鼓浪屿岛种子植物分布区类型初步研究

2016-07-24 17:24徐河山马丹炜
关键词:科数属数分布区

徐河山,马丹炜

(四川师范大学生命科学学院,四川成都610101)

鼓浪屿岛种子植物分布区类型初步研究

徐河山,马丹炜*

(四川师范大学生命科学学院,四川成都610101)

通过资料搜集并结合实地调查,对鼓浪屿种子植物的区系组成和科、属的分布区类型进行统计分析与研究.结果表明,鼓浪屿种子植物共有308种,隶属于77科202属,其中,国家重点保护野生植物4种,2种为中国特有植物,入侵植物4种,区系组成兼具复杂性与多样性.科的分布区类型以泛热带分布(55%)为主.属的分布区类型同样以泛热带分布(26.63%)为主.本地区种子植物表现出热带、亚热带地区向温带地区过渡的性质;鼓浪屿种子植物区系与福建、广东两省相似性较高.研究结果可为改善鼓浪屿岛生态环境质量提供参考,同时可为岛上植被资源的合理开发利用提供基础资料.

鼓浪屿;种子植物;区系特征

植物区系和植被分类是合理利用植被资源和充分发挥植被综合效益的基础.因此,要了解一个地区植被特征,必须分析植物区系特点与性质[1].种子植物(显花植物)是植物界中最高等的类群,与孢子植物(隐花植物)相比较具有高大、直立、观赏性强等特点[2],不仅在景观生态学以及经济建设中具有重要作用[3],而且在抵御台风、海浪等自然灾害以及岛屿防御体系中占有举足轻重的地位[4].对鼓浪屿岛种子植物区系特征进行分析研究有助于选择既能绿化、美化岛屿园林环境又能反映岛屿景观特色且适应岛屿特殊生境的植物.然而,目前对鼓浪屿植被的研究主要集中于其植被数量的统计与归类,或是对岛上的奇树名木的简要介绍,除文献[5-6]就鼓浪屿植物种类组成及其区系特征作简要探讨外,对种子植物进行全面区系分析则鲜见报道.

本文以《中国植物志》和《福建植物志》(第一至六卷)为基础,结合实地调查对鼓浪屿岛(除厦门华侨亚热带植物引种园外)种子植物区系特征进行了较全面、系统的分析,以期弥补本地区植物区系研究方面的不足.

1 研究地区概况

鼓浪屿岛位于厦门市九龙江入海口处,地理坐标位置E118°4'~118°5',N24°26'~24°27',面积约为1.87 km2[5,7],是厦门最大的卫星岛.气候属南亚热带海洋性季风气候,年平均气温20.8℃,极端最高气温38.4℃,最低2℃;最冷月平均气温12.4℃,全年基本无霜.年日照2 276 h,年平均降水量1 094 mm.主要灾害性天气为台风、大风和干旱[5,7];鼓浪屿岛是基岩岛,其岩性构造与附近大陆一致,属于大陆岛性质[5,7].土壤为粗骨性红壤,中性偏碱,土质松散,肥力不高.对树木生长而言,属于立地条件较差地类.岛上虽有引水工程提供淡水,但大部分地区属于台地,地下水位低,降雨量小而不均匀,又无河流水系,灌溉条件不便,岛上全为旱地,受干旱威胁较严重,易发生旱灾[5,7].

本研究范围不包括厦门华侨亚热带植物引种园.

2 研究方法

资料来源:以《福建植物志》(第一至六卷)[7]和《鼓浪屿树木种类、分布及生长状况探究》[5]记载的种子植物为主,辅以实地调查、标本采集.

科的统计及分布区类型:裸子植物以《中国植物志》第七卷系统进行统计,被子植物以恩格勒系统12版进行统计;根据吴征镒等[8]划分分布区类型系统进行分析.

属的分布区类型:根据吴征镒[9]划分分布区类型系统进行分析.

珍稀濒危植物:以国家公布的《国家重点保护野生植物名录》(第一批和第二批讨论稿)作为依据进行统计.

入侵植物:根据马金双的《中国入侵植物名录》[10]进行统计.

与福建省、广东省种子植物相似性的比较.科的相似性系数计算公式为:某地与对比地区共有科数除以某地全部科数之商乘以100%[11],即科的相似性系数=某地与对比地区共有科数/某地全部科数乘以100%;属的相似性系数计算公式为:某地与对比地区共有属数除以某地全部属数与对比地区全部属数之和减去两地共有属数再乘以100%,即SJ=C/(A+B-C)*100%[11],

式中,SJ为Jaccard系数,A为某地全部属数,B为对比地区全部属数,C为2个地区共有属数.

3 结果与分析

3.1 鼓浪屿种子植物的区系组成 据初步统计(表1),鼓浪屿岛上种子植物有77科202属共308种,其中裸子植物有5科8属共15种,被子植物为72科194属共293种.就被子植物而言,其双子叶植物有63科165属共251种,单子叶植物有9科29属共42种.与福建省[12]相比(表1),鼓浪屿岛面积约为1.87 km2,占福建省总面积不足0.1%,而种子植物科、属、种的数量分别占福建省种子植物的41.40%、17.53%及9.22%,说明鼓浪屿植物种类组成丰富.将鼓浪屿种子植物所属的科按大小排序,植物种类达20种以上的科只有大戟科(22种) 1科;15~20种和10~15种的科各有2科,分别为桑科(18种)、棕榈科(19种)和桃金娘科(11种)、禾本科(10种);其余72科植物种类均小于10种;其中只有一种植物的科有26科,2~5种的科有28科,5~10种的科有18科.在较大的23个科(>5种)中,共有植物125属211种,分别占鼓浪屿岛植物属种的61.88%和68.51%,而科数仅占总科数的29.87%,植物种类只有1~5种的54个科占总科数的70.13%,而属种分别仅占总属种的48.02%和31.49%;此外,单科属种植物有26种,占鼓浪屿植物区系科的 33.77%,属的 12.87%和种的8.44%.

表1 鼓浪屿岛与福建省植物区系组成的比较Table 1 The plant floristic composition of Gulangyu Island and Fujian province

3.2 科的分布区类型 鼓浪屿种子植物共计约77科隶属于世界分布、泛热带分布、东亚及热带南美间断分布等9个类型和热带亚洲一热带非洲一热带美洲(南美洲)、以南半球为主的泛热带分布等6个变型(表2).在岛上,泛热带成分(55%)占绝对优势,世界广布分布型次之,说明鼓浪屿岛生境较严峻.如表2所示,鼓浪屿种子植物的区系组成以热带亚热带成分为主,共45科,占鼓浪屿种子植物总科数的75%(世界广布科不纳入统计,下同),其中又以泛热带分布型占主要优势,共29科,所占比例为48.33%.从科级植物区系分析,鼓浪屿种子植物具有较强的热带、亚热带性质.另外,温带成分在鼓浪屿植物区系中也占有一定比例,共计12科,占20%.

表2 鼓浪屿种子植物科的分布区类型Table 2 The families areal-types of seed plants on Gulangyu Island

3.3 属的分布区类型 据初步统计(表3),鼓浪屿植物区系的202属隶属于13个类型11个变型,说明其植物区系组成的复杂性与多样性,在吴征镒等[8]所确定的18个分布区类型中,除温带亚洲分布、中亚特有分布、热带非洲-南美洲间断分布、澳大利亚-新西兰-新喀里多尼亚-新几内亚(至菲律宾)和温带南美(特别西部)间断分布和泛南极5个分布区类型外,其余13个分布区类型均包括在内;世界分布型属在鼓浪屿种子植物中有3个,为大戟属(Euphorbia)、悬钩子属(Rubus)和茄属(Solanum),这些属大多为藤本、木本植物,草本植物极少;热带、亚热带分布型属(2~7型)在本地区种子植物中共计有160个,占总属数的79.21%,说明以属级植物区系分析,鼓浪屿种子植物也具有很强的热带、亚热带性质.在这一分布型中,泛热带和东亚(热带、亚热带)热带南美间断2种分布型占多数,所占比例分别为30.00%和23.13%,两者共占53.13%,如鹅掌柴属(Schefflera)、铁苋菜属(Acalypha)、决明属(Cassia)、牡荆属(Vitex)、金合欢属(Acacia)和假连翘属(Duranta)、夜香树属(Cestrum)、昙花属(Epiphyllum)、柃木属(Eurya)等;温带分布型属(8~14型)在本地区共计有37个,占总属数的18.32%,如桑属(Morus)、木兰属(Magnolia)、女贞属(Ligustrum)、常春藤属(Hedera)和棕榈属(Trachycarpus)等;此外,中国特有属共2个占1.01%,它们是喜树属(Camptotheca)和栾树属(Koelreuteria),反映出本地区中国特有植物稀少的特点.

表3 鼓浪屿种子植物属的分布区类型Table 3 The generic areal-types of seed plants on Gulangyu Island

3.4 珍稀濒危植物与特有植物 根据国家林业局、农业部公布的《国家重点保护野生植物名录(第一批和第二批讨论稿)》统计,鼓浪屿种子植物中国家重点保护野生植物共计4种,分别为苏铁科的苏铁(Cycas revolute 1级)、蝶形花科的紫檀(Pterocarpus indicus 2级)、无患子科的龙眼(Dimocarpus

longan 2级)、蓝果树科的喜树(Camptotheca acuminate 2级);其中,紫檀(Pterocarpus indicus)和喜树(Camptotheca acuminate)属于极小种群且喜树为中国特有种;另外,无患子科的台湾栾树(Koelreuteria elegans)也是中国特有种.

3.5 入侵植物 根据《中国入侵植物名录》[10]统计,鼓浪屿种子植物中外来入侵植物共计4种,它们分别是锦葵科的赛葵(Malvastrum coromandelianum)、马鞭草科的马缨丹(Lantana camara)、紫葳科的猫爪藤(Macfadyena unguis-cati)和大戟科的蓖麻(Ricinus communis);其中,紫葳科的猫爪藤在鼓浪屿岛上危害尤为严重.

3.6 与邻近地区种子植物区系的比较 为了进一步了解鼓浪屿种子植物区系特征,将本区系与邻近地区种子植物区系进行比较;在福建省的划区问题上,有将其纳入华南地区的,也有将其归入华东地区的,而后者为大多学者所接受.本文按行政区划将其视为华东地区省份;选取福建、广东两省种子植物区系分别作为华东和华南地区种子植物的代表区系.经初步统计,鼓浪屿岛与福建省种子植物共有科数、属数分别为56、78个,科、属的相似性系数分别为72.73%和6.11%,与广东省则共有科数、属数分别为 57、82个,相似性系数分别为74.03%和5.28%,从科级成分分析,鼓浪屿和广东省相似性程度大,从属级成分分析则是与福建省的较相似,总的而言,鼓浪屿岛与福建、广东省种子植物区系相似性程度相差甚微,说明鼓浪屿岛与两省联系均较为紧密.

4 结语与讨论

4.1 鼓浪屿岛种子植物区系特征 鼓浪屿岛地形地势复杂且受海洋性季风气候影响,自然条件良好,因此植物种类繁多,区系成分丰富,其上约有种子植物77科202属308种;其中,裸子植物有5科8属15种,被子植物有72科194属293种.分别对鼓浪屿种子植物科级、属级的分布区类型进行统计分析,结果表明:鼓浪屿植物区系具有热带性亲缘,但因其地处热带向温带过渡的南亚热带地区,所以温带成分也占有一定比例,与曾文彬[13]报道的福建南部地区即鼓浪屿所在地区处于亚热带向热带过渡的地带的结论一致.

4.2 珍稀濒危植物与特有植物及其生境 区系分析结果表明,鼓浪屿岛上珍稀濒危植物与特有植物稀少.岛上人口密集、地下水位低、灌溉条件不便、人工引水工程不完备且土壤肥力不足,是导致其世界分布科广泛分布的可能原因之一.鼓浪屿作为人工引种栽培园林,引入珍稀濒危植物、特有植物的可能性较小,是导致其珍稀濒危植物与中国特有植物稀少的可能原因之一,建议对这些珍稀濒危植物采取迁地保护措施.

4.3 与邻近种子植物区系的比较 与福建、广东两省种子植物区系相比较,相似性程度无显著差异,表明鼓浪屿种子植物与福建省、广东省的均联系密切;这可能是由鼓浪屿岛(N24°26'~24°27',E118°4'~118°5')与福建省(N23°31'~28°19',E115°51'~120°44')、广东省(N20°29'~25°31',E108°44'~117°11')地理位置均在北回归线附近引起的.廖文波等[14]的研究也表明广东省种子植物区系与闽南地区即鼓浪屿所在地区种子植物区系联系十分密切.

4.4 入侵植物及相关建议 岛上外来入侵植物虽较少,但这些入侵植物分布广泛且入侵性和适应能力较乡土物种强,在一定的区域中其空间竞争力更大,不仅阻碍了乡土植物的生长、发育,甚至将乡土物种排挤出其生境范围,严重地破坏了该地区的生物多样性和遗传多样性,极大地危害了农、林、牧、副、渔业的生产,对生态安全和人类的健康造成了不良后果[15],给鼓浪屿生态建设带来了新的难题.某些入侵植物如猫爪藤等已在岛上造成严重的生态环境破坏,对其他植物的生长已构成严重威胁,建议有关部门对其加强动态监控,采取必要措施遏制其蔓延,防止其进一步危害岛屿生态安全.由于外来物种入侵的危害严重,并且一旦暴发成害,根除的可能性很小,因而研究哪些物种会成为入侵种,入侵会在哪些地方造成危害以及造成什么样的危害就至关重要[16],建议相关部门建立完善的风险评价指标体系,对将引入的外来物种进行入侵风险评价.

分布区类型与地理成分是划分植物区系地理成分的2个主要依据,而本文仅以分布型从宏观层面对鼓浪屿岛种子植物进行区系分析,未能在地理成分方面加以探讨,导致对于鼓浪屿岛的地质历史变迁认识不足;未来研究可从分布型和地理成分2个方面对鼓浪屿岛种子植物、蕨类植物等进行较为具体详实的分析,不仅从宏观层面还要从微观层面对其植物区系特征进行探讨,给出较为具体的对策与方法,为鼓浪屿园林建设与生态建设提出更富建设性的意见.

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The Seed Plants Areal Types in Gulangyu Island of Fujian

XU Heshan,MA Danwei

(College of Life Sciences,Sichuan Normal University,Chengdu 610101,Sichuan)

A field investigation and data gathering were carried out,in order to analyze the floristic composition and distributions of families and genera of the seed plants on Gulangyu Island.The results showed that a total of 308 species was found on Gulangyu Island,belonging to 77 families and 202 genera.Among them,4 species were the national key protected wild plants,2 species were Chinese endemic plants and 4 species were invasive plants.In the areal distribution of families,the pantropical type(55%)was predominant,and the pantropical distribution(26.63%)was also dominant in genera areal distribution.Overall,the flora of the seed plants on Gulangyu Island showed the characteristic of transition from tropical and subtropical to the temperate.The seed plants flora of Gulangyu Island was similar to that of Fujian and Guangdong.Our results can be a reference for improving ecological and environmental quality on Gulangyu Island,and also provide the basis for the rational development and utilization of its vegetation resources.

Gulangyu Island;seed plants;floristic characteristics

Q948.2

A

1001-8395(2016)04-0588-05

10.3969/j.issn.1001-8395.2016.04.024

(编辑 李德华)

2015-03-06

四川省高校重点实验室开放项目(SCYZ201410)

*通信作者简介:马丹炜(1963—),女,教授,主要从事植物学的研究,E-mail:danwei10ma@163.com

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