李瑞雪，金曉玲，寧　陽，陳　潔，蔡夢穎

(1.中南林業(yè)科技大學，長沙 410004； 2.湖南科技大學，湘潭411201)

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湖南省木蘭科植物資源及地理分布研究

李瑞雪1,2，金曉玲1，寧陽1，陳潔1，蔡夢穎1

(1.中南林業(yè)科技大學，長沙 410004； 2.湖南科技大學，湘潭411201)

通過野外調(diào)查、資源采集、標本鑒定和資料分析，研究了湖南省木蘭科植物的資源狀況及地理分布.結(jié)果表明：湖南省木蘭科植物有6屬39種(含1亞種，3變種)，分別占國產(chǎn)屬、種數(shù)54.5%、24.38%，全省47個縣有分布，集中分布在湘南、湘西南、湘西北地區(qū)；垂直分布集中在海拔500～1500m范圍內(nèi)，水平分布中心在北緯28°～26°和東經(jīng)108°47′～111°之間；湖南省與廣東、廣西的木蘭科物種相似性系數(shù)分別為58.46%和55.42%，其次為貴州、江西和四川，與云南的相似性系數(shù)最低.

木蘭科； 物種豐富度； 垂直分布； 水平分布； 相似性系數(shù)

木蘭科(Magnoliaceae)在植物分類學上占有十分重要的地位，APG系統(tǒng)認為其與基部被子植物、單子葉植物以及核心雙子葉植物并列[1-2]，多數(shù)木蘭科植物具有花大艷麗，芬芳馥郁、樹姿優(yōu)美、材質(zhì)優(yōu)良的特點，是珍貴的園林綠化樹種和藥用芳香植物，極具科研和應用價值[3].對當代木蘭科植物研究有重要影響的有NOOTEBOON系統(tǒng)[4-5]、FIGLAR系統(tǒng)[6]、劉玉壺系統(tǒng)[7]、FloraofChina(FOC)系統(tǒng)[8]，但各學者對木蘭科內(nèi)屬的劃分持不同觀點，至今沒有統(tǒng)一的看法，目前普遍被大家接受且應用最多的是劉玉壺系統(tǒng)[9-11].根據(jù)劉玉壺的木蘭科植物分類系統(tǒng)，全世界木蘭科有16屬，約300種，我國產(chǎn)11屬，160種，是木蘭科植物的現(xiàn)代分布中心[7].湖南省有豐富的木蘭科植物資源，目前多數(shù)學者認為湖南省木蘭科植物有6屬，但種類上存在一定差異，從17種到36種(含亞、變種)均有報道.《中國樹木志》[12]和《中國植物志》[13]記載湖南省木蘭科植物有17種；《湖南植物名錄》記載有22種[14]，彭春良認為有33種1亞種[15]，林祁、曾慶文報道有34種2變種[16]，劉克旺則認為有29種1亞種1變種[17]，朱雅安調(diào)查認為有33種[18]，閆雙喜的調(diào)查有34種[19].本文在查閱文獻資料及木蘭科植物標本(中南林業(yè)科技大學標本館等)的基礎上，對湖南省的48個縣進行實地調(diào)查、標本采集和鑒定，在采用劉玉壺系統(tǒng)的基礎上, 參考FOC系統(tǒng)，研究湖南省木蘭科植物資源及地理分布,補充完善了前人研究中遺漏的原生種及亞、變種，對存在爭議的種進行核實，旨在揭示該科植物在湖南省的資源狀況和自然分布規(guī)律及其與鄰近省區(qū)該種的關系，為湖南省木蘭科植物資源保護、開發(fā)利用研究提供參考依據(jù).

1　研究區(qū)域概況

湖南省位于我國長江中游洞庭湖以南，南嶺山以北，北緯24°39′～30°38′，東經(jīng)108°47′～114°15′，其東、南、西三面環(huán)山、中部和北部地勢低平.東部為湘贛交界的羅霄山脈，南部為五嶺山脈(即南嶺山脈)，西南有雪峰山脈，西北有武陵山脈.湖南中部地區(qū)大多為丘陵、盆地和河谷沖積平原，除衡山高達千米以外其他均在海拔500m以下.炎陵縣境內(nèi)的酃峰為最高峰，海拔2122m.湘北為洞庭湖、與湘、資、沅、澧四水尾閭的河湖沖積平原，地勢很低，一般海拔50m以下，湖南省毗鄰湖北、江西、貴州、廣西、四川和廣東，全省總面積2.11829×105km2，山地和丘陵為木蘭科植物在湖南省的主要分布區(qū)，分別占總面積的51.2%和13.9%，氣候為大陸性中亞熱帶季風濕潤氣候，雨量適中，年均氣溫16～18℃，年日照時數(shù)1300～1800h，無霜期250～280d，年平均降雨量1200～1700mm且多集中在春夏季節(jié)，夏秋多旱，冬天濕冷，嚴寒期短，四季分明[20].湖南省復雜獨特的氣候、地理條件，對木蘭科植物的生長和地理分布產(chǎn)生了一定的影響.

2　研究方法

2.1實地調(diào)查

課題組于2013年6月至2015年1月期間，對湖南省內(nèi)長沙，株州，湘潭，衡陽，益陽，常德，張家界，湘西自治州(吉首)，懷化，岳陽，永州，郴州，婁底，邵陽的各個縣進行實地調(diào)查.調(diào)查前先向當?shù)卮迕瘛⒖h林業(yè)局了解本地木蘭科植物資源分布和生長情況，深入野外進行實地調(diào)查取樣，結(jié)合已有資料確定湖南省各縣木蘭科植物資源及地理分布情況.

2.2資料查閱

本研究的數(shù)據(jù)還來源于《中國植物志》、《中國木蘭》、《湖南樹木志》、《中國高等植物》、《中國植物紅皮書》(第二冊)、《廣東植物志》、《FloraofChina(vol.17)》等記錄有木蘭科植物的相關文獻及湖南科技大學、中南林業(yè)科技大學植物標本館館藏木蘭科標本信息[7-33].

2.3數(shù)據(jù)處理

根據(jù)實地走訪調(diào)查結(jié)合已有文獻資料，從物種豐富度、相似性系數(shù)、垂直分布、經(jīng)度分布和緯度分布等方面研究湖南木蘭科植物資源狀況和地理分布. 物種豐富度即為出現(xiàn)在調(diào)查區(qū)域木蘭科植物種類數(shù).采用相似性系數(shù)計算公式：K = 2c/(a+b)，對湖南省區(qū)木蘭科植物相似性系數(shù)(K)進行了統(tǒng)計，式中，c為兩調(diào)查區(qū)域共有的木蘭科植物種數(shù)； a，b分別為兩調(diào)查區(qū)域各有的木蘭科植物種數(shù).由公式可知，K值越大，兩調(diào)查區(qū)域的木蘭科植物種類組成越相似[34].

3　結(jié)果與分析

3.1湖南省木蘭科植物種類

本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)湖南省野生木蘭科植物共6屬39種(含1亞、3變種)，其中含笑屬(MicheliaL.)19種，木蓮屬(ManglietiaBI)6種，木蘭屬(MagnoliaL.)10種，擬單性木蘭屬(ParakmeriaHuetCheng)2種，鵝掌楸屬(LiriodendronL.)1種，觀光木屬(TsoongiodendronChun)1種；分布于47個縣，多生長在海拔500～1500m的山地闊葉林中，分別占國產(chǎn)屬、種數(shù)54.5%、24.38%，位居云南、貴州、廣西之后，排名第四位.受國家保護的木蘭科植物有8種，其中巴東木蓮(Manglietia patungensisHu)、鵝掌楸(Liriodendron chinense(Hemsl.)Sargent)和觀光木(Tsoongiodendron odorumChun)為國家二級保護植物；紅花木蓮(Mangliet insigns(Wall.)BI)、厚樸(Magnolia officinalis.Rehd.etWils.)、凹葉厚樸(Magnolia officinalis subsp.Bioba(Rehd.etWils.)Law)、天女木蘭(Magnolia.sieboldiiK.Koch)、樂東擬單性木蘭(Parakmeria lotungensis (ChunetC.Tsoong)Law)為國家三級保護植物；凹葉擬單性木蘭(Parakmeria.lotungensis(Chunetc.Tsoong)Lawvar.xiangxiensisCL.PengetH.Yan)為湖南特有種(表1).

(續(xù)表)

(續(xù)表)

3.2湖南省各縣區(qū)木蘭科植物的屬間物種豐富度

物種豐富度在一定程度上與該地區(qū)的生物地理多樣性有關.對湖南省木蘭科植物各屬的物種豐富度進行了統(tǒng)計分析，從表2可以看出全省木蘭科植物物種豐富度在13種以上縣(市)有通道、新寧、宜章；9～12種的縣有城步、桑植、保靖、綏寧；5～8種的縣有張家界、石門、江華、炎陵、慈利、道縣、資興、武陵源、衡陽.在全省木蘭科植物的6個屬中分布木蓮屬植物最多的縣是通道、宜章，有4種；木蘭屬植物分布最多的縣為石門，有6種；通道的含笑屬植物分布最多，有9種；通道、新寧、宜章、江華分布有觀光木屬植物；新寧、武陵源和宜章分布有2種擬單性木蘭屬植物；鵝掌楸屬植物在新寧、城步、桑植、綏寧、張家界、石門、慈利、武陵源、芷江、龍山、瀏陽、安化均有分布.

表2　湖南省各縣木蘭科植物屬間物種豐富度

注：A～木蓮屬，B～木蘭屬，C～含笑屬，D～擬單性木蘭屬，E～觀光木屬，F(xiàn)～鵝掌楸屬.

3.3湖南省木蘭科植物的地理分布規(guī)律

3.3.1湖南省木蘭科植物的經(jīng)度分布情況

湖南地處東經(jīng)108°47′～114°15′，以東經(jīng)108°47′～111°、111°～113°、113°～114°15′將湖南分為西部、中部和東部三部分，各區(qū)域分布的木蘭科植物情況統(tǒng)計(表3).

注：A～木蓮屬，B～木蘭屬，C～含笑屬，D～擬單性木蘭屬，E～觀光木屬，F(xiàn)～鵝掌楸屬.

西部是全省木蘭科植物分布最多的地區(qū)，有木蘭科植物31種，占全省木蘭科植物的79.48%，其中木蓮屬5種、木蘭屬7種、含笑屬15種、擬單性木蘭屬2種、觀光木屬1種、鵝掌楸屬1種，湘西南(通道、城步、新寧、綏寧洞口)和湘西北(桑植、保靖、張家界、永順)為木蘭科植物的集中分布區(qū)，西部特有種10種，分別是巴東木蓮、紅花木蓮、光葉木蘭、天女木蘭、四川含笑、絨毛含笑、新寧含笑、醉香含笑、平伐含笑和多花含笑.湘中部和湘東部區(qū)域各分布有木蘭科植物20種，均占全省木蘭科植物的51.28%，中部地區(qū)有木蓮屬2種、木蘭屬8種、含笑屬7種、擬單性木蘭屬2種、鵝掌楸屬1種，長柄含笑、多瓣紫玉蘭為該區(qū)域特產(chǎn)種，石門、慈利、道縣為木蘭科植物在中部分布相對比較集中的地方.湘東部區(qū)域有木蓮屬4種、木蘭屬3種、含笑屬9種、擬單性木蘭屬2種、觀光木屬有1種，鵝掌楸屬1種，含笑、野含笑和銅色含笑是湖南該區(qū)域的特有種，湘東南區(qū)域的宜章是木蘭科植物集中分布區(qū)，其次是資興，該區(qū)的其他縣木蘭科植物僅有零星分布.

3.3.2湖南省木蘭科植物的緯度分布情況

在湖南省境內(nèi)由北至南以北緯28°～30°38′、26°～28°、24°39′～26°將湖南分為三段，各緯度范圍內(nèi)的木蘭科植物分布(表4).

表4　湖南省木蘭科植物的緯度水平分布

注：A～木蓮屬，B～木蘭屬，C～含笑屬，D～擬單性木蘭屬，E～觀光木屬，F(xiàn)～鵝掌楸屬.

湖南北段產(chǎn)木蘭科植物19種，占全省木蘭科植物的48.72%，其中木蓮屬2種、木蘭屬6種、含笑屬8種、擬單性木蘭屬2種、鵝掌楸屬1種，巴東木蓮、厚樸、光葉木蘭、望春玉蘭、華中木蘭、黃心夜合、四川含笑、絨毛含笑、多瓣紫玉蘭為北段的特有種，桑植、石門、保靖、慈利為北段地區(qū)木蘭科植物的集中分布區(qū)；中段產(chǎn)木蘭科植物24種，占全省木蘭植物總數(shù)的61.54%，其中木蓮屬4種、木蘭屬4種、含笑屬12種、擬單性木蘭屬2種、觀光木屬1種、鵝掌楸屬1種，紅花木蓮、新寧含笑、平伐含笑、醉香含笑、天女木蘭為中段區(qū)域的特產(chǎn)種，中段區(qū)域木蘭科植物集中分布在新寧、通道、城步；南段區(qū)域木蘭科植物集中分布在宜章，其次是綏寧、道縣和資興，本緯度區(qū)域產(chǎn)木蓮屬4種、木蘭屬1種、含笑屬10種、擬單性木蘭屬2種、觀光木屬1種、鵝掌楸屬1種，毛桃木蓮、灰毛含笑、銅色含笑、亮葉含笑、含笑為南段區(qū)域的特有種.

3.3.3湖南省木蘭科植物的垂直分布情況

根據(jù)收集的木蘭科植物各物種的垂直分布數(shù)據(jù), 分析了木蘭科植物在湖南的垂直分布狀況(表5).

表5　湖南省木蘭科植物的垂直分布

注：A～木蓮屬，B～木蘭屬，C～含笑屬，D～擬單性木蘭屬，E～觀光木屬，F(xiàn)～鵝掌楸屬；若某一物種的垂直分布海拔高度是400～700m, 則在0～500m中記為一種, 在500～1000m中再記為一種.

湖南省木蘭科植物分布在海拔0～2110m范圍之內(nèi)，有34種垂直分布分集中在海拔501～1500m的范圍內(nèi)，其中木蓮屬有6種，木蘭屬有10種，含笑屬有19種，擬單性木蘭屬2種，鵝掌楸屬1種，觀光木屬1種，占全省總木蘭科植物種數(shù)的87.18%，分布在海拔501～1000m的有30種，比海拔1001～1500m范圍的木蘭科植物多8種.在海拔0～500m范圍內(nèi)的木蘭科植物有12種，占30.77%；海拔1501～2000m的有7種，占17.95%；海拔2000m以上的只有天女木蘭1種.

3.3.4湖南省與鄰近主要省的木蘭科植物比較

將湖南木蘭科植物與國內(nèi)主要省(區(qū))(少于15種的省區(qū)略)進行比較(表6).湖南木蘭科植物占國產(chǎn)種總數(shù)的24.38%，在全國各省(區(qū))中僅次于云南、貴州、廣西而居第四位，說明湖南木蘭科植物種質(zhì)資源十分豐富，是現(xiàn)在木蘭科植物的分布中心之一.湖南與廣東、廣西的木蘭科種類相似性系數(shù)最高，分別為58.46%和55.42%，其次為貴州、江西和四川，與云南的相似性系數(shù)最低，僅為25.24%.

表6　湖南省與鄰近省區(qū)木蘭科植物豐富度

注：A～木蓮屬，B～木蘭屬，C～含笑屬，D～擬單性木蘭屬，E～觀光木屬，F(xiàn)～鵝掌楸屬，G～合果木屬，H～長蕊木蘭屬，I～華蓋木屬，J～煥鏞木屬.

4　結(jié)論與討論

(1) 本研究明確了湖南省木蘭科植物有6屬39種(含1亞、3變種)，其中含笑屬(MicheliaL.)19種，木蓮屬(ManglietiaBI)6種，木蘭屬(MagnoliaL.)10種，擬單性木蘭屬(ParakmeriaHuetCheng)2種，鵝掌楸屬(LiriodendronL.)1種，觀光木屬(TsoongiodendronChun)1種；這些植物分布于47個縣，多生長在海拔500～1500m的山地闊葉林中，分別占國產(chǎn)屬、種數(shù)54.5%、24.38%.本研究對存在爭議的種、亞種、變種重新進行了梳理定位，與前人的研究相比更加科學、完善.彭玉良，林祁的研究中將荷花玉蘭、紫玉蘭列為湖南省的野生種[15-16]，而劉玉壺在《中國木蘭》中指出荷花玉蘭原產(chǎn)于美洲東南部，紫玉蘭產(chǎn)于福建、湖北、四川、云南西北部，本研究調(diào)查結(jié)果也表明荷花玉蘭、紫玉蘭應為湖南省的栽培種，不能將其列為湖南野生種；湘南含笑在FOC中列為不合格發(fā)表[8]，三者均不能列為湖南野生木蘭科植物資源，補充完善了1亞種(凹葉厚樸)，3變種(凹葉擬單性木蘭、灰毛含笑和多瓣紫玉蘭).

(2) 彭春良[15]，劉克旺[17]指出湘南、湘西南是湖南省木蘭科植物的集中分布區(qū)，林祁[16]則認為湘西北至湘西南地區(qū)是湖南木蘭科植物的現(xiàn)代分布中心與現(xiàn)代分化中心.本研究表明木蘭科植物在湖南省47個縣均有分布，但分布不均勻.宜章、南嶺山、雪峰山和武陵山地區(qū)即湘南、湘西南的城步、通道、新寧、綏寧、洞口，湘西北的保靖、桑植、石門、永順、張家界和慈利是全省木蘭科植物的集中分布區(qū)，西部和東部木蘭科植物的分布相對貧乏，中部和東北的木蘭科植物僅零星分布.這一方面可能因為湘南、湘西南、湘西北地區(qū)為我國現(xiàn)代木蘭科植物分布中心的邊緣，很多原始類型集中分布在這一地區(qū)，使其成為湖南省木蘭科植物種類最多、分布最為集中的區(qū)域，另一方面由于木蘭科植物喜溫暖濕潤、土壤肥沃、排水良好的山谷和山坡，而湖南省東、西、南三面環(huán)山的馬蹄形的地理地貌和特殊的氣候條件為木蘭科植物的生存繁衍提供了優(yōu)越的自然條件，影響了木蘭科植物在湘南、湘西南、湘西北水平地帶的集中分布.

(3) 湖南省木蘭科植物的垂直分布中心在500～1500m的山地闊葉林中，水平分布中心在北緯 28°～26°和東經(jīng)108°47′～111°之間.分布低于海拔500m的有毛桃木蓮、望春玉蘭、多瓣紫玉蘭、玉蘭、紫花含笑、野含笑、含笑、黃心夜合、樂昌含笑、醉香含笑、闊瓣含笑、觀光木12種木蘭科植物；分布在1500～2000m的有桂南木蓮、木蓮、紅花木蓮、凹葉厚樸、天女木蘭、華中木蘭、金葉含笑、鵝掌楸8種木蘭科植物；2000m以上僅有天女木蘭1種.木蘭科植物在湖南省緯度和經(jīng)度的各區(qū)域范圍內(nèi)都有分布，但是種類上發(fā)生了很大變化，各區(qū)域都有特有種分布.

(4) 湖南省為我國木蘭科植物的現(xiàn)代分布中心之一，有豐富的木蘭科植物資源.彭春良[15]認為湖南省的木蘭科植物資源在全國居云南、廣西、廣東、貴州之后排名第五，林祁[16]、劉克旺[17]認為其位于云南、廣西之后，排名第二，本研究結(jié)果表明湖南省的木蘭科植物位居云南、貴州、廣西之后，在全國排名第四位，這與閆雙喜[19]的研究結(jié)果一致.湖南省的木蘭科植物與鄰近省的關系密切，相似性系數(shù)高的都在地理上相近或環(huán)境異質(zhì)性比較小的鄰近省區(qū)內(nèi)，湖南與廣東、廣西的木蘭科種類相似性系數(shù)最高，分別為58.46%和55.42%，其次為貴州、江西和四川，這說明湖南省與地理位置相近或環(huán)境條件差異較小的省區(qū)的物種分布組成相似，故導致相似性系數(shù)較大；與云南的相似性系數(shù)最低，僅為25.24%，這是由于湖南地理位置與云南隔離較遠，地理環(huán)境條件差異較大導致兩省區(qū)的物種分布組成有較大差異.

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Studies on the Resources and Geographical Distribution oftheMagnoliaceaeinHunanProvince

LI Ruixue1,2, JIN Xiaoling1, NING Yang1, CHEN Jie1, CAI Mengying1

(1. College of Landscape Architecture,Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410014， China;2. Hunan University of Science and Technology, Xiangtan 411201, China)

StudieswerecarriedoutontheresourcesandgeographicaldistributionoftheMagnoliaceaeplantsinHunanProvincebythefieldinvestigation,collection,specimenidentificationanddataanalysis.TheresultsshowthatHunanisoneofthemoderndistributioncenterofMagnliaceaeplantsinourcountry.Thereare6generaand43species,includingvarieties,ofthefamilyMagnoliaceaeinHunanProvinces.Theseplantsaredistributedin47countiesandthedistributioncentersareinthesouth,southwestandnorthwestofHunanprovince.Theirverticaldistributioncenteroccursbetween500—1500mabovesealevel,anditshorizontalcenterlimitsabout28°—26°Nand108°47′—111°E.ThesimilaritycoefficientofMagnoliaceaespeciesinHunancomparedwithGuangdongandGuangxiare58.46%and55.42%,respectively,followedbyGuizhou，SichuanandJiangxi，thelowestwithYunnan.

Magnoliaceae;Speciesrichness;Similaritycoefficient;Verticaldistribution;Horizontaldistribution

0427-7104(2016)02-0267-08

2015-05-29

林業(yè)公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費(201404710)；湖南省“十二五”重點學科建設(湘教發(fā)[2011]76號)

李瑞雪(1981—)，女，博士研究生；金曉玲，女，教授，通訊聯(lián)系人，E-mail：jxl0716@hotmail.com.

Q948.2

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