211021614_云南的硬叶常绿阔叶林——古地中海残余植被

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。


Guihaia㊀Feb.2023ꎬ43(2):234-241http://www.guihaia-journal.comDOI:10.11931/guihaia.gxzw202110053
朱华ꎬ2023.云南的硬叶常绿阔叶林 古地中海残余植被[J].广西植物ꎬ43(2):234-241.
ZHUHꎬ2023.Sclerophyllousevergreenbroad ̄leavedforestinYunnan AremnantvegetationrelatedtoTethys[J].Guihaiaꎬ
43(2):234-241.
云南的硬叶常绿阔叶林 古地中海残余植被
朱㊀华∗
(中国科学院西双版纳热带植物园ꎬ云南勐腊666303)
摘㊀要:云南从干热河谷到寒温性山地广泛分布有一类常绿㊁阔叶㊁以壳斗科栎属植物为乔木优势种的森林植被ꎬ由于其独特的生态特征显示了与现代地中海地区硬叶栎林的相似性ꎬ而在群落的外貌㊁结构㊁特征种㊁地理分布等方面却与云南的亚热带常绿阔叶林有明显区别ꎬ因此被称为 硬叶常绿阔叶林 ꎬ它是在喜马拉雅隆升中因适应新的环境而发育的一个特殊植被类型ꎮ该植被的优势树种具有古地中海地区渊源ꎬ但在分布上大多为我国西南地区的特有种ꎮ硬叶常绿阔叶林除优势树种为硬叶栎类以外ꎬ其他种类与同域天然植被的物种组成基本一样ꎬ并没有一个独特的植物区系ꎮ硬叶常绿阔叶林群落结构简单ꎬ典型的硬叶常绿阔叶林群落有清楚的乔木㊁灌木和草本3个层次ꎬ而在生活型上ꎬ寒温性山地的群落以地面芽植物占绝对优势ꎬ干热河谷的群落以草本植物占优势ꎮ在中新世以前ꎬ硬叶栎类植物出现在湿润的热带-亚热带性质的古地中海常绿阔叶林里ꎬ直到上新世以后ꎬ现代的地中海式气候形成ꎬ适应干旱的地中海植物区系出现ꎬ并随喜马拉雅隆升ꎬ硬叶常绿阔叶林才从原先的热带-亚热带常绿阔叶林演化产生ꎮ
关键词:硬叶常绿阔叶林ꎬ生态特征ꎬ物种组成ꎬ地理分布ꎬ起源与演化
中图分类号:Q948㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1000 ̄3142(2023)02 ̄0234 ̄08
Sclerophyllousevergreenbroad ̄leavedforestinYunnan AremnantvegetationrelatedtoTethys
ZHUHua∗
(XishuangbannaTropicalBotanicalGardenꎬChineseAcademyofSciencesꎬMengla666303ꎬYunnanꎬChina)Abstract:Widelyoccurredondiversehabitatsfromhotdrydeepvalleystocoldtemperatemountainsꎬthesclerophyllousevergreenbroad ̄leavedforestdominatedbyQuercusspecies(Fagaceae)ꎬisanuniquevegetationtypeinYunnan.TheforestissimilartosclerophyllousoakforestsinthemodernMediterraneanregionsonphysiognomy.Itdiffersobviouslyfromtheothersubtropicalevergreenbroad ̄leavedforestsinYunnanbyitsparticularphysiognomyꎬstructureꎬcharacteristictreespeciesandgeographicaldistributionꎬandisnamedas sclerophyllousevergreenbroad ̄leavedforest inthevegetationclassificationofYunnan.ThesclerophyllousforestisaspecialvegetationtypedevelopedtoadapttothenewenvironmentduringupliftoftheHimalayas.ThedominanttreespeciesoftheforestshowMediterraneanfloristicaffinityꎬbuttheypresentlydistributemostlyinsouthwesternChina.ExceptforQuercusspeciesꎬitsfloristiccompositionisthesameasotherneighborvegetations.Thecommunitystructureofsclerophyllousevergreenbroad ̄leavedforestissimple.Thetypicalforestcommunityhasaprofileoftree ̄shrub ̄herblayersascommonforestsꎬbuthemicryptophyteplantsabsolutelydominateinthecommunitiesoncoldtemperatemountainsꎬandherbaceousplantsdominateinthe
收稿日期:2022-01-25
基金项目:国家自然科学基金(41471051ꎬ31970223)ꎮ
第一作者:朱华(1960-)ꎬ研究员ꎬ主要从事植被与植物区系研究ꎬ(E ̄mail)zhuh@xtbg.ac.cnꎮ
∗通信作者
communitiesathotdryvalleysinitslifeform.Thesclerophyllousoakspeciesfossilsrecordedinmoisttropical ̄subtropicalevergreenbroad ̄leavedforestinTethysregionbeforeMiocene.UntilPlioceneepochꎬthemodernMediterraneanclimateformedanddrought ̄resistantMediterraneanfloraaroseꎬthesclerophyllousevergreenbroad ̄leavedforestevolvedfromtheformertropical ̄subtropicalevergreenbroad ̄leavedforestwiththeHimalayasuplift.
Keywords:sclerophyllousevergreenbroad ̄leavedforestꎬecologicalcharacteristicsꎬspeciescompositionꎬgeographicaldistributionꎬoriginandevolution
㊀㊀云南地势和地貌类型复杂多样ꎬ从北到南地势总体上为一个向南倾斜的大斜坡ꎬ海拔高差达6664mꎮ在地质历史上ꎬ云南是古南大陆与古北大陆的一个融合地带ꎬ云南大部分地区是在第三纪古地中海消退㊁喜马拉雅隆升㊁地壳间歇性上升隆起而形成的ꎬ其生物区系在历史起源上具有古南大陆与古北大陆成分融合的背景ꎬ在现代自然地理上体现了热带东南亚与东亚和温带喜马拉雅成分的交汇ꎮ自第三纪以来ꎬ印度板块在约5000万年前与亚洲板块碰撞ꎬ导致喜马拉雅形成与隆升(Jainꎬ2014)ꎮ随着喜马拉雅的隆升ꎬ云南西北部地区发生了快速抬升ꎬ其他地区亦发生了各种不同程度的差异抬升ꎬ与此同时ꎬ印度支那地质板块向东南亚逃逸(Tapponnieretal.ꎬ1990ꎻSchäreretal.ꎬ1990ꎻLee&Lawverꎬ1995)ꎬ云南境内的兰坪-思茅地质板块发生了顺时针旋转(Satoetal.ꎬ2001ꎬ2007)ꎬ从而造就了云南特殊的地形地貌及气候和生境的多样性ꎮ这个特殊的地质历史㊁复杂多样的地形地貌及气候和生境的多样性奠定和促成了云南植物区系和植被的形成和演化(Zhuꎬ2012ꎬ2015ꎻ朱华ꎬ2018)ꎬ使云南具备了1/2以上的中国植物种类ꎬ并由这些物种组成了多种多样的植被类型ꎬ被认为在植被的大类型上包含了欧亚大陆的各种主要植被ꎮ
云南的植物区系和植被的组成与分布格局可能在2300万年前的中新世就基本形成了(朱华ꎬ2018ꎻZhuꎬ2019ꎻZhuetal.ꎬ2020)ꎮ例如ꎬ云南吕合盆地早渐新世(大约3300万年至3200万年前)就已有了该地区现代植被的一些主要植物(Tangetal.ꎬ2020)ꎻ植物化石研究揭示了青藏高原中部在4700万年前就有了热带-亚热带性质的森林植被(Suetal.ꎬ2020)ꎮ这些古植物学的发现使我们认识到云南现代植被的演化历史开始得很早ꎮ
云南广泛分布有一类常绿阔叶的森林植被ꎬ其生态特征独特ꎬ乔木层优势种组成特殊ꎮ该植被以常绿栎属(Quercus)植物为乔木优势种ꎬ这些优势树种叶片革质㊁坚硬㊁多毛ꎬ树皮粗厚ꎬ树干弯曲ꎬ显示出明显的耐干旱特征ꎬ与现代地中海地区的硬叶栎林非常类似ꎮ现代地中海地区的硬叶常绿林主要
由硬叶栎类的冬青栎(Q.ilex)构成林冠优势树种ꎬ
专称holmoak林ꎬ群落高度较矮ꎬ通常高5~12mꎮ
冬青栎生长缓慢ꎬ具有小而常绿㊁硬叶的叶子ꎬ耐干
旱ꎬ主要分布在冬季较冷而夏季干旱的地区ꎬ特别
是地中海盆地和中东地区ꎬ它在生物地理上是温带
落叶阔叶林和亚热带灌木林(如马基植被Maquis)
之间独特的植被类型(Rodáetal.ꎬ1999)ꎮ
由于云南的硬叶常绿阔叶林在群落外貌㊁结
构㊁特征种㊁地理分布等方面与亚热带常绿阔叶林
有明显区别ꎬ因此作为一个独立的植被型 硬叶常
绿阔叶林(金振洲和欧普定ꎬ1981)ꎮ硬叶常绿阔叶
林在 中国植被分类系统修订方案 中被划归到常
绿阔叶林植被型下的一个植被亚型(郭柯等ꎬ2020)ꎬ
对它们在植被分类系统中的归类ꎬ仍需商榷ꎮ
古地中海又称特提斯海(Tethys)ꎬ在古生代末
二叠纪出现ꎬ介于古南大陆与欧亚大陆(安哥拉古
陆)之间ꎬ于新生代第三纪早期因印度板块与亚洲
板块碰撞而融合ꎬ在东南缘关闭ꎬ并导致喜马拉雅
隆升形成(Zhuetal.ꎬ2021)ꎮ因此ꎬ喜马拉雅-青
藏高原的现代植物区系的一个重要来源就是古地
中海植物区系(孙航和李志敏ꎬ2003)ꎮ川滇高山
栎以及类似帽斗栎(黄背栎)㊁灰背栎的硬叶栎类
植物化石最初在西藏希夏帮马峰海拔5700~5900m处的中-晚上新世地层被发现(徐仁等ꎬ1973)ꎬ后来在中新世的西藏南木林植物群中也被发现(周浙昆等ꎬ2003)ꎬ最近在西藏芒康晚始新世
发现了高山栎组化石(陈琳琳等ꎬ2021)ꎬ显示这类
硬叶栎树种与古地中海地区有古老联系ꎮ周浙昆
等(2003)认为壳斗科高山栎组植物出现的时间不
晚于中新世ꎬ因为中新世时高山栎组植物已经有
了较广的分布ꎬ最早属于高山栎组的硬叶栎类的
化石发现于西藏芒康晚始新世植物群ꎬ它们混生
于当时的亚热带常绿阔叶林里ꎮ喜马拉雅地区化
石的发现及不同类型的硬叶常绿阔叶林分布在现
代的地中海区域㊁西亚㊁中亚㊁喜马拉雅至中国西
南部ꎬ以及南美洲ꎬ显示了它是一类古老的植被ꎮ
针对中国西南的硬叶常绿阔叶林ꎬ特别是对
云南的硬叶常绿阔叶林的群落生态学和植物区系
532
2期朱华:云南的硬叶常绿阔叶林 古地中海残余植被
研究不多ꎬ仅见金振洲和欧普定(1981)㊁杨钦周(1990)㊁刘方炎等(2012)㊁王雪丽等(2008)㊁杨朗
生等(2017)的少数文章ꎬ部分内容在地区植被专著中ꎬ如«云南植被»(吴征镒和朱彦丞ꎬ1987)㊁«昆明植被»(金振洲和彭鉴ꎬ1998)ꎬ极少研究是从植被的角度对硬叶常绿阔叶林进行综述讨论的(金振洲和欧普定ꎬ1981)ꎬ但更多的文章涉及硬叶栎类的古植物学和起源(周浙昆ꎬ1992aꎬbꎻ周浙昆等ꎬ2003ꎻJiangetal.ꎬ2019ꎻ陈琳琳等ꎬ2021)㊁分类与分布(刘兴良等ꎬ2008)及生理生态(Yangetal.ꎬ2020)等ꎮ硬叶常绿阔叶林在云南广泛分布ꎬ其起源古老及其特殊的生态适应性ꎬ是一类非常值得深入研究的植被ꎬ在印证云南的地质历史㊁喜马拉雅隆升及云南的古地中海植被和植物区系的起源上具有重要科学意义ꎮ因此ꎬ本文从群落生态学和植物区系地理学的角度ꎬ评述和探讨这类没有引起足够关注的特殊植被ꎬ对它们的生物多样性保护和实践提供了参考ꎮ
1㊀云南硬叶常绿阔叶林的分布和种类组成
云南的硬叶常绿阔叶林在分布上覆盖了除热带湿润地区以外几乎整个云南省的各种生境ꎬ从干热㊁干暖河谷ꎬ亚热带滇中高原到寒温性山地ꎬ主要分布在海拔1600~4000m之间ꎮ它们主要包括干热㊁干暖河谷地区的锥连栎(Quercusfranchetii)林㊁铁橡栎(Q.cocciferoides)林㊁澜沧栎(Q.kingiana)林ꎬ滇中高原亚热带地区的灰背栎(Q.senescens)林㊁光叶高山栎(Q.rehderiana)林ꎬ滇西北㊁滇北的寒温性山地的帽斗栎(Q.guajavifolia)林㊁川滇高山栎(Q.semecarpifolia)林ꎮ多数硬叶常绿阔叶栎类树种与特定气候带相关ꎬ而一些树种的分布则跨了多个气候带ꎮ锥连栎主要在干热河谷形成单优群落ꎬ或在亚热带半湿润常绿阔叶林中及云南松林中成为伴生树种ꎻ铁橡栎与锥连栎类似ꎬ可以在干热㊁干暖河谷中形成单优群落ꎬ亦可以是半湿润常绿阔叶林的伴生树种ꎻ澜沧栎在南亚热带地区可形成单优群落ꎻ灰背栎主要混生在半湿润常绿阔叶林里ꎬ或在局部地段形成单优群落ꎻ光叶高山栎和帽斗栎混生在半湿润常绿阔叶林ꎬ但在温性㊁寒温性山地也可形成单优群落ꎻ川滇高山栎则主要混生在寒温性针叶林中或在寒温性山地形成单优群落ꎮ
硬叶常绿阔叶林与所处地带的天然植被有基本一致的植物区系组成ꎬ除构成群落特征树种的硬叶栎类外ꎬ其他种类均与同域植被的物种组成基本一致ꎮ例如ꎬ金沙江干热河谷的锥连栎林ꎬ除锥连栎外ꎬ其他种类与周边干热性稀树灌草丛(萨王纳植被)完全一样(刘方炎等ꎬ2012)ꎬ主要的乔木和灌木种类以清香木(Pistaciaweinmannifolia)㊁余甘子(Phyllanthusemblica)㊁山合欢(Albizziakalkora)㊁车桑子(Dodonaeaviscosa)占优势ꎬ其他常见乔㊁灌木有毛叶柿(岩柿)(Diospyrosdumetorum)㊁马鞍叶(Bauhiniafaberi)㊁单叶木蓝(Indigoferalinifolia)㊁灰叶(Tephrosiapurpureavar.yunnanensis)㊁栌菊木(Noueliainsignis)㊁川滇野丁香(Leptodermispilosa)㊁沙针(Osyrislanceolata)㊁华西小石积(Osteomelesschwerinae)等ꎮ群落以草本植物覆盖度最大ꎬ并以
扭黄茅(Heteropogoncontortus)占绝对优势ꎬ其他多度较大的种类有细柄草(Capillipediumparviflorum)㊁三芒草(Aristidaadscensionis)㊁黄背草(Themedajaponica)㊁孔颖草(Bothriochloapertusa)㊁臭根子草(B.bladhii)㊁虎尾草(Chlorisvirgata)㊁旱茅(Schizachyriumdelavayi)等禾草ꎬ除禾草外ꎬ其他常见种有丛毛羊胡子草(Eriophorumcomosum)㊁蔓草虫豆(Atylosiascarabacoides)㊁草本叶下珠(Phyllanthusurinaria)㊁柳叶斑鸠菊(Vernoniasaligna)㊁野拔子(Elsholtziarugulosa)㊁丁癸草(Zorniadiphylla)㊁地皮消(Pararuelliadelavayana)㊁假杜鹃(Barleriacristata)㊁独脚金(Strigaasiatica)㊁土丁桂(银丝草) (Evolvulusalsinoides)㊁黄细辛(Asarumlongiflorum)㊁千解草(Premnaherbacea)等(图1:AꎬB)ꎮ锥连栎的分布范围相对较广ꎬ除干热河谷外ꎬ常分布到滇中高原ꎬ特别是楚雄地区ꎬ混生在半湿润常绿阔叶林及云南松林里ꎬ或在局部地段也能形成单优群落ꎮ
在干热㊁干暖河谷ꎬ特别是金沙江流域ꎬ包括南盘江流域具有铁橡栎单优群落ꎬ它们通常呈片断斑块分布且常矮化ꎮ它们常见于这些干热㊁干暖河谷海拔为1600~2000m的峡谷坡地和石灰岩陡坡上ꎮ乔木层高3~6mꎬ层盖度为60%~80%ꎮ乔木层中铁橡栎占很大比例ꎬ伴生的种类中常见的有清香木㊁毛叶柿㊁滇青冈㊁滇榄仁(Terminaliafranchetii)等ꎻ灌木层高0.5~1.5mꎬ层盖度为15%~20%ꎬ常见有川滇野丁香㊁马鞍叶㊁云南山蚂蟥(Desmodiumyunnanense)等ꎻ草本层高20~30cmꎬ种类较多ꎬ但常无明显优势种ꎬ以喜阳耐旱的植物为多见ꎮ草本层在种类和覆盖度上ꎬ禾草类较锥连栎林为少ꎬ因为它们主要是在石灰岩陡坡上ꎬ所以岩石露头较多ꎮ
在云南中南部海拔1600~1800m范围ꎬ如澜沧县的佛房山地区ꎬ分布有较为典型的澜沧栎林ꎮ
632广㊀西㊀植㊀物43卷
A.锥连栎林ꎻB.锥连栎ꎻC.澜沧栎林ꎻD.澜沧栎ꎻE.帽斗栎(黄背栎)林ꎻF.帽斗栎(黄背栎)ꎻG.帽斗栎萌生灌丛ꎻH.矮高
山栎灌丛ꎮ
A.QuercusfranchetiiforestꎻB.Q.franchetiiꎻC.Q.kingianaforestꎻD.Q.kingianaꎻE.Q.guajavifoliaforestꎻF.Q.guajavifoliaꎻG.Q.guajavifoliasproutshrubsꎻH.Q.monimotrichashrubs.
图1㊀云南硬叶常绿阔叶林的种类
Fig.1㊀Kindsofsclerophyllousevergreenbroad ̄leavedforestinYunnan

322期
朱华:云南的硬叶常绿阔叶林 古地中海残余植被
它以澜沧栎占绝对优势ꎬ伴生有高山栲(Castanopsisdelavayi)㊁枹丝锥(C.calathiformis)等ꎬ林下灌木㊁草本层覆盖度相对较低ꎬ种类不多(图1:CꎬD)ꎮ灰背栎主要分布在滇中高原并常混生在半湿润常绿阔叶林中ꎬ以灰背栎形成的单优群落不多见ꎮ以阳宗海老爷山含有较高比例灰背栎的元江栲-灰背栎林群落(103ʎ01ᶄE㊁25ʎ03ᶄNꎬ海拔2480m)为例ꎬ该群落乔木层高达16mꎬ盖度约为80%ꎬ元江栲和灰背栎为优势树种ꎬ其他伴生物种有珍珠花(Lyoniaovalifolia)㊁滇石栎(Lithocarpusdealbatus)㊁毛杨梅(Myricaesculenta)㊁厚皮香(Ternstroemiagymnanthera)㊁马缨杜鹃(Rhododendrondelavayi)㊁大果冬青(Ilexmacrocarpa)㊁大花卫矛(Euonymusgrandiflorus)㊁香叶树(Linderacommunis)㊁银木荷(Schimaargentea)㊁水红木(Viburnumcylindricum)㊁头状四照花(Cornuscapitata)㊁大白花杜鹃(Rhododendrondecorum)ꎻ灌木层较稀疏ꎬ盖度很小ꎬ主要组成物种有爆杖花(R.spinuliferum)㊁碎米花杜鹃(R.spiciferum)㊁清香木㊁铁仔(Myrsineafricana)及幼树云南木犀榄(Oleayunnanensis)ꎻ草本层盖度亦不大ꎬ主要种类有野拔子㊁山菅兰(Dianellaensifolia)㊁浆果薹草(Carexbaccans)㊁十字苔草(C.cruciata)㊁刚莠竹(Microstegiumciliatum)㊁旱蕨(Pellaeanitidula)等ꎮ在局部地段的乔木㊁灌木层中也常出现黄连木幼树(Pistaciachinensis)ꎮ以帽斗栎和川滇高山栎为优势种的硬叶常绿阔叶林在云南分布面积较大ꎬ是滇中高原㊁滇西北到东北部的主要硬叶常绿阔叶林(图1:EꎬF)ꎬ它们分布在海拔2000~4000m的地区ꎮ以云南西北部德钦县海拔3400~3600m处的帽斗栎林(99ʎ09ᶄ16ᵡE㊁28ʎ18ᶄ8ᵡNꎬ海拔3556m)为例ꎬ群落乔木层分为1~2层ꎬ上层乔木郁闭度可达0.9ꎬ以帽斗栎为优势ꎬ高25~30mꎬ同时混生有较多麦吊云杉(Piceabrachytyla)㊁华山松(Pinusarmandii)等树种ꎻ乔木第二层高约5mꎬ郁闭度为0.3ꎬ主要以毛肋杜鹃(Rhododendronaugustinii)㊁川滇柳(Salixrehderiana)组成ꎮ林下灌草层的种类较为丰富ꎬ盖度为30%~40%ꎬ高0.5~1.5mꎮ灌草层以圆叶栒子(Cotoneasterrotundifolius)㊁球花溲疏(Deutziaglomeruliflora)等最为优势ꎻ草本层以尖鳞薹草(Carexatratasubsp.pullata)最为优势ꎮ该帽斗栎林的物种组成与周围的寒温性针叶林也是一样的ꎮ如丽江玉龙雪山的帽斗栎林(100ʎ24ᶄE㊁27ʎ13ᶄNꎬ海拔2940m)ꎬ群落以帽斗栎占绝对优势ꎬ伴生有丽江云杉(Picealikiangensis)㊁高山松(Pinusdensata)ꎮ灌草层主要有粉叶小檗(Berberispruinosa)㊁矮高山栎(Quercusmonimotricha)㊁西南栒子(Cotoneasterfranchetii)㊁川滇金丝桃(Hypericumforrestii)㊁毛叶蔷薇(Rosamairei)㊁高山柏(Juniperussquamata)等ꎻ草本层有尖鳞薹草㊁毛轴蕨(Pteridiumrevolutum)㊁异叶兔儿风(Ainsliaeafoliosa)㊁滇北球花报春(Primuladenticulatasubsp.sinodenticulata)㊁尼泊尔香青(Anaphalisnepalensis)㊁柳叶菜(Epilobiumpannosum)㊁云南龙胆(Gentianayunnanensis)㊁大王马先蒿(Pedicularisrex)ꎮ除帽斗栎外ꎬ其他物种组成均与周围的寒温性针叶林基本一样ꎮ
2㊀硬叶常绿阔叶林的群落结构和生态外貌
硬叶常绿阔叶林群落结构一般较简单ꎬ典型的硬叶常绿阔叶林群落有明显的3个层次ꎮ乔木层高10~25mꎬ如滇西北的川滇高山栎和帽斗栎林ꎬ以它们为乔木优势种或各自形成单优群落ꎬ或伴生少量云杉属(Piceaspp.)㊁冷杉属(Abiesspp.)树种ꎬ在一些地段有时具有一个高度较矮的亚层ꎬ主要是柳属(Salixspp.)㊁桦木属(Betulaspp.)植物ꎻ灌木层以杜鹃花属植物占优势ꎬ有时伴生有箭竹ꎻ草本层覆盖度不大ꎮ在严寒㊁干旱㊁土薄及石灰岩的山地ꎬ群落高度变矮㊁树干弯曲㊁结构简单ꎮ砍伐破坏或火烧后能从树桩萌生形成灌丛状矮林或灌丛植被ꎬ称 硬叶栎类萌生灌丛 (图1:G)ꎮ也有一些硬叶栎种类在亚高山多石山地特化形成矮灌丛ꎬ如矮高山栎(Quercusmonimotricha)灌丛(图1:H)ꎮ硬叶常绿阔叶林的生活型谱以禄劝县海拔2900~3100m处(102ʎ10ᶄ 102ʎ45ᶄE㊁26ʎ0ᶄ 26ʎ15ᶄN)的帽斗栎林为例(金振洲和欧普定ꎬ1981)ꎬ从10个400m2样地中记录到特征种和伴生种67种ꎬ地面芽植物占绝对优势ꎬ有28种ꎬ占42%ꎻ高位芽植物18种ꎬ占27%ꎻ地下芽植物7种ꎬ占10%ꎻ藤本植物6种ꎬ附生植物4种ꎬ无一年生植物ꎮ该群落生活型谱以地面芽植物占绝对优势ꎬ与周边的寒温性针叶林类似ꎬ反映了生境冷湿ꎮ这一结果与四川西部的川滇高山栎群落的植物生活型谱类似ꎬ其川滇高山栎群落在3000m处的地面芽植物占总种数的31.58%ꎬ比例最高(杨朗生等ꎬ2017)ꎮ在金沙江干热河谷的锥连栎林1800m2样地中ꎬ记录了68种植物ꎬ其中草本植物占58.8%(刘方炎等ꎬ2012)ꎮ因此ꎬ在生活型谱上ꎬ干热河谷的锥连栎林以草本植物占优势ꎬ接近萨王纳植被ꎬ而在寒温性山地则以草本植物中的地面芽植物占优势ꎬ显示了对寒冷的适应ꎮ
832广㊀西㊀植㊀物43卷
3㊀硬叶常绿阔叶林植物区系与地理成分硬叶常绿阔叶林从干热河谷到亚高山寒温性
针叶林带都有分布ꎬ其植物区系性质与各群落所
在生境周边植被的植物区系一样ꎬ除优势种硬叶
栎类外ꎬ它没有一个独特的植物区系ꎮ以元江干
热河谷的锥连栎林为例(王雪丽等ꎬ2008)ꎬ该硬
叶常绿阔叶林记录到种子植物91属ꎬ其地理成
分:热带分布属83个ꎬ占总属数的91.21%ꎬ为典
型的热带性质ꎬ其中泛热带分布属比例最大ꎬ占总
属数的45.05%ꎻ旧世界热带分布和热带亚洲分布
属分别占总属数的15.38%和10.99%ꎻ热带亚洲
至热带大洋洲间断分布以及热带亚洲至热带非洲
分布均占其总属数的8.79%ꎮ在记录的103个种
中ꎬ热带分布种91个ꎬ占总种数的88.35%ꎬ其中
以热带亚洲分布种比例最高ꎬ有53个种ꎬ占总种
数的5l.46%ꎻ其次是泛热带分布10种ꎬ占总种数
的9.71%ꎻ热带亚洲至热带非洲分布9种ꎬ占8.74%ꎻ东亚分布种和中国特有种各5种ꎬ分别占总种数的4.85%(王雪丽等ꎬ2008)ꎮ我们对元江
干热河谷稀树灌木草丛在海拔400~850m范围做
了52个10mˑ10m的样地ꎬ共5200m2ꎮ在样地内记录到种子植物61科144属194种ꎬ分析了这144属和194种的地理成分(刘方炎等ꎬ2012)ꎮ这类干热河谷稀树灌木草丛植被中泛热带分布属占38.2%(除去世界分布属的总属数)ꎬ居第一位ꎻ热带亚洲至非洲分布属占19.8%ꎬ居第二位ꎻ热带亚洲分布属占10.7%ꎬ居第三位ꎮ热带分布属合计占总属数的84.8%(不包括世界分布属)ꎬ但在种层面ꎬ热带亚洲分布种占总种数的46.3%(排除世界分布种)ꎬ居第一位ꎻ中国特有种占23.5%ꎬ居第二位ꎻ热带亚洲至热带非洲分布占6.7%ꎬ泛热带分布种占6%ꎮ元江干热河谷的锥连栎林植物区系与稀树灌木草丛植被植物区系在属的地理成分上类似ꎬ都以泛热带分布属比例最大ꎻ在种层面都以热带亚洲分布种比例最大ꎬ但后者中国特有种比例高ꎬ这种差异可能是在种分布资料获取上资料来源的差异ꎮ
4㊀喜马拉雅-青藏高原的隆升与硬叶常绿阔叶林的演化
喜马拉雅-青藏高原的隆升影响到晚新生代
以来全球气候和大范围的环境变化(Raymoetal.ꎬ1992ꎻ施雅风ꎬ1998ꎻ施雅风等ꎬ1999)ꎮ关于喜马拉雅隆升的时间ꎬ目前有很大争议ꎮ过去的主流观点认为ꎬ喜马拉雅-青藏高原在强烈隆起之前经历了一个漫长的抬升与夷平过程ꎬ长期处于较低高度的海拔(1000~2000m)ꎮ直到第四纪初ꎬ于340万年或250万年以前才强烈隆升到达现在的高度(潘浴生ꎬ1998ꎻ施雅风ꎬ1998)ꎮSu等(2020)㊁Liu等(2019)对西藏古植物学的研究结
果提出青藏高原应隆升得更早ꎮ在青藏高原强烈隆升以前ꎬ古地中海或地中海南缘的植被是以樟科植物为主的热带-亚热带性质的湿润常绿阔叶林(laurelforests)(Maiꎬ1989)ꎮ在喜马拉雅山脉隆升达到相当高度的海拔(6000m以上)时ꎬ喜马拉雅-青藏高原地区才变得干旱(施雅风ꎬ1998ꎻ刘东升等ꎬ1998)ꎮ高山栎组的硬叶栎类在喜马拉雅剧烈隆升以前就已存在ꎬ可追索到渐新世(陈琳琳等ꎬ2021)ꎬ但它们只是热带-亚热带常绿阔叶林中的一个成分ꎮ直到上新世后ꎬ现代的地中海式气候形成ꎬ适应干旱的地中海植物区系才出现(Sucꎬ1984)ꎬ硬叶常绿阔叶林从原先的湿润的热带-亚热带常绿阔叶林演化产生ꎮ郑卓(1989)的研究发现ꎬ在西欧地区中新世开始出现了具有旱生结构的现代地中海成分ꎬ如冬青栎等现代硬叶栎类以及木樨榄属(Olea)㊁清香木属(Pistacia)等类群ꎬ认为现代地中海常绿硬叶林的发展与北极冰盖的形成密切相关ꎮ云南的硬叶常绿阔叶林中ꎬ除硬叶栎类树种外ꎬ同样具有木樨榄属[如锈鳞木樨榄(Oleaeuropaeasubsp.cuspidata)]㊁清香木属(如清香木㊁黄连木)等古地中海亲缘的植物ꎮ因此ꎬ我们认为它们应是在喜马拉雅-青藏高原隆升到一定高度ꎬ现代的地中海式气候形成及适应干旱的地中海植物区系出现时ꎬ从原先的热带-亚热带常绿阔叶林演化产生的ꎮ
5㊀讨论与结论
硬叶常绿阔叶林是中国西南地区的一类特殊植被ꎬ在云南ꎬ从干热河谷到寒温性山地广泛分布ꎮ它们以常绿阔叶的壳斗科栎属植物为乔木优势种ꎬ在群落外貌㊁结构㊁特征种㊁地理分布等方面与云南的其他常绿阔叶林有明显区别ꎮ这些优势树种均表现为叶片革质且坚硬㊁树皮粗厚㊁树干弯曲㊁具有耐干旱的特征ꎬ与现代地中海地区的硬叶栎类非常类似ꎬ并具有渊源关系ꎮ中国的亚热带常绿阔叶林是东亚的特有植被ꎬ是在东亚的热带㊁亚热带潮湿的夏季和干燥的冬季交替的季风气候下发育(朱华和Ashtonꎬ2021)ꎬ而地中海区的硬叶常绿阔叶林是在冬冷而夏旱的地中海气候下发
932
2期朱华:云南的硬叶常绿阔叶林 古地中海残余植被
育ꎮ一方面ꎬ云南的硬叶常绿阔叶林虽是在亚洲季风气候下发育ꎬ但它的优势林冠树种为硬叶栎类植物ꎬ具有明显耐干旱特征ꎬ与现代地中海地区的硬叶栎林在生态特征上非常类似ꎬ与中国的亚热带常绿阔叶林在群落外貌和特征树种上有明显区别ꎮ另一方面ꎬ云南的硬叶常绿阔叶林的优势树种大多为我国西南地区的特有种ꎬ应该说它是在外貌和结构上与现代地中海地区的硬叶栎林类似ꎬ是随喜马拉雅隆升而演化的以我国西南地区特有硬叶栎树种为特征的一类硬叶常绿阔叶林ꎮ云南的硬叶常绿阔叶林群落在生活型上因分布生境的不同而具有一定差异ꎬ分布在寒温性山地的群落以地面芽植物占绝对优势ꎬ而干热河谷的群落则以草本植物占优势ꎮ在植物区系组成上ꎬ乔木层的优势栎类树种大多为我国西南地区的特有种ꎬ除优势种外ꎬ其他种类与同域天然植被的物种组成基本一样ꎬ没有一个独特的植物区系ꎮ它们在云南各种生境均有分布ꎬ暗示了其适应性很强ꎬ并且是一类古老的残余植被ꎮ金沙江干热河谷中的锥连栎林含有特有单种属菊科乔木栌菊木(Noueliainsignis)ꎬ一个植物属的形成通常需要几百万年甚至上千万年ꎬ特有单种属栌菊木的存在也印证了这类植被的古老性ꎮ因此ꎬ我们认为云南的硬叶常绿阔叶林是在喜马拉雅-青藏高原隆升到一定高度ꎬ现代的地中海式气候形成及适应干旱的地中海植物区系出现以后ꎬ从原先的热带-亚热带常绿阔叶林中演化产生的一类古地中海渊源的植被ꎮ
参考文献:
CHENHHꎬDOBSONJꎬHELLERFꎬetal.ꎬ1995.PaleomagneticevidenceforclockwiserotationoftheSimaoregionsincetheCretaceous:AconsequenceofIndia ̄Asiacollision[J].EarthPlanetSciLettꎬ134:203-217.
CHENLLꎬDENGWYDꎬSUTꎬetal.ꎬ2021.LateEocenesclerophyllousoakfromMarkamBasinꎬTibetꎬanditsbiogeographicimplications[J].SciChinEarthSciꎬ51(12):2150-2162.[陈琳琳ꎬ邓炜煜东ꎬ苏涛ꎬ等ꎬ2021.西藏芒康晚始新世高山栎组化石的发现及其生物地理学意义[J].中国科学:地球科学ꎬ51(12):2150-2162.]
GUOKꎬFANGJYꎬWANGGHꎬetal.ꎬ2020.ArevisedschemeofvegetationclassificationsystemofChina[J].ChinJPlantEcolꎬ44(2):111-127.[郭柯ꎬ方精云ꎬ王国宏ꎬ等ꎬ2020.中国植被分类系统修订方案[J].植物生态学报ꎬ44(2):111-127.]
HALLRꎬ1998.TheplatetectonicsofCenozoicSEAsiaandthedistributionoflandandsea[J].BiogeogrGeolEvolSEAsiaꎬ1:133-163.
JAINAKꎬ2014.WhendidIndia ̄Asiacollideandmakethe
Himalaya?[J].CurrentSciꎬ106:254-266.
JIANGXLꎬHIPPALꎬDENGMꎬetal.ꎬ2019.EastAsianoriginsofEuropeanhollyoaks(QuercussectionIlexLoudon)viatheTibet ̄Himalaya[J].JBiogeogrꎬ46:2203-2214.JINZZꎬOUPDꎬ1981.Sclerophyllousevergreenbroad ̄leafforestinChina[J].JYunnanUniv(NatSciEd)ꎬ(2):13-20.[金振洲ꎬ区普定ꎬ1981.我国的硬叶常绿阔叶林[J].云南大学学报(自然科学版)ꎬ(2):13-20.
JINZZꎬ1981.Amossyforestappearinginthesclerophyllousevergreenbroad ̄leafforests Quercetumpannosumnimborum[J].ActaBotYunnanꎬ3(1):75-88.[金振洲ꎬ1981.硬叶常绿阔叶林中的苔藓林 黄背栎㊁云生兔儿风群丛[J].云南植物研究ꎬ3(1):75-88.]
JINZZꎬPENGJꎬ1998.VegetationofKunming[M].Kunming:YunnanScienceandTechnologyPress:200-204.[金振洲ꎬ彭鉴ꎬ1998.昆明植被[M].昆明:云南科技出版社:200-204.]
LEETYꎬLAWVERLAꎬ1995.CenozoicplatereconstructionofSoutheastAsia[J].Tectonophysicsꎬ251:85-138.
LIUDSꎬZHANGXSꎬYUANBYꎬ1998.Theimpactofplateauupliftingonsurroundingareas[M]//SUNHLꎬZHENGD.FormationꎬevolutionanddevelopmentofQinghai ̄Xizang(Tibetan)Plateau.Guangzhou:GuangdongScienceandTechnologyPress:179-230.[刘东升ꎬ张新时ꎬ袁宝印ꎬ1998.高原隆起对周边地区的影响[M]//孙鸿烈ꎬ郑度.青藏高原形成演化与发展.广州:广东科技出版社:179-230.]
LIUFYꎬWANGXQꎬLIKꎬetal.ꎬ2012.SpeciescompositionanddiversitycharacteristicsofQuercusfranchetiicommunitiesindry ̄hotvalleyofJinshaRiver[J].Guihaiaꎬ32(1):56-62.[刘方炎ꎬ王小庆ꎬ李昆ꎬ等ꎬ2012.金沙江干热河谷锥连栎群落物种组成与多样性特征[J].广西植物ꎬ32(1):56-62.]
LIUJꎬSUTꎬSPICERRAꎬetal.ꎬ2019.BioticinterchangethroughlowlandsofTibetanPlateausuturezonesduringPaleogene[J].PalaeogeogrꎬPalaeoclimatolꎬPalaeoecolꎬ524:33-40.
LIUXLꎬLIUSRꎬHEFꎬetal.ꎬ2008.TaxonomyandmoderngeographicaldistributionofspeciesofsclerophyllousalpineoakplantsinChina[J].JSichuanForSciTechnolꎬ29(3):1-7.[刘兴良ꎬ刘世荣ꎬ何飞ꎬ等ꎬ2008.中国硬叶常绿高山栎类植物的分类与现代地理分布[J].四川林业科技ꎬ29(3):1-7.]
MAIDHꎬ1989.DevelopmentandregionaldifferentiationoftheEuropeanvegetationduringtheTertiary[J].PlantSystEvolꎬ162:79-91.
PANYSꎬ1998.Plateaulithospherestructureꎬevolutionꎬanddynamics[M]//SUNHLꎬZHENGD.FormationꎬevolutionanddevelopmentofQinghai ̄Xizang(Tibetan)Plateau.Guangzhou:GuangdongScienceandTechnologyPress:1-72.[潘浴生ꎬ1998.高原岩石圈结构㊁演化和动力学[M]//孙鸿烈ꎬ郑度.青藏高原形成演化与发展.广州:广东科技出版社:1-72.]
RAYMOMꎬRUDDIMENWꎬ1992.TectonicforcingoflateCenozoicclimate[J].Natureꎬ359:117-122.
RODÁFꎬRETANAJꎬGRACIACAꎬetal.ꎬ1999.EcologyofmediterraneanevergreenOakforests[M].NewYork:Springer ̄VerlagBerlinHeidelberg.
SATOKꎬLIUYYꎬWANGYBꎬetal.ꎬ2007.PaleomagneticstudyofCretaceousrocksfromPu erꎬwesternYunnanꎬ
042广㊀西㊀植㊀物43卷
China:EvidenceofinternaldeformationoftheIndochinablock[J].EarthPlanetSciLettꎬ258(1/2):1-15.
SATOKꎬLIUYYꎬZHUZCꎬetal.ꎬ2001.TertiarypaleomagneticdatafromnorthwesternYunnanꎬChina:furtherevidenceforlargeclockwiserotationoftheIndochinablockanditstectonicimplications[J].EarthPlanetSciLettꎬ185(1/2):185-198.
SCHÄRERUꎬTAPPONNIERPꎬLACASSINRꎬetal.ꎬ1990.IntraplatetectonicsinAsia:Apreciseageforlarge ̄scaleMiocenemovementalongtheAilaoShan ̄RedRivershearzoneꎬChina[J].EarthPlanetSciLettꎬ97(1):65-77.SHIYFꎬ1998.Plateauupliftandenvironmentalevolution[M]//SUNHLꎬZHENGD.FormationꎬevolutionanddevelopmentofQinghai ̄Xizang(Tibetan)plateau.Guangzhou:GuangdongScienceandTechnologyPress:73-138.[施雅风ꎬ1998.高原隆升与环境演化[M]//孙鸿烈ꎬ郑度.青藏高原形成演化与发展.广州:广东科技出版社:73-138.]
SHIYFꎬLIJJꎬLIBYꎬetal.ꎬ1999.UpliftoftheQinghai ̄Xizang(Tibetan)PlateauandEastAsiaenvironmentalchangeduringlateCenozoic[J].ActaGeogrSinꎬ54(1):10-21.[施雅风ꎬ李吉均ꎬ李炳元ꎬ等ꎬ1999.晚新生代青藏高原的隆升与东亚环境变化[J].地理学报ꎬ54(1):10-21.]
SUTꎬSPICERRAꎬWUFXꎬetal.ꎬ2020.MiddleEocenelowlandhumidsubtropical Shangri ̄La ecosystemincentralTibet[J].PNASꎬ117:32989-32995.
SUCJPꎬ1984.OriginandevolutionoftheMediterraneanvegetationandclimateinEurope[J].Natureꎬ307:429-432.
SUNHꎬLIZMꎬ2003.Qinghai ̄TibetPlateauupliftanditsactonTethysflora[J].AdvEarthSciꎬ18(6):852-862.[孙航ꎬ李志敏ꎬ2003.古地中海植物区系在青藏高原隆起后的演变和发展[J].地球科学进展ꎬ18(6):852-862.]TANGHꎬLIFSꎬSUTꎬetal.ꎬ2020.EarlyOligocenevegetationandclimateofsouthwesternChinainferredfrompalynology[J].PalaeogeogrꎬPalaeoclimatolꎬPalaeoecolꎬ560:109988.DOI:10.1016/j.palaeo.2020.109988.
TAPPONNIERPꎬLACASSINRꎬLELOUPPHꎬetal.ꎬ1990.TheAilaoShan/RedRivermetamorphicbelt:Tertiaryleft ̄lateralshearbetweenIndochinaandSouthChina[J].Natureꎬ343:431-437.
WANGXLꎬDUFꎬWANGJꎬ2008.AfloristicstudyonseedplantsofevergreenhardandbroadleavedforestsinYuanjiangNatureReserve[J].JWChinForSciꎬ37(2):40-46.[王雪丽ꎬ杜凡ꎬ王娟ꎬ2008.元江自然保护区硬叶常绿阔叶林种子植物区系初步研究[J].西部林业科学ꎬ37(2):40-46.]
WUZYꎬZHUYCꎬ1987.VegetationofYunnan[M].Beijing:SciencePress.[吴征镒ꎬ朱彦丞ꎬ1987.云南植被[M].北京:科学出版社.]
XURꎬTAOJRꎬSUNXJꎬ1973.OnthediscoveryofaQuercussemicarpifoliabedinMountShishaPangmaanditssignificanceinbotanyandgeology[J].ActaBotSinꎬ15(1):103-119.[徐仁ꎬ陶君容ꎬ孙湘君ꎬ1973.希夏邦马峰高山栎化石层的发现及其在植物学和地质学上的意义[J].植物学报ꎬ15(1):103-119.]
YANGLSꎬLIUXLꎬLIUSRꎬetal.ꎬ2017.Life ̄formcharacteristicofplantsinQuercusaquifolioidescommunityalonganelevationalgradientonBalangMountainꎬWolong
NatureReserve[J].ActaEcolSinꎬ37(21):7170-7180.[杨朗生ꎬ刘兴良ꎬ刘世荣ꎬ等ꎬ2017.卧龙巴郎山川滇高山栎群落植物生活型海拔梯度特征[J].生态学报ꎬ37(21):7170-7180.]
YANGQZꎬ1990.ThecharacteristicsandclassificationofoakdurisilvaeintheHimalayaregion[J].ActaPhytoecolGeobotSinꎬ14(3):197-212.[杨钦周ꎬ1990.中国喜马拉雅地区硬叶栎林的特点与分类[J].植物生态学与地植物学学报ꎬ14(3):197-212.]
YANGYꎬSUNHꎬKÖRNERCꎬ2020.Explainingtheexceptional4ꎬ270mhighelevationlimitofanevergreenoakinthesouth ̄easternHimalayas[J].TreePhysiolꎬ40:1327-1342.
ZHENGZꎬ1989.FloraevolutionofnorthwesternMediterraneanAreasincetheMioceneandtheappearanceofMediterraneanvegetation[J].Guihaiaꎬ9(1):13-20.[郑卓ꎬ1989.西欧地中海地区中新世以来的植被演化和现代地中海植被的形成[J].广西植物ꎬ9(1):13-20.]
ZHOUZKꎬPUCXꎬCHENWYꎬ2003.RelationshipsbetweenthedistributionsofQuercussectHeterobalanus(Fagaceae)andupliftofHimalayas[J].AdvEarthSciꎬ18(6):885-890.[周浙昆ꎬ普春霞ꎬ陈文允ꎬ2003.青藏高原隆起和高山栎组(壳斗科)分布的关系[J].地球科学进展ꎬ18(6):885-890.]
ZHOUZKꎬ1992a.OriginꎬphylogenyanddispersalofQuercusfromChina[J].ActaBotYunnanꎬ14(3):270-236.[周浙昆ꎬ1992a.中国栎属的起源演化及其扩散[J].云南植物研究ꎬ14(3):270-236.]
ZHOUZKꎬ1992b.AtaxonomicalrevisionoffossilevergreensclerophyllousoaksfromChina[J].ActaBotSinꎬ34(12):954-961.[周浙昆ꎬ1992b.硬叶常绿高山栎类化石的分类学研究[J].植物学报ꎬ34(12):954-961.]
ZHUHꎬ2012.BiogeographicaldivergenceofthefloraofYunnanꎬsouthwesternChinainitiatedbytheupliftofHimalayaandextrusionofIndochinablock[J].PLoSONEꎬ7(9):e45601.
ZHUHꎬ2015.GeographicalpatternsofYunnanseedplantsmaybeinfluencedbytheclockwiserotationoftheSimao ̄Indochinageoblock[J].FrontEarthSciꎬ3:53.
ZHUHꎬ2018.OntheoriginandevolutionofthefloraofYunnan[J].PlantSciJꎬ36(1):32-37.[朱华ꎬ2018.云南植物区系的起源与演化[J].植物科学学报ꎬ36(1):32-37.]
ZHUHꎬ2019.Floristicdivergenceoftheevergreenbroad ̄leavedforestsinYunnanꎬsouthwesternChina[J].Phytotaxaꎬ393(1):1-20.
ZHUHꎬTANYHꎬYANLCꎬetal.ꎬ2020.Floraofthesavanna ̄likevegetationinhotdryvalleysꎬsouthwesternChinawithimplicationstotheiroriginandevolution[J].BotRevꎬ86:281-297.
ZHUHꎬASHTONPꎬ2021.Ecotonesinthetropical ̄subtropicalvegetationtransitionatthetropicalmarginofsouthernChina[J].ChinSciBullꎬ66(28/29):3732-3743.[朱华ꎬPeterAshtonꎬ2021.中国热带-亚热带常绿阔叶林群落交错区.科学通报ꎬ66(28/29):3732-3743.]
ZHURXꎬZHAOPꎬZHAOLꎬ2022.TectonicevolutionandgeodynamicsoftheNeo ̄TethysOcean[J].SciChina:EarthSciꎬ65(1):1-24.
(责任编辑㊀蒋巧媛)
142
2期朱华:云南的硬叶常绿阔叶林 古地中海残余植被。

相关文档
最新文档