杭州市分布中国种子植物特有种组成分析

乔东东，林洋

（1.中国湿地博物馆，浙江 杭州 310013；2.陕西省林业科技推广与国际项目管理中心，陕西 西安 710082）

特有种是指分布区仅限于某一地区或仅生长于某些特有环境的种类，其形成主要与起源时间较近、古特有种的分布残余及生境条件特异等有关［1］。特有植物的研究有助于了解某地植物区系的组成、性质、特点和现状，对于开展植物资源的保护和利用有着重要的意义［2］。浙江是我国植物资源较为丰富的省份之一，地史古老，生境复杂，孕育了丰富的古老植物和特有物种［3］。杭州则是浙江省内植物资源较为丰富的城市，孑遗、特有和珍稀植物种类多，区系成分较为复杂。关于杭州市植物区系的研究多见于对西湖风景区、西溪湿地和萧山区等特定区域［4-8］，而对杭州全域植物区系的研究鲜有报道。本研究统计和分析了杭州市域范围内中国特有种子植物的物种组成、区系成分和珍稀濒危状况等，其结果可为深入了解杭州市植物区系的性质、特点、起源、演变规律等提供参考，并为开展特有植物的生物多样性保护和可持续利用提供基础资料。

1 研究区概况

杭州市地处长江三角洲南翼、浙江省西北部，市域界于北纬29°11′～30°34′、东经118°20′～120°37′之间，总面积约为16596 km2。其地貌类型多样，西部、中部和南部以中低山地丘陵为主，主要山脉有天目山、白际山、龙门山等，多座山峰海拔在1500 m以上，山地和丘陵中常有喀斯特发育和带状河谷平原分布；东北部以平原为主，地势低平，地表江河纵横，湖泊星罗棋布。其气候属亚热带季风气候，温暖湿润，四季分明，光照充足，雨量丰沛［9］。杭州市自然条件优越，生物种类繁多，辖区内的天目山以其丰富的植物多样性、古老的植物种类和植物区系南北交汇的特点，使其成为研究的热点之一［10］。

2 研究方法

本研究数据基于《中国特有种子植物的多样性及其地理分布》中的中国特有种子植物名录［11］，对照《中国植物志》《浙江植物志》《杭州植物志》《天目山植物志》等［12-23］有关物种的分布筛选形成了在杭州市域范围内分布的中国特有种子植物名录，并在此基础上补充完善了植物种类的拉丁学名、科属及生活型等基本信息。科的分布区类型根据吴征镒等关于世界种子植物科的分布区类型系统［24］进行界定。属的分布区类型根据吴征镒关于中国种子植物属的分布区类型［25］进行界定。保护植物种类参照国家林业和草原局、农业农村部于2021年9月公告的国家重点保护野生植物名录进行统计。濒危植物种类参考覃海宁等中国高等植物受威胁物种名录［26］进行统计。

3 结果与分析

3.1 杭州市中国特有种子植物组成和生活型分析

由表1可见：研究区内中国特有种子植物共100科328属708种。其中，裸子植物极少，仅有11种，占总种数的1.55%，分属银杏科（Ginkgoaceae）、松科（Pinaceae）、柏科（Cupressaceae）、三尖杉科（Cephalotaxaceae）、红豆杉科（Taxaceae）；被子植物占绝对优势，有697种，占总种数的98.45%。被子植物种类中，双子叶植物种类多，有86科268属585种；单子叶植物相对较少，仅有9科51属112种。研究区植物的生活型主要有乔木、灌木、草本和藤本四大类，其中草本植物种数最多，占总种数的43.36%，其次为乔木和灌木，藤本植物较少。

表1 杭州市中国特有种子植物物种组成和生活型统计Tab. 1 Composition and statistics of life form of seed plants endemic to China in Hangzhou city

3.2 杭州市中国特有种子植物科的数量结构分析

将各科按照种的数量划分为6个等级，依次为：含1种的科、含2～9种的科、含10～19种的科、含20～29 种的科、含30～39 种的科、＞39种的科，对各等级科内种的数量进行统计，结果见表2。经统计，＞39种的科仅有蔷薇科（Rosaceae）一科，共49种；含30～39 种的科和20～29 种的科各有3个，依次为禾本科（Gramineae，38种）、唇形科（Labiatae，35种）、菊科（Compositae，31种）、莎草科（Cyperaceae，27种）、豆科（Leguminosae，26种）和壳斗科（Fagaceae，20种）；含2～9种以下的科有51个，共238种；研究区内单种科有25个，这些科虽所含物种数量少，但在一定程度上丰富了该地区的物种多样性，表明研究区特有种子植物科的分化程度较高。

表2 杭州市中国特有种子植物科的数量结构分析Tab. 2 Statistics of families and species number of seed plants endemic to China in Hangzhou city

3.3 杭州市中国特有种子植物属的数量结构分析

将各属按照种的数量划分为4个等级，依次为：含1种的属、含2～5种的属、含6～10种的属、＞10种的属，对各等级属内种的数量进行统计，结果见表3。经统计，＞10种的属有5个，分别为薹草属（Carex，26种）、珍珠菜属（Lysimachia，14种）、枫属（Acer，13种）、冬青属（Ilex，12种）和悬钩子属（Rubus，11种），共有植物76种，占总种数的10.73%；含6～10种的属有13个，其中种类较多的属有铁线莲属（Clematis，10种）、葡萄属（Vitis，10种）、刚竹属（Phyllostachys，9种）、荚蒾属（Viburnum，9种）等；含5种及以下的属有310个，共有531种，分别占总属数的94.52%和总种数的75.00%。由此可见，本区域特有种子植物中小属十分丰富，属的分化程度高。

表3 杭州市中国特有种子植物属的数量结构分析Tab. 3 Statistics of genus and species number of seed plants endemic to China in Hangzhou city

3.4 杭州市中国特有种子植物科的区系分布类型分析

根据吴征镒等的世界种子植物科的分布区类型系统，杭州市中国特有种子植物科的类型可分为7个分布区类型6个变型（见表4）。研究区科的分布区类型中，世界分布有28科344种，许多大科如蔷薇科、唇形科、禾本科、菊科、莎草科等都属于这一类型，且多数为草本或灌木，是森林群落中草本层和灌木层的重要组成成分。除去世界分布类型外，热带成分分布类型（2～7型）有45科，占总科数的62.50%，其中以泛热带分布科最多，共28科，占总科数的38.89%，属于该类型的主要科有豆科、樟科（Lauraceae）、葡萄科（Vitaceae）、卫矛科（Celastraceae）等；温带成分分布类型（8～15型）相对较少，有27科，占总科数的37.50%，其中又以北温带和南温带间断分布的科最多，占总科数的15.28%，属于该类型的科主要有壳斗科、槭树科（Aceraceae）、杨柳科（Salicaceae）、金缕梅科（Hamamelidaceae）等。我国特有分布的科银杏科和杜仲科（Eucommiaceae）也在本区域有分布。

表4 杭州市中国特有种子植物科的分布区类型统计Tab. 4 Statistics on family areal-types of seed plant endemic to china in Hangzhou city

3.5 杭州市中国特有种子植物属的区系分布类型分析

属的分类区类型能够比较具体地反映植物界在进化过程中的分异情况和地理特征，是进一步研究植物区系的起源、演化和分布区形成的起点和楔子，是划分植物区系的依据和标志［27］。根据吴征镒等关于中国种子植物属的分布区类型的划分，杭州市中国特有种子植物属的分布区类型可分为14个类型12个变型（见表5）。研究区属的分布区类型中，世界分布有25个，如薹草属、珍珠菜属、蓼属（Polygonum）、鼠尾草属（Salvia）等，这些属虽占有一定的比例，但因其分布范围非常广，很难看出植物区系的地理分布特点，在分布区类型的统计中予以扣除。从分布区类型统计结果可以看出，热带成分分布类型（2～7型）较少，有94属，占总属数的31.02%，其中又以泛热带分布属最多，共41属，如石豆兰属（Bulbophyllum）、鹅绒藤属（Cynanchum）、朴属（Celtis）等，占总属数的13.95%；温带成分分布类型（8-15型）较多，共209属，占总属数的68.98%，其中以北温带分布（含变型）居多，共73属，如柳属（Salix）、紫菀属（Aster）、杜鹃属（Rhododendron）、越桔属（Vaccinium）等，占总属数的26.07%，这表明研究区与北温带植物区系间的联系密切。另外，研究区我国特有分布的属较多，有26个，绝大多数为单种属，如车前紫草属（Sinojohnstonia）、盾果草属（Thyrocarpus）、虾须草属（Sheareria）、金钱松属（Pseudolarix）等。

表5 杭州市中国特有种子植物属的分布区类型统计Tab. 5 Statistics on genera areal-types of seed plant endemic to china in Hangzhou city

3.6 重点保护植物种类

依据国家林业和草原局、农业农村部于2021年9月公告的国家重点保护野生植物名录，杭州市中国特有种子植物中国家一级重点保护野生植物种类仅有3种，分别为银杏（Ginkgo biloba）、天目铁木（Ostrya rehderiana）和象鼻兰（Phalaenopsis zhejiangensis），隶属于3科3属。其中，银杏为中生代孑遗植物，研究区内野生种仅见于天目山的禅源寺、五里亭、开山老殿等处，现国内外广泛栽培；天目铁木为天目山特有种，特产于西天目山周家坦，生于沟谷两侧，海拔250～260 m；象鼻兰产于临安和淳安，附生于海拔350～900 m的山地林中或林缘树上。国家二级重要保护野生植物种类有28种，如金钱松（Pseudolarix amabilis）、天目贝母（Fritillaria monantha）、浙江楠（Phoebe chekiangensis）等，隶属于20科24属。

3.7 濒危植物种类

濒危植物中受威胁等级为极危、濒危、易危的物种为受威胁物种。经统计，杭州市中国特有种子植物中受威胁物种共46种。其中，极危等级的种类有5种，分别为银杏、宝华鹅耳栎（Carpinus oblongifolia）、小果秤锤树（Sinojackia microcarpa）、天目铁木和大花无柱兰（Amitostigma pinguicula），隶属于4科5属。其中，宝华鹅耳栎主要分布于江苏，研究区内分布于淳安，生于石灰岩丘陵地区阔叶林内；小果秤锤树为浙江特有种，分布区极其狭窄，数量稀少，仅分布于临安区青山湖泥山湾和建德市建德林场乌石滩分场，沿湖岸或山沟称带状分布［28］；大花无柱兰也是浙江特有种，分布于淳安县以及浙江省内的宁波、丽水、温州和金华等地，生于山坡林下岩石上或沟谷边阴处草地中。濒危等级的种类有腋毛勾儿茶（Berchemia barbigera）、长序榆（Ulmus elongata）、浙江马鞍树（Maackia chekiangensis）等13种，隶属于10科13属；易危等级的种类有浙江柳（Salix chekiangensis）、城口卷瓣兰（Bulbophyllum chondriophorum）、临安槭（Acer linganense）等28种，隶属于19科25属。

4 讨论与结论

研究区中国特有种子植物种类丰富，有100科328属708种。在植物种类的科属组成上，科级以含2～9种的小型科和单种科为主，属级以含2～5种的寡种属及单种属居多，这在一定程度上反映了本区中国特有种子植物种类组成的丰富程度。

研究区地理成分复杂，主要体现在特有植物科、属的地理成分多样性上。在科级水平，以热带性分布成分为主；而在属级水平，则是以温带分布的属最多。这与杭州处于中亚热带北缘，属于温带和热带分布的过渡区有关。相较于科的分布区类型，属的分布区类型更能反映植物区系的特性，因此本区区系特点表现为较为明显的温带植物区系特征。

研究区孑遗和特有植物多。本区的现代植物区系中，仍保留有较多的孑遗植物，如金钱松、银杏、天目铁木、夏蜡梅（Calycanthus chinensis）、杜仲（Eucommia ulmoides）等。一些系统位置较为孤立的单种属种类如七子花（Heptacodium miconioides）、青檀（Pteroceltis tatarinowii）、香果树（Emmenopterys henryi）、独花兰（Changnienia amoena）等往往也是孑遗植物。另外，本区尚有不少浙江特有种，如杭州景天（Sedum hangzhouense）、天目山凤仙花（Impatiens tienmushanica）、雁荡山薹草（Carex yandangshanica）、天目山景天（Sedum tianmushanense）等，这说明杭州是浙江省北部特有种子植物的分布中心，具有重要的生物多样性保护价值。

近年来，随着城市化进程的加快和旅游业的升温，人类日益频繁的活动对自然环境产生了强烈的干扰，如生境的丧失或碎片化，进而导致生物多样性降低，生物群落中互惠互利的稳定关系发生破坏，加之部分种类适应力差、繁殖力弱，这进一步加剧了濒危物种的受威胁程度，如曾经在天目山山区比较常见的天目铁木，伴随着人类的砍伐和土地的开垦种植，其栖息地面积不断缩小，生境逐步碎片化，种群数量也随之急剧减少，目前仅存有零星的野生成年植株［29］。因此，对于研究区特有性较强且濒危的物种，应降低人为干扰并采取积极有效的措施进行保护。