河北武安国家森林公园藤本植物资源调查研究

高萌萌，王兰明，李 安，卢 彤，陈 曦，李良涛

(河北工程大学，河北 邯郸 056001)

藤本植物是一个特殊的植物类群，主要特征是利用乔木或其他植物通过缠绕、吸附、勾搭等形式攀上森林冠层。它们是热带森林和温热带森林最明显的区别之一，因为在热带森林中藤本植物分布较多，而在温带森林中则相对稀少[1]，这也是众多藤本植物研究主要集中在热带森林分布的主要原因。近些年来，国内外针对藤本种质资源、多样性指数、生态习性等方面开展了调查[2-3]，也对藤本植物遗传特性、基因特性、系统发育多样性等方面进行深入探究[4-5]，为藤本植物多样性的研究提供理论依据，也为藤本植物在园林中的应用打下基础[6]。

武安国家森林公园位于河北省西南部，是我国南北植物分布的交汇处，该地区植被类型多样，生物多样性较为丰富，其得天独厚的地理和水利条件，形成了年降雨丰沛、气候宜人的天然宝地。但关于该地区藤本植物研究匮乏，学者探访本地区植物资源时，对藤本植物的关注度不够，导致藤本植物研究仍处于空白状态，这极不利于本地区藤本植物的开发利用。因此，通过对本地区藤本植物的研究，可为将来藤本植物科普、宣传、利用提供参考。

1 研究区概况

河北武安国家森林公园地处太行山南段，北临河北邢台，西至山西左权。地理坐标为113°45＇～114°22＇，36°28＇～37°01＇，东西长55.5 km，南北宽60.5 km，总面积1 811 km2，海拔87～1 898.4 m[7]。该区为温带大陆性气候，季节明显，温度变化幅度为-19.9℃～42.5℃,年均降水量411.9～738.4 mm，降水量由西北向西南坡度式减少[8]。该区域分布有国家二级保护植物缘毛太行花(Taihangiarupestrisvar.ciliata)、野大豆(GlycinesojaSieb.etZucc)等多种古老植物种类，植被类型丰富，地形多样。

2 研究方法

在调查区域内，通过2017、2018两年的时间分别对梁沟、长寿村、坟峧、七步沟、太行花溪谷等11个村落进行实地踏查，并在关键节点设置分不同坡向、不同生境条件、不同海拔的样方用于武安国家森林公园野生藤本植物多样性的统计。在此基础上结合河北植物志[9-11]和赵一凡等人研究结果[12-14]，反复论证检验，将野生藤本划分为草质藤本、木质藤本、藤状灌木[15]。对于备受争议的藤状灌木，笔者认为虽然该类灌木的攀援习性不稳定，但其作为木本自支持植物与木质缠绕藤本的中间过渡型[16]，是符合或倾向藤本植物诸多特征的。故在此文中将藤状灌木单独列出进行物种组成分析，将调查到的野生藤本植物总名录按照科属种、生活习性、区系类型、攀援方式、种子类型等6个方面进行详细分析。结合园林应用研究，为该区野生藤本植物在园林中的应用提供参考。

3 结果与分析

3.1 野生藤本植物物种组成

通过野外实地调查及文献查阅，结果表明：该区域野生藤本植物共计27科53属92种，多数科仅有1属1种(表1)。说明该区域藤本植物资源相对丰度较小，种类单一。单子叶植物仅有3科3属7种，占总种数的7.61%；双子叶植物24科50属85种，占总种数的92.39%(表2)。由此可见，双子叶植物是构成该区藤本植物的主要类型，单子叶植物种群优势不明显。草质藤本共计55种，远多于木质藤本和藤状灌木，在种级水平上，草质藤本的多样性优势明显。

3.2 藤本植物科、属的数量特征

以科为单位所包含的种数统计结果显示(表3)，本区域藤本植物最丰富的是葫芦科(Cucurbitaceae，12种)和豆科(Leguminosae，11种)。其中葫芦科以10属12种位居第一，豆科以6属11种位居第二，分别占总种数的13.04%和11.96%；单种科的分布范围极广，有19科19种，占总种数的20.65%，代表科有马兜铃科(Aristolochiaceae)、大麻科(Cannabaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)等。这表明本区域内野生藤本植物种类的分布相对集中在少数科，说明种类的分化与系统的演化有较密切的关系。

以属为单位所包含的种数统计结果显示(表3)，本区域内藤本植物没有超过10种以上的属，包含有6～10种的属有鹅绒滕属(Cynanchum，7种)、铁线莲属(Clematis，6种)，分别占总种数的13.21%和11.32%；此外有16属包含2～5种。这18属共计包含植物57种，占总种数的61.96%；其余的35属则为单属单种藤本植物，占总种数的38.04%。这说明武安国家森林公园单种属数量大，是该区域内植物区系多样性的重要保障[17]，也间接证明该区域是植物进化起源过度的关键节点。

表1 武安国家森林公园藤本植物科、属、种的组成

3.3 藤本植物生活型分析

按藤本植物生活型修订系统[18]和丹麦植物学家Raunkiae对植物生活型分类标准，将武安国家森林公园野生藤本植物生活型组成进行分类和分析(表4)。

由表4可知，高位芽植物有33种，占总种数的35.89%，这其中大部分是木质藤本和藤状灌木，如软枣猕猴桃(Actinidiaarguta)、律叶蛇葡萄(Ampelopsishumulifolia)、太行铁线莲(Clematiskirilowii)等，表明木质藤本在该区域藤本植物组成中占有重要地位；其余地上芽植物5种、地下芽植物12种、地面芽植物16种，分别占总种数的5.43%、13.04%、17.39%；1年生植物26种，占总种数的28.26%。

按藤本植物的攀援类型分类，缠绕类和卷曲类的藤本数量比例较高，分别为35种、38种，占总种数的38.04%、41.30%，卷曲类又可分为叶柄卷曲类(9种，9.8%)、卷须类(29种，31.52%)，卷须类占藤本总种数的1/3，可见其重要性。剩下依次为搭靠类、吸固类，分别为15种、4种，占16.30%、4.30%。可见，武安国家森林公园内藤本植物攀援类型多样，是其为适应本地区生境条件经过漫长时间进化的结果。

3.4 藤本植物的观赏性

依据植物的观赏特性，将藤本植物划分为观叶、观花、观果、观茎4种类型。数量和占比分别为观叶藤本(88种，95.65%)、观花植物(38种，41.30%)、观果植物(53种，57.61%)、观茎植物(6种、6.52%)(表5)。可见，藤本植物在观赏特性上具有得天独厚的优势，虽然其花、茎与叶、型、果对比，观赏特性不突出，但多数情况下同一植物同时具有2种或2种以上的观赏特性，这与颜立红等结论一致[19]。

表2 武安国家森林公园藤本植物分类及数量特征

表3 武安国家森林公园藤本植物不同科、属所含种数

表4 武安国家森林公园藤本植物生活型分析

3.5 藤本植物的区系分布

在植物分类学上，属的形态特征相对比较稳定，也有比较稳定的分布区，故以属为单位，按照吴征镒的中国种子植物属的分布区类型，对该地区藤本植物区系进行分类[20]。结果显示，本区域内藤本植物区系包含11个分布区类型和2个亚型(表6)。

其中优势分布类型为泛热带分布，包含13属30种，如鹅绒藤属(Cynanchum)、薯蓣属(Dioscorea)等，其余依次为北温带分布8属13种，分别占总种数的15.09%、14.13%，如葎草属(Humulus)、葡萄数(Vitis)等；东亚和北美洲间断分布7属11种，分别占总种数的13.21%、11.96%，如紫藤属(Wisteria)、蛇葡萄属(Ampelopsis)等；世界分布4属11种，分别占总种数的7.55%、11.96%，如铁线莲属(Clematis)等；热带亚洲至热带非洲分布4属6种，分别占总种数的7.55%、6.52%，如杠柳属(Periploca)、赤瓟属(Thladiantha)。由此表明，武安国家森林公园野生藤本植物区系分布中热带属性占绝对优势，而其中泛热带成分占据主导地位，其余热带成分所占比重较小，但依然对热带区系有不可忽视的作用。这与本地区是亚热带向温带地区过渡的重要指征相符合；从整体区系分布情况看，武安国家森林公园所在地周围有众多村庄，藤本植物长期受人为干扰影响，单种属所占比例较大，造成该地区植物区系构成类型复杂，相互关联，既具有多样性的特征，也兼顾生态功能显著的优势。

表5 武安国家森林公园藤本植物观赏性分析

注：B为藤状灌木；H为草质藤本；L为木质藤本。同一藤本植物具有2种或2种以上观赏类型时分别重复计入对应的项目中。

3.6 藤本果实类型分析

参考Spjut的果实类型系统[21]，依据Flora of China 中果实分类特征，将研究区藤本植物的果实划分为蒴果、荚果、瓠果、瘦果、蓇葖果、坚果、翅果、浆果、核果9种类型，除核果、浆果为肉果外其余均为干果[22]。武安国家森林公园野生藤本植物共计92种，果实类型如表7所示，结果表明，藤本果实类型无明显优势。按肉果和干果统计，肉果为18种，占总种数的19.57%，干果为74种，占总种数的80.43%，进一步表明该地区干果为优势果。木质藤本果实以浆果为主(16种，76.19%)，其主要传播方式为动物传播，动物将柔软、多汁的果实吞下，再通过排泄方式传播。草质藤本与藤状灌木无明显优势种实类型，其传播方式多样化，如以铁线莲为代表的风转播方式或以野大豆为代表的自体弹射散布传播。

表6 武安国家森林公园藤本种子植物属的地理分布类型及变型

3.7 藤本植物生态功能与应用

藤本植物的可塑性强，其特殊的生长特性，可使其占地面积少、覆盖面积广。当前，藤本植物的无性繁殖技术日趋成熟，繁殖速度加快，生长周期缩短。又因其多样化的攀援方式，可应用到庭院篱栏、城市垂直建筑、立体空间绿化、公路护坡等地方，藤本植物绿化模式能将其成本低、管护少、适应各式恶劣天气的优势发挥到极致，例如在公路护坡上应用广泛的野葛(Puerariamontanavar.lobata)，不仅起到绿化效果，还可以防止水土流失、涵养水源[23]。在本区域的律叶蛇葡萄(Ampelopsishumulifolia)也具有此类优点，具有开发价值。同时，藤本植物还具有较高的观赏价值，在攀援条件的辅助下，藤本植物从观花、观叶、观茎、观果方面展示其丰富的观赏优势。例如在园林中已经广泛应用的紫藤(Wisteriasinensis)，花型优美、枝干独特、叶片密实等优点[24]。在本区域的太行铁线莲(Clematiskirilowii)观赏价值极高，可引种栽培到庭院观赏。此外，藤本植物还具有较高的药用价值，此次调查结果中还发现大量清热解毒类、祛湿类、降压类、滋补类藤本植物。近些年来有关学者持续关注的南蛇藤(Celastrusorbiculatus)因含有抗癌物质而被广泛关注[25,26]。毛茛科藤本植物多数具有毒，将其应用于农作物生物防治的套种，可做进一步研究[26]。

表7 武安国家森林公园藤本植物果实类型

4 结论与讨论

武安国家森林公园共有藤本植物27科53属92种，其中双子叶植物具有明显优势，单子叶植物较少。藤本植物在科以下变异较大，是该区域藤本植物种类多样性的重要指征[27]，这与本区域内降雨量集中，温湿度变化集中有着重要的关系。一些热带属性较强的植物在本区域内分布、生存、繁衍，也有人为原因造成的植物逸生，加之其复杂的环境和特殊的地理位置，也有可能出现植物的分化和特化[17]。就攀援方式而言，缠绕类和卷曲类是本地区藤本植物主要的攀援形式，分别占总种数的38.04%、41.30%；作为藤本基础的生存繁衍方式，攀援的多样性丰富了整个生态系统的生存方式，也是武安国家森林公园复杂的地理环境和特殊的气候类型等诸多因素长期综合作用的结果。本区域的藤本植物按区系组成包含11个地理区系，其中泛热带区系分布明显，其他区系分布较少，这表明本区域藤本植物地理分布与世界各地区联系广泛，是地形多样、气候多样、海拔差异、地势差异多重作用下的结果。在观赏特性上，观叶、观果、观花、观茎分别占95.65%、41.30%、57.61%、6.52%，多数藤本有2种及以上观赏特性，在园林应用方面有较大的待开发价值。在种子类型方面，种子是植被恢复最容易获得的种质材料，与其他种质材料相比，一旦条件适宜，种子更容易在恢复点定居、更新和扩展，形成良好的植物群落[28]。本区域内藤本植物果实共有9个类型，干果明显多于肉果，说明其繁衍方式与气候有巨大的关系。如若将种子自身繁衍作为最为重要的保护手段，则建议适当构建种子传播廊道，同时加以人工辅助，从而实现藤本植物保护。

本研究区藤本植物处于天然未开发状态，其多样化的利用途径，为引种驯化提供了驱动力。但由于目前整体缺少保护措施，甚至将藤本作为有害杂草铲除，藤本植物资源将面临减少的威胁。因此，加大藤本植物宣传力度，加强对藤本植物的保护，积极开展藤本植物资源综合利用是当前的首要任务。