由於本島屬珊瑚礁的地質,因此全島的植物組成以適生於珊瑚礁上的植物為主,為適應特殊的生育環境,植物大都具有抗風、耐鹽、抗潮、耐旱等特性,而植物體常具有絨毛、葉小、肉質、革質或根系深根;或者果實具纖維化組織,使果實可以漂浮於海上,藉水傳播等。  
 

    本島最早的植物調查記錄是在1858年即有英國植物學家C. Wilford 前往調查,至1913年才有日本植物學家菊池米太郎調查。這些調查工作極不完整,除標本採集外,並未發表於任何文獻。一直到1923年日本的植物學者細川隆英才開始從事本島植物全面調查工作,其列出本島自生維管束植物286種,並論及琉球嶼植物區系與高雄壽山極為相近,海岸植物則與甯K海岸相同。而依柳榗和楊遠波學者的調查(1974),共計自生維管束植物278種,並亦論述琉球嶼與台灣本島南部植物區系關係最為密切,可

 
  歸入台灣本島低山南部植物區系或熱帶海流區系,且又依地質結構而言,本島與高雄壽山完全相同,因此其研究結果與細川隆英所述相符。  
 

    經由本次研究的野外植物調查,所有組成之植物社會因生育環境、植物種類及形相、結構的差異,大致可將全島的植物社會分為以下幾群:1. 海灘沙地草本植群,2. 海岸岩隙植群,3. 海岸常綠灌叢,4. 高位珊瑚礁石灰岩植群。

1. 海灘沙地草本植群是指位於海岸沙灘上,外側與高潮線相接,內側為灌叢或海岸林的植物社會,本島較具代表性的地點如蛤板灣。主要的海灘沙地的代表植物有馬鞍藤(Ipomoea pes-caprae subsp. brasiliensis)、濱刀豆(Canavalia rosea)、濱豇豆(Vigna marina)、圓萼天茄兒(Ipomoea violaceae)、盒果藤(Operculina turpethum)、雙花蟛蜞菊(Wedelia biflora)、毛西番蓮(Passiflora foetida var. hispida)等。

2. 海岸岩隙植群是指為緊鄰著海岸的陡岩壁,因地形及濱海氣候的影響,沖蝕嚴重,土層淺薄,海岸植物常生長在石縫岩隙或岩石上的植群,代表性的地點如天台觀日亭、露營區等。主要的植物如土丁桂(Evolvulus alsinoides)、臺灣灰毛豆(Tephrosia obovata)、馬氏濱藜(Atriplex maximowicziana)、石蓯蓉(Limonium sinense)、乾溝飄拂草(Fimbristylis cymosa)、水芫花(Pemphis acidula)等。

3. 海岸常綠灌叢是指分佈於海岸叢林的外側,靠近高潮線附近,灌木的高度均不大(高約3-4 m)的植物社會,代表地點如烏鬼洞。主要的植物如林投(Pandanus odoratissimus)、草海桐(Scaevola sericea)、苦林盤(Clerodendrum inerme)等。

4. 高位珊瑚礁石灰岩植群是指生長於山體為擠壓而隆起的珊瑚礁岩地形的植物社會,在本島是屬於較內陸的植物社會,較具代表性的地點為山豬溝。較原始且開墾較少的原始植物社會的主要喬木層樹種有甯K厚殼樹(Ehretia resinosa)、大冇榕(Ficus septica),以及榕樹(Ficus microcarpa)和雀榕(Ficus superba var. japonica)的粗大繁盛的氣生根可以伸入礁石縫隙而發展成支幹。或者其支柱根呈現盤根交錯狀攀附在岩壁上,如山豬枷(Ficus tinctoria)。另外由於島上的開墾,大多數地區皆是由速生的陽性樹種所組成的次生林,主要樹種如銀合歡(Leucaena leucocephala)、相思樹(Acacia confusa)、血桐(Macaranga tanarius)、構樹(Broussonetia papyrifera)、黃荊(Vitex negundo)、刺竹(Bambusa stenostachya)等。而原始林相的草本層主要是以姑婆芋(Alocasia odora)、長葉腎蕨(Nephrolepis biserrata)、拎樹藤(Epipremnum pinnatum)為主要組成。次生林的草本層則是以長柄菊(Tridax procumbens)、大花咸豐草(Bidens pilosa var. radiata)、盒果藤(Operculina turpethum)、馬櫻丹(Lantana camara)、毛西番蓮、番仔藤(Ipomoea cairica)、無根草(Cassytha filiformis)等為主。

統計全島植物計約93460種,全島植物之調查範圍除包涵各個風景區外,亦包括琉球嶼山、大寮山以及島上其它地點等,記錄了所有野生、栽培等維管束植物。並將列出島上主要行道樹、可食果樹以及珍貴稀有植物種類。而各個風景區的植物資源調查結果統計如下,花瓶石50100種,美人洞60124種,露營區3572種,多仔坪潮間帶1726種,杉福生態廊道3480種,山豬溝3974種,蛤板灣2967種,烏鬼洞2970種,天台觀日亭2239種,厚石裙礁2947種,白燈塔3043種,龍蝦洞1835種,中澳沙灘1013種。

經野外調查結果顯示,小琉球較值得重視的物種約十餘種,包括在本島目前僅發現分布在龍蝦洞,且數量非常稀少極需保育的水芫花。另有過去僅記錄出現於蘭嶼和綠島的小仙丹花,目前發現生長於山豬溝和蛤板灣,數量稀少。而天南星科的疣柄魔芋,於台灣的族群相當稀少,而目前分布於山豬溝,數量亦相當很少。而生長於多仔坪潮間帶的泰來藻是島上目前唯一記錄到的水生植物。島上還有一些數量稀少,值得重視的植物如華他卡藤、刺果衛矛(Euonymus spraguei)、台灣海棗(Phoenix hanceana)、枯里珍(Antidesma pentandrum var. barbatum)、止宮樹、肉葉馬齒莧和菲律賓胡椒……等等。而海岸樹種葛塔德木、檄樹(Morinda citrifolia)等,雖於海岸分布數量不少,但隨著島上的開發,勢必值得注意。

 
     
 
 
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