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Floristic Analysis of a Tsuga longibracteata Community in Fujian Province

珍稀濒危植物长苞铁杉群落植物区系分析



全 文 :热带亚热带植物学报 2004,1 2(6):552—556
Journal of Tropical and Subtropical Botany
珍稀濒危植物长苞铁杉群落植物区系分析
林勇明la,b吴承祯 ,洪 伟 b,吴继林2,闫淑君 h,封
(1.福建农林大学 a.森林生态研究所;b.林学院,福建福州350002;2.福建省永安市林业局,福建永安366000)
摘要:对天宝岩国家级自然保护区3 600 1TI 的长苞铁杉群落植被进行调查。结果表明,该群落有维管束植物49科86
属 140种,其中蕨类植物7科7属9种,裸子植物2科4属4种,被子植物40科75属 127种。植物区系地理成分中,
科属组成以泛热带分布为主,温带成分占有一定比例;种组成以中国特有分布和东亚分布为主,而温带成分占较大比
例,并伴有一定的热带成分;区系起源古老,保留有大量原始植物,且群落具有濒危性。
关键词:珍稀濒危植物;长苞铁杉群落;区系分析
中图分类号:Q948.5 文献标识码:A 文章编号:1005—3395(2004)06—0552—05
Floristic Analysis of a Tsuga longibracteata Community
in Fujian Province
LIN Yong—ming ,WU Cheng—zhen ’, HONG Wei , WU Ji一1 iI1 ,
YAN Shu—junh,FENG Le i h
(1a.1nstitute ofForest Ecology ofFujian Agricuhrue and Forestry University;b.Forest Colege of Agriculture and
Forestry University,Fuzhou 350002,China;2.Yon~an Forestry Bureau,Yong’an 366000,China)
Abstract:A floristic survey was made of a Tsuga longibracteata community in Tianbaoyan National Nature
Reserve in Fujian Province.There are 140 species ofvascular plants belonging to 49 families and 86 genera in the
investigated quadrats with a total area of 3 600 m in the commun ity,in which pteridophytes comprise 7 families,7
genera and 9 species,gymnosperms 2 families,4 genera and 4 species,an d angiosperms 40 families,75 genera and
1 27 species. Th e floristic elements at the family and genus levels are mainly pantropical with a certain proportion
of temperate elements, whereas at the species level, species endemic to China an d species of East Asia are the
dominants with larger proportion of temperate elements and certain proportion tropical elements. Th e
longibracteata COmlTIun ivy containing considerable amoun t of primitive taxa iS considered to be endangered. Th e
areal types of vascular plants in the com unity at family,genus and species levels are tabulated.
Key words:Rare and endangered plant;Ts uga longibracteata com unity;Floristic analysis
长苞铁杉(Tsuga longibracteata)是我国特有珍贵
树种,其起源古老,形状奇特,是第三纪孑遗植物,已
被列入 《中国植物红皮书一稀有濒危植物》中【 。长
苞铁杉属松科长苞铁杉属(Tsuga),我国南岭山脉和
戴云山脉山区为主要分布区,分布于贵州东北部、湖
南、广东、广西、江西、福建等地,生长于海拔 800-
2000m的中山地带。在福建省天宝岩国家级自然保
护区有一片保存较完好的以长苞铁杉为优势种的针
阔叶混交林,面积约 186.7 hm2,在国内实属罕见 。
前人已对长苞铁杉群落进行了许多研究 ,但
主要集中于种群生态学及群落结构的研究,仅王新
功等【l u对不同区域长苞铁杉群落的种子植物属的分
布特征进行 了比较,未见有系统研究长苞铁杉群落
植物区系的报道。对长苞铁杉群落的植物区系进行
分析研究,可进一步了解其物种组成及生态学特性,
为更好地保护与管理长苞铁杉林提供科学依据。
收稿日期:2003—1 1-24 接受日期:2004—02—23
基金项目:福建省教育)~(K02047);福建省科技厅重大项目(2001F007、2001Z025)资助
通讯作者 Correspongding author
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第6期 林勇明等:珍稀濒危植物长苞铁杉群落植物区系分析
1自然概况和调查方法
福建省天宝岩国家级 自然保护区位于福建省
永安市,117。28 03”一117。33 28”E,25。50 51”-26。O1
20”N,面积 11 015.38 b_m 。本地区气候属亚热带东
南季风气候型,四季分明,水热条件优越。根据永安
市气候站资料,保护区年平均气温 23~(3,极端最低
温 一11℃,极端最高气温 40~(3,无霜期 290 d左右,
年平均降水量 2 039 lnln,全年≥10~(2的活动积温在
4 500-5 800~(2、持续天数为 225-250 d。空气相对湿
度较大,平均在 80%左右。保护区的山体为戴云山
系余脉,属中低山地貌,海拔 580-1 604.8 nl,区内大
部分面积为砾岩和石灰砂岩所覆盖,土层较薄,土
壤的垂直带谱大致是海拔 800 m 以下为红壤,800—
1 350 nl为黄红壤,1 350 nl以上为黄壤,山势陡,土
壤呈酸性反应【1习。
于 2003年 5月在保护区选择长苞铁杉为优势
种的原生森林群落为研究对象,在具代表性的长苞
铁杉分布地段分别设置 3块 1 200 nl 的样地,样地
土壤为黄壤,土层厚度 50-75 cm,坡度 20。一34。,坡
向西,海拔 1 050-1 550 nl。每一样地划分为 12个
10 mx10 nl的样方,记录乔木层、灌木层、草本层及
藤本植物的所有种类。
2植被和物种组成
长苞铁杉群落林下草本层以蕨类植物为主,有
芒萁属(Dicranopteris)、姬蕨属(Hypolepis)、瘤足蕨属
(Plogiogyria)、卵果蕨属(Phegopteris)等 7属,其中瘤
足蕨属、狗脊属(Woodwardia)均属于泛热带分布类
型,喜荫湿,多生长于林荫下或溪旁,极少见于空旷
阳光充 足处 。除蕨类 植物 外 ,矮 莎草 (Cyperus
pygmaeus)常见,腐生性的大果假水晶兰(Cheilotheca
macrocarp 大量滋生于地表的凋落物,其余草本植
物仅偶见。
裸子植物在长苞铁杉群落中少见,除长苞铁杉
为乔木层优势 树种 ,数量 最多外 ,黄 山松(Pinus
taiwanensis)作为伴生树种之一,杉木(Cunninghamia
lanceolata)、柳杉(Cryptomeria fortunei)仅孤立分布于
群落中。
被子植物在乔木层第一层中不占优势,在乔木
层第二层及灌木层中占绝对优势,甜槠(Castanopsis
eyrei)、青 冈(Cyclobalanopsis 口)、细叶青 冈(c.
myrsinaefolia)及木荷(Schima superb 为乔木层第一
层的主要伴生树种。杜鹃花科有 2属 11种,其中杜
鹃花属(Rhododendron)的猴头杜鹃(R.simiarum)、溪
畔杜鹃(R.rivulare)是乔木层第二层的主要植物。其
余树 种在 群落 中所 占重要 值 不大 。新 木姜 子
(Neolitsea aurata)、乌药(Lindera aggregata)、朱砂根
(A rdisia cre~a)、刺叶野樱 Prunus spinulos 等为
灌木层的主要植物,其余灌木植物为零星分布。菝
葜(Smilax china)、尖叶菝葜(.s.arisanensis)、山薯蓣
(Dioscorea fordi)、七叶莲(Stauntonia chinensis)等为
藤本层主要植物。
根据样地调查资料统计,天宝岩长苞铁杉群落
有维管植物 140种,隶属于 49科 86属,其中蕨类
植物 7科 7属 9种,分别占总科数的 14.3%、总属数
的 8.1%、总种数的 6.4%;裸子植物 2科 4属 4种,
分别占总科数的4.1%、总属数的4.7%、总种数的
2.9%;被子植物 40科 75属 127种,分别 占总科数
的 81.6%、总属数的 87.2%、总种数的90.7%。
天宝岩长苞铁杉群落所处位置云雾集聚,群落
组成树种复杂,除长苞铁杉外,尚有多种常绿和落
叶树种混生,林下有多种杜鹃,外貌深绿浅绿并现,
色调缤纷,层次不明显,林冠不整齐 ,从生活型来
看,长苞铁杉群落中木本植物占绝对优势,共有 120
种,占85.7%,草本植物 20种,占 14.3%。在木本植
物中,乔木树种有 61种,灌木物种有 51种,藤本植
物 8种,地上芽植物稀少,缺乏一年生植物,这反映
了群落所在区域温暖湿润且有明显季节变化的季
风气候的特点。常绿乔灌木和常绿木质藤本的种类
所占比重较大,为 74.3%,落叶乔灌木种类所占比重
较小,仅为 11.4%,其余为草本植物。常绿木本植物
占有较大的比例,在一定程度上说明长苞铁杉群落
植物在系统演化上处于较为古老的位置。
3植物的分布区型
天宝岩长苞铁杉群落不仅具有亚热带植被的
一 般特征,还呈现出一定的地区特性。根据中国的
植物区系分区【1 ,天宝岩在中国植物区系上属于泛
北极植物区、中国一日本植物亚区的中国南部亚热
带湿润森林植物区系,长苞铁杉林为天宝岩国家级
自然保护区特色森林类型之一。
根据李锡文[1 的中国种子植物科分布区类型划
分系统、吴征镒【1 的中国种子植物属分布区类型划
分系统和刘方勋等 q对华东地区种子植物种分布区
类型划分系统,天宝岩长苞铁杉群落49科分属于6
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热 带 亚 热带 植 物 学 报 第 12卷
个分布区类型 4个变型,86个属分属于 11个分布
区类型 8个变型,140种分属于 10个分布区类型 2
个变型 4个亚型 (表 1)。
3.1科属的统计分析
在科属组成上,以泛热带与北温带成分为主,
具有明显的过渡性质。从科级统计来看,有世界分
布、泛热带分布等 10种分布类型(包括变型)。热带
分布有 26科,以泛热带分布科为主,有 21科,占总
科数的 50%(除世界分布),如山茶科、冬青科、樟
科、壳斗科等;温带分布有 16科,以北温带分布科
为主(9科),占总科数的 21.4%,如杜鹃花科、槭树
科、松科等;世界分布有 7科,如蔷薇科、百合科、莎
草科等。在组成长苞铁杉群落的86个属中,除温带
亚洲分布、中亚分布和地中海、西亚至中亚分布外,
其它分布类型均有。热带分布有 44属,占总属数的
52.4%,其 中泛热带性属最多,有 18属,如冬青属
(//ex)、山矾属(Symplocos)、菝葜属(Smilax)、杜英属
(Eleaocarpus)等;其次为热带亚洲分布属(13属),如
山茶属 (c0l胱Z 、木 莲属 (Manglieta)、山胡椒 属
(Lindera)、润楠属(Machilus)等 ;温带分布有 28属,
占总属数的 33.3%,其中北温带分布最多(14属),如
杜鹃花属(Rhododendron)、桦木属(Betula)、槭属
cer)、李属( n )等,杜鹃花属的猴头杜鹃、溪畔
杜鹃为乔木层第二层的主要成分。其次是东亚和北
美洲间断分布(10属),如栲属(Castanopsis)、石栎属
(Lithocarpus)、石楠属(Photinia)、鼠刺属(he 等;而
东亚分布及其变型有 9属,占总属数的 10.7%。中国
特 有 属 3个 ,占 总 属 数 的 3.6% ,如 杉 木 属
(Cunninghamia)、拟单性木兰属(Parakmeria)等。就科
属的分析可以得出,群落区系组成以热带成分占优
势,但温带成分也占较大的比例,这与天宝岩种子
植物区系特征相似 21,说明群落具有一定程度的热
带性质,与热带植物区系有着较强的联系。
3.2种的统计分析
从种的统计来看(表 1),长苞铁杉群落中世界
分布仅矮莎草 1种,在草本层中常见。非中国特有
种 (除世界分布、中国特有分布外)有 81种,占总种
数的 58.3%。热带分布(表 1:第 2-7项)有 3O种,占
群 落 种 总 数 的 21.6% ,其 中 以热 带 亚 洲 分布
(17种 )占绝 对 优 势 ,有 东 方 古柯 (Erythroxylum
dunthianum)、杜英 (Eleaocarpus decipiens)、赤楠
(Syzygium b~ifolium)等。泛热带分布 8种,有盐肤
木(Rhus chinensis)、朴树(Cehis tetrandra)等,大多
为林下小乔木;旧世界热带分布仅畏芝(Cudrania
cochinchinensis)1种 ,热带亚洲至热带非洲分布有
光叶铁仔(Myrsine stolongifera)、飞龙掌血(Toddalia
asiatic 2种;热带亚洲至热带大洋洲分布有野牡丹
(Melastoma candidum)、香楠 andia canthioides)2种。
温带分布共有 51种(表 1:第 8—14项),占群落
种总数的 36.7%。其中,北温带分布 6种,有石斑木
(Rhaphiolepis ferrugin~)、猴头杜鹃、映山红 .simsiO
等;东亚和北美洲间断分布 4种,有檫木(Sa,safra,
tzumu)、鼠刺 (Itea chinensis)等 ;温 带 亚 洲 分 布
6种 ,有南酸 枣 (Choerospondias axilaris)、漆树
(Toxicodendron verniciflum)等 ;东亚分布型(包括变
型)共 35种 ,占群落总种数 的 25.2%,东亚分布
有山胡椒 (Lindera 、美丽胡枝子(Lespedeza
s帆 2种,中国 一喜马拉雅分布变型仅双蝴蝶
(Tripterospermum afine)1种,中国一日本分布变型
占 32种 ,有青 冈、细叶青 冈、钝齿冬青 crenata)
等,大多为乔木层第一、二层的伴生树种,表明群落
区系与日本区系有较密切的关系。
3.3中国特有种的分析
长苞铁杉群落中国特有种共 58种,占总种数
的 41.7%,本文根据祁承经等 和刘方勋等 回提 出
的分类依据,将群落中的中国特有种按4个分布亚
型统计与分析如下:
江南广布 亚型有 10种 , 占特 有种 总数 的
17.2%,如杉木、东南石栎(Lithocarpus harlandii)、木
荷等,其广布于秦岭或长江以南地区。华东、华中、
华南分布亚型共 22种,占特有种总数的 37.9%,如
甜槠 、东南锥(c.jucunda)、满 山红(R.mariesi)
等 ;华 东 、华 中分 布亚 型共 17种 ,占特有 种 总
数 的 29.3%,有 黄 山松 、浙江 红 山茶(Camelia
chekiangoleos 、亮叶水青冈 (Fog~s longipetiolata)
等 ;华东 、华南分布亚型共 9种 ,有乐 东拟单性
木兰 (Parakmeria lutungensis)、匙 叶草(Latouchea
fokiensis)、细柄阿丁枫(Ahingia gracilipes)等 ,未见
有长江以北分布的种类,说明长苞铁杉群落特有种
的分布不超出华东、华中、华南地区。
上述分析表明,温带分布和中国特有分布占群
落植物种的比重较大,考虑到该区中国特有种绝大
部分具温带性质”61,且伴有一定数量的热带成分,因
此,这也从种级水平上反映出该群落植物区系具有
亚热带性质,为华东植物区系的组成部分。另外,在
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第 6期 林勇明等:珍稀濒危植物长苞铁杉群落植物区系分析 555
群落中,中国特有种以华东、华中、华南分布为主,
说明植物区系与华东、华中、华南地区联系紧密。
3.4濒危性及区系的古老性
长苞铁杉作为第三纪孑遗植物,其化石曾在前
苏联和 日本第三纪上新纪的地层中发现,说明其在
远古时期曾繁盛一时。但在现代,长苞铁杉为优势
种的群落已很少见,国内已报道的,除天宝岩长苞
铁杉群落,还有福建上杭县古田会议会址长苞铁杉
群落及湖南省越城岭北部罗汉洞长苞铁杉群落 q。
长苞铁杉所组成的天然林,分布范围极其有限,群
落中个体大多以近、成熟形态存在,树龄大多超过
百年,极少见其幼小个体,长苞铁杉幼苗更新不 良,
可能是长苞铁杉濒危的重要原因之一。致危因素的
研究,对群落演替、珍稀濒危植物保护和人工培育
等具有特殊的意义。长苞铁杉群落所处自然条件优
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556 热 带亚 热 带 植物 学 报 第 l2卷
越,具有悠久的历史和多种生境,植物起源古老【 ,
其 古老和原始性状,表现在群落种子植物 中原
始的科属十分丰富,如壳斗科的栲属 、青 冈属
(Cyclobalanopsis)、石栎属等,樟科的润楠属、樟属
(Cinnamomum)、山胡椒属,山茶科的木荷属,木兰科
的含笑属(Michelia)的乔灌木∞。这些树种都是在白
垩纪前就已经产生,而且一直繁衍兴盛到现代,它
们在群落中仍占重要位置或常见。且在林下滋生大
量古老的中生植物和蕨类植物,如中生代已生存的
里白科的芒萁(Dicranopteris pedata) 第三纪已存在
的乌毛蕨科的狗脊(Woodwardia japonic 等。
4结论
长苞铁杉群落有维管束植物 49科 86属 140
种。植物地理区系成分中,科属组成以热带分布成
分为主,热带分布科占总科数的61.9%,而热带分布
属占总属数的52.4%,并伴有一定的温带成分,反映
了该区系与热带区系的历史渊源。种组成以中国特
有分布和东亚分布为主,共 93种 ,占总种数的
66.4%,群落中温带成分种占较大比例,并伴有一定
数量的热带成分,从种级水平上反映出该群落植物
区系具有亚热带性质。其群落具濒危性,区系比较
古老,保留有大量的原始植物。
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