全 文 :武汉植物学研究 2008,26(4):379~384
Journal of Wuhan Botanical Research
中国木兰科植物的地理分布
闫双喜,李永华,位凤宇
(河南农业大学林学园艺学院,郑州 450002)
摘 要:对木兰科植物的物种丰富度 、特有性指数、相似性系数、垂直分布和水平分布进行了系统的研究。结果表
明:木兰科植物的分布中心在滇、粤、黔、湘一带;特有性中心在滇、藏、台等地;相似性系数较大的是地理上相近、环
境异质性较小的地区;垂直分布中心在海拔 1000—2000 m;水平分布中心在北纬20。~25。和东经 90。~100。之间。
关键词:木兰科;物种丰富度;特有性指数;相似性系数;垂直分布;水平分布
中图分类号:Q948 文献标识码:A 文章编号:1000—470X(2008)04—0379—06
Geographical Distribution of M agnoliaceae Plants in China
YAN Shuang—Xi,LI Yong—Hua,WEI Feng—Yu
(Forestry and Horticultural Colege,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China)
Abstract:The family Magnoliaceae are distributed in tropical,subtropical and temperate zones,concen—
trating in the areas nearby the tropic zone.Th ere are 1 1 genera with more or less 121 species,one subspe—
cies,eight varieties and one form in the world.Th eir species richness,species endemic index,similarity
coeficient,vertical and horizontal distribution are studied in this paper.The results showed that their spe—
cies richness center is mostly in Yunnan,Guangdong,Guizhou and Hunan provinces.Otherwise their
endemic center is usually in Yunnan,Tibet and Taiwan.Th eir similarity coeficient is mostly affected by
the geographic localities and the different essence of environment.Th eir vertical distribution center occurs
between 1000—2000 m above sea level and its horizontal center limits about 20。一25。N an d 90。一100。E.
Key words:Magnoliaceae;Species richness;Endemic index;Similarity coeficient;Vertical distribu—
tion;Horizontal distribution
全世界木兰科植物有 l8属,约 335种,主要分
布在亚洲东南部,北美洲东南部,美洲中部的大小安
的列斯群岛、墨西哥,南美的哥伦比亚、委内瑞拉、巴
西东部等地区的热带、亚热带和温带地区,以靠近北
回归线南北 l0。为最胜,其中亚洲分布的种类远远多
于美洲。我国木兰科植物有 11属,121种及 1亚种、8
变种、1变型。主要分布于我国东南至西南部,向东
北及西北逐渐减少。木兰科植物不但是世界植物界
所瞩目的双子叶植物中的原始类群,具有极高的科研
价值,而且又是具有芳香、药用、木材等多种经济效益
和绿化、美化、优化环境等生态效益的植物材料。因
此,研究木兰科植物的地理分布对于木兰科植物资源
的开发和利用具有重要的理论意义和现实意义。
1 数据来源
木兰科植物的分布资料来源于《中国植物志》
(1996)、《中国高等植物》(2000)、《河南树木志》
(1994)、《广东植物志》(1987)、《浙江植物志》
(1992)等工具书和《植物分类学报》、《云南植物研
究》、《植物研究》、《武汉植物学研究》、《广西植物》、
《热带亚热带植物学报》、《植物资源与环境学报》等
相关期刊 引。在分布区处理上,主要按中国行政
区把全国分为28个省,并依各省区面积及具体条件
适当权衡,将京、津、沪、渝分别归人冀、苏、JIf三省。
各省区的经、纬度以2001年9月版的中国地图为准。
2 数据处理
根据上述文献数据,本文从物种丰富度、特有性
指数、相似性系数、垂直分布、经度分布和纬度分布
等方面研究了中国木兰科植物的地理分布。
物种(或属等)的数量称为物种(或属等)的丰
富度。物种丰富度大小反映了区域环境的复杂性、
异质性。一个地区所有物种数目的多少,种及属的区
系特点是反映一个地区生物地理特征的重要指标。
收稿13期:2007.10.24,修回13期:2007.12.12。
基金项目:河南省重点科技攻关项目(032301 1800)。
作者简介:闫双喜(1963一),男,河南农业大学副教授,硕士生导师,从事树木学及植物区系地理研究(E-mail:ysx2003@163.com)。
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武 汉 植 物 学 研 究 第 26卷
特有性指数是衡量一个地区植物种类特有程度
的概念。一般来说,一地区内植物分布范围越广,反
映地区特征的特有类群就越少,而特有性就越不明
显。为此,我们引进特有性指数(endemic index,E1)
来衡量各省中国木兰科植物的特有性程度。设某空
间单位有 n个物种,其中第 i种在 Ki一1个其他空
间单元也有分布,则特有性指数( )为:
n
E1=(∑Ki)×10 (0≤ ≤10)
从定义中可以看出, 值越大,种类组成的区
域性越明显,即特有性越明显 。
相似性系数是衡量一个地区与另一个地区植物
区系之间相似性程度的概念。本文采用 Czehanowski
于 1913年 提 出 的 相似 性 系 数 计 算 公 式。加]:
K:2c/(a+b),对中国各省区木兰科植物相似性系
数( )进行了统计。
式中,c为两地共有的物种数;a,b分别为两地
各有的物种数。由公式可知, 值越大,两地的植物
种类组成越相似。
3 结果与分析
3.1 物种丰富度
从某种意义上讲,种以上分类单位的多少有更
大的意义,因为这反映了更大差异的生物分类群可
以在某一地区共存。物种丰富度在一定程度上与该
地区的生物地理多样性有关。中国木兰科植物的物
种丰富度见表 1。
从表 1可知,各省区木兰科植物物种丰富度在
50种以上的省有滇、黔,40~49种的省区没有,30~
39种的省区有桂、湘,2O~29种的省有川、粤、赣、
闽,1O~19种的省区有琼、藏、浙、鄂、皖、豫,1~9种
的省有吉、辽、冀、陕、苏、陇、台。没有木兰科植物分
布的省区有新、青、黑、蒙、晋、宁、鲁。木兰科的物种
丰富度中心在滇、黔、川、粤、赣、闽等地,其中云南分
布最多,达 11属59种。
表 1 中国木兰科植物的物种丰富度
Table 1 The distribution of species richness of Magnoliaceae plants in China
P ce A B c D E F G H I J K 合
To
计
tal
湘 Hunan 6
吉 Jilin
辽 Liaoning
冀 Hebei
浙 Zhejiang 2
陕 Shaanxi
鄂 Hubei 2
皖 Anhui 2
苏 Jiangsu
赣 Jiangxi 5
川 Siehuan 4
黔 Guizhou ll
滇 Yunnan 15
桂 Guangxi 10
闽 Fujian 4
粤 Guangdong 6
琼 Hainan l
藏 Tibet 2
陇 Gansu
台Taiwan
豫 Henan
注:A:木莲属;B=华盖木属;C:木兰属;D:盖裂木属;E=拟单性木兰属;F=焕镛木属;G=长蕊木兰属;H=含笑属;I=合果木
属;J=观光木属;K=鹅掌楸属。表2~表6与之相同。
Notes:A=Manglietia;B:Manglietiastrum;C=Magnolia;D :Talauma;E:Parakmeria;F:Woonyoungia;G:Alcimandra;H :Michelia;
I:Paramichelia;J=Tsoongiodendron;K:Liriodendron.So do Table 2—6.
● ● ● m 如 ¨
1 i 1 } i
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3 6 2 8 5 " 9 5 5 ● ●
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1 1 1 1 3 2 3 } 1 1
9 1 1 1 5 6 O 5 2 7 1 1 l 5 5 5 3 3 3 1 1 i l
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第 4期 闰双喜等:中国木兰科植物的地理分布 381
3.2 特有性指数
各分类单元的数量是一个重要的生物地理因
素,而这些单元的特有性指数则突出了植物的分布
范围。特有性,就是植物组成地区的特色。特有性
的形成,是由于气侯、地理及历史的原因共同作用,
造成在具有某一环境性的区域中分布,适应此环境
的生物群。根据表 1得到的物种丰富度计算了各省
区木兰科各属的特有性指数 (见表2)。
从表2可知,木兰科各属的特有性指数E/>3.00
的只有滇,2.00
3.3 相似性系数
相似性系数反映两地区物种组成的相似程度。
它从一定程度上也能反映植物地理分布的特点。两
地分布的物种种类愈相近,则两地的相似性系数也
就越大。各省区木兰科植物的相似性系数见表 3。
各省区木兰科植物相似性系数 K=1.00的有
辽与吉、辽与冀、吉与冀等,说明这些省区的物种完
全相同,0.80
陇与陕等7对省区,0.50
鄂、闽与皖、闽与赣、闽与桂、闽与粤、粤与黔、粤与桂
等 14对省区,0.40
与黔、粤与浙、粤与赣、豫与陕、豫与陇等 13对省区,
0.30
黔、鄂与豫、皖与粤、皖与豫、赣与黔、赣与桂、川与
滇、粤与琼等 17对省区,0.20
陇、皖与黔、皖与桂、赣与苏、赣与川、赣与豫、川与
桂、川与陇、川与豫、滇与闽、滇与藏、桂与琼等 18对
省区,0.10
与陇、陕与黔、陕与粤、鄂与粤、皖与苏、皖与川、皖与
滇、皖与陇、赣与滇、赣与琼、赣与陇、川与闽、川与
藏、黔与琼、黔与豫、滇与琼、滇与粤、闽与琼、闽与豫、
表 2 木兰科各属的特有性指数(E1)
Table 2 The endemic index of Magnoliaceae in China
省
Province
合计
Total
湘 Hunan
吉 Jilin
辽 Liaoning
冀 Hebei
浙 Zhejiang
陕 Shaanxi
鄂 Hubei
皖 Anhui
苏 Jiangsu
赣 Jiangxi
川 Sichuan
黔 Guizhou
滇 Yunnan
桂 Guangxi
闽 Fujian
粤 Guangdong
琼 Hainan
藏 Tibet
陇 Gansu
台 Taiwan
豫 Henan
1.67
1.25
1.67
1.25
1.85
2.5O
2.56
3.26
2.5O
1.43
2.O1
9.99
2.22
1.25
5.oo
2.31
4.oo
2.31
1.25
1.25
1.25
3.33
9.99
3.33
3.33 5.oo
3.33
5.oo
1.20
1.62
1.25
2.00
1.85
2.16
2.98
1.91
1.96
1.86
2.27
0.50
9.99
1.43
O.91 O.77
0.07
0.07
0.07
O.91 O.52
O.91 O.20
O.91 O.51
0.91 0.41
O.26
O.91 O.77
O.91 1.1O
O.91 1.28
0.91 3.96
O.91 1.25
O.91 O.73
O.72
1.73
2.3O
O.1O
1.82
O.29
9
9
9
弘 " " " ∞ 们 ∞ 鲫 ¨
l O O O l l l l 2 l l l 2 l l l 4 4 l
9
9
9
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382 武 汉 植 物 学 研 究 第 26卷
表 3 各省(区)木兰科植物的相似性系数
Table 3 Similarity coeficient of Magnoliaceae plants among provinces in China
湘
吉 0.080
辽 0.080 1.000
冀 0.080 1.000 1.000
浙 0.357 0.154 0.154 0.154
陕 0.293 0.000 0.000 0.000 0.316
鄂 0.528 0.100 0.100 0.100 0.452 0.333
皖 0.364 0.091 0.091 0.091 0.909 0.706 0.414
苏 0.000 0.000 0.000 0.000 0.143 0.000 0.095 0.177
赣 0.561 0.083 0.083 0.083 0.686 0.267 0.381 0.606 0.240
川 0.500 0.000 0.000 0.000 0.175 0.414 0.585 0.188 0.000 0.222
黔 0.643 0.039 0.039 0.039 0.323 0.175 0.377 0.267 0.000 0.356 0.444
滇 0.366 0.033 0.033 0.033 0.113 0.061 0.231 0.116 0.000 0.146 0.346 0.477
桂 0.556 0.051 0.051 0.051 0.320 0.089 0.281 0.250 0.000 0.361 0.200 0.614 0.495
闽 0.545 0.091 0.091 0.091 0.606 0.214 0.400 0.516 0.000 0.545 0.186 0.451 0.200 0.508
粤 0.533 0.000 0.000 0.000 0.421 0.121 0.178 0.333 0.000 0.490 0.083 0.526 0.188 0.594 0.596
琼 0.178 0.000 0.000 0.000 0.061 0.000 0.000 0.000 0.000 0.118 0.000 0.164 0.143 0.286 0.186 0.378
藏 0.087 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.065 0.000 0.000 0.000 0.118 0.032 0.225 0.080 0.061 0.000 0.000
陇 0.162 0.000 0.000 0.000 0.133 0.600 0.273 0.154 0.000 0.177 0.240 0.075 0.000 0.049 0.083 0.069 0.000 0.000
台 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
豫 0.261 0.154 0.154 0.154 0.333 0.421 0.323 0.364 0.000 0.286 0.235 0.161 0.056 0.080 0.182 0.158 0.000 0.000 0.400 0.000
湘 吉 辽 冀 浙 陕 鄂 皖 苏 赣 川 黔 滇 桂 闽 粤 琼 藏 陇 台 豫
粤与豫等 33对省区,0
闽、浙与皖、浙与琼、陕与滇、陕与桂、鄂与苏、鄂与
藏、川与粤、黔与藏、黔与陇、滇与豫、桂与藏、桂与
陇、桂与豫、闽与藏、闽与陇、粤与陇。
3.4 垂直分布
由于时间、空间的异质性、群落生产力、生态气
候特点等众多因素的影响,使得不同种的植物所分
布的海拔高度不同。通过对木兰科植物海拔高度分
布的分析,可以发现其分布的特点,亦有助于对其生
态特点进行了解,最终帮助开发、利用其资源。根据
收集的木兰科植物各物种的垂直分布数据,分析了
木兰科植物在中国的垂直分布状况,结果见表4。
各省区木兰科植物分布在海拔0~3500 m范围
之 内。分 布 海拔 在 0~500 m 的有 37种,占
14.62%;分布海拔在 500~1000 m的有 60种,占
23.72%;分布海拔在 1000~1500 m的有73种,占
28.85%;分布海拔 在 1500~2000 m的有 54种,占
21.34%;分布海拔在 2000~2500 m的有29种,占
11.46%。海拔500~2000 m是中国木兰科植物的
垂直分布中心,海拔 0~500 m和2000~2500 m范
围内分布的种类较少(表4)。
3.5 水平分布
受经度、纬度、地形、土壤因子等的影响,植物的
分布呈一定的规律性。对木兰科进行经度水平分
布、纬度水平分布的研究可以了解其分布规律和生
态特性。表5和表6为中国木兰科植物的经度水平
分布和纬度水平分布。
中国木兰科植物分布在东经 78。~132。之间。
分布东经78。~90。的有 14种,占4.61%;分布东经
90。~100。的有 72种,占23.68%;分布东经 100。~
110。的有 108种,占35.23%;分布东经 110。~120。
的有 83种,占27.30%;分布东经 120。~132。的有
27种,占8.88%。
中国木兰科植物分布在北纬 18。~47。之间。
分布北纬 18。~20。的有 31种,占8.88%;分布北纬
20。~25。的有 110种,占31.52%;分布北纬 25。~
30。的有 112种,占32.09%;分布北纬 30。~35。的
有66种,占 18.91%;分布北纬 35。~47。的有 30
种,占8.60%。
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第4期 闫双喜等:中国木兰科植物的地理分布 383
注:若某一物种的垂直分布海拨高度是 800~1200 m,则在500~1000 m中记为一种,在 1001~1500 m中再记为一种。
Notes:If the altitude of a species is 800~1200 m,it is recorded respectively in 500~1000 m and 1001~1500 m.
表 5 中国木兰科植物的经度水平分布
Table 5 Longitudinal distribution of Magnoliaceae plants in China
注:若某一物种的纬度水平分布在 l9。~22。,则在 l8。~20。中记为一种,在 20。~25。中再记为一种。
Notes:Ifthe north latitude of a species is 19。~22。,it is recorded respectively in 18。~20。and 21。~25。.
4 讨论与结论
(1)中国木兰科植物种属丰富,变异较多。物
种丰富度在 20种以上的省区均在东南至西南地区,
向北、东北和西北逐渐减少。
(2)特有性比较明显的地区仍为东南至西南等
地区,东北、西北等地的特有性不明显。 值最大
出现在云南,其次是西藏、台湾,因此木兰科植物特
有性中心在滇、藏、台。云南物种丰富度最大, 值
也最大。西藏物种丰富度仅为 20,台湾物种丰富度
仅为 8,却有较大的肼 值,分别达到 2.30和 1.82,
仅次于云南。究其原因在于台湾海峡的地理隔离,
阻碍了木兰科植物的有效传播,减少了与外界基因
的交流,其特有性增加;而西藏则主要是由于地形复
杂(横断山脉),环境异质性很大,从而形成了特有
性比较明显的特点。因此,地理隔离和环境异质性
对 值的贡献较大, 值较小的有湘、吉、辽、冀、
皖、苏、陇、豫 8省,其物种丰富度也最小,物种丰富
度极低且为广布种是造成其特有性不明显的重要
因素。
(3)物种丰富度最低的是吉、辽、冀 3省,特有
性指数也最小,但其相似性系数却达最大值。相似
性系数最低的为 0,说明两省区根本无相同的分布
物种。相似性系数较大值都出现在地理上相近或环
境异质性比较小的省区内。地理上相近或环境差异
较小,造成两地区分布的物种组成大体相似,所以导
致相似性系数较大。西藏与其他各省区的相似性系
数很低,其最大值为0.225,这是由于地理隔离、环
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384 武 汉 植 物 学 研 究 第 26卷
境异质性造成西藏地区分布的物种组成较其他各省
区差异较大,才形成较小的相似性系数,而西藏的特
有性却很明显。因此,地理相隔愈远,环境异质性愈
大,特有性越明显,相似性越不明显。依定义可知,
特有性与相似性是相对的两个概念,特有性愈明显,
相似性愈不明显,反之亦然。
(4)据以上分析,中国木兰科植物的物种丰富
度中心在滇、黔、桂、湘、川、粤、赣及闽一带,特有性
中心与物种丰富度中心不完全一致,而在滇、藏、琼、
贵、川、黔及台等地。用特有性指数和相似性系数表
征区域物种的地区性特点,是一个有效的指标,它们
能有效地反映出区系成分质的差异性。特有性明显
的省区其相似性不明显,而特有性不明显的省区,其
相似性较 明显。木兰科 的垂直分布中心在海拔
500~2000 m之间,水平分布中心在东经 95。~115。
和北纬20。~30。的范围内。
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