福建三明11個(gè)自然保護(hù)區(qū)重點(diǎn)保護(hù)野生植物的相似性分析

朱業(yè)輝

（三明市林業(yè)局，福建 三明 365000）

物種多樣性地理格局及保護(hù)是宏觀生態(tài)學(xué)研究的優(yōu)先領(lǐng)域之一，珍稀瀕危物種的拯救、保護(hù)與研究則是保護(hù)生物學(xué)的重要內(nèi)容之一，受到生態(tài)學(xué)家的強(qiáng)烈關(guān)注[1]。因此，開展重點(diǎn)保護(hù)野生植物的研究具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。三明市作為我國(guó)南方重點(diǎn)林區(qū)，生物物種資源豐富，有維管束植物2243種，約占福建省的48%，其中有國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)珍貴樹種45種[2]。20世紀(jì)50年代以來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生產(chǎn)生活的需要，原生狀態(tài)闊葉林被采伐破壞，許多珍貴植物種類急劇減少，有的種類甚至瀕臨滅絕，致使野生植物物種多樣性漸趨降低。近年來，隨著自然保護(hù)區(qū)建設(shè)等生物多樣性工程的不斷推進(jìn)與實(shí)施，為珍稀瀕危野生植物的棲息與繁衍提供了良好的條件。本文以全國(guó)第二次野生植物資源的調(diào)查資料為基礎(chǔ)，采用聚類分析方法中的Jaccard系數(shù)，對(duì)三明市11個(gè)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)重點(diǎn)保護(hù)野生植物種類進(jìn)行地理分布相似性分析，目的在于探討該地區(qū)重點(diǎn)保護(hù)野生植物的地理分布格局，為保護(hù)珍稀瀕危植物和優(yōu)化自然保護(hù)區(qū)管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

三明市地處福建省中部，國(guó)土總面積2.29萬(wàn)km2，轄1市2區(qū)9縣，人口約287萬(wàn)。三明位于武夷山脈與戴云山脈之間，境域以中低山及丘陵為主，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖濕潤(rùn)，雨量充沛，立體氣候明顯，適合植被生長(zhǎng)。植被區(qū)劃屬于常年溫暖照葉林地帶，南嶺東部山地常綠櫧類照葉林區(qū)，植被垂直分布明顯[2]。全市建有省級(jí)以上自然保護(hù)區(qū)11個(gè)，其中國(guó)家級(jí)5個(gè)，省級(jí)6個(gè)，總面積為8.58萬(wàn)hm2、約占三明市國(guó)土面積3.7%，數(shù)量約占福建省1/3，位居福建第一。11個(gè)自然保護(hù)區(qū)簡(jiǎn)況見表1。

表1 三明市11個(gè)自然保護(hù)區(qū)簡(jiǎn)況

2 數(shù)據(jù)來源

以第二次全國(guó)重點(diǎn)保護(hù)野生植物調(diào)查結(jié)果為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[3]，統(tǒng)計(jì)三明市11個(gè)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)重點(diǎn)保護(hù)野生植物種類數(shù)量，并將所有重點(diǎn)保護(hù)野生植物在11個(gè)保護(hù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行編碼，定義有分布的編碼為1，無(wú)分布的編碼為0，建立其分布的二元狀態(tài)及二元數(shù)據(jù)列聯(lián)表[4-6]。數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果及二元列聯(lián)表分別見表2和表3。

表2 三明市11個(gè)自然保護(hù)區(qū)重點(diǎn)保護(hù)野生植物種類數(shù)量

表3 三明市11個(gè)自然保護(hù)區(qū)重點(diǎn)保護(hù)野生植物分布的二元列聯(lián)表

3 研究方法

3.1 相似性分析

為匹配系數(shù)表征各區(qū)域之間物種組成的相似性，采用Jaccard系數(shù)進(jìn)行相似性分析[4-7]。其公式為：

式中：a、b表示為每?jī)蓚€(gè)保護(hù)區(qū)內(nèi)各自的種類數(shù)，c表示每?jī)蓚€(gè)保護(hù)區(qū)所共有的物種數(shù)。SI為相似性系數(shù)，其大小反應(yīng)兩個(gè)保護(hù)區(qū)之間的種類相似度，判別標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)SI=1時(shí)，表示兩個(gè)保護(hù)區(qū)種類完全相同；當(dāng)SI≠1時(shí)，則以0.5為界；當(dāng)SI<0.5時(shí)，則兩個(gè)保護(hù)區(qū)種類存在實(shí)質(zhì)性差異；當(dāng)0.50.75時(shí)，為極相似。

3.2 物種與面積關(guān)系分析

由于11個(gè)自然保護(hù)區(qū)呈獨(dú)立的島嶼狀態(tài)，將11個(gè)保護(hù)區(qū)的面積及其重點(diǎn)保護(hù)野生植物種數(shù)列成11個(gè)數(shù)據(jù)，采用對(duì)數(shù)函數(shù)擬合的線性方程lgS=lgC+2lgA（式中：S 為物種數(shù)，A 為面積，c、z為常數(shù)，下同）進(jìn)行回歸分析，再將上述公式轉(zhuǎn)換成冪函數(shù)S=C×A2，得出島嶼效應(yīng)物種-面積模型[8-9]。相關(guān)性分析的顯著性檢驗(yàn)采用SPSS軟。

4 結(jié)果與分析

4.1 重點(diǎn)保護(hù)野生植物的物種組成與分布

由表2可以得知，三明市11個(gè)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)共調(diào)查發(fā)現(xiàn)有重點(diǎn)保護(hù)野生植物52種，分屬于26科41屬。國(guó)家Ⅰ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物5種，國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物19種，省級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物16種，國(guó)家和省級(jí)指定調(diào)查野生植物12種。就重點(diǎn)保護(hù)野生植物種的絕對(duì)數(shù)而言，除牙梳山保護(hù)區(qū)較少（僅7科8屬9種）外，其他各保護(hù)區(qū)數(shù)量均在10種以上，其中君子峰保護(hù)區(qū)種類最多，有25種；其次為天寶巖和閩江源，各有24種。就重點(diǎn)保護(hù)野生植物科的分布而言，最多的閩江源保護(hù)區(qū)科數(shù)是最少的蓮花山保護(hù)區(qū)的2.7倍。就重點(diǎn)保護(hù)野生植物屬的分布而言，最多的天寶巖、閩江源保護(hù)區(qū)是最少的蓮花山與牙梳山保護(hù)區(qū)的2.6倍?？偟膩砜矗攸c(diǎn)保護(hù)植物不均勻分布于各保護(hù)區(qū)，與省級(jí)自然保護(hù)區(qū)相比，國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的物種資源較為豐富，在科、屬、種水平上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

4.2 不同保護(hù)區(qū)重點(diǎn)保護(hù)野生植物相似性分析

按照前文所述研究方法，對(duì)表3中所列的重點(diǎn)保護(hù)野生植物在11個(gè)自然保護(hù)區(qū)分布的二元列聯(lián)表數(shù)據(jù)，運(yùn)用系統(tǒng)聚類的Jaccard系數(shù)進(jìn)行相似性系數(shù)計(jì)算，結(jié)果見表4，由表可以看出：11個(gè)自然保護(hù)區(qū)在共有種數(shù)方面，以龍棲山與閩江源的共有種數(shù)最高，有17種；其次為龍棲山與君子峰、君子峰與天寶巖，有16種。共有種數(shù)量最少的是牙梳山與格氏栲，僅有4種。在相似性方面，龍棲山與閩江源，君子峰與九阜山，羅卜巖與蓮花山，蓮花山與九阜山，龍棲山與峨嵋峰，龍棲山與君子峰的區(qū)系相似度較高，相似系數(shù)分別為 0.5862、0.5556、0.5263、0.5263、0.5185、0.5161；蓮花山與牙梳山之間的相似系數(shù)為0.5，其他保護(hù)區(qū)之間的相似性系數(shù)均小于0.5，即各保護(hù)區(qū)之間的種類存在實(shí)質(zhì)性差異，其中尤以閩江源與格氏栲之間的相似度最低，相似性系數(shù)只有0.1875。

表4 三明市11個(gè)自然保護(hù)區(qū)重點(diǎn)保護(hù)野生植物共有種數(shù)及區(qū)系相似性系數(shù)

4.3 重點(diǎn)保護(hù)植物的物種數(shù)與保護(hù)區(qū)面積的關(guān)系

通過對(duì)11個(gè)自然保護(hù)區(qū)的面積及各區(qū)內(nèi)重點(diǎn)保護(hù)野生植物的種數(shù)取對(duì)數(shù)，并進(jìn)行回歸分析，得出保護(hù)區(qū)面積與植物種數(shù)的關(guān)系見表5和表6。

表5 三明市11個(gè)自然保護(hù)區(qū)與重點(diǎn)保護(hù)野生植物種數(shù)的關(guān)系

由表5和表6可以得知，lgS=1.023+0.127lgA，S=1.023A0.127，F(xiàn) 檢驗(yàn)值為 3.039，P=0.115。 回歸模型顯示，隨著自然保護(hù)區(qū)面積的變大，重點(diǎn)保護(hù)野生植物的種數(shù)數(shù)量相應(yīng)增多，這符合通常的物種數(shù)量和面積的關(guān)系。

表6 回歸分析結(jié)果

5 結(jié)論

（1）三明市省級(jí)以上自然保護(hù)區(qū)內(nèi)共調(diào)查發(fā)現(xiàn)有重點(diǎn)保護(hù)野生植物26科41屬52種；各保護(hù)區(qū)內(nèi)的重點(diǎn)保護(hù)植物呈現(xiàn)不均勻分布，國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)在科屬種水平上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其中以君子峰保護(hù)區(qū)的種類最多，有25種。

（2）三明市11個(gè)自然保護(hù)區(qū)中，龍棲山與閩江源、君子峰與九阜山、羅卜巖與蓮花山、蓮花山與九阜山、龍棲山與峨嵋峰、龍棲山與君子峰、蓮花山與牙梳山之間表現(xiàn)為中等相似，其他各保護(hù)區(qū)之間重點(diǎn)保護(hù)野生植物的相似度較低，出現(xiàn)這種結(jié)果的原因與地理位置及面積大小有一定關(guān)系。

（3）根據(jù)有關(guān)學(xué)者的研究結(jié)論：不同的z值對(duì)應(yīng)著3個(gè)等級(jí)，即生物地理區(qū)之間（0.5-1.0），生物地理區(qū)內(nèi)（0.2-0.49），島嶼或隔離生境斑塊（0.1-0.19）。本研究中的z值為0.127，介于0.1-0.19之間，屬于島嶼或隔離生境斑塊。

建立和擴(kuò)大自然保護(hù)區(qū)，是對(duì)重點(diǎn)保護(hù)野生植物等生物資源進(jìn)行就地保護(hù)最有效的手段和途徑。因此建議，對(duì)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的重點(diǎn)保護(hù)野生植物自然分布比較集中的區(qū)域，通過調(diào)整保護(hù)區(qū)總體規(guī)劃功能區(qū)，盡可能將其區(qū)劃進(jìn)核心區(qū)或緩沖區(qū)，實(shí)行絕對(duì)保護(hù)。對(duì)自然保護(hù)區(qū)界外調(diào)查發(fā)現(xiàn)的重點(diǎn)保護(hù)野生植物分布區(qū)，繼續(xù)通過新建或擴(kuò)建自然保護(hù)區(qū)或自然保護(hù)小區(qū)，采取就地保護(hù)措施，進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。