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Studies on the Flora of Seed Plants in Xingtai Western Mountain Area,Hebei

邢台西部山地种子植物区系地理研究



全 文 :武汉植物学研究 2007,25(1):41~46
Jourmd of Wuhan Botanical Research
邢台西部山地种子植物区系地理研究
张晓丽 ,张秀萍 ,朱秀敏 ,武延生
(1.邢台学院生物系,河北邢台 054001;2.河北师范大学实验中心,石家庄 050016)
摘 要:邢台西部山地位于河北太行山脉南段 ,共有野生种子植物93科、393属、823种。该区系地理成分复杂 ,具
有明显的温带性质,也有一定的热带亲缘,中国特有种丰富。运用相似性系数,对该区与其它8个山地植物区系成
分进行了比较分析。结果表明:邢台西部山地植物区系与太岳山和中条山区系相似性较高,与东灵山、小五台山、
雾灵山和伏牛山的关系次之,与长白山和神农架的相似性较低。
关键词:邢台;太行山地;种子植物;区系;相似性系数
中图分类号:Qa4s 文献标识码:A 文章编号:1000-470X(2007)01-0041-06
Studies on the Flora of Seed Plants in Xingtai W estern
M ountain Area,Hebei
ZHANG Xiao—Li ,ZHANG Xiu—Ping ,ZHU Xiu—Min ,WU Yah—Sheng
(1.Depaament ofBiology, College,Xingtai,Hebei 054001,China;
2. Pa Ⅻ Center,ltebd Normal University,Shijiazhuang 050016,China)
Abstract:Xingtai mountain area,belonging to the southem Rrea of Mt.Taihang ranges,is situated in the
southwest part of Hebei Province.There are 823 species of wild seed plan ts.which belong to 93 families
an d 393 genera in Rrea.Its floristic geographic compositions Rre complex,and show obviously temperate
feature an d tropic origin with relatively rich species endemic in China.Th e floristic compositions of this
area an d some other mountains were studied by using the similarity toefficient.Th e results show higher
homogeneity an d closer relationship in the floristic elements between this Rrea and Mt.Taiyue and Mt.
Zhongtiao,an d less simi larity comp~ed with Mt.Dongling,Mt.Xiaowutai,Mt.Wuling and Mt.Funiu,an d
the least similarity comp~ed this Rrea with Mt.Changbai and Shennongia.
Key words:Xingtai;Mountain Taihang;Seed plant;Flora;Simlarity coeficient
邢台位于河北省南部,其西部为广阔的太行山
地,属于太行山脉南段。对河北太行山种子植物区
系的研究多集中于太行山北段,如刘全儒[1 对小五
台山、马克平 对东灵山植物区系的研究等,而对
南段种子植物的调查研究比较少见,对邢台西部山
地种子植物区系的系统研究还未见报道。
近年来,笔者在教学和科研中,曾多次到邢台西
部山区进行野外调查和标本采集;每年都组织本校
学生在该区进行植物分类及生态学野外实习;在完
成硕士论文期间,又跟随导师对山地种子植物进行
了比较全面的考察,采集鉴定标本4000余号,掌握
了大量的第一手资料。本文在全面本底调查的基础
上,试对种子植物区系地理进行探讨和分析。旨在
了解该区系的组成、性质和特点,掌握区系演化及植
被的发生发展规律,从而为太行山植被恢复及植物
资源的保护和利用提供科学依据。
1 自然地理概况
研究区域位于邢台市境内,纵跨该地区临城、内
邱、邢台、沙河四县市的西部 ,地理位置在 37。00 ~
37。54 N、113。45 ~114。02 E之间,南部与邯郸市武
安相连,北部与石家庄市赞皇相接,西部与山西省毗
邻,东部则是本地区的平原区。该区属于新华夏构
造体系一级隆起带——太行山腹背斜的东翼,为山
西断裂带的太行山褶皱带,是一个在燕山期先褶皱
后断裂的抬升区,主要由前寒武纪和下古生代地层
组成。山脉呈南北走向,西高东低;区内地形复杂,
山势陡峭,平均海拔高度在 1000 m以上,最高峰不
老青山海拔 1882 m,最低海拔 500 m,相对高差
1382 m。该区属暖温带大陆性季风气候 ,四季分明,
收稿日期:2006—07—04,修回日期 :2006—10-27。
基金项目:河北省科技攻关项目(20061141)资助。
作者简介:张晓丽(1965一),女,河北新河人,副教授,硕士,研究方向为系统与进化植物学(E—mail:zhx1.2002@126.tom)。
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42 武 汉 植 物 学 研 究 第 25卷
寒暑悬殊,年平均气温介于 11~12℃之间,1月平均
气温在 一3~一5℃之间,7月平均气温在 26~27qc
之间,≥10~C的年积温为 3000~3800~(:,无霜期一
般在 180~200 d之间,年平均 降水量 为 60O~
700 mm。主要土壤类型包括褐土、棕壤和山地草甸
土,其中又以褐土为主。其地带性植被是暖温带落
叶阔叶林,是以栎林为主的天然次生林,主要植被型
组有温性针叶林、落叶阔叶林、灌丛、灌草丛、山地草
甸等。
2 植物区系的基本组成
根据实地考察、标本研究鉴定的结果,并参考相
关文献资料 J,经初步整理统计,邢台太行山地有
野生种子植物93科、393属、823种(含种以下分类
单位,下同),其中裸子植物3科、4属、4种,双子叶
植物 80科、324属、676种。该区种子植物各科包含
的属、种数差别较大,其中含 90种以上的仅有菊科
(Compositae);40~89种的有禾本科(Gramineae)、
豆科(Leguminosae)、蔷薇科(Rosaceae);20—39种
的有毛茛科(Ranunculaceae)、百合科(Lihaceae)、唇
形科 (Labiatae)、蓼 科 (Polygonaceae)、莎 草 科
(Cyperaceae)、石 竹科 (CaryophyUaceae)、伞形 科
(Umbeliferae)、十字花科(Crucifeme);10~19种的
有 11科;5~9种的 15科;2—4种的29科;1种的
26科。含 20种以上的科(12科)仅占总科数的
12.9o%,但其属数却 占总属数 51.15%,种数占总
种数的57.47%。因此,这 12个科可以认为是本区
系的优势科,对该区系的构建起了主导作用。
对属内种的统计表明,该区系含7种以上的优
势属共 16属,含 160种,它们只占总属数的4.cr7%,
种数却为总种数的19.44%,常见的如蓼属(Po/ygo一
/,/,m,19种)、蒿属(Artemisia,18种)、萎陵菜属( —
tentila,13种)、鹅绒藤属(Cynanchum,10种)、苔草
属(Carex,9种)、栎属(Q啪 ,8种)等;而含 1种
的区域单种属却多达 231属,占总属数的58.78%,
但所含种数只占总种数的28.07%。
3 地理成分分析
3.1 科的分布区类型
根据李锡文 】对 中国种子植物科分布型的划
分,可将邢台山地种子植物93科归为8个分布区类
型(见表 1)。
由表1可知,该区种子植物科主要是泛热带分
布科、温带分布科和世界分布科。其中世界分布科
包含的属、种最多,是该区系构成的主体,它们大多
是主产在温带地区的世界性大科,如菊科、禾本科、
蔷薇科、百合科、石竹科、莎草科等;北温带分布有
26科,占全国北温带分布(47科)的55.32%,相对
比例较高,包含种类也较多,而且也是该区植被的重
要成分,如桦木科 (Betulaceae)、杨柳科 (Salicace—
ae)、松科 (Pinaceae)、胡桃科 (Juglandaceae)、忍冬
科(Caprifoliaceae)、毛茛科 (Ranunculaceae)等包含
的很多属种是本区植物群落的建群或优势种类;泛
热带分布科最多,在本区分布较广或在植被组成中
较重要的如壳斗科(Fagaceae)、榆科(Ulmaceae)、马
鞭草科(Verbenaceae)、桑科 (Moraceae)等,此类型
科的数量虽然最多,但其所含属、种的数量却明显下
降,它们多是那些生态幅较广,由热带中心延伸到温
带边缘的种类 ,或是由于历史原因而遗留下来的种
类。
3.2 属的分布区类型
根据吴征镒 关于中国种子植物属的分布区
类型的划分,现将邢台山地种子植物 393属归为 15
个分布区类型(见表 2)。
表 1 邢台西部山地种子植物科的分布区类型
Table 1 The areal-types ofthe seed plants families in Xingtai western mountain area

A
布区类型
real-types Pe rcen tage管Num.of Pe阴rcen tage species Perc微entag%e
1.世界分布 Cosmopolitan 24 25.81 197 50.13 452 54.92
2.泛热带分布 Pantropic 35 37.63 83 21.12 135 16.40
3.热带美洲和热带亚洲间断分布Trop.Aiaa&Trop.Amer.Disjuncted 2 2.15 4 1.02 4 0.49
4.旧世界热带分布 OldWorldTropics 1 1.08 1 0.25 1 0.12
8.北温带分布 NoahTemperate 26 27.96 101 25.70 221 26.85
9.东亚和北美洲间断分布East Asia and North America dlsjuncted 2 2.15 3 0.76 5 0.61
10旧世界温带分布 Old w0rld Temperate 2 2.15 3 0.76 4 0.49
14-东亚分布E.Asia 1 1.08 1 0.25 1 0.12
合计 Total 93 100.00 393 100.00 823 100
. 00
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第 1期 张晓丽等 :邢台西部山地种子植物区系地理研究 43
表 2 邢台西部山地种子植物属的分布区类型
·不包括世界分布属 。
· Except for cosmopolitan.
3.2.1 世界分布(类型 1)
共49属。这一类型大多为中生草本,其中很多
是本区林下草本和山地草甸的常见种类,如毛茛属
(Ranunculus)、苔草属、铁线莲属(Clematis)、堇菜属
( )、早熟禾属(Poa)等;木本只有 3属:鼠李属
(Rhamnus)、悬钩子属(Rubus)和槐属(Sophora)等。
3.2.2 热带分布(类型2~7)
共 79属 ,占总属数的20.10%。其中泛热带分
布最多,共 5l属,常见的如枣属(Ziziphus)、牡荆属
( )、木蓝属(Indigofera)、朴属( )、孔颖草
属( ^ )等;其中枣属、牡荆属、孔颖草属为
该区灌丛或灌草丛的建群种类。泛热带分布属相对
较多,尤其是具热带性质的群落建群种的存在,说明
该区系在发生和发展过程中与热带的密切联系和历
史渊源。但是,此类型虽然所含属数较多,但其包含
的种数相对较少,区域单种属的比例较高,种系发育
不良,由此推断,该区可能已是其中某些属由热带中
心向北温带延伸的边缘。
其它热带分布属共 28属。常见如雀梅藤属
(Sageretia)、天 门冬属 (Asparagus)、雀 儿舌头 属
(Leptopus)、臭椿属(Ailanthus)、营草属(Themeda)、
荩草属(Arthraxon)、构树属(Brousonetia)等。这些
热带分布属多为区域单种属或寡种属,对区系的性
质不起决定作用。
3.2.3 温带分布(类型8~11,14)
共 247属,占总属数的 62.85%。其中北温带
分布最多,共 127属,居各分布类型的首位,占全国
同类型属数的46.18%。这一类型不仅数量最多,
而且其木本属(共 33属)也最为丰富,包括了北温
带大部分典型的乔木和灌木属,这是其它分布型所
无法比拟的,如松属(P/nus)、栎属、鹅耳枥属(Carpi—
n )、胡桃属 (Juglans)、榛属 (Co.u,)、绣线菊属
(Spiraea)、忍冬属(Lonicera)等,它们多为针叶林、
阔叶林及灌丛的建群或优势种类 ;草本属也很丰富,
如蒿属、委陵菜属、地榆属(Sanguisorba)、火绒草属
(Leontopodium)等在该区分布广泛,是林下草本、山
地草甸等植被的主要成分。由此看出该类型在该区
区系组成和群落组成上的优势地位,也表明了该区
系明显的温带性质。
其它温带分布属共120属,常见如漆树属(Toxi.
codendron)、胡枝子属 (Lespedeza)、丁香属 (Sin—
ga)、香薷属 (Elshohzia)、石竹属(Dianthus)、蓝盆
花属(Scabiosa)、杭子梢属(Campylotropis)、溲疏属
(Deutzia)等,它们在该区分布广泛,种类较多,在区
系及群落组成上占有一定的地位。
3.2.4 中国特有分布(类型 l5)
共5属,包括栾树属(Koelreuteria)、蚂蚱腿子属
(Myripnois)、太行 菊 属 (Opisthopappus)、知 母 属
(Anemarhena)、地构叶属(Speranskia),其中太行菊
属、蚂蚱腿子属和知母属为华北特有属,太行菊属还
是包括该区在内的太行山南段的特有属 】。特有
属的属数占本区总属数的 1.45%,占全国特有屑总
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武 汉 植 物 学 研 究 第 25卷
数的 1.95%,这个比例远低于中国特有属在全国总
属数中8.25%的比例,这说明本区系属级特有水平
较低。这是因为中国特有属的分布中心在云南或西
南诸省 】,多数种类没有延伸至远离特有中心的本
区区系;另外,由于本地区在地史上没有长期的孤立
时期 ,没能形成自己独特的环境,因此,也没有形成
自己的特有成分。
3.2.5 其它分布(类型l2~l3)
共 l3属,多为旱中生、旱生种类,常见如糖芥属
(Erysimum)、栊牛儿苗属(Erodium)等,多生于荒坡
沙地。它们在组成上都具有旱化、盐化和残遗、特化
性质,是比较特殊的分布类型,从其在该区分布的种
类和数量来看,它们对该区系的性质也不起决定作
用。
3.3 种的分布区类型
根据王荷生等 对植物种分布区类型的划分
方法,可将邢台山地种子植物 823种归为 l5个分布
区类型(见表3)。
表 3 邢台西部山地种子植物种的分布区类型
Table 3 The areal-types of the seed plants species in
Xingtai western mountain area
分布区类型
Areal—types
对种的分布类型统计分析,结果表明,该区系在
种级水平上,温带分布类型(占总种数的55.81%)
具有更大的优势,世界分布(占总种数的 1.82%)和
热带分布(占总种数的3.47%)都处于从属地位。
在各种温带分布类型中又以温带亚洲和东亚分布为
主,如温带亚洲分布 的小 花溲疏 (Deutzia parvif-
Iora)、土庄绣线菊 (Spiraea pubescens)、小叶 鼠李
(Rhamnus parvifolia)、榛(Coryl~,heterophyl1)、酸枣
(Ziziphusjujuba vaF.~inosa)、火绒草(Leontopodium
leontopodioides)、毛茛(Ranunculu sjaponicus)等 以及
东亚分布的侧柏(Platycladus orientalis)、麻栎(Quer-
c aeutissima)、栓皮栎(Q rc variabilis)、胡桃楸
(Juglans mandshurica)、鹅耳枥 (Carpinus turczani—
nowi)、龙芽草(Agrimonia pilosa)等在该区都有广泛
的分布,多为森林植被和灌丛植被的建群种或优势
种,在区系和植被组成中都具有重要作用。
中国特有分布种更为突出,共325种,占该区总
种数的40.22%,居各分布类型的首位,说明该区系
在种级水平上的特有现象较为明显。根据它们的实
际地理分布又可以将其分为l0个亚型[9 (表4),其
中华北特有种数量最多,其次是西南一南方一华北亚
型、西南、西北一华北亚型和东北-华北一华东亚型。华
北特有种占特有种总数的23.53%,如太行铁线莲
(Clematis Ii}批 )、六道木(Abelia biflora)、太行白
前(Cynanchum taihangense)、蚂蚱腿 子 (Myripnois
)、木香薷 (Elsholtzia stauntoni)、长裂太行菊
(Opisthopappus longilobum)、蔺状早熟禾(Poa$choe-
凡 )、虎榛子(Ostryopsis davidiana)、元宝槭 (Acer
tl~ncattm)等都是典型的华北或河北特有种,由此也
进一步说明了该区是华北特有种植物的一个多度中
心LB】,更是河北特有种集中分布区之一【加】。
表 4 邢台西部山地中国特有种的分布亚型
Table 4 Th e areal—subtypes of Chinese endemic species of
seed pl~,,ts in Xingtai western mountain area
分布型及变型
Areal-subtypes 釜占 % Decie8 乙hlne8e nd。m
‘ SD0CIe8
4 与其他山地植物属地理成分的比较
相似性系数的统计在植物区系地理研究中十分

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第 1期 张晓丽等 :邢台西部山地种子植物区系地理研究 45
·不包括世界分布属。
· ExceptforCosmopolitan.
重要,本文采用 Sc=2C/(A+B)这一计算公式 l¨J
(式中 sc表示相似性系数,A表示 A地总属数,B表
示 B地总属数,C表示 A、B两地共有属数),将邢台
山地与其他8个山地植物区系:吉林长白山-l引、河
北雾灵山[¨ 和小五台山 、¨北京东灵山[ 、山西太
岳山 H 和中条山[ 】、河南伏牛山[ 】、湖北神农
架-l 进行属的相似性系数统计(见表 5)。
统计结果显示:邢台山地植物区系与太岳山和
中条山区系的相似性最高,与东灵山、小五台山、雾
灵山和伏牛山的关系次之,与长白山和神农架的相
似性较低,这与它们所处的地理位置、水热条件以及
山体特征密切相关。
在中国植物区系分区中,邢台山地与其它8个
山地植物区系同属于中国.日本森林植物亚区,除长
白山和神农架外,与另外6个又同属于华北植物地
区,因此,邢台山地与这 6山地的相似性系数较高。
邢台山地位于河北省西南部,太行山脉南段,其西部
与山西省紧邻,与太岳山和中条山位置相当,地貌类
型、环境条件较为一致,因此与中条山和太岳山植物
区系表现出最大的相似性;东灵山和小五台山属于
北太行和北太行一恒山小 区,雾灵 山则属于燕山山
脉,都位于河北北部,再加上小五台山体海拔较高,
因此区系中都具有较多的耐寒种类,尤其是北温带
分布类型较多,据统计小五台山有近40个北温带分
布属是该区系所不具备的,相反,邢台山地位居太行
南段,热带成分相对较多;伏牛山是秦岭山脉的东部
余脉,纬度较低,水热条件优越,热带分布属较为丰
富(占总属数的32.55%),如乌桕属(Saplum)、木姜
子属(Litsea)、合欢属(Albizia)、爵床属(Rostelular-
)等都是该区系所不具有的。
长白山属于东北植物地区,具有东北植物区系
的特点,但因其位于此分区的南部,与华北相邻,和
华北区系成分之间相互渗透,有密切的联系,因此。
它与该区系的相似性也并不很低。它们之间的共有
属多为北温带分布属,如松属、杨属 (Populus)、栎
属、榛属、桦木属(Betula)、绣线菊属、忍冬属、蔷薇
属(Rosa)、地榆属、火绒草属等。
神农架地处北亚热带,属华中植物地区,是北亚
热带与暖温带之间的过渡地带,植物成分较为复杂,
既含有热带、亚热带的成分,又含有暖温带和温带的
成分,但仍以温带成分为主。它与本区共有的属中,
大多为温带分布类型,也有部分热带分布类型,但它
们在种的组成上有较大区别。
5 结论
(1)植物种类丰富。研究表明邢台西部山地有
野生种子植物 93科、393属、823种,分别占河北省
种子植物总科数的 72.66%,总属数的55.12%,总
种数 40.90%,本区是河北省种子植物种类比较丰
富的地区之一,是华北植物区系的重要组成部分。
(2)区系成分复杂,温带性质明显。通过对该
区种子植物科、属、种的分布类型分析,可以看出温
带成分在本区系中占有绝对优势,起着主导作用,该
区系的温带性质不容置疑;一定量热带成分的存在 ,
又说明本区系在发生发展的过程中与热带的明显联
系和历史渊源;以温带成分为主,多种成分并存,又
反映了本区系与其它区系联系广泛,成分相互渗透
的特点;中国特有科在该区没有分布,中国特有属较
少,中国特有种比较丰富,说明该区系在种级水平上
的特有现象较为明显。
(3)与其它地区区系有一定的相关性。利用相
似性系数统计分析,结果表明:邢台山地植物区系与
山西太岳山和中条山区系的相似性最高,与北京东
灵山、河北小五台山和雾灵山及河南伏牛山的关系
次之,与吉林长白山和湖北神农架的相似性较低,这
与它们的自然地理条件密切相关,同时也反映了植
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武 汉植 物 学 研 究 第25卷
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2007年 2月
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