福州东湖湿地公园规划区维管植物的区系组成

2020-07-15 09:57王健仝川黄佳芳郑怀舟
亚热带资源与环境学报 2020年2期
关键词:规划区分布区东湖

王健,仝川,黄佳芳,郑怀舟

(福建师范大学a.湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地,b. 地理科学学院,福州 350007)

0 引言

植物区系指一定区域内所有植物种类的总合,是植物在现代生态地理和古代地理历史的综合作用下发展演化的结果[1]。植物区系构成中蕴含着大量地理、生态、历史和系统进化信息,地区自然条件、地质演化历史以及人类生产和经济活动影响的差异都可能导致其植物区系基本面貌的改变。因此,植物区系调查是研究不同时空尺度植物多样性的基础,对于反映其发展进程与古地理或现代自然条件间的关系、揭示其区系性质、阐明区系特点具有重要的意义[2-4]。对一个地区进行植物区系的研究,不仅可以揭示该地区植物区系的组成、分布等重要信息,还能够促进该区域的植物保护及生态恢复[5-7]。20世纪90年代,习近平总书记亲自领导了福州的现代化建设,极具前瞻地提出“东进南下”发展战略构想,有力地推动了福州实现历史性大发展的进程。习近平总书记强调:“江海兴则福州兴。福州的出路在于江海,福州的希望在于江海,福州的发展也在于江海。”为此,福州市明确,未来空间发展战略规划将形成“两城市、两片区、三新镇”布局。其中,两城市为福州中心城区和福清市,滨海新城将作为中心城区的副中心。福州市空间发展战略规划符合国务院批复的福州总体规划和《福州新区发展规划》。城市发展从历史中轴线,“东进南下”,形成至滨海新城的发展新轴线。实现从“三山两塔一条江”的滨江城市,向“七山两江一面海”的滨江、滨海城市的战略性跨越。2017年,《福州日报》报道,福州将按“创新高地、开放门户、宜业家园、生态绿城”的发展定位,把滨海新城建设成为引领福州发展的新龙头、现代化国际城市的新标志。同年,福州市滨海新城建设项目启动,且《福州滨海新城森林城市建设总体规划(2017—2030年)》通过评审。地处福建省福州市滨海新城核心区的东湖湿地公园规划区,气候温暖湿润,水热条件优越,蕴藏着丰富的生物资源,是一个同时具有滨海湿地和河滨湿地特征的自然景观区域。东湖湿地公园规划区水域主要由文武砂水库以及外文武砂水域组成,形成湖海相连的独特生态组合体。然而,该规划区生物多样性等本底资料不明。本研究对福州滨海新城东湖湿地公园规划区维管束植物资源进行较为全面的调查,并对该地区的植物区系进行了统计分析,以期为未来该地区的生态恢复与生态建设提植物资源方面的基础资料。

1 研究地概况

福州滨海新城位于福建省东部沿海闽江口南岸,处于长江口与珠江口海岸线的正中。南与福清市相连,北与马尾区隔江相望,西由首石山、董奉山、南阳山三山环抱,东临漳港湾。东湖湿地公园规划区位于福州滨海新城中部的核心区,隶属长乐区文武砂镇和江田镇海滨地区。规划区范围属于福州滨海新城规划的滨海文化休闲组团片区,是福州市滨海新城核心区的重要组成部分。北临滨海新城核心区的启动区,东邻东海,南接下沙度假村,西靠长乐区江田镇。距离福州长乐国际机场7 km,离松下码头20 km。地理坐标为119°34′52″E~119°37′19″E,25°48′47″N~25°52′48″N,面积14.85 km2。

该规划区属于长乐滨海平原,地势低平,内河、湖泊、池塘众多,形成了串联交错的水网。气候上属于亚热带海洋性季风气候,多年平均气温20.6 ℃,夏长冬短,雨季集中,干季明显,降水量主要集中在4—9月,年降雨量大致在1 300~1 600 mm之间,受台风影响,降雨的季节变化和年变化较大。

2 材料与方法

2018年10月—2019年8月,对福州滨海新城东湖湿地公园规划区采用野外全面踏查和重点调查相结合的方法,通过16次的植物物种野外调查,结合《中国植物志》《福建植物志》等植物学专著[8],鉴定出滨海新城湿地公园规划区维管束植物,并统计整理出该湿地公园规划区的维管植物名录。维管束植物科和属的分布区类型根据吴征镒等人[9-17]的研究进行划分。

3 维管束植物区系基本组成

福州滨海新城东湖湿地公园共有维管束植物74科166属202种。其中,蕨类植物5科6属6种,裸子植物1科1属1种,被子植物68科159属195种,其中双子叶植物57科124属150种,单子叶植物11科35属45种。

3.1 科的统计分析

被子植物总数超过20个种的科仅有菊科(Compositae)和禾本科(Gramineae)2科(分别是26和20种),虽然两科的科数占总科数比例仅为2.7%,然而两个科所含种数占总种数近四分之一,因而是福州滨海新城东湖湿地公园规划区植物区系的主体成分(表1)。中等科仅有被子植物的莎草科(Cyperaceae)1个科。小科有蕨类植物的金星蕨科(Thelypteridaceae)、被子植物的榆科(Ulmaceae)、桑科(Moraceae)、蓼科(Polygonaceae)、紫茉莉科(Nyctaginaceae)、石竹科(Caryophyllaceae)、藜科(Chenopodiaceae)、苋科(Amaranthaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、十字花科(Cruciferae)、蔷薇科(Rosaceae)、豆科(Leguminosae)、酢浆草科(Oxalidaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、芸香科(Rutaceae)、锦葵科(Malvaceae)、桃金娘科(Myrtaceae)、柳叶菜科(Onagraceae)、伞形科(Umbelliferae)、旋花科(Convolvulaceae)、马鞭草科(Verbenaceae)、唇形科(Labiatae)、茄科(Solanaceae)、玄参科(Scrophulariaceae)、灯心草科(Juncaceae)、天南星科(Araceae)、鸭跖草科(Commelinaceae)27个科,小科所含种数占总种数比例近50%。余下均为单种科,共有44个科,包括蕨类植物的木贼科(Equisetaceae)、海金沙科(Lygodiaceae)、骨碎补科(Davalliaceae)和水龙骨科(Polypodiaceae),裸子植物的松科(Pinaceae)及被子植物的39个科。滨海新城东湖湿地公园规划区维管束植物不同科中种的组成见表1。

表 1 福州滨海新城东湖湿地公园规划区维管束植物科中种的组成 Table 1 The composition of species in a family of vascular plants in Donghu Wetland Park, Coastal New City, Fuzhou

科中种的数量科数占总科数/%种数占总种数百分比/%大科(≥20种/科)22.74622.8中等科(10~19种/科)11.4125.9小科(2~9种/科)2736.510049.5单种科(1种/科)4459.54421.8

裸子植物在滨海新城东湖湿地公园规划区种类较少,仅有湿地松(Pinuselliottil)1种。湿地松原产于美国东南部潮湿低海拔地区,适生于低山丘陵地带,具有喜阳、耐水湿、生长常较同地区的马尾松或黑松为好、不受松毛虫危害等特点,为中国长江以南广大地区很有发展前途的造林树种,福建省于1933年开始引种。

3.2 属的统计分析

滨海新城东湖湿地公园规划区维管束植物不同科中属的组成见表2。菊科和禾本科2个大科分别有23个和17个属;豆科、大戟科、桃金娘科及莎草科等4个中等科分别有5~8属。蕨类植物的金星蕨科、被子植物的榆科、桑科、蓼科、紫茉莉科、石竹科、苋科、十字花科、蔷薇科、芸香科、锦葵科、柳叶菜科、伞形科、旋花科、天南星科、鸭跖草科等20个寡属科分别仅有2~4属。余下均为单属科,共有48个科,包括蕨类植物的木贼科、海金沙科、骨碎补科和水龙骨科,裸子植物的松科及被子植物的43个科。

表 2 福州滨海新城湿地公园规划区维管束植物科中属的组成 Table 2 The composition of species in a genera of vascular plants in Donghu Wetland Park, Coastal New City, Fuzhou

科内含属数科数占总科数百分比/%属数占总属数百分比/%种数占总种数百分比/%大科(≥9属/科)22.74024.14622.8中等科(5~8属/科)45.42515.13416.8寡属科(2~4属/科)2027.05331.96934.2单属科(1属/科)4864.94828.95326.2

4 维管束植物区系统计分析

4.1 科的分布区类型

世界植物共有18种分布区类型,福州滨海新城东湖湿地公园规划区植物共74科,可划分为其中的8种分布区类型及3种亚型。其中所占比例最多的是世界分布的科(计算时不包括),其次是泛热带分布的科,无中国特有分布的科(表3)。从各成分所占比例来看,世界分布的科有31个,占滨海新城湿地公园规划区内全部科的41.9%。热带分布有36个科,占非世界广布总科数的83.7%,温带分布有7个科,占非世界广布总科数的16.3%。从科的分布类型来看,热带分布的科占绝对优势。

表 3 福州滨海新城东湖湿地公园规划区维管植物科的分布区类型 Table 3 The areal-type of spermatophytic families of vascular plants in Donghu Wetland Park, Coastal New City, Fuzhou

编号分布区类型科数(属数)占总科数百分比/%世界分布1世界分布31(100)—热带分布2泛热带分布24(45)55.82-2热带亚洲-热带非洲-热带美洲(南美洲)分布1(1)2.32S以南半球为主的泛热带2(2)4.73东亚(热带、亚热带)及热带南美间断分布3(5)7.04旧世界热带分布2(2)4.75热带亚洲至热带大洋洲分布2(2)2.37热带亚洲分布1(1)2.317热带非洲至热带美洲间断分布1(1)2.3温带分布8北温带分布4(4)9.38-4北温带和南温带间断分布3(3)7.0合计——74(166)100.0

注:计算占总科数的百分比时不包括世界分布科。

4.1.1 世界分布

共31科100属128种,包括含20个种以上的2个大科(表3),以及蕨类植物中的金星蕨科和水龙骨科,同时还有种子植物29个科,中等科莎草科(12种)亦在其中。还有小科如桑科、蓼科、石竹科、蔾科、苋科、毛茛科等16个科,余下还有10个单种科。

4.1.2 热带分布

共34个科59个属66种。其中泛热带分布最多,有24个科,如蕨类植物的海金沙科,种子植物均为小科和单种科。小科如豆科、大戟科、锦葵科、桃金娘科,单种科如樟科(Lauraceae)、雨久花科(Pontederiaceae)等。除此之外,泛热带分布还有热带亚洲-热带非洲-热带美洲(南美洲)(椴树科Tiliaceae)和以南半球为主的泛热带(商陆科Phytolaccaceae和番杏科Aizoaceae)2个变型。东亚(热带、亚热带)及热带南美间断分布有紫茉莉科(Nyctaginaceae)、仙人掌科(Cactaceae)和马鞭草科(Verbenaceae)。旧世界热带分布有海桐花科(Pittosporaceae)和芭蕉科(Musaceae)2科。热带亚洲至热带大洋洲分布仅有木麻黄科(Casuarinaceae)及姜科(Zingiberaceae)2个科。而热带亚洲分布也仅有蕨类植物的骨碎补科。值得注意的是,出现了热带非洲-热带美洲间断分布的番木瓜科(Caricaceae),这是中国原本没有分布的科。

4.1.3 温带分布

属于温带分布的仅有7科7属8种,均为单种科。其中北温带分布的有蕨类植物的木贼科,裸子植物的松科,以及被子植物的忍冬科(Caprifoliaceae)和百合科(Liliaceae)。仅有的亚型为北温带和南温带间断分布,有牦牛儿苗科(Geraniaceae)、胡颓子科(Elaeagnaceae)和灯心草科(Juncaceae)。

4.2 属的分布区类型

表 4 福州滨海新城东湖湿地公园规划区维管植物属的分布区类型 Table 4 The areal-type of spermatophytic genera of vascular plants in Donghu Wetland Park, Coastal New City, Fuzhou

注:计算占总属数的百分比时不包括世界分布属。湿地公园规划区植物共有12个属的分布区类型(表4)。与科的分布区类型相反,属的泛热带分布最占优势,世界分布次之。没有东亚-北美间断分布,中亚分布及中国特有分布的属。

从各成分所占的比例来看,其中世界分布32属(计算时不包括);热带分布104属,占总属数的77.6%;温带分布30属,占总属数的22.4%(表4)。因此,东湖湿地公园规划区植物主要还是以热带、亚热带的属为主。

4.2.1 世界分布

在滨海新城东湖湿地公园规划区的植物区系中,世界分布成分不仅数量多(共32属51种),而且分布广。其中有蕨类植物木贼科的木贼属(Equisetum)。种子植物尤其集中于菊科的5个属:鼠麹草属(Gnaphalium)、鬼针草属(Bidens)、苍耳属(Xanthium)、蒿属(Artemisia)、豚草属(Ambrosia)及莎草科的4个属:莎草属(Cyperus)、水莎草属(Juncellus)、藨草属(Scirpus)和薹草属(Carex)等。除此之外,有2个属均处于世界分布区的科有蓼科的蓼属(Polygonum)和酸模属(Rumex),十字花科的蔊菜属(Rorippa)和独行菜属(Lepidium),茄科的茄属(Solanum)和酸浆属(Physalis),禾本科的芦苇属(Phragmites)和黍属(Panicum)。其余均为单属科包含的属。按照Good(1974)标准[18],本类型排除在区系统计分析之外。

4.2.2 泛热带分布

滨海新城东湖湿地公园规划区共有52属属于泛热带分布区,占本区域植物总属数的38.8%(不包括世界分布属,以下同)。泛热带分布的属集中分布于两半球热带地区,少数属的成员,有时向南、向北延伸到暖温带甚至温带地区。属于本区的蕨类植物有海金沙科的海金沙属(Lygodium),金星蕨科的毛蕨属(Cyclosorus),骨碎补科的阴石蕨属(Humata)。种子植物大多数均为泛热带分布,尤其是禾本科中的10个属:穇属(Eleusine)、马唐属(Digitaria)、龙爪茅属(Dactyloctenium)、画眉草属(Eragrostis)、狗尾草属(Setaria)、白茅属(Imperata)、狗牙根属(Cynodon)、鼠尾粟属(Sporobolus)、狼尾草属(Pennisetum)和雀稗属(Paspalum)。还有榆科的朴属(Celtis)和山黄麻属(Trema),豆科的豇豆属(Vigna)、决明属(Cassia)、含羞草属(Mimosa)和金合欢属(Acacia);大戟科的叶下珠属(Phyllanthus)、乌桕属(Sapium)和算盘子属(Glochidion);锦葵科的黄花稔属(Sida)、梵天花属(Urena)和木槿属(Hibiscus);旋花科的菟丝子属(Cuscuta)、番薯属(Ipomoea)、牵牛属(Pharbitis)和打碗花属(Calystegia);马鞭草科的马缨丹属(Lantana)和大青属(Clerodendrum);玄参科的母草属(Lindernia)和假马齿苋属(Bacopa);菊科的豨莶属(Siegesbeckia)、鳢肠属(Eclipta)、白酒草属(Conyza)和假臭草属(Praxelis);莎草科的扁莎属(Pycreus)、飘拂草属(Fimbristylis)和水蜈蚣属(Kyllinga)等。

4.2.3 热带亚洲和热带美洲间断分布

滨海新城东湖湿地公园规划区的热带亚洲和热带美洲间断分布均为种子植物,没有蕨类植物,本区植物为仅次于泛热带分布的第二大区系,分布在12个科15个属15个种,占总属数的11.2%。紫茉莉科的叶子花属(Bougainvillea),紫茉莉属(Mirabilis),落葵科的落葵薯属(Anredera),仙人掌科的仙人掌属(Opuntia),樟科的樟属(Cinnamomum),鼠李科的雀梅藤属(Sageretia),锦葵科的赛葵属(Malvastrum),番木瓜科的番木瓜属(Carica),桃金娘科的番石榴属(Psidium),柳叶菜科的月见草属(Oenothera),菊科的蟛蜞菊属(Wedelia)、裸柱菊属(Soliva)和百日菊属(Zinnia),雨久花科的凤眼蓝属(Eichhornia),美人蕉科的美人蕉属(Canna)。

4.2.4 旧世界热带分布

滨海新城东湖湿地公园规划区的旧世界热带分布区植物均为单种属,8个科8个属8个种,占总属数的6.0%。苋科的牛膝属(Achyranthes),防己科的千金藤属(Stephania),海桐花科的海桐花属(Pittosporum),楝科的楝属(Melia),菊科的一点红属(Emilia),禾本科的荩草属(Arthraxon),姜科的山姜属(Alpinia)及鸭跖草科的水竹叶属(Murdannia)。

4.2.5 热带亚洲和热带澳大利亚分布

滨海新城东湖湿地公园规划区内属于热带亚洲和热带澳大利亚分布区的植物均为单种属,9个科13个属13个种,占总属数的9.7%。其中有蕨类植物金星蕨科的针毛蕨属。种子植物中有12个属,有意思的是,其中5个属均为桃金娘科植物,分别是桉属(Eucalyptus)、桃金娘属(Rhodomyrtus)、红千层属(Callistemon)、白千层属(Melaleuca)和金缨木属(Xanthostemon)。余下分别是木麻黄科的木麻黄属(Casuarina),大戟科的黑面神属(Breynia),无患子科的龙眼属(Dimocarpus),瑞香科的荛花属(Wikstroemia),木犀科的女贞属(Ligustrum),马钱科的灰莉属(Fagraea),芭蕉科的芭蕉属(Musa)。

4.2.6 热带亚洲和热带非洲分布

滨海新城东湖湿地公园规划区属于热带亚洲和热带非洲分布的植物有5科6属6种,均为单属种,占总属数的4.5%。除了蕨类植物水龙骨科的瓦韦属(Lepisorus),还有种子植物大戟科的蓖麻属(Ricinus),葫芦科的西瓜属(Citrullus),菊科的菊三七属(Gynura)和六棱菊属(Laggera),禾本科的芒属(Miscanthus)。

4.2.7 热带亚洲分布

滨海新城东湖湿地公园规划区属于热带亚洲分布的植物有9科10属11种,占总属数的7.5%。山茶科的山茶属(Camellia),蔷薇科的蛇莓属(Duchesnea),芸香科的柑橘属(Citrus)和九里香属(Murraya),漆树科的杧果属(Mangifera),茜草科的鸡矢藤属(Paederia),唇形科的石荠苧属(Mosla),菊科的苦荬菜属(Ixeris),天南星科的芋属(Colocasia),禾本科的牡竹属(Dendrocalamus)。

4.2.8 北温带分布

滨海新城东湖湿地公园规划区属于北温带分布区的植物共有13科14属15种,占所有植物区系的10.4%。裸子植物松科的松属(Pinus),被子植物桑科的桑属(Morus),蔷薇科的蔷薇属(Rosa),葡萄科的蛇葡萄属(Ampelopsis),胡颓子科的胡颓子属(Elaeagnus),伞形科的水芹属(Oenanthe),紫草科的琉璃草属(Cynoglossum),唇形科的风轮菜属(Clinopodium),玄参科的婆婆纳属(Veronica),忍冬科的接骨木属(Sambucus),菊科的蓟属(Cirsium)和紫菀属(Aster),天南星科的天南星属(Arisaema),禾本科的米草属(Spartina)。

4.2.9 旧世界温带分布

本分布区植物有6科9属10种,占总属数的6.7%。石竹科的鹅肠菜属(Myosoton),十字花科的萝卜属(Raphanus),蔷薇科的梨属(Pyrus),豆科的草木犀属(Melilotus)和苜蓿属(Medicago),夹竹桃科的夹竹桃属(Nerium),唇形科的益母草属(Leonurus),菊科的飞廉属(Carduus)和苦苣菜属(Sonchus)。

4.2.10 温带亚洲分布

本分布区植物有2属2种,占总属数的1.5%。菊科的黄鹌菜属(Youngia)和禾本科的野古草属(Arundinella)。

4.2.11 中亚、西亚至地中海分布

本分布区植物仅有1属1种,占总属数的0.7%。菊科的阔苞菊属(Pluchea)。

4.2.12 东亚分布

本分布区植物有4属4种,占总属数的3.0%。分别是桑科的葎草属(Humulus),唇形科的紫苏属(Perilla),菊科的泥胡菜属(Hemistepta),百合科的沿阶草属(Ophiopogon)。

5 结论

作为福州滨海新城东湖湿地公园规划区维管植物的两个大科,菊科和禾本科分别含有23个和17个属,且所含物种数占该区域所有物种数的近四分之一,是规划区植物区系的主要成分。无论是科的水平还是属的水平,均无中国特有科/属。

从科的水平分析,滨海新城东湖湿地公园规划区的世界分布科占绝对优势,其物种数远高于热带分布,说明滨海新城东湖湿地公园规划区植物多为世界广布类型,其次为热带分布型,而温带成分在该区域也有一定的渗入。且热带非洲至热带美洲间断分布的科的出现,说明人为因素在此地植物区系组成中的作用不可忽视。从属的水平分析,滨海新城东湖湿地公园规划区的植物属的分布区类型以泛热带属占明显优势,植物区系中属的温带性较弱。

滨海新城东湖湿地公园规划区植物属的分布区类型与植物科的分布区类型不同,这恰恰说明滨海新城东湖湿地公园规划区植物即使大多数是世界广布的科,其中偏向热带、亚热带性质的属也选择分布于此。同时该区域植物区系组成受人为因素影响渐显。

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