胡娟娟
(国家林业局华东林业调查规划设计院, 浙江 杭州 310019)
为了更好地发挥自然保护区在生物多样性保护、科学研究、科普教育等方面的作用,提高管理水平,2015 年2 月,浙江绍兴舜江源省级自然保护区管理局(汤浦水库管理局)决定启动“浙江绍兴舜江源省级自然保护区动植物资源调查项目”。以国家林业局华东林业调查规划设计院、浙江农林大学师生为主的考察组,分别于2015年4月、6月、7月、8月、10月,前后共六次对保护区境内的植物进行了全面考察。
本研究以考察组的最终调查数据为基础,初步分析保护区的植物区系组成,阐明保护区植物区系的特点,为植物多样性的保护、开发和可持续利用提供了科学依据。
浙江绍兴舜江源省级自然保护区(以下简称保护区),地处浙江省绍兴市柯桥区、上虞区和嵊州市三县交界地带,地理坐标120°41′06.70″~120°48′34.49″E,29°47′04.24″~29°51′31.18″N,总面积4852.60 hm2。保护区属亚热带季风气候区,温暖湿润。由于区内以森林植被和水体为主,在森林和水体综合作用下,具有冬暖夏凉小气候特征。保护区年平均气温16.9 ℃;最冷月(1月)平均气温4.5 ℃,最热月(7月)平均气温28.5 ℃;年平均低温日数(日最低气温<0 ℃)23.5 d,年平均高温日数(日最高气温≥35 ℃)25 d。年平均降水量1469.8 mm,年平均无霜期228 d。
保护区土壤有红壤、潮土2个土类。红壤分布于丘陵低山地带,有黄泥土、石砂土2个土属。潮土分布在河流入库口附近,由河流冲、洪积物发育而成,仅含培泥沙土一个土属。保护区水系属钱塘江水系,其主要河流有小舜江(在保护区内称双江溪)、王化溪和万宝溪3条山区河流。其中小舜江为浙江省重要水系曹娥江(又名舜江)的一级支流,也是曹娥江下游的最大支流,王化溪和万宝溪为小舜江的支流。
调查前根据1∶1万地形图确定调查路线和重点调查区。外业调查中,对常见种进行现场记录,对珍稀植物、重要植物、野外难以确定的种类则采集标本,并按常规作好采集记录和拍照。对一些重要的、珍稀的种类详细调查记录其生境、伴生植物等,并以GPS进行定位,对一些重要的植物群落也相应作了调查记录。内业工作主要是编制植物名录、并进行植物区系分析等。
为了确保调查成果的科学性,野外调查线路的安排在空间上、时间上力求做到全覆盖。在空间布局上,既考虑到调查区域的全面性,做到对各个林区、各种生长环境(如山沟、沼泽、溪边、山腰、山谷等)的全覆盖,也考虑到重点性,即对沼泽地、阔叶林保存良好的地段及条件优越的生长环境进行重点调查,如对大岙、六田岗、岙岭下、王坛、寺后岭、下越、樟岭等林区进行了多次调查。在时间安排上,以春季、夏季和秋季为主,兼顾早春和冬季。
调查结果表明,保护区共有维管束植物125科346属558种(含栽培植物66种),分别占浙江省科、属、种数的54.1%、25.2%和14.4%。其中蕨类植物12科17属20种,裸子植物6科10属12种,被子植物107科319属526种(表1)。蕨类植物种类较少,科、属、种分别占全部维管束植物的9.60%、4.91%、3.58%。裸子植物较蕨类植物种类少,科、属、种分别占全部维管束植物的4.80%、2.89%、2.15%。被子植物种类最为丰富,科、属、种分别占全部维管束植物的85.60%、92.20%、94.27%;被子植物中双子叶植物最为优势,科、属、种所占比例72.00%、73.12%、76.34%,单子叶植物科、属、种所占比例分别为13.60%、19.08%、17.92%,可见被子植物是组成该植物区系主要成分。
在所有的物种中,其中野维管束生植物有109科,309属,492种;人工栽培有16科,37属,66种,主要种类有水杉、池杉、湿地松、意大利杨、水葱、黄菖蒲、梭鱼草等湿地植物,是保护区为鸟类栖息和繁殖提供适宜的空间而进行的湿地生态修复和植被恢复。
表1 保护区维管束植物(含栽培)的区系组成
4.1.1 科的组成分析
将保护区109科划分为4个等级(表2)。从表2的统计可知,含20种以上的大科只有4科,占总科数的3.67%,分别为禾本科35属45种、菊科18属27种、豆科12属20种、蔷薇科15属28种,计80属120种,分别占总属数和总种数25.89%和24.39%。;含10~19种的科共9科,占总科数的3.67%,8.26%,分别为壳斗科5属11种,荨麻科6属10种,蓼科3属14种,樟科6属10种,唇形科4属14种,玄参科5属11种,茜草科7属11种,莎草科5属14种,计47属108种,分别占总属数和总种数15.21%和21.95%。含2~9种的科共67科,计153属235种,分别占总科数、总属数和总种数的61.47%、49.51%和47.76%,为本地区科数最多的类群,在本地区植物组成中占有主导地位;仅含1种的科共29科,占总科数的26.60%,在本地区植物组成中占有重要地位。
4.1.2 属的组成分析
把保护区309属划分为3个等级(表3)。从表3的统计可知,含6~9种的属仅6属,占总属数的1.94%,占种数的9.35%,分别为蓼属(9种)、悬钩子属(9种)、珍珠菜属(7种)、荚蒾属(6种)、刚竹属(7种)和薹草属(8种);含2~5种的属数量较多,有101属,占总属数的32.69%,占种数的49.59%。其中,种类较多的有栎属(4种)、毛茛属(4种)、紫堇属(5种)、蔷薇属(5种)、胡枝子属(4种)、卫矛属(4种)、猕猴桃属(4种)、堇菜属(4种)、山矾属(5种)、母草属(4种)、拉拉藤属(4种)、蒿属(4种)、灯心草属(4种)和菝葜属(5种)等;仅含1种的属数量最多,有202属,占总属数的65.37%,占种数的41.06%,,为本地区分布最多的类群。可见,本地区属的组成上以含2~5种的属和仅含1种的属分布为优势,占总属数的98.06%,充分表明了该区系的多样性。但这也反应了本地区物种在组成上的不为定性,环境条件的恶化或人为的破坏,都会加速物种的消失,从而导致物种组成上的改变。
4.2.1 科的地理成分分析
根据吴征镒等[4]将保护区植物区系的97科划分9个类型(表4)。从表4的统计可知,世界分布的科最多,达38科,占野生种子植物总科数的39.18%,其中禾本科、菊科、豆科、蔷薇科、蓼科、唇形科、莎草科、百合科等为本区的优势科,它们所含的种类大多为草本植物,为湿地植被及森林群落中草本层和灌草丛的主要成分;泛热带分布及其变型科,有樟科、大戟科、芸香科、卫矛科、山茶科、山矾科、葡萄科、葫芦科、天南星科、鸭跖草科等30科,占野生种子植物总科数(不含世界分布科,下同)的50.85%,其中有些是组成常绿阔叶林优势科,如樟科,山茶科,卫矛科等;北温带分布及其变型科,有壳斗科、金缕梅科、百合科、忍冬科、槭树科、胡桃科、松科、杉科等14科,占野生种子植物总科数的23.73%,它们多是组成各针叶林和常绿落叶混交林优势成分的科;热带亚洲和热带美洲间断分布有木通科、省沽油科、小檗科、冬青科、五加科、安息香科、杜英科等7科,占野生种子植物总科数的11.87%;其它分布区类型的科较少。
表2 保护区野生维管束植物科的级别数量统计
表3 保护区野生维管束植物属的级别数量统计
在该区域97科野生种子植物中,热带性地理成分(类型 2~6)共有 42 科,占总科数的 71.19%,温带成分(7~9)共有 17 科,占总科数的 28.81%,说明在本区植物组成种热带成分占主导地位,温带处于次要地位。这与保护区地处亚热带季风性湿润气候区的植物分布特征相符。
4.2.2 属的地理成分分析
根据吴征镒[5~6]将植物区系自然分布的292属划分15个类型(表5),包括了我国种子植物属的所有分布区类型,表明组成本植物区系地理成分的复杂性和来源的多样性。
从属的分布区类型看,本区系中热带成分共计113属,占总属数的44.31%(第2~7项,不包括世界分布属,下同);温带成分(第8~15项)共计142属,占该区总属数55.69%。反映出在本区系中以温带成分稍占优势。其类型组成以泛热带、北温带及东亚3种分布型为主体。
(1)热带分布分析。在各类热带分布类型中,以泛热带分布型占据绝对优势,其次为旧世界热带分布型。泛热带分布型共有60属,占总属数(除世界分布属)的23.53%,代表属有朴属、黄檀属、花椒属、冬青属、毛茛属、卫矛属、杜英属、柿属、山矾属、安息香属、紫珠属、菝葜属等,是组成本区森林的重要成分;旧世界热带分布型有15属,占总属数的5.89%。有八角枫属、合欢属、天门冬属、乌蔹莓属、厚壳树属、野桐属、楝属、水竹叶属、海桐花属等。热带亚洲分布型有14属,占总属数的5.49%。主要属有青冈属、石栎属、润楠属、山茶属、木荷属等,其中许多种类是组成本区常绿阔叶林的建群种。
(2)温带分布分析。在温带分布类型中,由北温带分布型和东亚分布型占据主导地位,另外东亚和北美洲分布型也具有较为重要的地位。北温带分布型计有53个属,占总属数的20.78%。代表属有松属、桦木属、栎属、榆属、槭树属、葡萄属、杜鹃花属、越桔属、忍冬属、荚蒾属等,多为组成本区针叶林、常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林的重要成分;东亚分布型有43属,占总属数的16.86%。该分布型中重要属有檵木属、木通属、博落回属、猕猴桃属、油桐属、白马骨属、五加属、刚竹属、苦竹属等。在该分布型中,单型属和寡型属较为丰富,且多属第三纪古热带区系的残遗或后裔,如防已属、棣棠属等。东亚和北美洲分布型有22属,占总属数的8.63%。代表属有木兰属、五味子属、八角属、锥属、山胡椒属、檫木属、枫香属、绣球属、石楠属、漆树属、蛇葡萄属、爬山虎属、木犀属等。其中不乏原始古老的类型。
表4保护区野生种子植物科的分布区类型
分布区类型科数占总科数比例/% 1、世界分布38/2、泛热带分布及其变型3050.853、热带亚洲和热带美洲间断分布711.874、旧世界热带23.395、热带亚洲至热带大洋洲11.696、热带亚洲分布23.397、北温带分布及其变型1423.738、东亚和北美洲间断分布23.399、东亚分布11.69合计97100
表5 保护区野生种子植物属的分布区类型
调查发现保护区植物种类较为丰富,共有维管束植物125科346属558种(含栽培植物66种),分别占浙江省科、属、种数的54.1%、25.2%和14.4%。其中蕨类植物12科17属20种,裸子植物6科10属12种,被子植物107科319属526种。在维管束植物中,野生植物492种,占总种数的88.17%,栽培植物66种,占总种数的11.83%;木本植物种类259种,占总种数是46.42%,草本植物种类299种,占总种数的53.58%,草本植物种类略占优势。
在科的组成上,以含2~9种的寡种科和含1种的单种科占优势,占总科数的88.07%,在本区植物组成中站主导地位。禾本科、菊科、豆科和蔷薇科等含20种以上的大科其所含的属、种所占的比列也较大,也是构成本区植物组成的重要部分;属的组成以2~5种的寡种属和仅含一种的单种属占优势,占总属数的98.06%,蓼属和悬钩子属为含物种数最多的属,各有9种。其次,为薹草属,有8种。在属级水平上,寡种属和单种属的绝对优势,充分表明了保护区植物区系的多样性。
本区系含有较多的古老类群和孑遗植物。如蕨类植物中有起源于中生代前的紫萁属、卷柏属、里白属及起源于第三纪的狗脊属、海金沙属等。裸子植物中有松科、杉科、柏科的古老树种。被子植物中,被多数学者公认的现存植物中最原始的离生心皮类群如木兰属、南五味子属及防己科、木通科、小檗科、毛茛科等均有代表。许多单型属或小型属是起源于第三纪甚或更早的古老孑遗成分,如青皮木属、防已属等。另一方面,有的学者认为属于最原始的葇荑花序类植物在该地也有不少代表,如三白草科、杨柳科、胡桃科、壳斗科、榆科、桑科、荨麻科等。
根据吴征镒《中国种子植物属的分区类型》,保护区包含了全部的15个分区类型,说明植物区系在地理、区系发生上与世界各地植物区系有着广泛的联系,区系成分复杂多样。种子植物属的区系中,以泛热带、北温带分布、以及东亚分布一起构成了该区系的主体。在科级的水平上,植物成分表现出了明显的热带性质,而在属级水平上则表现出温带性多于热带性。说明保护区植物区系具有较明显的热带向温带过渡性质,这与保护区地处亚热带西风湿润气候的地理位置是相吻合的。