李文明, 辛建攀, 田如男
(南京林业大学 风景园林学院, 南京 210037)
华东地区国家重点保护野生植物区系研究
李文明, 辛建攀, 田如男
(南京林业大学 风景园林学院, 南京 210037)
在野外调查和文献资料查阅的基础上,整理出华东地区国家重点保护野生植物名录,并对该地区的植物种类组成和区系成分进行分析。结果表明:该地区共有国家重点保护野生植物42科69属94种,其中被子植物30科49属60种,裸子植物7科14属22种,蕨类植物5科6属12种。该地区国家重点保护野生植物区系成分复杂,起源古老,特有现象明显;区系以热带分布和温带分布为主,具有明显的过渡特征。区系丰富度和相似度分析表明,赣、浙、闽、皖的国家重点保护野生植物种类较丰富,且关系密切;苏、沪的国家重点保护野生植物种类较少,与其他省份关系疏远;鲁的国家重点保护野生植物种类最少,与其他省无相同的科、属、种。研究旨在对华东地区国家重点保护野生植物区系进行初步研究,为该地区的植物保护和合理开发利用提供参考。
华东地区;国家重点保护植物;野生植物;区系特征
我国是世界上植物资源最多、生物多样性最丰富的国家之一,约有3万种高等植物,居世界第3位[1]。近年来,由于过度和盲目开发利用,植物资源受到严重威胁,导致其分布区减小,甚至濒临灭绝[2-3]。植物资源是重要的自然资源和生态资源,在国民经济和社会发展中具有重要地位和作用,对维持区域可持续发展、维护生态平衡、改善自然环境和保护物种生物多样性具有重要意义[4-5]。
华东地区位于我国东部,地跨113°34′~122°42′E、23°33′~38°24′N,地形以丘陵、盆地和平原为主,属亚热带湿润性季风气候和温带季风气候。该地区南北跨度较大,气候差异明显。独特的地理位置和复杂的气候环境使得该地区具有较为丰富的野生植物资源。从已有资料来看,相关学者从资源调查[6-7]、区系特征[8-9]以及资源保护[10-11]等方面对国家重点保护植物进行了研究,但对有关华东地区国家重点保护野生植物较为全面的研究尚未见报道。因此,本文以华东地区国家重点保护野生植物为研究对象,对其种类组成和区系成分进行分析研究,以期为该地区的植物保护和合理开发利用提供科学的理论依据。
本文以国务院1999年8月4日正式批准公布的《国家重点保护野生植物名录(第一批)》[12]为依据,查阅相关文献资料[13-15]和中国数字植物标本馆(http://www.cvh.org.cn)并结合实地调查,整理出华东地区国家重点保护野生植物名录。根据吴征镒等[16-18]对中国种子植物科、属分布区类型的划分方法对华东地区种子植物科、属的分布区类型进行划分,依据吴兆洪和秦仁昌[19]的分类系统对该地区蕨类植物科、属的分布区类型进行统计分析。由于世界分布科、属不能反映华东地区自然环境的特异性,进行分布区类型分析时将其排除。另外,根据藏敏等[14]的方法计算华东地区各省(市)植物区系综合指数,依据王荷生[20]所拟定的相似性系数等级对6个省和上海市的科、属、种相似性进行分析。
表1 华东地区国家重点保护野生植物及其分布
(续表1 Continued Table 1)
科Family种名Species分布Distribution鲁L苏S皖W赣G浙Z沪H闽M保护级别Protectionlevel普通野生稻Oryzarufipogon++Ⅱ中华结缕草Zoysiasinica++++++Ⅱ拟高粱Sorghumpropinquum+Ⅱ桦木科Betulaceae普陀鹅耳枥Carpinusputoensis+Ⅰ天台鹅耳栎Carpinustientaiensis+Ⅱ天目铁木Ostryarehderiana++Ⅰ壳斗科Fagaceae台湾水青冈Fagushayatae+Ⅱ榆科Ulmaceae长序榆Ulmuselongata++++Ⅱ榉树Zelkovaserrata+++++Ⅱ大叶榉树Zelkovaschneideriana+Ⅱ蓼科Polygonaceae金荞麦Fagopyrumdibotrys+++++Ⅱ睡莲科Nymphaeaceae莲Nelumbonucifera++++Ⅱ莼菜Braseniaschreberi+++Ⅰ贵州萍蓬草Nupharbornetii+Ⅱ连香树科Cercidiphyllaceae连香树Cercidiphyllumjaponicum+++Ⅱ木兰科Magnoliaceae落叶木莲Manglietiadecidua+Ⅰ厚朴Magnoliaofficinalis++++Ⅱ凹叶厚朴Magnoliaofficinalissubsp.biloba++++Ⅱ宝华玉兰Magnoliazenii+Ⅱ鹅掌楸Liriodendronchinense++++Ⅱ地枫皮Illiciumdifengpi+Ⅱ樟科Lauraceae楠木Phoebezhennan+Ⅱ闽楠Phoebebournei+++Ⅱ浙江楠Phoebechekiangensis++++Ⅱ樟树Cinnamomumcamphora++++++Ⅱ普陀樟Cinnamomumjaponicum+++Ⅱ舟山新木姜子Neolitseasericea+++Ⅱ伯乐树科Bretschneiderace-ae伯乐树Bretschneiderasinensis+++Ⅰ虎耳草科Saxifragaceae黄山梅Kirengeshomapalmata++Ⅱ蛛网萼Platycraterarguta++++Ⅱ金缕梅科Hamamelidaceae长柄双花木Disanthuscercidifoliusvar.longipes+++Ⅱ半枫荷Semiliquidambarcathayensis+++Ⅱ银缕梅Shaniodendronsubaequalum+++Ⅰ豆科Leguminosae格木Erythrophleumfordii++Ⅱ山豆根Euchrestajaponica++Ⅱ野大豆Glycinesoja++++++Ⅱ红豆树Ormosiahosiei+++++Ⅱ花榈木Ormosiahenryi++++Ⅱ芸香科Rutaceae黄檗Phellodendronamurense+Ⅱ川黄檗Phellodendronchinense++Ⅱ楝科Meliaceae红椿Toonaciliata+Ⅱ毛红椿Toonaciliatavar.pubescens++++Ⅱ卫矛科Celastraceae永瓣藤Monimopetalumchinense++Ⅱ槭树科Aceraceae羊角槭Aceryangjuechi++Ⅱ梓叶槭Acercatalpifolium+Ⅱ无患子科Sapindaceae伞花木Eurycorymbuscavaleriei++Ⅱ椴树科Tiliaceae紫椴Tiliaamurensis+Ⅱ瑞香科Thymelaeaceae土沉香Aquilariasinensis+Ⅱ蓝果树科Nyssaceae喜树Camptothecaacuminata++++Ⅱ珙桐Davidiainvolucrata+Ⅰ菱科Trapaceae野菱Trapaincisa+++++Ⅱ小二仙草科Haloragidaceae乌苏里狐尾藻Myriophyllumpropinquum+++Ⅱ伞形科Umbelliferae珊瑚菜Glehnialittoralis++++Ⅱ安息香科Styracaceae秤锤树Sinojackiaxylocarpa+++Ⅱ马鞭草科Verbenaceae苦梓Gmelinahainanensis+Ⅱ茜草科Rubiaceae香果树Emmenopteryshenryi+++++Ⅱ忍冬科Caprifoliaceae七子花Heptacodiummiconioides++Ⅱ
L:鲁;S:苏;W:皖;G:赣;Z:浙;H:沪;M:闽;“+”:某物种在该省份有分布
2.1 植物区系组成
从表1可知,该地区共有国家重点保护野生植物94种,隶属于42科69属。其中,我国特有种共有66种,如银杏、水杉、珙桐等,约占总种数的70.21%;非特有种相对较少,共有28种,如水蕨、金毛狗、红豆杉等。从保护级别来看,国家Ⅰ级保护植物种类较少,共有19种,如苏铁、莼菜、落叶木莲等;国家Ⅱ级保护植物共有75种,如黑桫椤、白豆杉、金钱松等,占总种数的79.79%。从种类组成来看,被子植物共有30科49属60种,占科、属、种总数的比例分别为71.43%、71.01%和63.83% ;裸子植物共有7科14属22种,占科、属、种总数的比例分别为16.67%、20.29%和23.40%;蕨类植物种类最少,共有5科6属12种。从分布地区来看,仅在1个省分布的物种共有37种,如黄檗、拟高粱、地枫皮等,占总种数的39.36%;在2、3、4、5个省分布的物种分别有12种、19种、16种、7种,分别占总种数的12.77%、20.21%、17.02%、7.45%;在6个省分布的物种仅有3种,分别为樟树、野大豆、中华结缕草,未发现在6个省和上海市均有分布的国家重点保护野生植物。
2.2 科属组成
根据华东地区国家重点保护野生植物各科所包含物种数,将包含物种数大于1种的科视为优势科[6]。该地区优势科共有19科,含46属71种,占科、属、种总数的比例分别为45.24%、66.67%及75.53%。红豆杉科(3属7种)和桫椤科(2属7种)所含种数最多,共5属14种,占属、种总数的比例分别为7.25%、14.89%。其次是松科(4属6种)、木兰科(4属6种)、樟科(3属6种),共11属18种,占属、种总数的比例分别为15.94%、19.15%。豆科(4属5种)和禾本科(4属4种)共8属9种,占属、种总数的比例分别为11.59%、9.57%。杉科(3属3种)、睡莲科(3属3种)、金缕梅科(3属3种)、榆科(2属3种)、桦木科(2属3种)、苏铁科(1属3种)共14属18种,占属、种总数的比例分别为20.29%、19.15%。虎耳草科(2属2种)、蓝果树科(2属2种)、楝科(1属2种)、槭树科(1属2种)、水蕨科(1属2种)、芸香科(1属2种)共8属12种,占属、种总数的比例分别为11.59%、12.77%。包含物种数仅1种的科共有23科,如水韭科、银杏科、三尖杉科等,占总科数的54.76%。
3.1 科的分布区类型
从表2可知,该地区国家重点保护野生植物科可以划分为10个分布区类型。
世界分布科共有12科,如蓼科、泽泻科、茜草科等。
热带分布科共有15科,占总科数的50.00%。其中泛热带分布科共有9科,如樟科、楝科、卫矛科等,占总科数的30.00%;东亚及热带南美洲间断分布科共有3科,分别为杉科、安息香科和马鞭草科,占总科数的10.00%;热带亚洲至大洋洲分布科仅有1科,为苏铁科,占总科数的3.33%;热带亚洲分布科共有2科,分别为乌毛蕨科、伯乐树科,占总科数的6.67%。
温带分布科共有13科,占总科数的41.94%。其中北温带分布科共有7科,如松科、槭树科、桦木科等,占总科数的23.34%;东亚及北美洲间断分布科共有2科,分别为木兰科及蓝果树科;东亚分布科共有4科,分别为三尖杉科、连香树科、水青树科和红豆杉科,占总科数的13.33%。
中国特有分布科仅有1科,为银杏科,占总科数的3.33%。
3.2 属的分布区类型
从表2可知,该地区国家重点保护野生植物属划分为12个分布区类型。
世界分布属共有2属,分别为莼属(Brasenia)、水韭属(Isoetes)。
热带分布属共有23属,占总属数的34.33%。其中泛热带分布属共有7属,如红豆属(Ormosia)、高粱属(Sorghum)、水蕨属(Ceratopteris)等,占总属数的10.45%;东亚及热带南美洲间断分布属仅有1属,为楠属(Phoebe),占总属数的1.49%;旧世界热带分布属共有2属,分别为石梓属(Gmelina)和格木属(Erythrophleum),占总属数的2.98%;热带亚洲至大洋洲分布属共有5属,如苏铁属(Cycas)、结缕草属(Zoysia)、狐尾藻属(Myriophyllum)等,占总属数的7.46%;热带亚洲和热带非洲分布属共有2属,分别为大豆属(Glycine)、毛茛泽泻属(Ranalisma);热带亚洲分布属共有6属,如沉香属(Aquilaria)、木莲属(Manglietia)、山豆根属(Euchresta)等,占总属数的8.96%。
温带分布属共有26属,占总属数的38.81%。其中北温带分布属共有9属,如槭属(Acer)、冷杉属(Abies)、鹅耳枥属(Carpinus)等,占总属数的13.43%;东亚及北美洲间断分布属共有7属,如莲属(Nelumbo)、木兰属(Magnolia)、鹅掌楸属(Liriodendron)等,占总属数的10.45%;旧世界温带分布属共有3属,分别为菱属(Trapa)、榉属(Zelkova)和荞麦属(Fagopyrum),占总属数的4.48%;东亚分布属共有7属,如黄檗属(Phellodendron)、黄山梅属(Kirengeshoma)、连香树属(Cercidiphyllum)等。
中国特有分布属共有18属,如珙桐属(Davidia)、酸竹属(Acidosasa)、秤锤树属(Sinojackia)、白豆杉属(Pseudotaxus)、伯乐树属(Bretschneidera)等,占总属数的26.87%。
表2 华东地区国家重点保护野生植物科属的地理分布区类型
表3 华东地区国家重点保护野生植物综合指数
4.1 区系丰富度
综合指数可以反映各省(市)国家重点保护野生植物区系的丰富程度。从表3可知,国家重点保护野生植物区系丰富程度由高到低依次为江西省>浙江省>福建省>安徽省>江苏省>上海市>山东省。由此可见,江西省、浙江省和福建省的国家重点保护植物种类较为丰富,其次是安徽省,江苏省、上海市和山东省较为贫乏。
4.2 区系相似性
相似系数可以反映各省(市)国家重点保护野生植物区系的亲缘关系。从表4可知:浙与赣、浙与皖、皖与赣、闽与浙、闽与赣的种相似系数Ss≥0.6491,表明其关系很亲近;闽与皖、苏与沪、苏与皖、苏与浙、苏与赣的种相似系数0.3014≤Ss≤0.4894,表明关系亲近;苏与闽、沪与皖、沪与浙的种相似系数0.2388≤Ss≤0.2609,表明关系比较亲近;沪与闽、沪与赣的种相似系数分别为0.1875、0.1471,表明关系比较疏远。山东省仅有1种国家重点保护野生植物,与其他省(市)无共同的科、属、种,相似系数均为0。
表4 华东地区国家重点保护野生植物相似度
1)植物种类丰富,但分布不均衡。华东地区国家重点保护野生植物共有42科69属94种,其中被子植物30科49属60种,裸子植物7科14属22种,蕨类植物5科6属12种。优势科所占比例较小,为45.24%,而优势科中属和种所占比例约为70%,表明优势科对该地植物区系组成起主导作用。江西省的国家重点保护野生植物种类最为丰富,其次是浙江省和福建省,这不仅受地理位置和气候环境等因素影响,还与相关部门制定的保护政策和法规有关。上海市的国家重点保护野生植物种类较为贫乏,这很可能是由于上海市经济迅速发展和城市化进程加快而导致野生植物资源受到了威胁[21-22]。因此,建议相关部门和单位积极制定省(市)重点保护野生植物名录,颁布相关法律法规,使植物保护的各项工作有法可依。
2)区系成分复杂,过渡特征明显。从科的地理分布类型来看,热带分布类型(50.00%)占绝对优势,其次是温带分布类型(41.93%),呈现出明显的热带性质,同时也具有较明显的温带性质;从属的地理分布类型来看,热带分布类型(34.33%)、温带分布类型(65.67%)均占较大比例,其中温带分布占优势地位,表明该区系呈现一定的温带向热带过渡的特征。另外,该区系特有现象明显,但是科、属、种水平上的特有现象并不平衡,特有科、属、种分别占该区系科、属、种总数的比例为3.33%、26.87%和70.21%。
3)区系起源古老。如蕨类植物中的桫椤、小黑桫椤、粗齿桫椤及中华水韭等起源于古生代,金毛狗起源于中生代三叠纪;裸子植物中的银杏起源于侏罗纪,白豆杉、榧树、长叶榧树、篦子三尖杉、福建柏、金钱松、华东黄杉及华南五针松等起源于白垩纪;被子植物中的莲、莼菜、贵州萍蓬草等起源于侏罗纪,闽楠、浙江楠、榉树、厚朴、凹叶厚朴、连香树、伞花木、半枫荷、长柄双花木及水青树等起源于第三纪,为该地区的国家重点保护野生植物区系的起源、演变和发展研究提供重要线索。
4)近些年来,随着人类对自然环境干扰程度的加强,生物多样性难以维系,越来越多的物种濒临灭绝[2]。因此,建议相关部门和单位制定省(市)级重点保护野生植物名录,定期进行植物资源调查;建立健全相关法律法规,完善植物资源监测和监督体系;建立专业的植物资源保护队伍,抢救和收集濒危植物;加强对自然保护区的建设和管理,保护植物的生存环境;加大科研力度,从技术层面为保护植物资源提供支撑。
[1]盛茂银,沈初泽,陈 祥,等. 中国濒危野生植物的资源现状与保护对策[J]. 自然杂志,2011,33(3):149-154.
[2]PIMM S L,RUSSELL G J,GITTLEMAN J L,et al. The future of biodiversity[J]. Science, 1995, 269(5222):347-350.
[3]REGAN H M,LUPIA R,DRINNAN A N,et al. The currency and tempo of extinction[J]. The American Naturalist, 2001, 157(1):1-10.
[4]傅立国. 中国植物红皮书——稀有濒危植物(第一册)[M]. 北京:科学出版社,1991:1-3.
[5]吴小巧,黄宝龙,丁雨龙. 中国珍稀濒危植物保护研究现状与进展[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2004, 28(2):72-76.
[6]张殷波,张晓龙,卢怡萌,等. 山西省重点保护野生植物资源及区系特征研究[J]. 植物研究,2013,33(1):18-23.
[7]李贤碧,许晓红,万建蓉,等. 贵州思南县国家野生重点保护植物资源研究[J]. 种子,2015,34(12):61-66.
[8]张殷波,马克平. 中国国家重点保护野生植物的地理分布特征[J]. 应用生态学报,2008,19(8):1670-1675.
[9]唐 兰,何 平,肖宜安,等. 中国西南地区珍稀濒危及国家保护植物区系地理[J]. 广西植物,2006,26(2):132-136.
[10]苑 虎,张殷波,覃海宁,等. 中国国家重点保护野生植物的就地保护现状[J]. 生物多样性,2009,17(3):280-287.
[11]陈玉凯,杨 琦,莫燕妮,等. 海南岛霸王岭国家重点保护植物的生态位研究[J]. 植物生态学报,2014,38(6):576-584.
[12]中华人民共和国国务院. 国家重点保护野生植物名录(第一批)[J]. 植物杂志,1999(5):4-11.
[13]苏小青,郑世群. 福建省的国家重点保护野生植物资源及其价值[J]. 国土与自然资源研究,2001(2):79-80.
[14]臧 敏,黄立发,李典友,等. 江西国家重点保护野生植物的时空分析[J]. 广西植物,2007,27(1):77-83.
[15]杨国栋,张开文,陈水飞,等. 南京重点保护野生植物资源调查初报[J]. 南京林业大学学报(自然科学版),2014,38(S1):62-64.
[16]吴征镒,周浙昆,李德铢,等. 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.
[17]吴征镒,周浙昆,孙 航,等. 种子植物分布区类型及其起源和分化[M]. 昆明:云南科技出版社,2006:1-566.
[18]吴征镒. 中国种子植物属的分布区类型增订和勘误[J]. 云南植物研究,1993(S4):141-178.
[19]吴兆洪,秦仁昌. 中国蕨类植物科属志[M]. 北京:科学出版社,1991:80-565.
[20]王荷生. 中国种子植物特有属的数量分析[J]. 植物分类学报,1985,23(4):241-258.
[21]WANG J, DA L, SONG K, et al. Temporal variations of surface water quality in urban, suburban and rural areas during rapid urbanization in Shanghai, China[J]. Environmental Pollution, 2008, 152(2): 387-393.
[22]ZHAO S Q, DA L J, TANG Z Y, et al. Ecological consequences of rapid urban expansion: Shanghai, China[J]. Front Ecol Environ, 2006, 4(7): 341-346.
A study on flora of the national key protected wild plants in East China
LI Wen-ming, XIN Jian-pan, TIAN Ru-nan
(College of Landscape Architecture, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China )
Based on field investigation and data access, this paper made a the list of national key protected wild plants and analyzed the species composition and flora of the national key protected wild plants in East China. Results showed that there were 94 species of national key protected wild plants belonged to 69 genera and 42 families, among which there were 60 species of angiosperms belonged to 49 genera and 30 families, 22 species of gymnosperms belonged to 14 genera and 7 families, and 12 species of ferns belonged to 6 genera and 5 families. The origin of national key protected wild plants was ancient and the composition was complex, and endemic in this area was obvious. Tropical and temperate elements were dominant in the flora, which took up an obvious characteristic of transition. The analysis of flora richness and similarity indicated that the species in Jiangxi, Zhejiang, Fujian and Anhui were relatively abundant and closely related to each other, and that the species in Jiangsu and Shanghai were scarce, and meanwhile they were less related to the other provinces. The species of national key protected wild plants in Shandong was least, without the same families, genera, species as other provinces. The aim of the research was to analyze flora of the national key protected wild plants, in order to provide references for reasonable conservation and effectively use of the key protection wild plants in East China.
East China; national key protected plant; wild plant; floristic characteristics
2016-11-28;
2016-12-02
国家林业局“948项目”(2012-4-33);“青蓝工程”资助;江苏高校品牌专业建设工程项目(PPZY2015A063);国家自然科学基金(30972408)
李文明,硕士,主要从事园林植物应用研究,E-mail:1522253127@qq.com
田如男,教授,博士生导师,主要研究方向为园林植物种质资源、园林植物应用、园林植物生理生态、园林植物繁殖与栽培,E-mail:beike0607@aliyun.com
S718.5
A
2095-1736(2017)04-0058-06
doi∶10.3969/j.issn.2095-1736.2017.04.058