广西湿地植物种类及区系特征研究

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植物区系的研究对植物系统进化和分类起着发展作用,对植物生态学、环境科学、植物资源的研究具有重大影响和意义。广西湿地高等植物的研究虽然已有一段历史,并取得一定的成绩,但目前并没有对其进行物种多样性编目,也没有收集现有种类的凭证标本,建立专门湿地植物标本库。对广西湿地高等植物进行种类及区系特征分析、相关凭证标本的采集、物种多样性编目的编写就是产生于这种背景下。此外,本文还对广西湿地高等植物中的特有种、外来种和珍稀濒危种进行进一步梳理;对广西湿地高等植物地理分布进行划分;对广西湿地高等植物资源现状进行进一步系统的分析,最后提出相关建议,旨在为广硒湿地的有效保护管理提供理论依据和实践参考。采用的研究方法主要包括:①依据文献鉴定湿地植物种类,确定外来种和珍稀濒危种,区分区系地理成分。②野外调查采集并制作凭证标本。③使用ExceI2010和SPSS 13.0 for Windows软件处理数据。④借鉴国内其他标本馆中馆藏的广西湿地高等植物标本完善物种多样性编目。主要研究结果如下:1.种类组成:广西湿地高等植物种类丰富,部分种类是外来种。现已知901种,隶属158科403属,其中苔藓植物95种,隶属24科44属;蕨类植物55种,隶属25科36属;种子植物751种,隶属109科323属。种子植物中,裸子植物5种,隶属2科4属;被子植物746种107科319属(单子叶325种,隶属34科122属;双子叶421种,隶属73科197属)。蕨类植物外来种1种;种子植物外来种55种,隶属30科41属。苔藓植物种类相对少,其科数、属数、种数分别占中国苔藓植物总数的19.20%,7.69%和约2.75%。蕨类植物种类较少,其科数、属数、种数分别占广西蕨类植物总数的44.64%,23.23%和4.07%;占中国蕨类植物总数的39.68%,15.45%,约2.08%。种子植物种类丰富,其科数、属数、种数分别占广西种子植物总数的22.10%,9.48%,9.34%;占中国种子植物总数的28.89%,9.15%,约2.42%。2.种类组成结构:广西湿地高等植物种类组成结构以含属数1属的科、含种数1种的科和含种数1种的属为主要结构,世界性多型科和多型属的种类较多。①科水平上,科组成以含属数1属的科和含种数1种的科为主;其中,含属数1属的科、含属数2-4属的科、含属数5-9属的科、含属数10-19属的科、含属数20属以上的科分别有100科、39科、13科、3科、3科,分别占总科数的63.29%、24.68%、8.23%、1.90%和1.90%;含种数1种的科、含种数2-9种的科、含种数10-19种的科、含种数20-49种的科、含种数50种以上的科可分别有61科、77科、14科、4科、2科,分别占总科数的38.61%、48.73%、8.86%、2.53%和1.27%。苔藓植物的优势科为丛藓科(Pottiaceae)、金发藓科(Polytrichaceae)和柳叶藓科(Amblystegiaceae);蕨类植物优势科为金星蕨科(Thelypteridaceae)口蹄盖蕨科(Athyriaceae);种子植物优势科为莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Poaceae)、蓼科(Polygonaceae)、荨麻科(Urticaceae)、玄参科(Scrophulariaceae)和菊科(Compositae)。②属水平上,属组成以含种数1种的属为主,其中含种数1种的属、2-4种的属、5-9种的属、10种以上的属分别有247属、113属、35属、8属,分别占总属数的61.29%、28.04%、8.68%和1.99%。③种水平上,生活型以多年生草本为主,生态类群以湿生植物为主。从生活型方面看,多年生草本共有463种,占总种数的51.39%,其中蕨类49种,占总种数的5.44%;种子414种,占总种数的45.95%。从植物生态类群方面看,湿生植物共有457种,占总种数的50.72%,其中苔藓植物69种,占总种数的7.66%;蕨类植物43种,占总种数的4.77%;种子植物345种,占总种数的38.29%。其中红树植物有17种(真红树植物11种,半红树植物6种),隶属12科1 7属,银叶树(Heritiera littoralis)分布在防城港,角果木(Ceriops tagal)文献见分布在北海和防城港,无瓣海桑(Sonneratia apetala)分布在北海和钦州,其余种类广西北部湾3个沿海城市均有分布。从全球范围看,在广西湿地种子植物中,多型科、多型属分别是科组成、属组成的主要类型,而单型科、单种属的比例非常少。3.区系地理成分:广西湿地野生高等植物地理成分复杂多样,蕨类植物和种子植物科的分布区有8个类型、5个亚型,其中热带分布科有55科,占76.39%;温带分布科有17科,占23.61%。属的分布区有13个类型,14个亚型和7个变体。其中热带分布属185属,占69.81%;温带分布属74属,占27.92%;中国特有分布属6属;占2.26%。说明广西湿地野生高等植物区系地理成分主要以热带成分为主,热带成分属在广西湿地比较常见,如半边莲属(Lobelia)、莲子草属(Alternanthera)、稻属(Oiyza)、李氏禾属(Leersia)。世界分布科54科、世界分布属66属,分别占总科、属的42.86%和19.94%,其中蓼属(Polygonum)、金鱼藻属(Ceratophyllum)、莎草属(Cyperus)、眼子菜属(Potamogeton)、香蒲属(Typha)、早熟禾属(Poa)、浮萍属(Lemna)的种类在广西湿地的分布面积较大,并常常作为建群种,可见世界分布成分在本区的湿地植物占有一定的位置。4.特有现象:广西湿地高等植物特有种类少,现己知广西湿地分布的东亚特有属有7属如泥胡菜属(Hemistepta)等;东亚特有种或主要分布种7种如细叶水团花(Adina rubella)等。中国特有分布属有6属,如水松属(Glyptostrobus)等;中国特有种有11种如动蕊花(Kinostemon ornatum)等。广西特有种有12种如广西隐棒花(Cryptocoryne kwangsiensis)等。5.与周边省联系:广西湿地高等植物的区系与周边省联系密切,同为优势科有禾本科、莎草科和蓼科等,广西典型的热带、亚热带湿地植物区系与云南、贵州起源统一。从地理成分看,广西湿地高等植物区系在我国具代表性,广西区古特有属和新特有属共存,使广西成为中国特有属种的中心地区之一6.地理分布:广西湿地高等植物地理分布可以分为6个分布区,分别为桂东北湿地植物区、桂西北湿地植物区、桂中湿地植物区、桂西南湿地植物区、桂东南湿地植物区和桂南湿地植物区。7.资源开发利用:广西湿地高等植物资源种类丰富、功能多样化、蕴藏量丰富,可分为经济植物资源、环境保护资源和植物种质资源。广西湿地高等植物资源中,部分是珍稀濒危资源,现已知重点保护植物19种,其中国际自然及自然资源保护联盟(IUCN)物种红色名录3种,隶属3科3属;国家重点保护植物13种,隶属10科12属;此外还有广西重点保护植物3种,隶属3科3属。并发现一些种类如广西隐棒花在广西分布面积小,易受破坏。在资源开发利用方面发现有过度开发利用、污染日益加重和引种导致入侵等问题,建议科学合理开发利用湿地资源,申请全球环境基金(GEF)保护广西乃至全国湿地,走可持续发展道路。本文研究具有的创新之处:①对广西湿地高等植物物种多样性进行编目。编目以2011年-2014年野外植物调查中采集的3139号标本为基础,并引用国内其他标本馆馆藏标本信息。②采集广西湿地高等植物标本,弥补了广西目前没有专门建立湿地植物标本的不足,为日后相关研究学者留下凭证标本。所采集的标本现存放于广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护省部共建教育部重点实验室湿地生态研究室。③更新广西湿地高等植物种类最新信息。通过野外科学调查和文献统计,现已知广西湿地高等植物901种。④分析一些广西分布面积小,易受破坏的湿地植物种类,建议加强保该物种。⑤对广西湿地高等植物资源进行较为系统而具体的归类,并为目前湿地资源开发利用过程中产生的一些问题提出建议,供相关部门学者参考。
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