海壇島6 座山體維管束植物物種組成分析

白珮珮，魏凱，何雅琴，史曉潔，鄧傳遠(yuǎn)

福建農(nóng)林大學(xué)園林學(xué)院，福建 福州 350002

海島是指散布于海洋中面積不小于500 m2的小塊陸地[1]，在四面環(huán)水在高潮時(shí)高于水面自然形成的陸地區(qū)域。海壇島作為我國(guó)第五大島、福建第一大島，擁有陸地和海洋兩種氣候特點(diǎn)，作為一類特殊的生態(tài)系統(tǒng)，獨(dú)特的氣候條件和地理隔離的特點(diǎn)，造成海島生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性差。海島植被物種組成區(qū)別于大陸，為人類提供了不同于陸地的植物資源。海壇島環(huán)境惡劣，植物生長(zhǎng)面臨威脅，了解海壇島植物資源及物種組成情況，可以更加有效的對(duì)海島植被進(jìn)行保護(hù)和利用，使海島生態(tài)系統(tǒng)得到持續(xù)發(fā)展。

1 研究區(qū)域概況

海壇島是平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)的主島，面積324.12 km2，為全國(guó)第五大島、福建第一大島。海壇島陸域呈南北長(zhǎng)條狀，地勢(shì)南北高、中部低。島中部為海積與風(fēng)積平原、海灘地；北部、南部為丘陵、臺(tái)地。海壇島多年平均氣溫為19.4 ℃，多年年平均相對(duì)濕度為84%，多年平均降水量為1 192.6 mm，多年平均風(fēng)速為9.0 m·s-1，空氣濕度大且含鹽量大；土壤以紅壤、風(fēng)沙土和鹽土為主，土壤貧瘠；主要植被類型以針葉林、常綠闊葉林、針葉混交林、灌草叢4 個(gè)植被型，由于海壇島全年海陸風(fēng)頻繁，年均風(fēng)速大，海島上植物生長(zhǎng)狀況惡劣，建群種以臺(tái)灣相思（Acacia confusa）、木麻黃（Casuarina equisetifolia）、黑松（Pinus thunbergii）等為主。本文選取海島上臨海山體和內(nèi)陸山體進(jìn)行植物調(diào)查，臨海山體有北山、帝仔山、白犬山、天大山、后山，中部?jī)?nèi)陸山體西樓山，6 座山體主要以臺(tái)灣相思林、木麻黃林、黑松林及灌叢等植被類型組成。

2 研究方法

在2018年5—9月份，采用樣線法對(duì)6 座山體進(jìn)行植物資源調(diào)查，采用環(huán)形樣線法和十字樣線法相結(jié)合，共設(shè)置樣線18 條，樣線調(diào)查時(shí)對(duì)植物進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鑒定，對(duì)于無法鑒定的物種要采集標(biāo)本、拍攝照片，咨詢專家或參考《中國(guó)植物志》、《中國(guó)高等植物圖鑒》、《福建植物志》等。

植物功能性狀選擇植物生長(zhǎng)型、葉、花、果等方面的功能性狀進(jìn)行分析。

生長(zhǎng)型：根據(jù)陳有民[2]對(duì)植物生長(zhǎng)類型的劃分，分為喬木、灌木、草本、藤本。

葉型：劃分為單葉、復(fù)葉。

葉級(jí)：分為大型葉、中型葉、小型葉、微型葉。

葉被毛：劃分為被毛、無被毛。

葉緣：劃分為全緣葉、非全緣葉。

花期：按照開花時(shí)間長(zhǎng)短劃分為短（1月）、中（2—3月）、長(zhǎng)（4月以上）。

果實(shí)類型：按照樓爐煥[3]的劃分標(biāo)準(zhǔn)，分為蒴果、瘦果、核果、漿果、穎果、莢果、蓇葖果、梨果等。

3 結(jié)果與分析

3.1 植物種類組成分析

本次6 座山體共調(diào)查到維管束植物87 科221 屬267 種，其中蕨類植物（秦仁昌系統(tǒng)，1978）11 科11 屬12 種，分別占科、屬、種數(shù)的12.64%、4.98%、4.49%；裸子植物（鄭萬鈞系統(tǒng)，1978）2 科2 屬2 種，分別占科、屬、種的2.30%、0.90%、0.75%；被子植物（恩格勒系統(tǒng)，1964）74 科208 屬253 種，分別占科、屬、種的85.06%、94.12%、94.76%。

在海壇島調(diào)查的6 座山體中，含有10 種及其以上的科有6 科，占總科的6.90%，分別為菊科（Compositae）（28 屬33 種）、禾本科（Gramineae）（16 屬18 種）、豆 科（Leguminosae）（14 屬16 種）、?？疲∕oraceae）（5 屬11 種）、薔薇科（ Rosaceae） （ 8 屬 10 種 ） 、 大 戟 科（Euphorbiaceae）（6 屬10 種）。含有5-9 種的科有7 個(gè)，占總科的8.05%，分別是馬鞭草科（Verbenaceae）（7 屬8 種）、百合科（Liliaceae）（7 屬7 種）、傘 形 科（Umbelliferae）（6 屬7 種）、莧科（Amaranthaceae）（4 屬6 種）、唇形科（Labiatae）（5 屬5 種）、十字花科（Cruciferae）（4 屬5 種）、錦葵科（Malvaceae）（4 屬5 種）。含有2-4 種的科有29 個(gè)，占總科數(shù)的33.33%，主要有茜草科（Rubiaceae）（4 屬4 種）、蕓香科（Rutaceae）（3 屬4 種）、桃金娘科（Myrtaceae）（3 屬4 種）、茄科（Solanaceae）（2 屬4 種）、藜科（Chenopodiaceae）（2 屬4 種）、旋花科（Convolvulaceae）（3 屬3 種）等。僅含有一種的科有45 個(gè)，占總科數(shù)的51.72%，有海金沙科（Lygodiaceae）、蕨科（Pteridiaceae）、里白科（Gleicheniaceae）、中國(guó)蕨科（Sinopteridaceae）、商陸科（Phytolaccaceae）、木麻黃科（Casuarinaceae）、葫蘆科（Cucurbitaceae）、胡頹子科（Elaeagnaceae）、堇菜科（Violaceae）等（見表1）。

表1 海壇島6 座山體植物科級(jí)別統(tǒng)計(jì)Tab.1 Statistics of plant families in six mountains of Haitan Island

海壇島6 座山體植物資源中，區(qū)域單種科有45 科，占比最大為51.72%，含10 種以上的科僅有6 種占比為6.90%，優(yōu)勢(shì)科為菊科、禾本科、豆科等，這可能是因?yàn)榫湛?、禾本科和豆科都是世界性分布大科。菊科常見的植物有假還陽參（Crepidiastrum lanceolatum）、絡(luò)石（Trachelospermum jasminoides）、鬼針草（Bidens pilosa）、飛蓬（Erigeron acer）；禾本科常見的植物有芒（Miscanthus sinensis）、狗牙根（Cynodon dactylon）、狗尾草（Setaria viridis）、鋪地黍（Panicum repens）等；豆科常見的植物有臺(tái)灣相思（Acacia confusa）、胡枝子（Lespedeza bicolor）、草木犀（Melilotus officinalis）等。

3.2 植物功能性狀分析

對(duì)海壇島6 座山體植物進(jìn)行植物功能性狀統(tǒng)計(jì)分析（見表2）。6 座山體植物生活型中草本占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，占比達(dá)62.06%，其次是灌木，占比為16.21%。喬木和藤本僅占到13.04%、8.07%。這是可能是因?yàn)楹u土壤貧瘠，不適宜高大喬木生存，草本植物具有較強(qiáng)的生存能力，能夠快速繁殖發(fā)育；另外海島上風(fēng)大且頻繁，較高大的喬木不適應(yīng)在海島上生存，草本植物具有選擇的生活史對(duì)策，具有較強(qiáng)的表型可塑性，能夠較好適應(yīng)海島不同環(huán)境[4]。葉級(jí)主要以小型葉為主，占比高達(dá)61.35%，其次是中型葉和微型葉，大型葉和巨型葉占比最小，僅為1.99%和0.40%。小型葉占比大反映了亞熱帶常綠闊葉林的性質(zhì)。葉被毛比例為較大，為55.73%，葉緣以非全緣占比較大，為54.12%，這些可能是因?yàn)樾⌒腿~、葉被毛、葉緣非全緣能夠更好適應(yīng)海島特殊的環(huán)境（風(fēng)多、鹽霧、干旱）?；ㄆ陂L(zhǎng)（4月以上）占比達(dá)到53.75，花期中（2—3月）比例為41.90%，花期短的（1 個(gè)月）僅有4.35%，花期較長(zhǎng)能夠提高物種的繁殖競(jìng)爭(zhēng)力，更好適應(yīng)惡劣環(huán)境[5]。果實(shí)以蒴果、瘦果、核果、漿果等為主，占比達(dá)到67.19%。果實(shí)類型是植物對(duì)環(huán)境條件長(zhǎng)期適應(yīng)進(jìn)化的結(jié)果，不同的植物果實(shí)類型能夠反應(yīng)植物生長(zhǎng)環(huán)境[6]，其傳播機(jī)制大不相同[7]。在占比較大的果實(shí)類型中，蒴果和瘦果一般借助風(fēng)力、水流等非生物因素進(jìn)行傳播。

3.3 入侵植物分析

外來入侵植物成為繼棲息地破壞之外導(dǎo)致生物多樣性受到威脅的第二大因素。海島自身環(huán)境條件十分惡劣，對(duì)植物生長(zhǎng)造成一定威脅，外來入侵植物更加擠壓了本地植物的生存空間和其他資源。根據(jù)中國(guó)外來入侵植物信息系統(tǒng)[8-9]公布的中國(guó)入侵植物名錄，海壇島6 座山體外來入侵植物有32 種，占總物種數(shù)的11.99%。入侵植物有土荊芥（Chenopodium ambrosioides）、鉆葉紫菀（Aster subulatus）、藿香薊（Ageratum conyzoides） 、 假 臭 草（Praxelis clematidea）、馬纓丹（Lantana camara）、白花鬼針 草（Bidens pilosa） 、 賽 葵（Malvastrum coromandelianum）、喜旱蓮子草（Alternanthera philoxeroide）、一年蓬（Erigeron annuus）等。其中屬于惡性入侵[10]的植物有土荊芥、鉆葉紫菀、藿香薊等，對(duì)海壇島生物多樣性造成了潛在威脅。

表2 海壇島6 座山體植物功能性狀統(tǒng)計(jì)Tab.2 Statistics of plant functional characteristics in six mountains of Haitan Island

4 討論

海壇島6 座山體共有維管束植物87 科221 屬267 種，其中優(yōu)勢(shì)科有菊科、禾本科、豆科等，區(qū)域單種科占比最大，高達(dá)51.72%。相較于大陸，適合海壇島的植物種類生存可能受到了一定的限制[11]。

海壇島植物生長(zhǎng)型以草本為主，可能是由于海壇島處于臺(tái)灣海峽，全年島上風(fēng)多且風(fēng)速相對(duì)較大，土壤貧瘠鹽漬化嚴(yán)重，草本具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，相較于喬木和灌木能夠較好適應(yīng)海島惡劣環(huán)境，這與黃柳菁[12]、張堅(jiān)強(qiáng)[13]的研究相吻合。海壇島植物以小型葉、葉被毛、葉緣非全緣為主，這可能是因?yàn)楹u植物的小型葉減少植物在海風(fēng)中受力面積；葉被毛可以減少葉片水分蒸騰[12]；非全緣葉相對(duì)于全緣葉更適宜在相對(duì)干燥的環(huán)境下生長(zhǎng)[13-14]。這些特征可能都是為了適應(yīng)海島多風(fēng)、干燥的生境。海壇島植物花期都相對(duì)較長(zhǎng)，短花期植物僅占4.35%，花期長(zhǎng)能夠提高植物繁殖率[15]；果實(shí)類型以蒴果、瘦果等以風(fēng)媒傳播的果實(shí)類型為主。這些特征都可能都是植物為適應(yīng)海島的惡劣環(huán)境。