葉鵬程, 趙 曉, 陳 慧, 斯 琴, 武建勇
(生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所,江蘇 南京 210042)
植物區(qū)系是植物科、屬、種的自然綜合體,是指某一特定地區(qū)或國(guó)家生長(zhǎng)著的所有植物種類的總和,是植物界在一定的自然地理?xiàng)l件下,特別是在自然歷史條件綜合作用下發(fā)展與演化的結(jié)果[1],[2]1-2。植物區(qū)系地理學(xué)是植物地理學(xué)或生物地理學(xué)的重要分支學(xué)科之一,是一門主要研究某一地區(qū)或全世界所有植物種類的組成、現(xiàn)代與過去的分布規(guī)律以及起源與演化歷史的學(xué)科[3]。運(yùn)用植物區(qū)系地理學(xué)的理論和方法研究某一特定區(qū)域的植物區(qū)系[2]1-2,不僅有助于了解該區(qū)域植物的起源和演化[1],而且對(duì)于研究植物的資源保護(hù)、開發(fā)利用以及引種栽培等具有十分重要的意義[4]。植物區(qū)系的物種多樣性是植物對(duì)環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果,不僅可以反映該地區(qū)的植物種類及其變異程度,而且能夠體現(xiàn)物種進(jìn)化水平多樣性以及區(qū)系復(fù)雜程度。
近年來(lái),隨著人類活動(dòng)的不斷加劇,產(chǎn)生了諸如土地退化、環(huán)境污染、外來(lái)物種入侵等一系列的生態(tài)安全問題,導(dǎo)致生物多樣性日益減少,這在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東部省份表現(xiàn)尤為明顯[5]。江蘇是我國(guó)東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的省份之一,灌云縣是江蘇省的全國(guó)首批對(duì)外開放縣,近幾十年來(lái),頻繁的土地開發(fā)活動(dòng)使灌云縣自然植被遭到破壞[6],物種的原生境喪失,因此可以作為東部省份經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)烈干擾生物多樣性的典型代表區(qū)域。然而關(guān)于灌云縣植物的研究目前僅見對(duì)優(yōu)良花灌木的調(diào)查、古樹名木種質(zhì)資源現(xiàn)狀的調(diào)查等,這表明灌云縣種子植物區(qū)系的調(diào)查還很不全面,對(duì)該區(qū)域的生物本底狀況調(diào)查和生物多樣性保護(hù)工作還非常欠缺。該研究通過野外實(shí)地調(diào)查,并參考相關(guān)文獻(xiàn)資料,整理出灌云縣野生種子植物名錄,分析灌云縣野生種子植物的區(qū)系及物種多樣性特征,并與江蘇東部沿海地區(qū)的4個(gè)周邊縣(區(qū))進(jìn)行對(duì)比,旨在豐富和更新灌云縣植物區(qū)系和物種多樣性的本底資料,同時(shí)為灌云縣野生種子植物資源的研究、保護(hù)以及開發(fā)利用提供基礎(chǔ)科學(xué)依據(jù)。
灌云縣地處黃海之濱,隸屬于連云港市,位于北緯34°11′45″~34°38′50″,東經(jīng)119°02′50″~119°52′09″之間,陸地面積1 538.95 km2,海岸線長(zhǎng)39 km。灌云縣地勢(shì)西高東低,西部有南北走向、狹長(zhǎng)的岡嶺地帶,土層較薄,水源缺乏;中部有8座孤山,山地和丘陵占全域面積的8%;中東部地形以沖積平原為主,占全域面積的92%。灌云縣屬暖溫帶海洋季風(fēng)性氣候區(qū),四季分明,雨水充沛,無(wú)霜期長(zhǎng),光照充足,年平均氣溫14.2 ℃,年均降水量892.4 mm,年平均日照時(shí)數(shù)2 203.0 h 。灌云縣境內(nèi)有界圩河、燒香河和五圖河等多條河流縱橫交錯(cuò),另有鹽河縱貫縣境南北,為蘇北地區(qū)的黃金水道。南北過渡的氣候條件和沿海特殊的地形地貌使灌云縣擁有豐富的自然資源,優(yōu)越的環(huán)境條件與不同類型的生態(tài)系統(tǒng)孕育著灌云縣豐富的生物多樣性。然而,隨著灌云縣土地開發(fā)利用強(qiáng)度不斷加大,原來(lái)的自然生態(tài)系統(tǒng)逐漸被建筑和農(nóng)田等取代[7],物種生存的棲息地質(zhì)量不斷降低,使得該地區(qū)的生物多樣性受到直接威脅。
2020年3月至2020年10月,分春、夏、秋三季對(duì)灌云縣野生種子植物進(jìn)行3次全面的野外實(shí)地調(diào)查。采用全面踏查、定點(diǎn)樣線、樣方調(diào)查和特殊地區(qū)重點(diǎn)調(diào)查相結(jié)合的方法,對(duì)該區(qū)域內(nèi)的野生種子植物種類組成情況進(jìn)行了全面的調(diào)查及分析。其中,調(diào)查數(shù)據(jù)的記錄與收集參照《關(guān)于開展生物多樣性本底調(diào)查試點(diǎn)工作的通知》(蘇環(huán)辦〔2017〕315號(hào))文件要求。根據(jù)灌云縣自然條件、生態(tài)系統(tǒng)類型和生態(tài)保護(hù)紅線的分布特征,共設(shè)置了68條300 m × 2 m的植物調(diào)查樣線(帶),針對(duì)不同群落類型設(shè)置31個(gè)10 m × 10 m的喬木樣方、58個(gè)2 m × 2 m的灌木樣方以及269個(gè)1 m × 1 m的草本樣方,涵蓋了林地、村莊、農(nóng)田、城市綠地、湖泊、水庫(kù)坑塘以及河流等各種生境類型。野外調(diào)查全程使用GPS定位儀記錄經(jīng)緯度坐標(biāo)以及調(diào)查路線軌跡,同時(shí)拍攝植物的莖、葉、花、果實(shí)和植株等照片。
在野外調(diào)查過程中,植物物種的鑒定主要參考《江蘇植物志(1~5卷)》。將野外實(shí)地調(diào)查記錄與文獻(xiàn)資料相結(jié)合,整理出灌云縣野生種子植物名錄,其中裸子植物采用鄭萬(wàn)鈞分類系統(tǒng)(1978年)進(jìn)行排序,被子植物按照克朗奎斯特(Cronquist)分類系統(tǒng)(1981年)進(jìn)行排序;根據(jù)植物生活型的劃分標(biāo)準(zhǔn)[7-8],將研究區(qū)域內(nèi)的種子植物劃分為喬木、灌木、草本、藤本和竹類5種類型,并參考《江蘇植物志(1~5卷)》對(duì)野生種子植物的生活型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;根據(jù)最新發(fā)布的《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》(http:∥www.forestry.gov.cn/)確定物種的國(guó)家保護(hù)等級(jí);依據(jù)《中國(guó)入侵植物名錄》(http:∥www.iplant.cn/ias/protlist?key=Bidens%20pilosa)界定外來(lái)入侵植物;參考前人提出的關(guān)于植物區(qū)系優(yōu)勢(shì)科[7]和優(yōu)勢(shì)屬[9]的衡量標(biāo)準(zhǔn),對(duì)灌云縣野生種子植物優(yōu)勢(shì)科和優(yōu)勢(shì)屬進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;參考植物區(qū)系地理理論與方法[2]12-18,對(duì)灌云縣野生種子植物區(qū)系特征、區(qū)系組成以及分布區(qū)類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,由于世界分布類型無(wú)法反映植物區(qū)系的特點(diǎn),因此在統(tǒng)計(jì)分析中將這一分布類型扣除計(jì)算[10]。
采用Patrick物種豐富度指數(shù)(R)反映群落中物種的豐富程度,該指數(shù)值越大,表明群落植物種類越多;采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)反映群落結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,該指數(shù)值越大,說(shuō)明群落的復(fù)雜程度也越高;采用Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)反映群落中物種的優(yōu)勢(shì)程度,該指數(shù)值越大,表示群落中的優(yōu)勢(shì)物種越少;采用Pielou均勻度指數(shù)(J)反映物種在群落中的分布情況,該指數(shù)值越大,表明植物空間分布越均勻。Patrick物種豐富度指數(shù)(R)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)、Pielou均勻度指數(shù)(J)的計(jì)算公式[11]分別為
R=S,
(1)
(2)
(3)
(4)
Hmax=lnS。
(5)
式(1)~(5)中,S為植物物種數(shù);Pi為第i種個(gè)體數(shù)占所有物種個(gè)體總數(shù)的比例。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及作圖均在R 4.1.0軟件中進(jìn)行,多樣性指數(shù)使用vegan軟件包計(jì)算,采用Hmisc和corrplot程序包探究物種多樣性指數(shù)由沿海到內(nèi)陸的空間分布變化特征[12],使用ggplot2和ggsignif軟件包進(jìn)行可視化圖形的繪制[13]。
此外,采用廣受認(rèn)可的Czechanowski系數(shù)對(duì)灌云縣和鄰近地區(qū)種子植物屬的相似性進(jìn)行分析比較[14],Czechanowski系數(shù)表達(dá)式[15]為
Sc=2C/(A+B) ×100%。
(6)
式(6)中,Sc為Czechanowski相似性系數(shù);A為甲地區(qū)野生種子植物的全部屬數(shù);B為乙地區(qū)野生種子植物的全部屬數(shù);C為兩地區(qū)野生種子植物的共有屬數(shù)。
從植物區(qū)系的基本組成來(lái)看,灌云縣區(qū)域內(nèi)共有野生種子植物72科240屬357種(包括變種、亞種及變型,下同),占江蘇省野生種子植物[16]科總數(shù)的48%,屬總數(shù)的31.05%,種總數(shù)的18.12%;占中國(guó)種子植物[17]科總數(shù)的21.36%,屬總數(shù)的7.50%,種總數(shù)的1.33%。其中,裸子植物1科2屬2種,被子植物71科238屬355種。在被子植物中,雙子葉植物57科188屬287種,單子葉植物14科50屬68種(表1)。
從物種的稀有性來(lái)看,國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物有2種,隸屬于2科2屬,分別為大葉櫸樹(Zelkovaschneideriana)和野大豆(Glycinesoja)。此外,灌云縣共有外來(lái)入侵植物15種,隸屬于7科12屬。外來(lái)入侵植物中菊科植物最多,有5種,占外來(lái)入侵草本植物總數(shù)的33.33%,分別為鉆葉紫菀(Astersubulatus)、鬼針草(Bidenspilosa)、一年蓬(Erigeronannuus)、小蓬草(Erigeroncanadensis)和加拿大一枝黃花(Solidagocanadensis),這些物種的原產(chǎn)地均為美洲或北美洲。
表1 灌云縣野生種子植物的科、屬、種及其在江蘇省、全國(guó)的占比
灌云縣野生種子植物以草本植物最為豐富,共計(jì)48科171屬262種,占研究區(qū)域種子植物科、屬、種總數(shù)的66.67%、71.25%、73.39%。喬木次之,共計(jì)20科31屬41種,其中落葉喬木達(dá)39種,占喬木樹種總數(shù)的95.12%,占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。灌木共計(jì)16科25屬31種,落葉灌木占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),占灌木樹種總數(shù)的90.32%。藤本植物共計(jì)11科17屬21種。竹類植物最少,僅有1科1屬2種(表2)。
表2 灌云縣野生種子植物生活型統(tǒng)計(jì)
3.3.1科的大小分析
根據(jù)研究區(qū)域各科所含種數(shù)的多少,將其分為大科(含31種及以上)、較大科(含11~30種)、中等科(含6~10種)、寡種科(含2~5種)以及單種科(僅含1種)5個(gè)等級(jí)[18]。表3表明,灌云縣野生種子植物中含31種及以上的大科僅有2科,占總科數(shù)的2.78%,分別為菊科(30屬52種)和禾本科(31屬40種)。含11~30種的較大科有6科,占總科數(shù)的8.33%,如唇形科(13屬14種)、薔薇科(9屬16種)和豆科(19屬30種)。含6~10種的中等科也有6科,占總科數(shù)的 8.33%,如石竹科(6屬6種)、毛茛科(4屬10種)和十字花科(8屬10種)。含2~5種的寡種科共有31科,占總科數(shù)的43.06%,如柏科(2屬2種)、葫蘆科(3屬3種)、榆科(3屬4種)和???4屬5種)。僅含1種的單種科共有27科,占總科數(shù)的37.50%,如防己科、山礬科和胡頹子科。
表3 灌云縣野生種子植物科的等級(jí)統(tǒng)計(jì)
3.3.2優(yōu)勢(shì)科統(tǒng)計(jì)分析
植物區(qū)系的優(yōu)勢(shì)科是指區(qū)系中種類較多、在植被或植物群落中占據(jù)優(yōu)勢(shì)或常見的科,并且對(duì)一個(gè)地區(qū)的植物區(qū)系起著至關(guān)重要的作用。確定一個(gè)區(qū)系的優(yōu)勢(shì)科需要滿足相應(yīng)的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)[4,7],筆者參考李玉珍[7]提出的關(guān)于植物區(qū)系優(yōu)勢(shì)科的衡量標(biāo)準(zhǔn),即包含5種及以上的科是植物區(qū)系中的優(yōu)勢(shì)科。統(tǒng)計(jì)分析表明,種數(shù)達(dá)5種及以上的科有19個(gè),占總科數(shù)的26.39%,共包含160屬258種,分別占屬、種總數(shù)的66.67%、72.27%。此外,種數(shù)達(dá)10種及以上的科共有10個(gè),占總科數(shù)的13.89%,如菊科、禾本科、豆科和薔薇科等,共包含129屬208種,分別占屬、種總數(shù)的53.75%、58.26%(表4)。
3.3.3科的分布區(qū)類型統(tǒng)計(jì)
根據(jù)吳征鎰等[2]60-136對(duì)種子植物科的分布區(qū)類型劃分,灌云縣野生種子植物科的分布區(qū)類型可分為6種(表5)。在優(yōu)勢(shì)科中,分布區(qū)類型為世界分布的有16科,占優(yōu)勢(shì)科總科數(shù)(19科)的84.21%;熱帶成分的有2科,均為泛熱帶分布;溫帶成分的有1科,為北溫帶分布。
灌云縣野生種子植物世界分布科共有36科275種,占總種數(shù)的77.03%,多為草本植物類群,如毛茛科、莧科、蓼科和堇菜科等,種數(shù)居前3位的分別是菊科(52種)、禾本科(40種)和豆科(30種)。熱帶分布的科(2~7型)有泛熱帶分布、熱帶亞洲及熱帶美洲間斷分布這2種類型,共計(jì)21科,占非世界分布科的58.33%,種數(shù)為56種,占總種數(shù)的15.69%,其中泛熱帶分布有20科,如防己科、殼斗科和錦葵科等;熱帶亞洲及熱帶美洲間斷分布僅有1科,即安息香科。溫帶分布的科(8~14型)有北溫帶分布、東亞和北美間斷分布、舊世界溫帶分布這3種類型,共計(jì)15科,占非世界分布科的41.67%,種數(shù)為26種,占總種數(shù)的7.28%,其中北溫帶分布有11科,如柏科、楊柳科和胡頹子科等;東亞和北美間斷分布有3科,即蠟梅科、三白草科和菖蒲科;舊世界溫帶分布僅有1科,為菱科。
表4 灌云縣野生種子植物的優(yōu)勢(shì)科統(tǒng)計(jì)
3.4.1屬的成分組成分析
根據(jù)研究區(qū)域各屬所含種數(shù)的多少,將其分為大屬(含20種及以上)、較大屬(含10~19種)、中等屬(含6~9種)、寡種屬(含2~5種)和單種屬(僅含1種) 5個(gè)等級(jí)[8,18]。灌云縣野生種子植物未見含20種及以上的大屬;含10~19種的較大屬僅有1屬,即蒿屬(Artemisia),共包含12種(表6);含6~9種的中等屬有4屬,共包含27種,如堇菜屬(Viola) (6種)和大戟屬(Euphorbia) (7種)等;含2~5種的寡種屬有56屬,共包含139種,如牽牛屬(Pharbitis) (2種)、唐松草屬(Thalictrum) (3種)和毛茛屬(Ranunculus) (4種)等;僅含1種的單種屬占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),共計(jì)有179屬,如楝屬(Melia)、爵床屬(Justicia)和堿蓬屬(Suaeda)等。
表5 灌云縣野生種子植物科的區(qū)系分布類型
表6 灌云縣野生種子植物屬的級(jí)別統(tǒng)計(jì)
3.4.2優(yōu)勢(shì)屬統(tǒng)計(jì)分析
植物區(qū)系的優(yōu)勢(shì)屬是指某一區(qū)域內(nèi)包含植物種類數(shù)量較多的屬[19]。參照努爾買買提等[9]提出的關(guān)于植物區(qū)系優(yōu)勢(shì)屬的衡量標(biāo)準(zhǔn),包含4種及以上的屬是植物區(qū)系中的優(yōu)勢(shì)屬。統(tǒng)計(jì)分析表明,種數(shù)為4種及以上的屬有12個(gè),僅占總屬數(shù)的5.00%,共包含69種,占總種數(shù)的19.33%。灌云縣的野生種子植物優(yōu)勢(shì)屬包括大戟屬(7種)、萹蓄屬(Polygonum) (8種)和蒿屬(12種)等(表7)。
3.4.3屬的分布區(qū)類型統(tǒng)計(jì)
根據(jù)吳征鎰等[2]146-451對(duì)種子植物屬的分布區(qū)類型劃分,灌云縣野生種子植物屬的分布區(qū)類型可分為14種(表8)。在優(yōu)勢(shì)屬中,分布區(qū)類型為世界分布的共有5屬,占優(yōu)勢(shì)屬總屬數(shù)(12屬)的41.67%;熱帶成分的有2屬,且均為泛熱帶分布,占16.67%;溫帶成分的有5屬,包括北溫帶分布、東亞和北美間斷分布,占41.67%。
表7 灌云縣野生種子植物的優(yōu)勢(shì)屬統(tǒng)計(jì)
表8 灌云縣野生種子植物屬的區(qū)系分布類型
灌云縣世界分布屬共有36屬67種,占總種數(shù)的18.77%,多為草本植物類群,如薺屬(Capsella)、碎米薺屬(Cardamine)、珍珠菜屬(Lysimachia)和懸鉤子屬(Rubus)等。熱帶分布的屬(2~7型)共計(jì)76屬,占非世界分布屬的37.25%,種數(shù)為100種,占總種數(shù)的28.01%。其中,泛熱帶分布最多,有46屬,如鱧腸屬(Eclipta)、澤蘭屬(Eupatorium)和蘆竹屬(Arundo)等;其次為舊世界熱帶分布,有11屬。熱帶亞洲至熱帶非洲分布和熱帶亞洲分布分別有8屬和7屬。熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布較少,僅有4屬。溫帶分布的屬(8~14型)共計(jì)126屬,占非世界分布屬的61.75%,種數(shù)為188種,占總種數(shù)的52.66%。其中,北溫帶分布最多,有59屬,如白頭翁屬(Pulsatilla)、枸杞屬(Lycium)和薊屬(Cirsium)等;其次為舊世界溫帶分布和東亞分布,分別有25和21屬;東亞和北美間斷分布有11屬;溫帶亞洲分布和地中海區(qū)、西亞至中亞分布較少,分別有5和4屬;中亞分布有1屬,為諸葛菜屬(Orychophragmus)。中國(guó)特有屬有2屬,為蠟梅屬(Chimonanthus)和無(wú)心菜屬(Arenaria)。
3.5.1不同群落類型物種多樣性指數(shù)分析
對(duì)灌云縣區(qū)域內(nèi)不同群落類型間的喬木、灌木以及草本樣方中植物物種多樣性指數(shù)進(jìn)行計(jì)算和比較,結(jié)果(圖1)表明,草本群落的Patrick物種豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)均顯著高于喬木群落和灌木群落(P<0.001),且喬木群落的上述物種多樣性指數(shù)均顯著高于灌木群落。此外,喬木群落的Pielou均勻度指數(shù)顯著高于草本群落和灌木群落(P<0.001),而草本群落和灌木群落之間的Pielou均勻度指數(shù)則無(wú)顯著性差異(P=0.35)。此外,草本群落Patrick物種豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)的變化幅度均大于灌木群落和喬木群落,且草本群落的物種多樣性指數(shù)具有較大的極值。
3.5.2不同群落類型物種多樣性指數(shù)的空間分布規(guī)律分析
對(duì)灌云縣距海岸不同距離樣地物種多樣性指數(shù)的空間分布規(guī)律進(jìn)行研究,結(jié)果(表9)表明,由沿海到內(nèi)陸(由東向西),隨著距海距離的增加,喬木群落+灌木群落+草本群落三者總體上的Patrick物種豐富度指數(shù)呈顯著增加趨勢(shì)(P<0.05),Pielou均勻度指數(shù)則呈顯著降低趨勢(shì)(P<0.1);此外,草本群落的Patrick物種豐富度指數(shù)呈顯著增加趨勢(shì)(P<0.05),Pielou均勻度指數(shù)則呈顯著降低趨勢(shì)(P<0.001);而灌木群落和喬木群落的物種多樣性指數(shù)均沒有呈現(xiàn)出顯著性的變化趨勢(shì)(P>0.1)。
通常認(rèn)為屬的分類特征相對(duì)穩(wěn)定,同時(shí)又能夠在一定程度上反映植物區(qū)系的發(fā)生和發(fā)展歷程[20]。為深入分析灌云縣植物區(qū)系的組成特點(diǎn),選擇同樣位于江蘇東部沿海地區(qū)的灌南縣、鹽城市鹽都區(qū)、東臺(tái)市以及阜寧縣(均為筆者參與的野外調(diào)查區(qū)域),與灌云縣進(jìn)行野生種子植物區(qū)系屬的相似性比較。結(jié)果(表10)表明,灌云縣與灌南縣、鹽都區(qū)、東臺(tái)市和阜寧縣野生種子植物區(qū)系屬的相似性系數(shù)(Sc)分別為61.96%、52.37%、52.35%和51.52%,這表明灌云縣與周邊縣(區(qū))在種子植物區(qū)系屬級(jí)水平上具有相似的組成,植物區(qū)系親緣關(guān)系較近。
NS表示不顯著(P>0.1);***表示在0.001水平顯著(P<0.001)。圖中箱體上、中、下線分別為上四分位數(shù)、中位數(shù)和下四分位數(shù),數(shù)據(jù)點(diǎn)表示異常值。
灌云縣有野生種子植物72科240屬357種,物種多樣性較為豐富。此外,灌云縣中西部的伊山鎮(zhèn)和伊蘆鄉(xiāng)具有較高的物種多樣性,尤其是伊蘆山、大伊山及其周邊區(qū)域,調(diào)查發(fā)現(xiàn)的物種數(shù)分別為170和208種,分別占灌云縣種子植物物種總數(shù)的47.62%和58.26%。此外,根據(jù)鄧懋彬等[21]的研究結(jié)果,連云港市共有種子植物123科511屬986種,灌云縣野生種子植物資源占連云港地區(qū)植物資源的比例為36.21%,科數(shù)占比為58.54%,屬數(shù)占比為46.97%;根據(jù)徐軍等[22]的研究結(jié)果,連云港地區(qū)共有野生木本植物50科114屬191種,而灌云縣共有野生木本植物35科62屬81種,灌云縣木本植物資源占連云港地區(qū)植物資源的比例為42.41%,科數(shù)占比為70.00%,屬數(shù)占比為54.39%,這也表明灌云縣野生種子植物資源較為豐富,物種多樣性較高。
表9 灌云縣不同群落類型物種多樣性指數(shù)的空間分布特征
表10 灌云縣與鄰近地區(qū)野生種子植物屬的相似性系數(shù)比較
灌云縣草本群落的物種多樣性指數(shù)顯著高于喬木群落和灌木群落,這也表明草本植物的物種多樣性最為豐富,是該區(qū)域生物多樣性的重要組成部分。此外,灌云縣地處東部沿海地區(qū),由沿海到內(nèi)陸(由東向西),隨著距海距離的增加,草本植物物種豐富度指數(shù)呈顯著增加趨勢(shì)(P<0.05),而Pielou均勻度指數(shù)則呈現(xiàn)出顯著降低趨勢(shì)(P<0.001),這與前人的研究結(jié)果不太一致[11]。究其原因,這可能是由于灌云縣東部沿海區(qū)域的開發(fā)建設(shè)和人為干擾力度大,且生態(tài)系統(tǒng)類型主要為光灘和鹽田等,因此物種單一但分布均勻;而中西部區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)類型豐富,分布有伊蘆山和大伊山森林生態(tài)系統(tǒng)以及農(nóng)田、湖泊、水庫(kù)、坑塘、河流等不同生境類型,這有利于優(yōu)勢(shì)種生長(zhǎng)并占據(jù)主導(dǎo)地位,使其他物種生長(zhǎng)受到抑制,因此物種豐富度高但均勻度較低。
灌云縣野生種子植物區(qū)系科的分布區(qū)類型共有6個(gè),占中國(guó)范圍內(nèi)科分布區(qū)類型[23]的40.00%;屬的分布區(qū)類型共有14個(gè),占中國(guó)范圍內(nèi)屬分布區(qū)類型[24]的93.30%,體現(xiàn)了灌云縣野生種子植物分布區(qū)類型較為豐富的特點(diǎn)。此外,從分布區(qū)類型來(lái)看,科的區(qū)系地理成分分析表明,灌云縣野生種子植物區(qū)系以熱帶分布為主,同時(shí)與暖溫帶也有較為密切的聯(lián)系,熱帶分布科占非世界分布科的58.33%,溫帶分布科占非世界分布科的41.67%。屬的區(qū)系地理成分分析表明,灌云縣野生種子植物區(qū)系以溫帶分布為主,同時(shí)也具有較強(qiáng)的熱帶親緣性,溫帶分布屬占非世界分布屬的61.75%,熱帶分布屬占非世界分布屬的37.25%,這與董麗娜等[25]的研究結(jié)果一致。此外,梁珍海等[26]對(duì)江蘇徐州的種子植物區(qū)系進(jìn)行分析研究,結(jié)果表明,溫帶分布屬類型最多,其次是熱帶分布屬,兩者分別占非世界分布屬的63.02%和35.69%,筆者的研究結(jié)果與其具有較好的一致性。研究結(jié)果表明,溫帶分布類型在灌云縣得到了良好的發(fā)育,并成為該區(qū)域植物群落的主要構(gòu)成成分。此外,從植物區(qū)系中熱帶屬與溫帶屬的比值(R/T值)[18]來(lái)看,灌云縣野生種子植物區(qū)系的R/T值為60.32%,R/T值越大表明熱帶性質(zhì)越強(qiáng),反之則溫帶性質(zhì)越強(qiáng)[27],這也說(shuō)明灌云縣種子植物區(qū)系具有較強(qiáng)的熱帶親緣性的同時(shí),還在一定程度上受到溫帶成分的影響,這也符合該區(qū)所處的由北亞熱帶向暖溫帶過渡的地理位置[28],同時(shí)也與梁珍海等[26]的研究結(jié)果較為一致。
建議加強(qiáng)中西部伊蘆山和大伊山及其周邊等重點(diǎn)區(qū)域的生物多樣性保護(hù)和規(guī)劃。灌云縣有伊蘆山和大伊山等自然景觀,森林資源豐富,這些區(qū)域所包含的物種多樣性遠(yuǎn)高于農(nóng)田和城鎮(zhèn)等其他生態(tài)系統(tǒng)類型,是生物多樣性保護(hù)的重點(diǎn)區(qū)域,也是珍稀瀕危及保護(hù)物種的重要棲息地,建議地方政府結(jié)合已劃定的生態(tài)紅線區(qū)對(duì)伊蘆山和大伊山及周邊區(qū)域采取嚴(yán)格的保護(hù)措施,對(duì)相鄰的重點(diǎn)區(qū)域?qū)嵭薪y(tǒng)一規(guī)劃和管理[29],并禁止開山采石以及非法占用生物物種資源等破壞生態(tài)環(huán)境的行為。
建議加強(qiáng)森林生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)。灌云縣的森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不合理,主要以人工楊樹林為主,無(wú)其他復(fù)雜的森林結(jié)構(gòu),且物種多樣性指數(shù)較低,建議適當(dāng)豐富樹種組成以調(diào)整森林結(jié)構(gòu),注意不同喬木和灌木樹種自然式搭配種植,以建立良性演替的生態(tài)群落,提高森林群落的物種多樣性。