福建三明11個自然保護區重點保護野生植物的相似性分析

朱業輝

（三明市林業局，福建 三明 365000）

物種多樣性地理格局及保護是宏觀生態學研究的優先領域之一，珍稀瀕危物種的拯救、保護與研究則是保護生物學的重要內容之一，受到生態學家的強烈關注[1]。因此，開展重點保護野生植物的研究具有重要的理論意義和實踐價值。三明市作為我國南方重點林區，生物物種資源豐富，有維管束植物2243種，約占福建省的48%，其中有國家重點保護珍貴樹種45種[2]。20世紀50年代以來，隨著社會經濟發展及生產生活的需要，原生狀態闊葉林被采伐破壞，許多珍貴植物種類急劇減少，有的種類甚至瀕臨滅絕，致使野生植物物種多樣性漸趨降低。近年來，隨著自然保護區建設等生物多樣性工程的不斷推進與實施，為珍稀瀕危野生植物的棲息與繁衍提供了良好的條件。本文以全國第二次野生植物資源的調查資料為基礎，采用聚類分析方法中的Jaccard系數，對三明市11個自然保護區內重點保護野生植物種類進行地理分布相似性分析，目的在于探討該地區重點保護野生植物的地理分布格局，為保護珍稀瀕危植物和優化自然保護區管理提供科學依據。

1 研究區域概況

三明市地處福建省中部，國土總面積2.29萬km2，轄1市2區9縣，人口約287萬。三明位于武夷山脈與戴云山脈之間，境域以中低山及丘陵為主，屬中亞熱帶季風氣候，溫暖濕潤，雨量充沛，立體氣候明顯，適合植被生長。植被區劃屬于常年溫暖照葉林地帶，南嶺東部山地常綠櫧類照葉林區，植被垂直分布明顯[2]。全市建有省級以上自然保護區11個，其中國家級5個，省級6個，總面積為8.58萬hm2、約占三明市國土面積3.7%，數量約占福建省1/3，位居福建第一。11個自然保護區簡況見表1。

表1 三明市11個自然保護區簡況

2 數據來源

以第二次全國重點保護野生植物調查結果為基礎數據[3]，統計三明市11個自然保護區內重點保護野生植物種類數量，并將所有重點保護野生植物在11個保護區內進行編碼，定義有分布的編碼為1，無分布的編碼為0，建立其分布的二元狀態及二元數據列聯表[4-6]。數量統計結果及二元列聯表分別見表2和表3。

表2 三明市11個自然保護區重點保護野生植物種類數量

表3 三明市11個自然保護區重點保護野生植物分布的二元列聯表

3 研究方法

3.1 相似性分析

為匹配系數表征各區域之間物種組成的相似性，采用Jaccard系數進行相似性分析[4-7]。其公式為：

式中：a、b表示為每兩個保護區內各自的種類數，c表示每兩個保護區所共有的物種數。SI為相似性系數，其大小反應兩個保護區之間的種類相似度，判別標準為：當SI=1時，表示兩個保護區種類完全相同；當SI≠1時，則以0.5為界；當SI<0.5時，則兩個保護區種類存在實質性差異；當0.50.75時，為極相似。

3.2 物種與面積關系分析

由于11個自然保護區呈獨立的島嶼狀態，將11個保護區的面積及其重點保護野生植物種數列成11個數據，采用對數函數擬合的線性方程lgS=lgC+2lgA（式中：S 為物種數，A 為面積，c、z為常數，下同）進行回歸分析，再將上述公式轉換成冪函數S=C×A2，得出島嶼效應物種-面積模型[8-9]。相關性分析的顯著性檢驗采用SPSS軟。

4 結果與分析

4.1 重點保護野生植物的物種組成與分布

由表2可以得知，三明市11個自然保護區內共調查發現有重點保護野生植物52種，分屬于26科41屬。國家Ⅰ級重點保護野生植物5種，國家Ⅱ級重點保護野生植物19種，省級重點保護野生植物16種，國家和省級指定調查野生植物12種。就重點保護野生植物種的絕對數而言，除牙梳山保護區較少（僅7科8屬9種）外，其他各保護區數量均在10種以上，其中君子峰保護區種類最多，有25種；其次為天寶巖和閩江源，各有24種。就重點保護野生植物科的分布而言，最多的閩江源保護區科數是最少的蓮花山保護區的2.7倍。就重點保護野生植物屬的分布而言，最多的天寶巖、閩江源保護區是最少的蓮花山與牙梳山保護區的2.6倍。總的來看，重點保護植物不均勻分布于各保護區，與省級自然保護區相比，國家級自然保護區內的物種資源較為豐富，在科、屬、種水平上占絕對優勢。

4.2 不同保護區重點保護野生植物相似性分析

按照前文所述研究方法，對表3中所列的重點保護野生植物在11個自然保護區分布的二元列聯表數據，運用系統聚類的Jaccard系數進行相似性系數計算，結果見表4，由表可以看出：11個自然保護區在共有種數方面，以龍棲山與閩江源的共有種數最高，有17種；其次為龍棲山與君子峰、君子峰與天寶巖，有16種。共有種數量最少的是牙梳山與格氏栲，僅有4種。在相似性方面，龍棲山與閩江源，君子峰與九阜山，羅卜巖與蓮花山，蓮花山與九阜山，龍棲山與峨嵋峰，龍棲山與君子峰的區系相似度較高，相似系數分別為 0.5862、0.5556、0.5263、0.5263、0.5185、0.5161；蓮花山與牙梳山之間的相似系數為0.5，其他保護區之間的相似性系數均小于0.5，即各保護區之間的種類存在實質性差異，其中尤以閩江源與格氏栲之間的相似度最低，相似性系數只有0.1875。

表4 三明市11個自然保護區重點保護野生植物共有種數及區系相似性系數

4.3 重點保護植物的物種數與保護區面積的關系

通過對11個自然保護區的面積及各區內重點保護野生植物的種數取對數，并進行回歸分析，得出保護區面積與植物種數的關系見表5和表6。

表5 三明市11個自然保護區與重點保護野生植物種數的關系

由表5和表6可以得知，lgS=1.023+0.127lgA，S=1.023A0.127，F 檢驗值為 3.039，P=0.115。 回歸模型顯示，隨著自然保護區面積的變大，重點保護野生植物的種數數量相應增多，這符合通常的物種數量和面積的關系。

表6 回歸分析結果

5 結論

（1）三明市省級以上自然保護區內共調查發現有重點保護野生植物26科41屬52種；各保護區內的重點保護植物呈現不均勻分布，國家級自然保護區在科屬種水平上占絕對優勢，其中以君子峰保護區的種類最多，有25種。

（2）三明市11個自然保護區中，龍棲山與閩江源、君子峰與九阜山、羅卜巖與蓮花山、蓮花山與九阜山、龍棲山與峨嵋峰、龍棲山與君子峰、蓮花山與牙梳山之間表現為中等相似，其他各保護區之間重點保護野生植物的相似度較低，出現這種結果的原因與地理位置及面積大小有一定關系。

（3）根據有關學者的研究結論：不同的z值對應著3個等級，即生物地理區之間（0.5-1.0），生物地理區內（0.2-0.49），島嶼或隔離生境斑塊（0.1-0.19）。本研究中的z值為0.127，介于0.1-0.19之間，屬于島嶼或隔離生境斑塊。

建立和擴大自然保護區，是對重點保護野生植物等生物資源進行就地保護最有效的手段和途徑。因此建議，對自然保護區內的重點保護野生植物自然分布比較集中的區域，通過調整保護區總體規劃功能區，盡可能將其區劃進核心區或緩沖區，實行絕對保護。對自然保護區界外調查發現的重點保護野生植物分布區，繼續通過新建或擴建自然保護區或自然保護小區，采取就地保護措施，進行重點保護。