江苏省灌南县陆生维管植物多样性及区系特征分析

叶鹏程，赵 晓，陈 慧，刘兴剑，斯 琴，程思航,3，夏新武，封晓萱，武建勇*

(1. 生态环境部南京环境科学研究所，江苏 南京 210042； 2. 江苏省中国科学院植物研究所/南京中山植物园，江苏 南京 210014； 3. 河海大学 农业与工程学院，江苏 南京 210024； 4. 连云港市灌南生态环境综合行政执法局，江苏 灌南 222500； 5. 江苏省灌南中等专业学校，江苏 灌南 222500)

物种多样性是生物多样性的重要组成部分之一，它是指某一地区物种种类和数量的丰富程度[1]，可作为反映群落物种组成、结构特征和功能特征的有效指标[2]。生物多样性决定着生态系统的功能及过程[3]，更高的多样性可以产生更高的生态系统功能水平，例如可以产生更高的系统稳定性以及更高的群落生产力等[4]。在陆地生态系统中，物种多样性不仅可以影响生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性，同时也是生产力等生态系统功能的基本保障[5]。陆生维管植物作为陆地生态系统的初级生产者和陆地食物链的基础，不仅为陆生动物提供大量的栖息地和繁殖场所，同时在保护生物多样性以及维持区域生态平衡等方面也发挥着十分重要的作用。

植物区系是指一定地区或国家所有植物种类的总和，是植物界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[6-7]。对植物区系的研究是植物地理学和植物分类学的重要内容，植物区系的构成中通常包含着大量的系统进化、生态、地理以及历史等信息，因此对某一地区植物区系的调查和研究不仅可以在理论上解决植物地理学和植物系统发育学的一些疑难问题，同时也可以作为研究该地区植物多样性的重要基础[8-9]。

①以“氵”(同“水”)为形符的字：江、河、湖、海、泼、洒、汹、涌、汁、汤；这些字都跟水有关，“江、河、湖、海”表示不同的水域，“泼、洒、汹、涌”表示水的运动状态，“汁、汤”表示与水有关的液体。

灌南县位于江苏沿海，气候温和湿润，是全国知名的菌都花城，同时也有“桐杨木之乡”的美誉，生物资源十分丰富。其不仅是全省六大速生丰产林基地县之一，同时也是全国优质粳稻、商品粮、优质棉以及食用菌基地和优质药材产地[10]。但是目前对于该地区生物资源的调查和研究工作基本上处于空白，仅有少量的古树名木资源[11]以及食用菌资源[12]等方面的报道，尚未见到植物资源和植物区系方面的研究报道。本研究在野外实地调查的基础上，结合前人的研究与文献资料[10-11, 13-14]，整理出灌南县陆生维管植物名录，并对灌南县陆生维管植物物种组成、优势科属、生活型以及区系组成和特征等进行了分析，以期为该区生物资源的合理开发利用以及生物多样性的有效保护提供基础资料和科学依据。

在这一课堂教学过程中，我以小组合作教学的方式展开课堂知识教学活动，为学生们营造了一个宽松、和谐的知识探究氛围，促进了学生课堂积极性的充分调动，进而促进了学生之间的交流与合作，推动了数学课堂的整体性建设，完成了生态化小学数学课堂构建任务。

1 研究区域自然概况及研究方法

1.1 研究区域自然概况

2.4.2 属的地理成分分析

ITO is a conducting material and has free electrons. It is modeled using the Drude model:

1.2 研究方法

2020年3月至2020年10月，分别对灌南县陆生维管植物进行了春季、夏季和秋季共计3次全面的野外实地调查。野外调查工作采用全面踏查、定点样线、样方调查和特殊地区重点调查相结合的方法，对该区域内的陆生维管植物种类组成情况进行了全面的调查及分析。野外调查全程使用GPS定位仪记录经纬度坐标以及调查路线轨迹，同时拍摄植物的茎、叶、花、果实和植株等照片。通过将野外实地调查记录与历史文献资料相结合，建立了灌南县陆生维管植物名录。其中，蕨类植物采用秦仁昌分类系统(1978)进行排序，裸子植物采用郑万钧分类系统(1978)进行排序，被子植物采用克朗奎斯特(Cronquist)分类系统(1981)进行排序。在野外调查过程中，物种的鉴定以及生活型的统计参考《江苏植物志(1～5卷)》[15]和《中国植物志》(http://www.iplant.cn/frps)。分布区类型主要参考植物区系地理理论与方法[16-17]，对灌南县陆生维管植物区系成分及特征进行统计和分析。

宋依佳在致辞中指出，在桃浦地区转型发展中，临港和华谊发挥了国企先行的表率作用。希望双方坚持高水平设计、高标准建设、高品质招商，共同打造绿色低碳生态的新亮点、产城深度融合的新典范；充分发挥市区两级联动、国有企业协同、区域化党建的优势，加快推动区域经济结构优化，树立国企参与城市更新的成功范例。

2 结果与分析

2.1 科、属、种的数量分析

统计结果表明， 灌南县区域内未见分布20种以上的大属和分布10～19种的较大属；分布6～9种的中等属有苋属Amaranthus和萹蓄属Polygonum共2个；分布2～5种的寡种属有蔊菜属Rorippa、牵牛属Pharbitis)、车前属Plantago、鸭跖草属Commelina、雀稗属Paspalum、柳属Salix、野豌豆属Vicia、大戟属Euphorbia、酸浆属Physalis、鬼针草属Bidens、菊属Chrysanthemum、狗尾草属Setaria、堇菜属Viola、蒿属Artemisia和莎草属Cyperus等49个；仅分布1种的单种属有桑属Morus、藜属Chenopodium、落葵属Basella、鹅肠菜属Myosoton、繁缕属Stellaria、酸模属Rumex、苘麻属Abutilon、委陵菜属Potentilla、乌蔹莓属Cayratia、窃衣属Torilis、鸡矢藤属Paederia、黄鹌菜属Youngia、筒轴茅属Rottboellia和荻属Triarrhena等 193个(表5)。

研究结果表明，分布31种以上的科仅有菊科Asteraceae和禾本科Poaceae共2个；分布11～30种的科有蔷薇科Rosaceae、豆科Fabaceae、苋科Amaranthaceae、葫芦科Cucurbitaceae和茄科Solanaceae共5个；分布6～10种的科有蓼科Polygonaceae、十字花科Brassicaceae、莎草科Cyperaceae、伞形科Apiaceae、唇形科Lamiaceae、大戟科Euphorbiaceae和百合科Liliaceae共7个；分布2～5种的科有夹竹桃科Apocynaceae、桑科Moraceae、旋花科Convolvulaceae、杨柳科Salicaceae、锦葵科Malvaceae、茜草科Rubiaceae、玄参科Scrophulariaceae和榆科Ulmaceae等29个；仅分布 1 种的科有菖蒲科Acoraceae、漆树科Anacardiaceae、天南星科Araceae、凤仙花科Balsaminaceae、落葵科Basellaceae、仙人掌科Cactaceae、美人蕉科Cannaceae、忍冬科Caprifoliaceae、白花菜科Cleomaceae、景天科Crassulaceae和薯蓣科Dioscoreaceae等35个(表3)。

此外，野生植物共计52科159属219种，栽培植物共计48科94属111种(表1)。野生维管植物的科、属、种分别占该区维管植物科、属、种总数的66.7%、65.2%和66.4%，栽培维管植物的科、属、种分别占该区维管植物科、属、种总数的61.5%、38.5%和33.6%。

表1 灌南县维管植物统计Table 1 Statistics of vascular plants in Guannan County

2.2 生活型的组成分析

陆生维管植物的生活型可以划分为乔木、灌木、草本、藤本与竹类5种类型[9]。统计分析结果表明，灌南县草本植物种类最为丰富，共计237种，占全部种类的71.8%；乔木植物共计55种，占全部种类的16.7%；灌木植物共计23种，占全部种类的7.0%；藤本植物共计13种，占全部种类的3.9%；竹类植物共计2种，占全部种类的0.6%(表2)。

表2 灌南县维管植物生活型统计Table 2 Life-form statistics on vascular plants in Guannan County

2.3 维管植物大小级别分析

灌南县共有野生维管植物52科159属219种。陆生维管植物区系成分及特征的统计和分析主要参考植物区系地理理论与方法[16-17]。灌南县陆生维管植物科的地理成分共分为5个类型(表6)。灌南县陆生维管植物属的地理成分包括14个分布区类型(表7)。

(2)M=m′∪Part∪Component∪Element，其中：Part表示部件节点的集合，Component表示组件节点的集合，Element表示零件节点的集合。整机由多个部件组成，部件由多个组件和零件组成，组件又由多个零件组成。

此外，灌南县陆生维管植物属组成以分布2～5种的寡种属和仅分布1种的单种属占绝对优势，两者共占总属数的99.2%；物种组成也以分布2～5种的寡种属和仅分布1种的单种属为主，两者共占物种总数的95.5%(表5)。

在Davie和Hilber的教学实验中，26名工程专业和42名商科专业的德国大学生参与了有关移动辅助语言学习的问卷调查，并在15周中使用手机应用Quizlet学习英语词汇。实验后的词汇测试成绩和之前未使用手机应用进行英语词汇学习15周的测试成绩几乎没有区别。在态度方面，大部分学生对移动辅助语言学习持赞成态度，但工程专业的学生显然要比商科专业的学生更支持该学习方法:认为使用手机学习很容易，且自己有足够的知识利用手机进行学习的工程专业学生比例远高于做此想法的商科专业学生比例；相应地，对利用手机学英语感兴趣，并希望教师使用手机教学的工程专业学生比例也大大高于持此观点的商科专业学生比例[7]。

表3 灌南县维管植物科的大小顺序排列Table 3 The arrangement of the families of vascular plants in Guannan County

此外，灌南县陆生维管植物科组成以分布2～5种的寡种科和仅分布1种的单种科占优势，两者共占总科数的82.1%；种数组成以分布31种以上的大科、分布11～30种的较大科以及分布2～5种的寡种科占优势，它们共占物种总数的72.7%(表4)。

表4 灌南县维管植物科的组成Table 4 Family components of vascular plants in Guannan County

2.3.2 属的大小级别分析

联合国的任务讲规则、讲标准、讲计划，一般不采取突击的方式。但中国军人传统上习惯对领受的任务进行突击，抢进度，提前完成任务，导致联合国认为交给中国军人的任务过轻而增加工作量。结果，中国维和官兵始终处于高强度工作状态，不堪重负。此外，维和行动一般都是多国参与，意识形态、文化观念和风俗习惯等方面大相径庭，这些因素都会影响维和任务执行的效率和质量。

统计结果显示，灌南县陆生维管植物共有330种(包含变种、亚种以及变型，下同)，隶属于78科244属。各植物类群中，蕨类植物共计2科2属3种，裸子植物共计3科5属5种，被子植物共计73科237属322种(其中，双子叶植物共计61科186属256种，单子叶植物共计12科51属66种)(表1)。科、属、种所占的比例均以被子植物最高。

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2.3.1 科的大小级别分析

表5 灌南县维管植物属的组成Table 5 Genera components of vascular plants in Guannan County

2.4 植物区系地理成分分析

灌南县陆生维管植物共有78科244属330种。根据各科所包含物种的数量，将灌南县统计到的78科维管植物分为5个等级[1]，分别为大科(含31种以上)、较大科(含11～30种)、中型科(含6～10种)、寡种科(含2～5种)以及单种科(仅含1种)(表3)。此外，根据各属所包含物种的数量，将灌南县统计到的244属维管植物分为5个等级[9]，分别为大属(含20种以上)、较大属(含10～19种)、中等属(含6～9 种)、寡种属(含2～5种)和单种属(仅含1种)(表5)。

2.4.1 科的地理成分分析

统计分析结果表明，灌南县世界分布科共有27科(表6)，多为草本植物类群，主要包括苋科Amaranthaceae、石竹科Caryophyllaceae、蓼科、十字花科、伞形科、旋花科、唇形科、茜草科、莎草科以及禾本科等。热带分布的科(2～7型)仅有泛热带分布一个类型，共计16科，占非世界分布科的64.0%，其中较大的科有葫芦科、大戟科、夹竹桃科和鸭跖草科Commelinaceae等；较小的科有商陆科Phytolaccaceae、落葵科和马鞭草科Verbenaceae等。温带分布的科(8～14型)有北温带分布、东亚和北美间断分布两种类型，共计8科，占非世界分布科的32.0%，包括木贼科Equisetaceae、胡桃科Juglandaceae、牻牛儿苗科Geraniaceae和菖蒲科Acoraceae等。中国特有科仅有杜仲科Eucommiaceae，占非世界分布科的4.0%。在科级水平上，灌南县陆生维管植物区系热带成分大于温带成分，且以泛热带分布类型的科占据明显优势，可见本植物区系维管植物科的分布类型具有明显热带区系性质，同时也具有向温带过渡的趋势。

表6 灌南县野生维管植物科的区系分布类型Table 6 Areal-types of familiy of vascular plants in Guannan County

灌南县位于江苏省的东北部，地处北纬33°59′～34°27′、东经119°07′～119°48′之间，东西长71 km，南北宽30 km，陆地总面积1028.5 km2，位于连云港、宿迁、淮安、盐城四市交界之处，为连云港市南大门。灌南县东部濒临黄海，与韩国、朝鲜、日本等国家隔海相望；东部和东南部与盐城市响水县交界，南与淮安市涟水县接壤，西与宿迁市沭阳县毗邻，北枕新沂河与灌云县相依。灌南县为黄淮冲积平原，河流纵横，新沂河横卧境北，灌河及其他干河横穿东西，盐河纵贯南北，大小河沟密布似网，水系发达，海河连通。灌南县地势平坦，海拔高程西南部达5.9 m，东部2.0 m，地面坡降1/18000。灌南属暖温带气候区，四季分明，雨水充沛，年均降水量926.4 mm，年均温度14.3℃。灌南县是典型的平原农区，林木资源十分丰富，全县林地面积约2.7×104ha，森林覆盖率达26.2%[10]。

通常认为属的分类特征相对稳定，并占有较稳定的分布区，在进化过程中可能随着地理环境条件的变化而产生分化，表现出明显的地区性差异；此外一个属所包含的种通常具有同一起源和相似的进化趋势，因此属比科更能反映植物系统发育过程中的进化分化情况以及地区性特征[18-19]。统计分析结果表明，除中亚分布区类型外，其余14种分布区类型在灌南县均有分布(表7)。

表7 灌南县野生维管植物属的区系分布类型Table 7 Areal-types of genera of vascular plants in Guannan County

世界分布属共有33属，多为草本植物类群，主要有木贼属Equisetum、商陆属Phytolacca、藜属、繁缕属、堇菜属、碎米荠属Cardamine、蔊菜属、老鹳草属Geranium、车前属、拉拉藤属Galium、鬼针草属、莎草属和马唐属Digitaria等。

温带分布的属(8～14型)共有64属，占非世界分布属的50.8%。其中以北温带分布的属最多，共30属，占非世界分布属的23.8%，主要包括榆属Ulmus、葎草属Humulus、桑属、枫杨属Pterocarya、鹅肠菜属、萹蓄属、盒子草属Actinostemma、委陵菜属、苜蓿属Medicago、草木樨属Melilotus、刺槐属Robinia、野豌豆属Vicia、窃衣属、枸杞属Lycium、酸浆属Physalis、茜草属Rubia、天名精属Carpesium、菊属、蓟属Cirsium、马兰属Kalimeris、黄鹌菜属、画眉草属Eragrostis、刚竹属Phyllostachys和鹅观草属Roegneria等。

中国特有分布共有2属，占非世界分布属的1.6%，分别为杜仲属Eucommia和马尿泡属Przewalskia，二者均为单种属。

在属级水平上，灌南县陆生维管植物区系温带成分大于热带成分，且以泛热带分布和北温带分布类型的属占据明显优势。可见本植物区系维管植物属的分布类型具有明显的热带区系性质，同时也具有向温带过渡的趋势。

3 讨 论

3.1 灌南县陆生维管植物的区系特点分析

灌南县共有野生维管植物52科159属219种，植物区系物种多样性较为丰富。灌南县陆生维管植物科的地理成分共分为5个类型，占中国范围内科分布区类型[17]的33.3%；属的地理成分包括14个分布区类型，占中国范围内属分布区类型[16]的93.3%，这也体现了灌南县植物资源丰富，植物区系地理成分较为复杂的特点。从科、属的分布区类型来看，泛热带分布与北温带分布类型在科、属水平上均占据较高的比例，这与凌云等[20]的研究结果相吻合。灌南县陆生维管植物在科的水平上表现出较强的热带性质，其中泛热带分布类型的科占据非世界分布科的64.0%；然而在属的水平表现出较强的温带性质，但热带成分仍占据较大的比例。其中，温带分布的属共有64属，占非世界分布属的50.8%，热带分布的属共有60属，占非世界分布属的47.7%。说明该植物区系具有明显的由北亚热带向暖温带过渡的趋势及特点，这也与该区的气候区类型相一致[21]。

3.2 加强对灌南县陆生维管植物资源的保护

灌南县地处我国东部沿海平原地区，本研究通过实地调查灌南县陆生维管植物的种类、数量、分布，查明了珍稀濒危及保护物种分布情况、保护现状、受威胁状况，进而明确了灌南县陆生维管的保护状况以及存在的问题。灌南县是全国首批开放城市，也是连云港市的南大门，近年来随着城市化进程的加快、资源过度开发利用、环境污染、入侵物种竞争以及全球气候变化使得植物资源受到了不同程度的破坏[22-24]，植物资源的种类和数量不断减少。通过本次调查共发现8种珍稀濒危及保护物种，隶属于8科8属，它们分别是银杏(Ginkgobiloba)、水杉(Metasequoiaglyptostroboides)、鹅掌楸(Liriodendronchinense)、香樟(Cinnamomumcamphora)、莲(Nelumbonucifera)、杜仲(Eucommiaulmoides)、榉树(Zelkovaschneideriana)和野大豆(Glycinesoja)。针对灌南县生物多样性保护现状及存在的问题，一方面需要完善相关的保护管理制度；另一方面还需要加强法律法规宣传，提高群众参与生态环境保护的意识，使灌南县陆生维管植物得到更加合理有效的保护。

3.3 合理地开发利用灌南县陆生维管植物资源

灌南县陆生维管植物物种多样性较为丰富，共计有78科244属330种。根据用途可以将其大致分为观赏植物、材用植物、食用植物、药用植物、纤维植物、油脂植物、鞣料植物等几类，其中主要以观赏、食用、药用以及材用为主，具有较高的开发利用价值[25]。以观赏为目的进行利用和栽培的植物被称为观赏植物，如观叶植物有榔榆(Ulmusparvifolia)、朴树(Celtissinensis)、乌桕(Sapiumsebiferum)，观花的植物有金银花(Lonicerajaponica)、络石(Trachelospermumjasminoides)、打碗花(Calystegiahederacea)等，观果的植物有柘树(Cudraniatricuspidata)、苦蘵(Physalisangulate)、鸡矢藤(Paederiafoetida)等；可食用的野生植物种类较多，主要有构树(Broussonetiapapyifera)、桑(Morusalba)、香椿(Toonasinensis)、野豌豆(Viciasepium)、南苜蓿(Medicagopolymorpha)等；本区具有药用价值的植物也较多，如益母草(LeonurusArtemisia)、枸杞(Lyciumchinense)、龙葵(Solanumnigrum)、鸭跖草(Commelinacommunis)、薄荷(Menthacanadensis)等；材用树种主要有楝(Meliaazedarach)、榆树(Ulmuspumila)、垂柳(Salixbabylonica)等。植物资源是人类生存和发展必不可少的物资基础，既可长期开发利用但又时刻面临着灭绝的风险[26]。因此，在现有资源调查的基础之上，仍然需要重视和加强对县域植物资源的空间分布、蕴藏量、濒危状况以及利用价值等方面的调查和评估工作[27]，同时必须对植物种质资源进行科学保护与合理开发利用，从而保证其永续使用。