广东省紫金县野生种子植物区系研究

2019-07-19 06:43叶钦良董辉钟智明
安徽农业科学 2019年12期
关键词:紫金县植物区系

叶钦良 董辉 钟智明

摘要 通过采集标本、查阅资料对紫金县内野生种子植物进行了广泛调查和区系分析。结果显示,该地区有野生种子植物180科735属1 564种,其中裸子植物6科7属10种,被子植物174科728属1 554种。从分布类型看,在科级水平上,该地区种子植物区系科的分布类型以泛热带成分为主,热带性质的科占优势,表现出亚热带植物区系的特点。在属级水平上,热带分布性分布属占全部非世界分布属的73.89%,温带成分属所占比例较少,具有典型的亚热带区系性质。与邻近地区对比结果显示,紫金县野生种子植物区系综合指数处于中等位置,分布结构显示紫金县植物区系与相近纬度带的植物区系较为相似,且其热带属性最高。

关键词 紫金县;植物调查;植物区系;种子植物;区系特征

中图分类号 Q 948  文献标识码 A

文章编号 0517-6611(2019)12-0127-05

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.12.034

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Abstract A comprehensive investigation and floristic analysis of wild seed plants in Zijin County were conducted by collecting specimens and checking related dataset.The results showed that there were 1 564 species of native seed plants in total,included in 735 genera and 180 families.Among them,10 species comprising of 7 genera and 6 families were gymnosperms,and 1 554 species comprising of 728 genera and 174 families were angiosperms.From the perspective of distribution type,the seed flora at family level in this area was dominated by pantropical components,and the families with tropical distribution were preponderant,showing the characteristics of subtropical flora.The tropical distribution at the genus level accounted for 73.89% of all nonworld distribution genera,and the temperate component genera accounted for small proportion,with typical characteristics of subtropical flora.Compared with the neighboring areas,the composite index of seed flora in Zijin County was in the medium position.The seed flora with highest tropical component of Zijin County was similar to that in areas with close range of latitude in terms of the distribution structure.

Key words Zijin County;Plant investigation;Flora;Seed plants;Floristic characteristic

一般对植物区系的定义是指一定地区或国家所有植物种类的总和,是植物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]。植物区系的形成是植物在其发生发展、繁衍分化过程中与其所处环境相互影响、相互促进而在其所处地域形成的一种独特的自然地理特征的结果,并且与区域性自然地理条件、古地质、古气候等方面的变化、变迁密切相关,它的形成完全是自然发生的结果,不受人为的改变。同一植物区系的分布范围大体与具有某一特征的自然环境相联系,反映了其发展进程与古地理或现代自然条件间的关系[2]。植物区系是组成陆生植被生态系统的主体,对保持区域生态系统的平衡与稳定具有不可代替的作用[3]。许多学者研究表明,植物区系特征的研究在生物多样性和珍稀濒危物种评估与保护、地区规划与建设、野生植物资源开发与利用等方面具有重要意义[4]。

紫金县,旧称永安县,广东省河源市辖县,具有丰富的植物资源,森林覆盖率高达75.6%[5],目前对该地区植物区系的研究鲜见报道。笔者对该地区植物区系进行统计分析,旨在说明紫金县种子植物区系的特征,为植物多样性保护、开发与可持续利用提供依据。

1 研究区与研究方法

1.1 研究区域自然地理概况

紫金县位于广东省东中部、河源市东南部、东江中游东岸,地理坐标为114°40′~115°30′E、23°10′~23°45′N。东接五华县,东南与陆河县相连、与海丰县毗邻,南与惠东县相邻,西南与惠阳市惠城区相接,西与博罗县隔东江相邻,西北与河源市源城区相接,北与东源县交界。全县境域东至南岭镇东溪村蕉窝,西至古竹镇江口村,南至上义镇搼蓬村,北至紫城镇白溪村燕子岩。全县80%以上为山岭、丘陵,素有“八山一水一分田”之称。紫金县地形以山地、丘陵为主,占全县总面积的84%,河谷、盆地、水域占16%。地势东高西低,南北两面山峦重叠,地势较高;中部较低并向东西两翼倾斜,构成不大对称的马鞍形,分别归属不同流向的2条水系(东江水系和韩江水系)。东翼较窄且陡,西翼宽阔而平缓。东南部最高峰位于武顿山,海拔1 233 m;西部古竹江口海拔最低,为50 m,全县平均海拔300 m。紫金县屬亚热带季风气候,气候温和,光照充足,雨量充沛,季风明显,夏长冬短,年平均气温20.5 ℃,年平均降水量1 733.9 mm,年平均日照时数1 705.7 h,年平均雷暴日为88.9 d[5]。

1.2 研究方法 采用样线法结合群落调查法对紫金地区野生植物进行全面考察,通过采集标本、查阅资料,整理该地区的野生种子植物名录,并分析该地区的区系特性。野生种子植物科、属的分布区类型根据李锡文[6]、吴征镒[7]的方法进行划分。

植物区系对比中,植物区系综合系数计算用以下公式:

Si=nj=1xij-ijXij,ij=1kkj=1Xij

式中,Xij表示k个地区中第i个地区n个分类单位中第j个分类单位的数值;ij表示k个地区中n个分类单位中第j个分类单位的平均值;Si表示k个地区中第i个地区植物区系成分的综合系数[8]。

植物区系种系分化度计算:

SD=n2n1+n3n2

式中,n1、n2、n3分别表示一个植物区系中的科、属、种的数量;SD(floristic species differentiation)表示该植物区系的种系分化度[9]。

2 结果与分析

2.1 紫金县野生种子植物区系组成 根据调查整理出的植物名录,记载紫金地区共有维管植物219科805属1 707种,其中种子植物180科735属1 564种。裸子植物6科7属10种,被子植物174科728属1 554种(表1)。

2.2 紫金县野生种子植物科的成分分析

2.2.1 科的组成。紫金地区野生种子植物,含20种及以上的大科有18科,分别为菊科Compositae(48属,89种)、蝶形花科Papilionaceae(35属,79种)、兰科Orchidaceae(35属,71种)、禾本科Gramineae(54属,76种)、茜草科Rubiaceae(28属,56种)、大戟科Euphorbiaceae(19属,43种)、莎草科Cyperaceae(14属,44种)、蔷薇科Rosaceae(14属,46种)、壳斗科Fagaceae(4属,40种)、樟科Lauraceae(8属,37种)、唇形科Labiatae(18属,38种)、玄参科Scrophulariaceae(15属,34种)、山茶科Theaceae(9属,38种)、桑科Moraceae(6属,31种)、蓼科Polygonaceae(3属,25种)、紫金牛科Myrsinaceae(5属,26种)、马鞭草科Verbenaceae(9属,24种)、荨麻科Urticaceae(9属,20种)。其中大科有18科,10~19种的较大科25科,中等科有29科,寡种科有60科,其余为单种科(表2)。

2.2.2 科的分布区类型分析。根据吴征镒[7]世界种子植物科的分布类型将紫金地区野生种子植物区划分为11个分布区类型及6个变型(表3)。

紫金地区野生种子植物区系分布以热带分布科(T2~7-3)所占的比例最大,为123科,占全部非世界分布科的82.00%;温带分布的科(T8~8-5)次之,共9科,占全部非世界分布科的12.67%。其中泛热带分布(T2~2-2)的植物科数有103科,占非世界分布科的68.67%;北温带分布的科有19科,占非世界分布科的12.67%。该地区优势科(较大科以上)也都为热带属性(T2~T7)分布的科,表明该地区野生种子植物区系科的分布类型以泛热带成分为主,热带性质的科占优势,表现出亚热带植物区系的特点。

2.3 紫金县野生种子植物属的成分分析

2.3.1 属的组成。野生种子植物属可以真实地反映一个地区的区系特征[10]。紫金地区野生种子植物区系中包括735属,其中裸子植物7属、被子植物728属。所有属中含种数最多的是蓼属Polygonum,含21种,其他含10~20种的较大属有15属,中等属(5~9属)有50属,寡种属(2~4属)有238属,单种属432属,单种属和寡种属共计670属1 036种,分别占总属、种数的91.16%、66.24%,由此可见该地区以单种属和寡种属占优势(表4)。

2.3.2 属的分布区系类型分析。紫金地区735属野生种子植物共划分为13个分布区类型和9个变型(表5)。该地区野生种子植物属区系热带属性(2~7 型)共计501属,占全部

2.3.2.1 世界分布(1型)。 世界分布属是指广布于世界各大洲而没有特殊分布中心的属[7]。紫金地区野生种子植物区系中世界分布型属有57属,主要包括蓼属Polygonum、榕属Ficus、柯属Lithocarpus、冬青属Ilex、苔草属Carex等,绝大多数属为草本,生境也以林缘、荒坡、田野、湿地、水边等为主。此类型在植物区系分析无代表意义,因此在分析时将其除去。

2.3.2.2 热带分布(2~7型)。该地区共计501属热带属性分布属,占全部非世界分布属的73.89%,是该区系的重要组成部分。其中以泛热带分布(T2)、旧世界热带分布(T4)和热带亚洲(T3)为主(不包括变型),这3种分布区类型共327属,占全部非世界分布属的48.23%。其中泛热带分布属167属,占全部非世界分布属的24.63%,是在属级水平上占比例最大的分布区类型。属下含种数排列前7位为榕属Ficus、冬青属Ilex、紫金牛属Ardisia、柃木属Eurya、山矾属Symplocos、耳草属Hedyotis、润楠属Machilus,这些属含的种数都在10种及以上,在森林植被各层中是重要的组成成分之一。

热带亚洲(印度、马来西亚)分布属及其变型在紫金地区共计105属,占全部非世界分布属的15.49%,其中常见的属有润楠属Machilus、山茶属Camellia、青冈属Cyclobalanopsis、母草属Lindernia、新木姜子属Neolitsea、斑叶兰属Goodyera等。

2.3.2.3 温带分布(8~14型)。通常是指北半球温带地区的属,由于历史和地理的原因,有的沿山脉南移热带山地乃至南半球温带,但其分布中心或原始類型仍在北温带[4]。该地区共有温带分布属167属,占全部非世界分布属的24.63%,也是该地区野生种子植物区系的重要组成成分。以北温带分布、东亚和北美间断分布和东亚分布类型最多。

北温带分布属是指那些广泛分布于欧洲、亚洲、北美洲温带地区的属[7]。紫金地区有此分布类型66属,占全部非世界分布属的9.73%,是该地区种子植物区系温带成分中最多的分布区类型。杜鹃花属Rhododendron是该类型中含种数最多的属,有11种。

2.3.2.4 中国特有分布(15型)。该地区有10属,占全部非世界分布属的1.47%,它们分别为穗花杉属Amentotaxus、杉木属Cunninghamia、棱果花属Barthea、异药花属Fordiophyton、半枫荷属Semiliquidambar、舌柱麻属Archiboehmeria、伞花木属Eurycorymbus、喜树属Camptotheca、大节竹属Thyrocarpus、双片苣苔属Indosasa。

2.4 紫金县野生种子植物区系与邻近地区的比较分析

2.4.1 紫金县与邻近地区野生种子植物区系丰富程度的比较分析。参考乐昌[11]、饶平[12]、东莞[13]、平远[14]、乳源[15]野生种子植物区系组成,计算其植物区系综合指数及区系种系分化度,并与紫金县进行对比分析(表6)。

植物区系综合指数及种系分化度是评判植物区系丰富度采用最广的2种方法[16]。植物区系综合指数数值越大,则表明该地区植物越丰富。对6个地区植物区系综合系数进行计算,紫金县植物区系综合指数只小于乐昌和东莞,而大于其他地区,紫金地区植物相对丰富,植物区系的种系分化度处于中等位置。

2.4.2 紫金县与临近地区植物区系结构的比较分析。将紫金、乐昌[17]、饶平、东莞[18]、平远、乳源的野生种子植物区系在属一级水平上进行总结划分,参照修晨等[19]的方法,并进行改进,将所有的分布区类型归为5个类型,即世界分布、热带分布(类型2~7及其变型)、温带分布(类型8~13及其变型)、东亚分布(类型14及其变型)及中国特有分布,并分别将每个地区每种分布类型占所有属的比例进行比较(图1)。

总体来看,6个地区在属级水平上均以热带分布为主,其次是温带分布,并且中国特有分布类型均最低,这表明在相近纬度带区域的植物区系较为相似。紫金县的热带分布占比最高,排在第3位,相比于其他相邻的地区,其具有更高的热带属性。

3 结论与讨论

初步调查紫金县野生种子植物180科735属1 564种。其中含20种及以上的大科有18科,含10种及以上的较大属有15属。

紫金县种子植物在科级水平共有11个分布区类型,在属级水平上有13个分布区类型。其主要原因为该地区的单种属和寡种属占绝对优势,分别占总属数的27.62% 和38.62%。

紫金县野生种子植物在科、属2个层次上均表现出明显的亚热带性质。泛热带分布(含变型)的科103科,主要表征科如樟科、山茶科、壳斗科、紫金牛科、芸香科等为优势科,占全部非世界分布科的 68.67%;热带分布性分布属占全部非世界分布属的 73.89%,温带成分属所占比例较少。因此,紫金县具有典型的亚热带区系性质。

与邻近地区的对比结果显示,紫金地区野生种子植物区系在广东省内相对较丰富,且具有更高的热带属性。

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