陕南乔木树种资源多样性研究

杨建虎,甄学渊,雷卫斌

(1 西安建筑科技大学 艺术学院，陕西 西安710055；2 西北农林科技大学 林学院，陕西 杨凌 712100；3 陕西省西安植物园 植物多样性研究室,陕西 西安710061)

乔木指由根部发生独立的主干、树身高大的树木，其树干和树冠有明显区分。根据自然生长过程中落叶与否，乔木又分为落叶乔木和常绿乔木。乔木是森林的主要外貌和结构特征组成成分，对群落动态起关键的推动作用[1-2]。我国的乔木树种资源丰富，可取材的乔木种类多，大部分乔木有重要的经济价值；部分种类还有特殊的利用价值：如红松(Pinuskoraiensis)、花梨木(Ormosiahenryi)和榉树(Zelkovaschneideriana)等可以作为建筑原材料，杜仲(Eucommiaulmoides)、合欢(Albiziajulibrissin)和榆树(Ulmuspumila)等具有药用价值。此外，乔木植株高大，成荫效果好，能有效阻隔噪音，吸附粉尘，在园林绿化中有很大的发展潜力[3-4]。本研究采用样地与样线相结合的调查方法，对陕南地区的野生乔木树种资源进行调查，旨在更全面地了解该区乔木树种资源，从而为陕南野生植物资源的合理开发利用提供依据。

1 陕南自然地理概况

陕南是指陕西省内关中平原以南的地区，主要地形为山地，跨越秦岭和巴山两大山脉，汉江从中穿流而过[5]。全区位于东经105°28′～111°03′、北纬31°42′～34°32′，是我国南北气候的分界线[6]。陕南属亚热带大陆性季风气候，四季分明，年平均气温14 ℃，年平均降水量800～1 000 mm。该区植被以暖温带落叶阔叶林带和北亚热带常绿落叶阔叶林混交林带为主，植物地理成分中亚热带成分、温带成分和中国特有成分等在陕南汇集，其植物区系具有明显的原始性、古老性和过渡性。

2 研究方法

在查阅文献的基础上，于2012-2013年对陕南地区的太白山自然保护区、牛背梁自然保护区、佛坪自然保护区、华龙山自然保护区、黄柏塬自然保护区、通天河森林公园、金丝峡森林公园、黎坪森林公园、南宫山森林公园、天竺山森林公园、天台山森林公园和火地塘林场等地，按阴坡和阳坡分别随机取点，采用GPS定位，并以调查点为中心按水平和垂直辐射设2条样线，样线长度1 000 m左右，跨度包括不同海拔、同海拔的不同立地条件；并按照样线方向设置50 m×50 m样方。共设样线105条，样地208块。记录样地内的群落类型及乔木种类、生活习性、观赏特性等，根据调查结果与现有资料，整理陕南乔木树种名录，并在此基础上进行统计分析。

3 结果与分析

3.1 陕南乔木树种种类的多样性

3.1.1 乔木树种种类组成 根据野外调查统计，与文献[7-9]进行对照验证，结果显示，本研究在陕南地区共调查到乔木344种，隶属57科139属(表1)，其中单子叶植物2科4属7种，双子叶植物55科135属337种(表2)。

3.1.2 乔木树种科的组成 由表1和表3可见，在57科陕南乔木树种中，含30种以上的科只有槭树科(Aceraceae，5∶33(属数∶种数，下同))和蔷薇科(Rosaceae，10∶42)，共2科15属75种，分别占该区乔木树种总科数、总属数、总种数的3.51%，10.79%和21.80%；含20～29种的科为壳斗科(Fagaceae，5∶24)和桦木科(Betulaceae，6∶22)，共2科11属46种，分别占该区乔木树种总科数、总属数、总种数的3.51%，7.92%和13.37%；含10～19种的科有杨柳科(Salicaceae，2∶19)、松科(Pinaceae，7∶18)、榆科(Ulmaceae，5∶15)、樟科(Lauraceae，6∶12)、木犀科(Oleaceae，2∶12)、豆科(Leguminosae，9∶12)和山茱萸科(Cornaceae，5∶10)，共7科36属98种，分别占该区乔木树种总科数、总属数、总种数的12.28%，25.90%和28.49%；含5～9种的科有漆树科(Anacardiaceae，3∶7)、胡桃科(Juglandaceae，4∶7)、木兰科(Magnoliaceae，2∶6)、禾本科(Poaceae，3∶6)、椴树科(Tiliaceae，1∶6)、大戟科(Euphorbiaceae，4∶6)、柏科(Cupressaceae，3∶6)、鼠李科(Rhamnaceae，4∶5)、杉科(Taxodiaceae，3∶5)和冬青科(Aquifoliaceae，1∶5)，共10科28属59种，分别占该区乔木树种总科数、总属数、总种数的17.54%，20.14%和17.15%；含2～4种的科有芸香科(Rutaceae，4∶4)、桑科(Moraceae，2∶4)、青风藤科(Sabiaceae，1∶4)、苦木科(Simaroubaceae，2∶4)、紫葳科(Bignoniaceae，1∶3)、卫矛科(Celastraceae，1∶3)、楝科(Meliaceae，2∶3)、红豆杉科(Taxaceae，2∶3)、大风子科(Flacourtiaceae，3∶3)和紫草科(Boraginaceae，1∶2)等17科30属47种，分别占该区乔木树种总科数、总属数、总种数的29.83%，21.58%和13.67%；含1种的科有棕榈科(Palmaceae)、银杏科(Ginkgoaceae)、五加科(Araliaceae)、梧桐科(Sterculiaceae)、无患子科(Sapindaceae)、水青树科(Tetracentraceae)、山矾科(Symplocaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、茜草科(Rubiaceae)和千屈菜科(Lythraceae)等19科19属19种，分别占该区乔木树种总科数、总属数、总种数的33.33%，13.67%和5.52%。综合考虑陕南乔木树种科的组成可以发现，槭树科、蔷薇科、壳斗科和桦木科为优势科。

表 1 陕南地区乔木树种科、属、种的组成

表 2 陕南地区乔木树种类群的组成

表 3 陕南地区乔木树种科内种的组成

3.1.3 乔木树种属的组成 由表4可见，在 139属陕南乔木树种中， 含20种以上的属只有槭树属(Acer，29(种数，下同))1种，占该区乔木树种总属数、总种数的0.72%和8.43%；含10～19种的属有李属(Prunus，16)、栎属(Quercus，12)、鹅耳枥属(Carpinus，12)、杨属(Populus，11)和白蜡树属(Fraxinus，11)，共5属62种，分别占该区乔木树种总属数、总种数的3.60%和18.02%；含5～9种的属有柳属(Salix，8)、苹果属(Malus，7)、朴属(Celtis，6)、花楸属(Sorbus，6)、梨属(Pyrus，6)、青冈属(Cyclobalanopsis，6)、椴树属(Tilia，6)、松属(Pinus，5)、木兰属(Magnolia，5)、桦木属(Betula，5)和冬青属(Ilex，5)，共11属65种，分别占该区乔木树种总属数、总种数的7.91%和18.90%；含2～4种的属有榆属(Ulmus，4)、云杉属(Picea，4)、落叶松属(Larix，4)、泡花树属(Meliosma，4)、刚竹属(Phyllostachys，4)、圆柏属(Sabina，4)、梓树属(Catatpa，3)、樟属(Cinnamomum，3)、楠木属(Phoebe，3)、榉属(Zelkova，3)、卫矛属(Euonymus，3)、漆属(Toxicodendron，2)、楝属(Melia，2)、榛属(Corylus，2)和紫荆属(Cercis，2)等40属106种，分别占该区乔木树种总属数、总种数的28.78%和30.81%；只含1种的属有棕榈属(Trachycarpus)、柑橘属(Citrus)、花椒属(Zanthoxylum)、糙叶树属(Aphananthe)、青檀属(Pteroceltis)、银杏属(Ginkgo)、梧桐属(Firmiana)、黄杉属(Pseudotsuga)、水青树属(Tetracentron)、水杉属(Metasequoia)、栾树属(Koelreuteria)、七叶树属(Aesculus)、珙桐属(Davidia)、巴山木竹属(Bashania)和杜仲属(Eucommia)等82属，分别占该区乔木树种总属数、总种数的58.99%和23.84%。综合考虑陕南乔木树种属的组成发现，槭树属、李属、栎属和鹅耳枥属为优势属。

上述结果表明，在陕南地区含有较多树种的乔木科属对当地气候环境有更强的生态适应性，如槭树科槭树属、蔷薇科李属、壳斗科栎属和桦木科鹅耳枥属等，应大力引种驯化此类乔木，加强其在现代森林城市绿化中的应用，构建协调的城市森林生态系统。另外，应加强对单科单属单种乔木的保护，特别是对生态适应性差的世界珍稀乔木，如蓝果树科(Nyssaceae)珙桐属(Davidia)珙桐(Davidiainvolucrata)等；同时也要深入挖掘棕榈科(Palmaceae)棕榈属(Trachycarpus)棕榈(Trachycarpusfortunei)、银杏科(Ginkgoaceae)银杏属(Ginkgo)银杏(Ginkgobiloba)等在园林绿化中所具有的特殊优势。

表 4 陕南地区乔木树种属内种的组成

3.2 陕南乔木树种生活习性的多样性

从表5可知，陕南地区全为常绿乔木的科有9个，包括八角科(Illiciaceae)、柏科(Cupressaceae)、禾本科(Poaceae)、红豆杉科(Taxaceae)、棕榈科(Palmaceae)、交让木科(Daphniphyllaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、三尖杉科(Cephalotaxaceae)和山矾科(Symplocaceae)，占总科数的15.79%；全为落叶乔木的科有35个，如豆科(Leguminosae)、杜英科(Elaeocarpaceae)、杜仲科(Eucommiaceae)、椴树科(Tiliaceae)、胡桃科(Juglandaceae)、桦木科(Betulaceae)、金缕梅科(Hamamelidaceae)、旌节花科(Stachyuraceae)、苦木科(Simaroubaceae)、蓝果树科(Nyssaceae)、楝科(Meliaceae)、木兰科(Magnoliaceae)和漆树科(Anacardiaceae)等，占总科数的61.40%；既有常绿乔木又有落叶乔木的科有13个，如大风子科(Flacourtiaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、冬青科(Aquifoliaceae)、壳斗科(Fagaceae)、木犀科(Oleaceae)、槭树科(Aceraceae)、蔷薇科(Rosaceae)、山茶科(Theaceae)、杉科(Taxodiaceae)、鼠李科(Rhamnaceae)、松科(Pinaceae)、芸香科(Rutaceae)和樟科(Lauraceae)等，占总科数的22.81%。

由表5还可知，全为常绿乔木的属有36个，占总属数的25.90%，有八角属(Illicium)、巴山木竹属(Bashania)、柏木属(Cupressus)、侧柏属(Platycladus)、刺柏属(Juniperus)、榧树属(Torreya)、柑橘属(Citrus)、刚竹属(Phyllostachys)、红豆杉属(Taxus)、黄杉属(Pseudotsuga)、荚蒾属(Viburnum)、棕榈属(Trachycarpus)和冷杉属(Abies)等；全为落叶乔木的属有98个，占总属数的70.50%，有糙叶树属(Aphananthe)、臭椿属(Ailanthus)、刺槐属(Robinia)、刺楸属(Kalopanax)、杜仲属(Eucommia)、椴树属(Tilia)、鹅耳枥属(Carpinus)、鹅掌楸属(Liriodendron)、枫杨属(Pterocarya)、珙桐属(Davidia)、合欢属(Albizia)、核桃属(Juglans)和桦木属(Betula)等；既有常绿乔木又有落叶乔木的属只有5个，仅占总属数的3.60%，包括白蜡树属(Fraxinus)、李属(Prunus)、栎属(Quercus)、槭树属(Acer)和冬青属(Ilex)。此外，该区常绿乔木共有83种，占24.13%；落叶乔木共有261种，占75.87%。说明陕南落叶乔木较常绿乔木占优势。

上述结果表明，在陕南地区落叶乔木相对于常绿乔木更适宜当地气候环境，在自然生长中占优势。实际生产中，应以引种驯化落叶乔木树种为主，针对性地对分布范围窄、环境适应性差的常绿乔木树种进行保护。另外，在陕南城镇园林绿化中应多使用落叶乔木，适量配用常绿乔木，使之在凸显地域特色的同时又不乏自然生态之美。

表 5 陕南地区乔木树种的生活习性

3.3 陕南地区乔木树种属地理分布区类型的多样性

根据吴征镒[10]的《中国种子植物属的分布区类型》及相关文献[11-13]，对陕南地区的乔木树种属的地理分布区类型进行了分析，结果表明，陕南乔木树种共包含11个地理分布区类型(表6)。

表 6 陕南地区乔木树种属的地理分布区类型

从表6可以看出， 陕南乔木139个属的11种地理分布区类型中，世界分布居首位，有39属，占总属数的28.06%，如槐树属(Sophora)、黄檀属(Dalbergia)、红豆树属(Ormosia)、紫荆属(Cercis)、刚竹属(Phyllostachys)、白蜡树属(Fraxinus)、苹果属(Malus)、李属(Prunus)、桑属(Morus)和榆属(Ulmus)等；北温带分布类型有37属，居于次位，占总属数的26.62%，如侧柏属(Platycladus)、圆柏属(Sabina)、红豆杉属(Taxus)、核桃属(Juglans)、枫杨属(Pterocarya)、桦木属(Betula)、榛属(Corylus)、鹅耳枥属(Carpinus)、槭树属(Acer)和荚蒾属(Viburnum)等；泛热带分布类型有34属，居于第3位，占总属数的24.46%，如山桐子属(Idesia)、油桐属(Vernicia)、椴树属(Tilia)、苦木属(Picrasma)、漆属(Toxicodendron)、山茶属(Camellia)、山矾属(Symplocos)、梧桐属(Firmiana)、樟属(Cinnamomum)和棕榈属(Trachycarpus)等；热带亚洲及热带南美洲间断分布类型有7属，占总属数的5.03%，包括冬青属(Ilex)、猴欢喜属(Sloanea)、刺楸属(Kalopanax)、虎皮楠属(Daphniphyllum)、银鹊树属(Tapiscia)、野鸦椿属(Euscaphis)和野茉莉属(Styrax)；东亚及北美间断分布类型有7属，占总属数的5.03%，包括八角属(Illicium)、珙桐属(Davidia)、木兰属(Magnolia)、鹅掌楸属(Liriodendron)、落羽杉属(Taxodium)、水杉属(Metasequoia)和杉木属(Cunninghamia)；东亚分布类型有5属，占总属数的3.60%，包括三尖杉属(Cephalotaxus)、领春木属(Euptelea)、旌节花属(Stachyurus)、连香树属(Cercidiphyllum)和水青树属(Tetracentron)；地中海区、西亚至中亚分布类型有5属，占总属数的3.60%，包括水青冈属(Fagus)、栗属(Castanea)、栎属(Quercus)、柯属(Lithocarpus)和青冈属(Cyclobalanopsis)；中国特有分布类型有2属，占总属数的1.44%，包括杜仲属(Eucommia)和银杏属(Ginkgo)；热带亚洲至热带大洋洲分布、热带亚洲至热带非洲分布与热带亚洲分布类型均只有1属，分别为虎皮楠属(Daphniphyllum)、南烛属(Lyonia)、泡花树属(Meliosma)，占总属数的比例均为0.72%。

上述结果表明，陕南地区自然生长的乔木树种在属的水平上地理分布区类型丰富，且具有明显的温带和亚热带的过渡性，这与其地理位置相符。在引种驯化过程中，应注意结合树种的具体地理分布区类型，合理创造小气候，城市园林设计中在大量使用乡土树种的同时也应注重结合周围实地环境，细化植物配置方案，真正阐释生态美。

3.4 陕南乔木树种观赏特性的多样性

按照观赏特性的不同，可将陕南地区344种乔木树种分为观花类、观叶类、观果类、观干类和观冠类5大类(表7)。

表 7 陕南地区乔木树种的观赏特性

3.4.1 观花类 陕南乔木树种中以观花为主的植物有88种，占总种数的25.58%。其中既有珙桐(Davidiainvolucrata)、榆树(Ulmuspumila)等花型特异的乔木；也有栾树(Koelreuteriapaniculata)、山合欢(Albiziakalkora)等在多数植物果实成熟的夏秋季节开花的乔木；更不乏玉兰(Magnoliadenudata)、海棠花(Malusspectabilis)和毛泡桐(Paulowniatomentosa)等花量大、视觉冲击力强的乔木。

3.4.2 观叶类 陕南乔木树种中以观叶类最为丰富，有98种，占总种数的28.49%。如鹅掌楸(Liriodendronchinensis)、棕榈(Trachycarpusfortunei)和七叶树(Aesculuschinensis)等叶形奇特，树形直立，树冠开张，是很好的道路绿化树种。太白槭(Dipteroniasinensis)、银杏(Ginkgobiloba)和山杨(Populusdavidiana)等是观赏性极高的秋季色叶类树种，可丰富秋季园林景观。香椿(Toonasinensis)等是很好的春季色叶类树种，并且春叶极具香味，可为园林植物含苞待放的初春增加多层次美感。

3.4.3 观果类 陕南乔木树种中以观果为主的有36种，占总种数的比例最低，仅为10.47%。既有像红茴香(Illiciumhenryi)等果形奇特的乔木，也有像柚(Citrusmaxima)、山楂(Crataeguspinnatifida)、柿树(Diospyroskaki)等果色鲜艳的乔木，并且还有像桑树(Morusalba)等果形、果色多样，果实亦可供食用的乔木。

3.4.4 观干类 陕南乔木树种中以观干为主的有48种，占总种数的13.95%。如巴山木竹(Arundinariafargesii)和淡竹(Phyllostachysglauca)等竹节的“节气”寓意有很深的精神内涵。再如梧桐(Firmianaplatanifolia)等的绿色树干，白桦(Betulaplatyphylla)、白皮松(Pinusbungeana)等的白色树干，其树干颜色给人耳目一新的感觉，可提升树木园林景观的观赏性。青冈(Cyclobalanopsisglauca)、黄檀(Dalbergiahupeana)等不但具有耸直的树干，给人直冲云霄、蔚然敬畏的冲击，并且是很好的家居装饰木材原料。

3.4.5 观冠类 陕南乔木树种中以观冠为主的有74种，占总种数的21.51%。如柏木(Cupressusfunebris)、侧柏(Platycladusorientalis)等常年绿色，树冠呈塔状，在植物配置中成列栽植能提升景观阵势，并且在污染区栽植能有效吸收、阻隔粉尘，净化空气，有很好的隔音效果。旱柳(Salixmatsudana)、垂柳(Salixbabylonica)等的树冠丰富，枝条柔细，在公园等景区运用会使游客的心情放松。山楠(Phoebechinensis)、油樟(Cinnamomumlongepaniculatum)等树冠卵圆，且有很好的驱虫功能，适合在广场等人群密集活动休闲区栽植。

4 结 论

本研究对陕南野生乔木树种资源进行了调查，得到以下结论：

1)陕南乔木树种资源丰富，在该区的物种库中具有重要地位。该区乔木树种共有57科139属344种，其中常绿乔木83种，落叶乔木261种；单子叶植物2科4属7种，双子叶植物55科135属337种。

2)陕南乔木树种科内种数在10种以上的有11科；单科单种有19科；中型科较多，有27科。单种属的比例最大，有82属，占总属数的58.99%，可见含少数种类的属占较大比例，说明乔木树种在科以下的分化和变异较大，这与前人对秦岭藤本植物的分析结果[14]一致。

3)陕南地区全为常绿乔木树种的属共36属，占总属数的25.90%；全为落叶乔木树种的属有98属，占总属数的70.50%；既有常绿又有落叶乔木树种的属最少，说明该区乔木树种生活习性在属内相对稳定。

4)该区乔木树种地理分布复杂，区系联系广泛，共有11种地理分布区类型。其中世界范围分布类型最多，占28.06%，是区系的主要成分；其次是北温带和泛热带分布类型，表明陕南地区乔木树种区系具有明显的温带和亚热带双重性。陕南乔木树种还与热带亚洲及热带南美洲间断，热带亚洲至热带大洋洲，热带亚洲至热带非洲，热带亚洲，东亚及北美间断，地中海区、西亚至中亚，东亚，中国特有分布类型等存在或强或弱的联系[15-16]。

5)陕南地区乔木树种观叶类(28.49%)、观花类(25.58%)和观冠类(21.51%)明显多于观干类(13.95%)和观果类(10.47%)。在城镇园林绿化中，应根据不同景观的观赏需求和不同树种的生活习性，合理选择树种，以实现景观和生态共同效益的最大化。

乔木树种在城市道路绿化、矿区绿化、公园景观焦点绿化等方面具有重要的作用，尤其在城镇防护林绿化的景观营造上，乔木树种对改善热岛效应、粉尘污染、噪音污染等效果显著。陕南地区乔木资源的开发利用潜力巨大，在认真贯彻相关法律法规保护野生资源的基础上[17]，应树立可持续开发利用理念，加强对野生乔木树种的引种驯化[18]，增强优质乔木的培育，以丰富城市园林植物的多样性。

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