韓利紅，唐仕香，楊才靜，任怡園，劉 潮

(曲靖師范學(xué)院 生物資源與食品工程學(xué)院，云南 曲靖 655011)

0 引 言

生物多樣性是指生物與周圍環(huán)境組成的生態(tài)復(fù)合體，以及與之聯(lián)系的各種生態(tài)過程，主要包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性[1].物種多樣性一般指物種種類的豐富程度和分布的均勻程度[2-3].曲靖位于云南省東北部，地處云貴高原中部滇東向滇西高原過渡地帶的烏蒙山脈，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，土壤地理分布具有明顯垂直帶，從赤紅壤到亞高山草甸土；屬于亞熱帶高原季風(fēng)氣候，夏無酷暑、冬無嚴(yán)寒，年平均氣溫約14.5℃，具有“一山分四季，十里不同天”的立體氣候[4-6].翠山位于曲靖城西，主要包括少量原生植被、多數(shù)天然次生植被和人工植被.目前，尚缺少該區(qū)域內(nèi)植物物種多樣性的本底調(diào)查工作，這在一定程度上制約了植物保護(hù)工作的開展.本文通過對云南曲靖翠山植物區(qū)系及物種多樣性等的調(diào)查，旨在為該區(qū)植物資源的保護(hù)、開發(fā)和利用等提供理論依據(jù).

1 研究區(qū)概況

翠山又名翠峰山，位于曲靖城西約14公里處，地理坐標(biāo)為E 103°96′36″,N 24°59′80″.海拔1 900～2 200 m，占地約4.13km2；高原山地地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地層發(fā)育齊全，碳酸鹽巖石分布廣且面積大；該區(qū)屬于亞熱帶高原季風(fēng)氣候，年均降水量1 008 mm，年均氣溫14.5 ℃，以紅壤為主，土壤化學(xué)風(fēng)化和物理風(fēng)化強(qiáng)烈，林草生長速度緩慢.植物資源以亞熱帶植被常綠闊葉林和針葉林為主.

2 研究方法

2.1 樣地調(diào)查方法

基于樣地調(diào)查法和樣線調(diào)查法，于2019年6月—2021年6月，針對翠山開展野外植物多樣性調(diào)查.根據(jù)不同海拔高度(1 900 m，2 000 m，2 100和2 200 m)，分別在研究區(qū)內(nèi)設(shè)置3個樣地(100 m×100 m)進(jìn)行調(diào)查研究；根據(jù)植被生長情況和具體地理環(huán)境，在每個樣地設(shè)置3個樣帶，在每個樣帶上，每間隔20 m設(shè)定5 m×5 m的樣方，共216個樣方.樣地選擇參照劉建泉[7]和曹曉棟等[8]文獻(xiàn)方法.野外調(diào)查內(nèi)容如下：植物名稱、個體數(shù)、海拔、經(jīng)緯度等，本研究只針對研究區(qū)內(nèi)的維管植物.

2.2 植物區(qū)系分析

依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，對所調(diào)查植物進(jìn)行物種鑒定和植物區(qū)系成分分析[9-12].當(dāng)確定植物科、屬、種的分布區(qū)類型時，種以下分類單位統(tǒng)一作種級處理.

2.3 物種豐富度分析

利用Margalef物種豐富度指數(shù)、Simpson多樣性指數(shù)、Shannon-Weiner多樣性指數(shù)和Pielous均勻度指數(shù)進(jìn)行分析.

3 結(jié)果與分析

3.1 翠山維管植物物種組成

根據(jù)2019—2021年的野外調(diào)查結(jié)果，共記錄翠山維管植物301種，隸屬于88科222屬.其中蕨類植物5種，占1.66%；裸子植物16種，占5.32%；雙子葉和單子葉植物各260種和20種，分別占86.38%和6.64%(表1和表2).

表1 翠山維管植物物種組成

表2 翠山維管植物名錄

(續(xù)表)

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研究區(qū)共調(diào)查維管植物88科，包含5屬以上的有9科，占總科數(shù)的10.23%，其中菊科、豆科和薔薇科在該區(qū)維管植物組成上占重要地位.含5屬以下的科有79科，占總科數(shù)的89.77%，居次要地位(表3).

表3 翠山維管植物科內(nèi)屬的組成

包含20種以上的科有3個，為菊科(25屬29種)、薔薇科(16屬23種)和豆科(21屬26種)，占總種數(shù)的25.91%.包含10～20種的科有4個，為樟科(5屬10種)、木蘭科(5屬18種)、杜鵑花科(7屬10種)和木犀科(5屬11種)，占總種數(shù)的16.28%.含2～9種的小型科和單種科共有41科，占總科數(shù)的46.59%，占總種數(shù)的42.52%(表4).表明該區(qū)域植物區(qū)系的復(fù)雜性和多樣性.

表4 翠山維管植物科內(nèi)種的組成

該區(qū)共計(jì)維管植物222屬(表5).其中屬內(nèi)含種數(shù)大于7種的有杜鵑花屬；含4～6種的有木蘭屬、圓柏屬、木蓮屬、女貞屬、樟屬和含笑屬；含2～3種的有酢漿草屬、鳶尾屬、櫻屬、楊屬、栒子屬、衛(wèi)矛屬、鐵線蓮屬、松屬、石竹屬、石楠屬、石櫟屬、山茶屬、潤楠屬、秋英屬、茄屬、薔薇屬、千里光屬、槭屬、楠屬、木犀屬、木犀欖屬、木藍(lán)屬、木槿屬、美人蕉屬、蓼屬、李屬、梨屬、苦參屬、決明屬、堇菜屬、金合歡屬、剪秋羅屬、黃楊屬、黃連木屬、剛竹屬、鳳尾蕨屬、風(fēng)輪菜屬、飛蓬屬、刺槐屬、車軸草屬、側(cè)柏屬、柏樹、芭蕉屬和澤蘭屬；單種屬共163屬.研究區(qū)內(nèi)屬的分布較為分散，植物成分組成比較復(fù)雜.

表5 翠山維管植物屬內(nèi)種的組成

3.2 翠山維管植物的分布區(qū)類型分析

與科的分布區(qū)類型相比，屬的區(qū)系類型更能體現(xiàn)植物在進(jìn)化過程中形成的地理分布特征.在植物系統(tǒng)發(fā)育過程中，同一個屬的物種常具有類似的起源和演化歷史，屬的主要特征相對穩(wěn)定，且形成相對明顯的地理分布格局.

參考中國種子植物屬和特有屬的分布區(qū)類型[9,11]和中國種子植物區(qū)系統(tǒng)計(jì)分析[10]等，該區(qū)域記錄的維管植物222屬，在15個分布區(qū)類型中均有涉及，世界分布類型共有33屬(表6).熱帶分布區(qū)域共有93屬，占非世界廣布屬的38.11%，包含木蘭屬和木蓮屬等，屬于維管植物熱帶分布屬的主要成分.溫帶區(qū)域分布有151屬，占非世界廣布屬的61.89%，高于熱帶分布屬.其中北溫帶分布有55屬，占非世界廣布屬的22.54%，常見屬有圓柏屬和槭屬等.翠山區(qū)域?qū)俚姆植伎蓜澐譃?5個分布區(qū)類型，表明該區(qū)維管植物屬的區(qū)系地理成分復(fù)雜，類型多樣，溫帶成分151屬，溫帶成分多于熱帶成分，兩者屬數(shù)R/T值為1.62，該區(qū)以溫帶地理成分為主，熱帶為輔.

表6 翠山植物屬的分布區(qū)類型

3.3 翠山維管植物的物種豐富度分析

物種豐富度是描述群落中所含物種豐富程度的數(shù)量指標(biāo)，可量化生態(tài)系統(tǒng)對氣候和人為干擾的反應(yīng)程度[15-17].當(dāng)Margalef物種豐富度指數(shù)、Simpson多樣性指數(shù)、Shannon-Weiner多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)數(shù)值越大時，表明該區(qū)域物種種類越豐富.翠山所調(diào)查的12個樣地，隨著海拔升高，植物物種豐富度大致呈現(xiàn)降低趨勢.海拔1 900 m樣地的物種豐富度指數(shù)最高(28.03)，樣地共統(tǒng)計(jì)出158種維管植物；海拔2 200 m樣地的物種豐富度指數(shù)最低(16.04)，僅統(tǒng)計(jì)出84種植物(圖1).海拔2 100 m和2 200 m樣地的整體物種豐富度指數(shù)均偏低，可能因?yàn)榇渖捷^高海拔區(qū)域多被灌木(杜鵑和高山櫟等)覆蓋，郁閉度過高，導(dǎo)致林下草本植物多樣性下降.海拔1 900 m和2 000 m樣地受人工栽培植物影響較大，一定程度上，提升了較低海拔物種多樣性.α多樣性(Simpson多樣性指數(shù)、Shannon-Weiner多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù))格局的變化趨勢與物種豐富度指數(shù)基本一致，均表現(xiàn)為1 900 m樣地最高、而2 200 m樣地最低(圖1)；從變化趨勢來看，Pielou均勻度指數(shù)的變化格局稍有不同，可能與2 000 m處人工娛樂設(shè)施的修建有關(guān)，該區(qū)次生林被破壞得較多，取而代之的是人工林.

圖1 不同海拔樣地維管植物物種多樣性變化

4 討 論

本研究在云南翠山共調(diào)查到維管植物88科222屬301種，研究區(qū)內(nèi)維管植物地理成分較復(fù)雜，物種多樣性較高.以菊科、豆科和薔薇科為優(yōu)勢科，以杜鵑花屬、木蘭屬和圓柏屬為優(yōu)勢屬，屬內(nèi)含物種數(shù)最多的為杜鵑花屬(7種)，其中寡種屬(2～3種)和單種屬比例較高，分別占總種屬的23.42%和73.43%.屬的分布區(qū)類型中，熱帶和溫帶地理分布各有93屬和151屬，兩者屬數(shù)R/T值為1.62，可見熱帶和溫帶性成分相互滲透，有比較明顯的過渡特征，因此翠山區(qū)域的維管植物具有亞熱帶向暖溫帶過渡的分布特征，以暖溫帶為主，這一特征與研究區(qū)域處于亞熱帶高原季風(fēng)氣候的植被環(huán)境特征相吻合.

物種多樣性研究結(jié)果表明，不同海拔樣地中植物群落的物種數(shù)量和組成存在較大差異，物種豐富度變化格局與α多樣性格局和豐富度變化趨勢基本一致，但變化格局稍有不同，可能與人為干擾(建設(shè)娛樂設(shè)施)有關(guān).該區(qū)域具有瀕危物種 6 科 10 屬 15 種, 種類比較豐富, 如云南擬單性木蘭(Parakmeriayunnanensis)、蘇鐵 (Cycasrevoluta)、鵝掌楸(Liriodendronchinense)、翠柏(Calocedrusmacrolepis) 、銀杏(Ginkgobiloba) 、紅豆杉(Taxuswallichiana)、牛 皮 杜 鵑 (Rhododendronchrysanthum)等.維管植物是翠山區(qū)域最重要的植物組成成分之一，應(yīng)加強(qiáng)宣傳，提高該區(qū)村民和游客的植物保護(hù)意識，減少對野生植物資源的過渡采集，促進(jìn)人與自然和諧共存景觀的形成.