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河南种子植物区系地理研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 24(3):199—206 2004年 5月
河南种子植物区系地理研究
张桂宾
(河南大学环境与规划学院。河南开封 475001)
摘 要:河南省地处中原,属于我国南北过渡和东西过渡的重要区域,植物区系成分复杂多样并于周围地区
联系广泛,对其植物区系研究对深入认识本省的自然环境特征及其在我国多种自然区划中的位置等有着重要
意义。该文在最新资料的基础上,运用区系学原理对河南省种子植物区系的种类组成、地理成分(属、种 2个
层次上)等进行了系统的分析,在此基础上概括出河南植物区系的基本特征为:(1)植物种类比较丰富,多样性
较高;(2)起源古老;(3)地理成分复杂,温带成分略占优势,过渡性突出;(4)中国特有植物比较丰富。
关键词:种子植物;植物区系;分布区类型;河南省
中图分类号:Q948.5 文献标识码:A 文章编号:iooo一3142(2004)03一o199—08
Floristic study of spermatophyte
of Henan Province
ZHANG Gui—bin
(College of Environment and Planning-Henan University,Kaifeng 475001,China)
Abstract:Henan Province locates in Central China Plains(comprising the middle and lower reaches of the Yel—
lowe River),transitional zone from temperate to subtropic,from humid to semihumid and semarid,ranging
from longitude 110。21 to 116。39 E,latitude 31。23 to 36。22 N.Its varied physical conditions and long geolog—
ic history made it abundant in species and complex in floristic elements.This paper is concerned with analysis
of the composition and geographical elements of the flora in Henan Province,using principle of florology based
on the latest floristic data.It consists of four parts,which are the geographical background,composition,distri—
bution types of the flora and conclusion.
The first part gives a brief introduction of the environmental factors influencing the development and dis—
tribution of the flora in Henan Province.
The second part mainly analyses the floristic composition and types of life form of the spermatophyte flo—
ra.One of the results is that there are 2 954 wild species in 896 genera and 152 families,accounting for 10%,
29 and 45 of the same kind plants of China respectively;among which 24 species in 14 genera and 6 fami—
lies belong to Gymnosperm,1 831 species to herb(62 )and 1 123 species to xylophyta(38%).Another is
that the order of the first 10 ramies of seed plant in Henan is similar to that of Qinling mountain,Central China
and North China three regions.
The third part focuses on the study of distribution types of seed plant of Henan in two classic level,name—
ly genera and species.The results are as follows:(Din the genera level,there are 15 types and 18 variants of
distribution types.Of them the genera belonging to temperate types are the most,the tropic ones second and
the intermediate third.It shows the character of transition conspicuous in the flora of Henan Province l(2)
收稿日期:2003—05—28 修订日期:2003—07一10
作者简介:张桂宾(1955一),男.河南南阳人,副教授.主要从事植物地理和植物生态等领域的研究。
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There are 1 5 types and 24 subtypes in the species leve1.It is found that this province is rich in endemic to china
distribution type,which accounts for 52.5 of total species in the region and are more than those of any other
floral region in north part of china.In these species,ones belonging to subtropics are the most,ones to sprea—
ding from subtropics to temperate second and ones to temperate third.In the species not belonging to type of
endemic to china,typical temperate type are the most,ones to Eastern Asia second and ones to tropic third.
Sum up above,typical temperate,tropic-subtropics and temperate-subtropics respectively account for about 1/3
of the total species in Henan Province.
The last part summarizes the characteristic of the flora of Henan Province.The conclusion iS as follows:
(1)It is rich in spermatophytes;(2)It is age-old in origin;(3)Its geographical elements are complex,but tern—
perate type is the dominant and the character of transition conspicuous in the flora;(4)It is rich in endemic
species to chine,ranking the first place in the northern areas in China;besides the difference between areas is
obvious.
Key words:flora;spermatophyte;distribution types;Henan Province
植物区系是指一个地区一定时期内所有植物分
类单位的总和,它是植物界在一定的自然地理条件
下,尤其是在古地理条件下发展演化的结果。河南
省地处中原,属于我国暖温带与亚热带过渡的重要
地带,也是我国东部湿润地区向西北半干早地区过
渡的区域,植物区系成分复杂并与周围地区联系广
泛,因此对其植物区系研究不仅对深入认识本省 自
然环境和植物资源特征及其在我国多种自然区划中
的位置等具有重要意义。对河南植物区系科学意义
上的调查研究可追溯到二十世纪初,但大量的调查
研究工作起始于二十世纪50年代。在二十世纪 50
~ 90年代期间,省内外不少研究者特别是省内研究
者对河南植物区系不仅做了较大规模的调查,而且
从不同角度或在不同程度上对本省及其某些特殊地
区或某些类群的植物区系进行了研究 ,这些对认识
河南植物区系的特性奠定了基础。但是,近些年来,
一 方面随着调查工作的深入新的植物区系记录不断
出现而使区系资料更加丰富和全面,另一方面我国
植物区系地理研究的发展对本项研究提出了新的要
求。这些情况说明需要对河南植物区系作进一步的
研究。有鉴于此,本文在运用最新资料的基础上,按
照新的分析要求,以种子植物为对象侧重于地理成
分对河南植物区系进行系统分析,以求得对本省植
物区系特征更为全面的认识。
1 植物区系的地理背景
河南省位于我国的中东部,华北大平原的南部
和秦岭山系余脉的东端,介于 ii0。21 ~116。39 E
和 31o23 ~36。22 N之间,北接河北、山西,东邻山
东、安徽,南连湖北,西靠陕西,总土地面积 16.7万
krn2,占全国土地面积的 1.74 (李永文等,1995)。
本省南北跨我国两个一级大地构造单元,东西
跨我国地势的两级阶梯(第三和第--)。北部广大地
区属华北地台的南缘,西南部和南部属于秦岭褶皱
系的东延部分。地势总的特点是西高东低,高差悬
殊。大体以京广铁路为界,西部以中低山和丘陵为
主,其中山地海拔高度大部分在 1 000 1 500 m以
上,最高峰海拔 2 413.8 m(老鸦岔脑峰)。东部为
广阔的平原,海拔均在 200 m 以下,其中绝大部分
在 40~i00 m之间。具体而言,西北部为太行 山
地,西部为伏牛山地(广义的)和黄土台地丘陵,西南
是南阳盆地和伏牛山,南部、东南部边境是桐柏山和
大别山,东部为广阔的黄淮平原。
全省位于我国东部季风区,处于亚热带和暖温
带过渡地带,为南北过渡和东西差异明显的大陆性
季风气候。全省各地,年平均气温在 12.6~15.1℃
之间,大部分地区 14℃左右。年平均气温的地域差
异总的趋势是由南向北递减,山区低于平原。1月
(最冷月)平均气温大部分地区在 0℃左右,南部的
信阳为 1.6℃,北部的安阳为一1.8℃。7月(最热
月)平均气温各地差异不大,大部分地区都在 27~
28℃之间。本省的 日均温≥10℃,活动积温介于
3 800~5 i00℃之间,淮河一带在 4 900℃以上 ,最
北不足 4 500℃。按积温条件 ,中北部广大地区属
于暖温带,而南部属于北亚热带。全省各地区正常
年份的年降水量在 600 1 200 mm之间(大部分地
区 600 900 mm),但年际变率大,季节分配很不均
匀。一般年份,各地的降水量在夏季最多,冬季最
少。降水的空间分布总的趋势为由东南向西北递
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减,省境西部山地和大别山地土壤主要为棕壤、褐土
和黄棕壤,而东部平原主要为潮土和砂礓黑土,在地
势低洼、潜水矿化度较高的地方有少量盐碱土的分
布。本省植被在中国植被区划中大体以伏牛山~淮
河一线为界,此线以北地区属暖温带落叶阔叶林区
域,此线以南属亚热带常绿阔叶林区域中的北亚热
带常绿、落叶阔叶混交林地带,植被类型复杂多样。
2 植物区系组成
根据河南植物志(丁宝章等,1988,1990,1997,
1999;王遂义等,1994;朱长山等,1994)和最新植物
调查研究资料(朱长山等,1997,1999,2000)等统计,
本地野生种子植物(一般不含外来种和栽培种)有
152科,896属,2 954种(含变种,按恩格勒系统,下
同),其中裸子植物 6科,l4属,24种 ,被子植物 146
科,882属,2 930种。全省种子植物中草本有 1 831
种,占种子植物总种数的 62 ,木本植物 1 123种,
占种子植物的 38 ,其中乔木 443种(常绿半常绿
53种),占种子植物的 15 ,灌木 537种(常绿半常
绿 58种),占种子植物的 18 。木质藤本 142种
(常绿半常绿 19种),占种子植物的 5 。
在 152科种子植物中,既有较原始的古老科,如
领春木科(Eupteleaceae)、连香树科 (Cercidiphyl-
laceae)、马兜 铃科 (Aristolochiaceae)、金粟 兰科
(Chloranthaceae)等,也有在被子植物进化中处于分
化的关键类群,如金缕梅科(Hamamelidaceae)、虎
耳草科(Saxifragaceae)等,还有高度进化的科,如菊
科、禾本科、兰科等。按各科所含种数多少排列,位
于前 1O位的大科依次为菊科、蔷薇科、禾本科、豆
科、毛茛科、莎草科、唇形科、百合科、伞形科、虎耳草
科,包含 1 335种,占本区总种数的 45 。将河南区
系与有关地区区系前 1O个大科的顺序比较(表 1),
可知在南方区系中占有较显著地位以热带分布为主
表 1 河南与我国其它有关地区前 l0个大科顺序比较 (王荷生等,1997)
Table 1 Comparison of the order of the first 10 families of spermatophyte between
Henan Province and other interrelated areas of China
的世界大科兰科在河南不占主要地位,蔷薇科在河
南区系中的地位比在北方各区系中的地位更为显
著,这些科及其排列顺序与秦岭地区最为相似,而前
3科也与华中和华北相似。这反映出河南植物区系
落叶木本类比较发达并与这三个邻近植物区系性质
较为相似。
单种科和单属科的存在反映出一地植物进化的
历史和现状。河南有单种科和单属科 23个,如果包
括新近分出的则有 35个。世界广布的单种科和单
属科有水生的金鱼藻科(Ceratophyllaceae)、水马齿
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科(Calitrichaceae)、香蒲科(Typhaceae)和茨藻科
(N~adaceae)等,它们在本区分布较广。属热带分
布的有山矾科(Symplocaceae)和八角风科(Alangi—
aceae)等。属于北温带分布的有裸子植物麻黄科
(Ephedraceae)、水生的黑三棱科(Sparganiaceae)、
衫叶藻科(Hippuridaceae)以及木本的马桑科 (Lo—
ganiaceae)等,有处于被子植物关键过渡位置的透骨
草科(Phrymaceae)等。属东亚分布的单种科和单
属科均为古老的木本科,包括领春木科、连香树科和
水青树科(Tetracentraceae)等,属残遗植物,在本区
分布于特殊的环境 里。中国特有科仅有杜仲科
(Eucommiaceae),它是古老或原始的科。
从大科以及单种科和单属科的特点可以看出,
河南植物区系温带成分比较丰富,也含有一定数量
的热带成分,并且发展历史悠久,包括了各进化水平
的类型,特别是东亚成分的古老残遗木本科,反映了
本区区系起源的古老渊源。
在河南的 896属中,既有世界大属,也有单种属
和寡种属;既有十分进化的属,也有很古老的类型。
按照所含种数多少的统计,含 4O种以上的属有:苔
草属(Carex)1个,31-40种的 3个,21-30种的 13
个,11-20种的 33个,6~10种的 92个,2~5种的
338个,仅 1种的 416个。位于前 15位的大属依次
是苔草属(49种)、蓼属(Polygonum 38)、蒿属(Ar—
termisia 38)、悬 钩 子 属 (Rubus 34)、铁 线 莲 属
(Clernatis 29)、槭属(Acer 28)、柳属(Salix 27)、绣
线菊属(Spiraea 27)、卫矛属(Euonyrnus 26)、凤毛
菊属 (Sausurea 25)、蔷 薇属 (Rosa 24)、忍 冬属
(Lonicera 23)、委 陵 菜属 (Potentilla 23)、栎 属
(Quercus 22)和堇菜属,共含 435种,约占总种数的
15 。这 15个大属有 1O个属于北温带分布,4个
是世界分布,1个泛热带分布。
3 分布区类型
3.1属的分布区类型
植物属的分布区类型比科更能具体地反映植物
的演化扩展过程、区域分异及地理特征。根据吴征
镒(1983,1991)对中国种子植物属分布区类型划分
的观点,将河南 896属野生种子植物对比研究,划分
为 15个类型和 18个变型(表 2)。
属分布类型的统计结果表明:温带分布类型(包
括表 2中第 8~11四个分布类型)占有最高比例,共
386属,占全省属数的 47.9 (不包括世界分布属,
下同),是本省各分布类型中数量最丰富的一类,但
明显低于华北植物地 区(56 )(王荷生等,1997)。
其中数量最多的是北温带分布及其变型,其次是旧
大陆温带分布。热带分布类型(包括表 4中第 2~7
六个类型)也比较丰富,共 238属,占河南属数的
29.5 ,高于华北地区(24 ),仅次于温带分布。其
中以泛热带分布最多,共 125属,占热带总属数的
52.5 。过渡类型(包括表 2中第 12~14三个类
型)也占有相当比例,约 143属,占 17.7 。这反映
出河南植物区系整体上温带成分占优势,并有相当
数量的热带成分,过渡性质非常突出。
3.2种的分布区类型
种的分布区类型组成能反映较小区域的植物区
系性质和特点,因此在研究地区性的植物区系时对
种分布区进行分析更具有重要意义。本文对河南境
内植物种分布区类型划分的主要依据是各种植物的
实际分布区域,并考虑影响这种分布的主要因素。
分布区类型的名称,对非中国特有种部分采用上述
属分布区分类系统的名称和标准,而对中国特有种
部分,参考吴征镒(1983)的中国植物区系分区以及
河南与这些植物区的关系划分若干亚型。据此,将
河南 2 954种种子植物归为 15个分布区类型和 24
个亚型(表 3、5)。
3.2.1非中国特有种的分布区类型 统计结果显
示,本省非中国特有种具有以下几个特点 :(1)典型
的温带成分种数最多,其中温带亚洲最多,而具有过
渡性质的东亚分布种次之,它们是本省区系最重要
的成分。热带成分种数也占有相当大的比例,而且
大部分种集中在亚洲热带分布型中。(2)温带成分
和东亚成分包括了本省植被中大部分主要种类,东
亚种还包括了较多的古老成分。热带成分有较多的
残遗种。
3.2.2中国特有种的分布亚型 河南省境内的中国
特有种约有 1 516种(包括变种,下同),其中河南本
地特有种约 37种。中国特有种的绝对数量高于我
国北方各植物区,占本地区植物种数的比例高于华
东和北方各植物区,而次于华中和横断山地区(表
4)。根据它们在我国的地理分布及其生态特点,将
其分为 22个亚型(表 5)。
表 5中 F~L七个亚型是河南分别与华中、华
东、西南及华南共有种分布,在性质上属于亚热带分
布,计有 621种,占特有种的 41 ,其中以K、F、J三
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个亚型种类最多。本省是它们地理分布的北缘,在
河南主要分布于西南部和南部山区,即伏牛山南部、
大别山和桐柏山地。它们的分布中心多在华中或西
南地区,正是中国特有属分布的中心区域。
表 2 河南省种子植物属的分布区类型及其变型统计表 I
Table 2 Statistics of distribution types and its variants of genera of spermatophyte in Henan Province
l’为便于比较,表中分布区类型和变型的序号及代码与吴征镒(1983.1991)中的相同.2’不包括世界分布属Excluding Cosmopolitan genus.
表 5中 B、C、D、E四个亚型是河南和华北、东
北和西北的共有种分布,在性质上属于温带分布,计
有266种,占特有种的 17.5 ,其中以华北特有种
为主。这说明河南与华北植物区系的密切关系,同
时也受西北和东北区系的一定影响。如属于华北特
有种的太行花(Taihangia rupestuis)、华北风毛菊
(s口 ss rP口,l P口)、山葡萄cVitis amurensis)、北京
丁香(Syring pekinensis)、太行菊(Opisthopappus
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taihangensis)等,属于西北、华北、东北共有的甘蒙
柽柳(Tamarix austromongolica)等,属于东北、华
北共有的东北千里光(Senecio manshuricus)等。该
类植物多分布于本省北部地区。
表 3 河南种子植物种的分布区类型
Table 3 Statistics of distribution types of species
of spermatophyte in Henan Province
分布类型
Distribution
types
”不包括世界分 布种 Excluding Cosmopolitan species
M、N、O、P、Q、R、S、T八个亚型是河南与西
南、华南、华东、华中、华北和西北共有种分布,属亚
热带森林地区向温带森林和森林草原地区延伸的分
布式,河南共有 503种,占特有种的 33.2 。这种
情况显示了河南植物区系的过渡性。
U亚型是河南与秦岭特有种分布,计有 38种,
如太 白杜鹃 (Rhododendron purdomii)、秦连翘
(Forsythia giraldiana)、太 白乌头(Acoritum tai—
paicum)等。该类在河南主要分布于伏牛山地。
表 4 河南与不同植物区中国特有种数量
的统计比较(王荷生等,1997)
Table 4 Comparison of amount of endemic species
to China in Henan Province and that in some
other interrelated regions in China
V亚型是河南本地特有种,有 37种,如河南杜
鹃(Rhododendron honanense)、河南马先蒿(Pedic-
ularia honanensis)、河南唐 松草 (Thalictrum ho—
nanese)、河 南 叉 叶槭 (Acer robustum var.ho-
nanense)、河南猕猴桃 (Actinidiaceae honanensis)、
黄河虫实(Corispermum huanghoense)等。主要分
布于伏牛山区,其次是大别山,少数分布于其它山
区。这些种包含于8个属分布类型中,其中有2O种
包含于北温带属中,4种包含于旧世界温带属中,4
种包含于泛热带属中,3种包含于东亚分布属中,其
余几种分别属于热带亚洲、热带亚洲于大洋洲间断
分布以及东亚与北美间断分布。这种温带成分和热
带成分共存及其复杂性与本省地史演变以及现代自
然环境的过渡性和复杂性有着直接关系。
根据表 5统计 ,河南与华北共有 820种,与华中
共有 1 045种,与西南共有 763种,与华东共有 572
种,与华南共有 341种,与东北共有 152种,与西北
共有 221种,秦岭特有 38种,河南特有 37种。
统计结果表明,河南省境内的中国特有种有以
下 4个特点:(1)数量多,比例高,居北方各植物区之
首;(2)亚热带分布种和由亚热带向温带延伸分布的
种比例较高,分别为 621、503种,占特有种数的
41.0 、33.2 ,而温带分布种比例较低,为266种,
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占特有种的 17.5 ;(3)河南境内的中国特有种与
华中区共有种数最多,华北区次之,西南区居第三,
华东区居第四。(4)中国特有种包括河南本地特有
种在全省分布比较普遍,但在伏牛山区最为丰富,尤
其是河南特有种在该山区最为集中。
综合上述对种分布区类型的分析结果,在河南
境内的 2 954种种子植物中,约有 910种在性质上
属于热带亚热带分布种,950种属于温带分布种,
920种属于跨亚热带和温带分布的种,此三者各占
1/3左右,其余少数为广布种。这种比例关系充分
显示了本省植物区系的南北过渡性特点。
4 结 语
通过上述对河南植物区系多层次的分析得知,
河南植物区系除了区域差异明显外(另文阐述)具有
以下特征。
4.1种类比较丰富、多样性较高
全省有野生种子植物 152科 ,896属,2 954种,
其中裸子植物 6科、14属、24种,被子植物 146科、
882属、2 930种。种子植物科、属、种数量分别占全
国同类植物数量的 45 、29 和 1O ,其 比例接近
于整个华北地区同类植物(44 、29 、13 ,面积约
96 X 104 km。)(王荷生等,1997)在全国中的比例。
植物的生活型多种多样,有落叶的和常绿的乔木和
灌木,多年生和一年生草本,藤本和寄生植物等类
型。其中草本植物种类 占 62 (低 于华北地区的
70.1 )。
4.2起源古老
由于河南具有悠久的地质历史和有利于植物生
存繁衍的条件,致使本省植物区系中含有较多的古
老科属,特别是东亚成分的古老残遗木本科,反映了
本区区系起源的古老渊源。
4.3地理成分复杂。温带成分略占优势。区系过渡性
突出
分布区类型属一级的有 15个,非中国特有种有
15个,中国特有种有 22个亚型,表现出河南植物区
系地理成分的复杂多样性。这些复杂多样的地理成
分及其比例关系,一方面显示出河南植物区系与其
它地区的广泛联系性,包括与世界其它各植物大区
以及与国内各植物地区的广泛联系,特别是与国内
的华北、华中、西南、秦岭和华东有着密切的关系并
与华南、西北和东北也有一定的联系。另一方面,显
示出河南植物区系突出的过渡性和温带性质的特
点。在属一级分布类型中以北温带、泛热带和东亚
分布类型为多,与同性质的合在一起,典型温带分布
占 47.9 ,泛 热带 分布 占 29.5 ,东亚分布 占
14.5 9,6。种一级分布区中,热带亚热带分布、典型温
带分布、亚热带温带分布各 占约 1/3。这种地理成
分组成特点表明河南植物区系南北过渡的特点突
出,整体上呈现出温带性质。
表 5 中国特有种分布亚型
Table 5 Distribution subtypes of endemic
to China in Henan Province
分布亚型
Distribution
subtypes
种数 占特有种总
Number 数百分比
of Percentage
species ( )
4.4中国特有植物比较丰富
河南有中国特有属 39个,占全国特有总数的
15 ,属数与整个华北地区该类的数量相同。其中
从西南、华中和华东分布到河南的最多,以伏牛山地
分布最为集中。种一级河南有 1 516种中国特有
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种,即河南的植物种一半以上属于中国特有种,占河
南总种数的52.5 ,其数量比整个华北地区的中国
特有种还要多。它们相对集中分布于本省西部和南
部山区,所以该地区也是我国特有种分布中心之一。
其中河南特有种有 37种,多数也分布于上述地区,
所以西部和南部山区也是河南特有种形成与分布的
中心。这与西部和南部山区独特的地理位置和现代
与古地理环境有着密切的关系。它紧接亚热带地区
的华中、华东并通过鄂西和秦巴山地与西南地区沟
通,上述地区尤其是鄂西川东和西南地区是地质历史
时期的植物“避难所”和我国特有植物的分布中心。
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