福建省野生豆科植物資源及植物生態(tài)地理區(qū)系分析

李春燕 詹杰 應(yīng)朝陽 羅旭輝 陳恩 陳志彤

摘 要 對(duì)福建省野生豆科植物資源調(diào)查表明，福建省野生豆科植物有233種80屬（包括變種、亞種），其中單種屬、2～4種屬居多并占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，分別占總屬數(shù)的47.50%和30.50%。對(duì)福建省野生豆科植物資源生態(tài)地理區(qū)系分析表明，植物區(qū)系成分在屬、種的水平上有13個(gè)類型，4個(gè)亞型，植物區(qū)系特征在屬的水平上以熱帶成分為主，其中熱帶分布屬有53屬，占總屬數(shù)的68.83%，可見本區(qū)系屬的熱帶成分占明顯優(yōu)勢(shì)，具有明顯的熱帶性質(zhì)。在種的水平上以泛熱帶分布類型占較大比例，其他多種分布類型并存，表現(xiàn)為豐富的物種多樣性特征。

關(guān)鍵詞 豆科 ；野生 ；植物區(qū)系 ；福建省

分類號(hào) S54

福建地處我國東南沿海，位于北緯28°30′～28°22′、東經(jīng)115°50′～120°47′。東西寬約540 km，南北長約540 km，全省陸地面積12.380 2萬km2。海拔200 m以上的山地、丘陵占全省土地總面積的87.3%，海拔500 m以上的山地占36%。由于地處東亞大陸東南部，是季風(fēng)氣候強(qiáng)烈影響的地區(qū)，屬溫暖濕潤的亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫17～2l℃，平均降雨量1 400～2 000 mm。福建省素有“東南山國”之稱。亞熱帶氣候環(huán)境，形成了豐富的植被類型，蘊(yùn)藏著豐富的植物資源。福建省豆科植物種類位居第三，僅次于菊科和禾本科[1]。

植物區(qū)系是對(duì)某區(qū)域內(nèi)全部植物種類的總稱，是植物在一定自然環(huán)境中發(fā)展演化的結(jié)果[2]。同時(shí)也是生態(tài)環(huán)境建設(shè)、生物多樣性保護(hù)與利用的基礎(chǔ)[3]。有關(guān)豆科植物區(qū)系方面的研究有所報(bào)道[4-7]，但目前尚無關(guān)于福建野生豆科植物區(qū)系的研究報(bào)道。筆者對(duì)福建野生豆科植物進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查并查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解優(yōu)勢(shì)屬、種及生活型與分布現(xiàn)狀，旨在為認(rèn)識(shí)該區(qū)豆科植物組成和區(qū)系特征，從而對(duì)制定該區(qū)域的物種保護(hù)策略，促進(jìn)該區(qū)域生物資源的可持續(xù)利用和發(fā)展，具有重要的生態(tài)學(xué)意義。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查時(shí)間、地點(diǎn)

福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所草業(yè)室于2008至2012年多次對(duì)福建省境內(nèi)的野生豆科植物資源進(jìn)行了調(diào)查和采集。

1.2 調(diào)查方式與內(nèi)容

采用GPS（全球定位系統(tǒng)）對(duì)福建省野生牧草資源進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并拍攝照片。詳細(xì)記載每一作物的來源、產(chǎn)地、分布、生境以及主要性狀特征和分類名稱；收集一定數(shù)量的種子或植株、塊根、種莖等營養(yǎng)體，對(duì)于珍貴、稀有、瀕危的種質(zhì)，拍攝照片和壓制標(biāo)本。對(duì)所調(diào)查的植物歸類，并進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆科植物資源屬、種組成

豆科植物（legumes）在全世界約有748屬19 700種，我國約有豆科植物172屬1 485種，據(jù)《福建植物志》、《中國飼用植物志》記載，福建省有豆科植物79屬226種（包括變種）[1，8-10]。經(jīng)過多年的調(diào)查、統(tǒng)計(jì)，福建省有豆科植物資源共80屬，233種（包括變種、亞種）。其中，單種屬有38屬38種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的47.50%和16.31%，2～4種屬有28屬75種，占總屬數(shù)的30.50%、總種數(shù)的32.18%。5～9種屬有11屬76種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的13.75%和32.62%。1O種以上的屬有3屬44種，占總屬數(shù)的3.75%、分別是崖豆藤屬（Millettia. Wight et Arn.），山螞蝗屬（Desmodium Desv.）和豬屎豆屬（Crotalaria L.），種數(shù)占總種數(shù)的18.87%（表1）。

2.2 福建省野生豆科植物資源的生活型

生活型是植物群的一定共同外貌，是植物對(duì)相同環(huán)境條件進(jìn)行趨同適應(yīng)的結(jié)果[11]，主要指植物的外貌特征，如形狀、大小、植物的生命期長短等，通過生活型可以反映出植物與環(huán)境的關(guān)系[12]。根據(jù)其形態(tài)、外貌和生活方式，可以將福建省野生豆科植物分為一二年生草本、多年生草本、半灌木、灌木、藤本、木本（表2）等6個(gè)生活類型。

由表2可知，福建省野生豆科草本植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，有90種，占總數(shù)的38.63%，其中多種為林下或灌叢或灌草叢中的優(yōu)勢(shì)種或單優(yōu)勢(shì)建群種，如蟲豆屬（Atylosia Wight et Arn.）、大豆屬（Glycine Willd.）、草木樨屬（Melilotus Mill.）等的植物；灌木、半灌木有63種，占總數(shù)的27.03%，主要有胡枝子屬（Lespedeza Michx）、決明屬（Cassia L.）等的植物，藤本有24種，占總數(shù)的10.30%，主要有崖豆藤屬、黎豆屬（Mucuna Adans.）的植物；木本有56種，占總數(shù)的24.04%，主要有猴耳環(huán)屬（Pithecellobium Mart.）、金合歡屬（Acacia Willd.）、紅豆屬（Ormosia G.Jack.）等的植物，占總數(shù)的24.04%。通過分析，可以看出本區(qū)野生豆科植物是以草本和灌木類群為主，大多數(shù)都可作為牧草、藥用植物、綠肥及水土保持的珍貴遺傳資源，在福建地區(qū)具有重要的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 福建省豆科植物屬、種的分布區(qū)類型組成及分析

通常來講，區(qū)系成分分布區(qū)類型的研究多以屬為基本單位[13]。屬在分類學(xué)上所包含的種常具有同一起源和相似的進(jìn)化趨勢(shì)，屬的分類特征也相對(duì)穩(wěn)定，占有較為穩(wěn)定的分布區(qū)，同時(shí)在進(jìn)化過程中，隨著地理環(huán)境的變化發(fā)生分異，從而有比較明顯的地區(qū)性差異。因此，植物屬的分布型更能反映出植物的演化過程、區(qū)域分異和地理特征[14]。根據(jù)吳征鎰先生[14-15]關(guān)于中國種子植物屬的分布區(qū)類型劃分原則，依據(jù)福建省豆科植物屬的地理分布特點(diǎn)，豆科植物屬可劃分為12個(gè)分布區(qū)類型及4個(gè)變型（表3）。

（1）世界分布屬有2屬2種，占調(diào)查總屬數(shù)的2.50%，占調(diào)查總種數(shù)的0.86%。屬和種分別是黃芪屬（Astragalus L.）的紫云英（A. sinicus L.）和扁豆屬（lablab Adans.）的扁豆[Lablab purpureus （Linn.） Sweet]。

（2）泛熱帶分布及變型屬，泛熱帶分布共有24屬103種，占調(diào)查總屬數(shù)的30.00%和調(diào)查總種數(shù)的44.25%。熱帶亞洲、大洋洲（至新西蘭）和中至南美洲（或墨西哥）間斷分布的屬只有排錢草屬（Phyllodium Desv.），占調(diào)查總屬數(shù)的1.25%。熱帶亞洲、非洲和中至南美洲間斷屬是朱纓花屬（Calliandra Benth.）和含羞草屬（Mimosa L.），占調(diào)查總屬數(shù)的2.50%。熱帶亞洲和熱帶美洲洲間斷分布屬有5屬，分別是猴耳環(huán)屬、紅豆屬、山螞蝗屬、菜豆屬（Phaseolus L.）和豆薯屬（Pachyrhizus Rich. ex DC.）。

（3）熱帶亞洲和熱帶美洲洲間斷分布有5屬35種，占調(diào)查總屬數(shù)的6.25%和調(diào)查總種數(shù)的15.02%。猴耳環(huán)屬、紅豆屬、山螞蝗屬、菜豆屬（Phaseolus L.）落花生屬（Arachis L.）

（4）舊世界熱帶分布及其變型屬，舊世界熱帶分布屬有8屬15種，分別占調(diào)查總屬數(shù)、調(diào)查總種數(shù)的10.00%、6.42%。熱帶亞洲、非洲和大洋洲間斷的只有格木屬（Erythrophleum Afzel. Ex G.Don）屬，占調(diào)查總屬數(shù)的1.25%。

（5）熱帶亞洲至熱帶澳大利亞分布屬有8屬，分別是水黃皮屬（Pongamia Vent.）、舞草屬（Codariocalyx Hassk.）、蟲豆屬、野扁豆屬（Dunbaria Wight et Arn.）、葫蘆茶屬（Tadehagi Ohashi）、蝙蝠草屬（Christia Moench.）、假木豆屬（Dendrolobium Benth.）、大豆屬（Glycine Willd），占調(diào)查總屬數(shù)的10.00%。

（6）熱帶亞洲至熱帶非洲分布屬是鳳凰木屬（Delonix Raf.）、老虎剌屬（Pterolobium R.Br.ex Wight & Arn.）、藤槐屬（Bowringia Champ.）、無憂花屬（Saraca L.）、海紅豆屬（Adenanthera L.）、葛屬（Pueraria DC.）、木豆屬（Cajanus DC.）豇豆屬（Vigna Savi）共8屬，占調(diào)查總屬數(shù)的10.00%。

（7）熱帶亞洲分布屬只有相思子屬（Abrus Adans.）的相思子（Abrus precatorius L.）和毛相思子（Abrus mollis Hance）。

（8）北溫帶廣布及變型屬，北溫帶廣布的屬有4屬15種，分別是檀屬（Dalbergia L.F.）、紫檀屬 （Pterocarpus L.）、蠶豆屬（野豌豆屬）（Vicia L.）、紫荊屬（Cercis L.）。占調(diào)查總屬數(shù)的5.00%。北溫帶和南溫帶間斷屬是香豌豆屬（Lathyrus L.）。

（9）東亞至北美間斷分布屬有11屬24種，占調(diào)查總屬數(shù)的13.75%。分別是肥皂莢屬（Gymnocladus Lam.）、皂莢屬（Gleditsia L.）、槐屬（Sophora L.）、香槐屬（Cladrastis Raf.）、紫藤屬（Wisteria Nutt.）、刺槐屬（Robinia L.）、兩型豆屬（Amphicarqaea Ell.）、土圞屬（Apios Medik）、雞眼草屬（Kummerowia Schindl.）、胡枝子屬（Lespedeza Michx.）、紫穗槐屬（Amorpha L.）。

（10）歐亞溫帶分布或舊世界溫帶分布屬有2屬3種。分別是草木樨屬、苜蓿屬（Medicago L.）。

（11）中亞，西亞至地中海分布屬只有豌豆屬（Pisum L.）1屬1種。

（12）外來成分屬為大翼豆屬（Macroptilium）在《福建植物志》中未收錄該屬，是我們?cè)谡{(diào)查中發(fā)現(xiàn)的植物，可能是引種后逸生出的。

由表3可以看出， 其中含屬最多的是泛熱帶分布型27屬，其次是東亞至北美間斷分布型11屬，舊世界熱帶分布型9屬。其中熱帶分布區(qū)（第2，4-7項(xiàng)）為53屬150種，占總屬數(shù)與總種數(shù)（扣除世界分布屬與歸化外來屬）的68.83%、65.22%，可見本區(qū)系屬、種的熱帶成分占明顯優(yōu)勢(shì)，具有較明顯的熱帶性質(zhì)。溫帶分布區(qū)（第8～l0項(xiàng)）為18屬44種，僅占總屬數(shù)與總種數(shù)的23.37%、14.78%，這與該地區(qū)具有較豐富的水熱成分條件是一致的。

3 討論與結(jié)論

豆科是福建省植物區(qū)系組成中的大科之一，種類豐富，分布廣泛，在各種不同的植被類型中，大部分豆科植物粗蛋白含量都高于其他植物，絕大多數(shù)（80%）具有飼用價(jià)值，是家畜飼料營養(yǎng)中主要的蛋白質(zhì)來源。福建省有豆科植物資源有80屬，233種，少數(shù)屬居多；福建省豆科植物以草本植物為優(yōu)勢(shì)生活型，有90種，占總數(shù)的38.63%。

在植物區(qū)系組成上，福建省野生豆科植物可劃分為分為12個(gè)分布區(qū)類型及4個(gè)變型，其中熱帶地理分布為58屬、185種，分別占總數(shù)的72.50%、79.40%。溫帶地理分布為19屬、145種，分別占總數(shù)的23.75%、19.31%。以上數(shù)據(jù)顯示，福建野生豆科植物區(qū)系的熱帶性質(zhì)較為明顯。盡管福建野生豆科植物在中國和世界豆科植物區(qū)系中占有較高的位置，屬的比例分別為46.5%和10.70%，種的比例分別為15.70%和1.18%，但廣布種與相鄰地區(qū)共有種眾多，無本省特有種，更缺少豆科植物中最原始的屬種，這表明福建省豆科植物區(qū)系組成比較簡單。筆者認(rèn)為，福建不是豆科植物種系分布中心和分化中心?？傊＝ㄊ《箍茥U物區(qū)系具有明顯的熱帶性質(zhì)，但不是豆科植物種系的分化中心。

野生豆科植物在牧草、草坪、藥用、觀賞等方面具有重要的利用價(jià)值，同時(shí)野生豆科植物在長期適應(yīng)過程中，具有抗旱、耐脊等特性。了解野生豆科植物資源及區(qū)系分布，對(duì)于合理而科學(xué)地開發(fā)利用福建省野生豆科植物資源，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、維護(hù)生態(tài)環(huán)境以及提高社會(huì)效益，都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)作用和深遠(yuǎn)的歷史意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 福建省科學(xué)技術(shù)委員會(huì)，《福建植物志》編寫組. 福建植物志（第三卷）[M]. 福建科學(xué)技術(shù)出版社，1987：1-157.

[2] 王荷生.華北植物區(qū)系地理[M].北京：科學(xué)出版社，1997.

[3] 李登武，黨坤良，康永祥. 西北地區(qū)木本植物區(qū)系多樣性研究[J]. 植物研究，2005（1）：89-98.

[4] 賀學(xué)禮，趙麗莉，朱銘娥.陜西豆科牧草資源及植物區(qū)系分析[J]. 中國草地，1996（1）：46-48.

[5] 玉 龍，烏艷虹，陶紅梅，等. 赤峰北部主要野生豆科牧草的植物區(qū)系及屬種組成特征[J]. 草業(yè)科學(xué)，2000（6）：22-25.

[6] 孫海群. 青海省天然草地主要豆科牧草的生態(tài)地理特征及飼用價(jià)值[J]. 中國草地，1996（6）：31-34.

[7] 王一峰，楊文璽，王春霞，等. 甘肅豆科飼用植物資源[J]. 草業(yè)科學(xué)，2006（3）：12-16.

[8] 賈慎修. 中國飼用植物志（第二卷）[C]. 北京：農(nóng)業(yè)出版杜，1989：385-691.

[9] 中國飼用植物志編委會(huì). 中國飼用植物志[C]. 農(nóng)業(yè)出版社. l987（1）：201-370.

[10] 中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會(huì). 中國植物志（第40卷）[M]. 北京：科學(xué)出版社，1994.

[11] 中國植物學(xué)會(huì)，中國植物學(xué)史[M]. 北京：科學(xué)出版社，1994：10-15.

[12] 應(yīng)俊生，張玉龍. 中國種子植物特有屬[M]. 北京：科學(xué)出版社，l994：630-665.

[13] 王荷生. 中國植物區(qū)系的性質(zhì)和各成分問的關(guān)系[J].云南植物研究，2000，22（2）：119-126.

[14] 吳征鎰，路安民，湯彥承，等. 中國被子植物科屬綜論[M]. 北京：科學(xué)出版社，2003：12.

[15] 吳征鎰.中國種子植物區(qū)系地理[M]. 科學(xué)出版社，2011：30-54.