湖北省黄冈市龙王山维管植物区系分布

摘要：系统研究了湖北省黄冈市龙王山维管植物区系分布，维管植物区系呈现出较丰富的特征，维管植物82科166属210种，双子叶植物的比例80.95%；在构成科的结构中，含2～5属的寡型科占主导（45.51%），其次为单型科（29.34%）；在构成属的结构中，单型属占主导（63.81%），其次为含2种的寡型属（22.86%）。地理成分复杂，维管植物属共有14个分布类型和8个变型，表现出明显的泛热带成分（26.95%）和北温带成分（24.11%），其次为东亚成分（12.77%）。植物区系起源古老。古老属占黄冈龙王山总属的14.46%；单型属和寡型属比例高，分别占总属的63.81%和30.00%；原始类型占黄冈龙王山总科的9.76%，占现存被子植物原始类群的13.33%；白垩纪时出现的科和第三纪建立的科占总科数的43.90%；喜树是优势木本树种之一。黄冈龙王山类似于一个岛屿，对黄冈植物多样性的保存发挥着重要的作用，特别是对古老属植物的保存意义重大。

　　关键词：龙王山；植物区系；科；属；种

　　中图分类号：Q948.5 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）05-1029-03

　　湖北省黄冈市龙王山位于湖北省东部，大别山南麓，黄冈市黄州城北侧。地理坐标位于东经114°46′—115°14′，北纬30°25′—30°54′，海拔为81.8 m，属亚热带季风气候，日照充足，雨量充沛，四季分明，春有低温，春夏之交有梅雨，入伏多干旱。年平均日照时数20.82 h，年平均气温16.2 ℃，年平均无霜期261 d，年平均降水量1 213.4 mm，年平均蒸发量1 731.9 mm。研究黄冈龙王山植物区系分布，旨在为黄冈市植物起源、演替和发展、植物多样性的保护提供科学依据。

　　1 维管植物区系组成

　　1.1 维管植物统计

　　经过系统调查，黄冈龙王山内维管植物有82科166属210种，按蕨类植物、裸子植物、双子叶植物和单子叶植物统计，双子叶植物比例最高（80.95%），是黄冈龙王山植物的主体；单子叶植物比例较低（13.33%）；蕨类植物（3.81%）和裸子植物（1.90%）比例非常低。

　　1.2 维管植物科的组成

　　科实际上是植物分类学中最大的自然单位，同一个科包含许多具有不同生物学和生态学特性的属，具有比较稳定的分布区，并与一定的气候条件相适应[1]。研究表明，黄冈龙王山内含属数>10的大型科只有2个，菊科（Composita）含16属和禾本科（Gramineae）含11属；含属数6～10的中型科只有2个，蔷薇科（Rosaceae）含8属和豆科（Leguminos）含7属；含2～5属的寡型科有29个，其中，含5属的科只有唇形科（Labiatae），蓼科（Polygonac）、茜草科（Rubiaceae）和葡萄科（Vitaceae）均含有4属，桑科（Moraceae）、樟科（Lauraceae）、大戟科（Euphorbiac）、卫矛科（Celastraceae）、伞形科（Umbelliferae）、旋花科（Convolvulaceae）、茄科（Solanaceae）、葫芦科（Cucurbitaceae）和百合科（Liliaceae）均含有3属，胡桃科（Juglandaceae）、榆科（Ulmaceae）、荨麻科（Urticaceae）、苋科（Amaranthaceae）、毛茛科（Ranunculaceae）、芸香科（Rutaceae）、苦木科（Simaroubaceae）、楝科（Meliaceae）、莎草科（Cyperaceae）和石蒜科（Amaryllidaceae）等，均含有2属；单型科有49科，分别为紫萁科（Osmundaceae）、金星蕨科（Thelypteridaceae）、松科（Pinaceae）、杉科（Taxodiaceae）、马兜铃科（Aristolochiaceae）、紫茉莉科（Nyctaginaceae）、商陆科（Phytolaccaceae）、石竹科（Caryophyllaceae）、鸭跖草科（Commelinaceae）、薯蓣科（Dioscoreaceae）等。黄冈龙王山含2～5属的寡型科所含属数占总属数的45.51%，单型科所含属数占29.34%，含6～10属的中型科所含属数占16.17%，含>10属的大型科所含属数占8.98%。在构成黄冈市龙王山维管植物科的结构中，含2～5属的寡型科占主导，其次为单型科。

　　1.3 维管植物属的组成

　　属是由种所组成的真正的自然群落，它在分类学上所包含的种类常具有同一起源和相似的进化趋势，分类学和生态学特征相对稳定[2]。研究表明，黄冈市龙王山内含5种的大型属只有蔷薇属（Rosa）；含4种的较大型属有2个，为悬钩子属（Rubus）和女贞属（Ligustrum）；含3种的寡型属有凤尾蕨属（Pteris）、朴树属（Celtis）、花椒属（Zanthoxylum）、卫矛属（Euonymus）和茄属（Solanum）5属；含2种的寡型属有24个，代表属有杨属（Populus）、桑属（Morus）、马兜铃属（Aristolochia）、酸模属（Rumex）、商陆属（Phytolacca）、画眉草属（Eragrostis）、马唐属（Digitaria）、稗属（Echinochloa）、鸭跖草属（Commelina）和薯蓣属（Dioscorea）等；单型属共有134个，代表属有紫萁属（Osmunda）、海金沙属（Lygodium）、松属（Pinus）、杉木属（Cunninghamia）、枫杨属（Pterocarya）、榆属（Ulmus）、南蛇藤属（Celastrus）、薹草属（Carex）、棕榈属（Trachycarpus）、菝葜属（Smilax）等。

　　单型属含种数占总种数的63.81%，含2种的寡型属含种数占22.86%，含3种的寡型属含种数占7.14%，含4种的属含种数占3.81%，含5种的属含种数占2.38%。因此，单型属在构成黄冈龙王山维管植物属的结构中占主导地位，其次为含2种的寡型属。

　　2 植物区系成分分布

　　植物区系是植物界在一定自然地理条件下，特别是在自然历史条件下发展、演化的结果。地理成分组成是植物区系的一个重要特征，地理成分比较是研究区系间关系的一个重要手段[3]。一个地区的植物区系主要决定于该地区的地理位置、所处的气候带特有的生态环境条件以及地质历史条件。属由种所构成，大多数属是真正的自然群落，这一点对于植物的空间分布和演化关系最为重要[4]。

　　根据《中国植物志》第一卷中蕨类植物属分布类型的划分方法[5]和吴征镒先生《中国种子植物属的分布区类型》中种子植物属分布类型的划分方法[6]，对黄冈龙王山内分布的维管植物做了区系成分分析，黄冈龙王山内维管植物属有14个分布型和8个变型。其中，世界分布25属；泛热带分布及其变型38属，占26.95%（不含世界分布型，下同）；热带亚洲和热带美洲间断分布4属，占2.84%；旧世界热带分布及其变型7属，占4.96%；热带亚洲至热带大洋洲分布7属，占4.96%；热带亚洲至热带非洲分布2属，占1.42%；热带亚洲分布6属，占4.26%；北温带分布及其变型34属，占24.11%；东亚和北美洲间断分布9属，占6.38%；旧世界温带分布及其变型8属，占5.67%；温带亚洲分布4属，占2.84%；地中海区、西亚至中亚分布2属，占1.42%；东亚分布及其变型18属，占12.77%；中国特有分布2属，占1.42%（表1）。由此可知，黄冈龙王山维管植物地理成分复杂，但表现出明显的泛热带和北温带成分，其次为东亚成分。

　　3 植物区系成分分布分析

　　一个地区现代植物区系的形成和特点是在一定自然地理条件，特别是自然历史条件综合作用下植物本身发展演化的结果。在人类历史发展过 程中，人们生产经济活动对它们的影响也难以改变某一地区植物区系的根本性质[7]。黄冈龙王山被子植物区系分布及特征见表1。

　　3.1 植物区系较丰富

　　黄冈龙王山的维管植物有82科166属210种。其中，双子叶植物170种（80.95%），单子叶植物28种（13.33%），蕨类植物8种（3.81%），裸子植物4种（1.90%）；含2～5属的寡型科占主导，其次为单型科；在构成属的结构中，单型属占主导，其次为含2种植物的寡型属。

　　3.2 地理成分复杂

　　维管植物属共有14个分布类型和8个变型，表现出明显的泛热带成分（26.95%）和北温带成分（24.12%），其次为东亚成分（12.77%）。

　　3.3 植物区系起源古老

　　1）吴征镒等[8]经过研究，一是明确了热带亚洲分布类型（7型）绝大多数是古热带第三纪的成分，较小部分是古南大陆第三纪的成分，这些在中国分布很少；二是明确了SJ型是古区系的孑遗；三是指明了第三纪古热带成分和起源于白垩纪-老第三纪热带原始古老属；四是指出了世界分布型（1型）由泛热带型分布向两极推移形成“全球分布”，起源古老。黄冈龙王山内，7型属有6属，SJ型属有6个，原始古老属共3个（香椿属、盐肤木属是第三纪古热带成分，棕榈属起源于白垩纪-老第三纪热带），1型中起源古老属共9个（铁线莲属、悬钩子属、酢浆草属、酸浆属、珍珠菜属、鼠尾草属、卫矛属、鬼针草属和苍耳属）。由此可以得出，黄冈龙王山原始古老属共占24属，占总属数的14.46%。

　　2）王荷生[4]认为单型属和少型属往往是一些在起源上相对独立，比较原始的类群，黄冈龙王山单型属和寡型属（含2、3种）分别占总属数的63.81%和30.0%，两者之和为93.81%。

　　3）汤彦承等[9]吸取各学派的观点和研究成果，根据吴征镒等的八纲系统界定原始类群的原则（一是分类群的进化程度是不同步的，若一个纲的最进化的科尚属原始，则全纲的科均作为原始类群；二是若一个纲，其中大部分科已十分专化，则选其基部类群的一些科作为原始类群），界定了60科为原始类群[9]，黄冈龙王山原始类群有马兜铃科、商陆科、睡莲科、毛茛科、小檗科、防已科、樟科和悬铃木科共8科，占黄冈龙王山维管植物总科数的9.76%，占现存被子植物原始类群的13.33%。

　　4）郑重[10]研究指出了湖北植物区系中生代白垩纪时出现和第三纪建立的科[10]，在龙王山内，中生代白垩纪时出现的科有杨柳科、胡桃科、桑科、蓼科、睡莲科、毛茛科、防己科、樟科、豆科、大戟科、漆树科、卫矛科、无患子科、柿树科，占总科数的17.07%。第三纪建立的科、属有凤尾蕨科的凤尾蕨属、苋科、石竹科、十字花科、虎耳草科、苦木科、清风藤科、葡萄科、山茶科、大风子科、千屈菜科、珙桐科、八角枫科、柳叶菜科、伞形科、山矾科、野茉莉科、马鞭草科、唇形科、玄参科、菊科、禾本科，占总科数的26.83%。白垩纪时出现的科和第三纪建立的科总和占总科数的43.90%。

　　5）珙桐科是中国最具古老性和特有性的四大特有科之一，喜树是黄冈龙王山优势木本树种之一，也是中国特有的国家Ⅱ级重点保护野生植物。

　　5 讨论

　　植物区系是自然形成物，它是自然界在一定自然地理环境，特别是自然历史条件下长期发展演化的结果；它是自然地理环境的反映及环境变迁的见证或依据[11]。长期以来黄冈龙王山受人类活动影响较小，近年来由于人类活动进入的栽培物种及随之进入的杂草主要有响叶杨、紫薇、金森女贞、莲、石楠、对节白蜡、韭莲、甘薯、刀豆、南瓜、莴苣、狗牙根、狼尾草、蒿、苍耳、鸡眼草、播娘蒿、狗尾草等。龙王山东西均有湖水与外界相隔，南北各有一门，这样的包围环境使黄冈龙王山成为一个独立的个体，与外界隔离作用明显；同时，高大的乔木层以较高的郁闭度对龙王山进行着有效控制。这有效阻止了龙王山的物种交流，龙王山就像一个自花授粉的植物一样一代代自我繁衍。黄冈龙王山更像一个岛屿，与外围植物的基因交流和物种传播扩散都较少；植物区系也和岛屿一样物种相对较少，当然特有植物比例并不会像岛屿植物区系那样高，但古老的物种得以保存。黄冈龙王山类似于一个岛屿，对黄冈植物多样性的保存发挥着重要的作用，特别是对古老属植物的保存意义重大。

　　参考文献：

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　　[4] 王荷生.植物区系地理[M].北京：科学出版社，1992.

　　[5] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志（第一卷）[M].北京：科学出版社，2004.

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　　[7] 吴征镒，王荷生.中国自然地理——植物地理（上册）[M].北京：科学出版社，1983.

　　[8] 吴征镒，孙 航，周浙昆.中国种子植物区系地理[M].北京：科学出版社，2011.

　　[9] 汤彦承， 路安民，陈之端，等.现存被子植物原始类群及其植物地理学研究[J].植物分类学报，2002，40（3）：247-251.

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　　[11] 李洪远，孟伟庆.湿地中的植物入侵及湿地植物的入侵性[J].生态学杂志，2006，25（5）：577-580.