海南保亭縣濕地維管植物種類和區(qū)系組成特征

何彥巧，楊澤秀，宋希強，方贊山，劉慧蘭，陳時云

（1.海南大學 熱帶特色林木花卉遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新教育部重點實驗室，海南 ?？?570228；2.海南大學 園藝學院，海南 ?？?570228；3.海南省珠峰林業(yè)生態(tài)研究所，海南 ?？?570200；4.保亭苗族黎族自治縣林業(yè)局，海南 保亭 572300）

根據(jù)拉姆薩爾公約將濕地定義為：人工的或天然的，永久的或暫時的，咸水或淡水的水域或沼澤，包括不超過6 m 深的淺水海域，水域或沼河岸及海岸線[1]。濕地與森林、海洋一起并稱為全球三大生態(tài)系統(tǒng)。具有調(diào)節(jié)氣候、凈化水質(zhì)、維護生物多樣性等重要的功能，是人類最重要的生存環(huán)境之一[2-6]。濕地植物泛指生長在濕地環(huán)境中的植物，是濕地生態(tài)系統(tǒng)中主要的初級生產(chǎn)者[7-9]，維持和承載著濕地生態(tài)系統(tǒng)的各種物理過程及生物功能，參與濕地生態(tài)功能的發(fā)揮[9]。濕地植物的多樣性能綜合反映濕地生態(tài)環(huán)境的基本特點和功能特性，是衡量濕地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量高低的重要指標[10]。自2010 年海南國際旅游島和2018 年自由貿(mào)易港建設(shè)以來，海南省各地進入城市化快速發(fā)展時期，人民生活水平提高的同時自然環(huán)境也遭到了人為破壞，濕地生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性降低。濕地植物的合理保護與利用成為社會各界研究的重點。近年來，海南省沿海地區(qū)如海口市、東方市、三亞市等地區(qū)相關(guān)的研究較多，海南省中部地區(qū)六市縣（定安縣、屯昌縣、瓊中縣、保亭縣、白沙縣、五指山市）的經(jīng)濟相對比較落后，濕地相關(guān)調(diào)查較少，其中僅瓊中縣、五指山市做過較為詳細調(diào)查，而保亭縣地處海南中部重要生態(tài)區(qū)，對于濕地植物相關(guān)研究較少，因此對保亭縣濕地植物資源的調(diào)查與分析對于保亭縣濕地植物多樣性保護、濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復、濕地植物資源可持續(xù)利用以及社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展等具有重要意義。

1 研究區(qū)概況

保亭黎族苗族自治縣（以下簡稱保亭縣）位于海南省中部地區(qū)，18°23′～ 18°53 ′ N，109°21′～ 109°48′ E，東接陵水縣，南鄰三亞市，西連三亞市、樂東縣，北依五指山市、瓊中縣。屬典型的熱帶季風氣候，熱量豐富，年平均氣溫21.6～ 24.5℃，冬季溫暖如春，夏無酷暑。雨量充沛，年平均降水量在1 800～ 2 300 mm。獨特的氣候條件使得保亭縣森林植被覆蓋率較高，全縣土地總面積115 324 hm2，現(xiàn)有森林面積96 872 hm2，占比達到84%，植被資源極其豐富。土壤屬山地磚紅壤，分為山地黃壤、山地赤紅壤、磚紅壤和水稻土4 個土系，有8 個亞類、35 個土屬、140 個土種。由于地處海南島內(nèi)陸，地勢總體上北高南低，東北隅和西北隅山脈連綿，峰巒疊嶂，大部分地區(qū)由中山構(gòu)成，較海南島沿海地區(qū)高，濕地類型與海南島沿海地區(qū)有所不同，以河流和水庫居多，有稀疏沼澤濕地。濕地總面積（不含水稻田）約1 787.56 hm2，其中天然濕地面積894.34 hm2，占保亭縣濕地面積的49.97%；人工濕地面積為893.22 hm2，占保亭縣濕地面積的50.03%。

2 調(diào)查方法

2018 年6-10 月。采用實地調(diào)查方法，對保亭縣濕地維管植物進行線路調(diào)查。布局方法采用路線間隔法和區(qū)域控制法相結(jié)合，在地形和植被變化比較規(guī)則、植物資源分布比較明顯的區(qū)域采用路線間隔法，對于調(diào)查區(qū)域地形復雜、植被類型多樣植物資源分布不均勻的地方可采用區(qū)域控制法。調(diào)查范圍包括面積為2 hm2以上的自然濕地、人工濕地，其中河流濕地調(diào)查范圍為平均寬度10 m 以上，連續(xù)長度3 km 以上。以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位，通過衛(wèi)星影像、無人機航拍、手持機GPS 以及手機APP進行具體定位并制定路線，現(xiàn)場記錄植物種類、高度、蓋度、群落組成、生境特點等；現(xiàn)場無法鑒別的，采集植株制作標本，依據(jù)《中國植物志》[11]、《廣東植被》[12]、《海南植物志》[13]、《海南植物名錄》[14]等鑒定植物種類；通過野外調(diào)查與室內(nèi)分析統(tǒng)計，整理出保亭縣濕地維管植物名錄。

圖1 調(diào)查區(qū)位示意圖Figure 1 Surveyed location

3 結(jié)果分析

3.1 濕地植物物種組成

本次調(diào)查共記錄到濕地維管植物134 科426 屬641 種（表1）。其中，蕨類植物33 種，隸屬20 科24 屬，占5.15%；裸子植物3 種，隸屬2 科2 屬，占0.47%；被子植物605 種，隸屬112 科400 屬，占94.38%，被子植物是保亭濕地植物的重要組成部分。與同為海南省內(nèi)陸瓊中縣濕地維管植物種類相比，瓊中縣濕地共記錄到維管植物125 科411 屬578 種[15]，保亭縣濕地生物多樣性較為豐富，可能原因是保亭縣濕地面積1 787.56 hm2，所占土地面積的比例大，地形多變，有山地、丘陵、臺地、河谷等，垂直分布差異明顯等。

表1 保亭濕地植物物種組成Table 1 Plant species composition in wetlands of Baoting

3.2 珍稀保護植物

根據(jù)相關(guān)參考文獻[11-14]，共記錄野生保護植物14 種，其中國家一級保護野生植物有1 種，為海南蘇鐵Cycas hainanensis；國家二級保護野生植物有4 種，為水蕨Ceratopteris thalictroides，苦梓Gmelina hainanensis，蝴蝶樹Heritiera parvifolia，海南梧桐Firmiana hainanensis；海南省省級重點保護有9 種，為見血封喉Antiaris toxicaria，蕉木Chieniodendron hainanense，白桂木Artocarpus hypargyreus，細子龍Amesiodendron chinense，海南暗羅Polyalthia lauii，崖藤Albertisia laurifolia，海南大風子Hydnocarpus hainanensis，丁公藤Erycibe obtusifolia，火焰蘭Renanthera coccinea。

3.3 生長型分析

植物生活型是植物在長期適應環(huán)境過程中所形成的并在外貌上反映出來的植物類型[16]。參考《中國植被》[17]分類系統(tǒng)，將保亭縣濕地植物劃分為喬木、灌木、草本、藤本4 種生活型，其中喬木有167 種，占26%；灌木158 種，占25%；草本植物233 種，占36%；藤本植物83 種，占13%。保亭縣濕地植物中草本植物占比最大，藤本植物占比處于劣勢。

3.3.1 喬木 保亭縣濕地邊緣的喬木作為熱帶季雨林的重要組成部分，多以熱帶常綠樹種為主，構(gòu)成本區(qū)系的表征科有大戟科Euphorbiaceae，桑科Moraceae，梧桐科Sterculiaceae，蝶形花科Fabaceae。常見樹種有滑桃樹Trevia nudiflora，海南紅豆Ormosia pinnata，黃葛榕Ficus virens，高山榕F.altissima，假蘋婆Sterculia lanceolata，見血封喉等，均為本地區(qū)天然次生林的優(yōu)勢樹種，共同構(gòu)成常綠季雨林。

3.2.2 灌木 次生灌叢在河流沿岸和水庫邊緣分布較多，其中以假魚骨木Psydrax dicocca，白背葉Mallotus apelta，九節(jié)Psychotria rubra，白飯樹Flueggea virosa，鯽魚膽Maesa perlarius，菝葜Smilax china等構(gòu)成林下灌木優(yōu)勢群落；狹葉山礬Symplocos angustifolia，水柳Salix warburgii，水竹蒲桃Syzygium fluviatile，細脈蒲桃S.euphlebium，藤構(gòu)Broussonetia kaempferivar.australis等是水邊灌叢的主要成分。

3.3.3 草本植物 草本植物達233 種，在四種類型中所占比重最大，以多年生草本植物為主。在233 種草本植物中，以菊科（23 種）Compositae，蓼科（9 種）Polygonaceae，蝶形花科（9 種），禾本科（17 種）Gramineae，姜科（9 種）Zingiberaceae，茜草科（9 種）Rubiaceae，鴨跖草科（8 種）Commelinaceae 種類居多。優(yōu)勢群落有耳草屬Hedyotis群叢、鳳尾蕨屬Pteris群叢、茄屬Solanum群叢、蓼屬Polygonum群叢、斑茅Saccharum arundinaceum群叢、鴨跖草Commelina communis群叢、馬齒莧Portulaca oleracea群叢等，主要分布在河流淺灘、河岸邊緣或水庫護坡湖畔等區(qū)域。常見草本植物有含羞草Mimosa pudica，水油甘Phyllanthus rheophyticus，豬屎豆Crotalaria pallida等；濕生草地常見植物有毛蓼Polygonum barbatum，半邊旗Pteris semipinnata，閉鞘姜Costus speciosus，閉花耳草Hedyotis cryptantha，酢漿草Oxalis corniculata，水蓼Polygonum hydropiper等。

3.3.4 藤本植物 藤本植物為其它生活型植物群落的伴生種，分布于各類型群落中，其中倒地鈴Cardiospermum halicacabum，厚葉崖爬藤Tetrastigma pachyphyllum，赤蒼藤Erythropalum scandens，蛇泡筋Rubus cochinchinensis，牛眼馬錢Strychnos angustiflora為優(yōu)勢種，分布于河岸邊次生林下或濕生灌木叢中。

3.4 區(qū)系分析

3.4.1 科的分布區(qū)類型 參考《世界種子植物科的分布區(qū)類型系統(tǒng)》[18]保亭縣濕地維管植物134 科可劃分為8個類型和6 個變型（表2），將其歸并為世界分布（第1 類）、熱帶分布（第2 至第7 類）、溫帶分布（第8至第14 類）3 大類。其中世界分布35 科，占保亭縣濕地區(qū)系總科數(shù)的26.12%，其代表科有禾本科，茜草科，莎草科Cyperaceae，蝶形花科，菊科，?？疲た?，唇形科Labiatae，旋花科Convolvulaceae，玄參科Scrophulariaceae等。保亭縣濕地植物以熱帶、亞熱帶分布科為主，熱帶分布有90 科，占保亭縣濕地植物區(qū)系總科數(shù)的67.16%。在熱帶分布科中，主要是泛熱帶分布類型及其變型，共有72 科，占53.73%，是占比例最大的類型，其優(yōu)勢科有大戟科，茜草科，梧桐科，含羞草科Mimosaceae，蕓香科Rutaceae，番荔枝科Annonaceae，樟科Lauraceae，錦葵科Malvaceae，天南星科Araceae 等。在溫帶分布科中，主要是北溫帶分布類型及其變型，共有9 科，占6.72%。從科的地理成分所占的比例可知，在科級水平上，保亭縣濕地植物區(qū)系以熱帶性科占絕對優(yōu)勢，而且大部分表征科也均為熱帶性科，這與該地區(qū)處于熱帶的地理位置相符合。3.4.2 屬的分布區(qū)類型 根據(jù)《中國種子植物屬的分布區(qū)類型》[19]將保亭縣濕地維管植物426 屬劃分為12 個類型和14 個變型（表3），可歸并為世界分布、熱帶分布、溫帶分布和中國特有分布4 大類。其中，世界分布共有17 屬，占保亭濕地區(qū)系總屬數(shù)的3.99%，主要有蓼屬、莎草屬Cyperus、懸鉤子屬Rubus、茄屬等，生活型均為草本或藤本，占比較小。熱帶分布屬共有381 屬，占保亭濕地區(qū)系總屬數(shù)的89.44%，以泛熱帶分布屬和熱帶亞洲（即熱帶東南亞至印度-馬來，太平洋諸島）分布屬及其變型為主，其中泛熱帶分布類型及其變型共有125屬，占29.34%，是保亭濕地區(qū)系熱帶分布屬的第一大分布類型，這些屬所含的種類在植物群落中起著重要的作用，優(yōu)勢種群喬木層有榕屬Ficus，決明屬Cassia，合歡屬Albizia，柿屬Diospyros，林下和林間常見灌叢有薯蕷屬Dioscorea，山黃麻屬Trema，紫金牛屬Ardisia，山柑屬Capparis等。溫帶分布共有27 屬，占保亭濕地區(qū)系總屬數(shù)的6.34%，以北溫帶分布屬及其變型、東亞及北美間斷分布屬和東亞分布屬及其變型為主，其中東亞及北美洲間斷分布有11 屬，占2.58%，是溫帶分布屬種數(shù)量最多的分布區(qū)，重要的屬有山螞蝗屬Desmodium，白花菜屬Cleome，楤木屬Aralia。中國特有屬在該區(qū)有1 屬，占保亭濕地區(qū)系總屬數(shù)的0.23%，僅有蕉木屬Oncodostigma。

表2 保亭濕地維管植物科的分區(qū)類型和變型Table 2 Distribution types and subtypes of families of vascular plant in wetlands of Baoting

表3 保亭濕地維管植物屬的分區(qū)類型統(tǒng)計和變型Table 3 Distribution types and subtypes of genera of vascular plants in wetlands of Baoting

4 結(jié)論與討論

保亭縣濕地植物資源豐富，共有濕地維管植物641 種，隸屬于134 科426 屬，分別占海南省科屬種總數(shù)的55.14%，22.48%，10.62%，表現(xiàn)出濕地植物物種多樣性豐富的特征，其中珍稀物種有14 種，物種特色鮮明。將保亭縣濕地植物分為喬木、灌木、草本和藤本4 種生長型，其中草本植物233 種，在四種類型中所占比重最大，居優(yōu)勢地位。4 種類型植物占比體現(xiàn)出保亭縣植物區(qū)系具有一定的完整性，但由于海南島脫離大陸時間較晚，地理位置靠近大陸且山峰海拔不高，加上近年來人為因素的影響，保亭縣濕地群落結(jié)構(gòu)較為單一，同質(zhì)化現(xiàn)象嚴重。

濕地植物區(qū)系的地理成分是根據(jù)植物的現(xiàn)代地理分布而定的，它對植物學尤其對植物系統(tǒng)發(fā)生的研究，以及生物多樣性保護、植物資源合理利用、建設(shè)生態(tài)文明等方面均具有不言而喻的意義[20-21]。保亭縣濕地植物區(qū)系具有地理成分復雜多樣，物種多樣性高、熱帶成分占絕對優(yōu)勢等特征，其中分布典型的熱帶科有茜草科、梧桐科、番荔枝科、大戟科、天南星科等，既包含一些典型的熱帶科屬，也有在少數(shù)系統(tǒng)發(fā)育上相對較為原始的科屬；溫帶成分所占比例較小[19]，這與保亭所處海南島南部內(nèi)陸的地理位置相吻合。對比海南島北部、南部沿海以及中部地區(qū)植物區(qū)系組成，表明海南島不同區(qū)域植物區(qū)系主要由熱帶、亞熱帶成分組成，呈現(xiàn)出與中國華南大陸的共源性，帶有明顯的熱帶邊緣性質(zhì)，為中國華南植物區(qū)系與亞洲熱帶雨林的過渡類型[22-23]。

保亭縣地處海南島中部，獨特的氣候條件和地理位置孕育了多樣的濕地植物，種類較為豐富。由于對濕地資源的保護意識淡薄，濕地植物的人為破壞仍較為嚴重，保亭縣濕地生態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)較為脆弱。通過對保亭縣濕地植物資源的調(diào)查，掌握濕地植物資源信息，制定因地制宜的保護措施，有利于維護濕地生態(tài)系統(tǒng)的多樣性與穩(wěn)定性，實現(xiàn)濕地資源的可持續(xù)利用與發(fā)展。