全 文 ：第 28 卷　第 2 期　 经 济 林 研 究　 　Vo l.28　No.2
　2010 年 6 月 Nonwood　Forest　Research 　Jun.2010
湖南省杜鹃属植物多样性空间分布格局研究
廖菊阳1 , 3 ,朱颖芳2 , 3 ,彭春良1 ,康用权1 ,陈迎辉1
(1.湖南省森林植物园 杜鹃研究所 , 湖南 长沙 410116;2.湖南财政经济学院 , 湖南 长沙 410205;
3.中南林业科技大学 , 湖南 长沙 410004)
摘　要:　为了研究湖南省杜鹃属植物的分布格局 , 利用野外调查结果和有关文献资料 , 分析了不同地理梯度上湖南
杜鹃属植物多样性的分布特点。结果表明:湖南杜鹃属植物分布中心在湘西南地区;在海拔梯度上 , 该属植物多样性
随海拔的升高呈逐级增加的分布格局;其垂直分布中心在海拔 800 ～ 1 500 m 的范围内 , 水平分布中心在北纬 27°～
25°和东经 108°～ 114°之间 ,其中映山红亚属的海拔跨度最大 , 为海拔 50～ 2 000 m。
关键词:　植物学;杜鹃属;多样性;空间分布格局;湖南省
中图分类号:　 Q948.5;Q949.772.3 文献标志码:　A 文章编号:　1003-8981(2010)02-0065-04
Spatial distribution patterns of species diversity in Rhododendron L.
in Hunan Province
LIAO Ju-yang 1 , 3 , ZHU Ying-fang2 , 3 , PENG Chun-liang1 , KANG Yong-quan1 , CH EN Ying-hui1
(1.I nstitute of Rhododendron Resea rch , Hunan Forest Bo tanical Garden , Chang sha 410116 , Hunan , China;
2.H unan Univer sity o f Finance and Economics , Chang sha 410205 , Hunan , China;
3.Central South Univ ersity of Fore str y & Technolog y , Chang sha 410004 , H unan , China)
Abstract:In order to research distribution pattern in Rhododendron L.in H unan Province , distribution char acte ristics
of species diver sity a t diffe rent g eog raphica l g radients we re analy zed by using info rmation f rom field investig ations and
some literatures.The results show ed that the dist ribution center of R.L.was in southw est reg ion of Hunan
Province;the plant diver sity w as g radually inc reased with eleva tion increasing;the ve rtical distribution center w as in
800-1 500 m above sea level and the horizontal distribution center w as in no rthern latitude 27°-25°and east longitude
108°-114°, in which Tsutsusi subgenus had the big gest altitudinal g radients span in 50-2 000 m above sea lev el.
Key words:bo tany;Rhododendron L.;diver sity;spatia l distribution patterns;Hunan P rov ince
　　杜鹃属 Rhododendron L .是杜鹃花科 Ericaceae
植物中最大的一个属 ,全世界约有 1 000 种 ,分布于
亚洲 、欧洲 、北美洲及澳大利亚[ 1] 。我国有杜鹃属植
物 571 种 ,其中 409种为我国的特有种 ,约占国产种
总数的 71.6 %。湖南省杜鹃属植物资源丰富 ,产杜
鹃属植物 58 种(含种下级单位),但截止目前 ,有关
我省杜鹃属植物多样性空间分布格局的研究还是空
白 。因此 ,对湖南省杜鹃属植物多样性空间分布格
局的研究 ,对于杜鹃属植物的开发 、利用和保护具有
重要的理论意义和实践意义[ 2] 。
物种多样性的变化特征是指群落组织水平上物
种多样性的大小随某一生态因子梯度有规律的变化 ,
　　收稿日期:2009-09-10
　　基金项目:国家林业局中国杜鹃属种质资源异地保存库项目(200708);湖南省科技厅计划项目(2009NK3138),湖南省森林植物园青年科研
基金项目(2009BG01)。
　　作者简介:廖菊阳(1980—),男 ,湖南汨罗人。硕士,工程师 ,主要从事园林植物学和植物保育的研究。 Tel:13755186562 ,
E-mail:liaojuyang@163.com。
DOI :10.14067/j.cnki.1003-8981.2010.02.003
目前物种多样性的梯度变化和不同尺度的空间分布
特征已成为生态学研究的一个热点问题 。物种多样
性空间分布格局是指物种多样性在水平方向和垂直
方向上的分布规律 。研究区域内物种多样性空间分
布格局 ,有助于人们更好地理解生物多样性保护的
热点地区及其形成机制 ,对于更好地保护和利用生
物多样性具有重要价值[ 3] 。
1　研究区域概况
湖南省位于长江中游以南 、南岭山脉以北 ,地理
位置为 E108°47′～ 114°15′、N 24°31′～ 30°08′。全境
属于中亚热带东部太平洋季风湿润气候区 ,温和湿
润 ,热量充足 ,雨量充沛而集中 ,四季分明。全境东 、
西 、南三面环山 ,北部位于洞庭湖开口处 ,中部形成
了马蹄形地貌 ,其间丘陵和小盆地起伏交错 。西北
部武陵山脉屹立 ,与鄂黔高原毗邻 ,壶瓶山海拔为
2 098.7 m;东部有幕阜山 、连云山 、武功山等大山 ,
其海拔均在 1 000 m 以上;西南和西部有雪峰山脉 ,
其苏宝顶海拔 1 934.3 m;南部有南岭山地 ,其中莽
山主峰海拔 1 902 m ,越城岭二宝顶海拔 2 021 m ,都
庞岭最高峰韭菜岭海拔 2 009.3 m 。全省最高海拔
地是炎陵县的酃峰 ,其海拔高度为 2 115.5 m;东部
最低海拔低于 50 m 。由此 ,复杂的地形影响着境内
气候 、土壤 、植被等的变化 。湖南省植物种类丰富 ,
植物区系成分复杂 ,是华中—华东 —华南 —滇黔桂
四区系的交汇混杂和过渡[ 4] 。多样的地形因子和多
变的小气候环境孕育了丰富的杜鹃属植物资源。
2　资料来源和分析方法
2.1　数据的收集和数据库的建立
研究所用数据主要来自笔者 2007 年 3 月至
2010年 4月对宜章莽山 、浏阳道吾山和大围山 、张家
界 、炎陵桃源洞 、沅陵借母溪 、永顺猛洞河等地的野
外实地调查资料及《湖南树木志》 、《中国植物志》 、
《湖南种子植物总览》和《华南杜鹃花志》等专著[ 5-7] 。
根据这些资料收集整理出了杜鹃属植物在研究区域
内的基本情况 ,包括分布县域 、物种数 、生活型和海
拔等信息。利用 Excel软件 ,在收集 、输入和整理湖
南杜鹃属植物物种分布空间信息的基础上 ,建立了
包括生态特性 、分布海拔范围和观赏特性等内容的
湖南杜鹃属植物数据库[ 8] ,其中湖南杜鹃属植物物
种及其亚属的组成见表 1。
表 1　湖南杜鹃属植物物种的组成
Table 1　Specices of Rhododendron L.in Hunan Province
亚属 Subgenus 所含种数
Number of species
所占百分比
Percen tage
杜鹃亚属 Sub gen.Rhododend ron 7 12.07%
常绿杜鹃亚属 Subgen.H ymenanthes 19 32.76%
马银花亚属 Subgen.Azalea strum 10 17.24%
羊踯躅亚属 Sub gen.Pendan thera 1 1.72%
映山红亚属 Subgen.Tsutsusi 21 36.21%
2.2　研究方法
2.2.1　海拔与地形的分级
湖南省最高海拔为 2 115.5 m 。王志恒等人[ 9]
由低海拔到高海拔将全省分为 9 段 ,分段时按照海
拔高度每间隔 200 m 划分为一段 ,将海拔 100 m 以
下的地区和海拔 1 500 m 以上的地区单独划分为一
段 ,其中地形复杂度(Coef ficient of v ariat ion ,简称
CV)等于海拔方差除以该海拔段的平均海拔高度 ,
这样统计出的湖南杜鹃属植物在不同海拔及地形的
分布数量如表 2所示 。
表 2　湖南杜鹃属植物在不同海拔及地形的分布数量
Table 2　Numbers of the species of Rhododendron L.in dif ferent elevations and terrains at Hunan Province
级别
G rade
海拔范围
Elevation range /m
平均海拔
Average elevation /m
面积
Area /m2
地形变异系数
Coefficient of terrain variation
杜鹃属植物的种数
Number of species of Rhododendron L./种
I <100 51 407.8 0.000 3
II 100～ 299 194.2 53 971.5 0.210 3
III 300～ 499 471.2 74 440.0 0.116 11
IV 500～ 699 596.9 8 641.8 0.097 10
V 700～ 899 796.4 7 338.5 0.072 11
VI 900～ 1 099 990.6 12 217.8 0.033 16
VII 1 100～ 1 299 1 195.6 1 572.8 0.048 18
VIII 1 300～ 1 499 1 443.3 1 138.8 0.041 16
IX >1 500 1 590.1 1 097.3 0.019 25
66 廖菊阳 , 等:湖南省杜鹃属植物多样性空间分布格局研究　 　第 2 期
2.2.2　数据的整理和统计
在已建立的数据库的基础上进行数据处理 ,在
湖南省行政区域地图的基础上进行分区 ,分 5 个区
对杜鹃属植物的物种数进行统计与分析 。
2.2.3物种多样性分布格局的分析
利用 Excel软件统计每一海拔段所分布的物种
数 ,从低海拔到高海拔每间隔 200 m 为一区间划分 ,
并统计各海拔区间所分布的物种数。在此基础上 ,
探讨物种垂直分布格局 、水平分布格局和各亚属的
海拔分布格局。
3　结果和分析
3.1　垂直分布格局
湖南省杜鹃属植物种类丰富 ,群落类型多样。
由表 2可知 ,该属植物的分布与各海拔段的面积和
地形的变异系数(CV)没有显著的相关性 ,说明垂直
分布规律较明显 。岛屿假说认为 ,面积越大 ,则物种
多样性指数越高 ,这在一定程度上可能导致了杜鹃
属植物的物种丰富度的分布格局[ 10] ,但影响并不明
显。由此可知 ,海拔成为影响该属植物物种分布种
数的关键因子[ 11] 。
不同海拔段湖南省杜鹃属植物多样性的变化趋
势如图 1所示。从图 1中可以看出 ,低于海拔 100 m
的地区其分布数量较少 ,仅有 3种;但随着海拔的上
升 ,丰富度则呈逐渐上升的趋势。该属植物丰富度
的最高值(25种)出现在海拔 1 500 m 的范围内。
杜鹃属植物喜生于气候冷凉 、空气湿润 、土壤酸
性的山地 ,特别适于中 、高山地 ,所以 ,杜鹃属植物在
湖南分布的海拔高度相对较高。从图 1 中可以看
出 ,湖南杜鹃属植物物种的丰富度随海拔的升高呈
上升分布格局 。在海拔低于 400 m 时 ,物种数少于
10种;而海拔高于 1 500 m 时 ,物种数接近 25种;其
垂直集中分布范围大约在海拔 400 ～ 1 500 m 之间 ,
而在海拔 800 ～ 1 500 m之间 ,物种丰富度达到峰值 ,
分布有 43 种。这说明湖南杜鹃属植物的物种分布
以中(高)海拔区域居多。
3.2　水平区域分布格局
在区域尺度下 ,湖南省杜鹃属植物区域多样性
的总体分布格局如图 2所示。图 2中的分区 1 、2 、3 、
4 、5分别为湘北 、湘西 、湘东 、湘中和湘南植物分区。
从图 2中可以看出 ,在湖南分布的 58个杜鹃属植物
中 ,分区 5(湘南)有 35 种 ,占 60.3%;分区 4(湘中)
图 1　湖南省杜鹃属植物丰富度随海拔分布的变化趋势
Fig.1　Trend of species of Rhododendron L.with
elevation change in Hunan Province
有29种 ,占 50%;分区 2(湘西)有 25种 ,占 43.1%;
分区 1(湘北)有 12 种 ,占 20.7%;分区 3(湘东)有 9
种 ,占 15.5%。由此可知 ,湖南杜鹃属植物丰富度最
高的区域是湘西南 ,这说明该地区是湖南全省杜鹃
属植物的集中分布区域。
图 2　湖南省杜鹃属植物区域多样性的总体分布格局
Fig.2　Regional pattern of Rhododendron L.diver-
sity in Hunan Province
　　由于上述 5 个分区是基于行政区域图而划分
的 ,所以只能反映各行政区域杜鹃属植物的分布水
平 。深入分析湖南杜鹃属植物分布情况后便可知
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道 ,杜鹃属植物分布较集中的县有宜章(24种)、城步
(22种)、新宁(21种)、通道(13种)、桑植(13种)、石
门(9 种)、炎陵(8)、江永(7 种)、道县(6 种)、江华
(5种)、黔阳(5种)。除去湘西北的桑植和石门 ,其
余各县全部在 N27°～ 25°和 E108°～ 114°之间 ,这表
明这些县为湖南省杜鹃属植物的水平分布中心。
3.3　各亚属的海拔分布格局
湖南杜鹃各亚属植物垂直分布情况如图 3所示。
由图 3可知 ,湖南杜鹃属植物中以映山红亚属的海拔
分布跨度最大和海拔分布最高(50 ～ 2 000 m);其次为
常绿杜鹃亚属 ,为 650 ～ 1 950 m ,其整体海拔分布较
高;而杜鹃亚属和羊踯躅亚属的海拔分布较低。
图 3　湖南杜鹃各亚属植物垂直分布情况
Fig.3　Vertical distribution of subgenus in Rhododen-
dron L.in Hunan Province
湖南杜鹃属植物大多数种类散生于林下 ,只有
鹿角杜鹃 R.latoucheae、映山红 R.simsi i 、满山红
R.mariesii 、云锦杜鹃 R.f ortunei 等种成片聚集。
在海拔 1 000 ～ 1 600 m等高海拔范围内常见的杜鹃
属植 物 有云 锦 杜 鹃 R. fortunei 、光 枝 杜 鹃
R.hao f ui 、猴头杜鹃 R.simiarum 、四川杜鹃 R.
sutchuenense 、岭上杜鹃 R.polyraphidoideum var.
montanum 、黄山杜鹃 R.macul i ferum 、天门山杜鹃
R.tianmenshanense等种 。在较低海拔范围内分布
有映山红 R.simsii 、马银花R .ovatum 、鹿角杜鹃 R.
latoucheae、满山红 R.mariesii 、羊踯躅 R.molle 、乳
源杜鹃 R.rhuyuenense 、金萼杜鹃 R.chry socaly x 、
千针叶杜鹃 R .poly raphidoideum 、溪畔杜鹃 R.
rivulare 、阳明山杜鹃 R.yangm ingshanense等杜鹃
属植物。在海拔跨度较大的范围内分布有映山红 R.
simsi i 、满山红 R.mariesii 、马银花 R.ovatum 、鹿角
杜鹃 R.latoucheae等杜鹃属植物。杜鹃属植物分布
地区的植被类型是湖南的地带性植被———亚热带常
绿阔叶林。
4　结　语
1)在野外调查和文献资料的基础上探讨了湖南
省杜鹃属植物多样性的空间分布格局 ,阐述了研究
该省杜鹃属植物多样性分布格局的重要性和必
要性。
2)湖南省杜鹃属植物分布中心在湘西南及湘东
的炎陵一带;在海拔梯度上 ,随海拔的升高 ,该属植
物多样性呈逐级增加的分布趋势 。
3)湖南杜鹃属植物垂直分布中心在海拔 800 ～
1 500 m的范围内 ,水平分布中心在北纬 27°～ 25°和
东经 108°～ 114°之间 ,其中映山红亚属分布的海拔跨
度最大 ,为海拔 50 ～ 2 000 m 。
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[本文编校:伍敏涛]
68 廖菊阳 , 等:湖南省杜鹃属植物多样性空间分布格局研究　 　第 2 期