天山东部木本植物区系分析

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  摘要 [目的]明确天山东部木本植物区系成分。[方法]通过实地调查和查阅参考文献分析天山东部木本植物区系科、属的组成和地理成分。[结果]天山东部共有木本植物31科57属145种。天山东部木本植物区系成分以世界分布科为主,共13科,占总科数4194%,所占比例较高,说明该区域在地理成分组成方面具有强烈的过渡性。属的分布类型以北温带分布为主,占总属数29.82%。单属科21科,寡种科7科,这种现象与天山独特的生态地理有关,表明该研究区木本植物区系具有复杂性。[结论]研究结果为天山东部木本植物分布区类型和资源的保护提供了理论依据。
  关键词 天山东部;木本植物;植物区系;分布区类型
  中图分类号 S184 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2016)07-011-03
  Analysis on the Woody Flora in Eastern Tianshan Mountains
  WANG Zhi-fang YIN Lin-ke, CHEN Yan-feng2,3 et al (1. Xinjiang Agricultural University, Urumqi, Xinjiang 830052; 2. Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi, Xinjiang 830011; 3.University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049)
  Abstract [Objective] The aim was to determine woody plants flora in Eastern Tianshan Mountains. [Method] Through field investigation and literature reviewing, families, genera and geographical elements of woody plants in Eastern Tianshan Mountain was analyzed. [Result] The results showed that there were 145 species belonging to 31 families and 57 genera of woody plants in Eastern Tianshan Mountain, 13 families in the world distribution, accounting for 41.94% of the total, which reflected a high ratio and had a strong transition in the areal-types composition. The main geographical composition of these genera was the north temperate, and they accounted for 29.82% of the total. Among the composition, there was 21 families of one-seeded genera and 7 families of depauperate genera, this phenomenon was related to the unique ecological geography of the Tianshan Mountains and indicated a complexity of flora in the study area. [Conclusion] The results provide theoretical basis for areal-types of woody plants and resource protection in Eastern Tianshan Mountains.
  Key words Eastern Tianshan Mountains; Woody plants; Flora; Areal-types
  植物区系是某一地区,或者某一时期,某一分类群,某类植被等所有植物种类的总称[1]。植物区系是自然形成物,它是植物界在一定自然地理环境,特别是自然历史条件综合作用下长期发展演化的结果。天山山脉是亚洲内陆中部的著名山系,世界干旱区域的多雨山地之一[2]。在我国境内,纬向横亘于新疆维吾尔自治区中部,天山的自然地理在历史上几经变迁,不同的植物区系互相交融,致使天山的植物区系变得复杂、多样。天山是森林、草原资源的集中地,在地球科学、生物与生态学和景观美学方面具有独特价值。
  天山东部区域是新疆天山北弧的東延部分,山系狭隘,受地质构造控制,地势东南高西北低,形成了水气入侵的天然缺口,造就了典型的温带大陆性干旱气候[3]。已有学者对新疆植物区系[4-8]和天山局部地区的植物区系[9-14]进行了研究,但关于该地区木本植物区系的研究鲜见报道。为此,笔者通过实地调查和查阅参考文献对该地区的植物区系进行了初步研究,分析了该地区木本植物科属种的区系类型,以期为该区域木本植物分布区类型和资源的保护提供理论依据。
  1 研究区概况与方法
  1.1 研究区概况 研究区位于新疆天山东部,行政单元包括哈密市(天山东段南麓)、巴里坤哈萨克自治县(天山东段与东准噶尔断块山系之间)、伊吾县(天山东段北麓),地理坐标96°23′~ 91°06′ E,40°52′~45°05′ N。区域总面积约13万km2,其中高山占总面积的4.50%,沙漠占1.50%,平原戈壁占27.90%,未被利用的戈壁、沙漠、高山约占总面积的7065%。天山南北坡植被类型差异明显,南坡干燥少雨,昼夜温差大,日照时间长,主要是荒漠、干旱山地草原植被。北坡降水多、较温凉,主要是山地草甸草原、针叶林;年平均气温-2.5~50 ℃,年平均降水仅有202 mm[15],属典型的温带大陆性干旱气候;土壤具有山地垂直地带性,南坡以干旱的草甸草原土和草原土为主,北坡以黑钙土、棕钙土为主。   1.2 研究方法
  1.2.1 調查方法。
  ①采用知情人访谈、踏查、样地调查、线路调查等方法,于2015年5~8月进行3次野外实地调查和标本采集。依据群落大小将标准地面积设在50~400 m2,记录包括植物的种植类型、生境、经纬度、海拔、坡向、土壤类型等,采集植物标本请专家鉴定。②查阅《新疆植物志》[16]、《新疆高等植物检索表》[17]、《新疆树木志》[18]等,结合实地调查数据,建立木本植物名录。
  1.2.2 布区类型统计。
  结合木本植物名录,查阅吴征镒等的《中国被子植物科属综述》[19]、《中国种子植物区系地理》[20]和《中国种子植物属的分布区类型》[21],王荷生的《植物区系地理》[1]等文献统计天山东部木本植物科、属、种的分布区类型。
  2 结果与分析
  2.1 天山东部木本植物的组成 由表1可知,该区域共有野生木本植物31科57属145种(变种),其中裸子植物3科4属11种;被子植物28科53属134种(变种)。研究区内植物科、属、种分别占新疆木本植物科、属、种[22]的83.78%、54.29%、33.33%。
  含5属及以上的科有3科,分别是藜科(8属)、豆科(7属)和蔷薇科(5属),共计20属,占研究区域植物总属数的35.08%。2~4属的科有7科,分别是菊科(3属)、柽柳科(3属)、杨柳科(2属)、虎耳草科(2属)、蓼科(2属)、唇形科(2属)和松科(2属),占总属数的28.07%。有1属的科共计21科,占总属数的36.84%。
  种数大于10种的科有藜科(17种)、豆科(22种)、蔷薇科(14种)、柽柳科(11种)和杨柳科(12种),共计5科76种,占研究区域植物总种数的52.41%。种数在6~10的有蓼科(7种)、毛茛科(6种)和麻黄科(6种),共计3科19种,占总种数的13.10%。种数在2~5的共计16科45种,占总种数的3103%。含1种的科共计7科7种,占总种数的4.83%。
  2.2 分布区类型
  2.2.1 科的分布区类型。
  在植物区系分类中科是最大的自然单元,各科之间有区别他科的十分明显的结构特征,且一定的气候条件使植物科分布有受遗传控制对不同气候的忍耐力,这表明它们可能有共同的起源,所以具有比较稳定的分布区[1]。
  根据吴征镒等[19]对世界种子植物科的综述,统计天山东部木本植物31科划分为6个分布区类型(表2)。
  (1)世界分布科:松科、柏科、蓼科、藜科、十字花科、蔷薇科、豆科、菊科、 唇形科、旋花科、茄科、杜鹃花科、毛茛科。指在世界各大洲几乎都有分布的科。
  (2)泛热带分布科:萝摩科。指广泛分布于美洲、非洲至马达加斯加、亚洲至澳大利亚等热带地区的科。
  (3)热带至亚热带分布科:夹竹挑科、马鞭草科。指分布在热带至亚热带范围内的科。
  (4)热带亚洲至温带分布科:麻黄科、榆科、裸果木科、旋花科、茄科。指分布于印度—马来西亚(旧大陆热带)至欧洲、亚洲温带的科。
  (5)亚热带至温带分布科:杨柳科。指分布于亚热带至欧洲、亚洲和北美洲温带地区的科。
  (6)温带分布科:胡桃科、桦木科、毛茛科、小檗科、虎耳草科、蒺藜科、柽柳科、胡颓子科、忍冬科。指广泛分布于欧洲、亚洲、北美洲中高纬度的温带地区的科。
  2.2.2 属的分布区类型。
  王荷生认为属是最重要且最能说明问题的,因为属的大小在分类学和地理学上不如科大,属的分布区是其组成种的分布区的总和,以“属”作为划分植物区系地区的标志或依据[1]。
  根据吴征镒对中国种子植物属的分布区类型[21],统计天山东部木本植物的53属分划为8个分布类型和4个变型(表3)。其中,北温带分布有17属,占总属数的29.82%,地中海、西亚、至中亚分布有14属,占24.56%。
  (1)世界分布:黄耆属(Astragalus)、猪毛菜属(Salsola)、铁线莲属(Clematis)、旋花属(Convolvulus)等。
  (2)泛热带分布:麻黄属(Ephedra)、山柑属(Capparis)、蒺藜属(Tribulus)等。
  (3)北温带分布及其变型:杨属(Populus)、柳属(Salix)、桦木属(Betula)、小檗属(Berberis)、栒子属(Cotoneaster)、蔷薇属(Rosa)、岩黄芪属(Hedysarum)、棘豆属(Oxytropis)、忍冬属(Lonicera)等。
  (4)旧世界温带分布:木蓼属(Atraphaxis)、柽柳属(Tamarix)、水柏枝属(Myricaria)等。
  (5)温带亚洲分布:锦鸡儿属(Caragana)、亚菊属(Ajaia)。
  (6)地中海、西亚、至中亚分布及其变型:沙拐枣属(Calligonum)、假木贼属(Anabasis)、驼绒藜属(Certoides)、盐节木属(Halocnemum)、梭梭属(Haloxylon)、盐爪爪属(Kalidium)、骆驼刺属(Alhagi)、霸王属(Zygophyllum)、琵琶柴属(Reaumuria)、白刺属(Nitraria)等。
  (7)中亚分布:戈壁藜属(Iljinia)、紫苑木属(Asterothamnus)。
  (8)东亚分布:莸属(Caryopteris)。
  2.3 特有成分 研究区域内无中国特有属[23],特有属贫乏的重要原因是由于中国特有属均以云南或西南诸省为分布中心,向东北、东、西北方向辐射并逐渐减少,且主要分布于秦岭—山东以南的亚热带和热带地区[24]。
  我国特有植物7种,分别是灌木紫菀木(Asterothamnus fruticosus)、木本猪毛菜(Salsola arbuscula)、天山猪毛菜(Salsola jounatovii)、小沙拐枣(Calligonum pumilum)、甘肃柽柳(Calligonum chinense)、唐古特白刺(Nitraria tangutorum)、哈密锦鸡儿(Caragana hamiensi)。   3 讨论
  独特的自然地理环境造就了区域内特殊的植物区系特征,天山东部是东西走向的活动带,结构类型属于西北干旱型垂直带结构类型。在上新世期间,由于亚洲中部的造山运动,改变了天山植被的进一步演化和植被地带的分化[2]。研究区内共有木本植物31科57属145种(变种),其中裸子植物3科4属11种;被子植物28科53属134种(变种)。科的分布类型中世界分布有13科,占总科数的41.94%,温带分布有9科,占总科数的2903%,热带成分占有比例较低,与研究区域的气候带分布相一致。
  属的分布类型中北温带分布有17属,占总属数的2982%,地中海、西亚、至中亚分布有14属,占24.56%,温带成分占优势,该区域的生态环境干旱。与新疆中天山野生植物区系[12]相比,该研究区植物种类相对贫乏,这与该区的干旱型垂直带结构类型和温带大陆性干旱气候有很大关系。
  张海燕等[11]分析了东天山喀尔力克山北坡—淖毛湖植物区系,他们认为区域内多年生草本在全部植物中占多数,物种形成是年轻的进化类型。然而他们把草本和木本植物結合在一起分析,并未着重分析木本植物的区系特征。该研究分析了天山东部木本植物区系,结合崔大方等[22]对新疆木本植物区系的研究,为天山东部木本植物的研究提供了理论依据。
  4 结论
  (1)天山东部区域共有木本植物31科57属145种(变种),其中藜科、豆科、蔷薇科和杨柳科,共计76种,占研究区域植物总种数的52.41%,优势科非常明显。藜科、豆科和蔷薇科都是世界分布科,只有生态幅度大的植物才能在严酷的环境下长久生存,世界分布科在该区占优势,说明该区严酷的环境因素。
  (2)属的分布类型以北温带分布为主,有17属,占总属数29.82%,这与该地区温带大陆性干旱气候相符合,说明该区域植物的旱生性质。旱生植物区系年龄较山地的中生区系和高山区系为古老,反映了该植物区系的性质是既古老又年轻。
  (3)研究区内有1属的科共计21科21属,占总属数的36.84%。含1种的科总计7科7种,分别占总科数的22.58%、总种数的4.83%,单属科和单属或寡种属的比例较高,该现象在我国其他地区植物区系中很少见,这与天山东部的纬度和水热条件有关。
  (4)研究区植物区系中缺乏中国特有属,中国特有种7种,占研究区域内总种数的4.83%,特有成分在该研究区域占有比例较低。
  参考文献
  [1] 王荷生.植物区系地理 [M].北京:科学出版社,1992:2-15.
  [2] 中国大百科全书出版社编辑部,中国大百科全书总编辑委员会《中国地理》编辑委员会.中国大百科全书:中国地理[M].北京:中国大百科全书出版社,1992.
  [3] 胡汝骥.中国天山自然地理[M].北京:中国环境科学出版社,2004:407-408,14-57.
  [4] 潘晓玲.新疆种子植物科的区系地理成分分析[J].植物研究,1997,17(4):397-402.
  [5] 潘晓玲.新疆种子植物属的区系地理成分分析[J].植物研究,1999,19(3):249-258.
  [6] 海鹰,姚建保,兵布加甫,等.新疆夏尔希里自然保护区植物区系研究[J].干旱区研究,2011,28(1):98-103.
  [7] 刘丽燕,蔡新斌,江晓珩,等.新疆湿地野生维管植物组成与植物区系的研究[J].干旱区资源与环境,2015(9):80-85.
  [8] 巴贺贾依娜尔·铁木尔别克,马剑英,努尔巴依·阿布都沙力克,等.新疆巴尔鲁克山维管束植物区系分析[J].干旱区研究,2015(5):926-933.
  [9] 冯缨,张卫东,李新杰,等.天山北坡中段草地植物资源构成及垂直分布[J].生态学杂志,2005,24(5):542-546.
  [10] MENG H H,GAO X Y,HUANG J F,et al.Plant phylogeography in arid Northwest China:Retrospectives and perspectives[J].Journal of systematics and evolution,2015,53(1):33-46.
  [11] 张海燕,钱亦兵,段士民,等.东天山喀尔力克山北坡-淖毛湖植物区系[J].干旱区研究,2010(4):550-558.
  [12] 张高,海鹰,曾雅娟,等.新疆中天山野生种子植物区系分析[J].西北植物学报,2011(12):2532-2538.
  [13] 娄安如,张新时.新疆天山中段植被分布规律的初步分析[J].北京师范大学学报(自然科学版),1994(4):540-545.
  [14] 魏岩,谭敦炎,朱建雯,等.天山1号冰川冻原植被带种子植物区系[J].干旱区研究,1998,15(1):49-53.
  [15] 邢芝芳,杨艳玲,王军,等.1960-2008年新疆哈密地区的气温变化分析[J].沙漠与绿洲气象,2011(1):25-28.
  [16] 新疆植物志编辑委员会.新疆植物志:1-5卷[M].乌鲁木齐:新疆科技卫生出版社,1996.
  [17] 米吉提·胡达拜尔地,徐建国.新疆高等植物检索表[M].乌鲁木齐:新疆大学出版社,2000.
  [18] 杨昌友.新疆树木志[M].北京:中国林业出版社,2010.
  [19] 吴征镒,路安民,汤彦承,等.中国被子植物科属综述[M].北京:科学出版社,2004:190-223.
  [20] 吴征镒,周浙昆,孙航,等.中国种子植物区系地理[M].昆明:云南科技出版社,2006:46-232.
  [21] 吴征镒.中国种子植物属的分布区类型[J].云南植物研究,1991(增刊Ⅳ):1-139.
  [22] 崔大方,廖文波,张宏达,等.新疆木本植物区系形成的探讨[J].林业科学研究,2001(5):553-559.
  [23] 王荷生,张镱锂.中国种子植物特有属的生物多样性和特征[J].云南植物研究,1994(3):209-220.
  [24] 党荣理,潘晓玲.西北干旱荒漠区植物区系的特有现象分析[J].植物研究,2001,21(4):519-526.
  责任编辑 陈玉敏 责任校对 况玲玲
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