廣東茂名河尾山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)植物組成及區(qū)系特征研究*

包倪雯 李發(fā)輝 李鎮(zhèn)魁 陳振雄 林方利 王木燕

(1.廣東如春生態(tài)集團(tuán)有限公司，廣東 廣州510530 ; 2. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)， 廣東 廣州 510642)

自然保護(hù)區(qū)作為生物圈重要的生態(tài)環(huán)境之一，是維護(hù)生物多樣性的基礎(chǔ)，受到世界各國(guó)的高度關(guān)注，對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)有著深遠(yuǎn)影響[1]。目前，我國(guó)已建立自然保護(hù)區(qū)2 740 多個(gè)，但由于管理體制未完善等諸多原因，存在部分保護(hù)區(qū)本底及恢復(fù)過(guò)程狀況不清等現(xiàn)象，使其保護(hù)與恢復(fù)工作難以展開(kāi)。因此，客觀全面的調(diào)查研究，科學(xué)地評(píng)估、分析自然保護(hù)區(qū)的森林植物種類資源、區(qū)系特征等，對(duì)于保護(hù)區(qū)有效保護(hù)和管理具有重要意義[2-3]。

以廣東茂名河尾山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)為例，區(qū)內(nèi)羅坑水庫(kù)是電白區(qū)唯一一個(gè)大型水庫(kù)，保持水庫(kù)的水資源及周邊林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展對(duì)區(qū)內(nèi)居民至關(guān)重要[4]。為保護(hù)廣東茂名河尾山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)的植物資源及其植被環(huán)境，進(jìn)一步摸清保護(hù)區(qū)本底資源，2019 年6-7 月，采用樣線法與樣方法相結(jié)合，對(duì)保護(hù)區(qū)的植被進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查與深入研究。以期為保護(hù)區(qū)植物多樣性的保護(hù)和管理，及植物群落動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)奠定基礎(chǔ)，保證保護(hù)區(qū)森林質(zhì)量精準(zhǔn)提升[5]。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 調(diào)查地概況

河尾山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)地處廣東省八甲大山羅皇山脈，在茂名市東北部，北與陽(yáng)春市、東與陽(yáng)西縣接壤，地理坐標(biāo)是E111°19’ 51”- 111°25’ 35”，N21°49’45”- 21°52’ 54” ，總面積2 309.5 hm2。屬南亞熱帶季風(fēng)溫暖濕潤(rùn)氣候。年平均溫度22℃，最高溫度38℃，最低溫度-1.8℃，最高月7 月平均28℃，最低月1 月，平均氣溫14℃，無(wú)霜期350 天，年降雨量最高4 752 mm，平均3 429 mm，多集中于4-9 月，是華南第一降雨中心之一。

保護(hù)區(qū)內(nèi)絕大部分的成土母質(zhì)由花崗巖風(fēng)化而成，最高鵝凰峰海拔1 338 m，最低雙髻嶺海拔263 m，垂直高差1 075 m；土壤以紅壤為主，其中海拔400-600 m 為紅壤，600 m 以上為山地黃壤，400 m 以下為赤紅壤。

1.2 調(diào)查時(shí)間及方法

2019 年6-7 月，根據(jù)河尾山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)地形圖、衛(wèi)星植被分布圖，采用樣線法與樣方法，記載所見(jiàn)的植物，并對(duì)有代表性的群落作詳細(xì)樣方調(diào)查[6]。

樣線調(diào)查：根據(jù)保護(hù)區(qū)范圍圖，從西北方向沿山脊線往東南方向進(jìn)行調(diào)查，共設(shè)置6 條代表性樣線，記載保護(hù)區(qū)內(nèi)沿路左右各5 m 范圍內(nèi)的植物種類及其多度，拍攝植物照片，針對(duì)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物計(jì)算其個(gè)體數(shù)等；對(duì)存疑種進(jìn)行鑒定。

樣方調(diào)查：對(duì)典型植物和群落進(jìn)行拍攝、采集標(biāo)本鑒定及記錄物種信息。根據(jù)小班地形圖及遙感影像圖等已有信息、資料，可得評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)的植被外貌特征和優(yōu)勢(shì)種相對(duì)多樣，取20 m×20 m 或10 m×40 m的喬木樣方，5 m×5 m 的灌木、草本樣方各20 個(gè)，對(duì)樣方內(nèi)胸徑≥5 cm 的喬木的每個(gè)個(gè)體記載其種名，測(cè)定胸徑大小、目測(cè)植株高度和群落的郁閉度等。同時(shí)記錄樣方中的灌木、草本和藤本植物的種類、平均高度（或長(zhǎng)度）和數(shù)量。

植物區(qū)系采用專家咨詢和資料檢索相結(jié)合的方法，依據(jù)李錫文[7]和吳征鎰[8]劃分的植物科、屬區(qū)系分布類型，進(jìn)行種子植物區(qū)系成分分析。

1.3 計(jì)算方法

植物科( 屬)的中國(guó)和世界植物區(qū)系重要值( VFIC，VFIW) = 某科( 屬) 在一區(qū)域的種數(shù)/某科(屬) 的中國(guó)(世界) 種數(shù)×100[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物多樣性組成

保護(hù)區(qū)共有野生維管植物179 科578 屬999 種（表1）?？茖俜N分別占廣東省維管束植物61.93%、28.53%、16.84%[10]。可得保護(hù)區(qū)海拔垂直高差大，維管束植物物種豐富度較高。其中蕨類植物33 科59屬106 種，裸子植物3 科4 屬6 種，被子植物143 科515 屬887 種。在科、屬、種的不同層次組成上，均以被子植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，符合地球上現(xiàn)代植物類群以被子植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的基本規(guī)律[11]。

表1 河尾山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)野生維管植物組成Tab. 1 The composition of wild vascular plants in Heweishan Nature Reserve

2.2 植物區(qū)系科分析

2.2.1 科的組成分析 保護(hù)區(qū)內(nèi)野生維管植物含20 種及以上的大科共有9 科，分別為菊科（含41 屬58種）、禾本科（含30 屬41 種）、蝶形花科（含18 屬30 種）、茜草科（含22 屬36 種）、薔薇科（含11 屬23 種）、莎草科（含13 屬30 種）、大戟科（含13 屬25 種）、樟科（含10 屬35 種）以及馬鞭草（含7屬22 種），共計(jì)165 屬300 種，分別占總科、屬、種數(shù)的5.03%、28.55%和30.03%。含10 種或以上的優(yōu)勢(shì)科共26 個(gè)（表3），共含植物267 屬519 種，分別占保護(hù)區(qū)野生維管植物578 屬999 種的46.19%和51.95%，而其科數(shù)僅占179 科的14.53%。

區(qū)內(nèi)單種科及種數(shù)2-4 科所占總科數(shù)比例最大，為65.36%，在一定程度上說(shuō)明保護(hù)區(qū)植物多樣性較復(fù)雜；保護(hù)區(qū)單種科可能有新產(chǎn)生的科，也可能有演化終極的科，前者說(shuō)明其屬種尚未分化，沒(méi)有新衍生的屬種，后者是屬種已經(jīng)大量消亡，現(xiàn)存的是殘遺種類[12]。

表2 廣東茂名河尾山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)野生維管植物科屬比例Tab. 2 Proportion of family and genus of wild vascular plants in Heweishan Nature Reserve

2.2.2 植物區(qū)系表征科 通過(guò)計(jì)算保護(hù)區(qū)植物區(qū)系表征科，得保護(hù)區(qū)野生維管束植物科的VFIW 為0.04-100，平均值為2.76，科的VFIC 為0.4 -100，平均值為10.57。根據(jù)種數(shù)大小，將保護(hù)區(qū)野生維管植物科的種數(shù)數(shù)量等級(jí)分為5 級(jí)，為含1 種以上（Ⅰ）、3 種以上（Ⅱ）、6 種以上（Ⅲ）、10 種以上（Ⅳ）、20 種以上（Ⅴ）[13]，由表3 可得，優(yōu)勢(shì)科不一定是該植物區(qū)系重要值大的科，本區(qū)中僅有卷柏科一個(gè)優(yōu)勢(shì)科超過(guò)VFIW 和VFIC 平均數(shù)，與金孝鋒等研究結(jié)果相似[14]。究其原因，本保護(hù)區(qū)內(nèi)含有單型科和少種科(全球2- 5 種)，計(jì)算出來(lái)的VFIC 和VFIW 數(shù)值大，影響了超過(guò)VFIC、VFIW 平均值科的分布類型。且區(qū)內(nèi)10 種以上的優(yōu)勢(shì)科，大多數(shù)都是一些世界或亞世界廣布科，計(jì)算出來(lái)的VFIC 和VFIW 較小，其區(qū)系重要值均較小，不足以 反映保護(hù)區(qū)植物區(qū)系的特征[15]。

表3 廣東茂名河尾山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)植物區(qū)系表征科各等級(jí)數(shù)量Tab. 3 Floristic characterizations of characterization distribution type at different levels in Heweishan Nature Reserve

2.2.3 分布區(qū)類型分析 在保護(hù)區(qū)種子植物區(qū)系中，泛熱帶分布科數(shù)量最多，有43 科，其下3 個(gè)變型2-1、2-2 和2S 還分別各有1 科、6 科和5 科，科數(shù)占總科數(shù)52.88%（扣除世界分布，下同）。主要有山茶科Theaceae、樟科Lauraceae、桃金娘科Myrtaceae、蕓香科Rutaceae、大戟科Euphorbiaceae、漆樹(shù)科Anacardiaceae、番荔枝科Annonaceae、夾竹桃科Apocynaceae 等。這些泛熱帶分布科所包含的種類也多，許多種類更是保護(hù)區(qū)的優(yōu)勢(shì)種類和常見(jiàn)種類。北溫帶分布科本類型及變型包含17 科，占16.35%。其中殼斗科中的許多種類及金縷梅科的紅花荷Rhodoleia championi 在本自然保護(hù)區(qū)中比較常見(jiàn)，且多為建群種或優(yōu)勢(shì)種。熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布科包含5 科，占4.81%。它們是交讓木科Daphniphyllaceae、紅樹(shù)科Rhizophoraceae、姜科Zingiberaceae、芭蕉科Musaceae 和百部科Stemonaceae。交讓木科有的種類能生長(zhǎng)于上層，而姜科幾乎所有種類均生于群落的下層，詳情見(jiàn)表4。

按照氣候性質(zhì)來(lái)劃分，廣東茂名河尾山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)科的分布區(qū)類型可分為4 類：世界分布（類型1）、熱帶性分布（類型2-7）、溫帶性分布（類型8-9 型）和東亞分布（類型14），可以看出該保護(hù)區(qū)種子植物科的地理成分中，熱帶性的科達(dá)80 個(gè)，占總科數(shù)（扣除世界分布科）的76.92%，但也有一定的溫帶成分，即河尾山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)的熱帶性較強(qiáng)，這與保護(hù)區(qū)地處南亞熱帶氣候區(qū)相吻合。

表4 廣東茂名河尾山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)科的分布區(qū)類型統(tǒng)計(jì)Tab. 4 Distribution type statistics of families in Heweishan Nature Reserve, Guangdong

2.3 植物區(qū)系屬分析

2.3.1 屬的組成 保護(hù)區(qū)的999 種野生維管植物隸屬于578 屬，其中種數(shù)5 種及以上的屬共30 個(gè)，共含植物212 種，占保護(hù)區(qū)野生維管植物999 種的21.22%，而其屬數(shù)僅占578 屬的5.19%（表5）。單種屬占比為65.22%，反映屬的地理成分具有較強(qiáng)的分散性、多樣性和復(fù)雜性特點(diǎn)，說(shuō)明該區(qū)域有利于古老殘遺植物類群的保存與新建類群的遷移定居[16-18]。

表5 廣東茂名河尾山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)野生維管植物屬種比例Tab. 5 Percentage of wild vascular plants in Heweishan Nature Reserve, Guangdong

2.3.2 優(yōu)勢(shì)屬分析 在廣東茂名河尾山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，種數(shù)5 種或以上的屬共30 個(gè)（表6），共含植物212 種，冬青屬中包含種數(shù)最多，為16 種。其次為榕屬，為12 種?？傻脜^(qū)內(nèi)泛熱帶分布區(qū)類型占優(yōu)勢(shì)，且很多屬所含有的種類為常見(jiàn)種。

表6 廣東茂名河尾山市級(jí)自然保護(hù)區(qū)種類優(yōu)勢(shì)屬Tab. 6 Dominant genus of Heweishan Nature Reserve, Guangdong

3 結(jié)論與討論

3.1 廣東茂名河尾山市級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)共有野生維管植物179 科578 屬999 種（表1）。其中蕨類植物33 科59 屬106 種，裸子植物3 科4 屬6 種，被子植物143 科515 屬887 種。在科、屬、種的不同層次組成上，均以被子植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，符合地球上現(xiàn)代植物類群以被子植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的基本規(guī)律。

3.2 廣東茂名河尾山市級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)單種科及種數(shù)2-4 科所占的總科數(shù)比例最大，為65.36%，如果該類物種在該地區(qū)無(wú)法生存而滅絕，則該地區(qū)科的多樣性將會(huì)下降，說(shuō)明保護(hù)區(qū)植物科的多樣性復(fù)雜但不穩(wěn)定。區(qū)內(nèi)單種屬占比為65.22%，說(shuō)明該區(qū)域有利于保存古老殘遺植物類群，及新建類群的遷移定居。

3.3 廣東茂名河尾山市級(jí)保護(hù)區(qū)種子植物區(qū)系表征科超過(guò)VFIW 平均數(shù)34 個(gè)，占種子植物總科數(shù)的19.0%；超過(guò)VFIC 平均數(shù)52 個(gè)，占種子植物總科數(shù)的29.1%；超過(guò)VFIW 和VFIC 平均數(shù)10 種以上的科數(shù)僅為1 科，為卷柏科。說(shuō)明優(yōu)勢(shì)科不一定是該植物區(qū)系重要值大的科，優(yōu)勢(shì)科不足以反映保護(hù)區(qū)植物區(qū)系的特征。另一些屬種數(shù)量較少的科，其分布區(qū)局限于廣東以及鄰近地區(qū)，植物區(qū)系重要值均較大，如大血藤科，僅產(chǎn)于秦嶺至淮河一線以南的亞熱帶地區(qū)；如雨久花科，是完全水生在羅坑水庫(kù)中的科，能很好地代表保護(hù)區(qū)植物區(qū)系的主要特點(diǎn)。

3.4 在廣東茂名河尾山市級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)種子植物區(qū)系中，泛熱帶分布科數(shù)量最多，科數(shù)占總科數(shù)52.88%。屬數(shù)也為泛熱帶分布區(qū)類型占優(yōu)勢(shì)，且很多屬所含有的種類為常見(jiàn)種。自然保護(hù)區(qū)植物的熱帶性較強(qiáng)，這與保護(hù)區(qū)地處南亞熱帶氣候區(qū)相吻合。