鄭 旻
(常德市河洑國(guó)有林場(chǎng),湖南 常德 415000)
本區(qū)大地構(gòu)造屬加里東褶皺帶,地史上曾經(jīng)歷了地槽和地臺(tái)段,由于地質(zhì)的強(qiáng)烈作用,使我區(qū)地貌完整而復(fù)雜。全區(qū)西部高山峻嶺,山巒重疊,中部丘崗連綿,東部地勢(shì)平坦,湖泊星羅棋布,最高海拔石門壺瓶山2098.7米,最低海拔漢壽縣西湖大垸28米,從而形成有高山、中山、低山、丘陵、崗地和平原等較完整的地形,致使我區(qū)具有植物種類繁多,樹種資源豐富的特點(diǎn)。
本區(qū)氣候?qū)僦衼啛釒虮眮啛釒н^渡的濕潤(rùn)季風(fēng)性氣候。年平均氣溫16.3—16.8℃ ,極端最高溫40.8℃(1933年8月8日出現(xiàn)在常德市),極端最低溫為-12℃(1956年1月23日出現(xiàn)在西洞庭),年平均降水1184.4-2253.3毫米,日照時(shí)數(shù)1500—1800小時(shí),蒸發(fā)量1200- -1500毫米。無(wú)霜期270天左右??偟恼f來(lái),本區(qū)具有氣候溫和,日照、熱量充足,雨量充沛,濕度大、霜期較短,生長(zhǎng)期長(zhǎng)等特點(diǎn),對(duì)林木生長(zhǎng)發(fā)育極為有利。
土壤母質(zhì):在雪峰山余脈主要是古板溪系變質(zhì)砂頁(yè)巖、板巖及千枚巖;武陵山脈則多為古生代沉積石灰?guī)r及板頁(yè)巖、砂巖。兩流域(沅水、澧水)中間地帶,有白堊紀(jì)紅色砂巖和紫色砂頁(yè)巖;低丘地區(qū)為第四紀(jì)紅土。
土壤按不同海拔高度與特定植被類型,成為有規(guī)律的組合。山地,土壤垂直分布基本上分為紅壤、黃紅壤、山地黃壤,山地黃棕壤和山地草甸土;低丘、崗地、基本上為第四紀(jì)紅壤;平湖區(qū)為沖積或湖積母質(zhì)所形成的湖潮土。
土壤種類的多樣性,給林種結(jié)構(gòu)和樹種的多樣性創(chuàng)造了條件,為發(fā)展林業(yè)生產(chǎn)開辟了廣闊的前景。
本區(qū)地處中亞熱帶北緣,長(zhǎng)期變季風(fēng)濕潤(rùn)性氣候的孕育,加之地形復(fù)雜,給動(dòng)、植物繁衍提供了得天獨(dú)厚的地理生態(tài)條件。在植物區(qū)系上,按吳征鎰教授的劃分,我區(qū)屬華中植物區(qū)系。據(jù)世界植物區(qū)系起源,我國(guó)亞熱帶地區(qū)正處在古北極與古熱帶交替地帶,從地質(zhì)年代的第三紀(jì)末至第四紀(jì),地球上發(fā)生了巨大變化,大陸冰川覆蓋了整個(gè)北半球,氣候急劇變冷,使不少植物蒙受嚴(yán)重摧殘,乃至絕滅。我區(qū)由于所處緯度較低,西北有秦嶺、大巴山截阻寒流,同時(shí)武陵山屬山原地貌,系云、貴、鄂高原的一部分,群巒迭障,山嶺連綿,雖也受冰川的影響,但這一帶所發(fā)生的冰川屬暖性作用的山岳冰川,與大陸冰川在性質(zhì)上有區(qū)別,因而使不少第三紀(jì)生長(zhǎng)的植物得以幸存!氣候的寒暖交替。而幸存下來(lái)的植物為了繼續(xù)生存,在不同的生境中向著不同的方向產(chǎn)生適應(yīng)性變異。同時(shí),劇烈變化的環(huán)境刺激,也能使植物遺傳基因發(fā)生“重組”或染色體結(jié)構(gòu)物質(zhì)改變,使植物發(fā)生變異。植物所產(chǎn)生的變異經(jīng)大自然篩選成新類群或新種。這就是導(dǎo)致我區(qū)當(dāng)今樹種資源豐富,成分復(fù)雜,呈現(xiàn)出多樣性、古老性和獨(dú)特性的主要原因所在,其區(qū)系成分表現(xiàn)以下基本特征。
本區(qū)植物種類繁多,木本植物資源極其豐富,有古老的孑遺樹種,也有剛發(fā)現(xiàn)的新種和新分布種;有高大的喬木,也有眾多的藤本、灌木;有多種亞熱帶成分的樹種,還有豐富的熱帶、溫帶成分的樹種。
本區(qū)木木植物計(jì)有800余種(其中引種栽培100種),隸屬于102科268屬,分別占湖南木本植物114科422屬1800余種的89%、62%和44%。屬國(guó)家保護(hù)的樹種有27種(一級(jí)保護(hù)種1種,二級(jí)保護(hù)種11種,三級(jí)保護(hù)種15種),占全省52個(gè)國(guó)家保護(hù)樹種的51.9%。從優(yōu)勢(shì)科分析,在10種(含10種)以上的有19科(詳見表一),占總科數(shù)16.72%。
上述可見,常德地域,特別是壺瓶山亦為湖南省豐富的樹種資源寶庫(kù)之一,是少見的物種“基因庫(kù)”。
表1 優(yōu)勢(shì)科(10種以上)一覽表
由于地形復(fù)雜,位置特殊,其植物區(qū)系也表現(xiàn)為豐富、復(fù)雜、過渡與交匯的綜合特征。大體而言,海拔1300米以下的山地,基本上反映了亞熱帶植物區(qū)系成分;海拔1300米以上,基本上屬于溫帶植物區(qū)系成分(以壺瓶山為代表),且種類為最多,集中了大量的溫帶—亞熱帶落葉木本植物。突出的有薔薇科、槭樹科、忍冬科、椴樹科、樺木科、榛科、楊柳科、毛莨科等。其中薔薇科是分布比較完整的地區(qū),計(jì)有11屬37種(包括3個(gè)新分布屬, 15個(gè)新分布種);槭樹科2屬23種(包括1個(gè)新分布屬,10個(gè)新分布種);熱帶植物區(qū)系成分的木本植物有近達(dá)20科,如木蘭科、???、青皮木科、大戟科、冬青科、清風(fēng)藤科、杜英科、柿樹科、山礬科、野茉莉科、馬鞭草科、茜草科等;喜馬拉雅—日本成分將近占40屬,殘遺古老成分約有20屬。但整個(gè)區(qū)系組成中尚無(wú)寒帶成分。從而反映出本區(qū)植物的歷史狀況和演化趨勢(shì),為繁育鄉(xiāng)土樹種提供了科學(xué)依據(jù)。
單種科、屬在分類上處于孤立地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)我區(qū)的單種和少種科、屬較多,而且集中(幾乎全集中在石門縣壺瓶山)。單種科有銀杏科、水青樹科、杜仲科和鐘萼木科等;單種屬有貓兒屎屬、串果藤屬、山桐子屬、棣棠花屬、青錢柳屬、珙桐屬、香果屬和刺楸屬等;只有兩個(gè)種的少數(shù)種屬有杉木屬、鵝掌楸屬、領(lǐng)春木屬、連香樹屬、金錢槭屬,化香屬。假奓包葉屬、赤壁草屬、癭椒樹屬和鞘柄木屬等。從而表現(xiàn)出植物區(qū)系成分的古老性,為進(jìn)一步發(fā)掘我區(qū)樹種資源提供了科學(xué)分析的線索。
特有樹種反映了我區(qū)植物區(qū)系與它區(qū)植物區(qū)系的差異性,它代表著本區(qū)植物特點(diǎn)和獨(dú)特性。另還發(fā)現(xiàn)了一批湖南原無(wú)分布的新分布種和新種。新分布屬有金錢槭屬、唐棣屬、串果藤屬、領(lǐng)春木屬、珍珠梅屬、假稠李屬、金縷梅屬、赤壁草屬等八屬;新分布種有叉葉槭、秦嶺白蠟樹、巴東木蓮、油松、白皮松,以及石門鵝耳櫪長(zhǎng)果秤錘樹、大葉石灰樹、湖南花楸等4個(gè)新種。說明我區(qū)在進(jìn)一步發(fā)掘和利用樹種資源上將大有潛力可挖,從而給我們林業(yè)科技工作者提出了一個(gè)新課題、一項(xiàng)新任務(wù),為振興林業(yè),開拓前進(jìn),爭(zhēng)取作出新貢獻(xiàn)。
在目前植物區(qū)系中,第三紀(jì)的古者植物較多,連同第三紀(jì)前的孑遺樹種和后來(lái)繁衍種,則匯成本地域山地、特別是壺瓶山地古老復(fù)雜的植物群落,集中了我國(guó)南部地區(qū)很多的古老科屬。
古老屬種也較集中,主要的屬有連香樹屬、水青樹屬、香果樹屬、棣棠花屬、青錢柳屬、金錢槭屬、貓兒屎屬、珙桐屬、領(lǐng)春木屬、蘭果樹屬、癭椒樹屬、喜樹屬、刺楸屬、化香屬、銀杏屬、杉木屬、檫木屬和鵝掌楸屬等;主要孑遺種有銀杏、珙桐(鴿子樹)、連香樹、領(lǐng)春木、水青樹、癭椒樹、貓兒屎、猴板栗、棕樹、鵝掌楸、鐘萼木等。說明我區(qū)山地(特別是壺瓶山地)植被起源的古老性,樹種分布的獨(dú)特性和演化的復(fù)雜性。如能進(jìn)一步研究它們?cè)跁r(shí)間上和空間上的發(fā)生、分布、演化及其親緣關(guān)系,那將對(duì)我國(guó)的植物地理學(xué)、植物分類學(xué)、古植物學(xué)和地理學(xué)等有關(guān)學(xué)科的發(fā)展,有著重要的意義,對(duì)生產(chǎn)、科研和教學(xué)也將起著重要的作用。
壺瓶山植物區(qū)系的形成是有獨(dú)特的地理歷史和自然條件的。與古地理環(huán)境的變遷等因子具有密切相關(guān)。追溯到古,沿古析今,可從以下三個(gè)方面來(lái)分析討論。
其一、多樣的生態(tài)環(huán)境為多種植物賴以生長(zhǎng)發(fā)育提供了得天獨(dú)厚的條件。氣候、土壤是決定植物生長(zhǎng)發(fā)育與分布的主要條件。
不同的氣候、土壤影響著不同植物生存與發(fā)展。壺瓶山位于長(zhǎng)江南岸頻臨洞庭湖,屬亞熱帶季風(fēng)氣候。氣溫和降雨受太平洋暖濕氣團(tuán)和西北來(lái)的干旱寒流影響,而顯季節(jié)性的變動(dòng)。但因其西北有高聳的秦嶺、大巴山作屏障,能截阻西北來(lái)的寒流,使秦嶺南部地區(qū)冬季并不十分寒冷。太平洋暖濕氣團(tuán)移至這一帶時(shí),又因山地抬升,產(chǎn)生地形雨,因此,降水豐沛,加之長(zhǎng)江,洞庭湖水域的影響,故一年四季相對(duì)濕度較大,這樣的暖濕條件,十分有利于植物的生長(zhǎng)、發(fā)育。
壺瓶山地形復(fù)雜,相對(duì)高差大,山頂?shù)缴侥_相差1817米。按當(dāng)?shù)貧鉁卮怪备叨茸兓?guī)律推算,山頂與山腳溫差14℃,加之地形破碎、坡向差異和坡度陡緩懸殊,土層厚薄不一,肥瘠有異,從山腳到山頂,從陰坡到陽(yáng)坎,光、水、熱并不均勻,形成不同的小生境,為不同生物學(xué)特性的植物的生存發(fā)展,提供了十分有利的條件。
壺瓶山出現(xiàn)的極瑞最低溫已達(dá)-15℃,而極端最高溫可達(dá)30℃左右,很有可能就是這個(gè)高、低相差懸殊的原因,致使成為有些植物生存的限制因子。所以整個(gè)植物區(qū)系中,元寒帶成份植物的出現(xiàn)以及熱帶科中現(xiàn)在保存下來(lái)的植物種類甚少。
其二、特殊的地史為多種植物保存與繁衍提供了獨(dú)特環(huán)境。
本區(qū)域,特雖是壺瓶山地質(zhì)構(gòu)造,系古生代加里東運(yùn)動(dòng)褶皺起來(lái)的古陸,后幾經(jīng)海侵,到三迭紀(jì)后,一直未再受到海侵。中生代經(jīng)燕山運(yùn)動(dòng)的褶皺成為丘陵。到第三紀(jì)末,第四紀(jì)初,又由喜馬拉雅山運(yùn)動(dòng)的抬升,成為山地。由此可見,壺瓶山地殼運(yùn)動(dòng)并不劇烈,其運(yùn)動(dòng)速度也較緩和,加之無(wú)火山活動(dòng),為古植物的繁衍創(chuàng)造了優(yōu)越、獨(dú)特的條件,導(dǎo)致白堊紀(jì)時(shí)期大發(fā)展的被子植物能隨后分化,甚至新生代繁行,乃至今日變化也還不大。
據(jù)有關(guān)專家研究,我國(guó)亞熱帶地區(qū)正處于古北極與古熱帶交替地帶,從地質(zhì)軍代的第三紀(jì)末至第四紀(jì),地球上發(fā)生了巨大變化,大陸冰川復(fù)蓋了整個(gè)北半球,氣候急劇變冷,使不少植物蒙受嚴(yán)重摧殘,乃至滅絕。壺瓶山所處緯度較低,西北有秦嶺、大巴山截阻寒流,同時(shí)壺瓶山屬山原地貌,系云、貴、鄂高原的一部分,群巒迭障,山嶺連錦,雖也受過冰川影響,但這一帶所發(fā)生的冰川屬暖性作用的山岳冰川,與大陸冰川在性質(zhì)上有區(qū)別,因而使不少第三紀(jì)生長(zhǎng)的植物得以幸存!氣候的寒冷交替,而幸存下來(lái)的植物為了繼續(xù)生存,在不同的生境中向著不同的方向產(chǎn)生適應(yīng)性交異。同時(shí),劇烈變化的環(huán)境刺激,也能使植物遺傳基因發(fā)生“重組”或染色體結(jié)構(gòu)物質(zhì)改變,使植物發(fā)生變異。植物所產(chǎn)生的變異經(jīng)大自然篩選,成新類群或新種,這就是導(dǎo)致壺瓶山當(dāng)今植物資源豐富,成分復(fù)雜,呈現(xiàn)出多樣性、古老性和獨(dú)特性植物區(qū)系特征的重要原因。
其三、植物起源地之說和宜昌附近植物化石的發(fā)現(xiàn)及古植物研究為區(qū)系特征構(gòu)成提供了分析依據(jù)。
從離壺瓶山很近的宜昌附近曾發(fā)現(xiàn)的白堊紀(jì)~第三紀(jì)的植物化石,證明了第三紀(jì),這一帶確實(shí)生長(zhǎng)銀杏、杉樹、柏木、羅漢松、松科等裸子植物和樟科、連香樹科、槭樹科、榆科、四照花科、金縷梅科、山茱萸科。鼠李科、蕓香科、清風(fēng)藤科、樺木科等被子植物,可見,現(xiàn)代分布在壺瓶山的植物就是這些古植物的“后裔”。
古植物研究表明,裸子植物產(chǎn)生于二迭紀(jì)末,到侏羅紀(jì)晚期或白堊紀(jì)初,現(xiàn)代松柏類各科都已出現(xiàn)。自白堊紀(jì)晚期,隨著環(huán)境的急劇變化,被子植物又以驚人的速度發(fā)展。屬于古地中海植物地區(qū)的我國(guó)中部,除生長(zhǎng)著裸子植物外,主要還分布著以亞熱帶常綠喬木和灌木為特征的代表植物,如樟科、殼斗科等。第三紀(jì)以來(lái),氣候逐漸變冷,溫帶樹種南遷、定居,便使我國(guó)中部植物繁衍更加興旺!
農(nóng)村科學(xué)實(shí)驗(yàn)2021年7期