蓮都峰源自然保護區(qū)植物區(qū)系和地理成分

胡 偉，仇建習，吳 彬，婁明華，李 彥

(1.麗水市蓮都區(qū)生態(tài)林業(yè)發(fā)展中心，浙江 麗水 323000；2.寧波市農(nóng)業(yè)科學研究院，浙江 寧波 315000)

植物區(qū)系是指一定區(qū)域所有植物種類的總稱，是植物界在一定自然地理環(huán)境，特別是自然歷史條件綜合作用下，長期發(fā)展演化的結(jié)果[1-4]。植物區(qū)系是自然地理環(huán)境的反映及環(huán)境變遷的見證或依據(jù)[5]，區(qū)系構(gòu)成中蘊含著大量地理、生態(tài)和系統(tǒng)進化信息[6]。分析研究植物分布區(qū)類型，有助于了解某一地區(qū)植物區(qū)系各種成分的特征與性質(zhì)[7]。研究植物區(qū)系地理學的目的是探究植物生命的起源、演化、時空分布規(guī)律及在地球歷史變遷的關(guān)系[8]。通過對區(qū)系內(nèi)科、屬、種的組成及其分布特點的分析，可為深入研究區(qū)系的性質(zhì)及起源問題奠定基礎(chǔ)[9]。2016年初，為創(chuàng)建浙江麗水蓮都峰源省級自然保護區(qū)，在峰源自然保護區(qū)范圍內(nèi)開展了大規(guī)模科學考察工作。由浙江省森林資源監(jiān)測中心、浙江省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院、中科院昆明動物研究所、浙江農(nóng)林大學、中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)實驗中心等14家單位組成的聯(lián)合科學考察隊對擬建保護區(qū)開展了為期近1年的考察。本文是在對保護區(qū)植物多樣性研究的基礎(chǔ)上，重點對植物地理區(qū)系內(nèi)科、屬、種的組成及其分布特點進行分析，以期為該區(qū)域的生物多樣性保護和利用提供參考。

1 自然地理概況

圖1 蓮都峰源自然保護區(qū)位置示意圖

麗水蓮都峰源省級自然保護區(qū)位于浙江省麗水市蓮都區(qū)南部的峰源鄉(xiāng)東端，洞宮山脈東段南麓，甌江支流小溪上游源頭區(qū)，北、東、南三面與毗鄰的青田縣和景寧縣接壤(圖1)。是我國32個生物多樣性保護優(yōu)先區(qū)域之一的“武夷山生物多樣性保護優(yōu)先區(qū)域”的重要組成部分，生態(tài)區(qū)位非常重要。地理坐標為東經(jīng)119°47′—119°53′、北緯28°07′—28°12′，面積5053.87 hm2，主峰海拔1326 m，最低處為蓮都區(qū)與景寧縣交界的小順坑，海拔約300 m，海拔高差超過1000 m。氣候為亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，四季分明，由于保護區(qū)內(nèi)山多且高，受地形地貌等諸多因素影響，小氣候特征明顯，區(qū)內(nèi)氣溫相比周邊低海拔地區(qū)低，年均氣溫13.8 ℃，較周邊城鎮(zhèn)地區(qū)低3～5 ℃(麗水城區(qū)站常年平均氣溫18.4 ℃)，7月平均氣溫最高(23.8 ℃)，1月平均氣溫最低(2.1 ℃)。≥10 ℃的年活動積溫為4379 ℃，年均降水量1700 mm左右，年日照時間1600 h左右，年無霜期260 d左右，盛行偏東風。復雜的地形和優(yōu)越的氣候條件，為峰源省級自然保護區(qū)孕育豐富的野生動植物提供了優(yōu)越的先天條件。

圖2 保護區(qū)野生維管束植物組成

2 調(diào)查內(nèi)容與方法

2.1 調(diào)查內(nèi)容

本次調(diào)查的對象為峰源自然保護區(qū)內(nèi)的典型植被，包括天然和人工植被。調(diào)查內(nèi)容主要有典型生境、植被類型、層次結(jié)構(gòu)、種類組成、演替趨勢與地理分布等。

2.2 研究方法

2016年1—12月對峰源自然保護區(qū)的植物進行野外考察。主要采用線路踏查和樣方調(diào)查相結(jié)合的方法，根據(jù)現(xiàn)有積累的資料和保護區(qū)專業(yè)人員提供的信息，確定多條調(diào)查線路，進行穿越式踏查。在線路調(diào)查中，沿線初步辨認和記錄植物群落類型，然后進行比較分析，確定典型調(diào)查測定對象，設(shè)立標準樣地進行測定。

文中科屬的劃定主要參照《中國植物志》[10]和《浙江植物志》[11]；浙江蕨類植物科、屬、種參考《浙江植物志》，種子植物參考《浙江種子植物檢索鑒定手冊》[12]。全國蕨類植物、裸子植物、被子植物科、屬、種參考《中國植物志》。

3 結(jié)果與分析

3.1 植物區(qū)系成分

3.1.1 植物科、屬組成 保護區(qū)內(nèi)蘊藏著較為豐富的植物資源。調(diào)查結(jié)果表明，保護區(qū)共有維管束植物183科726屬1475種(含栽培植物105種)，分別占浙江省維管束植物科、屬、種的78.5%、49.7%和30.3%。其中蕨類植物33科66屬124種；裸子植物8科16屬19種；被子植物142科644屬1332種(表1)。其中栽培植物105種，由于栽培植物不能反映一個地區(qū)的區(qū)系起源、發(fā)展和特點，所以本文進行區(qū)系分析時僅以自然分布的野生植物為主[13]。保護區(qū)內(nèi)共有野生維管束植物170科661屬1370種，占浙江種總數(shù)的28.11%，占全國種總數(shù)的4.40%，其中蕨類植物33科66屬124種，分別占保護區(qū)植物科、屬、種總數(shù)的 19.41%、9.98%、9.05%，占浙江種總數(shù)的22.84%，占全國種總數(shù)的4.86%；種子植物137科595屬1346種，其中裸子植物5科7屬10種，分別占保護區(qū)科、屬、種總數(shù)的2.94%、1.06%、0.73%，占浙江種總數(shù)的16.95%，占全國種總數(shù)的4.22%；被子植物132科588屬1336種，分別占保護區(qū)科、屬、種總數(shù)的77.65%、88.96%、90.22%，占浙江種總數(shù)的28.94%，占全國種總數(shù)的4.36%(圖2)。被子植物中雙子葉植物111科474屬1009種，單子葉植物21科114屬227種，可以看出，雙子葉植物是保護區(qū)植物區(qū)系組成的主體。

表1 野生維管束植物科的大小統(tǒng)計

3.1.2 科的大小 保護區(qū)共有野生維管束植物170科，根據(jù)各科所包含的種類多少，劃分成5個等級，分別是大科(≥50種)、較大科(20～49種)、中等科(10～19種)、寡種科(2～9種)、單種科(1種)。由表1可知，保護區(qū)內(nèi)大科僅4個，占該區(qū)總科數(shù)的2.35%，依次是菊科(Asteraceae)、薔薇科(Rosaceae)、禾本科(Gramineae)、莎草科(Cyperaceae)，都是世界性的大科，也是世界范圍內(nèi)分布較廣的科；較大科有13個，占總科數(shù)的7.65%，分別是殼斗科(Fagaceae)、蕁麻科(Urticaceae)、蓼科(Polygonaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、樟科(Lauraceae)、豆科(Fabaceae)、冬青科(Aquifoliaceae)、唇形科(Lamiaceae)、茜草科(Rubiaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、百合科(Liliaceae)、蘭科(Orchidaceae)、鱗毛蕨科(Dryopteridaceae)，其中殼斗科、樟科、冬青科等是保護區(qū)內(nèi)喬木層和灌木層的重要組成成分，鱗毛蕨科有26種，是唯一的蕨類較大科；中等科有25科，占總科數(shù)的14.71%，主要包括榆科(Ulmaceae)、?？?Moraceae)等20科植物；寡種科和單種科數(shù)量最多，分別有79科和49科，占總科數(shù)的46.47%和28.82%，它們所含的屬、種數(shù)較為豐富，有243屬，384種，分別占總屬、總種的36.76%和28.03%，最常見的有松科(Pinaceae)、紅豆杉科(Taxaceae)、楊柳科(Salicaceae)等植物。

3.1.3 屬的大小 保護區(qū)共有野生維管束植物661屬，根據(jù)各屬所包含的種類(含種下分類單位)多少，劃分為5個等級，分別為大屬(≥20種)、較大屬(10～19種)、中等屬(6～9種)、寡種屬(2～5種)、單種屬(1種)。區(qū)內(nèi)野生植物中大屬僅3個，占總屬數(shù)的0.45%，包括薹草屬(CarexLinn.)、懸鉤子屬(RubusL.)、冬青屬(IlexL.)；較大屬有7屬，占總屬數(shù)的1.06%，分別是蓼屬(PolygonumL.)、槭屬(AcerLinn.)、堇菜屬(ViolaL.)、山礬屬(SymplocosJacq)、紫珠屬(CallicarpaL.)、莢蒾屬(ViburnumLinn.)、鱗毛蕨屬(DryopterisAdanson)，其中鱗毛蕨屬有13種，是唯一的蕨類較大屬；中等屬有33屬，占總屬數(shù)的4.99%，代表屬有栲屬(Castanopsis(D.Don) Spach)、青岡屬(CyclobalanopsisOerst)、石楠屬(PhotiniaLindl.)等。大屬、較大屬和中等屬在本區(qū)內(nèi)較為常見，它們所含種類多為森林植被的伴生成分，只有冬青屬、薹草屬、山礬屬、青岡屬、栲屬等屬中的少數(shù)種類可成為優(yōu)勢種。寡種屬、單種屬極為豐富，分別有214屬和404屬，分別占總屬數(shù)的32.38%和61.12%，兩者所含的種數(shù)達980種，占總種數(shù)的70.74%，常見屬包括松屬(PinusLinn)、柳屬(SalixL)、鵝耳櫪屬(CarpinusLinn.)、水青岡屬(FagusL.)、櫟屬(QuercusL.)、楊梅屬(MyricaL.)、青錢柳屬(CyclocaryaIljinskaja)、黃杞屬(EngelhardiaLeschen.ex Blume)、樺木屬(BetulaLinn.)等，這些多為本區(qū)森林植被的常見種，其中一些種類則可成為森林群落的建群成分。

3.2 植物地理成分

3.2.1 科的分布區(qū)類型 參照吳征鎰等[14]對種子植物分布區(qū)和陸樹剛[15]對蕨類植物分布區(qū)的劃分標準，將保護區(qū)內(nèi)野生維管束植物科的分布區(qū)類型可劃分為8個分布區(qū)類型及其變型，其中種子植物為8個分布區(qū)類型及其變型，蕨類植物為5個類群。以泛熱帶分布及其變型、世界廣布科占絕對優(yōu)勢，共有119科，占總科數(shù)的70%，其中種子植物90科，蕨類植物29科。泛熱帶分布及其變型的科主要有胡椒科(Piperaceae)、金粟蘭科(Chloranthaceae)、蕁麻科、樟科、山茶科(Theaceae)、山礬科(Symplocaceae)、松葉蕨科(Psilotaceae)、瘤足蕨科(Platyzomataceae)等，其中有些是構(gòu)成常綠闊葉林群落優(yōu)勢成分的科；世界廣布類型的常見科有禾本科、菊科、莎草科、傘形科(Apiaceae)、唇形科、石杉科(Huperziaceae)、石松科(Lycopodiaceae)等，它們所含的種類大多為草本植物，是濕地植被及各類森林群落中草本層的主要成分；北溫帶分布及其變型共有25科，占總科數(shù)的14.71%，它們是針葉林、針闊葉混交林和常綠落葉混交林群落優(yōu)勢成分，如松科(Pinaceae)、杉科(Taxodiaceae)、殼斗科等；東亞(熱帶、亞熱帶)及熱帶南美間斷分布和東亞與北美間斷分布占比8.82%，但其中的木通科(Lardizabalaceae)、冬青科、杜英科(Elaeocarpaceae)、木蘭科(Magnoliaceae)、藍果樹科(Nyssaceae)等是本區(qū)森林植被的重要組成成分；其它分布區(qū)類型的科較少，如東亞分布的科有三尖杉科(Cephalotaxaceae)、獼猴桃科(Actinidiaceae)、旌節(jié)花科(Stachyuraceae)；熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布的有虎皮楠科(Daphniphyllaceae)、百部科(Stemonaceae)；舊世界熱帶分布的有八角楓科(Alangiaceae)、海桐花科(Pittosporaceae)；熱帶亞洲分布的有清風藤科(Sabiaceae)、伯樂樹科(Bretschneideraceae)。保護區(qū)內(nèi)野生植物中各類熱帶性(不包括世界廣布科，下同)地理成分共有79科，占總科數(shù)的46.46%，而各類溫帶成分共有33科，占總科數(shù)的19.42%。說明本區(qū)種子植物科的地理成分具有較強的熱帶性質(zhì)。此外，舊世界溫帶分布、溫帶亞洲分布、中亞分布等類型不見于本區(qū)，說明本區(qū)的植物區(qū)系在科級水平上與中亞、地中海、歐洲等地區(qū)的聯(lián)系并不緊密(圖3)。

表2 野生維管束植物屬的大小統(tǒng)計

圖3 野生植物科的分布區(qū)類型

3.2.2 屬的分布區(qū)類型 保護區(qū)內(nèi)野生植物屬的分布區(qū)類型可劃分為13個，其中種子植物為13個分布區(qū)類型，蕨類植物為9個分布區(qū)類型，除了缺乏中亞分布和地中海、西亞、至中亞分布類型外，其它分布區(qū)類型在本區(qū)均有其代表，地理成分具有明顯的多樣性。說明在屬級水平上，本區(qū)植物區(qū)系在區(qū)系地理、區(qū)系發(fā)生上與世界各地植物區(qū)系有著廣泛的、不同程度的聯(lián)系。其中北溫帶分布、東亞分布、泛熱帶分布占總屬數(shù)的50%以上，與東亞和北美間斷分布一起構(gòu)成了本區(qū)系的主體(圖4)。

世界分布屬共70個，占本區(qū)植物屬總數(shù)的10.59%，這些屬絕大多數(shù)為草本植物，常見的有蓼屬、藜屬(ChenopodiumL.)、膜蕨屬(HymenophyllumSm.)、鱗毛蕨屬等。熱帶分布類型共計289屬，占總屬數(shù)的43.73%；蕨類植物中有39個屬為熱帶分布屬，占蕨類植物屬總數(shù)的59.1%。其中以泛熱帶分布居首位，共有131屬，占本區(qū)植物屬總數(shù)的19.82%，常見屬有金粟蘭屬(ChloranthusSw.)、云實屬(CaesalpiniaL.)、松葉蕨屬(PsilotumSw.)、鳳尾蕨屬(PterisL.)等；其次是熱帶亞洲分布，共有59屬，占8.93%，這一分布類型的多數(shù)屬是本區(qū)森林植被的重要組成成分，如青岡屬、木荷屬(SchimaReinw.)等；舊世界熱帶分布有38屬，占5.75%，多為灌木或草本，主要有樓梯草屬(ElatostemaGaud.)、山姜屬(AlpiniaL.)、芒萁屬(DicranopterisBernh.)、團扇蕨屬(Gonocormusv.d.Bosch)等；熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布有24屬，占3.63%，主要有樟屬(CinnamomumTrew.)、臭椿屬(AilanthusDesf.)等；熱帶亞洲至熱帶非洲分布有23屬，主要有豆腐柴屬(PremnaL.)、水團花屬(AdinaSalisb.)等；熱帶亞洲至熱帶美洲間斷分布的僅14屬，如安息香屬(StyraxLinn.)、柃木屬(EuryaThunb.)等，多為森林群落中的常見喬灌木。溫帶分布類型共計291屬，占總屬數(shù)的44.02%。以北溫帶成分居首位，共計109屬，占本區(qū)植物屬總數(shù)的16.49%，包括楊屬(PopulusL.)、松屬、何首烏屬(FallopiaAdans.)等；東亞分布屬有86屬，占比13.01%，集中了本區(qū)的大部分木質(zhì)藤本植物，主要有三尖杉屬(CephalotaxusSieb.et Zucc.ex Endl)、蕺菜屬(HouttuyniaThunb.)、獼猴桃屬(ActinidiaLindl)等；東亞和北美間斷分布的有61屬，占9.23%，常見屬有榧樹屬(TorreyaArn.)、栲屬等；舊世界溫帶分布有27屬，占4.08%，以草本植物為主，主要有蕎麥屬(FagopyrumMill.)、淫羊藿屬(EpimediumLinn.)、瑞香屬(DaphneLinn.)等；溫帶亞洲分布屬有孩兒參屬(P.rhaphanorrhizaPax.)、馬蘭屬(KalimerisCass.)、山牛蒡?qū)?SynurusIljin.)、虎杖屬(ReynoutriaHoutt.)、杭子梢屬(CampylotropisBge.)等8屬。中國特有分布屬有11個，占總屬數(shù)的1.8%，代表屬包括青錢柳屬、伯樂樹屬(BretschneideraHemsl.)、杉木屬(CunninghamiaR.Br)、香果樹屬(EmmenopterysOliv.)。

圖4 野生植物屬的分布區(qū)類型

4 結(jié)論與討論

通過植物區(qū)系組成和地理成分分析。結(jié)果表明，峰源自然保護區(qū)植物種類豐富多樣。共有野生維管植物170科661屬1370種，占浙江種總數(shù)的28.11%，占全國種總數(shù)的4.40%。其中蕨類植物33科66屬124種；裸子植物5科7屬10種；被子植物132科588屬1336種，其中雙子葉植物111科474屬1009種，是保護區(qū)內(nèi)植物區(qū)系的最主要成分。

種類在50種以上的大科有4科，分別為菊科、薔薇科、禾本科、莎草科，這些科都為世界廣布的科；蕨類植物中無大科，鱗毛蕨科是蕨類的唯一較大科。種類在20種以上的大屬有3個，包括薹草屬、懸鉤子屬和冬青屬；鱗毛蕨科和鱗毛蕨屬是蕨類植物中唯一的較大科和較大屬。單種科、寡種科和單種屬、寡種屬構(gòu)成了保護區(qū)內(nèi)植物科、屬的主體，其分別占總科數(shù)的75.2%和總屬數(shù)的93.5%，體現(xiàn)了保護區(qū)內(nèi)植物的種類多樣性。

保護區(qū)內(nèi)地理成分復雜多樣，具有較明顯的過渡現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)170科的地理成分可劃分為8個分布區(qū)類型及其變型。661屬的地理成分可劃分為13分布型，本區(qū)植物區(qū)系在地理、區(qū)系發(fā)生上與世界各地植物區(qū)系有著廣泛的、不同程度的聯(lián)系。在科級水平上，保護區(qū)植物區(qū)系包括種子植物區(qū)系和蕨類植物區(qū)系都具有明顯的熱帶性質(zhì)，各類熱帶性地理成分79科，占總科數(shù)的46.46%；在屬級水平上，由北溫帶分布、東亞分布、泛熱帶以及東亞和北美間斷分布共同構(gòu)成本區(qū)區(qū)系的主體，熱帶性的屬以泛熱帶分布和熱帶亞洲分布為主，溫帶性的屬以北溫帶分布、東亞分布及東亞和北美間斷分布為主。溫帶性的屬明顯多于熱帶性的屬，表現(xiàn)出較為明顯的溫帶區(qū)系特征，這與保護區(qū)整體海拔較高有關(guān)；同時熱帶性成分也占有一定的比重，這說明峰源保護區(qū)植物區(qū)系是處于溫帶和亞熱帶的交匯區(qū)，具有較明顯的過渡性質(zhì)。