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  热带亚热带植物学报  2020, Vol. 28 Issue (6): 615-623  DOI: 10.11926/jtsb.4163
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引用本文  

刘可丹, 罗欢, 唐博航, 等. 横县野生种子植物区系及与附近地区的比较研究[J]. 热带亚热带植物学报, 2020, 28(6): 615-623. DOI: 10.11926/jtsb.4163.
LIU Ke-dan, LUO Huan, TANG Bo-hang, et al. Flora Characteristics of Wild Seed Plants in Hengxian County and Its Comparison with Neighboring Areas[J]. Journal of Tropical and Subtropical Botany, 2020, 28(6): 615-623. DOI: 10.11926/jtsb.4163.

基金项目

国家自然科学基金项目(31971664);南宁市科学研究与技术开发计划项目(20163147)资助

通信作者

和太平, E-mail:h-taiping@163.com

作者简介

刘可丹, 女, 硕士, 主要从事园林植物资源与应用研究。E-mail:liu_kedan@163.com

文章历史

收稿日期:2019-10-10
接受日期:2020-03-19
横县野生种子植物区系及与附近地区的比较研究
刘可丹 , 罗欢 , 唐博航 , 和太平     
广西大学林学院, 南宁 530004
摘要:为了解广西横县野生种子植物区系特征,对横县野生种子植物进行了调查分析。结果表明,广西横县有野生种子植物1 269种,隶属于163科658属,以被子植物占优势,而裸子植物则贫乏。在科属种组成上,以大科、区域单型属和少型属为主;生活型组成反映亚热带常绿阔叶林群落特征,藤本植物种类丰富。种子植物地理成分均以热带成分为主,兼备亚热带和温带成分。与邻近地区相比较,横县种子植物区系与广东紫金县相似性较高,区系成分组成则与广东新会区、紫金县相近。因此,横县地区野生种子植物种类丰富,热带性质明显,呈热带至亚热带过渡性质,起源古老,具有一定特有现象,与广东地区联系密切。
关键词广西    横县    野生种子植物    植物区系    
Flora Characteristics of Wild Seed Plants in Hengxian County and Its Comparison with Neighboring Areas
LIU Ke-dan , LUO Huan , TANG Bo-hang , HE Tai-ping     
College of Forestry, Guangxi University, Nanning 530005, China
Foundation item: This work was supported by the National Natural Science Foundation (Grant No. 31971664), and the Program for Scientific Research and Technology Development in Nanning (Grant No. 20163147)
Abstract: In order to understand the floristic characters of Hengxian County, Guangxi, the wild seed plants were investigated. The results showed that there were 1 269 species of wild seed plants, belonging to 658 genera and 163 families in Hengxian, angiosperms were dominant, while gymnosperms were scarce. This flora was dominated by large families, oligotypic genera, and regional monotypic genera. The life form of wild seed plants reflects the community characteristics of subtropical evergreen broad-leaved forest, and the lianas are abundant. The geographical composition is dominated by tropical elements, with both subtropical and temperate elements. Compared with its neighboring floras, the flora of Hengxian was more similar to that of Zijin in Guangdong, while the composition of flora was similar to that of Xinhui and Zijin in Guangdong. Therefore, the wild seed plants in Hengxian are rich in species and have obvious tropical characteristics, which are transitional from tropical to subtropical, with ancient origins, endemic species, and are closely related to Guangdong region.
Key words: Guangxi    Hengxian County    Wild seed plant    Flora    

植物区系是某一特定地区生长着的全部植物种类,是植物科属种的自然综合体,植物区系学研究植物区系在地理上一定地区的分布状况和规律[1];划分分布区类型是其重要的研究方法,同一分布区类型的植物有近似的分布范围和形成历史[2]。研究某区域植物区系有助于了解该区域植物的起源发展历史,对研究植物进化分类、资源保护与利用、引种栽培等具有重要意义。

关于横县植物的研究至今仅见对湿地植物区系的分析[3]、孢粉化石发现记录报道[4]等,缺乏对该区区系整体系统性的分析。本研究通过实地调查与文献查阅,整理横县野生种子植物名录, 分析横县植物区系特征,旨在丰富区域植物区系的基础资料,为横县野生种子植物资源的研究、保护与利用提供科学依据。

1 研究区概况

横县位于广西南宁市东部,北回归线从县域北缘穿过,位于108°48ʹ~109°37ʹ E,22°08ʹ~23°30ʹ N。横县东临贵港市港北、港南、覃塘3区,南连钦州市灵山、浦北2县,西邻青秀、邕宁2区,北靠宾阳县,总面积约3 464 km²。横县地处桂西北低山丘陵向桂南丘陵平原的过渡带,以河流冲积平原和低山丘陵为主, 郁江自西向东横贯县境中部,地势呈西向倾斜;北部横卧着镇龙山脉,西部为中低丘陵地带,东部和南部属山体圆浑的高丘陵,中部地势较平坦,局部镶嵌石灰岩山地;海拔多在65~500 m,最高峰是镇龙山脉之大圣山,海拔1 170 m;地带性土壤以赤红壤为主,间有紫色土、石灰岩土、富钙红黏土等。属南亚热带季风气候,具有夏长冬短、日照充足、雨量充沛、无霜期长、气温高等特点, 年均温21.3℃,年均日照1 778 h,无霜期326 d, 年均降雨量1 415.4 mm,年均相对湿度80%,相对湿度随季节变化明显[56]。县域内有西津国家湿地公园、九龙瀑布森林公园等自然公园。优越的环境条件和多样性的生态系统,孕育着县域丰富的生物多样性。

2 方法

从1986年开始对镇龙山区、九龙瀑布森林公园、西津国家湿地公园等区域进行植物资源调查, 2014-2017年开展面上补充调查,并查阅《广西植物名录》[7]等文献,按照哈钦松分类系统,整理并编制横县野生种子植物名录;统计分析野生种子植物生活型等;参考吴征镒等[1]的方法,统计横县野生种子植物区系分布区类型,分析区系特征;对横县与邻近地区植物区系热带温带成分比值(R/T)[8]进行分析。比较横县与荔波、紫金种子植物属的相似性,采用Czechanowski系数:Sc=[2C/(A+B)]× 100%,式中,Sc为相似性系数,A为a地区种子植物属数,B为b地区种子植物属数,C为两地区种子植物的共有属数[9]

3 结果和分析 3.1 种子植物区系组成

根据调查统计, 横县地区有野生种子植物1 269种, 隶属于163科658属,其中裸子植物3科4属7种,被子植物160科654属1 262种,双子叶植物132科530属1 028种,单子叶植物28科124属234种(表 1)。可见,横县野生种子植物均以被子植物占优势,而裸子植物则相对贫乏,而在被子植物中,则以双子叶植物占优势。

表 1 横县野生种子植物组成 Table 1 Composition of wild seed plants in Hengxian

科的组成  根据科所含属数,横县野生种子植物科可划分为4个等级,含1属的科有72科, 占总科数的44.17%,所含属数占总属数的10.94%。含2~4属的科有50科,占总科数的30.67%,共有139属,占总属数的21.12%;含5~9属的科有26科,占总科数的15.95%,共176属,占总属数的26.75%;含10属以上的大科有15科,占总科数的9.20%,共271属,占总属数的41.19%。横县野生种子植物中,含单属和寡属(2~4属)的共122科,占总科数的74.85%,构成了科的主体, 体现横县植物物种的多样性。按科所含种数,横县野生种子植物科可划分为5个等级,含1种的科有34科,占总科数的20.86%,所含种数占总种数的2.68%;含2~4种的科有62科,占总科数的38.04%, 共有171种,占总种数的13.48%;含5~9种的科有28科,占总科数的17.18%,共208种,占总种数的16.39%;含10~19种的科有26科, 占总科数的15.95%,共343种,占总种数的27.03%;含20种以上的大科有13科,占总科数的7.98%,共513种,占总种数的40.43%。含有10种以上的大科共39科,仅占总科数的23.93%,但所含856种, 占总种数的67.45%,是该区系的主要组成成分。优势科是指种类较多、在植被或植物群落中占优势或常见的科, 确定一个区系的优势科应满足数量标准[10]。参考徐远杰等[11]和努尔买买提等[10]的方法确定优势科,横县野生种子植物的优势科有54科(表 2)。

表 2 横县野生种子植物的优势科 Table 2 Dominant families of wild seed plants in Hengxian

属的组成  按属所含种数,横县野生种子植物属可划分为4个等级,仅有1种的属有391属, 占总属数的59.42%,所含种数占总种数的30.81%;含2~4种的属有224属,占总属数的34.04%,共有549种,占总种数的43.26%;含5~9种的属有36属,占总属数的5.47%,共有232种,占总种数的18.28%;含10种以上的属有7属,占总属数的1.06%,共有97种,占总种数的7.64%。可见以单种属和少种属(2~4)占绝对优势,构成本区系的主体,横县的单种属中,有一些是世界分布的单种属,如青檀属(Pteroceltis)和陀螺果属(Melliodendron), 这些单种属和寡种属往往是古老孑遗植物,多是中国特有属[12]。此外,在横县单种属中,韶子属(Nephelium)的海南韶子(N. topengii)和树参属(Dendropanax)的枫荷桂(D. chevalieri)等是中国特有种。

3.2 植物的生活型谱

按生活型可将横县野生种子植物分为乔木、灌木、藤本、草本、竹类等5大类。从表 3可见,横县野生种子植物以草本植物为多,灌木和乔木次之,且713种木本植物中常绿树种达588种,占木本植物的82.47%,占绝对优势;另外,区系中藤本植物的物种多样性丰富,藤本植物和附生植物共同构成横县天然林群落的层间成分,这和横县地带性植被为亚热带常绿阔叶林群落组成的特征相适应。

表 3 横县野生种子植物的生活型 Table 3 Life form of wild seed plants in Hengxian
3.3 分布区类型分析

科级水平  根据吴征镒等[1]对种子植物科的分布区类型划分,横县野生种子植物中热带成分的科有89科,占总数的54.60%;温带成分的科有23科,占总数的14.11%。热带成分占明显优势,表明该区系热带性质显著,反映其南亚热带区系的特点(表 4)。在优势科中,分布区类型为世界分布的有20科,占37.04%;热带成分的有31科,占57.41%;温带成分的3科,占5.56%,优势科的地理成分分析同样表明横县区系热带性质明显。横县野生种子植物中世界分布的科有50科,占总科数的30.67%,含种数居前3位的分别是菊科(Compositae, 86种)、禾本科(Gramineae, 79种)和蝶形花科(Fabaceae, 54种)。热带成分的科中,以泛热带分布的最多,达66科,其中种数居前3位的是大戟科(Euphorbiaceae, 48种)、樟科(Lauraceae, 24种)和紫金牛科(Myrsinaceae, 23种)。东亚及热带南美洲间断分布的有10科,如木通科(Lardizabalaceae)、水东哥科(Saurauiaceae)、杜英科(Elaeocarpaceae)、冬青科(Aquifoliaceae)、省沽油科(Staphyleaceae)、五加科(Araliaceae)、桤叶树科(Clethraceae)、安息香科(Styracaceae)、苦苣苔科(Gesneriaceae)和马鞭草科(Verbenaceae)。旧世界热带分布有5科,即粟米草科(Molluginaceae)、海桐花科(Pittosporaceae)、八角枫科(Alangiaceae)、芭蕉科(Musaceae)、露兜树科(Pandanaceae)。热带亚洲至热带大洋洲分布有4科,即虎皮楠科(Daphniphyllaceae)、马钱科(Loganiaceae)、姜科(Zingiberaceae)和百部科(Stemonaceae)。热带亚洲及热带非洲分布仅1科,即杜鹃花科(Ericaceae)。热带亚洲分布有3科,即五列木科(Pentaphylacaceae)、清风藤科(Sabiaceae)和肉实科(Sarcospermaceae)。温带成分中以北温带分布为多,有19科, 其中种数居前3位的是百合科(Liliaceae, 15种)、壳斗科(Fagaceae, 13种)、忍冬科(Caprifoliaceae, 10种)。东亚及北美间断分布有3科,即木兰科(Magnoliliaceae)、五味子科(Schisandraceae)和三白草科(Saururaceae)。东亚分布仅1科,即猕猴桃科(Actinidiaceae)。

表 4 横县野生种子植物科的分布区类型 Table 4 Areal-types of family of seed plants in Hengxian

属级水平  按照吴征镒等[1]关于中国种子植物属的分布区类型划分,横县野生种子植物属有14个分布区类型(表 5)。热带成分有462属,占总属数的70.21%;温带成分有137属,占20.82%,表明该区系属的热带性质明显,但温带成分也占一定比例。世界分布的有53属,如蓼属(Polygonum)、薹草属(Carex)和蒿属(Artemisia)等。热带成分中以泛热带分布的最多,达170属,如榕属(Ficus)、紫金牛属(Ardisia)和冬青属(Ilex)等。热带亚洲分布的次之,有107属,如润楠属(Machilus)、虎皮楠属(Daphniphyllum)和九里香属(Murraya)等。旧世界热带分布的有70属,如蒲桃属(Syzygium)、酸藤子属(Embelia)和野桐属(Mallotus)等。热带亚洲至热带大洋洲分布有58属,如山姜属(Alpinia)、杜英属(Elaeocarpus)和瓜馥木属(Fissistigma)等。热带亚洲及热带非洲分布有32属,如观音草属(Peristrophe)、莠竹属(Microstegium)和青藤属(Illigera)等。东亚及热带南美间断分布的25属,如山蚂蝗属(Desmodium)、柃木属(Eurya)和泡花树属(Meliosma)等。温带成分则以北温带分布最多,达45属,如杜鹃属(Rhododendron)、忍冬属(Lonicera)和泽兰属(Eupatorium)等。东亚及北美间断分布的次之,有25属,如锥属(Castanopsis)、柯属(Lithocarpus)和石楠属(Photinia)等。旧世界温带分布有27属,如苦苣菜属(Sonchus)、梨属(Pyrus)和桑寄生属(Loranthus)等。温带亚洲分布有2属,即枫杨属(Pterocarya)和马兰属(Kalimeris)。地中海区、西亚至中亚分布有3属,即沙针属(Osyris)、黄连木属(Pistacia)和颠茄属(Atropa)。东亚分布有35属,如猕猴桃属(Actinidia)、兔儿风属(Ainsliaea)和万寿竹属(Disporum)等。中国特有属有6属,即观光木属(Tsoongiodendron)、青檀属、枳属(Poncirus)、栾树属(Koelreuteria)、陀螺果属和箬竹属(Indocalamus)。

表 5 横县野生种子植物属的分布区类型 Table 5 Areal-type of genera of seed plants in Hengxian
3.4 与邻近地区植物区系的比较

选择贵州荔波县[13]和广东紫金县[14]的野生种子植物区系与横县进行属的相似性比较,了解他们之间的联系。由表 6可知,横县与荔波、紫金野生种子植物区系属的相似性系数分别为47.62%和67.95%。荔波县地处贵州高原与桂北低山丘陵的过渡地带,属中亚热带湿润季风气候,其植物区系主要为滇黔桂成分[15],与横县差异较大。紫金县位于广东省东中部,纬度和气候条件与横县较为相似, 两者间属的相似性也更高。

表 6 横县与香港、台湾野生种子植物属的相似性系数 Table 6 Similarity coefficients of genus of wild seed plants between Hengxian and Libo, Zijin

本研究选取云南的武定县[16]、贵州的贵阳市[17]和荔波县[15]、湖南的通道县[18]、广东的珠海市[19]、新会区[20]、乳源县[21]、平远县[22]、紫金县[23]和海南的文昌市[24]共10个地区,与横县野生种子植物属的分布区类型进行比较。从表 7可见,区系热带温带成分比(R/T)大于3的有横县、新会、紫金、珠海、文昌,大体位于北回归线以南,R/T小于3的有乳源、荔波、通道、贵阳、武定、平原,均位于北回归线以北,R/T越大表明热带性质越强,反之亦然[8]

表 7 横县与邻近地区种子植物区系成分的比较 Table 7 Comparison of floristic elements of seed plants among Hengxian and neighbouring regions

表 8可见,热带分布成分中,乳源、荔波和通道种子植物区系除热带亚洲分布比例远高于贵阳和武定外,其他分布类型的比例相差无几;而贵阳和武定的北温带分布的比例则远高于乳源、荔波和通道,这也与他们的R/T排序相符。平远种子植物区系与这些地区相比则拥有更多的热带成分,但其旧世界热带分布类型是这些地区中最少的。除泛热带分布外,珠海种子植物区系的其余分布类型比例与横县相似,而新会、紫金种子植物区系的分布区类型比例则与横县的非常相似, 横县种子植物区系的热带性强于紫金县而弱于新会区,也与其纬度大致相符。文昌种子植物区系的热带性是这些地区中最强的,这与其纬度最低、属热带季风气候有关。

表 8 横县与邻近地区种子植物属分布区类型的比较 Table 8 Comparison of genus areal-types of seed plants among Hengxian and neighbouring areas

另外,广西那坡县[25]、云南香格里拉县[26]种子植物区系的R/T分别为0.59和2.58,那坡与横县的纬度相近但其R/T低于横县,那坡位于广西西部滇桂交界带,与滇东南植物区系联系紧密[27],温带成分比例高于横县。武定县位于滇中,为古热带植物区系与泛北极植物区系的结合[16],温带、热带成分比例相近。香格里拉县位于滇西北,受青藏高原植物区系影响[26],R/T低于武定,温带性质较强。

4 结论和讨论 4.1 植物种类丰富,地理成分复杂

根据调查,横县有野生种子植物1 269种,隶属于163科658属,种类丰富,体现出横县植物物种多样性丰富,种子植物科可划分11个分布区类型,属可划分14个分布区类型,分布区类型丰富,地理成分复杂。

4.2 热带性质明显,呈现热带至亚热带过渡性质

横县属于古热带植物区之北部湾地区,具热带北缘的区系性质[28],其热带性比广西西部的那坡县更强。横县野生种子植物科、属的地理成分均以热带成分为主,热带性质明显,并兼备亚热带和温带成分。横县野生种子植物中有一些严格的热带科, 如买麻藤科(Gnetaceae)、天料木科(Samydaceae)、莲叶桐科(Hernandiaceae)、橄榄科(Burseraceae)、红树科(Rhizophoraceae)和五桠果科(Dilleniaceae)等。野生种子植物优势科也以热带成分占绝对优势,如桑科、番荔枝科、胡椒科等均是典型的热带科,樟科、山茶科、冬青科、山矾科则是亚热带的科。横县位于北回归线上,居热带亚热带过渡地区,其植物区系也反映出相应的过渡性质,横县与新会、紫金的植物区系成分组成相似,这些地区大都具有热带亚热带过渡性质。

4.3 起源古老,具有一定特有现象

古热带植物区之北部湾地区植物区系古老而复杂,且富有特有属种[28]。横县区系作为其中组成部分,也具有古老性和特有性,并存在一些世界性单种属。裸子植物有古生代二叠纪的苏铁属(Cycas)和中生代第三纪的买麻藤属(Gnetum)等,而被子植物有中生代白垩纪的桑科、樟科、壳斗科、杜鹃花科和毛茛科(Ranunculaceae)等,其中不少是其优势科。特有种除陀螺果属的鸦头梨(Melliodendron xylocarpum)、青檀属的青檀(Pteroceltis tatarinowii)、海南韶子和枫荷桂外,还有金毛榕(Ficus chrysocarpa)、樟叶荚蒾(Viburnum cinnamomifolium)和金秀崖爬藤(Tetrastigma jinxiuense)等中国特有种。

4.4 与广东地区植物区系联系密切

横县野生种子植物区系与紫金区系的相似性较高,具有较多的共有属,反映出横县与紫金植物区系联系紧密,两地纬度相近,自然条件相似。紫金区系在广东省内相对丰富,且具有更高的热带属性,而横县所位于的桂东南与广东植物区系关系密切,具有共同起源[29]

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