紅河地區(qū)橡膠林群落種子植物區(qū)系組成成分分析

黃先寒，蘭國玉，楊川，吳志祥，陶忠良

(1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所，海南儋州571737;2.農(nóng)業(yè)部儋州熱帶作物科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站，海南儋州571737;3.海南大學(xué)環(huán)境與植物保護(hù)學(xué)院，海南?？?70228)

紅河地區(qū)橡膠林群落種子植物區(qū)系組成成分分析

黃先寒1，2，3，蘭國玉1，2*，楊川1，2，3，吳志祥1，2，陶忠良1，2

(1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所，海南儋州571737;2.農(nóng)業(yè)部儋州熱帶作物科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站，海南儋州571737;3.海南大學(xué)環(huán)境與植物保護(hù)學(xué)院，海南?？?70228)

為了了解紅河地區(qū)橡膠林群落種子植物的物種組成和區(qū)系成分等基本特征。調(diào)查紅河地區(qū)河口、金平和綠春等15個(gè)100 m2橡膠林樣方的植物并進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，①紅河地區(qū)橡膠林群落共有維管束植物76科、161屬、205種，種子植物60科、138屬、172種。其中群落中優(yōu)勢科為菊科、禾本科和大戟科，優(yōu)勢屬為薯蕷屬、榕屬和蓼屬。②紅河地區(qū)橡膠林群落熱帶性質(zhì)明顯，科、屬和種的R/T值依次為9.25、11.60和12.09;紅河地區(qū)橡膠林群落中熱帶亞洲成分的屬有21個(gè)和種有77個(gè);群落中還存在19個(gè)全球廣布科和22個(gè)中國特有種。③紅河地區(qū)、廣東和海南橡膠林在科的區(qū)系上存在很大的親緣關(guān)系，但相互之間也存在差異。紅河地區(qū)橡膠林群落凸顯熱帶性質(zhì)，略強(qiáng)于廣東而遠(yuǎn)弱于海南，同時(shí)存在一定的熱帶亞洲成分和特有現(xiàn)象，且在3地中表現(xiàn)最為突出。

紅河地區(qū);橡膠林;植物區(qū)系;種子植物

近年來，云南橡膠林的種植得到了一定的發(fā)展。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，云南橡膠林的種植面積從2010年底的49.1×104hm2增加到2013年底的55.4× 104hm2，較同一時(shí)間海南橡膠林種植面積多1.4× 104hm2，約占我國橡膠林總種植面積的49%［1］。其中，截至2013年底，紅河州的橡膠林種植面積也增加到了6.7×104hm2。隨著紅河地區(qū)橡膠林種植面積的不斷擴(kuò)大，該區(qū)橡膠林群落植物方面的研究顯得十分必要和迫切。紅河地區(qū)橡膠林植物區(qū)系組成成分的探討對深入分析熱帶橡膠林的群落性質(zhì)具有重要意義。近期，有關(guān)云南橡膠林方面的研究，尤其是其林下植物方面的研究引起了很多科研人員的關(guān)注。學(xué)者們調(diào)查與評價(jià)了云南植膠區(qū)的植物資源［2－3］，分析了版納地區(qū)橡膠林的植物多樣性和種子植物區(qū)系［4－5］，并探討了云南橡膠林發(fā)展的正面和負(fù)面影響［6－9］等。盡管云南橡膠林植物方面的研究已經(jīng)開展了很多，但大多數(shù)研究區(qū)集中分布于西雙版納。目前，紅河地區(qū)橡膠林植物方面的系統(tǒng)研究仍較少。通過分析紅河地區(qū)橡膠林群落內(nèi)種子植物科、屬和種的組成特征及區(qū)系成分，以期為紅河地區(qū)橡膠產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境友好生態(tài)膠園建設(shè)提供理論依據(jù)。

1 自然概況與研究方法

1.1 研究區(qū)自然概況

研究區(qū)位于云南省紅河哈尼族彝族自治州，地處22°26'～24°45'N，101°47'～104°16'E。紅河地區(qū)東部與文山州相鄰，北部與昆明市和曲靖市相接，西部與思茅市和玉溪市緊靠，南部與越南相接壤。該區(qū)的地勢呈西北高，東南低;地形以紅河為界，北部地區(qū)主要隸屬滇東高原區(qū)，南部地區(qū)則為哀牢山區(qū)。境內(nèi)河流眾多，主要河流包括紅河、南盤江、李仙江和瀘江等。紅河地區(qū)主要受亞熱帶高原季風(fēng)氣候影響，年平均氣溫為15～22.6℃，年平均降水量達(dá)810～2280 mm?；诘匦?、氣候等因素影響，該區(qū)土壤和植被的類型豐富多樣。另外，紅河地區(qū)截至2013年底橡膠林種植面積的大體分布情況為:河口達(dá)1.1×104hm2，綠春近2.7×104hm2和金平約2.6×104hm2等。

1.2 調(diào)查方法

采用典型取樣和沿途記錄的調(diào)查法，在河口瑤族自治縣、金平苗族瑤族傣族自治縣和綠春縣等縣的橡膠林各設(shè)置了4～7個(gè)10 m×10 m的樣方，共設(shè)樣方15個(gè)，取樣總面積達(dá)1500 m2(表1)，記錄樣方所在位置和生態(tài)因子，包括經(jīng)緯度、海拔、坡度、坡向及樣方周圍情況等。在樣方內(nèi)調(diào)查橡膠樹，記錄其林齡、林分郁閉度以及群落的外貌等;對于樣方內(nèi)除橡膠樹外的喬木、灌木、草本和藤本，記錄其物種名、高度和蓋度等。

現(xiàn)場鑒定植物并對每種植物拍攝照片，其中不認(rèn)識(shí)或不清楚的植物，回到室內(nèi)鑒定。物種命名參考了中國植物志(電子版)，中國高等植物圖鑒［10］、云南植物志［11］等工具書。

1.3 研究方法

樣方數(shù)據(jù)經(jīng)過整理后，物種科與屬的分布區(qū)類型分別依據(jù)吳征鎰先生等的論著《種子植物分布區(qū)類型及其起源和分化》［12］、《世界種子植物科的分布區(qū)類型系統(tǒng)》及其修訂［13－14］和《中國種子植物屬的分布區(qū)類型》［15］。基于植物區(qū)系地理成分的性質(zhì)中主要包含熱帶性質(zhì)(R)和溫帶性質(zhì)(T)2大類，R/T值為熱帶成分中科(或?qū)倩蚍N)的數(shù)目與溫帶成分中科(或?qū)倩蚍N)的數(shù)目的比值，大體反映植物區(qū)系中熱帶性質(zhì)較溫帶性質(zhì)的強(qiáng)弱程度［16］。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物種類組成

由表2可知，紅河地區(qū)橡膠林群落中共有維管束植物76科、161屬、205種。其中，蕨類植物16科、23屬、33種;裸子植物無;被子植物60科、138屬、172種(包括雙子葉植物48科、105屬、131種和單子葉植物12科、33屬、41種)。在該群落的維管束植物中，裸子植物沒有被發(fā)現(xiàn)，為最少;蕨類植物的組成較復(fù)雜，其科、屬、種數(shù)分別占總維管束植物科、屬、種的21.05%、14.29%、16.10%;被子植物的組成最為復(fù)雜，其科、屬、種數(shù)分別占總維管束植物科、屬、種的78.95%、85.72%、83.90%。在被子植物中，雙子葉植物優(yōu)勢明顯，其科、屬、種數(shù)分別占總維管束植物科、屬、種的63.16%、65.22%、63.90%，而單子葉植物的科、屬、種數(shù)卻分別僅占總維管束植物科、屬、種的15.79%、20.50%、20.00%。

表1 紅河地區(qū)橡膠林的樣方概況Table 1 General situation of sample plots in rubber plantations in Honghe region

表2 紅河地區(qū)橡膠林維管束植物的組成Table 2 Composition of vascular plants in rubber plantations in Honghe region

2.2 科的統(tǒng)計(jì)分析

2.2.1 科的數(shù)量級(jí)別統(tǒng)計(jì)及分析由表3可知，紅河地區(qū)橡膠林群落種子植物共有60科、172種。依據(jù)科的組成特征和科內(nèi)的物種數(shù)量，將紅河地區(qū)橡膠林群落種子植物的科劃分為4個(gè)等級(jí):單種科(含1種)，寡種科(2～4種)，中等科(5～11種)和優(yōu)勢科(＞11種)。寡種科所占比例最大，共28科(72種)，占總科數(shù)的46.67%，如爵床科(Acanthaceae)、獼猴桃科(Actinidiaceae)等;單種科共24科，占總科數(shù)的40.00%，如莧科(Amaranthaceae)、石蒜科(Amaryllidaceae)等;中等科共5科(37種)，占總科數(shù)的8.33%，如天南星科(Araceae)、莎草科(Cyperaceae)等;優(yōu)勢科共3科(39種)，占總科數(shù)的5.00%，為菊科(Compositae)、大戟科(Euphorbiaceae)和禾本科(Gramineae)。在60科中，3優(yōu)勢科和5中等科的物種數(shù)卻達(dá)到了總物種數(shù)的44.19 %，說明多種科優(yōu)勢明顯。

2.2.2 科的區(qū)系成分分析依據(jù)吳征鎰先生等對種子植物科分布區(qū)類型的劃分原則［13－14］，本區(qū)橡膠林群落種子植物60科可劃分為8個(gè)類型(表4)。其中，世界廣布19科，占總科數(shù)的31.67%，有菊科(Compositae)(14種)、禾本科(Gramineae)(13種)等大科;熱帶分布(2～7型)37科，占總科數(shù)的61.66%，含大戟科(Euphorbiaceae)(11種)、天南星科(Araceae)(7種)等較大的科;溫帶分布(8～14型) 4科，占總科數(shù)的6.67%，含獼猴桃科(Actinidiaceae)(2種)、百合科(Liliaceae)(1種)等科。由統(tǒng)計(jì)得知，本區(qū)橡膠林群落種子植物科的熱帶成分與溫帶成分的比例，即R/T值為9.25，表明此種子植物科的區(qū)系中熱帶性質(zhì)明顯，而溫帶性質(zhì)較弱。

2.3 屬的統(tǒng)計(jì)分析

2.3.1 屬的數(shù)量級(jí)別統(tǒng)計(jì)及分析從表5可以看出，紅河地區(qū)橡膠林群落種子植物共有138屬。依據(jù)屬的組成特征和屬內(nèi)的物種數(shù)量，將紅河地區(qū)橡膠林群落種子植物的屬劃分為4個(gè)等級(jí):單種屬(含1種)，寡種屬(2種)，中等屬(3種)，優(yōu)勢屬(4種)。單種屬所占比例最大，共113屬，占總屬數(shù)的81.88%，如七葉樹屬(Aesculus)、藿香薊屬(Ageratum)等;寡種屬共19屬(38種)，占總屬數(shù)的13.77 %，如鬼針草屬(Bidens)、大青屬(Clerodendrum)等;中等屬共3屬(9種)，占總屬數(shù)的2.17%，為羊蹄甲屬(Bauhinia)、野桐屬(Mallotus)和玉葉金花屬(Mussaenda);優(yōu)勢屬共3屬(12種)，占總屬數(shù)的2.17%，有薯蕷屬(Dioscorea)、榕屬(Ficus)和蓼屬(Polygonum)。在138屬中，單種屬和寡種屬共132屬，151種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的95.65%和87.79%，表明少種屬優(yōu)勢明顯。

表3 紅河地區(qū)橡膠林種子植物科的級(jí)別統(tǒng)計(jì)Table 3 Statistics of the families of seed plants in rubber plantations in Honghe region

表4 紅河地區(qū)橡膠林種子植物分布區(qū)類型Table 4 Areal types of seed plants in rubber plantations in Honghe region

表5 紅河地區(qū)橡膠林種子植物屬的級(jí)別統(tǒng)計(jì)Table 5 Statistics of the genera of seed plants in rubber plantations in Honghe region

2.3.2 屬的區(qū)系成分分析依據(jù)吳征鎰先生等對種子植物屬分布區(qū)類型的劃分方法［15］，我們對本區(qū)橡膠林群落種子植物屬的分布類型進(jìn)行劃分(表4)。其中，世界廣布屬有10個(gè)，占總屬數(shù)的7.25 %，含蓼屬(Polygonum)、懸鉤子屬(Rubus)等;熱帶分布屬有116個(gè)，占總屬數(shù)的84.06%，含大青屬(Clerodendrum)、薯蕷屬(Dioscorea)、榕屬(Ficus)、木姜子屬(Litsea)、野桐屬(Mallotus)、玉葉金花屬(Mussaenda)、筒軸茅屬(Rottboellia)、百部屬(Stemona)、葫蘆茶屬(Tadehagi)、刺通草屬(Trevesia)等;溫帶分布屬有10個(gè)，占總屬數(shù)的7.25%，含七葉樹屬(Aesculus)、楤木屬(Aralia)、山螞蝗屬(Desmodium)、金發(fā)草屬(Pogonatherum)等;中國特有分布屬有2個(gè)，占總屬數(shù)的1.45%，為喜樹屬(Camptotheca)和裸蒴屬(Gymnotheca)。由統(tǒng)計(jì)得知，本區(qū)橡膠林群落種子植物屬的R/T值為11.60，表明此種子植物屬的區(qū)系中熱帶成分占優(yōu)勢，具明顯的熱帶性質(zhì)。

2.4 種的區(qū)系成分分析

依據(jù)吳征鎰先生等對種子植物屬分布區(qū)類型的概念及范圍［15］，本區(qū)橡膠林群落種子植物172種可以劃分為11種類型(表4)。其中，世界廣布種有6個(gè)，占總種數(shù)的3.49%，含酢漿草(Oxalis corniculata)、狗尾草(Setaria viridis)等;熱帶分布種有133個(gè)，占總種數(shù)的77.33%，含楹樹(Albizia chinensis)、龍須藤(Bauhinia championii)、白花鬼針草(Bidens pilosa var.radiata)、豬肚木(Canthium horridum)、閉鞘姜(Costus speciosus)、野茼蒿(Crassocephalum crepidioides)、杯莧(Cyathula prostrata)、假木豆(Den drolobium triangulare)、大葉千斤拔(Flemingiamacrophylla)、愛地草(Geophila herbacea)、粗糠柴(Mallotus philippensis)、紅霧水葛(Pouzolzia sanguinea)、水茄(Solanum torvum)、大百部(Stemona tuberosa)、麻葉蟛蜞菊(Wedelia urticifolia)等;溫帶分布種有11個(gè)，占總種數(shù)的6.39%，含風(fēng)藤(Piper kadsura)、水蓼(Polygonum hydropiper)、榔榆(Ulmus parvifolia)、紫花地丁(Viola philippica)等;中國特有分布種有22個(gè)，占總種數(shù)的12.79%，含大陸狗牙花(Ervatamia continentalis)、粗毛玉葉金花(Mussaenda hirsutula)、廣州蛇根草(Ophiorrhiza cantoniensis)、地不容(Stephania epigaea)、單花山礬(Symplocos ovatilobata)等。由統(tǒng)計(jì)得知，本區(qū)橡膠林群落種子植物種的R/T值為12.09，表明此種子植物種的區(qū)系中熱帶性質(zhì)突出，溫帶性質(zhì)較弱。

表6 3地橡膠林種子植物優(yōu)勢科和中等科的比較Table 6 Dominant families and middle families of seed plants in the rubber plantations in three regions

2.5 與其他地區(qū)橡膠林的比較

2.5.1 與廣東和海南橡膠林種子植物科組成的比較從表6可知，紅河州橡膠林群落與廣東省和海南省橡膠林群落的優(yōu)勢科和中等科上呈現(xiàn)出一定的相似性。3地橡膠林群落種子植物的優(yōu)勢科和中等科中存在的4個(gè)共有科，此與廣東省橡膠林群落和海南省橡膠林群落種子植物的優(yōu)勢科和中等科中存在的4個(gè)共有科一致，且為大戟科、禾本科、茜草科和菊科［17－18］。紅河地區(qū)橡膠林群落同海南橡膠林群落的優(yōu)勢科和中等科中還存在兩個(gè)共有科，即蝶形花科和莎草科。另外，紅河地區(qū)橡膠林群落同廣東橡膠林群落的優(yōu)勢科和中等科中也存在兩個(gè)共有科，為天南星科和?？?。綜上可知，3地橡膠林群落種子植物在植物區(qū)系組成上存在一定的相似性，也揭示出3地橡膠林群落種子植物在植物區(qū)系上存在一定的親緣關(guān)系。

盡管3地橡膠林群落種子植物在科的組成上存在較大的相似性，但是紅河地區(qū)橡膠林群落的天南星科有7個(gè)種，占總物種數(shù)的4.07%，遠(yuǎn)超過海南省橡膠林群落天南星科物種數(shù)占總物種數(shù)的0.89 %。另外，紅河地區(qū)橡膠林群落的蝶形花科和莎草科分別有11和5個(gè)種，而在廣東省橡膠林群落中分別僅有4和2個(gè)種。

2.5.2 與廣東和海南橡膠林種子植物區(qū)系成分的比較對于紅河州、廣東省和海南省橡膠林群落種子植物區(qū)系地理成分的比較，本文從種子植物屬的分布區(qū)類型進(jìn)行探討。依據(jù)表7可知，紅河地區(qū)橡膠林群落種子植物的中國特有屬的比例明顯高于廣東省和海南省橡膠林群落種子植物的中國特有屬的比例。在世界廣布屬的比例中，紅河與廣東相近，且高于海南。而在3地屬的熱帶成分與溫帶成分的比例中，R/T值的排序依次為:海南省(22.52)＞紅河州(11.60)＞廣東省(10.30)。

表7 3地橡膠林種子植物區(qū)系成分的比較Table 7 Comparison of flora composition of seed plants in the rubber plantations in three regions

3 討論

紅河地區(qū)橡膠林群落的群落結(jié)構(gòu)和物種組成主要受自然環(huán)境和人為干擾的影響，尤其是受后者中的人為直接干擾影響深刻。此群落中維管束植物共76科、161屬、205種，其中種子植物有60科、138屬、172種，且種子植物中以菊科、大戟科和禾本科等科的草本植物種類繁多。

紅河地區(qū)橡膠林群落中種子植物的區(qū)系成分分析表明:首先，在科、屬和種的水平上，熱帶成分與溫帶成分的比例(R/T值)，依次為9.25、11.60和12.09，此說明該群落熱帶性質(zhì)明顯，溫帶性質(zhì)較弱。但是，基于紅河地區(qū)、廣東省和海南省橡膠林群落種子植物區(qū)系在屬的水平上R/T值的比較分析可知，紅河地區(qū)的熱帶性質(zhì)雖略高于廣東省，而遠(yuǎn)低于海南省。其次，在屬和種的水平上，紅河地區(qū)橡膠林群落中包含21個(gè)熱帶亞洲分布屬和77個(gè)熱帶亞洲分布種，分別占總屬數(shù)的15.22%和總種數(shù)的44.77%，此說明紅河地區(qū)橡膠林群落存在一定的熱帶亞洲成分，并且相比較廣東省和海南省橡膠林群落中熱帶亞洲分布屬占總屬數(shù)比例的10.57%和11.9%，紅河地區(qū)橡膠林群落的熱帶亞洲成分更高。最后，在種的水平上，紅河橡膠林群落中存在22個(gè)中國特有分布種，占總種數(shù)的12.79%，表明了該地區(qū)橡膠林群落種子植物存在特有現(xiàn)象，且基于屬的水平上而言，三地中紅河地區(qū)橡膠林群落的特有現(xiàn)象也為最突出。另外，紅河地區(qū)橡膠林群落中有19個(gè)世界廣布科和10個(gè)世界廣布屬，分別占總科數(shù)的31.67%和占總屬數(shù)的7.25%，此比例均高于海南省，而低于廣東省。

紅河地區(qū)、廣東省和海南省橡膠林群落種子植物在植物區(qū)系的組成上存在很大的相似之處，紅河地區(qū)橡膠林群落中的一些優(yōu)勢科和中等科，如菊科、大戟科、茜草科等，在廣東省和海南省橡膠林群落中也有且還占據(jù)非常重要的地位，此表明這3地區(qū)橡膠林群落在植物區(qū)系上的親緣關(guān)系。但由于受地理位置等因素影響，3地橡膠林群落種子植物的區(qū)系組成成分也存在著一定的差異，如紅河地區(qū)橡膠林群落中天南星科的物種數(shù)占總物種數(shù)的比例明顯高于海南省橡膠林群落中的此比例，和紅河地區(qū)該群落中蝶形花科和莎草科中的物種數(shù)也遠(yuǎn)高于廣東省橡膠林群落中此兩科的物種數(shù)。

4 結(jié)論

紅河地區(qū)橡膠林群落種子植物物種種類較多、組成復(fù)雜，且具有多種科優(yōu)勢明顯的特點(diǎn)。該區(qū)橡膠林群落凸顯熱帶性質(zhì)，略強(qiáng)于廣東但遠(yuǎn)弱于海南。另外，本群落還存在一定的熱帶亞洲成分和特有現(xiàn)象，并在3地中表現(xiàn)最為突出。

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［18］黃先寒，蘭國玉，楊川，等.廣東橡膠林群落種子植物區(qū)系組成成分分析［J］.西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，31(3):68－73.

(責(zé)任編輯 陳虹)

Flora Com position of Seed Plants in Rubber Plantations in Honghe Region

HUANG Xian-han1，2，3，LAN Guo-yu1，2*，YANG Chuan1，2，3，WU Zhi-xiang1，2，TAO Zhong-liang1，2
(1.Rubber Research Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences，Hainan Danzhou 571737，China;2.Danzhou Investigation＆Experiment Station of Tropical Crops，Ministry of Agriculture，Hainan Danzhou 571737，China;3.College of Environment and Plant Protection，Hainan University，Hainan Haikou 570228，China)

The purpose of thispaperwas to analyze the composition ofspeciesand flora of seed plants in rubber plantations in Honghe region.The plants of 15 quadrates(10 m×10 m)were investigated in the plantations in Hekou county，Jinping county and Luchun county in Honghe region，and then the dateswere analyzed.The result showed that(i)Therewere205 vascular plant speciesbelonging to161 genera in 76 familiesand 172 seed plant species belonging to138 genera in 60 families，ofwhich Compositae，Gramineae，Euphorbiaceaewere the dominant families，and Dioscorea，F(xiàn)icus，Polygonum were the dominant genera.(ii)The property of tropical zone was obviously presented in the flora of the plantations，and the R/T of family level，genera level and species levelwere9.25，11.60 and 12.09，separately.Also，therewere21 genera and 77 speciesof tropical Asia.What’smore，19 familiesof cosmopolitan distribution and 22 Chinese endemic species were included in the plantations.(iii)The close floristic affinity was represented on the family level of seed plants in rubber plantations of Honghe region，Guangdong province and Hainan island，but there existed also differences among them.The characteristics of tropical zone were evidently presented in the plantations in Honghe region，which was stronger than that in Guangdong province butwasweaker than that in Hainan Island.And the tropical Asia infinity and endemism are included in the plantations in Honghe region，which was the strongest in the three regions.

Honghe region;Rubber plantation;Flora composition;Seed plant

S794.1

A

1001－4829(2017)2－0432－06

10.16213/j.cnki.scjas.2017.2.032

2016－03－10

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金“國家天然橡膠產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)”(CARS-34-GW5);海南省重大科技計(jì)劃項(xiàng)目(ZDKJ2016020)

黃先寒(1991－)，男，江西上饒人，碩士研究生，從事橡膠林植物多樣性研究，E-mail:plantahxh@163.com，*為通訊作者:蘭國玉，E-mail:langyrri@163.com。