福建戴云山国家级自然保护区种子植物区系分析

李文周

(福建戴云山国家级自然保护区管理局，福建泉州362500)

福建戴云山国家级自然保护区种子植物区系分析

李文周

(福建戴云山国家级自然保护区管理局，福建泉州362500)

通过野外样地调查,结合文献资料和标本鉴定,对戴云山自然保护区植物区系特征进行了分析。结果表明,保护区内植物多样性丰富,共有野生种子植物1 753种,隶属于181科741属；种子植物科的组成以中科、小科为主,种数集中在中等科,优势科不是很明显；种子植物属的组成以极小属为主,种数集中在小属；种子植物科、属的地理区系成分复杂,以热带、亚热带成分占优势,兼具部分温带性质；属于中国特有种有18属20种。

戴云山；种子植物；地理区系

戴云山自然保护区位于福建省中部,为中亚与南亚热带的过渡区域,地形复杂,原生植被保护完整,森林覆盖率高,是福建省生物多样性保护的4大自然区域之一(福建省林业厅,2015)。该区自然生态环境优越,地理成分复杂,拥有多样的植被类型和丰富的区系成分类型,是进行生物多样性和植物区系研究的理想区域(马建梅,2013)。2003年林鹏对戴云山自然保护区植物区系及资源分布作了较为系统的调查,区内共有种子植物188科743属1 743种。代立春(2009)、林珊(2011)、郑世群(2013)进一步研究了戴云山南北坡不同植物群落特征和植物多样性,新纪录被子植物6种。刘金福等(2010)、付达靓等(2009)研究了戴云山罗浮栲群落维管植物组成及其地理成分。程志全(2015)调查了保护区兰科植物,发现17个新记录种。截至2017年7月,已经掌握了较为详实准确的保护区植物资源分布及多样性资料,但是有关该区植物区系的结构与组成研究仍较少报道。基于此,本研究在野外调查的基础上,结合查阅文献和标本鉴定,统计和分析了近13 a来保护区内野生种子植物资源调查数据,建立了种子植物信息数据库,同时对保护区植物区系组成和特征进行研究,丰富戴云山自然保护区植物区系的科学资料,为今后该地区的生物多样性保护提供基础数据。

1 研究区自然地理概况

戴云山国家级自然保护区地处福建两大山脉之一的戴云山脉中段主峰部位。保护区总面积13 472.4 hm2,其中核心区5 514.1 hm2,缓冲区3 515.4 hm2,实验区4 442.9 hm2。地理坐标118°05′22″－118°20′15″E,25°38′07″－25°43′40″N,涉及德化县雷峰、南埕、桂阳、上涌、大铭、赤水等6个乡镇22个行政村。区内海拔最低650 m,最高1 856 m,相对高差1 206 m,亚热带海洋性季风气候,具有中、南亚热带气候的过渡特征,平均气温12－170℃,常年日照数1 650－1 850 h,降水量1 700－2 000 mm。区内地形错综复杂,沟谷纵横交错,气温适中,雨量充沛,湿度较大,气候垂直变化大,加上受海洋性季风气候的影响,形成了独特多样的生态环境,为不同生物提供了良好的生存空间,物种丰富,有常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、温性针叶林等9个植被类型51个群系92个群丛,是我国单位面积生物多样性程度较高的保护区之一。

2 研究方法

根据《福建戴云山自然保护区进行了综合科学考察报告》(林鹏,2003)、2013－2014年进行的福建戴云山国家级自然保护区兰科植物物种多样性调查(程志全,2015)、郑世群(2013)、薛凡等(2013)文献记录的区内种子植物物种。以及2014－2016年对戴云山自然保护区黄山松群落进行调查的成果等,对2003年以来保护区开展的野外调查及文献记载的区内有分布的植物物种数据进行归类、整理和分析,建立戴云山自然保护区种子植物数据库。在此基础上,对保护区内种子植物数据库的物种数及其科、属、种组成进行统计分析,并按照所含物种的多少,获得前20位的科、属,据此了解研究区域内植物物种的主要组成。裸子植物的排列参照郑万钧(1987)编著的《中国植物志》第七卷的系统,被子植物排列参照林英等(1979)修订的哈钦松有花植物分类系统。同时,依据吴征镒(2003)对种子植物科的分布区类型以及中国种子植物属的分布区类型(吴征镒,1991)的划分依据进行种子植物区系组成分析。

3 植物多样性的组成

戴云山自然保护区有野生种子植物181科741属1 753种,其中裸子植物8科14属20种,被子植物173科727属1733种(包括双子叶植物144科559属1 375种,单子叶植物29科168属358种)。

3.1 植物区系特征

3.1.1 科的数量结构特征 根据各科所含属数的多少,将戴云山自然保护区种子植物181科划分为4个类型:＞10属的科、6－10属的科、2－5属的科、含1属的科(表1)。保护区＞10属的科有12个,分别是大戟科(12属)、花楸属(18属)、蝶形花科(27属)、芸香科(11属)、茜草科(18属)、菊科(47属)、玄参科(15属)、唇形科(19属)、百合科(15属)、兰科(30属)、莎草科(14属)、禾本科(60属),共计286属,占本区种子植物总属数的38.6%；6－10属的科有27个,包括樟科(8属)、十字花科(6属)、梧桐科(6属)、金缕梅科(10属)、壳斗科(6属)、伞形科(7属)、茄科(7属)、天南星科(7属)等,共计185属,占本区种子植物总属数的24.97%；2－5属的科有62个,包括松科(3属)、红豆杉科(2属)、木兰科(5属)、金粟兰科(2属)、蓼科(4属)、石蒜科(2属)等,共计190属,占本区种子植物总属数的25.64%；单科单属的共有80科,如银杏科、堇菜科、山龙眼科、猕猴桃科、交让木科、杨梅科、败酱科、芭蕉科、香蒲科,占总属数的10.80%。

表1 戴云山国家级自然保护区种子植物科内属的组成Table 1 The composition of genera in a family of seed plants in Daiyun Mountain National Nature Reserve

将保护区种子植物181科按各科所含种数的多少划分为5个类型:＞51种的科、21－50种的科、6－20种的科、2－5种的科、含1种的科(表2)。保护区种数＞51种的科有5科,包括蔷禾本科(125种)、菊科(86种)、兰科(71种)、薇科(57种)、蝶形花科(52种),共计391种,占总种数的22.30%；种数为21－50种的科有14科,包括莎草科(49种)、樟科(45种)、山茶科(42种)、壳斗科(38种)、杜鹃花科(24种)等,共计473种,占总种数的26.98%；种数为6－20种的科有61科,包括木兰科(10种)、小檗科(10种)、毛茛科(20种)、金缕梅科(15种)、鼠李科(20种)、菝葜科(17种)等共计651种,占总种数的37.14%；种数为2－5种的科有61科,包括松科(3种)、杉科(3种)、红豆杉科(2种)等共198种,占总种数的11.29%；极小科有40科、40种,占总种数的2.28%,如银杏科、八角科、落葵科、山榄科、香蒲科等。这表明戴云山自然保护区种子植物科的组成以中科、小科为主,种数集中在中等科。种数排名前3名的优势科分别为禾本科、菊科、蔷薇科(表3)。

表2 戴云山国家级自然保护区种子植物科内种的组成Table 2 The composition of species in a family of seed plants in Daiyun Mountain National Nature Reserve

3.1.2 属的数量结构特征 根据各属所含种数的多少,将戴云山自然保护区种子植物741属划分为 5个类型:大属(＞20种)、较大属(10－20种)、中等属(6－9 种)、小属(2－5 种)、极小属(1种)(表4)。大属有4属包括蓼属、悬钩子属、榕属、冬青属,共计105种,占总种数的比例为5.99%；较大属有14属包括润楠属(10种)、堇菜属(12种)、山茶属(11种)、柃木属(18种)、杜鹃属(18种)等共计190种,占总种数的比例为10.84%；中等属有37属包括樟属(7种)、鼠李属(7种)、莎草属(7种)等共计271种,占总种数的比例为15.46%；小属有267属包括松属(2种)、罗汉松属(4种)、三尖杉属(2种)、十大功劳属(3种)、合欢属(2种)等共计768种,占总种数的比例为43.81%；极小属共计419属,总种数有419种,占总种数的比例为23.90%。这表明戴云山自然保护区种子植物属的组成以极小属为主,种数集中在小属。

表3 戴云山自然保护区种子植物优势科、属及所含种数统计(＞20种)Table 3 Statistics of dominant families,genera and included species of seed plants in Daiyun Mountain National Nature Reserve(＞20 species)

表4 福建戴云山国家级自然保护区种子植物属内种的组成Table 4 The composition of species in a genus of the seed plants in Daiyun Mountain National Nature Reserve

3.2 植物分布区的类型

3.2.1 科的地理分布类型 戴云山自然保护区种子植物181科划分为10个分布区类型和9个变型(表5),以世界分布、泛热带分布以及北温带和南温带间断分布为主。其中世界分布科52个,占总科数的28.73%,包括蔷薇科、蝶形花科、菊科、兰科、蓼科、莎草科、禾本科、桑科、茜草科、玄参科、唇形科等优势科；泛热带分布有51个,占总科数的28.18%,包括樟科、山茶科、大戟科、芸香科等优势科；北温带和南温带间断分布有22个,占总科数的12.15%,包括壳斗科等优势科。

表5 戴云山自然保护区种子植物科、属分布区类型Table 5 Distribution types of families and genera of seed plants in Daiyun Mountain National Nature Reserve

3.2.2 属的地理分布类型 戴云山自然保护区种子植物741属划分为15个分布区类型和14个变型(表5),以泛热带分布、热带亚洲分布、世界分布以及北温带分布为主。其中泛热带分布151属,占总属数的20.38%；热带亚洲分布79属,占总属数的10.66%；世界分布67属,占总属数的9.04%；北温带分布68属,占总属数的9.18%。保护区种子植物热带分布(2－7项)、温带分布(8－14项)、中国特有分布的属数分别为414、240和20个,占总属数比例分别为55.84%、32.36%、2.70%。表明保护区种子植物具有热带性质特征,中国特有分布属较为贫乏,包括银杏属、杉木属、水松属、拟单性木兰属、半枫荷属共20个(表6)。

表6 戴云山国家级自然保护区种子植物中国特有属Table 6 The Chinese endemic species of seed plants in Daiyun Mountain National Nature Reserve

4 种子植物中国特有属与特有种

戴云山国家级自然保护区有中国特有属18个20种(表6),占中国总特有属的7.5%(吴征镒等,2011)。

5 讨论

林鹏(2003)对戴云山自然保护区进行综合考察时,列出区内种子植物188科743属1 743种。但该名录存在少数种子植物记录、统计和物种鉴定上的错误,及2003年对植物属种的处理与现在不同等方面问题,本文在收集近年来区内新记录植物物种和补充调查、鉴定的基础上,确定区内共有种子植物181科741属1 753种。

戴云山自然保护区区系中区域单种科(属)和单属科所占的比例很大,从单种科和单属科水平上说明了戴云山国家级自然保护区种子植物区系组成的边缘性。该区植物具有较为明显的热带、亚热带性质,兼具部分温带性质,体现了该区处于中亚热带与南亚热带交界地带的地理和气候特点,另外与大洋洲、美洲、非洲等其它地区植物区系有一定的联系。

特有属对许多生物多样性保护理论和实践都具有重要的指导意义,如许多特有属的植物经历了第四纪冰期并持续生存下来,它们包含了植物系统发育和演化的重要信息,具有重要的科研价值或应用价值,从而成为国家级保护物种,如区内的国家一级保护植物水松、银杏。由于特有植物分布范围较小,容易受到灭绝威胁,故特有植物往往是人们划定区域性生物多样性保护优先区规划的重要因素,而且,许多特有属植物也是重要的生物资源,戴云山自然保护区内保存有种子植物中国特有属达到18个,因此,应加强保护区保护管理,减少人为干扰,避免物种多样性受到破坏。

程志全,2015.福建戴云山国家级自然保护区兰科植物物种多样性及其保护与中国线柱兰属的分类学研究[D].上海:华东师范大学.

代立春,2009.戴云山南坡植物群落特征的海拔梯度格局研究[D].福州:福建农林大学.

福建省林业厅.福建省生物多样性保护战略与行动计划(2014－2030年)[EB/OL].(2015-06-09)[2017-07-01]http:∥www.fjforestry.gov.cn/InfoShow.aspx?InfoID＝75306＆InfoTypeID＝5.

付达靓,刘金福,黄志森,等,2009.戴云山国家级自然保护区罗浮栲群落特征[J].福建林学院学报,29(2):131-134.

林鹏,2003.福建戴云山自然保护区综合科学考察报告[M].厦门:厦门大学出版社:138-171.

林珊,2011.戴云山主峰北坡不同海拔梯度植物群落特征的研究[D].福州:福建农林大学.

林英,程景福,1979.维管束植物鉴定手册[M].南昌:江西人民出版社.

刘金福,黄志森,付达靓,等,2010.戴云山罗浮栲群落维管植物组成及其地理成分研究[J].武汉植物学研究,28(1):27-33.

马建梅,刘金福,郑世群,2013.戴云山自然保护区不同地形植物群落的物种α多样性研究[J].武夷科学,29:49-55.

吴征镒,孙航,周浙昆,等,2011.中国种子植物区系地理[J].生物多样性,20(1):148.

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

吴征镒,1991.中国种子植物属的分布区类型[J].云南植物研究,13(S4):1-139.

薛凡,刘金福,兰思仁,等,2013.戴云山国家级自然保护区植物多样性评价与可持续发展策略研究[J].武夷科学,29:6-15.

郑世群,2013福建戴云山国家级自然保护区植物多样性及评价研究[D].福州:福建农林大学.

郑万钧,1987.中国植物志[M].北京:科学出版社.

Flora analysis of seed plants in Fujian Daiyun Mountain National Nature Reserve

LI Wen-Zhou
(Administration Bureau of Daiyun Mountain National Nature Reserve,Quanzhou,Fujian 362500,China)

Based on field investigation,literature survey and species identification,the floristic characteristics of seed plants in Daiyun Mountain Nature Reserve were studied.The results showed that the species richness was relatively high and vulnerable,and the 1 753 seed plants belonging to 741 genera and 181 families were founded in Daiyun Mountain Nature Reserve.The mid-and small-sized families were dominant for the family composition of the seed plants,the major species were grouped in the mid-sized families,and the dominant families were not significant.The minimal-sized genus was dominant for the genera composition of the seed plants,and the major species were grouped in the small-sized genera.The areal-types were complex,with the dominant tropical-and subtropical-nature,followed by the temperate nature.The 20 seed plants belonging to 18 genera were the Chinese endemic species.

Daiyun Mountain； seed plant； areal-types

S68

A

1001－4276－(2017)01－0106－07

李文周，2017.福建戴云山国家级自然保护区种子植物区系分析[J].武夷科学，33:106-112.

2017－07－05。

李文周(1974－)，男，高级工程师。研究方向:保护区管理。Email:lwz1652＠126.com。

(责任编辑:陈晓雯)