丹霞梧桐是中国丹霞地貌的特有种,识别影响其分布的主要环境驱动因子,可为保护丹霞梧桐及其生境提供科学依据.本研究以广东南雄丹霞梧桐县级自然保护区与广东丹霞山旅游风景区(核心景区)为研究区,运用地理探测器分析丹霞梧桐空间分布与两地生境因子的相关性(用q值衡量),分析要素包括地理要素(地貌形态成因类型、土壤亚类、高程、坡度、坡向)和气候要素(年均降水、年日照时数、年均相对湿度、年均风速).结果 表明:影响丹霞梧桐空间分布的主要生境因子为土壤亚类、年日照时数、地貌形态成因类型.其中,丹霞梧桐生境的各因子相关性分析中,土壤亚类、年日照时数和地貌形态成因类型的q值大于所有因子q值的均值,具有较强相关性;丹霞梧桐生境因子的两两组合中,地貌形态成因类型∩年日照时数和土壤亚类∩年日照时数的交互作用表现为双因子增强且q值大于所有组合q值的均值,具有较强相关性;丹霞梧桐空间分布相关性的生态探测中,与其他各因子相比,土壤亚类、年日照时数以及地貌形态成因类型的q值具有显著差异.丹霞梧桐的空间分布主要与土壤亚类、地貌形态成因类型、年日照时数存在显著相关性,同时也表明,地理探测器为植被生境因子分析、预测物种分布等研究提供了有益的方法探索.

该研究在野外调查、搜集文献和整理植物数据库的基础上,对广东南雄丹霞梧桐自然保护区蕨类植物区系组成和分布区类型进行统计分析,并比较与周边相邻3个研究区蕨类植物区系的相似性,为研究区植物资源的合理开发利用提供依据.结果 表明:(1)广东南雄丹霞梧桐自然保护区共统计到蕨类植物28科51属84种,科属结构单一,分化水平不高,以寡种科属居多,但区系起源古老,进化关系连贯.(2)该区蕨类区系地理联系广泛,在科、属水平上与热带亲缘程度较高,以泛热带分布、亚热带分布为主,在种水平上以热带亚洲分布和东亚分布为主,区系地理成分呈热带向温带过渡渗透性质.(3)在与邻近区亲缘关系上,与观音岽联系最为紧密,其次是冠豸山,与丹霞山的关系较疏远.该研究区与观音岽的属、种相似性系数均在0.83以上,区系同质性明显,与两者现代自然条件相似的事实相吻合.该研究结果为探讨丹霞地貌地带蕨类植物的起源和发育提供了重要依据.

为全面摸清广东省南雄市丹霞梧桐自然保护区内药用植物种类,填补当地药用植物资源方面的漏缺,对保护区内的野生药用植物进行实地调查、文献查阅、专家咨询及相关内容分析.根据调查统计,保护区内现有野生药用植物159科453属704种,其中蕨类植物27科39属66种,裸子植物6科6属6种,被子植物126科408属632种.从药用植物资源的科属、入药部位、药性、药味等4个方面和珍稀保护植物种多样性进行了统计分析,并总结归纳了药用植物的多样性特征,为野生药用植物的开发利用和可持续发展提供有力的科学依据.

通过野外调查及资料整理,对韶关南雄市观音岽自然保护区蕨类植物种类组成、区系分布特征进行研究,并与周边相邻3个研究区的蕨类植物区系进行比较分析.结果表明:(1)观音岽自然保护区共统计到蕨类植物28科49属93种,优势科为水龙骨科、鳞毛蕨科、凤尾蕨科、金星蕨科,单种科9个,单种属26个;该区蕨类植物起源古老,进化关系连贯;优势科属明显,分化水平不高,以寡种科属居多.(2)该区蕨类生态类型多样,土生蕨类62种、附生蕨类28种、水生蕨类3种,分别占总种数的66.66％、30.11％、3.23％.(3)该区蕨类植物热带分布种类占绝对优势,热带种类分布科、属、种分别占除世界分布类型外总科、属、种的84.21％、83.72％、65.93％;在种水平上以热带亚洲分布和东亚广布为主,整体呈现热带向温带过渡的特征.(4)在地理亲缘关系上,观音岽自然保护区与南雄丹霞梧桐自然保护区联系最为密切,与冠豸山次之,与丹霞山的关系则较为疏远.

采用样方、样线相结合的方法,对广东省南雄丹霞梧桐自然保护区进行了实地调查,调查统计了南雄丹霞梧桐自然保护区的植物组成、优势科属,选取多样性、稀有性、代表性和威胁性4项指标,构建植物多样性评价体系进行了评价.结果表明:(1)维管束植物175科584属1025种.其中蕨类植物31科56属97种,种子植物144科528属928种,其中裸子植物为6科7属7种,被子植物138科521属921种;(2)广东省南雄丹霞梧桐自然保护区生态系统类型多样化且稳定性高,植物资源丰富;植物区系以亚热带成分占优(3)被子植物是南雄丹霞梧桐自然保护区植物的重要组成部分,优势类群主要为菊科、禾本科、蝶形花科、蔷薇科、莎草科、茜草科;(4)植物多样性指数得分为6.71,植物多样性处于较好水平.

模拟预测濒危植物丹霞梧桐(Firmiana danxiaensis)的潜在适生区,对合理指导保护该植物有重要意义.通过MaxEnt(最大熵模型)和ArcGIS,基于广东南雄丹霞梧桐自然保护区野外实地调查的16个分布点,及生物气候、地形和地貌覆被多重环境变量,对丹霞梧桐在广东南雄丹霞梧桐自然保护区的潜在适生区进行模拟预测.结果显示,模拟训练集和测试集的AUC值分别为0.851和0.913,预测结果准确性高.丹霞梧桐的高、中适生区主要分布在南雄丹霞梧桐自然保护区南部,占总面积40.45％;影响丹霞梧桐分布的主要环境因子包括地貌成因、土地覆被、最旱季降水量、坡度及等温性等,其中地貌成因(贡献率75.8％)是影响丹霞梧桐潜在分布的最主导因子.综合分析表明,丹霞梧桐的潜在适生区为海拔150—300 m、坡度30°—55°、年度气温范围28.3—28.6℃,最旱季降水量135—137 mm之间的侵蚀分化低丘陵丹霞地貌,适生的气候条件为温度相对较高、降水量少的区域.上述研究结果可为丹霞梧桐的保护与恢复提供理论依据.