論常德地域木本植物區系特征及其成因

鄭 旻

（常德市河洑國有林場,湖南 常德 415000）

1.自然概況

1.1 地質與地貌

本區大地構造屬加里東褶皺帶,地史上曾經歷了地槽和地臺段，由于地質的強烈作用，使我區地貌完整而復雜。全區西部高山峻嶺，山巒重疊，中部丘崗連綿，東部地勢平坦，湖泊星羅棋布，最高海拔石門壺瓶山2098.7米，最低海拔漢壽縣西湖大垸28米，從而形成有高山、中山、低山、丘陵、崗地和平原等較完整的地形，致使我區具有植物種類繁多，樹種資源豐富的特點。

1.2 氣候

本區氣候屬中亞熱帶向北亞熱帶過渡的濕潤季風性氣候。年平均氣溫16.3—16.8℃ ,極端最高溫40.8℃（1933年8月8日出現在常德市），極端最低溫為-12℃（1956年1月23日出現在西洞庭），年平均降水1184.4-2253.3毫米，日照時數1500—1800小時，蒸發量1200- -1500毫米。無霜期270天左右。總的說來，本區具有氣候溫和，日照、熱量充足，雨量充沛，濕度大、霜期較短，生長期長等特點，對林木生長發育極為有利。

1.3 土壤

土壤母質：在雪峰山余脈主要是古板溪系變質砂頁巖、板巖及千枚巖；武陵山脈則多為古生代沉積石灰巖及板頁巖、砂巖。兩流域（沅水、澧水）中間地帶，有白堊紀紅色砂巖和紫色砂頁巖；低丘地區為第四紀紅土。

土壤按不同海拔高度與特定植被類型，成為有規律的組合。山地，土壤垂直分布基本上分為紅壤、黃紅壤、山地黃壤，山地黃棕壤和山地草甸土；低丘、崗地、基本上為第四紀紅壤；平湖區為沖積或湖積母質所形成的湖潮土。

土壤種類的多樣性，給林種結構和樹種的多樣性創造了條件，為發展林業生產開辟了廣闊的前景。

2.木本植物區系特征

本區地處中亞熱帶北緣，長期變季風濕潤性氣候的孕育，加之地形復雜，給動、植物繁衍提供了得天獨厚的地理生態條件。在植物區系上，按吳征鎰教授的劃分，我區屬華中植物區系。據世界植物區系起源，我國亞熱帶地區正處在古北極與古熱帶交替地帶，從地質年代的第三紀末至第四紀，地球上發生了巨大變化，大陸冰川覆蓋了整個北半球,氣候急劇變冷，使不少植物蒙受嚴重摧殘，乃至絕滅。我區由于所處緯度較低，西北有秦嶺、大巴山截阻寒流，同時武陵山屬山原地貌，系云、貴、鄂高原的一部分，群巒迭障，山嶺連綿，雖也受冰川的影響，但這一帶所發生的冰川屬暖性作用的山岳冰川，與大陸冰川在性質上有區別，因而使不少第三紀生長的植物得以幸存！氣候的寒暖交替。而幸存下來的植物為了繼續生存，在不同的生境中向著不同的方向產生適應性變異。同時，劇烈變化的環境刺激，也能使植物遺傳基因發生“重組”或染色體結構物質改變，使植物發生變異。植物所產生的變異經大自然篩選成新類群或新種。這就是導致我區當今樹種資源豐富,成分復雜，呈現出多樣性、古老性和獨特性的主要原因所在，其區系成分表現以下基本特征。

2.1 木本植物資源豐富

本區植物種類繁多,木本植物資源極其豐富，有古老的孑遺樹種，也有剛發現的新種和新分布種；有高大的喬木，也有眾多的藤本、灌木；有多種亞熱帶成分的樹種，還有豐富的熱帶、溫帶成分的樹種。

本區木木植物計有800余種（其中引種栽培100種），隸屬于102科268屬，分別占湖南木本植物114科422屬1800余種的89%、62%和44%。屬國家保護的樹種有27種(一級保護種1種，二級保護種11種，三級保護種15種),占全省52個國家保護樹種的51.9%。從優勢科分析，在10種（含10種）以上的有19科(詳見表一)，占總科數16.72%。

上述可見，常德地域，特別是壺瓶山亦為湖南省豐富的樹種資源寶庫之一，是少見的物種“基因庫”。

表1 優勢科（10種以上）一覽表

2.2 木本植物區系成分復雜

由于地形復雜，位置特殊，其植物區系也表現為豐富、復雜、過渡與交匯的綜合特征。大體而言，海拔1300米以下的山地，基本上反映了亞熱帶植物區系成分；海拔1300米以上，基本上屬于溫帶植物區系成分(以壺瓶山為代表)，且種類為最多，集中了大量的溫帶—亞熱帶落葉木本植物。突出的有薔薇科、槭樹科、忍冬科、椴樹科、樺木科、榛科、楊柳科、毛莨科等。其中薔薇科是分布比較完整的地區，計有11屬37種（包括3個新分布屬, 15個新分布種）；槭樹科2屬23種（包括1個新分布屬，10個新分布種）；熱帶植物區系成分的木本植物有近達20科，如木蘭科、桑科、青皮木科、大戟科、冬青科、清風藤科、杜英科、柿樹科、山礬科、野茉莉科、馬鞭草科、茜草科等；喜馬拉雅—日本成分將近占40屬，殘遺古老成分約有20屬。但整個區系組成中尚無寒帶成分。從而反映出本區植物的歷史狀況和演化趨勢，為繁育鄉土樹種提供了科學依據。

2.3 單種和少種科屬多

單種科、屬在分類上處于孤立地位。據統計我區的單種和少種科、屬較多，而且集中（幾乎全集中在石門縣壺瓶山）。單種科有銀杏科、水青樹科、杜仲科和鐘萼木科等；單種屬有貓兒屎屬、串果藤屬、山桐子屬、棣棠花屬、青錢柳屬、珙桐屬、香果屬和刺楸屬等；只有兩個種的少數種屬有杉木屬、鵝掌楸屬、領春木屬、連香樹屬、金錢槭屬，化香屬。假奓包葉屬、赤壁草屬、癭椒樹屬和鞘柄木屬等。從而表現出植物區系成分的古老性，為進一步發掘我區樹種資源提供了科學分析的線索。

2.4 特有樹種多

特有樹種反映了我區植物區系與它區植物區系的差異性,它代表著本區植物特點和獨特性。另還發現了一批湖南原無分布的新分布種和新種。新分布屬有金錢槭屬、唐棣屬、串果藤屬、領春木屬、珍珠梅屬、假稠李屬、金縷梅屬、赤壁草屬等八屬；新分布種有叉葉槭、秦嶺白蠟樹、巴東木蓮、油松、白皮松，以及石門鵝耳櫪長果秤錘樹、大葉石灰樹、湖南花楸等4個新種。說明我區在進一步發掘和利用樹種資源上將大有潛力可挖，從而給我們林業科技工作者提出了一個新課題、一項新任務,為振興林業，開拓前進，爭取作出新貢獻。

2.5 古老科（屬）和孑遺樹種多

在目前植物區系中,第三紀的古者植物較多，連同第三紀前的孑遺樹種和后來繁衍種，則匯成本地域山地、特別是壺瓶山地古老復雜的植物群落，集中了我國南部地區很多的古老科屬。

古老屬種也較集中,主要的屬有連香樹屬、水青樹屬、香果樹屬、棣棠花屬、青錢柳屬、金錢槭屬、貓兒屎屬、珙桐屬、領春木屬、蘭果樹屬、癭椒樹屬、喜樹屬、刺楸屬、化香屬、銀杏屬、杉木屬、檫木屬和鵝掌楸屬等；主要孑遺種有銀杏、珙桐(鴿子樹)、連香樹、領春木、水青樹、癭椒樹、貓兒屎、猴板栗、棕樹、鵝掌楸、鐘萼木等。說明我區山地（特別是壺瓶山地）植被起源的古老性，樹種分布的獨特性和演化的復雜性。如能進一步研究它們在時間上和空間上的發生、分布、演化及其親緣關系,那將對我國的植物地理學、植物分類學、古植物學和地理學等有關學科的發展，有著重要的意義，對生產、科研和教學也將起著重要的作用。

3.木本植物區系成因探析

壺瓶山植物區系的形成是有獨特的地理歷史和自然條件的。與古地理環境的變遷等因子具有密切相關。追溯到古，沿古析今，可從以下三個方面來分析討論。

其一、多樣的生態環境為多種植物賴以生長發育提供了得天獨厚的條件。氣候、土壤是決定植物生長發育與分布的主要條件。

不同的氣候、土壤影響著不同植物生存與發展。壺瓶山位于長江南岸頻臨洞庭湖，屬亞熱帶季風氣候。氣溫和降雨受太平洋暖濕氣團和西北來的干旱寒流影響，而顯季節性的變動。但因其西北有高聳的秦嶺、大巴山作屏障，能截阻西北來的寒流，使秦嶺南部地區冬季并不十分寒冷。太平洋暖濕氣團移至這一帶時，又因山地抬升，產生地形雨，因此，降水豐沛，加之長江，洞庭湖水域的影響，故一年四季相對濕度較大，這樣的暖濕條件，十分有利于植物的生長、發育。

壺瓶山地形復雜，相對高差大，山頂到山腳相差1817米。按當地氣溫垂直高度變化規律推算，山頂與山腳溫差14℃，加之地形破碎、坡向差異和坡度陡緩懸殊,土層厚薄不一,肥瘠有異，從山腳到山頂，從陰坡到陽坎，光、水、熱并不均勻，形成不同的小生境，為不同生物學特性的植物的生存發展，提供了十分有利的條件。

壺瓶山出現的極瑞最低溫已達-15℃，而極端最高溫可達30℃左右，很有可能就是這個高、低相差懸殊的原因，致使成為有些植物生存的限制因子。所以整個植物區系中，元寒帶成份植物的出現以及熱帶科中現在保存下來的植物種類甚少。

其二、特殊的地史為多種植物保存與繁衍提供了獨特環境。

本區域，特雖是壺瓶山地質構造,系古生代加里東運動褶皺起來的古陸，后幾經海侵，到三迭紀后，一直未再受到海侵。中生代經燕山運動的褶皺成為丘陵。到第三紀末，第四紀初，又由喜馬拉雅山運動的抬升，成為山地。由此可見，壺瓶山地殼運動并不劇烈，其運動速度也較緩和，加之無火山活動，為古植物的繁衍創造了優越、獨特的條件，導致白堊紀時期大發展的被子植物能隨后分化，甚至新生代繁行，乃至今日變化也還不大。

據有關專家研究，我國亞熱帶地區正處于古北極與古熱帶交替地帶，從地質軍代的第三紀末至第四紀，地球上發生了巨大變化，大陸冰川復蓋了整個北半球，氣候急劇變冷，使不少植物蒙受嚴重摧殘，乃至滅絕。壺瓶山所處緯度較低，西北有秦嶺、大巴山截阻寒流，同時壺瓶山屬山原地貌，系云、貴、鄂高原的一部分，群巒迭障，山嶺連錦，雖也受過冰川影響，但這一帶所發生的冰川屬暖性作用的山岳冰川，與大陸冰川在性質上有區別，因而使不少第三紀生長的植物得以幸存!氣候的寒冷交替，而幸存下來的植物為了繼續生存，在不同的生境中向著不同的方向產生適應性交異。同時，劇烈變化的環境刺激，也能使植物遺傳基因發生“重組”或染色體結構物質改變,使植物發生變異。植物所產生的變異經大自然篩選，成新類群或新種，這就是導致壺瓶山當今植物資源豐富，成分復雜，呈現出多樣性、古老性和獨特性植物區系特征的重要原因。

其三、植物起源地之說和宜昌附近植物化石的發現及古植物研究為區系特征構成提供了分析依據。

從離壺瓶山很近的宜昌附近曾發現的白堊紀～第三紀的植物化石,證明了第三紀，這一帶確實生長銀杏、杉樹、柏木、羅漢松、松科等裸子植物和樟科、連香樹科、槭樹科、榆科、四照花科、金縷梅科、山茱萸科。鼠李科、蕓香科、清風藤科、樺木科等被子植物，可見，現代分布在壺瓶山的植物就是這些古植物的“后裔”。

古植物研究表明，裸子植物產生于二迭紀末，到侏羅紀晚期或白堊紀初,現代松柏類各科都已出現。自白堊紀晚期，隨著環境的急劇變化，被子植物又以驚人的速度發展。屬于古地中海植物地區的我國中部，除生長著裸子植物外，主要還分布著以亞熱帶常綠喬木和灌木為特征的代表植物，如樟科、殼斗科等。第三紀以來，氣候逐漸變冷，溫帶樹種南遷、定居，便使我國中部植物繁衍更加興旺!