipsacaceae);珙桐科(Davidiaceae)为海子坪自然保护区中国特有科。热带分布55科、温带分布40科,分别占总科数的38.46%、27.97%。科的热带与温带成分之比为1.38∶1,说明该区系以亚热带至温带分布的科所占比例较大,并以热带科占优势,呈现出具有热带性质稍强的植物区系特征。

保护区有中国特有科珙桐科,该科作为保护区单型科,起源于早期古北大陆东部,为中国华中至横断山区特有,处于孑遗状态,说明该区域植物区系具有古老性和独特性;另外有领春木科(Eupteleaceae)、水青树科(Tetracentraceae)、连香树科(Cercidiphyllaceae)、猕猴桃科(Actinidiaceae)、旌节花科(Stachyuraceae)、十齿花科(Dipentodontacea)、鞘柄木科(Toricelliaceae)、青荚叶科(Helwingiaceae)、桃叶珊瑚科(Aucubaceae)等东亚特有科9科,占全部东亚特有科的28.13%,表明保护区为东亚植物区系的一部分,与东亚植物区系的发源密切相关。

表2 海子坪自然保护区种子植物分布区类型

3.2.2 科的数量结构 对保护区种子植物科的数量结构进行统计分析,结果见表3。在统计的植物科中,含50种以上的科有3科,即禾本科(Poaceae)(87/53,为属/种,下同)、菊科(Compositae)(78/45)、蔷薇科(Rosaceae)(71/21),共119属236种,占总属数的23.71%、总种数的22.56%;含20~49种的科有8科,共78属182种,占总属数的15.54%、总种数的17.40%;含10~19种的科有19科,共117属253种,占总属数的23.31%、总种数的24.19%。这些大科或较大科对海子坪自然保护区种子植物区系的性质和植被群落组成、结构和特点起着十分重要的作用,是构成该区种子植物区系的主要科。另外,只含1种的科有33科,如水青树科(1/1)、十齿花科(1/1)和珙桐科(1/1)等单型科,它们是中国或东亚特有科,在系统发育上是比较孤立或古老的类群。

3.3 属的区系特征

3.3.1 属的分布区类型 按照吴征镒[18-19]对中国种子植物区系属分布区类型的划分,将海子坪自然保护区640属的分布区类型,划分为15个分布类型(表2)。该区各分布类型中,世界分布属有46属,占总属数的9.16%;热带分布有176属,占总属数的35.06%;温带分布280属,占总属数的55.78%,其中:北温带分布(含其变型)所含属数最多,有113属,占总属数的22.51%,东亚分布(含其变型)次之,有77属,占总属数的15.34%。在保护区各类型属的地理成分中,以温带起源的植物区系比例最大,说明海子坪自然保护区植物区系具有温带性质,同时,与北温带植物区系和东亚植物区系具有非常密切的关系。另外,中国特有属24个,占总属数的4.78%,说明该区在起源中具有华夏区系的古老和特殊性。

3.3.2 属的数量结构 对保护区种子植物属的数量结构进行统计分析,结果见表4。含10种以上的属有5个,即悬钩子属(Rubus)(18,为种数,下同)、杜鹃属(Rhododendron)(18)、蓼属(Polygonum)(12)、珍珠菜属(Lysimachia)(11)、菝葜属(Smilax)(11),共70种,占总属数的1.00%、总种数的6.69%;6~10种的属有22个,共163种,占总属数的4.38%、总种数的15.58%;2~5种的属有188个,共526种,占总属数的37.45%、总种数的50.29%。另外,仅有1种的属有287个,共287种,占总属数的57.17%、总种数的27.44%,比例较大的单属单种种子植物是构成保护区生物多样性的重要组成部分。

表3 海子坪自然保护区种子植物科的数量结构

3.4 种的区系特征

植物种作为植物区系地理学的基本研究对象,通过种的分布区类型的研究可以进一步确定一个具体植物区系的地带性质和地理起源[1]。海子坪自然保护区共有野生种子植物1046种,参照吴征镒属的分布区划分方法,根据种的现代地理分布特征,划分为15个类型(表2)。

世界分布14种,占总种数的1.34%,全部为草本,在保护区内一般都分布于林缘、路边等有人为影响的地方。如荩草(Arthraxonhispidus)、小婆婆纳(Veronicaserpyllifolia)、繁缕(Stellariamedia)、丝草(Potamogetonpusillus)等物种。

表4 海子坪自然保护区种子植物属的数量结构

热带分布160种,占总种数的15.30%。以热带亚洲分布的种类最多,共109种,占总种数的10.42%,主要分布在各个层次的森林群落,是构成该区原生植被的主要组成成分,表明热带分布成分具有显著的次生性质。如球花荚蒾(Viburnumglomeratum)、茶(Camelliasinensis)、西南菝葜(Smilaxbockii)、楼梯草(Elatostemainvolucratum)等物种。

温带分布872种,占总种数的83.37%。以中国特有种的种类最多,共602种,占总种数的16.92%,是保护区种子植物区系的主要组成部分,体现了保护该区域的重要价值;东亚分布的种类共177种,占总种数的16.92%,这些物种是构成保护区常绿阔叶林的重要组成部分,如毛果黄肉楠(Actinodaphnetrichocarpa)、全腺润楠(Machilusholadena)、暗绿杜鹃(Rhododendronatrovirens)、大果花楸(Sorbusmegalocarpa)、白檀(Symplocospaniculata)、坚木山矾(Symplocosdryophila)等;另外,北温带分布的种类共75种,占总种数的7.17%,这些物种主要是阳性草本,在一定程度上反映了该保护区具有亚热带的过渡性质,如野青茅(Deyeuxiaarundinacea)、大羊茅(Festucagigantea)、剪股颖(Agrostisclavata)、路边青(Geumaleppicum)、短柄草(Brachypodium)、竹叶草(Oplismenuscompositus)等物种。

4 结论

4.1 植物种类与特有类型丰富

保护区种子植物种类丰富,有种子植物143科502属1046种。科划分为11个类型,属可划分为15个类型和20个变型,种可划分为15个类型和8个变型。该区有中国特有科珙桐科;东亚特有科有9科,占全部东亚特有科的28.13%;中国特有属24属,占总属数的4.78%;中国特有种602种,占总种数的57.55%。

4.2 种子植物地理成分复杂

保护区分布有中国种子植物属、种的15大分布类型,并且在各分布区类型中存在有大量的变型和间断分布类型,同时保护区植物特有种主要以华中为分布中心向外扩散的物种,植物区系成分属于典型的中国-日本植物区系的一部分,说明了该保护植物区系成分的复杂性和重要性。

4.3 植物区系呈现温带性

保护区温带分布40科280属872种,分别占各总数的27.97%、55.78%、83.37%,整体呈现出较强的温带性。在11个科分布区类型中,热带和温带分布的科共95科,其中热带主要以泛热带和热带亚洲、热带美洲间断分布成分为主,而温带则以北温带分布和东亚分布成分为主,两者较为相近,也呈现出明显的热带到温带过渡的趋势。另外,十齿花科在保护区的出现,在一定程度上进一步说明了该区植物区系由亚热带向温带的过渡性质。根据保护区种子植物的分布,泛热带成分多分布于海拔较低的各种次生环境中,北温带分布多分布于海拔较高的草甸、林缘和次生林中,两者都具有显著的次生性质,均出现在保护区的林缘、路边等有人为影响的区域;而东亚成分和热带亚洲成分,则主要分布于保护区远离人为干扰的原生生境中,说明保护区种子植物区系具有一定的自然历史渊源[4]。

4.4 植物区系成分具有一定的古老性

保护区内只含1种的33科中,单型科珙桐科和东亚特有科的水青树科、十齿花科,均在分类学地位上较为孤立或在起源上较为古老。珙桐科为中国特有科,是第三纪古热带植物区系的孑遗植物;水青树科为东亚特有科,是典型的第三纪孑遗植物;十齿花科为东亚特有科。表明该保护区植物区系具有古老性。同时,保护区还分布有木兰科、八角科、壳斗科等较为古老的科,它们的存在进一步表明植物区系的古老性和独特性。

[1]吴征镒,王荷生.中国自然地理,植物地理:上册[M].北京:科学出版社,1983:1-125.

[2]云南省林业调查规划院.云南自然保护区[M].北京:中国林业出版社,1989.

[3]郑进烜,董文渊,陈冲,等.海子坪天然毛竹林的现状及保护价值初探[J].竹子研究汇刊,2007,26(1):50-53.

[4]丁莉,杜凡,王娟,等.云南昭通北部地区种子植物区系[J].云南植物研究,2008,30(2):139-145.

[5]郑进烜.海子坪天然毛竹无性系种群生长规律系统研究[D].昆明:西南林学院,2008.

[6]郑进烜,董文渊,陈冲.海子坪天然毛竹无性系种群分布格局研究[J].西北林学院学报,2010,25(1):30-34.

[7]吴征镒,朱彦丞.云南植被[M].北京:科学出版社,1987.

[8]吴征镒.中国植被[M].北京:科学出版社,1980.

[9]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1956-2006.

[10]中国科学院昆明植物研究所.云南植物志[M].北京:科学出版社,1976-2006.

[11]中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴[M].北京:科学出版社,1979.

[12]徐永椿.云南树木志[M].昆明:云南科技出版社,1990.

[13]方文培.四川植物志[M].成都:四川科学出版社,1990.

[14]《贵州植物志》编委会.贵州植物志[M].贵阳:贵州人民出版社,1990.

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[16]吴征镒.《世界种子植物的分布区类型系统》的修订[J].云南植物研究,2003,25(5):535-538.

[17]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.

[18]吴征镒.中国种子植物属的分布区类型的增刊和勘误[J].云南植物研究,1993(增刊Ⅳ):141-178.

The Flora of Seed Plants in Haiziping Natural Reserve of Yunnan Province

ZHENG Jin-xuan1,2,LU Zhen-hong3

(1.ForestInventoryandPlanningInstituteofYunnanProvince,Kunming650051,Yunnan,China;2.WildlifeandplantResourcesMonitoringCenterofYunnanProvince,Kunming650051,Yunnan,China;3.FlowerResearchInstitute,YunnanAcademyofAgriculturalSciences,Kunming650205,Yunnan,China)

Base on selecting lines and lots of typical for specimen collection and investigation in Haiziping natural reserve of Yunnan province,analysis and research the flora of seed plants in natural reserve from families,genus and species.The results showed that:①There are totally 1046 species(including subspecies level) of seed plants belonging to 502 genus and 143 families,indicating that the flora is rich in species.②There are 1 family endemic to China and 10 families endemic to East Asia,indicated that geological history and flora is ancient and unique.③The flora of seed plants showed an obvious temperate feature,belonging to the Central China region of East Asian flora.

seed plants;flora of plants;Haiziping natural reserve of Yunnan province

10.13428/j.cnki.fjlk.2014.03.018

2013-10-23;

2013-11-08

郑进烜(1981—),男,福建大田人,云南省林业调查规划院工程师,硕士,从事自然保护区、生物多样性保护和竹类研究工作。E-mail:zjx3410@163.com。

卢珍红(1982—),女,福建永定人,云南省农业科学院花卉研究所助理研究员,硕士,从事花卉栽培与生理研究工作。E-mail:lzh9836@163.com。

S759.9;Q948.5

A

1002-7351(2014)03-0080-06

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