旺蒼大峽谷森林公園種子植物組成及其區(qū)系特征

林 勇

(四川省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，四川 成都 610081)

1 自然條件概況

四川省旺蒼大峽谷森林公園(下文簡稱大峽谷)位于四川省廣元市旺蒼縣北部，介于東經(jīng)106°19′15″～106°25′42″、北緯32°32′23″～32°36′25″之間；東至鹽井河采育場金童院、南至鹽井河采育場陳家口、西至鹽河鄉(xiāng)林區(qū)村唐家河、北至萬家鄉(xiāng)金星村，總面積 3 154.18 hm2。大峽谷山脈從北向南延伸入境，大峽谷內(nèi)地形復(fù)雜、峰巒林立，溝谷幽深，最高海拔 2 270.4 m(大光頭山)，最低海拔 1 232 m(老屋基)，相對高差 1 038.4 m。

大峽谷地處米倉山南麓與四川盆地北部低山的過渡地帶，該地帶屬大巴山脈米倉山系，地理上屬四川盆地高丘、低山區(qū)向盆緣中山區(qū)過渡地帶，為嘉陵江上游支流鹽井河的源頭地區(qū)。大峽谷內(nèi)土壤海拔 1 300 m以下為山地黃壤，海拔 1 300 m～2 100 m為山地黃棕壤，海拔 2 100 m以上為山地棕壤。大峽谷所在區(qū)域?qū)賮啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候，四季分明，垂直氣候明顯，氣溫遞減率為0.6℃·100 m-1。氣溫年較差大，月較差小，年均氣溫16.2 ℃；年均日照 1 352.52 h，全年日照率為30%；年均降雨量 1 142 mm，多集中于夏秋之間，雨熱同季，冬春季容易發(fā)生干旱，年均無霜期266 d。

大峽谷植物資源比較豐富，植物群落呈現(xiàn)不同的區(qū)域特征，對保持區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定性具有不可替代的作用[1]。到目前為止，對大峽谷種子植物區(qū)系的復(fù)雜性和多樣性尚未有詳盡的研究。為了查清四川省旺蒼大峽谷森林公園內(nèi)植物種類和植被類型，于2013年8月和2014年8月對大峽谷進(jìn)行了“擬設(shè)立四川旺蒼大峽谷國家森林公園植物專項(xiàng)科學(xué)考察”。

2 研究方法

植物種類調(diào)查采用樣線法，樣線的設(shè)置采取典型抽樣法，在森林公園內(nèi)沿等高線方向設(shè)置若干條垂直于等高線、貫穿于不同生境的剖面。調(diào)查時2-3人沿著樣線觀察前進(jìn)，記錄每一種植物的名稱、豐富度、海拔高度，對現(xiàn)場不能識別的物種進(jìn)行拍照和采集標(biāo)本，帶回室內(nèi)作進(jìn)一步鑒定。植被調(diào)查設(shè)置的20 m×20 m喬木樣地、5 m×5 m灌木調(diào)查樣方和1 m×1 m的草本調(diào)查樣方中記錄的物種作為補(bǔ)充。在此基礎(chǔ)上整理種子植物名錄，并進(jìn)行區(qū)系分析。野生種子植物科、屬的分布區(qū)類型根據(jù)李錫文[2]、吳征鎰[3～5]的方法進(jìn)行劃分。

3 種子植物組成與特征

3.1 種子植物組成

野外調(diào)查和相關(guān)資料查閱的結(jié)果表明，大峽谷內(nèi)共有種子植物972種(包括亞種)，隸屬于112科498屬(表1)；其中被子植物有962種(包括變種或亞種)，隸屬于107科485屬；裸子植物18種，隸屬于5科13屬；由此可見，被子植物科屬種數(shù)在大峽谷種子植物中占絕對優(yōu)勢(分別占總體的95.5%、97.4%和98.2%)。種子植物的科屬種分別占四川和全國種子植物科屬種的58.6%、33.2%、11.5%和33.2%、15.6%、3.6%；裸子植物科屬種占四川和全國裸子植物科屬種的55.6%、48.2%、20.6%和50%、36.1%、9.2%；被子植物科屬種占四川和全國被子植物科屬58.8%、32.9%、11.4%和32.7%、15.3%、3.6%(見表1)。

表1 大峽谷種子植物組成特征

注：這里的四川包括重慶市。

3.2 科和屬的特征

參考鄧洪平等[7]對泗洱自然保護(hù)區(qū)種子植物科所含種大小的劃分方法，對大峽谷種子植物科所含種數(shù)的統(tǒng)計(jì)表明(見表2)：本區(qū)種子植物科所含種的分布依次為單種科有11科(占9.73%)、少種科有73科(占64.6%)、中等種科有17科(占15.04%)、多種科有10科(占8.85%)、大種科僅2科(占1.77%)。參考陳建民等[8]對黃龍自然保護(hù)區(qū)種子植物屬所含種大小的劃分方法略作改變，對大峽谷種子植物科所含屬數(shù)的統(tǒng)計(jì)表明：本區(qū)種子植物屬所含種的分布為單屬科有35科(占30.97%，)少屬科有49(占43.36%)、中等屬科有24科(占21.24%)、大屬科有5科(占4.43%)。參考陳建民等[4]對黃龍自然保護(hù)區(qū)種子植物屬所含種大小的劃分方法略作改變，對大峽谷種子植物屬所含種數(shù)的統(tǒng)計(jì)表明：本區(qū)種子植物屬所含種的分布為單種屬有270屬(占54%，)少種屬有198屬(占39.6%)、中等屬有28屬(占5.6%)、大屬有4屬(占0.8%)。

表2 大峽谷種子植物科/屬的大小特征

注：表中“單種科”、“單屬科”、“單種屬”均為區(qū)域單種科、區(qū)域單屬科、區(qū)域單種屬。

由此可見，大峽谷種子植物以少種科、單種屬和少屬科為主，大種科或多屬科很少。所含種數(shù)超過50種的科有豆科(Leguminosae， 58種)和薔薇科(Rosaceae， 73種)。所含屬數(shù)超過20屬(含20屬)的科有禾本科(Gramineae，37屬)、豆科(35屬)、菊科(Compositae，28屬)、薔薇科(23屬)和蘭科(Orchidaceae，22屬)。屬的大小則以單種屬和少種屬為主，所含種數(shù)超過10種的屬有槭屬(Acer，15種)、櫟屬(Quercus，12種)、蓼屬(Polygonum，11種)和薔薇屬 (Rosa，11種)

4 種子植物區(qū)系特征

4.1 科的區(qū)系成分分析

吳征鎰將世界種子植物科的分布區(qū)劃分成18個不同的分布區(qū)類型，其中中國種子植物科的分布區(qū)被劃分成15個分布區(qū)類型[4]，大峽谷種子植物科的分布區(qū)類型涵蓋了其中的 11個(見表3)。以熱帶成分的科為主(共有46科，占41.07%)，其中泛熱帶分布的科最多(35科、占31.25%)，包括薯蕷科(Dioscoreaceae)、天南星科(Araceae)、葫蘆科(Cucurbitaceae)、樟科(Lauraceae)、山礬科(Symplocaceae)、鳶尾科(Iridaceae)、椴樹科(Tiliaceae)等。其次為世界分布的科(34科、占30.36%)，包括蘭科(Orchidaceae)、莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)、榆科(Ulmaceae)和桑科(Moraceae)等。再次為溫帶成分的科(32科，占28.57%)，溫帶分布中以北溫帶分布(23科、占20.4%)為主，其他成分很少；北溫帶分布的科包括松科(Pinaceae)、百合科(Liliaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、杉科(Taxodiaceae)、柏科(Cupressaceae)、胡桃科(Juglandaceae)、小檗科(Berberidaceae)和馬?？?Coriariaceae)等。沒有溫帶亞洲，地中海區(qū)、西亞至中亞、中亞，以及中國特有等4種分布的科。

表3 大峽谷種子植物科的分布區(qū)類型

4.2 屬的區(qū)系成分分析

根據(jù)吳征鎰的中國種子植物屬的分布區(qū)類型劃分方法[3]，大峽谷種子植物屬涵蓋了全部的 15 個分布區(qū)類型(見表4)。總體上看，大峽谷種子植物區(qū)系成分混雜：溫帶成分為216屬最多(占總屬數(shù)的43.2%)，其次是熱帶成分(150屬，占30%)，東亞成分(60屬)、世界分布(47屬)和中國特有(20屬)的屬分別占12%、9.4和4%，中亞和泛地中海成分的屬較少(僅7屬，占1.4%)。這充分體現(xiàn)了大峽谷森林公園所在區(qū)域的過渡特征：以溫帶成分所占比重較大，又有一定的熱帶性質(zhì)。

表4 大峽谷植物區(qū)系成分組成

4.2.1 世界分布

大峽谷種子植物中世界分布屬共47屬130種，分別占總數(shù)的9.44%和13.27%。以蓼屬、薹草屬(Carex)、毛莨屬(Ranunculus)和繁縷屬(Stellaria)等草本常見，也有灌木屬如鼠李屬(Rhamnus)和懸鉤子屬(Rubus)以及喬木的槐屬(Sophora)和藤本的鐵線蓮屬(Clematis)。

4.2.2 熱帶分布

熱帶分布區(qū)類型被細(xì)分為泛熱帶分布等6類，共150屬268種(占總屬數(shù)的30.12%和總種數(shù)的27.35%)。以泛熱帶分布屬(74屬144種，占總屬的14.8%總種數(shù)的14.66%。)為主，包括蝦脊蘭屬(Calanthe)、金粟蘭屬(Chloranthus)、冬青屬(Ilex)和菝葜屬(Smilax)等。熱帶亞洲至熱帶美洲間斷分布屬有木姜子屬(Litsea)和柃木屬(Eurya)等。舊世界熱帶分布屬有合歡屬(Albizia)和楝屬(Melia)等。熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布屬有臭椿屬(Ailanthus)和天麻屬(Gastrodia)等。熱帶亞洲至熱帶非洲分布屬有芒屬(Miscanthus)和南山藤屬(Dregea)等。熱帶亞洲分布屬有山胡椒屬(Lindera)和青岡屬(Cyclobalanopsis)等。熱帶成分屬中熱帶亞洲至熱帶美洲間斷分布型、舊世界熱帶分布型兩種分布區(qū)類型植物屬的起源古老，經(jīng)過了漫長的地理演化。

4.2.3 溫帶分布

溫帶分布屬在大峽谷種子植物屬中占有較大優(yōu)勢(282屬559種，分別占總數(shù)的56.63%和57.04%)，說明該區(qū)域的氣候類型偏向于溫帶氣候。其中屬于北溫帶分布屬的植物屬占據(jù)了絕大部分(134屬329種，占總屬的26.91%和總物種的33.57%)，其中既有槭屬 (Acer)、松屬(Pinus)和楊屬(Populus)等喬木植物，也有茶藨子屬(Ribes)、莢蒾屬(Viburnum)等灌木植物，景天屬(Sedum)和南星屬(Arisaema)等草本也常見。東亞及北美間斷分布屬有繡球?qū)?Hydrangea)和胡枝子屬(Lespedeza)等。舊世界溫帶分布屬有沙參屬(Adenophora)和筋骨草屬(Ajuga)等。溫帶亞洲分布屬有杭子梢屬(Campylotropis)和刺兒菜屬(Cephalanoplos)等。此分布類型中有大量的資源植物，如材用的櫟樹、楊樹，觀賞的槭樹，藥用的沙參等。

4.2.4 中國特有

中國特有分布的屬的大峽谷內(nèi)有19屬(3.82%)23種(2.35%)。常見的有箭竹屬(Fargesia)、藤山柳屬(Clematocletra)、華蟹甲屬(Sinacalia)、巴山木竹屬(Bashania)和杉木屬(Cunninghamia)等。

5 結(jié)語

通過對大峽谷種子植物的區(qū)系組成和成分的分析，大峽谷森林公園種子植物區(qū)系特征如下：

5.1 種子植物豐富

大峽谷共有種子植物 112 科，498屬，980 種，遠(yuǎn)高于位于同緯度、川西北的王朗國家級自然保護(hù)區(qū)的有78科264屬537種30變種5亞種(裸子植物5科11屬20種2變種)[9]。與低緯度廣東大稠頂省級自然保護(hù)區(qū)的種子植物(133 科，513 屬，1 021 種)相當(dāng)[10]，但明顯高于高緯度黑龍江豐林自然保護(hù)區(qū)種子植物(76科，275屬，560種)[1]。原因是大峽谷森林公園處于四川盆地北部低山的過渡地帶，相對高差較大，生境類型多樣所致。

5.2 種子植物起源古老

大峽谷有較多舊世界熱帶、熱帶亞洲至熱帶大洋洲、熱帶亞洲至熱帶非洲、熱帶亞洲、東亞及北美間斷、舊世界溫帶等多種地理成分。此外，大峽谷還有很多形態(tài)上原始的類型，連香樹科的連香樹屬(Cercidiphyllum)、昆欄樹科(Trochodendraceae)的領(lǐng)春木屬(Euptelea)、毛莨科的毛莨屬、烏頭屬(Aconitum)、鐵線蓮屬等。這都說明大峽谷種子植物起源古老[11]。

5.3 植物區(qū)系成分復(fù)雜、過渡性明顯

大峽谷種子植物區(qū)系涵蓋了吳征鎰世界種子植物科18個分布類型中的(中國僅15個)的11個，大峽谷擁有中國種子植物屬15個分布區(qū)類型的所有類型。從科的層面看，大峽谷種子植物區(qū)系以熱帶分布和世界廣布為主，也有較多的溫帶成分；具有多種過渡分布的科。這說明本區(qū)植物區(qū)系與世界其他地區(qū)有著緊密的聯(lián)系、植物區(qū)系具有明顯的過渡性。從屬的層面上看，溫帶成分屬占本區(qū)的較大優(yōu)勢，熱帶成分占據(jù)一定比例，有一定的過渡性質(zhì)的分布；這與本區(qū)水平方向上處于熱帶、亞熱帶氣候向溫帶氣候過渡有關(guān)，又與該區(qū)垂直方向上海拔落差較大，植被呈現(xiàn)出明顯的垂直分布格局[8]，也與該區(qū)獨(dú)特的地理位置和地形地貌特點(diǎn)相吻合。

5.4 特有現(xiàn)象突出、珍稀物種豐富

大峽谷種子植物區(qū)系有著豐富的特有現(xiàn)象，特有現(xiàn)象既有古老孑遺，也有新生成分，說明該區(qū)的植物區(qū)系在保留古老植物地理成分的同時處于一個不斷進(jìn)化、不斷發(fā)展的過程。大峽谷內(nèi)還有著豐富的國家保護(hù)植物：國家一級保護(hù)植物有紅豆杉(Taxuschinensis)、南方紅豆杉(T.chinensisvar.mairei)和獨(dú)葉草(Kingdoniaunilora)，國家二級保護(hù)植物有巴山榧(Torreyafargesii)、連香樹(C.japonica)、水青樹(Tetracentronsinensis)、樟樹 (Cinnamomumcamphora)、香果樹 (Emmenopteryshenryi)和紅椿(Toonaciliata)，屬于CITES附錄中Ⅱ級保護(hù)的物種有42種，全是蘭科植物。

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