廣東白灣省級自然保護(hù)區(qū)維管植物區(qū)系研究

陳先孝 余圣斌 向偉龍

摘 要：廣東清新白灣省級自然保護(hù)區(qū)位于廣東省中部偏北區(qū)域，是廣東省唯一以石灰?guī)r山地森林生態(tài)系統(tǒng)為主要保護(hù)對象的省級自然保護(hù)區(qū)。調(diào)查結(jié)果表明：廣東白灣省級自然保護(hù)區(qū)野生維管植物共156科472屬733種，其中蕨類植物23科41屬66種，種子植物133科431屬667種。蕨類植物熱帶成分30屬，占保護(hù)區(qū)非世界分布屬的88.23%，熱帶成分屬占有絕對優(yōu)勢;種子植物熱帶成分259屬，占保護(hù)區(qū)非世界分布屬的66.41%，熱帶成分屬占優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：廣東白灣自然保護(hù)區(qū);植物區(qū)系;分布區(qū)類型

中圖分類號 S759.9;S718 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2021）16-0027-05

Study on Vascular Plant Flora of Baiwan Provincial Nature Reserve in Guangdong Province

CHEN Xianxiao et al.

（Guangdong Qingxin Baiwan Provincial Nature Reserve Management Office， Qingyuan 511800， China）

Abstract： Qingxin Baiwan provincial nature reserve， located in the north-central part of Guangdong Province， is the only provincial nature reserve with Limestone Mountain forest ecosystem as its main protected object. There are 733 species belonging to 472 Genera and 156 families， including 66 species belonging to 41 Genera and 23 families， and 667 species belonging to 431 Genera and 133 families of ferns. The tropical composition of 30 Genera is 88.23% of the non-world genera in the FERNS， and the tropical composition of 259 Genera of seed plants is 66.41% of the non-world genera， and the tropical composition is dominant.

Key words： Baiwan Nature Reserve; Flora; Distribution

廣東清新白灣省級自然保護(hù)區(qū)成立于2008年，總面積7219.1hm2，屬森林生態(tài)系統(tǒng)類型保護(hù)區(qū)，區(qū)內(nèi)物種資源豐富，森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為積極開展生物多樣性評估、珍稀物種評價保護(hù)、自然保護(hù)區(qū)建設(shè)基礎(chǔ)理論研究與應(yīng)用等工作，2018年11月至2020年12月，筆者通過3年的摸底調(diào)查，結(jié)合前期考察資料[1-4]，對白灣保護(hù)區(qū)內(nèi)植物區(qū)系進(jìn)行統(tǒng)計分析，為白灣保護(hù)區(qū)生物多樣性保護(hù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 自然保護(hù)區(qū)概況 廣東清新白灣省級自然保護(hù)區(qū)位于廣東省清遠(yuǎn)市清新區(qū)北部，地理坐標(biāo)為112°43?03?～112°49?06?E、24°10?40?～24°19?04?N，東北與英德市相連，西北與陽山縣接壤，南部為清新區(qū)石潭鎮(zhèn)。保護(hù)區(qū)為典型的巖溶地地貌，亦稱喀斯特地貌，區(qū)內(nèi)最高峰為雪頂，海拔833.5m，最低海拔為南部西村山口，僅101.0m;保護(hù)區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，光熱充足，雨量充沛，森林覆蓋率91%，屬于森林生態(tài)系統(tǒng)型保護(hù)區(qū)。

1.2 研究方法

1.2.1 調(diào)查方法 喀斯特地貌是一種特殊的脆弱生境，它存在著石漠化、干旱巖溶、土地貧瘠、高鈣、高pH值等限制性因素[5]。區(qū)內(nèi)大小石灰?guī)r山峰林立，山峰坡度陡峭，地表被大小山峰、洼地、溶洞切割得支離破碎，無法嚴(yán)格參照鄒發(fā)生、何克軍提出的方法[6]設(shè)置樣方，只能在保護(hù)區(qū)內(nèi)設(shè)置18個喬木層樣方，樣方規(guī)格10m×10m，對樣方內(nèi)胸徑大于2.5cm的每個個體進(jìn)行每木檢尺，記錄其種名、樹高、胸徑、冠幅、群落郁閉度等;在喬木樣方同一地點(diǎn)或附近設(shè)置5m×5m的灌木層樣方，記載其中的灌木、草本和藤本植物的種類、平均高度（或長度）、數(shù)量、和蓋度（五級制）。

1.2.2 區(qū)系分析 蕨類植物參照吳兆洪的分類系統(tǒng)[7]進(jìn)行分析，種子植物按吳征鎰等的研究方法進(jìn)行分析[8-10]，對森林資源和植物資源進(jìn)行分類和描述，以便今后的保護(hù)、恢復(fù)和可持續(xù)利用。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物區(qū)系的基本組成 由表1可知，白灣省級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)共有野生維管植物156科472屬733種，占廣東省野生維管植物5933種的12.34%，其中蕨類植物23科41屬66種、祼子植物2科2屬2種、被子植物131科429屬665種（雙子葉植物111科354屬565種，單子葉植物20科75屬100種）。

對保護(hù)區(qū)的植物按所含屬數(shù)的多少對科的大小進(jìn)行分級，含20屬及以上的超大科有2個（菊科和禾本科，各28屬），所含屬數(shù)之和為56屬，占總屬數(shù)472屬的11.86%;這2個超大科共含有78種，占全部植物種數(shù)733種的10.66%，其科數(shù)僅占總科數(shù)156科的1.28%。由表2可知，該區(qū)以單屬科和寡屬科（2～4屬）的科數(shù)占明顯優(yōu)勢，合計占85.26%。而大科（10～19屬）及超大科合計僅占5.13%。按所含種數(shù)的多少對科的大小進(jìn)行分級時，以寡種科的62個最多，占39.74%;而含20種以上的超大科最少，僅5個（分別是菊科43種、禾本科35種、蝶形花科32種、薔薇科29種和大戟科25種），占所有科數(shù)156科的3.21%。屬的組成情況與科的情況類似，按所含種數(shù)的多少對屬的大小進(jìn)行分級時，以單種屬占絕對優(yōu)勢，達(dá)342個屬，占總屬數(shù)472個的72.46%;其次是寡種屬，占總屬數(shù)的24.58%;含20個種以上的屬缺失，含10～19種的大屬有2個（懸鉤子屬Rubus和榕屬Ficus，各13種），占全部屬數(shù)的0.42%。

2.2 蕨類植物科、屬分析

2.2.1 蕨類植物多樣性 由表3可知，清新白灣省級自然保護(hù)區(qū)蕨類植物共有23科41屬66種，其中鳳尾蕨科（Pteridaceae）、中國蕨科（Sinopteridaceae）、蹄蓋蕨科（Athyriaceae）、金星蕨科（Thelypteridaceae）、鱗毛蕨科（Dryopteridaceae）水龍骨科（Polypodiaceae）等6科共包含20屬33種，分別占該區(qū)域內(nèi)蕨類植物科、屬、種的26.07%、48.78%、50%。按照植物區(qū)系的優(yōu)勢科定義，即指一定區(qū)域內(nèi)，在植被或植物群落中起建群作用，且種類眾多的科[11，12]。這6科是該區(qū)域內(nèi)蕨類植物的優(yōu)勢科。由表3可知，白灣保護(hù)區(qū)內(nèi)蕨類植物既有比較古老的海金沙科（Lygodiaceae）、里白科（Gleicheniaceae）、紫萁科（Osmundaceae）、木賊科（Equisetaceae）等類群，又有比較進(jìn)化的類群，如鱗毛蕨科、水龍骨科等;還有系統(tǒng)演化方面處于上述二者之間的鱗始蕨科（Lindsaeaceae）、碗蕨科（Dennstaedtiaceae）、鳳尾蕨科、中國蕨科、蹄蓋蕨科等類群[13]，這表明白灣保護(hù)區(qū)蕨類植物起源古老，進(jìn)化連貫，保存了古老的生存環(huán)境，但生境特殊，抑制了科屬的分化[14，15]。

白灣保護(hù)區(qū)區(qū)域內(nèi)蕨類植物的23個科別中，單屬單種的科有10個，物種數(shù)2～4個科有8個，物種數(shù)5～9個的科有5個，分別占保護(hù)區(qū)蕨類植物科的43.48%、34.78%、21.74%，其中物種數(shù)最多的是水龍骨科（6屬8種），分別占保護(hù)區(qū)蕨類植物總科數(shù)的4.34%、總屬數(shù)的14.63%、總種數(shù)的12.12%;白灣蕨類植物的41個屬別中，單種屬28個，有2種的有8個屬，有3種的有2個屬，有4種的有1個屬，有6種有2個屬，分別占保護(hù)區(qū)蕨類植物總屬數(shù)的68.29%、19.51%、4.88%、2.44%、4.88%。這說明白灣保護(hù)區(qū)內(nèi)蕨類植物科、屬結(jié)構(gòu)較為單一，分化水平不高，種系較貧乏。

2.2.2 蕨類植物分布區(qū)類型 根據(jù)調(diào)查結(jié)果，將白灣保護(hù)區(qū)41屬蕨類植物分為9種分布區(qū)類型（表4），其中世界分布的有7個屬，非世界分布屬34個。因世界分布屬分布廣泛，無法很好反映某一蕨類植物區(qū)系的特征，所以僅對非世界分布屬進(jìn)行分析。由表4可知，非世界分布屬中熱帶成分30個屬，占該區(qū)域非世界屬的88.23%，占有主導(dǎo)地位，其中泛熱帶分布有18個屬，占該區(qū)域非世界屬的52.94%，代表屬有鳳尾蕨屬（Pteris）、里白蕨屬（Hicriopteris）、海金沙屬（Lygodium）、毛蕨屬（Cyclosorus）;舊世界熱帶分布有4屬，為芒萁屬（Dicranopteris）、鱗蓋蕨屬（Microlepia）、線蕨屬（Colysis C. PreSelaginellasl）、陰石蕨屬（Humata repens （L. f.） Diels），占非世界屬的11.76%;熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布有雙蓋蕨屬（Diplazium）1屬，占非世界屬的2.94%;熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布有4屬，為菜蕨屬（Callipteris Bory）、針毛蕨屬（Macrothelypteris）、槲蕨屬（Drynaria）、蕨屬（Pteridum），占非世界屬的11.76%;熱帶亞洲至熱帶非洲分布有3屬，分別為星蕨屬（Microsorum）、瓦韋屬（Lepisorus）、腫足蕨屬（Hypodematium Kunze），占非世界屬的8.82%。與熱帶分布比較，溫帶成分屬較少，僅有4屬，占非世界屬的11.76%，北溫帶分布有2屬，為紫萁屬（Osmunda）、木賊屬（Equisetum est a）;溫帶亞洲分布有貫眾屬（Cyrtomium Presl）1屬;東亞分布有伏石蕨屬（Lemmaphyllum）1屬。紫萁科植物曾分布于古北大陸和古南大陸的熱帶地區(qū)，由于地質(zhì)和氣候的劇烈變化，現(xiàn)在主要分布于溫帶地區(qū)。紫萁屬是紫萁科在北溫帶分布的唯一屬，由此可見該地區(qū)蕨類植物的溫帶成分也具有熱帶和亞熱帶起源。

2.3 種子植物科、屬分析

2.3.1 種子植物的多樣性 由表5可知，白灣保護(hù)區(qū)共有野生種子植物133科431屬667種，按照科內(nèi)所含種數(shù)的數(shù)量，將保護(hù)區(qū)種子植物的科分成5個類別。含20種以上的超大科有菊科（Asteraceae）（28屬43種）、禾本科（Poaceae）（28屬335種）、蝶形花科（Papilionaceae）（15屬32種）、薔薇科（Rosaceae）（14屬29種）、大戟科（Euphorbiaceae）（15屬25種），共5科100屬164種，分別占保護(hù)區(qū)野生種子植物的3.76%、23.2%、24.59%，是保護(hù)區(qū)常見的優(yōu)勢科;含10～19種的茜草科（Rubiaceae）（11屬18種）、唇形科（Labiatae）（13屬17種）、?？疲∕oraceae）（4屬16種）等15科（98屬193種）分別占保護(hù)區(qū)野生種子植物的11.27%、22.73%、28.93%;含5～9種的中等科有山茶科（Theaceae）（4屬9種）、五加科（Araliaceae）（6屬8種）、含羞草科（Mimosaceae）（6屬8種）、百合科（Liliaaceae）（7屬7種）、天南星科（Araceae）（7屬7種）等20科87屬129種，分別占保護(hù)區(qū)野生種子植物比例的15.03%、20.18%、19.34%;含2～4種的寡種科有53科106屬141種，分別占保護(hù)區(qū)野生種子植物的39.85%、24.59%、21.14%，有胡椒科（1屬3種）、三白草科（2屬2種）、金粟蘭科（2屬2種）;單種科40科，分別占保護(hù)區(qū)野生種子植物的30.07%、9.28%、5.99%，有松科（Pinaceae）、杉科（Taxodiaceae）、五味子科（Schizandraceae）、小檗科（Berberidaceae）、木通科（Lardizabalaceae）等。

2.3.2 種子植物科、屬分布區(qū)類型 根據(jù)吳征鎰、周浙昆、李德銖等對種子植物科的分布區(qū)類型的劃分[8]，廣東白灣自然保護(hù)區(qū)植物區(qū)系中有11個分布區(qū)類型及其變型，其中泛熱帶分布及其變型的51科（占總科數(shù)的38.35%），北溫帶分布及其變型的科16個（占12.03%），基本代表了該地區(qū)植物科地理分布的主要類型;其余類型所含科數(shù)的比例均在10%以下，表明廣東白灣植物區(qū)系在科級水平上的地理分布具有一定的多樣性，以泛熱帶分布及其變型成分為主，并夾雜著較多的世界分布和北溫帶分布及其變型成分（表6）。

根據(jù)種子植物屬的分布區(qū)類型[9]，以泛熱帶分布及其變型占全部屬的24.83%為最多，達(dá)107個;其次是熱帶亞洲分布及其變型成分（50屬，占11.60%）;然后依次是北溫帶分布及其變型占43屬（10.00%）居第3位，東亞分布占8.82%，舊世界分布及其變型占8.36%，其余的分布型所占比例均少于8%;中國特有分布屬8屬占1.86%。因此，在屬級水平上，廣東白灣自然保護(hù)區(qū)植物區(qū)系的分布區(qū)類型多樣，以泛熱帶和熱帶亞洲分布區(qū)類型為主，同時摻雜有一定的溫帶分布和東亞成分，這些特征與廣東白灣所處北回歸線北緣的地理位置相適應(yīng)。

3 結(jié)論

廣東清新白灣省級自然保護(hù)區(qū)植物種類繁多，初步調(diào)查顯示，有野生維管植物156科472屬733種，其中蕨類植物23科41屬66種，祼子植物2科2屬2種，被子植物131科429屬665種。從物種組成看，白灣自然保護(hù)區(qū)的野生植物資源中被子植物種數(shù)占絕對優(yōu)勢（占總物種數(shù)的91%），被子植物中又以雙子葉植物為主（占總物種數(shù)的77%）;從群落結(jié)構(gòu)看，木本植物中落葉灌木和小喬木占優(yōu)勢，草本植物以多年生為主，這既是石灰?guī)r生態(tài)環(huán)境限制植物分布的結(jié)果，也是植物適應(yīng)石灰?guī)r生態(tài)環(huán)境的結(jié)果;從植物區(qū)系組成來看，以單屬科和寡屬科的科數(shù)占明顯優(yōu)勢，合計占總科數(shù)的85.26%，同時單種屬342屬也占絕對優(yōu)勢，占總屬數(shù)的72.46%;植物區(qū)系科、屬的地理成分分析表明，該區(qū)以泛熱帶分布及其變型、亞洲熱帶分布為主，并夾雜較多的北溫帶分布、東亞成分和世界分布成分，具有8個特有屬，區(qū)系成分相當(dāng)復(fù)雜，這些特征與該區(qū)處于北回歸線北緣的地理位置相適應(yīng)。

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（責(zé)編：徐世紅）