劉健行,史曉潔,陳國杰,陳越琳,鄧傳遠
(福建農林大學 園林學院,福州 350000)
海壇島、東山島風沙危害嚴重,上世紀就出現過揚沙將農地、房屋及道路等淹沒的情況[1-2]。自20世紀六十年代開始,為抵御強勁的海風,兩島開始營造海島防護林系統,引入了木麻黃、臺灣相思和黑松等非海島原生植物入島,如今,兩島防護林系統對海風抑制效果明顯,對島內植物多樣性做出了較大貢獻[3]。此外,隨著海島旅游開發(fā)的不斷推進,海島與內陸的交互更加頻繁。因此,了解有居民海島植物資源及外來入侵植物情況很有必要。本研究以海壇島、東山島兩座有居民海島12座海島公園為研究對象進行公園人工植物資源調查,旨在探明兩座有居民海島人工植物資源本底狀況、區(qū)系分布及外來入侵植物情況,以期為海島的旅游建設提供數據基礎與參考。
2010年福建省政府文件《福建省生態(tài)功能區(qū)劃》[4],指出了福建省風沙與石漠化敏感區(qū)域,如圖1所示,本研究則選取兩處風沙敏感區(qū)最大的兩個有居民海島——海壇島、東山島為研究對象。
圖1 福建省風沙與石漠化敏感區(qū)域
海壇島為平潭綜合實驗區(qū)主島,是福建第一大海島,位于福建省福州市東南部,與臺灣島隔海相望,兩島在地理區(qū)位上形成“狹管效應”,導致海壇島內大風不斷,風速達到年均6.9 m·s-1,一年近三分之一時間為大風天氣(7級以上)[5],因此,海壇島風口風沙侵蝕嚴重,被列為福建風沙與石漠化敏感區(qū)域。同時,海壇島擁有獨特的海島風景,具有較高的旅游吸引力。
東山島別稱陵島,隸屬于福建省漳州市東山縣,是福建省第二大海島,東山島屬于亞熱帶海洋性氣候地區(qū),多年平均氣溫為20.8 ℃,終年無霜凍,多年平均降水1 103.8 mm[6]。東山島曾飽受風沙災害,島內防護林建成后風害影響下降,如今島內風景優(yōu)美,曾獲得福建省最佳旅游目的地、福建十大美麗海島等榮譽。
選擇海壇島、東山島共12個公園,其中4個近海公園(位于海岸處),8個離海公園(遠離海岸),再在每個公園內根據植被狀況選擇代表性樣地,每個樣地內設置樣方,樣方大小為20 m×20 m,調查樣方內分喬木層、灌木層、地被層3層進行植物基本信息的收集。在20 m×20 m樣方內收集喬木層植物名稱,在20 m×20 m樣方內隨機抽取4個5 m×5 m小樣方收集灌木層植物信息,地被層則在灌木層樣方中隨機抽取5個1 m×1 m的小樣方進行測定,記錄植物名稱[7]。
經過海壇島、東山島兩島12座海島公園,共計80個樣方的調查,兩島海島公園共發(fā)現維管束植物326種,其中蕨類植物7種,裸子植物9種,被子植物310種;隸屬93科250屬。如表2所示,12座公園內5種及以上的科有19科149屬207種,分別占總科數的20.43%,總屬數的59.60%及總種數的63.50%(表1)。其中菊科和禾本科植物種數最多,菊科共計26屬30種,禾本科共計24屬30種;豆科、錦葵科、???、夾竹桃科、天門冬科、棕櫚科緊隨其后,均有10種及以上;其余多為單種科,2種及以上科數僅占總科數的51.61%。
表1 公園樣方數及概況
表2 海島公園植物優(yōu)勢科
12座海島公園中植物種數最多的為海島國家森林公園,共73科130屬159種,其次種數超過100種的僅有東山國家森林公園,共計50科86屬102種。植物種數較少的兩個公園分別為東山市民廣場和黃道周公園,分別發(fā)現植物27種和24種。其余8個海島公園植物種數均在50種以上(表3)。
表3 海島公園植物種組成
依據Raunkiaer生活型劃分方法,本研究12座海島公園中植物以高位芽為主,共計63科127屬174種,占總種數的53.37%,其次為地上芽和一年生,分別有21科43屬46種和15科39屬46種,均占總種數的14.11%,其余為隱芽植物及地面芽植物,計23科34屬40種及12科19屬20種,各占12.27%及6.13%(表4)。
表4 海島公園植物生活型組成
3.3.1 公園種子植物科的區(qū)系類型 在海壇島、東山島兩島12座海島公園93科326種植物中除去4個科的蕨類,對剩余的89科319種種子植物進行植物區(qū)系分析。根據吳征鎰[8, 9]的方法,在科的水平上,可將12座海島公園種子植物分為9個類型5個變型(表5)。兩島海島公園種子植物以世界廣布分布類型為最多,共計30科160種,分別占總科數和總種數的33.71%和50.16%,其中以菊科30種、禾本科30種、豆科20種及桑科12種4個優(yōu)勢科為主要組成成分。
表5 海島公園種子植物科的分布區(qū)類型
熱帶性質分布類型(2~5、(17))共有45科140種,分別占總科數和總種數的50.56%和43.89%。熱帶性質分布類型中以泛熱帶分布植物所占比例最高,共計27科96種,分別占總科數和總種數的30.34%和30.09%;其中種數較多的科有錦葵科15種、夾竹桃科10種、棕櫚科10種和大戟科9種。其余熱帶性質分布類型為熱帶亞洲、大洋洲和南美洲(墨西哥)間斷,以南半球為主的泛熱帶,熱帶亞洲和熱帶美洲間斷,舊世界熱帶,熱帶亞洲至熱帶大洋洲及熱帶非洲-熱帶美洲間斷這4個類型和2個變型,6個分布類型共有種子植物18科44種,占總科數和總種數的20.22%和13.79%;其中種數較多的科有天門冬科10種、馬鞭草科6種、桃金娘科5種和石蒜科5種。
溫帶性質分布類型(8~(16))共有種子植物14科19種,分別占總數的15.73%和5.96%。溫帶類型中以北溫帶和南溫帶(全溫帶)間斷分布最多,包含柏科3種、金縷梅科2種、胡頹子科1種、黃楊科1種和楊柳科1種;北溫帶、東亞和北美洲間斷兩個分布類型物種數次之,均為3科3種;其余溫帶性質分布類型均只含1個科。綜上所述,可知海壇島、東山島兩島海島公園種子植物在科水平上的地理特征,以世界廣布類型及熱帶性質分布類型為主,其次除世界廣布及熱帶性質分布外還零散分布著溫帶地理區(qū)系植物。
3.3.2 公園種子植物屬的區(qū)系類型 海壇島、東山島兩島12座海島公園共有種子植物245屬319種,在屬的水平上,可將12座公園種子植物地理分布類型分為13個類型11個變型,如表6所示。其中世界廣布類型的種子植物共有19屬24種,分別占海島公園種子植物總屬數和總種數的7.76%和7.52%;種數較多的屬有茄屬3種、商陸屬2種、莧屬2種和酢漿草屬2種。
表6 海島公園種子植物屬的分布區(qū)類型
熱帶性質分布類型(2~7-4)共有173屬227種,分別占種子植物總屬數和總種數的70.61%和71.16%。熱帶性質分布成分共6個類型5個變型,其中以泛熱帶分布類型屬數最多,共計63屬89種,分別占熱帶性質分布類型總屬數和總種數的36.42%和39.21%,也占海島公園種子植物總屬數和總種數的24.90%和27.90%;種數較多的屬有衛(wèi)矛屬9種、鹵地菊屬7種、大戟屬4種和求米草屬3種,其余多為1~2種。其次熱帶性質分布類型中屬數較多的為熱帶亞洲和熱帶美洲間斷,共計39屬50種,占種子植物總屬數和總種數的15.92%和15.67%;其他熱帶性質分布類型中屬數超過10屬的類型有舊世界熱帶分布、熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布、熱帶亞洲至熱帶非洲分布和熱帶亞洲(印度-馬來西亞)分布,分別計15屬17種、16屬23種、15屬15種和17屬19種,占種子植物總屬數和總種數的6.12%和5.33%、6.53%和7.21%、6.12%和4.70%和6.94%和5.96%;剩余熱帶性質分布類型屬數較少且均為變型,分別為熱帶亞洲、大洋洲和南美洲(墨西哥)間斷分布2屬,熱帶亞洲、非洲和南美洲間斷分布4屬,熱帶亞洲、非洲和大洋洲間斷或星散分布1屬,爪哇、喜馬拉雅間斷或星散分布到華南、西南2屬和越南(或中南半島)至華南(或西南)分布1屬,分別占總屬數的0.82%、1.63%、0.41%、0.82%和0.41%。
溫帶性質分布類型(8~15)共有53屬68種,分別占種子植物總屬數和總種數的21.63%和21.32%。其中以北溫帶分布類型及其1個變型擁有屬數最多,共計24屬29種,分別占總屬數和總種數的9.79%和9.09%。其余5個分布類型和5個變型屬數均小于10屬,包括東亞和北美洲間斷分布及其1個變型,共計9屬13種,占總屬數和總種數的3.68%和4.07%;舊世界溫帶分布及其2個變型,共計7屬10種,占總屬數和總種數的2.86%和3.14%;地中海區(qū)、西亞至中亞分布,共計1屬1種,占總數的0.41%和0.31%;東亞(東喜馬拉雅—日本)分布及其2個變型,共計11屬14種,分別占總數的4.49%和4.39%;中國特有共1屬、1種,分別占總數的0.41%和0.31%。綜上所述,海壇島、東山島兩島海島公園種子植物在屬水平上的地理特征,除占總屬數7.76%的世界廣布類型外,熱帶性質分布類型占最高比例,占總屬數的70.61%,溫帶性質分布類型屬數則占21.63%,即兩島公園種子植物屬的地理區(qū)系分布以熱帶性質為主體,同時穿插大量溫帶性質分布類型成分。
參照《中國入侵植物名錄》[10]及相關文獻[11-12],本研究調查得知12座海島公園外來入侵植物共53種,隸屬21科45屬(表7)。其中菊科為外來入侵植物的主體,物種數達15種,占總入侵植物種數的28.30%;豆科和大戟科次之,分別為7種和4種,占入侵植物總種數的13.20%和7.55%;其余18科,物種數在1~3種內,其中物種數為3種的有馬鞭草科、茄科及旋花科3科,物種數為2種的有桃金娘科、西番蓮科及莧科3科,物種數為1種的有落葵科、莎草科等共12科。綜合來看,12座海島公園外來入侵植物較為集中于科的類群層面,但在屬、種的類群層面卻相對豐富。
表7 海島公園外來植物物種組成
分析發(fā)現53種外來入侵植物起源地較集中于美洲地區(qū),共計42種,占總入侵植物種數的79.25%;其余來自非洲地區(qū)的有5種,占總數的9.43%;來自大洋洲地區(qū)的有3種,占總數的5.66%;來自熱帶亞洲地區(qū)的有2種,占總數的3.77%;來自歐洲地區(qū)的有1種,占總數的1.89%。由此可見,來自美洲的入侵植物占絕大多數,說明美洲的入侵植物能夠較好的適應兩島公園綠地的生境,值得警惕。
按照中國外來入侵物種信息系統,53種外來入侵植物可界定為:1級惡性入侵類11種,占總數的20.75%;2級嚴重入侵類12種,占總數的22.64%;3級局部入侵類有6種,占總數的11.32%;4級一般入侵類有5種,占總數的9.43%;5級有待觀察類有19種,占總數的35.85%。其中5級有待觀察類物種種數最多,盡管迄今觀察發(fā)現一部分外來入侵植物對生境威脅稍小,但其潛在威脅尚未最終確定,同時對環(huán)境威脅很大的1級和2級入侵植物種數已占外來植物總種數43.39%,表明具有嚴重入侵傾向的外來植物已經較多并開始在海島公園蔓延,值得關注并采取相關措施。
海壇島、東山島兩座有居民海島12個公園園林植物組成豐富,特征鮮明,共有植物93科250屬326種,優(yōu)勢科為菊科、禾本科和豆科等,優(yōu)勢科中以草本類植物為主,科植物組成人為干擾性強烈。兩島海島公園植物生活型組成以高位芽植物為主,占總種數的53.37%,其余四種生活型分布較為均衡,科數均在20種左右。12個公園中,海島國家森林公園和東山國家森林公園植物物種數超過100種,分別為159種和102種;其它公園植物物種數都少于100種。
12個公園種子植物區(qū)系分布多樣,93個科共有9個分布類型5個變型,其中世界廣布共30科,占總科數33.71%;熱帶性質分布類型共有45科,占總科數50.56%;溫帶性質分布類型共有14科,占總科數15.73%,表明這兩個島的公園種子植物除世界廣布外,主要以熱帶性質分布為主,同時星散分布溫帶性質類型。屬級水平245屬區(qū)系分布共有13個類型11個變型,其中世界廣布類型共有19屬,占總屬數7.76%;熱帶性質分布類型共有173屬,占總屬數70.61%;溫帶性質分布類型共有53屬,占總屬數21.63%。屬水平上除世界廣布型外,熱帶性質分布類型占比較高,同時穿插著溫帶性質分布類型。
兩島12個公園共發(fā)現外來入侵植物21科45屬53種,其中以菊科、豆科和大戟科物種數最多,與公園植物優(yōu)勢科有部分重疊。53種外來入侵植物中,來自美洲者占絕大多數,共計42種;1級惡性入侵類11種,2級嚴重入侵類12種,3級局部入侵類6種,4級一般入侵類5種,5級有待觀察類有19種;對環(huán)境威脅較大的1級和2級種類占比最大(43.39%),有待觀察的5級占比也較高(35.85%),外來入侵植物已經較多,值得警惕與研究。