哈達嶺山系森林群落維管束植物區系特征分析

王麗麗 范春楠 鄭金萍 郭忠玲

摘要?以“東北森林種質資源專項調查（2007FY110400）”為契機，經哈達嶺山系森林群落植被組成樣方調查，共計收錄了哈達嶺山系維管束植物87科301屬635種，科的組成以含2～5種植物科的數量最多，屬的組成以1～3種的小屬為主，屬的優勢相對科的優勢小，優勢科屬分別以菊科的蒿屬、風毛菊屬所含物種數多。屬的分布區系包含13個類型和8個變型，地理成分混雜、交錯、融合，存在過渡性。區系的性質以溫帶分布為主，以北溫帶分布類型為優勢，世界分布類型作為其重要組成，全部為草本植物。植物區系組成和熱帶有著一定的聯系，但受地理隔離屬種組成比例不高，多為生態幅較寬或歷史原因在該區生存，且存在一定數量的古老成分。

關鍵詞?哈達嶺山系;森林群落;維管束植物;區系

中圖分類號?S718.52;Q948文獻標識碼?A

文章編號?0517-6611（2019）20-0128-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.20.033

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Flora Characteristic of Vascular Plants ofForest Community in Hadaling Mountains

WANG Li?li FAN Chun?nan2，ZHENG Jin?ping2 et al?（1.Jilin City Research Institute of Forestry Science，Jilin，Jilin 132013;2.Forestry School of Beihua University，Jilin，Jilin 132013）

Abstract?Taking the opportunity of “Special Survey of Forest Germplasm Resources in Northeast China （2007FY110400）”，through the quadrat survey of the vegetation composition of the forest community in Hadaling Mountains， a total of 87 families， 301 genera and 635 species of vascular plants in Hadaling Mountains were collected.The number of families containing 2 to 5 species of plants is the largest， and the composition of genera is mainly composed of 1 to 3 species of small genera.The dominance of the genus is smaller than that of the family， and the dominant families and genera are Compositae，Artemisia and Saussurea，respectively.The distribution flora of the genus consists of 13 types and 8 forms，the geographical components are mixed， interlaced and integrated， and there is a transitional nature.The nature of the flora is mainly temperate distribution， with the north temperate distribution type as the dominant type， and the world distribution type as its important component， all of which are herbaceous plants. The floristic composition is related to the tropics to a certain extent， but the proportion of geographically isolated species is not high， most of them exist in this area because of their wide ecological range or for historical reasons， and there are a certain number of ancient components.

Key words?Hadaling Mountains;Forest community;Vascular plants;Flora

植物區系是某一地區中某一時間，某一分類群所有植物的總稱，是自然歷史條件綜合作用下植物自身發展演化的結果[1]，其構成蘊含著大量的歷史、地理、生態和系統進化等信息[2-3]，可為揭示植物的起源與進化以及開展植物馴化與多樣性保護提供理論依據。從1792年德國學者Willdenow率先開啟植物分布的研究到20世紀70年代現代植物區系地理學的嶄新發展階段，植物區系地理學的重點圍繞全球或某一地區所有植物種類的組成、現代和過去分布規律以及起源進化和演變歷史等方面[3]。我國學者胡先骕、劉慎諤和李惠林等開啟了中國植物地理學研究，主要是從森林植被、山地植被、草原植被和鹽生植被以及各地自然保護區等入手，在植物區系調查、分布區類型劃分、植物區系分區以及區域植物區系分析等方面積累了豐富的研究結果[1-7]，現階段相關植物區系的研究尺度多以區域[8-11]、保護區和國家公園[12-14]為主，亦包括群落水平[15]，生態系統從森林[12-14]向草原[11]和流域[16-17]等過渡，植物種類從維管束植物細劃至蕨類[8，10，12]、苔蘚[18-19]等，但多數研究尚處于對植物區系的認識和描述階段，對某些區域的調查比較薄弱甚至空白[7]。筆者以東北中部地區的哈達嶺山系為研究對象，經區域森林植

物組成的調查和文獻查閱，分析與探討區域維管植物區系的組成與分布特征，旨在為哈達嶺山系森林植被的保護與恢復提供理論依據。

1?研究區域與調查方法

1.1?研究區域

哈達嶺山系地處我國東北林區中部，41°53′06″～44°24′20″N，123°56′31″～127°17′19″E，北起吉林省舒蘭市，南至遼寧省鐵嶺市，西至遼寧省昌圖縣，東與長白山區相接。年平均氣溫為2～6 ℃，年平均活動積溫為2 700～3 200 ℃，年降水量一般為400～900 mm，全年日照2 200～3 000 h，可以滿足一季作物生長的需要。

1.2?調查方法

該研究以“東北森林種質資源專項調查（2007FY110400）”為契機，根據哈達嶺山系的地形、氣候、植被、土壤類型等特點，以全面性、均勻性、代表性等為原則，在區域布設了面積為30 m×30 m的樣地160塊。調查首先記錄了樣地的地理位置、海拔、坡度、坡向、坡位、林分類型、郁閉度等基本信息，再將樣地均勻劃分為5 m×5 m的小樣方36個。喬木植物調查以每個小樣方為單位，調查內容包括樹種、樹高、胸徑、物候期和生長勢等;灌木和草本植物調查則分別在樣地內均勻布設面積為5 m×5 m和1 m×1 m小樣方各10個，調查內容包括植物名、平均高、株數和蓋度等。此外，植被調查還以樣地為中心，對方圓100 m×100 m范圍內的樣方調查過程中未出現的植物種類進行踏查。

2?結果與分析

2.1?種類組成特征

此次調查共計收錄了哈達嶺山系維管束植物87科301屬635種（表1）。其中，裸子植物3科6屬11種，分占中國裸子植物的30.00%、15.00%和5.70%，占世界同類植物的27.27%、10.53%和1.64%;被子植物73科281屬605種，分別占中國被子植物的25.09%、9.14%和2.25%，占世界同類植物的13.18%、2.25%和0.27%[20];蕨類植物11科14屬19種，分占中國蕨類植物[21]的17.46%、6.14%和0.63%。

2.2?科的組成特征

哈達嶺山系維管束植物科的組成以含2～5種植物科的數量最多，為32科，其次為單種科25科，二者分占科的組成比例為36.78%和28.74%;含植物種6～10種和11～30種科的數居中，分別為16科和10科，分占科的組成比例為18.39%和11.49%;31～50種和50種以上科的數量最少，僅為3科和1科，二者合計比例不足5%。

經統計，哈達嶺山系含20種以上的優勢科有8個（圖1），僅占調查植物科數的9.20%，但包含了151屬317種，分別占屬種數量的50.17%和49.92%。其中，菊科（Compositae）的物種數最多，達105種41屬，分占此次調查維管束植物種屬組成的16.54%和13.62%;其次為毛茛科（Ranunculaceae）、薔薇科（Rosaceae）和禾本科（Gramineae），分別為37種13屬，36種14屬和32種22屬;再次為豆科（Leguminosae）、傘形科（Umbelliferae）和百合科（Liliaceae），分別為29種17屬、29種17屬和27種12屬;唇形科（Labiatae）的物種數相對較少，為22種15屬。

2.3?屬的組成特征

在此次調查記錄的301個屬中，包含裸子植物6屬，被子植物281屬，蕨類植物14屬。其中，含10種以上和6～10種的大屬和較大屬分別為4屬和12屬，合計包含物種數154種，分別占屬種比例為5.32%和24.26%，包含4～5種的中等屬20屬84種，分占屬種比例為6.64%和13.23%;包含1～3種的小屬合計265屬397種，分占總屬數與總種數的88.0%和62.47%（表2）。

經統計，哈達嶺山系維管束植物屬的組成即包括世界性的大屬，如千里光屬（Senecio）、早熟禾屬（Poa）和薹草屬（Carex）等，也含有薯蕷屬（Dioscorea）、角盤蘭屬（Herminium）和手參屬（Gymnadenia）等小屬。但優勢屬的組成以菊科的蒿屬（Artemisia）、風毛菊屬（Saussurea）所含種類居多（圖2），分別為19種和17種;其次為蓼科的蓼屬（Polygonum）和堇菜科的堇菜屬（Viola），所含種數分別為15種和14種;再次為柳屬（Salix）、委陵菜屬（Potentilla）、拉拉藤屬（Galium）、烏頭屬（Aconitum）、薹草屬（Carex）、唐松草屬（Thalictrum）、野豌豆屬（Vicia）、榆屬（Ulmus）、李屬（Prunus）、槭屬（Acer）、鼠李屬（Rhamnus）和鐵線蓮屬（Clematis），物種數介于6～9種。整體來看，屬的優勢相對科的優勢小，組成特征以3種以下的小屬居多。

2.4?區系分布特征

按吳征鎰《中國種子植物屬的分布區類型》界定方法[2]，對區域160塊調查樣地及踏查數據植物種類、分布區系進行整理，統計得出哈達嶺山系植物區系分為世界廣布、泛熱帶分布、北溫帶分布等 14 個分布區類型（表3）。

世界分布47屬128種，全部為草本植物。屬的分布即包括一些世界廣泛分布的大科，如菊科6屬，禾本科4屬，傘形科3屬，毛茛科3屬等，還有一些特殊生境的屬，如香蒲屬（Typha）、車前屬（Plantsgo）。屬的組成主要為1～5種的小屬（41屬），占該類型總屬數的87.2%;10種以上的屬僅有2屬，分別是蓼屬15種和堇菜屬14種，占該類型總屬數的4.3%。

熱帶區系分布合計37屬58種，分占山系非世界屬種組成的12.29%和9.13%，其組成以泛熱帶分布類型為主，共計28屬43種，分占屬種組成的11.02%和8.08%，以衛矛屬（Euonymus）（5種）和大戟屬（Euphorbia）（4種）的植物種類居多，單種屬有21屬，占該類型屬的75%;熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布、舊世界熱帶分布、熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布、熱帶亞洲至熱帶非洲分布和熱帶亞洲分布5種類型合計9屬15種，合計占屬種分布的3.58%和2.96%，以熱帶亞洲至熱帶非洲分布屬的數量和舊世界熱帶分布種的數量相對較多，分別為4屬和6種。說明哈達嶺山系植物區系組成和熱帶有著一定的聯系，但受地理隔離屬種組成比例不高，多為生態幅較寬或因歷史的原因在該區生存，如月見草（Oenothera biennis）主要是作為花卉引入我國。

溫帶分布區類型內的屬有189屬405種，占該區非世界屬種組成的74.40%和63.78%，以世界范圍內廣泛分布和溫帶分布的科為主，也有少數熱帶分布科。區系組成特點之一，區系組成分布優勢明顯，以北溫帶分布類型為主（95屬235種），分占該區非世界分布和溫帶分布屬種組成的37.40%、46.35%和50.26%、58.02%，舊世界溫帶分布類型及其2種變型（42屬78種）為溫帶分布的重要組成，占溫帶分布屬種組成的22.22%和19.26%;再次為北溫帶和南溫帶（全溫帶）間斷分布變型（21屬48種）和東亞和北美洲間斷分布（23屬33種），合計占溫帶分布屬種組成的22.75%和20.00%。區系組成特點之二，以大屬和較大屬所占比例較高，主要包括蒿屬、風毛菊屬、蓼屬等，有些是該區系中的優勢成分，有些是北溫帶分布區種子植物區系中十分重要的屬。區系組成特點之三，木本植物屬豐富（29屬），幾乎包括山系所有的喬木以及灌木屬，喬木植物主要包括云杉屬（Picea）、落葉松屬（Larix）、松屬（Pinus）、櫟屬（Quercus）、槭屬、柳屬、椴樹屬（Tilia）、榆屬等，灌木植物有莢蒾屬（Viburnum）、繡線菊屬（Spiraea）、薔薇屬（Rosa）等，是溫帶針闊葉混交林、落葉闊葉林、針葉林的建群植物或重要的組成成分。

地中海區、西亞至中亞分布僅包含地中海區至中亞和南非洲、大洋洲間斷分布和地中海區至溫帶、熱帶亞洲，大洋洲和南美洲間斷分布2個變型，各包含1屬1種，分別為唐菖蒲屬唐菖蒲和甘草屬甘草。中亞分布類型僅有花旗桿屬1屬，另包含中亞至喜馬拉雅分布變型紫堇屬1屬3種。而東亞分布有16屬29種，分占該區非世界屬種組成的6.30%和5.72%，代表屬有百合屬（Lilium）、敗醬屬（Patrinia）、藜蘆屬（Veratrum）、獼猴桃屬（Actinidia）等;2個變型中：①中國—喜馬拉雅分布僅含兔兒傘屬（Syneilesis）1屬1種，②中國—日本分布有7屬7種，以喬灌木如楓楊屬（Pterocarya）、黃檗屬（Phellodendron）、柳杉屬（Cryptomeria）等為主。

3?結論

該研究利用網絡布點法對哈達嶺山系森林群落的植被組成進行了調查，共計設置調查樣方160個，受時間、人力、財力等各方面因素的影響，不可能包含所有的物種，經野外調查數據的統計分析得到以下結論。

（1）調查共計收錄了哈達嶺山系維管束植物87科301屬635種，包括裸子植物3科6屬11種，被子植物73科281屬605種，蕨類植物11科14屬19種。科的組成以含2～5種植物科的數量最多，其次為單種科25科，大科和較大科的數量少;含20種以上的優勢科有8個，以菊科的物種數最多，其次為毛茛科、薔薇科和禾本科，再次為豆科、傘形科、百合科和唇形科，雖僅占調查植物科數的9.20%，但卻包含了151屬317種，分別占屬種數量組成50%左右。屬的組成以1～3種的小屬為主，合計265屬397種，分占總屬數與總種數的88.04%和62.47%，而含6種以上的優勢屬僅有16屬154種，分別占屬種比例的5.32%和24.26%，其組成以菊科的蒿屬、風毛菊屬所含種類居多;其次為蓼科的蓼屬和堇菜科的堇菜屬;再次為柳屬、委陵菜屬、拉拉藤屬等。整體來看，屬的優勢相對科的優勢小，組成特征以3種以下的小屬居多。

（2）哈達嶺山系植物區系在中國植物屬的15個分布類型和31個亞型中，包括13個分布區和8個亞型，地理成分混雜、交錯、融合，存在過渡性。區系的性質以溫帶分布為主，合計189屬405種，分占屬種組成的74.40%和63.78%，包含區系組成分布優勢明顯，以北溫帶分布類型為主;以大屬和較大屬所占比例較高，是該區系中的優勢成分和溫帶分布植物區系中十分重要的屬;木本植物屬豐富，幾乎包括了山系所有的喬木以及灌木屬的特點，是哈達嶺山系所處地理位置和氣候分布帶相適宜的結果。

（3）世界分布47屬128種，全部為草本植物，即包括一些世界廣泛分布的大科，還有一些特殊生境的屬。熱帶區系分布合計37屬58種，以泛熱帶分布類型為主，以單種屬為優勢，說明哈達嶺山系植物區系組成和熱帶有著一定的聯系，但受地理隔離屬種組成比例不高，多為生態幅較寬或歷史原因在該區生存。

（4）區系組成包含了較多的間斷分布類型，存在一定數量的古老成分。例如柏科（Cupressaceae）、黑三棱科（Sparganiaceae）、松科（Pinaceae）、燈心草科（Juncaceae）的一些植物種，同時還含有許多起源比較早的科如薯蕷科（Dioscoreaceae）、千屈菜科（Lythraceae）等，其存在一定程度上表現出哈達嶺山系植物區系起源的古老性。

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