廣東白灣省級自然保護區維管植物區系研究

2021-09-14 02:40:24陳先孝余圣斌向偉龍

安徽農學通報 2021年16期

陳先孝余圣斌向偉龍

摘要：廣東清新白灣省級自然保護區位于廣東省中部偏北區域，是廣東省唯一以石灰巖山地森林生態系統為主要保護對象的省級自然保護區。調查結果表明：廣東白灣省級自然保護區野生維管植物共156科472屬733種，其中蕨類植物23科41屬66種，種子植物133科431屬667種。蕨類植物熱帶成分30屬，占保護區非世界分布屬的88.23%，熱帶成分屬占有絕對優勢;種子植物熱帶成分259屬，占保護區非世界分布屬的66.41%，熱帶成分屬占優勢。

關鍵詞：廣東白灣自然保護區;植物區系;分布區類型

中圖分類號 S759.9;S718 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）16-0027-05

Study on Vascular Plant Flora of Baiwan Provincial Nature Reserve in Guangdong Province

CHEN Xianxiao et al.

（Guangdong Qingxin Baiwan Provincial Nature Reserve Management Office， Qingyuan 511800， China）

Abstract： Qingxin Baiwan provincial nature reserve， located in the north-central part of Guangdong Province， is the only provincial nature reserve with Limestone Mountain forest ecosystem as its main protected object. There are 733 species belonging to 472 Genera and 156 families， including 66 species belonging to 41 Genera and 23 families， and 667 species belonging to 431 Genera and 133 families of ferns. The tropical composition of 30 Genera is 88.23% of the non-world genera in the FERNS， and the tropical composition of 259 Genera of seed plants is 66.41% of the non-world genera， and the tropical composition is dominant.

Key words： Baiwan Nature Reserve; Flora; Distribution

廣東清新白灣省級自然保護區成立于2008年，總面積7219.1hm2，屬森林生態系統類型保護區，區內物種資源豐富，森林生態系統結構復雜。為積極開展生物多樣性評估、珍稀物種評價保護、自然保護區建設基礎理論研究與應用等工作，2018年11月至2020年12月，筆者通過3年的摸底調查，結合前期考察資料[1-4]，對白灣保護區內植物區系進行統計分析，為白灣保護區生物多樣性保護提供依據。

1 材料與方法

1.1 自然保護區概況廣東清新白灣省級自然保護區位于廣東省清遠市清新區北部，地理坐標為112°43?03?～112°49?06?E、24°10?40?～24°19?04?N，東北與英德市相連，西北與陽山縣接壤，南部為清新區石潭鎮。保護區為典型的巖溶地地貌，亦稱喀斯特地貌，區內最高峰為雪頂，海拔833.5m，最低海拔為南部西村山口，僅101.0m;保護區屬亞熱帶季風氣候，光熱充足，雨量充沛，森林覆蓋率91%，屬于森林生態系統型保護區。

1.2 研究方法

1.2.1 調查方法喀斯特地貌是一種特殊的脆弱生境，它存在著石漠化、干旱巖溶、土地貧瘠、高鈣、高pH值等限制性因素[5]。區內大小石灰巖山峰林立，山峰坡度陡峭，地表被大小山峰、洼地、溶洞切割得支離破碎，無法嚴格參照鄒發生、何克軍提出的方法[6]設置樣方，只能在保護區內設置18個喬木層樣方，樣方規格10m×10m，對樣方內胸徑大于2.5cm的每個個體進行每木檢尺，記錄其種名、樹高、胸徑、冠幅、群落郁閉度等;在喬木樣方同一地點或附近設置5m×5m的灌木層樣方，記載其中的灌木、草本和藤本植物的種類、平均高度（或長度）、數量、和蓋度（五級制）。

1.2.2 區系分析蕨類植物參照吳兆洪的分類系統[7]進行分析，種子植物按吳征鎰等的研究方法進行分析[8-10]，對森林資源和植物資源進行分類和描述，以便今后的保護、恢復和可持續利用。

2 結果與分析

2.1 植物區系的基本組成由表1可知，白灣省級自然保護區內共有野生維管植物156科472屬733種，占廣東省野生維管植物5933種的12.34%，其中蕨類植物23科41屬66種、祼子植物2科2屬2種、被子植物131科429屬665種（雙子葉植物111科354屬565種，單子葉植物20科75屬100種）。

對保護區的植物按所含屬數的多少對科的大小進行分級，含20屬及以上的超大科有2個（菊科和禾本科，各28屬），所含屬數之和為56屬，占總屬數472屬的11.86%;這2個超大科共含有78種，占全部植物種數733種的10.66%，其科數僅占總科數156科的1.28%。由表2可知，該區以單屬科和寡屬科（2～4屬）的科數占明顯優勢，合計占85.26%。而大科（10～19屬）及超大科合計僅占5.13%。按所含種數的多少對科的大小進行分級時，以寡種科的62個最多，占39.74%;而含20種以上的超大科最少，僅5個（分別是菊科43種、禾本科35種、蝶形花科32種、薔薇科29種和大戟科25種），占所有科數156科的3.21%。屬的組成情況與科的情況類似，按所含種數的多少對屬的大小進行分級時，以單種屬占絕對優勢，達342個屬，占總屬數472個的72.46%;其次是寡種屬，占總屬數的24.58%;含20個種以上的屬缺失，含10～19種的大屬有2個（懸鉤子屬Rubus和榕屬Ficus，各13種），占全部屬數的0.42%。

2.2 蕨類植物科、屬分析

2.2.1 蕨類植物多樣性由表3可知，清新白灣省級自然保護區蕨類植物共有23科41屬66種，其中鳳尾蕨科（Pteridaceae）、中國蕨科（Sinopteridaceae）、蹄蓋蕨科（Athyriaceae）、金星蕨科（Thelypteridaceae）、鱗毛蕨科（Dryopteridaceae）水龍骨科（Polypodiaceae）等6科共包含20屬33種，分別占該區域內蕨類植物科、屬、種的26.07%、48.78%、50%。按照植物區系的優勢科定義，即指一定區域內，在植被或植物群落中起建群作用，且種類眾多的科[11，12]。這6科是該區域內蕨類植物的優勢科。由表3可知，白灣保護區內蕨類植物既有比較古老的海金沙科（Lygodiaceae）、里白科（Gleicheniaceae）、紫萁科（Osmundaceae）、木賊科（Equisetaceae）等類群，又有比較進化的類群，如鱗毛蕨科、水龍骨科等;還有系統演化方面處于上述二者之間的鱗始蕨科（Lindsaeaceae）、碗蕨科（Dennstaedtiaceae）、鳳尾蕨科、中國蕨科、蹄蓋蕨科等類群[13]，這表明白灣保護區蕨類植物起源古老，進化連貫，保存了古老的生存環境，但生境特殊，抑制了科屬的分化[14，15]。

白灣保護區區域內蕨類植物的23個科別中，單屬單種的科有10個，物種數2～4個科有8個，物種數5～9個的科有5個，分別占保護區蕨類植物科的43.48%、34.78%、21.74%，其中物種數最多的是水龍骨科（6屬8種），分別占保護區蕨類植物總科數的4.34%、總屬數的14.63%、總種數的12.12%;白灣蕨類植物的41個屬別中，單種屬28個，有2種的有8個屬，有3種的有2個屬，有4種的有1個屬，有6種有2個屬，分別占保護區蕨類植物總屬數的68.29%、19.51%、4.88%、2.44%、4.88%。這說明白灣保護區內蕨類植物科、屬結構較為單一，分化水平不高，種系較貧乏。

2.2.2 蕨類植物分布區類型根據調查結果，將白灣保護區41屬蕨類植物分為9種分布區類型（表4），其中世界分布的有7個屬，非世界分布屬34個。因世界分布屬分布廣泛，無法很好反映某一蕨類植物區系的特征，所以僅對非世界分布屬進行分析。由表4可知，非世界分布屬中熱帶成分30個屬，占該區域非世界屬的88.23%，占有主導地位，其中泛熱帶分布有18個屬，占該區域非世界屬的52.94%，代表屬有鳳尾蕨屬（Pteris）、里白蕨屬（Hicriopteris）、海金沙屬（Lygodium）、毛蕨屬（Cyclosorus）;舊世界熱帶分布有4屬，為芒萁屬（Dicranopteris）、鱗蓋蕨屬（Microlepia）、線蕨屬（Colysis C. PreSelaginellasl）、陰石蕨屬（Humata repens （L. f.） Diels），占非世界屬的11.76%;熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布有雙蓋蕨屬（Diplazium）1屬，占非世界屬的2.94%;熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布有4屬，為菜蕨屬（Callipteris Bory）、針毛蕨屬（Macrothelypteris）、槲蕨屬（Drynaria）、蕨屬（Pteridum），占非世界屬的11.76%;熱帶亞洲至熱帶非洲分布有3屬，分別為星蕨屬（Microsorum）、瓦韋屬（Lepisorus）、腫足蕨屬（Hypodematium Kunze），占非世界屬的8.82%。與熱帶分布比較，溫帶成分屬較少，僅有4屬，占非世界屬的11.76%，北溫帶分布有2屬，為紫萁屬（Osmunda）、木賊屬（Equisetum est a）;溫帶亞洲分布有貫眾屬（Cyrtomium Presl）1屬;東亞分布有伏石蕨屬（Lemmaphyllum）1屬。紫萁科植物曾分布于古北大陸和古南大陸的熱帶地區，由于地質和氣候的劇烈變化，現在主要分布于溫帶地區。紫萁屬是紫萁科在北溫帶分布的唯一屬，由此可見該地區蕨類植物的溫帶成分也具有熱帶和亞熱帶起源。

2.3 種子植物科、屬分析

2.3.1 種子植物的多樣性由表5可知，白灣保護區共有野生種子植物133科431屬667種，按照科內所含種數的數量，將保護區種子植物的科分成5個類別。含20種以上的超大科有菊科（Asteraceae）（28屬43種）、禾本科（Poaceae）（28屬335種）、蝶形花科（Papilionaceae）（15屬32種）、薔薇科（Rosaceae）（14屬29種）、大戟科（Euphorbiaceae）（15屬25種），共5科100屬164種，分別占保護區野生種子植物的3.76%、23.2%、24.59%，是保護區常見的優勢科;含10～19種的茜草科（Rubiaceae）（11屬18種）、唇形科（Labiatae）（13屬17種）、?？疲∕oraceae）（4屬16種）等15科（98屬193種）分別占保護區野生種子植物的11.27%、22.73%、28.93%;含5～9種的中等科有山茶科（Theaceae）（4屬9種）、五加科（Araliaceae）（6屬8種）、含羞草科（Mimosaceae）（6屬8種）、百合科（Liliaaceae）（7屬7種）、天南星科（Araceae）（7屬7種）等20科87屬129種，分別占保護區野生種子植物比例的15.03%、20.18%、19.34%;含2～4種的寡種科有53科106屬141種，分別占保護區野生種子植物的39.85%、24.59%、21.14%，有胡椒科（1屬3種）、三白草科（2屬2種）、金粟蘭科（2屬2種）;單種科40科，分別占保護區野生種子植物的30.07%、9.28%、5.99%，有松科（Pinaceae）、杉科（Taxodiaceae）、五味子科（Schizandraceae）、小檗科（Berberidaceae）、木通科（Lardizabalaceae）等。

2.3.2 種子植物科、屬分布區類型根據吳征鎰、周浙昆、李德銖等對種子植物科的分布區類型的劃分[8]，廣東白灣自然保護區植物區系中有11個分布區類型及其變型，其中泛熱帶分布及其變型的51科（占總科數的38.35%），北溫帶分布及其變型的科16個（占12.03%），基本代表了該地區植物科地理分布的主要類型;其余類型所含科數的比例均在10%以下，表明廣東白灣植物區系在科級水平上的地理分布具有一定的多樣性，以泛熱帶分布及其變型成分為主，并夾雜著較多的世界分布和北溫帶分布及其變型成分（表6）。

根據種子植物屬的分布區類型[9]，以泛熱帶分布及其變型占全部屬的24.83%為最多，達107個;其次是熱帶亞洲分布及其變型成分（50屬，占11.60%）;然后依次是北溫帶分布及其變型占43屬（10.00%）居第3位，東亞分布占8.82%，舊世界分布及其變型占8.36%，其余的分布型所占比例均少于8%;中國特有分布屬8屬占1.86%。因此，在屬級水平上，廣東白灣自然保護區植物區系的分布區類型多樣，以泛熱帶和熱帶亞洲分布區類型為主，同時摻雜有一定的溫帶分布和東亞成分，這些特征與廣東白灣所處北回歸線北緣的地理位置相適應。

3 結論

廣東清新白灣省級自然保護區植物種類繁多，初步調查顯示，有野生維管植物156科472屬733種，其中蕨類植物23科41屬66種，祼子植物2科2屬2種，被子植物131科429屬665種。從物種組成看，白灣自然保護區的野生植物資源中被子植物種數占絕對優勢（占總物種數的91%），被子植物中又以雙子葉植物為主（占總物種數的77%）;從群落結構看，木本植物中落葉灌木和小喬木占優勢，草本植物以多年生為主，這既是石灰巖生態環境限制植物分布的結果，也是植物適應石灰巖生態環境的結果;從植物區系組成來看，以單屬科和寡屬科的科數占明顯優勢，合計占總科數的85.26%，同時單種屬342屬也占絕對優勢，占總屬數的72.46%;植物區系科、屬的地理成分分析表明，該區以泛熱帶分布及其變型、亞洲熱帶分布為主，并夾雜較多的北溫帶分布、東亞成分和世界分布成分，具有8個特有屬，區系成分相當復雜，這些特征與該區處于北回歸線北緣的地理位置相適應。

參考文獻

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