四川察青松多白唇鹿国家级自然保护区草本植物区系分析
2015-02-27刘志斌彭克忠郑天才四川省甘孜州林业科学研究所四川康定6600四川省白玉县林业局四川白玉6750
刘志斌,伍 杰,彭克忠,刘 韩,郑天才(.四川省甘孜州林业科学研究所,四川康定6600;.四川省白玉县林业局,四川白玉6750)
察青松多白唇鹿国家级自然保护区(以下简称察青松多保护区)位于四川省甘孜藏族自治州白玉县境内,地处青藏高原东南缘,是青藏高原向四川盆地和云贵高原的过渡地带,地理位置为 99°11'11.4″~99°42'41.4″E,30°35'47.4″~31°54'25.2″N。区内沟河众多,地形复杂,海拔相对高差大,气候多样,森林植被保存完整,是一个特殊的生态地理区域,生物资源多样性特征十分显著。主要保护对象为以白唇鹿为主的珍稀野生动物及其栖息地和良好的自然生态环境及多样的自然生态系统,南北长54.8 km,东西宽50.1 km,总面积143 682.6 hm2。
一定区域内具有的植物区系现状、组成和特点,是该区域自然历史条件下演化和现实各种环境要素综合作用的表现,而种子植物是构成森林生态系统的主体,也是分析环境、评价工程影响、研究对策的重要依据。种子植物区系的地理成分是以“属”为单位,因为植物在分类学上同一个属中所包含的种常具有同一起源和相似的进化趋势,属的分类学特征也相对稳定,占有比较稳定的分布区,同时在其进化过程中,随着地理环境的变化而发生分异,具有明显的地域差异,因而属比种更能够具体地反映植物区系的系统发育、进化分异情况及地理特征[1]。
1 草本植物种类组成
经调查,察青松多保护区草本种子植物共有56科246属618种(包括亚种、变种和变型)。
2 草本植物区系分析
2.1 科的组成分析 根据各科所含种数的多少可分为5级,单种科有15科,寡种科(含2~9个种)有20科,中等科(含10~19个种)有9科,较大科(含20~49个种)有10科,大科(含50个种以上)有2科。其中单种、寡种、中等科占总科数的78.57%,占总属、种数的36.99%和32.52%,而较大、大科仅占总科数的21.43%,却占总属、种数的63.01%和67.48%,显然这些含20种以上的科是该区域区系的优势种。较大、大科有12科,即伞形科(Umbelliferae,16属20种)、百合科(Liliaceae,9 属 22 种)、龙胆科(Gentianaceae,7属24种)、豆科(Fabaceae、Leguminosae、8 属 23 种)、石竹科(Caryophyllaceae,9 属25 种)、十字花科(Cruciferae,15 属 25种)、蓼科(Polygonaceae,5 属 27 种)、唇形科(Lamiaceae、Labiatae、15属28 种)、玄参科(Scrophulariaceae,10 属 33 种)、禾本科(Poaceae、Gramineae,16 属 38 种)、毛茛科(Ranunculaceae,15 属 51 种)、菊科(Asteraceae、Compositae,30 属 101种)。从这些科的分布范围来看,蓼科、龙胆科、禾本科均为世界分布[2],在该区系中主要分布的是北温带属,有石竹科、毛茛科、罂粟科(Papaveraceae)、十字花科、虎耳草科(Saxifragaceae)、伞形科、报春花科(Primulaceae)、玄参科、菊科、莎草科(Cyperaceae)、百合科、兰科等。中国特有植物主要有毛茛科、伞形科、紫草科(Boraginaceae)等科的部分属[3]。
2.2 属的组成分析 按照属的大小可以分为5级,单种属有142属,寡种属(含2~5个种)有73属,中等属(含6~10个种)有25属,较大属(含11~20个种)有6属,无大属(含21种以上)。其中单种、寡种属共计215属341种,占总属数的87.40%,占总种数的55.18%;中等属有25属186种,占总属数的10.16%,占总种数30.10%;较大属有6属91种,占总属数的2.44%,占总种数的14.72%。在较大属中主要有蓼属(Polygonum)、龙胆属(Gentiana)为世界分布,紫堇属(Corydalis)、马先蒿属(Pedicularis)、蒿属(Artemisia)、风毛菊属(Saussurea)为北温带分布。
2.3 属的分布区类型 根据吴征镒教授多年的研究,将我国种子植物属的分布归纳为15个类型[2]。根据上述理论,可将察青松多保护区草本种子植物56科246属618种(包括亚种、变种和变型)分为15个分布区类型(表1)。
表1 察青松多保护区草本种子植物属的分布类型
其中,北温带分布属最多,共99属321种,占总属数的40.24%,占总种数的51.94%;其次为世界分布,共35属127种,占总属数的14.23%,占总种数的20.55%;再次为东亚分布,为31属48种,占总属数的12.60%、占总种数的7.77%。
(1)世界分布。在察青松多保护区草本植物中,世界分布有35属127种,归24科,分别占总属数的14.23%,占总种数的20.55%,主要有蓼属、龙胆属、早熟禾属(Poa)、毛茛属(Ranunculus)、苔草属(Carex)、黄芪属(Astragalus)、老鹳草属(Geranium)、鼠尾草属(Salvia)、碎米荠属(Cardamine)等(表2)。
表2 世界分布属统计
(2)泛热带分布。在察青松多保护区草本植物中,泛热带分布属有10属14种,归9科,分别占总属数的4.07%、占总种数的2.27%,主要有大戟属(Euphorbia)、凤仙花(Impatiens)、牛膝属(Achyranthes)、苦草属(Vallisneria)、三芒草属(Aristida)等(表3)。
表3 泛热带分布属统计
(3)热带亚洲和热带美洲间断分布。在察青松多保护区草本植物中,热带亚洲和热带美洲间断分布属仅1属1种,分别占总属数的0.41%、占总种数的0.16%,为紫草科砂引草属(Messerschmidia)。
(4)旧世界热带分布。在察青松多保护区草本植物中,旧世界热带分布属有2属2种,归2科,分别占总属数的0.81%、占总种数的0.32%,为百蕊草属(Thesium)和天门冬属(Asparagus)。
(5)热带亚洲至热带大洋洲分布。在察青松多保护区草本植物中,热带亚洲至热带大洋洲分布属仅1属1种,分别占总属数的0.41%、占总种数的0.16%,为玄参科通泉草属(Mazus)。
(6)热带亚洲至热带非洲分布。在察青松多保护区草本植物中,热带亚洲至热带非洲分布属有3属4种,归2科,分别占总属数的1.22%、占总种数的0.65%,主要有蝎子草属(Girardinia)、大丁草属(Gerbera)和六棱菊属(Laggera)。
(7)热带亚洲(印度~马来西亚)分布。在察青松多保护区草本植物中,热带亚洲(印度~马来西亚)分布属有2属2种,归2科,分别占总属数的0.81%、占总种数的0.32%,为杯菊属(Cyathocline)和犁头尖属(Typhonium)。
(8)北温带分布。在察青松多保护区草本植物中,北温带分布属有99属321种,归31科,分别占总属数的40.24%、占总种数的51.94%,主要有马先蒿属、蒿属、风毛菊属、紫堇属、蝇子草属(Silene)、翠雀属(Delphinium)、唐松草属(Thalictrum)、葶苈属(Draba)、委陵菜属(Potentilla)、点地梅属(Androsace)、景天属(Sedum)、蒲公英属(Taraxacum)、香青属(Anaphalis)、紫菀属(Aster)、火绒草属(Leontopodium)等(表4)。
表4 北温带分布属统计
(9)东亚和北美洲间断分布。在察青松多保护区草本植物中,东亚和北美洲间断分布属有6属10种,归6科,分别占总属数的2.44%、占总种数的1.62%,主要有黄华属(Thermopsis)、龙头草属(Meehania)、莛子藨属(Triosteum)等(表5)。
表5 东亚和北美洲间断分布属统计
(10)旧世界温带分布。在察青松多保护区草本植物中,旧世界温带分布属有28属47种,归16科,分别占总属数的11.38%、占总种数的7.61%,主要有筋骨草属(Ajuga)、橐吾属(Ligularia)、刺续断属(Morina)、荆芥属(Nepeta)、沙参属(Adenophora)、鹅观草属(Roegneria)、苜蓿属(Medicago)、糙苏属(Phlomis)等(表6)。
表6 旧世界温带分布属统计
(11)温带亚洲分布。在察青松多保护区草本植物中,温带亚洲分布属有8属19种,归8科,分别占总属数的3.25%、占总种数的3.07%,主要有米口袋属(Gueldenstaedtia)、大黄属(Rheum)、亚菊属(Ajania)、细柄茅属(Ptilagrostis)、鸦跖花属(Oxygraphis)、附地菜属(Trigonotis)等(表7)。
表7 温带亚洲分布属统计
(12)地中海区、西亚至中亚分布。在察青松多保护区草本植物中,地中海区、西亚至中亚分布属有4属4种,归3科,分别占总属数的1.63%、占总种数的0.65%,主要有薄蒴草属(Lepyrodiclis)、糖芥属(Erysimum)、四棱荠属(Goldbachia)等(表8)。
表8 地中海区、西亚至中亚分布属统计
(13)中亚分布。在察青松多保护区草本植物中,中亚分布属有5属7种,归4科,分别占总属数的2.03%、占总种数的1.13%,主要有角蒿属(Incarvillea)、拟耧斗菜属(Paraquilegia)、迷果芹属(Sphallerocarpus)等(表9)。
表9 中亚分布属统计
(14)东亚分布。在察青松多保护区草本植物中,东亚分布属有31属48种,归18科,分别占总属数的12.60%、占总种数的7.77%,主要有党参属(Codonopsis)、垂头菊属(Cremanthodium)、川木香属(Dolomiaea)、微孔草属(Microula)、厚喙菊属(Dubyaea)、狗娃花属(Heteropappus)、蜘蛛抱蛋属(Aspidistra)等(表10)。
表10 东亚分布属统计
(15)中国特有分布。在察青松多保护区草本植物中,中国特有分布属有11属11种,归7科,分别占总属数的4.47%、占总种数的1.79%,主要有黄三七属(Souliea)、蛇头荠属(Dipoma)、马蹄黄属(Spenceria)、小芹属(Sinocarum)、颈果草属(Metaeritrichium)、毛冠菊属(Nannoglottis)等(表11)。
表11 中国特有分布属统计
2.4 草本植物区系的基本特点
2.4.1 组成丰富。察青松多保护区草本植物区系组成有56科246属618种(亚种、变种、变型),分别占甘孜州被子植物科属种的35.90%、26.97%和13.08%[4],占四川被子植物科属种的29.79%、16.48%和6.21%[5]。平均每科11.03种,20种(含20种)以上的有12科417种,占总科数的21.43%,占总种数的67.48%;20种以下的科有44科201种,占总科数的78.57%,占总种数的32.52%。由此可见,察青松多保护区草本植物主要集中于20种以上的科,这些不到30%的科数却占近70%的种数,绝大部分是北温带分布的科。
察青松多保护区草本植物丰富的另一个特点是科多属少,平均每科4.39属,具有10属以上的有紫草科(11属)、十字花科(15 属)、伞形科(16 属)、菊科(Compositae,30 属)等7科;6~10属的有蔷薇科(6属)、龙胆科(7属)、兰科(8属)、石竹科(9属)、玄参科(10属)等7科;2~5属的有报春花科(3属)、桔梗科(4属)、蓼科(5属)等15科;1属的有檀香科、瑞香科、车前科等27科。
察青松多保护区草本植物丰富还有一个特点是属多种少,平均每属2.51种,属的种类分布不均,10种以上的有蓼属(19种)、马先蒿属(18种)、蒿属(15种)、龙胆属(14种)、风毛菊属(13种)、紫堇属(12种)等6属91种,占总属数的2.44%,占总种数的14.72%;6~10个种的有蝇子草属(10种)、早熟禾属(10种)、毛茛属(9种)、苔草属(9种)、翠雀属(8种)等25属186种,占总属数的10.16%,占总种数的30.10%;6种以下的有报春花属(Primula,5种)、老鹳草属(4种)、大黄属(3种)、银莲花属(Anemone,2种)、百蕊草属(1种)等215属341种,占总属数的87.40%,占总种数的55.18%。
2.4.2 地理成分复杂。中国种子植物有3 116属,划分为15个分布区类型[2]。察青松多保护区草本植物有246属,同样划分为15个分布区类型,其中北温带分布最多,有99属321种;其次为世界分布,有35属127种;再次为东亚分布,有31属48种;之后依次为旧世界温带分布(28属47种),中国特有(11属11种),泛热带分布(10属14种),温带亚洲分布(8属19种),最少为热带亚洲和热带美洲间断分布、热带亚洲至热带大洋洲分布,仅1属1种。由此可见,察青松多保护区草本植物地理成分复杂。
2.4.3 起源古老及单种的科属较多。由于察青松多保护区地处青藏高原东南缘,复杂多样的地理环境和自然历史条件,使许多起源古老的植物得以生存和繁衍[6],起源于白垩纪初期至晚期的主要有毛茛科、五加科(Araliaceae)、小檗科(Berberidaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、豆科、莎草科、天南星科(Araceae)等植物。
单种属主要有狗筋蔓属(Cucubalus)、牛繁缕属(Malachium)、星叶草属(Circaeaster)、黄三七属(Souliea)、桃儿七属(Sinopodophyllum)、狼毒属(Stellera)、迷果芹属、长蕊斑种草属(Antiotrema)、颈果草属、独一味属(Lamiophlomis)、鞭打绣球属(Hemiphragma)等。
2.4.4 特有种较多。察青松多保护区草本植物种类中仅分布于四川的有狭舌毛冠菊(Nannoglottis gynura);仅分布于四川、云南、西藏的有蛇头荠(Dipoma iberideum)、黄总花草(Spenceria ramalana)、蕨叶小芹(Sinocarum filicinum)、颈果草(Metaeritrichium microuloides)、重羽菊(Diplazoptilon picridifolium)等;仅分布于中国的有长果升麻(Souliea vaginata)、高山豆(Tibetia himalaica)、宽叶羌活(Notopterygium forbesii)、长蕊斑种草(Antiotrema dunnianum)、盾果草(Thyrocarpus sampsonii)等种。
3 结论
察青松多保护区草本种子植物种类丰富,据统计分析,草本种子植物有56科246属618种(包括亚种、变种和变型),其中50种以上的科有毛茛科和菊科,其次依次为禾本科、玄参科、唇形科和蓼科等,而绝大部分是单种、寡种、中等科。草本种子植物区系除组成丰富、地理成分复杂外,还具有起源古老及单种的科属、特有种较多等特点,因此,该保护区是甘孜州乃至横断山区种子植物区系的重要组成之一。
[1]中国科学院(中国自然地理)编委会.中国自然地理(植物地理.上册)[M].北京:科学出版社,1983.
[2]吴征镒.中国种子植物属的分布区类型[J].云南植物研究,1991(SⅣ):1-139.
[3]李锡文.中国种子植物区系统计分析[J].云南植物研究,1996(4):363-384.
[4]贺家仁,刘志斌.甘孜州高等植物[M].成都:四川科学技术出版社,2008.
[5]四川植被协作组.四川植被[M].成都:四川人民出版社,1980.
[6]绵阳师范学院生命科学与技术学院,四川察青松多白唇鹿自然保护区管理处.四川察青松多白唇鹿自然保护区动植物资源科学考察报告[R].2011.