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        新疆北塔山地區(qū)木本植物區(qū)系特征

        2018-01-04 07:13:07李珊珊楊淑萍任杉杉徐文斌
        草業(yè)科學(xué) 2017年12期
        關(guān)鍵詞:木本植物分布區(qū)塔山

        李珊珊,楊淑萍,閻 平,任杉杉,徐文斌

        (1.石河子大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,新疆 石河子 832003;2.石河子大學(xué)師范學(xué)院,新疆 石河子 832003;3.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草地與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830052)

        新疆北塔山地區(qū)木本植物區(qū)系特征

        李珊珊1,楊淑萍2,閻 平1,任杉杉3,徐文斌1

        (1.石河子大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,新疆 石河子 832003;2.石河子大學(xué)師范學(xué)院,新疆 石河子 832003;3.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草地與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830052)

        通過(guò)對(duì)新疆北塔山地區(qū)實(shí)地考察和植物標(biāo)本的收集與鑒定發(fā)現(xiàn),該區(qū)共有木本植物21科41屬71種;其中,裸子植物3科3屬6種,被子植物18科38屬65種??频慕M成中,單種科有7科7種,含2~9種的寡種科有11科41種,中等科僅黎科1科15種;屬的組成中,單種屬24屬24種,含2~4種的寡種屬17屬47種。植物區(qū)系地理成分較復(fù)雜,在科級(jí)水平有5個(gè)分布類型3個(gè)變型,在屬級(jí)水平有6個(gè)分布類型及5個(gè)變型,以溫帶分布及其變型為主。

        形態(tài)分類學(xué);植物種類;植物保護(hù);資源利用;生態(tài)型;分布區(qū)類型;物種多樣性

        新疆北塔山地區(qū)地處青河縣南端、奇臺(tái)縣東北部、木壘和巴里坤縣的北端,是新疆準(zhǔn)噶爾盆地東端與蒙古國(guó)西南部的邊境界山,東西長(zhǎng)約350 km,南北寬30~55 km。據(jù)氣象資料顯示,該區(qū)年均氣溫2.4 ℃,無(wú)霜期 131 d,年均降水量164.7 mm,屬溫涼少雨氣候類型,因地表無(wú)常年性徑流,加之四周荒漠化氣候影響,該地區(qū)草原帶和荒漠帶特別發(fā)育,但帶內(nèi)植物種類不多,草層低矮,生物量低,植被垂直結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。該地區(qū)是生物多樣性研究的薄弱地區(qū),僅有一些植被[1]、牧草與草地營(yíng)養(yǎng)類型[2]、物種多樣性[3]等方面的初步研究資料,關(guān)于木本植物方面的調(diào)查與研究資料很少。而在實(shí)地考察時(shí)發(fā)現(xiàn),木本植物是該地區(qū)的主要建群種和優(yōu)勢(shì)種,如在北塔山的北坡有成片的西伯利亞落葉松,河谷邊也分布有成片的柔毛楊(Populuspilosa),而胡楊(Populuseuphratica)、梭梭(Haloxylonammodendron)、沙拐棗(Calligonummongolicum)等是山前荒漠帶的優(yōu)勢(shì)種,可見(jiàn)木本植物能較好表現(xiàn)該區(qū)系的特征。

        鑒于此,本研究整理并鑒定有關(guān)新疆北塔山地區(qū)木本植物標(biāo)本,并對(duì)其區(qū)系特點(diǎn)進(jìn)行初步分析,以期為該地區(qū)基礎(chǔ)植物學(xué)方面的研究提供新的資料,也為該區(qū)植物多樣性研究、生態(tài)環(huán)境建設(shè)、植物資源合理利用與保護(hù)提供有益的科學(xué)依據(jù)。

        1 研究方法

        于2012-2014年,對(duì)東起巴里坤縣老爺廟戈壁,西至奇臺(tái)縣北塔山烏拉斯臺(tái)的整個(gè)北塔山地區(qū),從4月底至10月初分季節(jié)集中進(jìn)行了多次實(shí)地考察,加之整理石河子大學(xué)植物標(biāo)本館尚存有2000年和2007年其它項(xiàng)目組在北塔山地區(qū)采集的約200號(hào)植物標(biāo)本。 借助《中國(guó)植物志》[4]、《新疆植物志》[5]、《內(nèi)蒙古植物志》[6]等書(shū)籍和相關(guān)學(xué)術(shù)論文[7-13],確定新疆北塔山地區(qū)木本植物名錄(暫略),并對(duì)其區(qū)系科屬種的組成特點(diǎn)和區(qū)系成分進(jìn)行系統(tǒng)的分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 新疆北塔山地區(qū)木本植物的基本組成特點(diǎn)

        研究表明,新疆北塔山地區(qū)共有木本植物21科41屬71種,其中裸子植物3科3屬6種,分別占該地區(qū)木本植物科、屬、種的14.29%、7.32%、8.45%;被子植物18科38屬65種,分別占該地區(qū)木本植物科、屬、種的85.71%、92.68%、91.55%,被子植物占優(yōu)勢(shì)。其中藜科是本區(qū)木本植物中最大的科(含15種),為該區(qū)系的優(yōu)勢(shì)科;木蓼屬(Atraphaxis)、沙拐棗屬(Calligonum)、鐵線蓮屬(Clematis)、薔薇屬(Rosa)和白刺屬(Nitraria)是該區(qū)含種數(shù)最多的屬,為該區(qū)木本植物的優(yōu)勢(shì)屬。

        依據(jù)《中國(guó)植被》[7]和吳征鎰等[8]中提出的生活型類型的劃分,該木本植物可分為喬木、灌木、半灌木3個(gè)生活類型,以灌木為主,共48種,占該地區(qū)植物總種數(shù)的67.61%;其次是半灌木19種,占總種數(shù)的26.76%,主要集中在藜科的鹽爪爪屬(Kalidium)、鹽節(jié)木屬(Halocnemum)、濱藜屬(Atriplex)、地膚屬(Kochia)、樟味藜屬(Camphorosma)、梭梭屬(Haloxylon)、假木賊屬(Anabasis)、合頭草屬(Sympegma)、戈壁藜屬(Iljinia),白花丹科的補(bǔ)血草屬(Limonium),夾竹桃科的白麻屬(Poacynum)、新塔花屬(Ziziphora)、神香草屬(Hyssopus)、紫菀木屬(Asterothamnus)、亞菊屬(Ajania)、喀什菊屬(Kaschgaria);喬木種類較少,共4種,占總種數(shù)的5.63%,但在植被組成中卻具有重要的地位,在該區(qū)針葉林帶分布有成片的西伯利亞落葉松(Larixsibirica),一定程度上可以稱為該地區(qū)的優(yōu)勢(shì)種,而胡楊也是荒漠區(qū)植被的重要組成者。

        2.2 新疆北塔山地區(qū)木本植物科屬組成成分

        2.2.1科的組成特點(diǎn) 對(duì)北塔山地區(qū)21科木本植物所含的種數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表1),結(jié)果顯示,單種科(僅1種)有7科,如松科(1屬/1種)、裸果木科(1屬/1種)、蒺藜科(1屬/1種)、白花丹科(1屬/1種)、旋花科(1屬/1種)、茄科(1屬/1種)和忍冬科(1屬/1種),占該地區(qū)木本植物總科數(shù)的33.33%、總種數(shù)11.11%;含2~9種的寡種科有13科(含41種),如柏科(1屬/2種)、夾竹桃科(1屬/2種)、麻黃科(1屬/3種)、毛茛科(1屬/4種)、白刺科(1屬/4種)、豆科(2屬/2種)、唇形科(2屬/2種)、虎耳草科(2屬/3種)、楊柳科(2屬/4種)、檉柳科(2屬/4種)、蓼科(2屬/8種)、菊科(3屬/3種)、薔薇科(3屬/8種),占該地區(qū)木本植物總科數(shù)的61.90%、總種數(shù)的65.08%;大于10種的中等科僅1科,即藜科(11屬/15種),占該地區(qū)木本植物總科數(shù)的4.76%、總種數(shù)23.81%。從屬的數(shù)量結(jié)構(gòu)上來(lái)看,該地區(qū)含屬數(shù)最多的是藜科,共11屬,占總屬數(shù)的26.83%,在該地區(qū)木本植物的屬級(jí)水平上占優(yōu)勢(shì);從種的數(shù)量結(jié)構(gòu)上來(lái)看,該地區(qū)含種數(shù)最多的科也是藜科,共15種,雖然科的比例不高,僅占到了該區(qū)木本植物總科數(shù)的4.76%,但種數(shù)卻占到了總種數(shù)的23.81%。單種科有7科,占到該區(qū)木本植物總科數(shù)的33.33%,而種數(shù)僅占到了總種數(shù)的11.11%。由此可見(jiàn),藜科無(wú)論是在屬級(jí)水平上還是在種級(jí)水平上都是該區(qū)系的優(yōu)勢(shì)科。但從群落分布上來(lái)看,在該區(qū)的針葉林帶和高山草甸帶分布有成片西伯利亞落葉松,一定程度上可以稱為該地區(qū)的優(yōu)勢(shì)種,而在山前平原帶和北塔山的東段,藜科的梭梭、戈壁藜(Iljiniaregelii)和廖科的沙拐棗等是荒漠區(qū)植被的優(yōu)勢(shì)種。

        表1 新疆北塔山地區(qū)木本植物科的組成Table 1 The composition of woody plant family on the Beita Mountain in Xinjiang

        2.2.2屬的組成特點(diǎn) 對(duì)北塔山地區(qū)41屬木本植物所含的種數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表2),結(jié)果顯示,單種屬(僅1種)共有24屬(落葉松屬Larix、鹽節(jié)木屬Halocnemum、濱藜屬Atriplex、地膚屬Kochia、樟味藜屬Camphorosma等),占該區(qū)木本植物總屬數(shù)的58.54%、總種數(shù)的33.80%,可見(jiàn)單種屬在該區(qū)木本植物中所占比例較高。寡種屬(2~4種)共有17屬47種,其中含2種植物的有9屬(圓柏屬Juniperus、楊屬Populus、柳屬Salix、鹽爪爪屬Kalidium、駝絨藜屬Geratoides、茶藨屬Rebis、琵琶柴屬Reaumuria、檉柳屬Tamarix、白麻屬Poacynum),占該區(qū)木本植物總屬數(shù)的21.95%、總種數(shù)的25.35%;含3種的植物有3屬(麻黃屬Ephedra、假木賊屬Anabasis和栒子屬Cotoneaster),占該區(qū)木本植物總屬數(shù)的7.32%、總種數(shù)的12.68%;含4種植物的有5屬(木蓼屬Atraphaxis、沙拐棗屬Calligonum、鐵線蓮屬Clematis、薔薇屬Rosa、白刺屬Nitraria),為該區(qū)的優(yōu)勢(shì)屬,占該區(qū)木本植物總屬數(shù)的12.19%、總種數(shù)的28.17%??梢钥闯?,該區(qū)系含1~2種的屬共有33屬42種,分別占該區(qū)總屬數(shù)、總種數(shù)的80.49%、59.15%,而含3~4種的屬共有8屬29種,分別占該區(qū)總屬數(shù)、總種數(shù)的19.51%、40.85%。因此,含1~2種的屬無(wú)論是在屬水平上還是在所含種數(shù)上都是該區(qū)木本植物屬水平數(shù)量結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)成分,也說(shuō)明了該區(qū)域的自然環(huán)境較為惡劣,多數(shù)屬僅含有1種或2種植物。

        2.3 新疆北塔山地區(qū)木本植物的區(qū)系地理成分

        2.3.1科級(jí)區(qū)系地理成分 根據(jù)吳征鎰等[8]關(guān)于中國(guó)種子植物科的分布區(qū)類型的劃分,新疆北塔山地區(qū)木本植物可劃分為5個(gè)分布區(qū)類型和3個(gè)分布區(qū)變型(表3)。其中,世界分布占總數(shù)的52.38%;泛熱帶分布占9.52%;將3、3-1、3-2和4歸于溫帶分布,占28.56%;地中海分布占9.52%。說(shuō)明在科的分布型中,以溫帶分布及其變型為主,與泛熱帶分布和地中海分布有一定聯(lián)系。

        2.3.2屬級(jí)區(qū)系地理成分 按照吳征鎰等[8]關(guān)于中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類型劃分方法,可將新疆北塔山地區(qū)木本植物屬劃分為6個(gè)分布區(qū)類型和5個(gè)分布區(qū)變型(表4)。

        1)世界廣布成分(Cosmopolitan type):本區(qū)木本植物中,為該分布型的有豬毛菜屬(Salsola)、鐵線蓮屬(Clematis)、補(bǔ)血草屬(Limonium)、茶藨屬(Rebis)、醋栗屬(Grossularia)、旋花屬(Convolvulus),占該區(qū)木本植物總屬數(shù)的14.63%。

        表2 新疆北塔山地區(qū)木本植物屬的組成Table 2 The composition of woody plant genus on the Beita Mountain in Xinjiang

        表3 新疆北塔山地區(qū)木本植物科的分布區(qū)類型Table 3 The familial area-types of woody plant on the Beita Mountain in Xinjiang

        表4 新疆北塔山地區(qū)木本植物屬的分布區(qū)類型Table 4 The generic area-types of woody plant on the Beita Mountain in Xinjiang

        2)北溫帶分布及其變型(North Temperate and variety type):該區(qū)木本植物屬于北溫帶分布及其變型的有12屬,占到總屬數(shù)的29.27%。其中北溫帶分布型有7屬(含13種),分別是落葉松屬(Larix)、圓柏屬(Juniperus)、楊屬(Populus)、繡線菊屬(Spiraea)、駝絨藜屬(Geratoides)、薔薇屬(Rosa)、忍冬屬(Lonicera),共占該區(qū)木本植物總屬數(shù)的17.07%;北溫帶和南溫帶間斷變型有4屬(5種),分別是柳屬(Salix)、濱藜屬(Atriplex)、地膚屬(Kochia)和枸杞屬(Lycium),占該區(qū)木本植物總屬數(shù)的9.76%;歐亞和南美洲溫帶間斷分布變型僅有麻黃屬(Ephedra),占該區(qū)木本植物總屬數(shù)的2.44%。

        3)舊世界溫帶(Old World Temperate=Temperate Eurasia):本區(qū)木本植物屬于舊世界溫帶分布及其變型的有4屬,占到總屬數(shù)的9.76%。其中舊世界溫帶分布型的有3屬(6種),分別是樟味藜屬(Camphorosma)、栒子屬(Cotoneaster)、檉柳屬(Tamarix),占該區(qū)木本植物總屬數(shù)的7.32%;地中海區(qū),西亞(或中亞)和東亞間斷分布變型僅有木蓼屬(Atraphaxis),占該區(qū)木本植物總屬數(shù)的2.44%。

        4)溫帶亞洲(Temp Asia):該分布區(qū)類型指的是那些主要局限于亞洲溫帶地區(qū)的屬。該區(qū)系屬于這一類型的有 2屬,錦雞兒屬(Caragana)和亞菊屬(Ajania)。

        5)地中海區(qū)、西亞至中亞(Mediterranea,W.Asia to C.Asia):本區(qū)木本植物屬于地中海區(qū)、西亞至中亞分布及其變型的有11屬,占到總屬數(shù)的26.83%。其中地中海區(qū)、西亞至中亞分布型的有10屬(含17種),分別為沙拐棗屬(Calligonum)、鹽爪爪屬(Kalidium)、鹽節(jié)木屬(Halocnemum)、梭梭屬(Haloxylon)等,共占該區(qū)木本植物總屬數(shù)的24.39%;地中海區(qū)至溫帶-熱帶亞洲,大洋洲和/或北美南部至南美洲間斷分布變型僅有白刺屬(Nitraria),占該區(qū)豆科總屬數(shù)的2.44%。

        6)中亞(Central Asia):該分布區(qū)類型為中亞特有。本區(qū)木本植物屬于中亞分布及其變型的有6屬,占到總屬數(shù)的14.63%。其中中亞分布型有3屬(含4種),木霸王屬(Sarcozygium)、白麻屬(Poacynum)和紫菀木屬(Asterothamnus),占該區(qū)木本植物總屬數(shù)的7.32%;中亞?wèn)|部分布變型有3屬(含3種),合頭草屬(Sympegma)、戈壁藜屬(Iljinia)和喀什菊屬(Kaschgaria),占該區(qū)木本植物總屬數(shù)的7.32%。

        新疆北塔山地區(qū)木本植物區(qū)系中溫帶及含溫帶分布的屬有18屬,占總屬數(shù)的43.93%,其次是地中海區(qū)、西亞至中亞分布及其類型的屬有11屬,占總屬數(shù)的26.83%,中亞分布及其變型的屬有6屬,占總屬數(shù)的14.64%。說(shuō)明,該地區(qū)木本植物區(qū)系地理成分溫帶性質(zhì)明顯,與北溫帶分布及其變型聯(lián)系最緊密,與地中海區(qū)、西亞至中亞分布及其變型聯(lián)系較為緊密。

        3 討論與結(jié)論

        新疆北塔山地區(qū)木本植物共計(jì)21科41屬71種;其中裸子植物3科3屬6種,分別占該地區(qū)木本植物科、屬、種的14.29%、7.32%、8.45%;被子植物18科38屬65種,分別占該地區(qū)木本植物科、屬、種的85.71%、92.68%、91.55%,被子植物占優(yōu)勢(shì)。

        本區(qū)科級(jí)水平上種的數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,單種科有7科,寡種科有11科,中等科僅1科(藜科)。該區(qū)含屬數(shù)最多的是藜科,共11屬,且含種數(shù)最多的科也是藜科,共15種。雖然科的比例不高,僅占到了該區(qū)木本植物總科數(shù)的4.76%,但種數(shù)卻占到了總種數(shù)的21.13%。由此可見(jiàn),藜科無(wú)論是在屬級(jí)水平上還是在種級(jí)水平上都是該區(qū)系的優(yōu)勢(shì)科。屬級(jí)水平上的分析表明,該區(qū)木本植物單種屬占的比例較高,說(shuō)明了該區(qū)域的自然環(huán)境較為惡劣,多數(shù)屬僅含有1種或2種植物。

        該區(qū)木本植物區(qū)系分析表明,從科的分布區(qū)類型來(lái)看,本區(qū)含有5個(gè)分布區(qū)類型和3個(gè)分布區(qū)變型,以溫帶分布及其變型為主,與泛熱帶分布和地中海分布有一定聯(lián)系。從屬的分布區(qū)類型來(lái)看,本區(qū)含有6個(gè)分布區(qū)類型5個(gè)變型,溫帶性質(zhì)明顯,與地中海區(qū)、西亞至中亞分布及其變型較為緊密。無(wú)論是從木本植物科的分布區(qū)類型來(lái)看,還是從屬的分布區(qū)類型來(lái)看,該區(qū)系溫帶性質(zhì)明顯,也與其所處溫帶地理位置相一致。

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        Shi J,Han T H,Jin J M,Lan X,Liang Y L,Deng S Y,Chen B J.Study on the fern flora in grassland of Gansu.Pratacultural Science,2016,33(9):1696-1701.(in Chinese)

        [13] 許金鳳,馬紅梅,張建全,柴琦.蘭州南北兩山種子植物區(qū)系.草業(yè)科學(xué),2016,33(3):408-423.

        Xu J F,Ma H M,Zhang J Q,Chai Q.The flora characteristic of seed plants in the Southern and Northern Mountains of Lanzhou.Pratacultural Science,2016,33(3):408-423.(in Chinese)

        FloristiccharacteristicsofwoodyplantsintheBeitaMountainofXinjiang

        Li Shan-shan1, Yang Shu-ping2, Yan Ping1, Ren Shan-shan3, Xu Wen-bin1

        (1.College of Life Science, Shihezi University, Shihezi 832003, Xinjiang, China; 2.Normal College, Shihezi University, Shihezi 832003, Xinjiang, China;3.College of Grassland and Environment Sciences, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, Xinjiang, China)

        This study aimed to collect and identify the flora of Beita Mountain in Xinjiang. The research showed that there are 71 species of woody plants belonging to 41 genera in 21 families in this area, including 6 species of gymno-species belonging to 3 genera in 3 families and 65 species of angiosperms belonging to 38 genera in 18 families. Among the families, 7 families were each represented by a single species, while 11 families were each represented by 2~9 species, and the family Chenopodiaceae was represented by 15 species. Among the genera, 24 genera were each represented by a single species, while 17 genera were each represented by 2~4 species. The geographical distribution of the flora in this area is complex, exhibiting 5 distributional types and 3 subtypes at the genera level that mainly corresponded to variants of temperate floral distributions.

        morphological taxonomy; plant species; plant protection; resource utilisation; ecotype; distributional types; species diversity

        Yan Ping E-mail:yanpzhw@sina.com

        10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0060

        李珊珊,楊淑萍,閻平,任杉杉,徐文斌.新疆北塔山地區(qū)木本植物區(qū)系特征.草業(yè)科學(xué),2017,34(12):2464-2469.

        Li S S,Yang S P,Yan P,Ren S S,Xu W B.Floristic characteristics of woody plants in the Beita Mountain of Xinjiang.Pratacultural Science,2017,34(12):2464-2469.

        Q948.15+6

        A

        1001-0629(2017)12-2464-06

        2017-02-10接受日期2017-05-12

        國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31200156)

        李珊珊(1991-),女,江蘇贛榆人,在讀碩士生,主要從事植物分類學(xué)研究。E-mail:710515337@qq.com

        閻平(1962-),男,山西方山人,教授,本科,主要從事植物分類與資源植物研究。E-mail:yanpzhw@sina.com

        (責(zé)任編輯 武艷培)

        更正

        本刊2017年第11期目錄第2面封面照片說(shuō)明與封面照片不符,現(xiàn)更正為:苧麻性喜溫帶和亞熱帶氣候,是適于我國(guó)南方種植的優(yōu)質(zhì)蛋白牧草。封面照片為飼用苧麻放牧肉鵝的田間照片,本期作者陳繼康等(PP:2174-2181)以不同氮效率基因型苧麻為研究對(duì)象,設(shè)置不同氮素水平處理,研究了不同基因型間苧麻根系形態(tài)和根系活力的變化特征,揭示了苧麻氮高效機(jī)理。

        特此說(shuō)明!

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