三峽植物園植物區(qū)系組成與分析

胡 華

(三峽植物園管理處 宜昌 443000)

三峽地區(qū)是中國(guó)種子植物特有屬分布的8個(gè)分布多度中心之一，有中國(guó)特有屬72屬，是中國(guó)特有屬分布最為集中的地區(qū)，在華中植物區(qū)系中發(fā)揮著舉足輕重的作用(王荷生等1994)[1]。

三峽植物園于1998年11月由湖北省宜昌市人民政府與中科院武漢植物園合作共建，致力于搶救保護(hù)三峽地區(qū)珍稀瀕危植物資源，先后與國(guó)內(nèi)高校、科研院所、單位建立了長(zhǎng)期引種關(guān)系，建園以來(lái)先后引進(jìn)各類(lèi)植物69科152屬366種(不含種下單元及栽培品種)。截至目前已建成珍稀瀕危植物、木蘭科、海棠、水生植物、獼猴桃等16個(gè)專(zhuān)類(lèi)園，其中珍稀瀕危植物37種，國(guó)家一級(jí)5種，二級(jí)17種，極小種群物種2種，紅皮書(shū)珍稀物種9種，省級(jí)珍稀物種4種。

三峽植物園曾于2000年3～8月對(duì)全園植物資源進(jìn)行了一次調(diào)查，初步查明有高等植物140科347屬613種，并編印了《三峽植物園常見(jiàn)植物名錄》。經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展和自然條件的變化，部分引種植物已經(jīng)缺失，又引進(jìn)一批新的植物，因此有必要對(duì)全園植物再次進(jìn)行系統(tǒng)全面的本底調(diào)查，以期查明家底，形成新版植物名錄；并對(duì)植物區(qū)系組成、科屬大小、分布區(qū)類(lèi)型進(jìn)行分析；為今后擴(kuò)大植物保育種群數(shù)量，豐富物種組成提供科學(xué)參考依據(jù)。

1 自然概況

三峽植物園地處宜昌市夷陵區(qū)土門(mén)金銀崗，東經(jīng)111°27′，北緯30°39′，屬武陵山地向江漢平原過(guò)渡地帶，丘陵崗地地貌，大小崗嶺與小沖大槽縱橫交錯(cuò)，最高海拔199.4 m，最低海拔70 m。土壤類(lèi)型為黃壤和黃棕壤兩種。屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，具四季分明、雨熱同季、降水豐沛、光照充足、無(wú)霜期長(zhǎng)的特點(diǎn)。因受三峽暖谷氣候區(qū)和市內(nèi)長(zhǎng)江水體的影響，形成獨(dú)特的小氣候。年均降雨量1 078.7 mm，年均氣溫16.5 ℃，年活動(dòng)積溫5 373.7 ℃，植被屬北亞熱帶常綠針葉及落葉闊葉混交林。

2 研究方法

在2000年調(diào)查的基礎(chǔ)上，2016～2017年，對(duì)三峽植物園356.13 hm2畝林地開(kāi)展網(wǎng)格式本底調(diào)查，包括自然分布的植物，引進(jìn)的栽培植物等，采集植物標(biāo)本，拍攝照片，對(duì)植物區(qū)系組成和分布區(qū)類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)。共采集植物標(biāo)本878號(hào)，參考《湖北植物志》、《中國(guó)植物志》以及FloraofChina等文獻(xiàn)對(duì)標(biāo)本進(jìn)行鑒定。

優(yōu)勢(shì)科參考張高等[2]和努爾買(mǎi)買(mǎi)提等[3]的方法計(jì)算，以總種數(shù)除以總科數(shù)得到平均每科種數(shù)，種數(shù)大于平均值的科即為優(yōu)勢(shì)科；表征科的判斷參考努爾買(mǎi)買(mǎi)提等[3]、徐遠(yuǎn)杰等[4]的方法，計(jì)算優(yōu)勢(shì)科的重要值(IV)，計(jì)算公式為:IV=(某科總種數(shù)/某科的世界種數(shù))×100，IV大于優(yōu)勢(shì)科平均值的科即為表征科。

3 組成與分析

3.1 植物區(qū)系組成

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，對(duì)采集到的878號(hào)植物標(biāo)本進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)鑒定，查明共有維管植物145科400屬786種(不含種下單元及栽培品種，下同)。其中蕨類(lèi)植物22科26屬38種，裸子植物8科27屬41種，被子植物115科347屬707種，被子植物中單子葉植物15科54屬73種，雙子葉植物100科293屬634種(表1)。

表1 三峽植物園維管植物統(tǒng)計(jì)

注：不包括亞種和變種。

3.2 種子植物科的組成

根據(jù)李錫文[5]關(guān)于種子植物科的大小順序排列，將三峽植物園種子植物按科所含種數(shù)的多少劃分為6個(gè)級(jí)別123科(表2)。

3.2.1 大科分析(大于20種以上的科)

其中含50種以上的科2科，計(jì)13屬163種，占三峽植物園種子植物總屬數(shù)的3.48%，總種數(shù)的21.8%。20～40種的科4科，計(jì)46屬108種，占三峽植物園種子植物總屬數(shù)的12.3%，總種數(shù)的14.4%。雖然以上6個(gè)大科僅占總科數(shù)的4.14%，卻包含59屬271種，占三峽植物園種子植物總屬數(shù)的15.8%，總種數(shù)的36.2%。表明本區(qū)優(yōu)勢(shì)科明顯，如樟科、薔薇科、豆科等，說(shuō)明以上6個(gè)大科在本地植物區(qū)系組成上居于核心地位，同時(shí)與鄭重[10]關(guān)于湖北植物區(qū)系特點(diǎn)與植物分布概況的研究結(jié)果基本一致。

3.2.2 1～19種的科的分析

10～19種的科有10科，計(jì)81屬130種，占三峽植物園種子植物總屬數(shù)的21.7%，總種數(shù)的17.4%。5～9種的科有29科，計(jì)112屬184種，占三峽植物園種子植物總屬數(shù)的30%，總種數(shù)的24.6%。2～4種的科有48科，計(jì)92屬133種，占三峽植物園種子植物總屬數(shù)的24.6%，總種數(shù)的17.8%。1種的科有30科，計(jì)30屬30種，占三峽植物園種子植物總屬數(shù)的8%，總種數(shù)的4%。

表2 種子植物科的大小順序排列

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，植物區(qū)系中≥6種的優(yōu)勢(shì)科共有33科(以※表示)，優(yōu)勢(shì)科的重要值IV介于0.05～50之間，平均值為4.29，IV大于4.29的科共9科即為表征科，按大小排序(表3)。

表3 種子植物表征科排序

3.3 種子植物屬的組成

三峽植物園共有種子植物374屬，748種，根據(jù)吳征鎰[6-7]關(guān)于種子植物屬的大小順序排列，按照屬內(nèi)所含種的數(shù)量多少，劃分為4個(gè)等級(jí)(表4：只列出3種以上的屬)。

其中≥10種的屬有7屬，含種數(shù)177種，占三峽植物園種子植物總屬數(shù)的1.87%、總種數(shù)的23.7%。5～9種的屬有13屬，含種數(shù)74種，占三峽植物園種子植物總屬數(shù)的3.47%、總種數(shù)的9.89%。3～4種的屬有32屬，含種數(shù)106種，占三峽植物園種子植物總屬數(shù)的8.56%、總種數(shù)的14.2%。1～2種的屬有322屬，含種數(shù)391種，占三峽植物園種子植物總屬數(shù)的86%、總種數(shù)的52.3%。

表4 種子植物3種以上的屬大小順序排列

表5 三峽植物園種子植物科、屬的分布區(qū)類(lèi)型

3.4 種子植物科、屬的分布區(qū)類(lèi)型分析

種子植物區(qū)系分布類(lèi)型參考李錫文[5]和吳征鎰等[6-9]的劃分方法進(jìn)行歸類(lèi)，三峽植物園種子植物123科374屬可歸屬于10個(gè)分布區(qū)類(lèi)型9個(gè)變型(表5)。

4 結(jié)論與討論

4.1 種子植物區(qū)系和分布區(qū)類(lèi)型成分較為單一

三峽植物園共有植物145科400屬786種，面積360 hm2，平均種密度2.2種/hm2。從種子植物科、屬的分布區(qū)類(lèi)型統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，劃分的10個(gè)分布區(qū)類(lèi)型9個(gè)變型占中國(guó)植物15個(gè)分布區(qū)類(lèi)型的66.7%。其中世界分布43科171屬，分別占全部科數(shù)、屬數(shù)的35%、45.7%；泛熱帶分布25科69屬，分別占全部科數(shù)、屬數(shù)的20.3%、18.4%。說(shuō)明種子植物區(qū)系分布相對(duì)集中，成分較為單一。

4.2 區(qū)系屬于典型溫帶性質(zhì)，且具有過(guò)渡區(qū)域特點(diǎn)

三峽植物園植物區(qū)系屬于典型溫帶性質(zhì)。在33個(gè)優(yōu)勢(shì)科中，溫帶分布或含溫帶成分分布的科有22科，主產(chǎn)溫帶或在溫帶占優(yōu)勢(shì)的科或向溫帶過(guò)渡區(qū)域的科有百合科、柏科、罌粟科、殼斗科等，充分表明，三峽植物園植物區(qū)系屬溫帶性質(zhì)，且具有過(guò)渡區(qū)域的特點(diǎn)。這與三峽植物園處于鄂西山區(qū)向江漢平原過(guò)度地帶的地理位置有關(guān)，且與當(dāng)?shù)貧夂驐l件也息息相關(guān)。

4.3 珍稀瀕危植物保護(hù)成效明顯，物種豐富度不斷提高

從本次調(diào)查結(jié)果來(lái)看，三峽植物園共有珍稀瀕危植物37種，國(guó)家一級(jí)5種，二級(jí)17種，極小種群物種2種，紅皮書(shū)珍稀物種9種，省級(jí)珍稀物種4種。三峽植物園充分發(fā)揮收集保存繁育三峽庫(kù)區(qū)珍稀瀕危植物“避難所”的職能，如從三峽庫(kù)區(qū)搶救保護(hù)的豐都車(chē)前(Plantagofengdouensis)、疏花水柏枝(Myricarialaxiflora)、荷葉鐵線蕨(Adiantumreniformevar.sinense)等植物，經(jīng)過(guò)馴化適應(yīng)，已成功“安家”。另外，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，三峽植物園有蕨類(lèi)植物22科26屬38種，還有金錢(qián)松屬、杜仲屬、喜樹(shù)屬、水杉屬等單種屬植物以及細(xì)辛屬、半夏屬、淫羊藿屬、天門(mén)冬屬等藥用植物，說(shuō)明通過(guò)引種搶救保護(hù)，三峽植物園物種豐富度正不斷提高。

4.4 需根據(jù)植物區(qū)系組成，加大科學(xué)引種保育力度

三峽植物園立足三峽地區(qū)開(kāi)展珍稀瀕危植物搶救保護(hù)工作，先后赴三峽庫(kù)區(qū)及周邊收集珙桐(Davidiainvolucrata)、南方紅豆杉(Taxuschinensisvar.mairei)、巴東木蓮(Manglietiapatungensis)、宜昌木姜子(Litseaichangensis)、長(zhǎng)陽(yáng)十大功勞(Mahoniasheridaniana)、宜昌黃楊(Buxusichangensis)等珍稀植物316種12 000多株，建立珍稀瀕危特有植物展示區(qū)和三峽地區(qū)植物種質(zhì)資源庫(kù)，引進(jìn)了山茶科、樟科、木蘭科等一批植物，并建設(shè)了專(zhuān)類(lèi)園。植物區(qū)系地理和植物區(qū)系分區(qū)與植物的引種馴化關(guān)系頗為密切，今后的引種過(guò)程中，需對(duì)比相近的植物區(qū)系，選擇地理或氣候條件相近的區(qū)域，加大引種保育的力度，以提高成功率，豐富物種組成。