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福建連江縣5個無居民海島種子植物區系及地理分布研究

2024-03-10 10:50陳越琳黃阿青肖集泓王芳鄧傳遠陳凌艷
熱帶作物學報 2024年2期
關鍵詞:連江植物區系熱帶

陳越琳 黃阿青 肖集泓 王芳 鄧傳遠 陳凌艷

摘??要:本研究采取樣線法和樣方法調查相結合的技術路線,對連江5個無居民海島的植物資源現狀進行詳細踏勘,根據所獲得的實地調研數據以及對文獻資料的查閱,運用植物區系地理學,對研究地的種子植物區系物種組成、科-屬的分布區類型、分布生境類型等進行統計整理,與不同地區無居民海島種子植物屬的相似性系數和屬的地理成分進行對比,并探討5個無居民海島之間維管束植物物種相似度以及與島嶼空間特征參數的關系。結果表明:(1)連江5個無居民海島共有野生種子植物190種,隸屬于64科165屬;該種子植物區系的數量優勢科為菊科、禾本科,大科、較大科、屬種優勢明顯,寡種科、僅含1種的科數量多。生活型以草本(55.94%)和灌木(23.27%)居多,喬木和藤本數量不占優勢,分別僅占13.86%和6.93%。(2)區系組成繁雜多樣,在科、屬水平上均以熱帶分布類型為首要,分別為90.24%、68.03%,其中泛熱帶分布分別占科、屬的75.62%、36.05%,科級的溫帶類型只有9.76%,屬級占31.97%,熱帶類型科-屬與溫帶類型科-屬的R/T值分別為9.25和2.13,表明連江5個無居民海島種子植物區系主體為熱帶、亞熱帶成分,與其亞熱帶地理特點相符,呈熱帶至亞熱帶過渡特征。(3)地緣關系上,將連江5個無居民海島與中國從南往北4個不同地區無居民海島種子植物區系對比,連江5個無居民海島種子植物區系在屬相似性上與緯度相近的平潭6個無居民海島最相似,屬相似性系數為71.32%。連江5個無居民海島屬的R/T值為2.13,低于廈門近岸海域無居民海島(4.23)和平潭6個無居民海島(2.58),高于浙江沿海5個無居民海島(1.11)和渤海區9個無居民海島(0.66),溫帶分布型所占比例隨著緯度增大呈現逐漸遞增的趨勢,熱帶分布型占比在縮小,體現了海島植物區系地理成分的緯向分異性,R/T值越大,熱帶性質越強。(4)物種相似性上,5個無居民海島間植物物種相似度較低,島嶼空間特征參數的相關性分析表明,無居民海島相似性受島嶼邊緣效應和生境多樣性二者的影響??傮w上,連江5個無居民海島種子植物區系植物種類多樣,古老植物豐富,呈熱帶、亞熱帶過渡性質,與其泛北極植物區與古熱帶植物區過渡地帶的地理特征相符。

關鍵詞:植物區系;無居民海島;種子植物;地理成分;連江中圖分類號:S31??????文獻標識碼:A

Seed?Plant?Flora?and?Distribution?on?Five?Uninhabited?Islands?in?Lianjiang,?Fujian?Province

CHEN?Yuelin,?HUANG?Aqing,?XIAO?Jihong,?WANG?Fang,?DENG?Chuanyuan,?CHEN?Lingyan*

College?of?Landscape?Architecture,?Fujian?Agriculture?and?Forestry?University,?Fuzhou,?Fujian?350002,?China

Abstract:?Five?uninhabited?islands?in?Lianjiang?was?researched?in?detail?to?plant?resources?by?the?methods?of?surveying?typical?sampling?plots?and?transect?lines.?According?to?field?investigation?data?and?literature?review,?statistical?analysis?of?the?species?composition?of?seed?plants,?distribution?area?types?and?ecological?types?by?using?floristic?geography?principle,?then?compared?with?the?similarity?coefficients?of?genura?and?geographic?composition?of?the?genura?of?seed?plants?in?different?regions,?and?explored?the?similarity?of?vascular?plant?species?among?the?five?uninhabited?islands?and?the?relationship?with?island?spatial?characteristics.?The?wild?seed?plants?represented?by?190?species,?belonging?to?165?genera?in?64?families.?The?dominant?families?were?Compositae?and?Poaceae.?It?was?obvious?that?the?plurimotypic?families?and?larger?families?in?terms?of?the?numbers?of?genura?and?species?in?a?dominant?position,?meanwhile?in?terms?of?the?numbers?of?families,?dominated?by?oligotypic?families?and?monotypic?families.?Herbaceous?(55.94%)?and?shrubs?(23.27%)?preponderated?in?the?life?form,?trees?and?vines?were?at?a?disadvantage?in?terms?of?number,?only?accounted?for?13.86%?and?6.93%?respectively.?The?floristic?composition?was?intricate?and?varied,?and?in?terms?of?tropical?distribution?type,?with?a?high?proportion?of?the?family?and?genus?levels,?accounted?for?90.24%?and?68.03%?respectively,?among?them?the?pan-tropical?species?accounted?for?75.62%?and?36.05%?respectively,?the?temperate?component?only?accounted?for?9.76%?and?31.97%?respectively,?the?R/T?values?of?tropical?to?temperate?family?was?9.25?while?of?genus?was?2.13,?showing?that?seed?plant?flora?in?the?five?uninhabited?islands?were?of?tropical?and?sub-tropical?types,?consistent?with?the?subtropical?geography?of?the?islands,?transitional?from?tropical?to?subtropical.?In?terms?of?geographical?relationship,?compared?with?the?seed?flora?of?four?regions?from?south?to?north?in?China,?the?flora?was?closely?related?to?six?uninhabited?islands?in?Pingtan?with?similar?latitudes,?the?similarity?coefficients?of?genura?was?71.32%.?The?R/T?value?of?five?uninhabited?islands?in?Lianjiang?was?2.13,?which?was?lower?than?that?of?the?uninhabited?islands?in?the?nearshore?Xiamen?(4.23)?and?the?six?uninhabited?islands?in?Pingtan?(2.58),?and?higher?than?that?of?the?five?nonresidential?coastal?islands?in?Zhejiang?(1.11)?and?the?nine?uninhabited?islands?in?the?Bohai?Sea?area?(0.66).?With?the?increase?of?latitude,?there?was?a?growing?tendency?on?the?temperate?component?at?genus-level,?while?the?tropical?component?was?contrary?to?the?former,?and?the?larger?the?R/T?value,?the?stronger?the?tropical?nature.?In?terms?of?flora?similarity,?the?similarities?of?species?between?each?of?the?five?uninhabited?islands?in?Lianjiang?were?low,?correlation?analysis?showed?that?similarity?of?vascular?plant?species?among?different?islands?was?influenced?by?island?edge?and?habitat?diversity.?As?a?whole,?the?plant?species?of?the?seed?flora?were?diverse?with?a?tropical?and?subtropical?transitional?nature,?ancient?plants?were?abundant,?it?was?consistent?with?its?geographic?characteristics?of?the?transition?zone?between?the?pan-arctic?and?palaeotropial?flora.

Keywords:?flora;?uninhabited?islands;?seed?plant;?geographical?elements;?Lianjiang?county

DOI:?10.3969/j.issn.1000-2561.2024.02.022

無人島是指沒有注冊居民居住的島嶼[1],與大陸相隔甚遠,受人類活動影響相對較少。由于特殊位置、有限區域和孤立空間等島嶼生態特殊性,無居民海島為獨特的生物資源提供了良好的棲息地,是生態系統研究的天然實驗室,其生物多樣性尤其寶貴[2]。植物區系是植物界在一定的自然地理條件和歷史環境中發展演化的結果[3],研究無居民海島的植物區系及地理分布,分析其資源量和發展空間,在抑制海島生態系統退化、支撐沿海經濟社會發展方面發揮著重要作用,尤其符合近幾年國家倡導的無居民海島生態系統保護、修復及對資源的合理利用。近年來,國內對無人島植被的相關研究日漸豐富,如肖蘭等[4]對廈門近岸海域無居民海島的植物區系和物種組成相似性進行調查,張凱迪等[5]對浙江沿海5個無居民海島植物群落物種組成及多樣性進行了探討,鄭建忠[6]對平潭6個無居民海島的植物群落特征及相關環境因子的影響進行了研究。這些研究多集中在對無居民海島其自身植被資源和群落多樣性特征的調查上,尚無對植物區系及與其他地區無人島植物區系地理特征的比較研究。

目前對連江5個無居民海島的研究多集中在植物功能性狀及外來物種入侵研究[7]、野生觀賞植物資源調查研究[8]、海島植物園林應用價值[9-10]等,尚無有關連江無居民海島植物區系地理成分組成、與不同海島植物區系的對比、無居民海島之間物種相似性比較的相關研究。填補其區系類型組成、特征的空缺,有助于為海島生態資源的撫育或規劃保護提供重要基礎依據。本研究基于野外實地調研以及對前人文獻資料的查閱,將連江5個無居民海島的種子植物物種組成、科-屬的分布區類型等進行統計整理,并與不同地區無居民海島(平潭6個無居民海島、廈門近岸海域無居民海島、浙江沿海5個無居民海島、渤海區9個無居民海島[11])種子植物屬的相似性系數和屬的地理成分進行對比,探討連江5個無居民海島之間植物物種相似性與島嶼空間特征參數的關系,旨在豐富連江無居民海島種子植物區系的基礎資料,探究該區域種子植物區系組成、地理分布,為保護海島特色植物群落、促進海島生態規劃建設、發揮海島植被的生態服務功能、創建海島良好生態環境提供參考。

1??研究區與研究方法

1.1??研究區概況

連江縣地處福建省東部,隸屬福州市,介于26°07′~26°27′N,119°17′~120°31′E之間??傞L達238.2?km,其中島嶼海岸線長20.1?km,縣域面積4280?km?,其中海域面積達3112?km?,海域面積寬廣,潮間帶發育好[12]。連江縣屬于中亞熱帶海洋性季風氣候,溫熱潮濕,降水豐沛,年平均氣溫為16.7~19.4?℃,年降水量為1000~1740?mm,7—9月為臺風季,占年降水量的81.3%,年平均風速1.9?m/s。島嶼土壤屬華南紅壤、磚紅壤區,土壤母質是中酸性的侵入巖和火山巖的風化物,有機質少,保肥性弱。本研究將海島衛星地圖、交通可達性、森林覆蓋率等作為考量,規劃合理可行的調查路線,路線布設覆蓋了不同類型生境。選取目嶼島、兀嶼、虎櫥島、黃灣嶼、蛤沙青嶼5個無居民海島進行研究(圖1),各島概況見表1。

1.2??調查對象及方法

主要采用樣方法結合樣線記錄法進行整島踏勘,調查記錄對象主要為各維管束植物的物種組成及分布生境。樣方法設置喬木群落樣方面積為20?m?20?m,于四角設置4個5?m?5?m的灌木樣方,草本樣方為1?m?1?m,根據島嶼地形、影像圖以及可達性等,每座海島各設置環形樣線和2條交叉的“十”字樣線,每座海島3條樣線,均采用可變樣線長度法進行全島調查,樣線長度取決于島的面積大小,共計15條,于樣線寬度10?m范圍進行植物調查?,F場拍照記錄,存疑種采集標本帶回鑒定。各植物物種參照《福建植物志》[13]、《中國植物志》[14]、植物智網站平臺(http://?www.?iplant.?cn/)進行鑒定和分類。種子植物區系研究的對象為連江5個無居民海島野生狀態下隨機分布和自然生長的種子植物,參考吳征鎰等[15]《中國被子植物科屬綜論》對種子植物的科屬進行鑒定,結合吳征鎰[16-17]《世界種子科的分布區類型系統》《中國種子植物屬的分布區類型》的劃分方案,對連江5個無居民海島的科、屬的區系分區類型、地理成分進行劃分統計。

1.3??數據處理

采用Jaccard系數(Cj)計算連江5個無居民海島之間的種相似性,Szymkiewicz系數(Cs)[18]計算連江5個無居民海島種子植物與不同地區海島種子植物間的屬相似性以及5個無居民海島之間的屬相似性。采用Origin?2018軟件繪制R/T百分比堆積圖。

根據從自然資源部海島研究中心平臺獲取的海島資料,選取了島嶼面積(A)、岸線長度(Per)、距大陸距離(I)、最高點海拔(E)、周長面積比(PAR)、形狀指數(SI),考慮到海島特殊性,根據實地調查的情況引入生境類型數(H),對調查島嶼的空間特征進行描述。將海島的空間特征參數兩兩對比,計算其面積比(δA)、岸線長度比(δPer)、與大陸距離比(δI)、最大高程比(δE)、周長/面積的比值(δPAR)、生境類型數之比(δH)、形狀指數比(δSI),為分析影響海島物種相似度的研究提供空間指標。

2??結果與分析

2.1??物種組成

根據調查數據統計得出,連江5個無居民海島共有維管束植物202種,隸屬于73科176屬(不含栽培種和逸生種),去除蕨類植物9科11屬12

種,種子植物共有64科165屬190種,分別占福建省種子植物科、屬、種總數[19]的34.41%、14.32%、5.69%。裸子植物數量單一,僅為1科1屬2種,被子植物63科164屬188種,其中單子葉植物8科33屬34種,雙子葉植物55科131屬154種(表2)。由此可見,被子植物為該區域中最占優勢的植物類群,其中雙子葉植物的種類最多。按生活型進行分類統計,草本的數量最多,為113種,占總種數的55.94%;其次為灌木47種,占總種數的23.27%;喬木和藤本數量不占優勢,為28種和14種,分別占13.86%和6.93%。

2.2??區系中的優勢科

優勢科在一定程度上能反映該植物區系的發生特征和植物組成,揭示該區系的起源意義。根據科所含種的數量進行級別劃分,結果如表3所示。該地種子植物區系中,大科(≥10種)只有2個,僅占該地維管植物科數的2.74%,分別是菊科(Asteraceae)、禾本科(Poaceae),為該區域的數量優勢科。菊科為種數最多的科。較大科(5~9種)有10個,占13.70%;寡種科(2~4種)有20個,占27.40%;單種科(1種)數量最多,有41個,占該區域的56.16%。結果表明,大科和較大科雖只有12個(16.44%),但所含屬、種數分別占據該植物區系比例的52.84%、54.46%,達到區系屬、種數量的一半以上[20],表明該區系的植物種類偏向于數量較少的大科與較大科中,植物區系具有明顯的優勢現象。寡種科所含屬、種比例分別為23.86%、25.25%;只含1種的科在科級水平上雖占有56.16%的較大比重,但在屬、種水平上只占23.30%、20.29%,表明寡種科和僅含1種的科構成該植物區系科級組成的主體成分,也體現了該植物區系的多樣性和復雜性[7]。

2.3??連江5個無居民海島種子植物科、屬的區系組成

2.3.1??科的地理成分分析??連江5個無居民海島種子植物共64科,有6個分布區類型及4個變型(表4)。其中世界廣布科23個(不算入比例中),占總科數的35.94%,基本涵蓋了該區域數量上占優勢的科如菊科、禾本科、蝶形花科(Papilionaceae)、薔薇科(Rosaceae)、旋花科(Convolvulaceae)、??疲∕oraceae)等。

連江5個無居民海島熱帶分布類型(2~7型)的科有37個,占非世界廣布科的90.24%;溫帶分布類型(8~14型)的科僅有4科,占非世界廣布科的9.76%,R/T值為9.25。由此可見,在科水平上,該區系熱帶性質明顯。熱帶分布類型的科中,泛熱帶分布及其變型的科有31個,占非世界廣布科的75.62%,排在最前,其中科所含種數靠

前的有大戟科(Euphorbiaceae)8種、蕁麻科(Urticaceae)5種。熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布的有3科,為五加科(Araliaceae)、馬鞭草科(Verbenaceae)、紫茉莉科(Nyctaginaceae)。舊世界熱帶分布僅有1科,為海桐花科(Pittosporaceae)。熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布有2科,為姜科(Zingiberaceae)、木麻黃科(Casuarinaceae)。溫帶分布類型僅有1種,即北溫帶分布及變型,包括松科(Pinaceae)、百合科(Liliaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、胡頹子科(Elaeagnaceae)。

2.3.2??屬的地理成分分析??連江5個無居民海島種子植物165屬的地理成分可分成13個分布區類型及6個變型(表4)。世界分布屬18個,如黍屬(Panicum)、蘆葦屬(Phragmites)、酢漿草屬(Oxalis)等。熱帶分布類型的屬有100個,占非世界廣布屬的68.03%,溫帶分布類型的屬有47個,占非世界廣布屬的31.97%,R/T值為2.13。

熱帶分布類型的屬中,以泛熱帶分布及其變型的屬數量最大,多達53種,占非世界廣布屬的36.05%,如菝葜屬(Smilax)、樸屬(Celtis)、算盤子屬(Glochidion)。其次是舊世界熱帶分布,為12屬,如千金藤屬(Stephania)、楝屬(Melia)、天門冬屬(Asparagus)等。熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布的有11屬,如藿香薊屬(Ageratum)、雀梅藤屬(Sageretia)、木姜子屬(Litsea)等。熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布的有10屬,如黑面神屬(Breynia)、廣防風屬(Epimeredi)、桃金娘屬(Rhodomyrtus)等。熱帶亞洲分布的有8屬,如秋茄樹屬(Kandelia)、雞矢藤屬(Paederia)、柑橘屬(Citrus)等。熱帶亞洲至熱帶非洲分布有6屬,如一點紅屬(Emilia)、香茅屬(Cymbopogon)、蓖麻屬(Ricinus)等。溫帶分布類型則以北溫帶分布最多,為20屬,如畫眉草屬(Eragrostis)、胡頹子屬(Elaeagnus)、鹽膚木屬(Rhus)等。其次是東亞分布,有12屬,如剛竹屬(Phyllostachys)、山麥冬屬(Liriope)、石斑木屬(Rhaphiolepis)等。舊世界溫帶分布有8屬,如石竹屬(Dianthus)、飛廉屬(Carduus)、硬骨草屬(Holosteum)等。東亞和北美間斷分布有6屬,如絡石屬(Trachelospermum)、漆樹屬(Toxicodendron)、勾兒茶屬(Berchemia)等。溫帶亞洲分布只有1屬,即馬蘭屬(Kalimeris)。從屬水平看,該植物區系分布類型多樣化,區系特征以熱帶性質為主,同時兼有溫帶性質,這與亞熱帶地區溫熱多濕的特點相符。該特征與連江所處地理位置有關聯性。連江縣位于北回歸線北側附近、中國東南部的大陸東岸,受海陸熱力性質的差異,其所在地理位置和地形條件可形成東亞季風環流,使得降水豐富。

2.3.3??連江5個無居民海島與其他海島種子植物區系的比較??目前在植物區系地理學的比較研究中,不同地區植物區系之間的親緣關系通常由共有的植物科、屬、種相似性系數來反映[21-22],作為衡量不同地區植物區系相似程度的數量指標[18]。選擇廈門近岸海域無居民海島(24°25′~24°35′N)、浙江沿海5個無居民海島(28°12′~28°18′N)、平潭6個無居民海島(25°15′~25°45′N)、渤海區9個無居民海島(37°06?~40°55?N)等不同地區無居民海島種子植物區系與連江5個無居民海島進行屬相似性比較,探討該研究區與不同海島植物區系的聯系。由表5可知,連江5個無居民海島與平潭6個無居民海島種子植物屬的相似性最高,Cs為71.32%,其次為廈門近岸海域無居民海島和浙江沿海5個無居民海島,分別為64.62%和55.56%,最低的是渤海區無居民海島,只有30.59%。

將連江5個無居民海島與以上地區海島種子植物區系屬的分布區類型進行比較(表6),R/T值大于3的只有廈門近岸海域無居民海島(4.23),R/T值小于3當中較高的為平潭6個無居民海島(2.58)和連江5個無居民海島(2.13),較低的為浙江沿海5個無居民海島(1.11)和渤海區9個無居民海島(0.66)。研究島嶼均位于北回歸線以北,且離北回歸線越近,R/T值越大,熱帶性質越強,反之亦成立[23]。在屬的熱帶分布類型中,廈門近岸海域無居民海島、平潭6個無居民海島和連江5個無居民海島的舊世界熱帶分布比例及熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布比例均高于浙江沿海5個無居民海島和渤海區9個無居民海島,而后二者的北溫帶分布比例則遠高于前三者,這也符合R/T值的排列順序。將世界分布屬和中國特有屬排除后重新計算熱帶占比和溫帶占比,分別計算這些地區的R/T值。由圖2可知,隨著緯度的增大,溫帶分布型所占比例呈現逐漸遞增的趨勢,相反熱帶分布型占比逐漸縮小,這種現象與中國植被類型的分布規律相吻合[24]。

2.3.4??不同島嶼間植物物種相似度與空間特征關系??將連江5個無居民海島兩兩配對,依照張鐿鋰[18]的相似性系數計算方法,分別得到10組島嶼維管束植物的屬相似性系數與種相似性系數。由表7可知,5個海島在種級水平上相似性程度均很低,分成3個層次,種的相似性系數大于0.30的有目嶼島和兀嶼(0.33)、目嶼島和虎櫥島(0.38)、虎櫥島和黃灣嶼(0.34),屬于相似性程度較大的一級。第二梯隊由相似性系數處于(0.25~0.30)區間的組成,有兀嶼和虎櫥島(0.26)、黃灣嶼和目嶼島、兀嶼(均為0.28)、虎櫥島和蛤沙青嶼(0.25),位居中列。最后一級居于蛤沙青嶼和目嶼島、兀嶼、黃灣嶼的配對之間,相似性系數均小于0.25,分別為0.21、0.14、0.23。

在屬級水平上,各個海島之間相似性程度有了很大的提高,除兀嶼和虎櫥島(0.45)之間相似性程度小于0.50外,其余都大于0.50,最高的是目嶼島和蛤沙青嶼,高達0.73。Cs≥50.00%時,2個植物區系才為近緣植物區系[18]。說明兀嶼和虎櫥島在屬水平上差別較大。

蛤沙青嶼與其余4島的植被在種相似性水平上均較低,而在屬相似性水平上呈現一個反轉,有明顯上升現象,其原因可能由于蛤沙青嶼面積最小,植物種數遠遠少于其余4島,且在屬的方面其余4島囊括了蛤沙青嶼大部分的屬。

從物種相似性系數Cj與島嶼空間特征所做的相關性分析可以看到,δA=?0.539,δPer=?0.510,δI=0.396,δE=?0.393,δPAR=0.839**,δH=?0.844**,δSI=?0.527。結果表明,Cj與周長面積的比值(δPAR)呈極顯著正相關(P<0.01),與生境類型數量之比(δH)呈極顯著負相關(P<0.01),與其他參數無顯著相關性。

3??討論

3.1??連江5個無居民海島種子植物區系特征

連江5個無居民海島種子植物共有64科165屬190種,植物種類多樣,種子植物區系優勢科為菊科、禾本科。由區系類型統計結果來看,連江5個無居民海島種子植物64科區系成分分為6個分布區類型及4個變型,占世界種子植物科分布區類型的40.00%;165屬區系成分分為13個分布區類型及6個變型,占中國種子植物屬分布區類型的86.67%。屬級成分占比高,同一屬所含的種常具同一起源和相似的進化趨勢[25],分類學特征也相對穩定,表明該植物區系與各地植物區系都存有一定的聯系。且無論科屬熱帶性質都較為明顯,并過渡有亞熱帶成分和少數溫帶成分的交匯。連江5個無居民海島種子植物中含有一些典型的熱帶科,如??频?,典型的亞熱帶科如樟科(Lauraceae)、山茶科(Theaceae)、山礬科(Sym plocaceae)等,具備嚴格的熱帶科,如桃金娘科(Myrtaceae)、野牡丹科(Melastoma taceae)、姜科等[26],符合福建植物區系熱帶、亞熱帶性質明顯的特征。因福建的地理位置特殊,位于泛北極植物區與古熱帶植物區的過渡地帶[27],泛北極植物最南端,南下緊接古熱帶植物區,這里孕育著中國亞熱帶植物的生長,近代區系發源于熱帶,因此植物區系以熱帶區系為主體,并伴隨有少量溫帶分布類型植物的交錯。

3.2??連江5個無居民海島與其他地區種子植物區系成分的比較

連江5個無居民海島與不同地區海島種子植物區系屬的相似性系數結果表明,連江5個無居民海島與平潭無居民海島屬相似程度最高,這與二者緯度最相近有關,且同屬于中亞熱帶季風氣候區,植被分布受相似的影響因子如水熱狀況、地理位置、降雨和極端氣候等指標影響[28],其屬的數量、地理分布類型最為接近。

連江5個無居民海島屬的R/T值為2.13,低于廈門近岸海域無居民海島(4.23)和平潭6個無居民海島(2.58),高于浙江沿海5個無居民海島(1.11)和渤海區9個無居民海島(0.66),表現出較為強烈的熱帶性質。不同海島植物區系的屬級分布類型占比上,溫帶分布型所占比例隨著緯度增大呈現逐漸遞增的趨勢,熱帶分布型占比逐漸縮小,體現了海島植物區系地理成分的緯向分異性。連江5個無居民海島與廈門近岸海域無居民海島緯度較為接近,但R/T值相差較大,分析其原因可能與廈門周邊海島的地理環境、不良氣候和物理性質有關,廈門近岸海域無居民海島植物生長環境更為惡劣,海島面積狹小,離北回歸線近導致受太陽輻射大,惡劣條件下熱帶至亞熱帶性質的植物比溫帶植物更適合在海島存活。

3.3??5個無居民海島間植物物種相似度與空間特征關系

物種相似性系數Cj與島嶼空間特征的相關性表明,Cj與周長面積的比值(δPAR)呈極顯著正相關,與生境類型數量之比(δH)呈極顯著負相關,說明5個無居民海島之間的物種相似性主要由周長面積比、生境類型數目決定。從計算結果來看,5個無居民海島間野生維管束植物的親緣關系較為疏遠。物種組成相似度較高的是目嶼島和虎櫥島、目嶼島和兀嶼、虎櫥島和黃灣嶼,相似性最低的為兀嶼和蛤沙青嶼。

植物物種相似度是體現特定時空尺度中物種組成變化的直觀指標[29],受島嶼空間特征的影響。已有研究表明,在氣候條件相對一致的地區,隨島嶼面積的增大,島上物種豐富度隨之增加,具有“面積效應”[30]。一般來說,從高緯度地區到低緯度地區空間異質性程度增加,且面積越大,提供的生境類型越多,共存物種數也越多[31]。但生境異質性并不只受面積影響,還與周長面積比(PAR)有關。PAR為島嶼邊緣生境與面積的比值,反映的是邊緣效應。在邊緣效應帶中,物種的組成和群落結構受光照、濕度等影響,與相鄰的內部生態系統存在較大差異,通常擁有較高的生物多樣性[32-33],容納的物種豐富度越高,物種相似性也越大。

另外,島嶼氣候、土壤性質、水文條件、地質、地形地貌等條件是影響島嶼植物分布的重要生態因素[34],5個無居民海島屬于南方島嶼,均位于連江周邊海域,同處中、南亞熱帶海洋性氣候,土壤因子、水熱因子和降水因子并無顯著差別,分析其原因可能是在島嶼地形地質上出現的差異構成每個島嶼獨特的生境,長期自然環境選擇下不同島嶼植物種類各有其特殊性[35],且無居民海島四周被海水包圍,相對孤立,島與島之間的物種溝通有很大的局限性,因此造成物種相似性低下。物種相似性與生境類型數量比呈顯著負相關,比值越大,表明島嶼間生態環境類型相差較大,物種差別越大,物種相似度越小。蛤沙青嶼與其余4島的物種相似性均較低,存在小島嶼效應,由于海島面積較小低于特定閾值,造成植物種類不夠豐富。本研究僅限連江6個無居民海島,后續還需拓寬研究范圍,以期為更多海島提供參照。

3.4??連江無居民海島的保護及利用

海島具有海洋與陸地的雙重屬性,尤其是無居民海島,各自形成一個生態系統相對獨立的狹小單元,島陸、島基、島灘和環島淺海等不同的生態環境組成了整個海島,分別又構成獨特的生物群落[36],也因此遺留下一些珍稀古老物種。通過對該植物區系的調查得知,該區尚存著福建較為豐富、起源古老的植物,屬古老科的有中生代的忍冬科、樟科、??频?,也有屬于福建新生代的區系成分,如山礬科、桃金娘科、榆科(Ulmaceae)等。注重保護這些古老屬、種對進一步研究該地的植物地理及歷史起源具有相當大的意義。該區系植被類型較單調,大多以灌草為主,因海島相比陸地地表起伏更加平緩,缺少陸地表面摩擦,容易形成狂風。并且土壤肥力差,因海島土壤具有復鹽基作用,與緯度相同的陸地土壤比成土強度低,易發生水土流失。海島地區蒸發量大于降水量,地形地貌以低矮丘陵為主,匯水面積有限,淡水資源相對匱乏。以上因素都妨礙了海島植物正常的生長發育過程。

另外,人為影響方面,近些年無居民海島資源正在被大力開發和利用成為破壞海島植被生境的潛在威脅,自然因素影響為在強風吹拂和海浪拍打的雙重作用下,海島的自然岸線漸遭侵蝕,地域范圍日趨縮減??紤]到這兩點,建議實施生態保護工程,劃定保護范圍,對海島原有植被進行保護,在水土流失和海岸侵蝕相對嚴重區域的千米距離內選擇抗強風、抗鹽霧、根系發達、耐土壤瘠薄、莖粗質密的樹種,作為防護林遮擋外界侵害,提高保護效果,使海島物種得以長期延續。收集部分具有觀賞性的海島原生植物進行培育,對受損區域進行修復,植被生態優化樹種除海島常見的木麻黃(Casuarina?equisetifolia)、臺灣相思(Acacia?confusa)、黑松(Pinus?thunbergii)等,還可選用閩楠(Phoebe?bournei)、黃槿(Talipariti?tiliaceum)、無柄小葉榕(Ficus?concinna)等,搭配灌木樹種如厚葉石斑木(Rhaphiolepis?umbellata)、海濱木槿(Hibiscus?hamabo)、濱柃(Eurya?emarginata)等,在保護海島生態多樣性的同時也加強地域景觀性。注重保護高覆蓋度的植被區域,促進海島生態系統加速恢復、植被群落朝有利自身生長的方向演變,實現海島開發的可持續發展。

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