潘 杉,严贤春
(西华师范大学生命科学学院,四川南充 637009)
植物区系是某地域内植物科、属、种的总和,是植物界在自然地理环境和历史环境综合作用下进行的演化[1].城市植物区系是城市生态系统的重要构建环节,是城市环境的重要指标,但受到人类的严重干扰,植物区系因其承担了城市社会、经济、生态和美化等功能,同时,特殊生境下的城市植物具有城市的广泛性、世界分布性以及植物组成和性质的差异性[2].南充市是三国文化的发祥地、南方丝绸之路的起点[3],是一座历史文化底蕴极其丰厚的城市.在建设成渝地区双城经济圈和倡导生态文明的大背景下,南充市抓住机遇,以嘉陵江绿色生态走廊建设为主线[4],共同创建国家森林城市,推动南充市旅游、经济、文化和生态文明共同发展.通过对南充市主城区木本植物的区系构成研究,为南充市主城区的生态建设和景观规划提供有价值的参考,并丰富生态科普的素材和资源.因此,本文全面调查统计南充市3 个城区的木本植物,并对木本植物区系科属的多样性和木本植物区系分布类型进行分析研究.
南充市位于四川盆地东北部,总面积达 12 494 km2;东连广安,南邻重庆,西通成都,北接广元,地理形势从北向南倾斜,海拔为256~889 m[5-6].南充属中亚热带湿润季风气候,具光热同季,冬温夏热,雨季长,暴雨较多等气候特点[7].年平均气温为16.5~17.9℃,无霜期301~326 d,日照时数1 191.2~1 559.3 h,年降水总量为798.9~1 177.9 mm,自西南向东北递增,年均风速1.2~1.5 m·s-1,全年静风时间约20%~50%[8].南充市主城区分别为顺庆区、高坪区和嘉陵区3区,分别对主城区的附属绿地、广场绿地、防护绿地和公园绿地进行调查.
对各个树种进行拍照并记录,根据实地调查成果,对比《中国植物志》[9]和《四川植物志》[10],同时依据郑万钧系统和恩格勒系统进行裸子植物和被子植物分类,并结合吴征镒[11-14]地理区系划分方法,查阅相关文献资料[15-18],对南充市主城区木本植物的植物区系进行分析.
通过对南充市主城区木本植物的调查和分析,木本植物共计84 科、173属、265 种.其中被子植物的种类尤为丰富,74 科157 属238 种,科属种所占总数的比例分别达到88.10%、90.75%、89.81%;裸子植物10科16属27种,科属种分别占总数的11.90%、9.25%、10.19%.被子植物中的双子叶植物共计71科137属218种,单子叶植物3科23属20种.主城区常绿的木本植物有145种,占总数的54.72%,落叶木本植物计120种,占总数的45.28%,常绿和落叶植物比例接近.就空间层次来看,乔木、灌木、藤本植物分别有158 种、92种、15种,占总数的比例分别是 59.62%、34.72%、5.66%,三者比例约为11:6:1.由此可见,南充市主城区的木本植被丰富,种类多样.
2.2.1 科的多样性分析 植物科的划分是表明某地域植物区系重要特征的方式[19].依据科所含种数,将其划分为大科、较大科、中等科、寡种科和单种科.其中,大科有蔷薇Rosaceae(33种)、豆科 Leguminosae(23 种);较大科有棕榈科 Arecaceae(16 种)、木樨科Oleaceae(12 种)、木兰科 Magnoliaceae(11 种)、松科Pinaceae(10 种)等4 个科;中等科有柏科 Cupressaceae(7 种)、樟科Lauraceae(8 种)等 5 科;寡种科有榆科Ulmaceae(4 种)、桃金娘科Myrtaceae(4 种)、杨柳科Salicaceae(4 种)、千屈菜科 Lythraceae(3 种)、茜草科 Rubiaceae(3 种)等 33 个科;单种科有八角枫科 Alangiaceae、安息香科 Styracaceae、金缕梅科Hamamelidaceae、杜仲科Eucommiaceae、银杏科Ginkgoaceae等 41科.
由表 1 可知,寡种科、单种科占总科数的比例分别为38.10%、48.81%,在所有科中占绝对优势,大科、较大科和中等科的比例分别是2.38%、4.76%和5.95%.寡种科所含种的数比例高达31.70%,大科、较大科、中等科、单种科所含种数分别占总种数的21.13%、18.49%、13.21%、15.47%.因此,南充市高校校园木本植物科的成分以寡种科和单种科为主,大科和寡种科植物种类共140种,是主城区园林景观的重要组成.
2.2.2 属的多样性分析 植物属比科所包含的类型少,植物区域特征比科更加明显[20].按属所含种数统计,将其划分为多种属、少种属、单种属.多种属有圆柏属Sabina(5 种)、含笑属Michelia(6 种)、榕属Ficus(6 种)、蔷薇属Rosa(6 种)等6 属;少种属有木兰属Magnolia(4 种)、女贞属Ligustrum(4 种)、棕竹属Rhapis(3 种)等45 属;单种属有桉属Eucalyptus、八角金盘属Alangium等122 属.
由表2 可知,在 3 个等级的属中,单种属含122 属122 种,所占总数的比例分别是70.52%、46.04%;少种属含45 属111种,分别占总数的 26.01%、41.89%;多种属仅有6属32种,分别占总数的3.47%,12.07%.由此表明,单种属、少种属是南充市主城区木本植物主要成分,所包含的植物种数最多.因此,南充市3区在校园木本植物区系属的多样性上较为丰富.
表1 南充市主城区木本植物科分级统计Tab.1 Classification statistics of woody plants families in the main urban area of Nanchong City
表2 南充市主城区木本植物属分级统计Tab.2 Classification statistics of woody plant genera in the main urban area of Nanchong City
表3 木本植物科的分布区类型Tab.3 Distribution types of woody plants families
2.3.1 科的分布区类型 同科的植物在其分布和对气候耐受力方面具有相似的基因表达.依据吴征镒区系划分方式,将南充市主城区木本植物84 科划分为 15 个类型(如表 3).泛热带分布24 科,科数最多,占比为 28.57%;其次是北温带15 科和世界分布18 科,分别占比为17.86%、21.43%;东亚及热带南美洲间断分布 9 科,占比 10.72%;东亚及北美间断分布有3 科,占比3.57%;热带亚洲、热带非洲至热带美洲,旧世界热带分布,热带亚洲至热带大洋洲分布,东亚分布以及中国特有种分布共5 类均2 科,均占比2.38%.北温带和南温带间断分布,旧世界温带分布,地中海区、西亚至中亚分布,中国-日本分布以及南半球热带以外间断或星散分布共5类均1 科,均占比1.19%.分析表中 11 个分布区类型得出,泛热带分布的植物有24 科66 种,分别占总数的28.57%,24.92%;其次,世界分布的植物有18 科102 种,分别占总数的21.43%、38.50%,北温带分布的植物有15科48种,分别占总数的17.86%、18.12%.去除世界分布的科,属热带成分和温带成分的科分别有 39 个、24 个,分别占总数的46.43%、28.57%;中国特有科2 个,占总数的2.38%.因此,南充市主城区木本植物科的地理分布中以热带成分为主.
2.3.2 属的分布区类型 植物属的区系成分比科更复杂,更稳定,更能够体现植物区系特征[1].根据吴征镒[11-14]划分的植物属的地理成分类型,南充市3个城区木本植物属分布如表4 所示,将其概括为六大类.
表4 木本植物属的分布区类型Tab.4 Distribution types of woody plants genera
(1)世界分布属只有茄属和悬钩子属,2种属,共 2 种植物.
(2)热带分布属共计83 属 122种,分别占总数的47.98%、46.04%.其中泛热带分布高达22 属,占热带分布属的26.51%;其次,属于热带亚洲至热带大洋洲分布16 属,热带亚洲15 属,热带亚洲和热带美洲间断分布13 属,分别占热带分布属的19.28%、18.07%、15.66%.热带亚洲至热带非洲分布7属、旧世界热带分布6属,爪哇、喜马拉雅和华南、西南零散分布2 属.热带亚洲、非洲和南美洲间断分布,热带亚洲、大洋洲和南美洲间断分布各1属.
(3)温带分布属共计58 属 107种,分别占总数的33.53%、40.38%.北温带分布达32 属,占温带分布属的比例高达55.17%;其次,东亚和北美洲间断分布12 属,地中海区、西亚和东亚间断分布8 属分别占温带分布属的20.69%、13.79%;旧世界温带分布3属,温带亚洲分布,地中海区、东亚、新西兰和墨西哥到智利间断分布,地中海区和喜马拉雅间断分布各1属.
(4)地中海、西亚至中亚分布属2属2种,为石榴属 Punica、黄连木属 Pistacia.
(5)东亚成分属共计21属 25 种,所占总属数的比例为 12.14%.
(6)中国特有分布属共计 7 属 7 种,占总属数的4.05%,银杏属 Ginkgo、杜仲属Eucommia等中国特有植物.
由此可见,植物区系在属级别的分布上,热带成分的属、种最多,其次是温带分布属,两者共占总属数的81.50%,与中亚热带气候密切相关.
(1)南充市主城区木本植物种类多样,成分复杂,多样性较高.共 84 科173 属 265 种,常绿植物与落叶植物占比相近,可适当增加落叶树种;乔木和灌木的种数比例高达94.34%,种类繁多,藤本植物所占比例为5.66%,藤本植物少,给植物造景带来一定的局限性.因此,南充市主城区需在木本植物景观配置方面增加植物种类,尤其是藤本植物,并建设体现当地文化特色的园林小品.
(2)植物区系科属成分呈多样化分布.寡种科和单种科共占总科数的86.91%,是主城区木本植物绿化的重要成分.而单种属占绝对优势,占所有属70.52%,其生态学特征相似以及分类学特征稳定,适合多种科属植物的生长.因此,人工引种栽培优势显著.
(3)南充市主城区木本植物区系涵盖15 个科、23 个属的分布类型,区系地理成分复杂多样.科的区系分布中,热带和温带成分分别占比46.43%、28.57%,以热带成分为主,兼具温带区系特征;属的区系分布中,热带分布和温带分布占比47.98%、33.53%,与科的地理分布一致,由热带向亚热带温带过渡.在科、属地理成分上,涵盖了大部分的分布区类型,与邻近市州植物区系均有密切的联系.因此,植物区系的组成体现了南充市亚热带常绿阔叶林、常绿落叶混交林的环境特征.
(4)首先,南充市3区景观趋同,植物景观缺乏特色,绿化后期养护不到位或引入不适宜本地气候的植物,导致生长不良或死亡.建议引种时应注意植物的生物学特性,合理设计植物景观.加强植物各个生长时期养护管理,减少病虫害的发生,提高苗木成活率.其次,南充素有绸都和果城之名,桑树和广柑树是重要的本土树种,可以将其引进公园绿化和广场绿化,并打造相关旅游产品,彰显本地特色,融入生态旅游文化.顺庆、嘉陵、高坪区经济文化特色有所差异,应根据自身文化特点打造景观名片.最后,西南石油大学、西华师范大学、川北医学院等学校木本植物种类选择相似,景观类型同质化,园林特色不明显.笔者建议川北医学院种植一些药用植物,西南石油大学、南充职业技术学校和西华师范大学等综合性大学引进与艺术类课程相关的特色树种,营造具有鲜明特色的艺术景观.高校可以多引进珍稀树种和重点保护树种,增加景观多样性,满足科研教学需求.