王倜 王云 關(guān)磊 馬立綱
摘要對(duì)穿越和毗鄰茅荊壩國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的2條公路路域范圍內(nèi)的野生花卉植物進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì),并對(duì)路域野生花卉區(qū)系進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,路域范圍內(nèi)共統(tǒng)計(jì)野生花卉植物20科33屬36種,該區(qū)植物成分較為復(fù)雜,物種多樣性豐富。以薔薇科(Rosaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、桔??疲–ampanulaceae)等為優(yōu)勢(shì)科,但寡種和單種科相對(duì)較多;以繡線菊屬(Spirae)、沙參屬(Adenophora)等為優(yōu)勢(shì)屬,但屬的組成較為分散,寡種屬和單種屬占總屬數(shù)的93.9%。從分布區(qū)類(lèi)型看,科以世界分布(35%)和北溫帶分布(35%)占明顯優(yōu)勢(shì),屬以北溫帶分布(36.4%)和舊世界溫帶分布(15.2%)為優(yōu)勢(shì);區(qū)系分布比較集中,總體上溫帶性質(zhì)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵詞野生花卉;公路路域;區(qū)系研究;茅荊壩自然保護(hù)區(qū)
中圖分類(lèi)號(hào)S181.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2014)12-03639-04
基金項(xiàng)目河北省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目(Y20100332);交通運(yùn)輸部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目(2011 318 670 1290)。
作者簡(jiǎn)介王倜(1983- ),男,重慶人,助理研究員,碩士,從事公路生態(tài)研究。
野生花卉是目前栽培花卉的祖先,也是培育新品種重要的種質(zhì)資源和原始資料[1],其還具有強(qiáng)健的生態(tài)適應(yīng)性和抗逆性,在長(zhǎng)期的生物進(jìn)化中,對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤條件等生態(tài)環(huán)境已有很好的適應(yīng)性[2]。由于具有諸多優(yōu)點(diǎn)和價(jià)值,眾多學(xué)者對(duì)野生花卉的資源調(diào)查[3-8]、開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)[9-10]、栽培馴化和繁殖[11-14]等進(jìn)行了長(zhǎng)期深入的研究,但目前專(zhuān)門(mén)針對(duì)野生花卉植物的區(qū)系研究卻未見(jiàn)有報(bào)道。植物區(qū)系是自然形成物,它是植物界在一定自然地理環(huán)境,特別是自然歷史條件綜合作用下,長(zhǎng)期發(fā)展演化的結(jié)果,是自然地理環(huán)境的反應(yīng)及環(huán)境變遷的鑒證或依據(jù)[15]。分析組成植被的植物區(qū)系的特點(diǎn)、性質(zhì)對(duì)于認(rèn)識(shí)植被本身的特點(diǎn)、分布、發(fā)生歷史及經(jīng)濟(jì)意義等都是很重要的。當(dāng)前植物區(qū)系研究主要包括對(duì)某一地區(qū)植物的區(qū)系分析[16];對(duì)某一分類(lèi)群植物的區(qū)系分析[17];對(duì)某類(lèi)植被所有植物種類(lèi)的區(qū)系分析[18]等,卻還沒(méi)有專(zhuān)題做某一區(qū)域公路路域范圍野生花卉植物區(qū)系分析的研究。公路路域包括了公路建設(shè)所改變和影響的地面帶狀空間,以及與公路產(chǎn)生相互作用和影響的自然生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)區(qū)域[19],因此公路路域與一般原生環(huán)境的主要區(qū)別在于區(qū)域狹長(zhǎng)跨度大、多人為持續(xù)高強(qiáng)度干擾、環(huán)境裸露、水肥條件較差。筆者對(duì)茅荊壩國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)公路路域這一特殊環(huán)境下野生花卉植物區(qū)系進(jìn)行研究,能夠從根本上認(rèn)識(shí)保護(hù)區(qū)內(nèi)路域野生花卉植物的特點(diǎn)和分布,對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)野生植物資源的保護(hù)和開(kāi)發(fā)利用、公路景觀綠化恢復(fù)等均具有重要意義。
1材料與方法
1.1研究區(qū)概況茅荊壩國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于河北省承德市隆化縣境內(nèi),屬森林和野生動(dòng)物類(lèi)型的自然保護(hù)區(qū)。保護(hù)區(qū)氣候?yàn)榈湫偷闹袦貛?、半濕?rùn)兼半干旱大陸性季風(fēng)型山地氣候[20],屬暖溫帶落葉闊葉林帶、燕山山地落葉闊葉林溫性針葉林區(qū)[21]。該保護(hù)區(qū)處于陰山山脈七老圖嶺與燕山山脈交匯處,是冀北山地和內(nèi)蒙古高原的過(guò)渡地帶。保護(hù)區(qū)的自然地理?xiàng)l件特殊,地層古老;主要森林植被屬天然、次生和人工針闊混交林,灌木草本植物種類(lèi)豐富;林區(qū)內(nèi)溝谷交錯(cuò),山勢(shì)險(xiǎn)峻,復(fù)雜的地理環(huán)境蘊(yùn)藏了豐富的動(dòng)植物種質(zhì)資源,是進(jìn)行生物多樣性保護(hù)、科學(xué)研究和科普教育的理想基地,具有重要的科學(xué)價(jià)值。保護(hù)區(qū)內(nèi)河流眾多,豐富的水資源使得森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育良好,成為京、津生態(tài)安全的綠色屏障。
1.2材料和方法
1.2.1調(diào)查對(duì)象。對(duì)現(xiàn)有的2條穿越和毗鄰茅荊壩保護(hù)區(qū)的主要交通干線進(jìn)行調(diào)查,包括新建的承(承德)赤(赤峰)高速公路保護(hù)區(qū)段和省道206(圖1)。承赤高速保護(hù)區(qū)段包括主線和支線(至圍場(chǎng))兩部分,其中主線靠近保護(hù)區(qū)路段約13 km,有5 km穿越保護(hù)區(qū)試驗(yàn)區(qū);支線約10 km橫穿保護(hù)區(qū)(包括5 km隧道)。省道206與承赤高速線位走向基本一致,約12 km穿越保護(hù)區(qū)試驗(yàn)區(qū),將以上路段征地界范圍內(nèi)以及公路與周?chē)h(huán)境相互作用的部分區(qū)域(公路界限外5~10 m)作為野生花卉植物統(tǒng)計(jì)調(diào)查的區(qū)域。
1.2.2調(diào)查方法。調(diào)查采取線路調(diào)查與樣線法結(jié)合的調(diào)查方法[22],于2012和2013年4~9月赴上述路線調(diào)查,依照制定的野生花卉調(diào)查記錄表,分別對(duì)海拔、經(jīng)緯度、生境、植株形態(tài)、分布密度、花特征(花色、花序、苞片、花冠裂數(shù)目、花瓣形狀與顏色、花期、花著生狀況、花的繁密度)、葉片特征(葉著生位置、質(zhì)地、葉形態(tài)、葉色、葉緣)、果實(shí)(果形、果期、果色)和觀賞價(jià)值等性狀進(jìn)行記錄,并用數(shù)碼相機(jī)對(duì)植株的基本形態(tài)和生長(zhǎng)狀況進(jìn)行拍照。
1.2.3區(qū)系分析方法。科的區(qū)系分析參考《中國(guó)種子植物區(qū)系統(tǒng)計(jì)分析》[23],屬的區(qū)系分析參考《中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類(lèi)型》[24],種類(lèi)鑒別參考《河北植物志》[25]、《河北野生資源植物志》[26]、《河北木蘭圍場(chǎng)植物志》[27]。
2結(jié)果與分析
2.1保護(hù)區(qū)公路路域野生花卉植物區(qū)系組成
2.1.1路域野生花卉植物基本特征。根據(jù)調(diào)查和初步統(tǒng)計(jì),茅荊壩自然保護(hù)區(qū)路域環(huán)境內(nèi)共有路域野生花卉植物20科33屬36種,其中雙子葉植物18科31屬34種、單子葉植物2科2屬2種、木本植物3科5屬7種、草本植物17科28屬29種、保護(hù)物種1科1屬1種(綬草Spiranthes sinensis)(表1)。由于公路路域環(huán)境的特殊性,路域植被群落演替一般處在初始階段,即灌草結(jié)合的植被群落,野生花卉區(qū)系相對(duì)簡(jiǎn)單,在群落中也不屬于優(yōu)勢(shì)種,數(shù)量相對(duì)較為匱乏,生長(zhǎng)分布也屬于隨機(jī)分布。觀測(cè)的野生花卉以草本植物為主,一般為1年或2年生植物,長(zhǎng)勢(shì)良好,花色絢麗,包括白色、黃色、橙色、紅色、藍(lán)色、紫色等及各種過(guò)渡色;花期時(shí)間覆蓋長(zhǎng),3~9月均有野生花卉綻放;野生花卉的株高分布涵蓋從5 cm的地被到3 m的灌木,說(shuō)明茅荊壩保護(hù)區(qū)路域野生花卉不僅色彩絢爛,且群落層次結(jié)構(gòu)豐富。
2.1.2路域野生花卉植物科分析。
2.1.2.1科大小排序。對(duì)統(tǒng)計(jì)到的茅荊壩保護(hù)區(qū)公路路域野生花卉植物進(jìn)行科大小排序,結(jié)果(表2)發(fā)現(xiàn),含4種的科有2科6屬8種,分別占屬、種總數(shù)的18.2%和22.2%;含3種的有2科5屬6種,占屬、種總數(shù)的15.2%和16.7%;含3種及以上的科共計(jì)4科11屬14種,分別占科、屬、種總數(shù)的20.0%、33.3%、38.9%,包含了1/3以上該區(qū)域的屬種,其中,薔薇科、毛茛科、桔??圃诼酚蛞吧ɑ芊N群中占有一定的優(yōu)勢(shì)。含2種和含1種的小科有16科(22屬/22種),占總科數(shù)(屬數(shù)/種數(shù))的80.0%(66.7%/61.1%),少種科和單種科較多,在該區(qū)系中顯然不占主導(dǎo)地位,但該區(qū)域的保護(hù)種、景觀優(yōu)良種很多均在其中,因此該植物區(qū)系是比較多樣的[28]。
2.1.2.2科分布區(qū)類(lèi)型。茅荊壩自然保護(hù)區(qū)路域范圍內(nèi)野生花卉植物的分布區(qū)分為5個(gè)類(lèi)型(表3),科的分布中屬于世界廣布和北溫帶分布的均為7科,均占該區(qū)科總數(shù)的35%;泛熱帶分布為4科,占該區(qū)植物總科數(shù)的20%;其他的分布區(qū)類(lèi)型均只有一個(gè)科。屬于溫帶分布類(lèi)型的共計(jì)9科,占植物總科數(shù)的45%。因此,組成茅荊壩自然保護(hù)區(qū)路域野生花卉植物科的分布區(qū)類(lèi)型比較集中,主要為世界分布、北溫帶分布,說(shuō)明具有明顯的溫帶親緣性,但群落分布的優(yōu)勢(shì)科主要還是以廣布性的薔薇科和北溫帶的毛茛科為主。毛茛科、罌粟科等為比較原始的第三紀(jì)的孑遺植物[29];菊科、蘭科等為高度進(jìn)化的科;也有在進(jìn)化中處于分化關(guān)鍵類(lèi)群的科如虎耳草科等。同時(shí)該區(qū)域單屬科較多(10科/屬),再次反映了該區(qū)植物區(qū)系組成較為復(fù)雜[30]。
2.1.3路域野生花卉植物屬分析。
2.1.3.1屬基本特征。共統(tǒng)計(jì)到33屬,含3種的屬有繡線菊屬(Spiraea),含2種的屬有沙參屬(Adenophora);單種屬共31個(gè),含31種,占總屬數(shù)的93.9%和總種數(shù)的86.1%。可見(jiàn),本區(qū)系屬的組成較為分散,以單種屬為主,植物組成復(fù)雜,物種多樣性較高。
2.1.3.2屬分布區(qū)類(lèi)型。茅荊壩保護(hù)區(qū)公路路域共計(jì)8種分布區(qū)類(lèi)型和3種變型(表4)。其中北溫帶分布最多,有12屬,占本區(qū)植物總屬數(shù)的36.4%,如翠雀屬(Delphinium)、烏頭屬(Aconitum)、類(lèi)葉升麻屬(Actaea)等;然后是舊世界溫帶分布5 屬,占此區(qū)植物總屬數(shù)的15.2%,如剪秋羅屬(Lychnis)、石竹屬(Dianthus)等;以下依次是世界分布(4屬,占12.1%)和東亞分布(3屬,占9.1%)。寡屬或單屬的有7個(gè)分布區(qū)。屬溫帶分布的共計(jì)有22屬,占總屬的66.7%,說(shuō)明該區(qū)野生花卉植物溫帶性質(zhì)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。牛玉璐等對(duì)茅荊壩自然保護(hù)區(qū)種子植物區(qū)系進(jìn)行研究表明,該植物區(qū)系具有顯著的溫帶性質(zhì)[30],與此次研究結(jié)論一致。
2.2公路路域保護(hù)植物茅荊壩自然保護(hù)區(qū)路域內(nèi)的綬草(Spiranthes sinensis)已被列入《瀕危野生動(dòng)植物物種國(guó)際貿(mào)易公約》(CITES)的附錄Ⅱ中,并被列入中國(guó)《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄(第二批)》中,為Ⅱ級(jí)保護(hù)植物。
3結(jié)論
(1)該茅荊壩自然保護(hù)區(qū)路域范圍內(nèi)共統(tǒng)計(jì)到野生花卉植物20科33屬36種,其中雙子葉植物18科31屬34種、單子葉植物2科2屬2種,野生花卉植物物種多樣性豐富,具有較大的景觀價(jià)值。含3種及以上的科共計(jì)4科11屬14種,分別占科、屬、種總數(shù)的20.0%、33.3%、38.9%;含2種和含1種的小科相對(duì)較多,有16科(22屬/22種),占總科數(shù)(屬數(shù)/種數(shù))的80.0%(66.7%/61.1%)。屬的組成較為分散,以單種屬為主,占總屬數(shù)的93.9%和總種數(shù)的86.1%。
(2)茅荊壩自然保護(hù)區(qū)路域野生花卉植物區(qū)系分布比較集中,溫帶性質(zhì)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),主要包括溫帶分布及世界分布區(qū)系,這也說(shuō)明了茅荊壩自然保護(hù)區(qū)屬于典型的溫帶和半濕潤(rùn)氣候。同時(shí),由于公路路域環(huán)境的特殊性,對(duì)路域范圍野生花卉的類(lèi)型和分布具有一定的選擇性,也在一定程度上影響了路域野生花卉植物區(qū)系分布。
(3)茅荊壩自然保護(hù)區(qū)路域有國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物1種,需要在公路建設(shè)時(shí)進(jìn)行重點(diǎn)移栽保護(hù)。
(4)茅荊壩自然保護(hù)區(qū)路域野生花卉植物區(qū)系的研究,對(duì)于深入認(rèn)識(shí)路域范圍野生花卉植物的特點(diǎn)和分布具有積極作用,進(jìn)而為開(kāi)展該區(qū)域野生植物資源的保護(hù)以及鄉(xiāng)土植物公路景觀綠化利用等后繼研究奠定了理論基礎(chǔ)。
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