四川師范大學(xué)校園植物區(qū)系分析

張 偉，張 宏

(四川師范大學(xué)地理與資源科學(xué)學(xué)院，四川成都 610066)

植物區(qū)系是通過歷史的統(tǒng)一性聯(lián)系起來的生長在某一特定地區(qū)的所有植物種類，是由該特定地區(qū)自然形成的所有植物種、屬和科的自然綜合體。在進(jìn)行群落分類、起源、分布、演化以及不同植物種的生態(tài)學(xué)特性和生態(tài)適應(yīng)幅度等研究過程中，植物區(qū)系的研究具有不可估量的作用，此外在城市綠化植物的栽培、引種馴化和親本選擇等方面均具有重要意義[1]。作為植物區(qū)系研究組成部分的城市綠化植物區(qū)系，由于受自然和人為因素的雙重影響，相對比較復(fù)雜，校園作為城市的重要組成部分，其區(qū)系成分研究可以豐富城市植物區(qū)系內(nèi)容，而且校園植物群落的區(qū)系特征直接影響校園的植物景觀和生態(tài)功能發(fā)揮，此外校園植物區(qū)系的研究還可以為校園的整體規(guī)劃、綠化建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)[2-3]。國內(nèi)許多高校也積極開展了校園植物的調(diào)查和區(qū)系特征分析，不斷豐富城市植物區(qū)系數(shù)據(jù)庫[2-10]。筆者以四川師范大學(xué)成龍校區(qū)為研究區(qū)域，詳細(xì)調(diào)查了區(qū)域內(nèi)的植物類型，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行植物區(qū)系分析，以期為校園規(guī)劃、綠化建設(shè)等提供科學(xué)依據(jù)，同時為學(xué)校相關(guān)學(xué)科的校園植物實習(xí)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1研究區(qū)概況四川師范大學(xué)成龍校區(qū)位于成都市龍泉驛區(qū)(成都經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū))，占地約133.33 hm2，校內(nèi)地勢起伏，整體呈東北高西南低。學(xué)校所在地氣候溫暖，四季分明，無霜期長，雨量充沛，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)。年平均氣溫16 ℃左右，最熱月(7月)平均氣溫25.6 ℃，最冷月(1月)平均氣溫5.6 ℃；無霜期約337 d；年總降水量900～1 300 mm，年均相對濕度82%左右；年總?cè)照諘r數(shù)1 042～1 412 h，年均氣壓956.1 MPa左右，年均風(fēng)速1.3 m/s[11]。

1.2研究方法采用校園實地調(diào)查的方法，對校園內(nèi)種子植物進(jìn)行采樣，并參考《中國植物志》[12]和《四川植物志》[13]進(jìn)行最終鑒定。根據(jù)吳征鎰等[14-15]的科、屬的地理成分劃分方案，對科、屬的地理成分?jǐn)?shù)量特征進(jìn)行統(tǒng)計。

2 結(jié)果與分析

2.1校園植物區(qū)系組成通過校園實地調(diào)查、鑒定和整理，統(tǒng)計四川師范大學(xué)成龍校區(qū)校園植物共計78科170屬207種(表1)。其中裸子植物4科4屬5種，占校園種子植物總種數(shù)的2.39%；被子植物74科166屬203種，占校園種子植物總種數(shù)的97.61%；表明校園種子植物區(qū)系的主體主要由被子植物構(gòu)成。同時發(fā)現(xiàn)調(diào)查區(qū)內(nèi)種子植物分別占四川種子植物總科數(shù)的40.84%、總屬數(shù)的11.32%和總種數(shù)的2.40%；占我國種子植物總科數(shù)的25.91%、總屬數(shù)的5.72%和總種數(shù)的0.82%。

2.2國內(nèi)高校植物區(qū)系組成和屬種系數(shù)的比較目前，國內(nèi)很多高校都對校園植物物種組成開展了調(diào)查[2-10]。齊齊哈爾大學(xué)有校園植物48科99屬129種，山西大同大學(xué)有校園植物35科62屬82種，河北農(nóng)業(yè)大學(xué)有校園植物51科116屬208種，河南大學(xué)有校園植物77科194屬260種，西北農(nóng)林科技大學(xué)有校園植物109科361屬500種，南京大學(xué)有校園植物91科124屬267種，湖北大學(xué)有校園植物85科181屬264種，西南大學(xué)有校園植物125科452屬671種，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)有校園植物88科247屬412種，福建農(nóng)林大學(xué)有校園植物168科843屬1 458種，北京師范大學(xué)珠海分校有校園植物68科147屬178種，四川師范大學(xué)校園植物的種類和數(shù)量在全國高校中處于中間水平(表2)。

屬的總數(shù)和種的總數(shù)的百分比稱為屬種系數(shù)，屬種系數(shù)變化可以直觀反映一個區(qū)域生境復(fù)雜程度以及植物區(qū)系物種豐富程度[3-4]。若屬種系數(shù)較高則反映該區(qū)域物種豐富度較高，但生境復(fù)雜度較低；若該數(shù)值較低則相反。全國各高校校園植物屬種系數(shù)為46.4～82.6，四川師范大學(xué)校園植物屬種系數(shù)為82.1，反映出該區(qū)域相對其他高校校園物種豐富度更高，但生境更為單一，這與四川師范大學(xué)成龍校區(qū)2008年建成搬遷，植被除少數(shù)雜草外，其他植物均是根據(jù)校園綠化的需要而進(jìn)行的人工栽培，栽培植物的來源多樣性有關(guān)，這與其他學(xué)者在高校校園所做的研究結(jié)果較為一致[4]。

表1 種子植物類群與湖北及全國的科、屬、種比較

表2 四川師范大學(xué)和國內(nèi)其他高校的校園種子植物比較

2.3校園植物科的大小統(tǒng)計和區(qū)系分析根據(jù)實際調(diào)查的各科在校園植物中所含種數(shù)的多少，參照種子植物科大小的排序分類方法[16]，將其劃分為4個等級：單種科(<1種)、少種科(2～5種)、中等科(6～9種)、大科(≥10種)(表3)。統(tǒng)計結(jié)果表明，該區(qū)系單種科數(shù)占該區(qū)系總科數(shù)的53.85%，含有種數(shù)占該區(qū)系總種數(shù)的 20.29%，少種科數(shù)占該區(qū)系總科數(shù)的37.18%，所含種數(shù)占該區(qū)系總種數(shù)的 39.61%，種數(shù)在整個區(qū)系居于優(yōu)勢地位；大科僅占該區(qū)系總科數(shù)的4%，所含種數(shù)卻占該區(qū)系總種數(shù)的30.43%，大科在構(gòu)建該區(qū)區(qū)系成分時具有較重要的作用。薔薇科(Rosaceae)、豆科(Leguminosae)、菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)是該區(qū)的優(yōu)勢科。

表3 四川師范大學(xué)校園種子植物科的級別

按照世界種子植物科的分布區(qū)類型系統(tǒng)劃分[14]，該區(qū)系包括6個類型和7個變型(表4)。如果按照世界分布、中國特有分布、溫帶分布(第8～14類)、熱帶分布(第2～7,16類)劃分為4個大類。該區(qū)系世界分布有30科，占總科數(shù)的38.46%；中國特有分布1科，占該區(qū)系總科數(shù)(不包括世界分布科)的2.08%；溫帶分布15科，占該區(qū)系總科數(shù)(不包括世界分布科)的31.25%；熱帶分布32科，占該區(qū)系總科數(shù)(不包括世界分布科)的66.67%。這表明雖然該區(qū)域溫帶分布科具有相當(dāng)?shù)谋壤?，但其熱帶區(qū)系性質(zhì)表現(xiàn)更加明顯。

2.4屬的大小統(tǒng)計和區(qū)系分析在區(qū)系分析中，反映某地區(qū)的區(qū)系特征，屬比科體現(xiàn)得更具體[6]。由表5可知，該區(qū)系單種屬(<1種)、少種屬(2～4種)2個等級的屬數(shù)分別為144和26，分別占該區(qū)系總屬數(shù)的84.71%和15.29%。少種屬占該區(qū)系總屬數(shù)的15.29%，所含種數(shù)占該區(qū)系總種數(shù)的30.43%；研究區(qū)植物主要由單種屬構(gòu)成，這也是該區(qū)系物種豐富度高的主要原因；該區(qū)系的較優(yōu)勢屬：毛莨屬(Ranunculus)、木蘭屬(Magnolia)、含笑屬(Michelia)、樟屬(Cinnamomum)和榕屬(Ficus)。

表4 四川師范大學(xué)校園種子植物科的分布區(qū)類型

注：括號內(nèi)的數(shù)字表示占總科數(shù)的百分比，無括號的數(shù)字不包括世界廣布數(shù)

Note:Figures in brackets represent percentages of total subjects. Figures without brackets do not include world wide figures

表5 四川師范大學(xué)校園種子植物屬的級別

該區(qū)系170屬劃分為13個類型和13個變型(表6)。作為園林植物主要成分的世界分布共有27屬43種，占該區(qū)系總屬數(shù)的15.88%，但這部分植物生態(tài)適應(yīng)幅度較廣，在區(qū)系分析方面的意義不大；熱帶分布67屬77種、溫帶分布72屬83種、中國特有分布4屬4種，分別占該區(qū)系總屬(種)數(shù)(不包括世界分布屬種)的46.85%(46.95%)、50.35%(50.61%)和2.80%(2.44%)。熱帶區(qū)系和溫帶區(qū)系基本相當(dāng)，表現(xiàn)出從熱帶亞熱帶向溫帶過渡的性質(zhì)，與該區(qū)所處的地理位置及氣候特征相一致，同時也反映出在漫長地質(zhì)年代過程中中國由熱帶—亞熱帶氣候向當(dāng)今氣候格局演變過程中，該區(qū)植物區(qū)系性質(zhì)隨氣候變遷做出的適應(yīng)性變化，最終使該區(qū)植物區(qū)系復(fù)雜，具有南北植物兼收并蓄的特性，這與馬丹煒等[17]、王文國等[18]對成都市園林種子植物區(qū)系分析的結(jié)果一致。

表6 四川師范大學(xué)校園種子植物屬的分布區(qū)類型

注：括號內(nèi)的數(shù)字表示占總屬數(shù)的百分比，無括號的數(shù)字不包括世界廣布數(shù)

Note:Figures in brackets represent percentages of the total genus,figures in the same column without brackets do not include world wide figures

泛熱帶分布區(qū)類型含2個變型，占該區(qū)熱帶分布總屬數(shù)的52.24%，是該區(qū)系熱帶分布中的第一大分布區(qū)系類型，共計35屬40種，主要包括榕屬(Ficus, 3)、刺桐屬(Erythrina,1)、羊蹄甲屬(Bauhinia,1 )等，其中榕屬是該區(qū)主要的行道樹屬；東亞(熱帶、亞熱帶)和熱帶南美洲間斷分布區(qū)類型占該區(qū)熱帶分布總屬數(shù)的13.43%，共9屬11種，主要包括樟屬(Cinnamomum,3)、藍(lán)花楹屬(Jacaranda,1)等；舊世界熱帶分布區(qū)類型含1個變型占該區(qū)熱帶分布總屬數(shù)的10.45%，共7屬7種，主要包括海桐花屬(Pittosporum,1)、梔子屬(Gardenia,1)等；熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布區(qū)類型占該區(qū)熱帶分布總屬數(shù)的7.46%，包括5屬5種，主要為桉屬(Eucalyptus,1)杜英屬(Elaeocarpus,1)等；熱帶亞洲至熱帶非洲分布區(qū)類型，占該區(qū)熱帶分布總屬數(shù)的4.48%，包括3屬3種，主要為蓖麻屬(Ricinus,1)、蘆薈屬(Aloevera,1)；熱帶亞洲(印度-馬來西亞)分布區(qū)類型主要為4個變型，占該區(qū)熱帶分布總屬數(shù)的11.94%，包括8屬11種，主要包括含笑屬(Michelia,3)、構(gòu)屬(Broussonetia,1)、山茶屬(Camellia,1)等。

北溫帶分布區(qū)類型含2個變型，占該區(qū)溫帶分布總屬數(shù)的40.28%，是該區(qū)系溫帶分布中的第一大分布區(qū)系類型，包含29屬33種，主要有楊屬(Populus,1)、榆屬(Ulmus,1)、柳屬(Salix,1)等；東亞和北美洲間斷分布區(qū)類型含1個變型，占該區(qū)溫帶分布總屬數(shù)的13.89%，包含10屬16種，主要為木蘭屬(Magnolia,3)、石楠屬(Photinia,2)、皂莢屬(Gleditsia,1)等；舊世界溫帶分布區(qū)類型含2個變型，占該區(qū)溫帶分布總屬數(shù)的22.22%，包含16屬16種，主要有雪松屬(Cedrus,1)、女貞屬(Ligustrum,1)、火棘屬(Pyracantha,1)等；溫帶亞洲分布區(qū)類型占該區(qū)溫帶分布總屬數(shù)的4.17%，包括3屬3種，主要為楓楊屬(Pterocarya,1)；地中海地區(qū)、西亞至中亞分布區(qū)類型占該區(qū)溫帶分布總屬數(shù)的1.39，包括1屬1種即石榴屬(Punica,1)；東亞(東喜馬拉雅-日本)分布區(qū)類型含1個變型，占該區(qū)溫帶分布總屬數(shù)的18.06%，包含13屬13種，主要有桃葉珊瑚屬(Aucuba,1)、木瓜屬(Chaenomeles,1)、檵木屬(Loropetalum,1)等。

中國特有分布區(qū)類型屬占該區(qū)總屬數(shù)的2.86%，有4屬且均為單種屬，包括銀杏屬(Ginkgo,1)、水杉屬(Metasequoia,1)、蠟梅屬(Chimonanthus,1)、欒樹屬(Koelreuteria,1)，其中銀杏和水杉均屬于國家一級保護(hù)植物。

3 結(jié)論

(1)調(diào)查結(jié)果表明，四川師范大學(xué)校園植物物種多樣性較豐富，分布區(qū)類型多樣，地理成分較復(fù)雜。該區(qū)有種子植物78科170屬207種。中國種子植物屬所在的十五大分布類型中，該地區(qū)有13個大類，并包含13個變型和間斷分布類型。

(2)四川師范大學(xué)校園種子植物科的區(qū)系組成中，包含熱帶成分32科，占總科數(shù)的66.67%，溫帶成分15科，占總科數(shù)的31.25%，具有明顯的熱帶區(qū)系特征。屬的區(qū)系組成中，包含熱帶分布67屬，占總屬數(shù)的46.85%，溫帶分布72屬，占總屬數(shù)的50.35%，表現(xiàn)出由熱帶亞熱帶向溫帶過渡的性質(zhì)。

(3)校園植物優(yōu)勢科和優(yōu)勢屬不明顯。在科的水平上，種數(shù)大于10種以上的科僅為4科，在屬的水平上，單種屬144屬，占總屬數(shù)的84.71%，未見種數(shù)大于4種以上的屬。