平潭9個無居民海島種子植物區系及外來植物影響

謝艷秋，鄧傳遠

(福建農林大學 園林學院，福建 福州 350002)

1 引言

植物區系是一個地區植被在一定自然歷史環境中長期發展演化的結果[1]。海島生態系統具有獨立性、完整性、脆弱性[2]。開展海島植物區系的研究,是進行海島植被資源合理利用和保護的基礎，對海島的建設和植被恢復具有重要意義。生物入侵對生態系統產生嚴重的威脅，改變了生態系統的結構和組分,這些改變也是全球生物多樣性喪失的主要原因之一[3]。島嶼生態系統脆弱,受人為干擾產生的影響更為嚴重,因此需要重視保護海島原生植物。

近年來，對于海島植物區系的研究較多，如鄭俊銘等[4]對海壇島公園植物區系的研究，葉志勇等[5]對平潭植物與多個海島間對比的研究，朱弘等[6]對浙江南麂島植物區系的研究,陳紅鋒等[7]對海南島植物區系的調查，這些研究多集中在有居民海島或單個無居民海島植物資源的研究，目前對于無居民海島植物區系的研究較少。無居民島嶼通常面積小，島嶼植物種類也偏少，但小面積的島嶼由于生境異質性容易形成特有種[8]，研究小型島嶼對于了解保護海島植物資源具有重要意義。因此，本文調查了平潭無居民海島植物資源，分析平潭無居民海島種子植物組成和地理成分，外來入侵植物的組成，探討其對原生植物的影響，以期為野生植物資源的合理開發利用、保護策略的制定提供參考。

2 研究區概況

平潭位于25°15′～25°45′N，119°32′～120°10′E，由以海壇島為主島的126個島嶼和近千個巖礁組成[9]。平潭屬南亞熱帶海洋季風性氣候，大風天氣( 7 級以上) 達125 d以上[10]。土壤類型主要為磚紅性紅壤，濱海沙土和鹽土[4]，島上植被以木麻黃、黑松、臺灣相思為主。

3 研究方法

本研究采用樣線法(樣線范圍10 m內)對平潭無居民海島的植物資源進行全面調查。調查范圍包括大嶼島(25°45′N，119°67′E)、大嵩島(25°65′N，119°80′E)、赤鞋礁(25°65′N，119°79′E)、小嵩島(25°65′N，119°80′E)、坪洲島(25°67′N，119°82′E、山洲島(25°67′N，119°83′E)、古螺嶼(25°67′N，119°81′E)、山白島(25°71′N，119°85′E)、東洲島(25°67′N，119°82′E)在內的9座植物豐富具有代表性的無居民海島。記錄所見植物種類，拍攝照片，采集標本，現場無法識別的植物帶回實驗室，查閱《福建植物志》[11]資料進行鑒定。屬種系數是一個區域內植物屬總數與種總數的比值，可反映生境條件的復雜程度[12]。在進行植物屬的地理區系分析時，參照吳征鎰的“八綱系統”，對植物的科屬進行調整。同時，平潭9個無居民海島的原生植物和外來植物依據《福建植物志》[11]來區分。

4 結果與分析

4.1 種子植物組成特征

經過調查、鑒定和名錄整理，共記載平潭9個無居民海島共有種子植物60科137屬155種，其中，裸子植物1科1 屬1 種，被子植物59 科136 屬154種(其中雙子葉植物53 科103 屬115 種， 單子葉植物6科33屬39 種)。

依據植物名錄，對平潭島無居民海島種子植物不同科所含屬種數量級別劃分為4個等級(表1)，其中大科(大于等于10種)為菊科(Asteraceae)和禾本科(Gramineae),分別占種子植物總屬、種數的27.74%和27.10%；中等科(5～9 種) 共15個科，主要為豆科(Fabaceae)、桑科(Moraceae)、旋花科(Convolvulaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、薔薇科(Rosaceae)等，占總屬、種數的35.77%和38.06%；小科(2～4種) 共23科，主要為樟科(Lauraceae)、大風子科(Flacourtiaceae)、馬齒莧科(Portulacaceae)、蕓香科(Rutaceae)等，占總屬、種數的13.14%和14.19%；寡種科主要為木麻黃科(Casuarinaceae)、山茶科(Theaceae)、松科(Pinaceae)、草海桐科(Goodeniaceae)、番杏科(Aizoaceae)等，占總屬、種數的23.35%和20.65%。

表1 平潭無居民海島植物科的組成

從屬種系數來看,平潭9個無居民海島的屬種系數最大為100%,分別為坪洲島、山洲島、赤鞋特嶼、古螺玙、山白島、東洲島,說明6個島均為單屬種,生境條件較為惡劣。大嵩島、大嶼島、小嵩島屬種系數分別為97.87%、97.92%、98.08%，總體而言,本次調查的9個無居民海島屬種系數均較高,平均為99.32%,表明該地區的單種屬或少種屬較多,也反映出海島生境條件較為惡劣。

4.2 種子植物區系特點

平潭無居民海島共記錄種子植物137屬,可劃分為12個分布區類型(表2),133 個種子植物屬在全國15 個屬的分布區類型中占12 個，說明地理成分具有一定的起源復雜性，海島植物區系在區系地理、區系發生上與世界各地植物區系有著不同程度的聯系。

表2 平潭無居民海島種子植物屬的分布區類型統計

平潭無居民海島植物地理成分以熱帶成分為主，占比達64.74%。熱帶成分中，泛熱帶分布在該區最為豐富，共48屬，占總屬數的39.33%，主要包括白茅屬(Imperata)、草海桐屬(Scaevola)、打碗花屬(Calystegia)等；舊世界熱帶分布有10屬，占總屬數的8.20%，主要包括楝屬(Melia)、弓果黍屬(Cyrtococcum)等；熱帶亞洲至熱帶大洋洲有8屬，占總屬數的6.56%，主要包括結縷草屬(Zoysia)、黑面神屬(Breynia)、野牡丹屬(Melastoma)等；而東亞(熱帶、亞熱帶)及熱帶南美分布有6屬，占總屬數的4.92%；熱帶亞洲至熱帶非洲分布有4屬，占總屬數的3.28%； 熱帶亞洲分布有3屬，占總屬數的2.46%。表明平潭無居民海島屬的地理成分中熱帶成分占優勢，可以間接反映出該地區炎熱濕潤的氣候環境特征，符合平潭無居民海島亞熱帶地理分布特點。

4.3 外來入侵植物分析

平潭無居民海島外來植物共32種，隸屬于24科32屬，占總物種數的20.51%，平潭無居民海島以原生植物為主。根據中國外來入侵植物名錄[13]及入侵等級[14]將平潭無居民海島外來入侵植物分為5個等級，1級為惡性入侵類；2 級為嚴重入侵類；3 級為局部入侵類；4 級為一般入侵類；5 級為有待觀察類。

由表3可知，平潭無居民海島分布外來入侵植物9種，占總物種數的5.77%，目前僅嚴重入侵類植物和有待觀察類植物分布，嚴重入侵類植物3種，包括牽牛(Ipomoeanil)、仙人掌(Opuntiadillenii)、銀合歡(Leucaenaleucocephala)和有待觀察類植物6種，包括大花馬齒莧(Portulacagrandiflora)、大葉相思(Acaciaauriculiformis)、番杏(Tetragoniatetragonioides)、光藥列當(Orobanchebrassicae)、龍舌蘭(Agaveamericana)、木麻黃(Casuarinaequisetifolia)。平潭無居民海島外來入侵植物中草本占據絕對優勢。9 種外來入侵植物中，草本5種，占總種數的55.56%; 其次是喬木，有3 種，占總種數的33.33%; 灌木僅有1 種，占總種數的11.11%。

表3 平潭無居民海島外來入侵植物統計

5 討論

5.1 種子植物優勢科現象不明顯，熱帶親緣顯著

面積小的海島的生境惡劣，且環境易變，海島植被異于陸地植被[15]。平潭無居民海島原生種子植物50科112屬123種，與福建原生植物245 科1152 屬3339 種[11]相比，平潭無居民海島原生種子植物科、屬、種數分別占了福建省植物區系的20.40%，9.72%，3.68%，表明平潭無居民海島由于生境惡劣，植物種類相比陸地種類偏少，符合海島植物豐富度少于大陸的一般規律[16]。平潭無居民海島種子植物共計60科137屬155種，在科級水平上以寡種科為主，科的優勢現象不明顯。緯度相近的2 個地方，植物關系密切[17]， 平潭無居民海島上10種以上(含10種)的科為菊科(Asteraceae)、禾本科(Poaceae)，與同緯度大陸亞熱帶常綠闊葉林的優勢科如樟科(Lauraceae)、殼斗科(Fagaceae)、冬青科(Aquifoliaceae)、金縷梅科(Hamamelidaceae)、杜鵑花科(Ericaceae)等不同，表明不同科屬植物因適宜生境趨同而群居，而非親緣交流的原因[18]。

從屬的地理分區看，平潭無居民海島區系主體由泛熱帶分布、北溫帶分布、舊世界熱帶分布3大類型構成，具有明顯的南北過渡特征。其中，泛熱帶分布、舊世界熱帶分布分別占據39.33%和8.20%，提高了平潭無居民海島植物區系熱帶成分的比例，說明其植物區系更具熱帶親緣性質，這可能是由于平潭無居民海島所處亞熱帶氣候帶來的冬暖夏熱、降水充沛條件所致。被子植物中，木蘭科(Magnoliaceae)、蠟梅科(Calycanthaceae)等植物屬于原始的植物類群[5]，而平潭無居民海島未見上述植物分布，同時缺失中國特有分布類型，這也反映了平潭無居民海島形成歷史較為年輕[19]，植物區系缺少起源古老的成分。

5.2 濱海特色植物豐富，入侵植物不容忽視

由于受海洋氣候的影響，加上與陸地隔絕，平潭無居民海島植物具有豐富的濱海特色植物。按照植物生境的不同，可以劃分為濱海沙生生境、基巖海岸生境、鹽生濕地生境、海岸林生境4種[20]，如分布為濱海沙生生境的植物主要為海邊月見草(Oenotheradrummondii)、腎葉打碗花(Calystegiasoldanella)、厚藤(Ipomoeapes-caprae)、鋪地黍(Panicumrepens)、假還陽參(Crepidiastrumlanceolatum)等；基巖海岸生境的植物主要為華南狗娃花(Asterasagrayi)、濱海前胡(Peucedanumjaponicum)、東南景天(Sedumalfredii)、濱柃(Euryaemarginata)、中華補血草(Limoniumsinense)等；鹽生濕地生境的植物主要為溝葉結縷草(Zoysiamatrella)、鹽地鼠尾粟(Sporobolusvirginicus)、老鼠艻(Spinifexlittoreus)、海濱藜(Atriplexmaximowicziana)等；海岸林生境植物主要為臺灣相思(Acaciaconfusa)、黑松(Pinusthunbergii)、車桑子(Dodonaeaviscosa)、海岸扁擔桿(Grewiapiscatorum)、九節(Psychotriaasiatica)、鳶尾(Iristectorum)等。

島嶼植物由于生境惡劣相比大陸植物更容易受外來植物的影響，適生能力高，抗逆性強的外來入侵植物對原生植物存在巨大威脅[2]。總體而言，平潭無居民海島以原生植物為主，但外來植物占比達20.51%，應當引起注意。平潭無居民海島上外來入侵植物比例為5.77%，其中木麻黃(Casuarinaequisetifolia)、仙人掌(Opuntiadillenii)、銀合歡(Leucaenaleucocephala)、龍舌蘭(Agaveamericana)等均非中國原產，由于人工引種栽培后逸生并成為群落中的優勢種。海島植物的物種豐富度除了與海洋氣候相關外，還與島嶼面積、離大陸遠近及人為活動因素緊密相關[21]。隨著平潭島及其周邊海島旅游的開發，人為干擾對于平潭無居民海島原生植物將帶來顯著的影響，外來入侵植物的引用可能會擠占原生植物的生態位，導致原生植物退化或滅絕，因此植物的園林應用需慎重，應對海島原生植物給予關注和重視。

6 結語

通過對平潭9座無居民海島的調查共發現種子植物155種隸屬于60科137屬，從植物組成來看，平潭無居民海島優勢科現象不明顯，屬種系數高，單種屬或少種屬較多,海島生境惡劣。對其進行屬的區系地理分析得出平潭無居民海島種子植物以熱帶成分為主，熱帶親緣顯著。平潭無居民海島濱海特色植物豐富，總體上平潭無居民海島以原生植物為主，但外來入侵植物的存在也不容忽視。島嶼生境是一個脆弱的生態系統，一旦被破壞，植被難以恢復。因此了解與保護海島植物原生植物，對其進行合理利用對島嶼植被保護與修復具有重要意義。