福建风沙敏感区海岛公园植物区系和外来入侵植物研究

刘健行，史晓洁，陈国杰，陈越琳，邓传远

(福建农林大学 园林学院，福州 350000)

海坛岛、东山岛风沙危害严重，上世纪就出现过扬沙将农地、房屋及道路等淹没的情况[1-2]。自20世纪六十年代开始，为抵御强劲的海风，两岛开始营造海岛防护林系统，引入了木麻黄、台湾相思和黑松等非海岛原生植物入岛，如今，两岛防护林系统对海风抑制效果明显，对岛内植物多样性做出了较大贡献[3]。此外，随着海岛旅游开发的不断推进，海岛与内陆的交互更加频繁。因此，了解有居民海岛植物资源及外来入侵植物情况很有必要。本研究以海坛岛、东山岛两座有居民海岛12座海岛公园为研究对象进行公园人工植物资源调查，旨在探明两座有居民海岛人工植物资源本底状况、区系分布及外来入侵植物情况，以期为海岛的旅游建设提供数据基础与参考。

1 研究区域概况

2010年福建省政府文件《福建省生态功能区划》[4]，指出了福建省风沙与石漠化敏感区域，如图1所示，本研究则选取两处风沙敏感区最大的两个有居民海岛——海坛岛、东山岛为研究对象。

图1 福建省风沙与石漠化敏感区域

海坛岛为平潭综合实验区主岛，是福建第一大海岛，位于福建省福州市东南部，与台湾岛隔海相望，两岛在地理区位上形成“狭管效应”，导致海坛岛内大风不断，风速达到年均6.9 m·s-1，一年近三分之一时间为大风天气(7级以上)[5]，因此，海坛岛风口风沙侵蚀严重，被列为福建风沙与石漠化敏感区域。同时，海坛岛拥有独特的海岛风景，具有较高的旅游吸引力。

东山岛别称陵岛，隶属于福建省漳州市东山县，是福建省第二大海岛，东山岛属于亚热带海洋性气候地区，多年平均气温为20.8 ℃，终年无霜冻，多年平均降水1 103.8 mm[6]。东山岛曾饱受风沙灾害，岛内防护林建成后风害影响下降，如今岛内风景优美，曾获得福建省最佳旅游目的地、福建十大美丽海岛等荣誉。

2 研究方法

选择海坛岛、东山岛共12个公园，其中4个近海公园(位于海岸处)，8个离海公园(远离海岸)，再在每个公园内根据植被状况选择代表性样地，每个样地内设置样方，样方大小为20 m×20 m，调查样方内分乔木层、灌木层、地被层3层进行植物基本信息的收集。在20 m×20 m样方内收集乔木层植物名称，在20 m×20 m样方内随机抽取4个5 m×5 m小样方收集灌木层植物信息，地被层则在灌木层样方中随机抽取5个1 m×1 m的小样方进行测定，记录植物名称[7]。

3 结果与分析

3.1 两岛海岛公园植物物种组成

经过海坛岛、东山岛两岛12座海岛公园，共计80个样方的调查，两岛海岛公园共发现维管束植物326种，其中蕨类植物7种，裸子植物9种，被子植物310种；隶属93科250属。如表2所示，12座公园内5种及以上的科有19科149属207种，分别占总科数的20.43%，总属数的59.60%及总种数的63.50%(表1)。其中菊科和禾本科植物种数最多，菊科共计26属30种，禾本科共计24属30种；豆科、锦葵科、桑科、夹竹桃科、天门冬科、棕榈科紧随其后，均有10种及以上；其余多为单种科，2种及以上科数仅占总科数的51.61%。

表1 公园样方数及概况

表2 海岛公园植物优势科

12座海岛公园中植物种数最多的为海岛国家森林公园，共73科130属159种，其次种数超过100种的仅有东山国家森林公园，共计50科86属102种。植物种数较少的两个公园分别为东山市民广场和黄道周公园，分别发现植物27种和24种。其余8个海岛公园植物种数均在50种以上(表3)。

表3 海岛公园植物种组成

3.2 两岛海岛公园植物生活型组成

依据Raunkiaer生活型划分方法，本研究12座海岛公园中植物以高位芽为主，共计63科127属174种，占总种数的53.37%，其次为地上芽和一年生，分别有21科43属46种和15科39属46种，均占总种数的14.11%，其余为隐芽植物及地面芽植物，计23科34属40种及12科19属20种，各占12.27%及6.13%(表4)。

表4 海岛公园植物生活型组成

3.3 两岛海岛公园种子植物区系类型

3.3.1 公园种子植物科的区系类型 在海坛岛、东山岛两岛12座海岛公园93科326种植物中除去4个科的蕨类，对剩余的89科319种种子植物进行植物区系分析。根据吴征镒[8, 9]的方法，在科的水平上，可将12座海岛公园种子植物分为9个类型5个变型(表5)。两岛海岛公园种子植物以世界广布分布类型为最多，共计30科160种，分别占总科数和总种数的33.71%和50.16%，其中以菊科30种、禾本科30种、豆科20种及桑科12种4个优势科为主要组成成分。

表5 海岛公园种子植物科的分布区类型

热带性质分布类型(2～5、(17))共有45科140种，分别占总科数和总种数的50.56%和43.89%。热带性质分布类型中以泛热带分布植物所占比例最高，共计27科96种，分别占总科数和总种数的30.34%和30.09%；其中种数较多的科有锦葵科15种、夹竹桃科10种、棕榈科10种和大戟科9种。其余热带性质分布类型为热带亚洲、大洋洲和南美洲(墨西哥)间断，以南半球为主的泛热带，热带亚洲和热带美洲间断，旧世界热带，热带亚洲至热带大洋洲及热带非洲-热带美洲间断这4个类型和2个变型，6个分布类型共有种子植物18科44种，占总科数和总种数的20.22%和13.79%；其中种数较多的科有天门冬科10种、马鞭草科6种、桃金娘科5种和石蒜科5种。

温带性质分布类型(8～(16))共有种子植物14科19种，分别占总数的15.73%和5.96%。温带类型中以北温带和南温带(全温带)间断分布最多，包含柏科3种、金缕梅科2种、胡颓子科1种、黄杨科1种和杨柳科1种；北温带、东亚和北美洲间断两个分布类型物种数次之，均为3科3种；其余温带性质分布类型均只含1个科。综上所述，可知海坛岛、东山岛两岛海岛公园种子植物在科水平上的地理特征，以世界广布类型及热带性质分布类型为主，其次除世界广布及热带性质分布外还零散分布着温带地理区系植物。

3.3.2 公园种子植物属的区系类型 海坛岛、东山岛两岛12座海岛公园共有种子植物245属319种，在属的水平上，可将12座公园种子植物地理分布类型分为13个类型11个变型，如表6所示。其中世界广布类型的种子植物共有19属24种，分别占海岛公园种子植物总属数和总种数的7.76%和7.52%；种数较多的属有茄属3种、商陆属2种、苋属2种和酢浆草属2种。

表6 海岛公园种子植物属的分布区类型

热带性质分布类型(2～7-4)共有173属227种，分别占种子植物总属数和总种数的70.61%和71.16%。热带性质分布成分共6个类型5个变型，其中以泛热带分布类型属数最多，共计63属89种，分别占热带性质分布类型总属数和总种数的36.42%和39.21%，也占海岛公园种子植物总属数和总种数的24.90%和27.90%；种数较多的属有卫矛属9种、卤地菊属7种、大戟属4种和求米草属3种，其余多为1～2种。其次热带性质分布类型中属数较多的为热带亚洲和热带美洲间断，共计39属50种，占种子植物总属数和总种数的15.92%和15.67%；其他热带性质分布类型中属数超过10属的类型有旧世界热带分布、热带亚洲至热带大洋洲分布、热带亚洲至热带非洲分布和热带亚洲(印度-马来西亚)分布，分别计15属17种、16属23种、15属15种和17属19种，占种子植物总属数和总种数的6.12%和5.33%、6.53%和7.21%、6.12%和4.70%和6.94%和5.96%；剩余热带性质分布类型属数较少且均为变型，分别为热带亚洲、大洋洲和南美洲(墨西哥)间断分布2属，热带亚洲、非洲和南美洲间断分布4属，热带亚洲、非洲和大洋洲间断或星散分布1属，爪哇、喜马拉雅间断或星散分布到华南、西南2属和越南(或中南半岛)至华南(或西南)分布1属，分别占总属数的0.82%、1.63%、0.41%、0.82%和0.41%。

温带性质分布类型(8～15)共有53属68种，分别占种子植物总属数和总种数的21.63%和21.32%。其中以北温带分布类型及其1个变型拥有属数最多，共计24属29种，分别占总属数和总种数的9.79%和9.09%。其余5个分布类型和5个变型属数均小于10属，包括东亚和北美洲间断分布及其1个变型，共计9属13种，占总属数和总种数的3.68%和4.07%；旧世界温带分布及其2个变型，共计7属10种，占总属数和总种数的2.86%和3.14%；地中海区、西亚至中亚分布，共计1属1种，占总数的0.41%和0.31%；东亚(东喜马拉雅—日本)分布及其2个变型，共计11属14种，分别占总数的4.49%和4.39%；中国特有共1属、1种，分别占总数的0.41%和0.31%。综上所述，海坛岛、东山岛两岛海岛公园种子植物在属水平上的地理特征，除占总属数7.76%的世界广布类型外，热带性质分布类型占最高比例，占总属数的70.61%，温带性质分布类型属数则占21.63%，即两岛公园种子植物属的地理区系分布以热带性质为主体，同时穿插大量温带性质分布类型成分。

3.4 两岛海岛公园外来入侵植物组成

参照《中国入侵植物名录》[10]及相关文献[11-12]，本研究调查得知12座海岛公园外来入侵植物共53种，隶属21科45属(表7)。其中菊科为外来入侵植物的主体，物种数达15种，占总入侵植物种数的28.30%；豆科和大戟科次之，分别为7种和4种，占入侵植物总种数的13.20%和7.55%；其余18科，物种数在1～3种内，其中物种数为3种的有马鞭草科、茄科及旋花科3科，物种数为2种的有桃金娘科、西番莲科及苋科3科，物种数为1种的有落葵科、莎草科等共12科。综合来看，12座海岛公园外来入侵植物较为集中于科的类群层面，但在属、种的类群层面却相对丰富。

表7 海岛公园外来植物物种组成

分析发现53种外来入侵植物起源地较集中于美洲地区，共计42种，占总入侵植物种数的79.25%；其余来自非洲地区的有5种，占总数的9.43%；来自大洋洲地区的有3种，占总数的5.66%；来自热带亚洲地区的有2种，占总数的3.77%；来自欧洲地区的有1种，占总数的1.89%。由此可见，来自美洲的入侵植物占绝大多数，说明美洲的入侵植物能够较好的适应两岛公园绿地的生境，值得警惕。

按照中国外来入侵物种信息系统，53种外来入侵植物可界定为：1级恶性入侵类11种，占总数的20.75%；2级严重入侵类12种，占总数的22.64%；3级局部入侵类有6种，占总数的11.32%；4级一般入侵类有5种，占总数的9.43%；5级有待观察类有19种，占总数的35.85%。其中5级有待观察类物种种数最多，尽管迄今观察发现一部分外来入侵植物对生境威胁稍小，但其潜在威胁尚未最终确定，同时对环境威胁很大的1级和2级入侵植物种数已占外来植物总种数43.39%，表明具有严重入侵倾向的外来植物已经较多并开始在海岛公园蔓延，值得关注并采取相关措施。

4 结论与讨论

海坛岛、东山岛两座有居民海岛12个公园园林植物组成丰富，特征鲜明，共有植物93科250属326种，优势科为菊科、禾本科和豆科等，优势科中以草本类植物为主，科植物组成人为干扰性强烈。两岛海岛公园植物生活型组成以高位芽植物为主，占总种数的53.37%，其余四种生活型分布较为均衡，科数均在20种左右。12个公园中，海岛国家森林公园和东山国家森林公园植物物种数超过100种，分别为159种和102种；其它公园植物物种数都少于100种。

12个公园种子植物区系分布多样，93个科共有9个分布类型5个变型，其中世界广布共30科，占总科数33.71%；热带性质分布类型共有45科，占总科数50.56%；温带性质分布类型共有14科，占总科数15.73%，表明这两个岛的公园种子植物除世界广布外，主要以热带性质分布为主，同时星散分布温带性质类型。属级水平245属区系分布共有13个类型11个变型，其中世界广布类型共有19属，占总属数7.76%；热带性质分布类型共有173属，占总属数70.61%；温带性质分布类型共有53属，占总属数21.63%。属水平上除世界广布型外，热带性质分布类型占比较高，同时穿插着温带性质分布类型。

两岛12个公园共发现外来入侵植物21科45属53种，其中以菊科、豆科和大戟科物种数最多，与公园植物优势科有部分重叠。53种外来入侵植物中，来自美洲者占绝大多数，共计42种；1级恶性入侵类11种，2级严重入侵类12种，3级局部入侵类6种，4级一般入侵类5种，5级有待观察类有19种；对环境威胁较大的1级和2级种类占比最大(43.39%)，有待观察的5级占比也较高(35.85%)，外来入侵植物已经较多，值得警惕与研究。