安徽紫蓬山國家森林公園維管植物區(qū)系研究

徐瑩梅，周忠澤

1.安徽林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院資源與環(huán)境系,安徽合肥,230031；2.安徽大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院,安徽合肥,230601

紫蓬山國家森林公園位于安徽省合肥市西南約18 km，屬于大別山余脈，于1992年7月入選為國家森林公園，于1998年9月被命名為省級風景名勝區(qū)，于2010年被批準為國家AAAA級旅游景區(qū)。迄今,雖有學(xué)者對該區(qū)的蟲生真菌[1]、栓皮櫟林[2]等進行過調(diào)查和研究 ,但該區(qū)植物區(qū)系未被進行過系統(tǒng)研究。文本根據(jù)相關(guān)文獻和調(diào)查結(jié)果,對該區(qū)的維管植物區(qū)系進行分析,旨在為紫蓬山國家森林公園的生物多樣性研究與保護、園林景觀植物的引種馴化、自然植被的保育與修復(fù)提供基礎(chǔ)資料。

1 研究區(qū)概況和研究方法

紫蓬山處于江淮之間(116°58′63″～117°1′12″)E ,(31°41′26″～31°43′48″)N，東對道士山，南連千字山，西近蘿卜山，有大小百余座山峰，主峰(李陵山)海拔188.7 m，該區(qū)總面積為1 002.47 hm2。屬亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，氣候溫和，年均氣溫15.7 ℃，雨量適中，年均降水量約900～1 100 mm ，平均相對濕度為77%，年日照時間約2 000 h，年均無霜期224～240天。地處于亞熱帶與暖溫帶的過渡地帶，植被類型主要為針闊混交林和闊葉純林。

為了正確識別、鑒定植物種類，觀察到比較完整的植物特征，實地調(diào)查安排在目的物種的花期、果期或色葉期等區(qū)分度最顯著的時期進行。筆者在植物生活期間每隔半個月或一個月進行調(diào)查。

2 維管植物的基本組成

2.1 種類組成

根據(jù)查閱資料和調(diào)查記錄進行統(tǒng)計，結(jié)果顯示，紫蓬山維管植物共有149科522屬1 017種(含種下單位，下同) ，其中蕨類植物15科18屬22種，裸子植物8科16屬31種，被子植物126科488屬961種(雙子葉植物103科387屬775種，單子葉植物23科101屬186種)。具體見表1。

表1 紫蓬山維管植物的科、屬和種組成

由表1看出，紫蓬山維管植物中，被子植物科、屬、種的組成比例最高，分別占整個科、屬、種總數(shù)的84.56%、91.15%、89.47%，因此說明被子植物在維管植物區(qū)系組成中處優(yōu)勢地位。其中雙子葉植物的科、屬、種分別占紫蓬山維管植物調(diào)查總數(shù)的69.13%、74.14%、76.20%顯優(yōu)勢，由此可見,雙子葉植物種類非常豐富，構(gòu)成紫蓬山植物群落區(qū)系的主體。

由表2可知，紫蓬山維管植物科、屬、種分別占大別山和安徽省的85.14%，70.92%，61.39%和66.22%，42.37%，27.90%[3-4]。由此看出，紫蓬山維管植物在大別山和安徽省維管植物區(qū)系中都占有比較重要的地位。維管植物資源較為豐富，生物多樣性較高。

表2 紫蓬山維管植物與大別山區(qū)及安徽省的科、屬、種的比較

2.2 科的組成分析

按照紫蓬山維管植物區(qū)系科內(nèi)的屬、種組成進行統(tǒng)計，將該區(qū)149科522屬1 017種維管植物劃分為大型科(20種及其以上)、中型科(10～19種)、小型科(5～9種)、寡種科(2～4種)和單種科(1種)5個等級。

由表3可知，該區(qū)植物大型科,雖僅占該區(qū)總科數(shù)的5.37 %，但它卻包含177屬，386種，分別占屬、種總數(shù)的33.91%、37.95%。主要有菊科(Compositae)100種、薔薇科(Rosaceae)62種、禾本科(Gramineae)61種、豆科(Leguminosae)55種、百合科(Liliaceae)33種、唇形科(Labiatae)32種、大戟科(Euphorbiaceae)22種和木犀科(Oleaceae)21種，以上 8科植物除百合科和大戟科外，其他6科都是世界廣布型的，所含植物是該區(qū)系草本群落和灌木群落的主要構(gòu)成成分。中型科18科101屬236種，其科、屬、種占整個植物區(qū)系的12.08%、19.35%、23.20%，以上26科植物科、屬、種占整個植物區(qū)系的17.45%、53.26%、61.15%，表明了該區(qū)系屬、種主要分布于大科的特點，同時也說明了這26科植物是本區(qū)的最適應(yīng)類群，在屬、種的數(shù)量上具有明顯的優(yōu)勢，是本區(qū)系植物組成上的優(yōu)勢科。小型科共35科120屬223種，其科、屬、種占整個植物區(qū)系的23.49%、22.99%、21.93%。寡種科共50科86屬134種，其科、屬、種占整個植物區(qū)系的33.56%、16.47%、13.18%，在該區(qū)系中占有重要位置。單種科共38科38屬38種，其科、屬、種占整個植物區(qū)系的25.50%、7.28%、3.74%。綜上，本區(qū)系中寡種科和單種科構(gòu)成了科的主體，也說明了紫蓬山維管植物科的多樣性。

表3 紫蓬山維管植物科的級別統(tǒng)計

2.3 屬的組成分析

根據(jù)各屬包含種數(shù)的多少，將紫蓬山維管植物劃分為大屬(10種以上)、中等屬(5～9種)、寡種屬(2～4種)和單種屬(1種)4個等級。

由表4可知，該區(qū)植物中單種屬最多，達275屬，占總屬的52.68%。其次是寡種屬共有216屬，占總屬的41.38%。這兩種類型的屬達到總屬數(shù)的94.06%。中等屬共有29屬，占總屬的5.56%。大屬共有2屬，占總屬的0.38%。從各類型屬所含種數(shù)來看，寡種屬所含種數(shù)最多，占總種數(shù)的52.90%，其次是單種屬所含種數(shù)占總種數(shù)的27.04%，大屬所含種數(shù)最少，占總種數(shù)的2.46%，中等屬所含種數(shù)占總種數(shù)的17.60%。綜上所述，紫蓬山維管植物一是趨向于大型科和中等科集中，區(qū)系優(yōu)勢現(xiàn)象明顯；二是向單種屬和寡種屬分散，因單種屬和寡種屬在該區(qū)系組成中占重要地位，這也是其多樣化的主要原因。

表4 紫蓬山維管植物屬的級別統(tǒng)計

3 種子植物區(qū)系的地理成分分析

3.1 科的分布區(qū)類型及其分析

依據(jù)李錫文的中國種子植物區(qū)系統(tǒng)計分析[5]，紫蓬山國家森林公園的種子植物區(qū)系134 科的地理成分可以分為12種類型和6個變型(表5)。其中世界廣布類型47科，包括禾本科、菊科、薔薇科、豆科等世界性大科，可以看出本區(qū)系成分較為復(fù)雜，且與世界植物區(qū)系有著一定的地理聯(lián)系?？埔詿釒С煞?2-6d項)55科(占總科數(shù)63.22%)為主，其中泛熱帶分布區(qū)類型34科(占總科數(shù)39.08%)數(shù)量最多，溫帶成分(8～15項)32科(占總科數(shù)36.78%)，其中北溫帶和南溫帶間斷14科(占總科數(shù)16.09%)數(shù)量次之，因而表明，紫蓬山種子植物科主要是泛熱帶分布、北溫帶和南溫帶間斷占優(yōu)勢。綜上所述，紫蓬山種子植物區(qū)系具有較為明顯的熱帶性，同時與暖溫帶也有較為密切的聯(lián)系，反映其種子植物區(qū)系的過渡特征。

表5 紫蓬山種子植物科的分布區(qū)類型

3.2 屬的分布區(qū)類型及其分析

按照吳征鎰先生關(guān)于中國種子植物屬的分布區(qū)類型[6]，將紫蓬山504屬劃分為15分布區(qū)類型和14個變型(表6)，這也充分說明了該區(qū)系種子植物地理成分的豐富性和復(fù)雜性。

表6 紫蓬山種子植物屬的地理成分

(續(xù)表6)

(續(xù)表6)

(1)在世界廣布類型共58屬，包含144種，本區(qū)系草本屬居多，常見的屬如薹草屬(Carex)、莧屬(Amaranthus)、鬼針草屬(Bidens)、藜屬(Chenopodium)、飛蓬屬(Erigeron)、蓼屬(Polygonum)、車前屬(Plantago)等，因該類型生態(tài)適應(yīng)范圍較廣，不易體現(xiàn)出該區(qū)系的性質(zhì)特色，但對本區(qū)的植物種類起到豐富性。

(2)熱帶分布類型共有196屬，包含327種，占總屬數(shù)的43.96%，占總種數(shù)的38.43%。其中泛熱帶分布及其變型共86屬，包含157種，占總屬數(shù)的19.74%，是紫蓬山較大的分布類型之一。本類型主要分布于東西兩半球熱帶地區(qū)，但本分布區(qū)包含多樣種類習(xí)性，真正嚴格的熱帶屬并不多,說明該地已處于熱帶屬分布的北緣；熱帶亞洲—熱帶美洲間斷分布類型29屬，包含41種，占總屬數(shù)的6.50% 。其中無患子屬(Sapindus)中所含無患子(SapindusmukorossiGaertn.)為喬木層中常見；舊世界熱帶分布及其變型共19屬，包含26種，占總屬數(shù)的4.26%。組成喬木層不多，大多是灌木、草本和藤本植物；熱帶亞洲—熱帶大洋洲分布類型共18屬，包含29種，占總屬數(shù)的4.04% 。盡管本類型以熱帶為分布中心，但有些屬己延伸到亞熱帶地區(qū)，如樟屬(Cinnamomum)、香椿屬(Toona)等，是熱帶至亞熱帶森林植被的重要組成部分；熱帶亞洲—熱帶非洲分布類型共19屬，包含30種，占總屬數(shù)的4.26% 。多數(shù)為灌木和草本植物；熱帶亞洲分布及其變型共23屬，包含42種，占總屬數(shù)的5.16%。

(3) 溫帶分布類型共有250屬，包含524種，占總屬數(shù)的56.046%，占總種數(shù)的61.57%。北溫帶分布及其變型共87屬，包含233種，占總屬數(shù)的19.51% 。居各分布區(qū)類型的屬數(shù)之首，包含種數(shù)最多。木本植物比較突出，很多是構(gòu)成該區(qū)森林植被的重要成分，如松屬(Pinus)、槭屬(Acer)、楊屬(Populus)、柳屬(Salix)、栗屬(Castanea)、櫟屬(QuercusL.)、榆屬(Ulmus)、桑屬(Morus)，該分布區(qū)包含較多的落葉屬；東亞—北美間斷分布及其變型共38屬，包含76種，占總屬數(shù)的8.52% 。該分布類型中楓香屬(Liquidambar)、刺槐屬(Robinia)為建群種，紫穗槐屬(Amorpha)、胡枝子屬(Lespedeza)為喬木層的主要伴生種；舊世界溫帶分布及其變型共45屬，包含89種，占總屬數(shù)的10.09%，；溫帶亞洲分布變型共6屬，占總屬數(shù)的1.35%，除杏屬(Armeniaca)為木本外，其余均為草本。在植被中的作用不突出；地中海區(qū)、西亞至中亞及其變型共10屬，包含16種，占總屬數(shù)的2.23%，其中僅黃連木屬(Pistacia)為落葉闊葉林中為重要成分；中亞分布及其變型僅1屬諸葛菜屬(Orychophragmus)，占總屬數(shù)的0.22%；

東亞分布及其變型共52屬，包含86種，占總屬數(shù)的11.66%，是本區(qū)系屬的第3主要分布類型。紫蓬山在中國植物區(qū)系分區(qū)上屬泛北植物區(qū)、中國-日本森林植物亞區(qū)、華東地區(qū)[7]，其中東亞(東西馬拉雅-日本)25屬,中國-喜馬拉雅(14SH)4屬，中國-日本(14SJ)23屬。說明與日本植物區(qū)系更接近，而遠于喜馬拉雅，大多是單少種屬；中國特有分布共11屬，包含11種，占總屬數(shù)的2.46%。其中木本屬10個，草本屬1個。都為單型屬,一般為古老孑遺成分。

安徽省的自然植被按照《安徽植被》[8]劃為：皖北為暖溫帶落葉闊葉林地帶；紫蓬山位于皖中，皖中屬于北亞熱帶常綠、落葉闊葉混交林帶；皖南和皖西大別山南坡為中亞熱帶常綠闊葉林帶。紫蓬山位于江淮地區(qū)，是暖溫帶落葉闊葉林與亞熱帶常綠闊葉林的過渡地區(qū)[9]。在該區(qū)系各類屬地理成分中，溫帶地理成分( 8～14項)有250屬，包含524種，占總屬數(shù)、種數(shù)的56.04%、61.57%，顯現(xiàn)優(yōu)勢。熱帶地理成分(2～7項 ) 共196屬，包含327種，占總屬數(shù)、種數(shù)的43.96%、38.43%，這其中以泛熱帶成分最多。世界分布型58屬，包含144種。中國特有分布有11屬。綜上分析可知，紫蓬山屬的溫帶分布類型占優(yōu)勢，熱帶分布類型次之。這表明紫蓬山種子植物區(qū)系具有溫帶和亞熱帶性質(zhì)，且溫帶區(qū)系性質(zhì)明顯。

4 與其他植物區(qū)系的關(guān)系

為了解紫蓬山植物豐富度情況,采用了植物區(qū)系綜合系數(shù)[10]和區(qū)系種系分化度[11]表示各區(qū)系的豐富程度對比分析(表 7) ?？芍?五個地區(qū)的區(qū)系綜合系數(shù)依次為安徽大別山>天柱山>紫蓬山>齊云山>紫金山[12-15]。從植物區(qū)系分化度來看，五個地區(qū)的種系分化度依次為安徽大別山>天柱山>紫蓬山>齊云山>紫金山。由以上兩種衡量區(qū)系豐富度的指標的分析可以得出，在大范圍內(nèi)，紫蓬山的種子植物區(qū)系豐富度較高。

表7 紫蓬山與鄰近地區(qū)種子植物區(qū)系的種系分化度和區(qū)系綜合系數(shù)比較

為了解該地植物區(qū)系與周邊山地植物區(qū)系之間的關(guān)系,選擇五個山地進行植物區(qū)系[16-19]的種相似性系數(shù)[20]對比分析(表 8)，可以看出,本區(qū)與大蜀山的關(guān)系最為緊密，這與它們兩地相鄰相關(guān)。其次是與天柱山植物區(qū)系關(guān)系較為密切,天柱山屬大別山向南延伸的山脈，而紫蓬山屬大別山東南余脈，二者氣候類型相同,且地形條件相似,使得兩地植物區(qū)系聯(lián)系較為密切。因皇藏峪屬皖北；黃山和祁門地區(qū)屬皖南。因此紫蓬山植物區(qū)系與皇藏峪、黃山和祁門地區(qū)植物區(qū)系聯(lián)系較為疏遠。這與以上五個地區(qū)所處的地理位置及所處的氣候帶密切相關(guān)。

表8 紫蓬山與鄰近山地種子植物區(qū)系之間的關(guān)系

5 結(jié) 論

紫蓬山植物種類豐富。維管植物共有149科522屬1017種(含種下單位，下同) ，其中蕨類植物15科18屬22種，裸子植物8科16屬31種，被子植物126科488屬961種(雙子葉植物103科387屬 775種，單子葉植物23科101屬186種)。

紫蓬山維管植物的優(yōu)勢科、屬。大型科占總種數(shù)的37.95% 位居首位，其次是中型科占總種數(shù)的23.20%，小型科占總種數(shù)的20.93%，寡種科占總種數(shù)的13.18%，單種科占總種數(shù)的3.74%。大型科、中型科在該區(qū)植物區(qū)系組成中起著舉足輕重的作用，也充分說明本區(qū)系優(yōu)勢科明顯。從各類型屬所含種數(shù)來看，寡種屬所含種數(shù)最多，達總種數(shù)的52.90%，其次是單種屬所含種數(shù)占總種數(shù)的27.04%。其優(yōu)勢屬種類已趨向于集中和明顯，因此維管植物區(qū)系復(fù)雜性及物種多樣性。

紫蓬山種子植物區(qū)系地理成分復(fù)雜多樣，表現(xiàn)出溫帶性質(zhì)明顯,同時兼有熱帶屬性，過渡性明顯。該區(qū)134科劃分為12種類型和6個變型，科以熱帶成分55科(占總科數(shù)63.22%)為主，溫帶成分32科(占總科數(shù)36.78%)次之，表明具有較為明顯的熱帶性，同時與暖溫帶也有較為密切的聯(lián)系；504屬劃分為15種類型和14個變型，溫帶成分250屬，占總屬數(shù)的56.04%，熱帶成分196屬，占總屬數(shù)的43.96%。表明該區(qū)系溫帶性質(zhì)明顯，同時也具有熱帶性質(zhì)。綜上可見，該區(qū)系表現(xiàn)出溫帶與熱帶的雙重特性，與紫蓬山處于暖溫帶與北亞熱帶之間的過渡區(qū)域相符。

紫蓬山植被類型多樣，且與周邊鄰近山地關(guān)系密切。該區(qū)種子植物區(qū)系的綜合系數(shù)植物種系分化度低于安徽大別山、天柱山，高于齊云山和紫金山 。因此該區(qū)的種子植物區(qū)系豐富度較高。該區(qū)與大蜀山共有種581種,與天柱山共有種495種，與祁門地區(qū)共有種417種，與黃山共有種380種，與皇藏峪共有種222種，本區(qū)與大蜀山、天柱山的植物區(qū)系聯(lián)系密切。