内蒙古大兴安岭北部原始林区植物区系及区系地理成分研究

谢振光

(内蒙古大兴安岭森林调查规划院,内蒙古 牙克石 022150)

内蒙古大兴安岭北部原始林区植物区系及区系地理成分研究

谢振光

(内蒙古大兴安岭森林调查规划院,内蒙古 牙克石 022150)

运用植物地理学方法,结合野外调查及历年文献资料,对内蒙古大兴安岭北部原始林区植物区系组成和地理成分进行统计分析。结果表明:1) 内蒙古大兴安岭北部原始林区共有维管束植物92科373属1 062种(含变种、变型),其中被子植物的科属种分别占维管束植物科属种的84.78%,93.57%,95.76%,在数量上占绝对优势。在科的水平上,单种科和中小型科优势明显,占总科的82.50%；在属种的水平上,含20种以上的较大型科所含的属种数分别占总数的62.61%,68.69%,这些大科在本区植物区系组成中具有明显主导地位。2) 种科比(种/科)指标能较好地反映植物区系的分化强度,本区种科比为12.78。3) 植物区系地理成分多样性,以明显的温带性质为主,其属数占总属数的89.12%,热带分布属占总属数的5.78%,说明本区曾与热带区系有过联系。世界分布属占总属数的16.71%,显示了本区植物的普遍性,特有性程度较低。4) 本区共有国家级重点保护野生植物6种,大兴安岭特有植物3种。

植物区系；内蒙古大兴安岭北部原始林区；地理成分

内蒙古大兴安岭北部原始林区,是中国保存最完好、唯一集中连片、面积最大未开发的原始森林；是大兴安岭山脊的最北端,地处寒温型明亮针叶林带；是欧亚针叶林区的东西伯利亚泰加林区向南延伸到我国境内的一部分；是松嫩平原、呼伦贝尔草原、东北粮食主产区的天然生态屏障；是大兴安岭的起点,黑龙江的源头,蒙古、鄂伦春、鄂温克等中国北方少数民族的发祥地。这片森林生态功能区保留了原始森林景观和原生性动植物资源,在涵养水源、保育土壤、汇碳释氧、净化环境、保护生物多样性、减少温室气体总量、减缓气候变暖等方面发挥着巨大的、不可替代的生态平衡作用,被誉为“北国璞玉”。

1984年,内蒙古大兴安岭森林调查规划院的调查人员首次进入这片原始林区,除对区内森林资源进行调查外,还展开了植被专项调查,采集了少量常见的野生植物标本。之后,又多次深入调查并采集了大量野生植物标本,积累了丰富的植被调查资料。特别是2013—2014年在此区建设国家森林公园的前期考察中,对本区野生植物资源进行了较详细的专项调查,取得了大量珍贵野生植物资源调查基础资料。本文以2013—2014年的调查资料为基础,探讨内蒙古大兴安岭北部原始林区植物区系组成及地理成分特点,以期为申报国家森林公园,保护植物多样性,提供可靠的基础数据。

1 研究区域概况

内蒙古大兴安岭北部原始林区位于内蒙古大兴安岭山脉北部西北坡、中俄界河——额尔古纳河右岸,林业区划上包括奇乾、乌玛、永安山3个林业局,行政上隶属于内蒙古自治区额尔古纳市与根河市。林区:地理坐标为东经120°01′20″～121°48′37″,北纬52°01′42″～53°20′00″；东西宽约120 km,南北长约140 km；南与莫尔道嘎、满归林业局接壤,西、北以额尔古纳河与俄罗斯为界,东与黑龙江省漠河县毗邻；总面积为94.77万 hm2,森林覆被率95.38%。

林区地貌为中、低山,地形起伏,主岭呈东北—西南走向,由北向南逐渐升高,相对高差较大,最高海拔1 352.4 m,最低海拔301 m。海拔高一般为500～900 m；坡度一般为5～20°。

林区属寒温带大陆性季风气候,冬季严寒而漫长,夏季凉爽且多雨,四季和昼夜温差大,年平均气温-5.5℃,极端最低气温-49.6℃(1月),极端最高气温35.4℃(7月),无霜期不足90 d,年平均降水量450～550 mm,年蒸发量890.7 mm。

2 研究方法

植物区系是指某一地区,或者是某一时期,某一分类群,某类植被等所有植物种类的总称,它是植物界在一定自然地理环境条件下,特别是自然历史条件下综合作用长期发展演化的结果。本研究以内蒙古大兴安岭森林调查规划院2013—2014年野生植物资源专项调查资料为基础,参考历年本区植被调查成果及文献资料,依据《内蒙古植物志》[1]、《东北植物检索表》[2]、《东北草本植物志》[3]、《内蒙古植被》[4]、《内蒙古维管植物分类及区系生态地理分布》[5]等,对本区植物科属种进行统计分析；采用《中国种子植物属的分布区类型》[6]及《中国东北种子植物种的分布区类型》[7]对属种二级地理成分进行分析。

植被调查是采用样线(路线)调查和样地调查相结合的方法进行。乔木林样地面积为400 m2(20 m×20 m),在样地中心及对角线四角分别作5个1 m×1 m 的小样方；灌木类型样地面积为25 m2(5 m×5 m)；草本类型样方面积为1 m2(1 m×1 m)。调查以上各样地(样方)内植物种类。

为了研究本区植物种类生境及分布情况,根据本区植被类型分布情况,共设置调查样线30条,路线调查距离500 km。乔木林类型样地78块,灌木林样方30块,沼泽类型样方30块,草甸类型样方30块,南坡荒地(草甸草原)类型样方50块,岩石裸露地带样方10块。

3 结果与分析

3.1 植物区系组成分析

通过调查统计及参考文献资料分析,本区共有维管束植物92科373属1 062种(含变种、变型)。其中:蕨类植物12科20属40种,裸子植物2科4属5种,被子植物78科349属1 017种。被子植物科属种分别占维管束植物科属种的84.78%,93.57%,95.76%。在数量上占绝对优势。其次是蕨类植物,最少是裸子植物(表1)。

表1 内蒙古大兴安岭北部原始林区维管束植物科属种统计表

3.2 种子植物科的多样性

在本区种子植物80科的组成中:最大科是菊科,共有植物40属137种,分别占种子植物属种的11.33%,13.40%；其它大科有毛茛科(16属74种)、莎草科(8属73种)、禾本科(34属71种)、蔷薇科(20属64种)(表2)。

表2 内蒙古大兴安岭北部原始林区种子植物科多样性统计表

注：A,B,C 分别表示科数、属数、种数占总科数、属数、种数的比值。

3.3 种子植物属的多样性

在本区种子植物353属的组成中,含植物种类最多的属是苔草属,共有植物58种,占种子植物种数的5.68%,而属数仅占0.28%,其它主要属有蒿属(28种)、柳属(21种)、委陵菜属(19种)、堇菜属(18种)、风毛菊属(17种)、蓼属(16种)(表3)。

表3 内蒙古大兴安岭北部原始林区种子植物属的多样性数统计表

3.4 植物区系分化强度分析

植物区系的分化强度一定程度上能直观地反映出该区植物的多样性程度。对内蒙古大兴安岭北部原始林区植物区的分化强度进行分析,即用种数/科数、属数/科数和种数/属数等3个指标进行分析。比值越大,分化强度越大。通过数据统计分析,种数/科数、属数/科数和种数/属数比值分别为12.78,0.35,2.90。

3.5 植物区系地理成分分析

从植物地理学观点考虑,以“属”的分布区类型最宜,因为在分类学上同一个属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。因此,植物属比科能够更具体、更准确地反映植物系统发育过程中的进化分化情况和地理特性。

根据《中国种子植物属的分布区类型》[6]对大兴安岭北部原始林区种子植物属的分布区类型进行系统分析,可知,在北部原始林区共包含23个分布区类型(亚型)(表4),其种子植物与世界各地有着广泛的联系。

表4 内蒙古大兴安岭北部原始林区种子植物属的分布区类型(亚型)表

注：表中分布类型(亚型)号同《中国种子植物属的分布区类型》[6]一致；表中的世界分布属数为59。

从表4中可以看出,本区种子植物属的分布区类型的地理成分复杂,地理联系广泛。

本区种子植物总属数353个(加上世界分布属数),其中属于温带分布成分的属有262个,占本区种子植物总属数的74.22%,如除去世界分布属后(表4中“比例”数字均为除去世界分布属后所得),属于温带分布的成分则占余下的总属数的89.12%,占有绝对优势,这就更加确切地反映出本区植物组成的温带性质。

由表4可知:北温带分布的属有117个,占39.80%；旧世界温带分布的属有46个,占15.64%；东亚和北美洲间断分布的属13个,占4.42%；温带亚洲分布19个属,占6.46%；欧亚和南部非洲(有时也在大洋洲)间断分布也有5个属,占1.71%；欧亚和南美温带间断分布8个属,占2.72%；地中海区、西亚(或中亚)和东亚间断分布有3个属,占1.02%；地中海区至温带一热带亚洲、大洋洲和南美洲间断分布1属,占0.34%；环北极分布4个属,占1.36%；北极—高山分布3个属,占1.02%。

本区种子植物中属于世界分布成分的属有59属,占种子植物总属数的16.71%,显示了大兴安岭北部原始林区植物的普遍性,特有性程度较低。

本区种子植物中属热带分布成分的属有17个,占本区种子植物(不包括世界分布)总属数的5.78%。其中,泛热带分布的有6个属,占2.04%；旧世界热带分布3个属,占1.02%；热带亚洲(印度—马来西亚)分布有2个属,占0.68%；热带亚洲至热带非洲分布有3个属,占1.02%；热带亚洲至热带大洋洲分布1个属,占0.34%；热带亚洲、非洲(或东非、马达加斯加)和大洋洲间断分布1个属,占0.34%；热带亚洲、大洋洲(至新西兰)和中南美(或墨西哥)间断分布1个属,占0.34%。热带成分的出现,说明本区在植物区系的发生过程中,确曾与热带区系有过联系。

本区种子植物中属于中亚分布成分的属有4个,占本区种子植物(不包括世界分布)总属数的1.36%。中亚分布3个属,占1.02%；西亚至西喜马拉雅和西藏分布1个属,占0.34%。

本区种子植物中属于东亚分布成分的属有11个,占本区种子植物(不包括世界分布)总属数的3.74%。中亚和东亚分布成分的数量相对较少,说明本区有干旱成分的存在。

3.6 国家级重点保护野生植物

内蒙古大兴安岭北部原始林区,具有泛北极、北极高山、西伯利亚等生物区系的珍稀物种和遗传资源。

依据1999年国家林业局和农业部联合发布的《国家重点保护野生植物名录(第一批)》,及1987 年国务院环境保护委员会修订发布的《中国珍稀濒危保护植物名录》进行统计,本区共有国家级重点保护野生植物6种(表5)。

表5 内蒙古大兴安岭北部原始林区国家级保护植物名录

从表5中可以看出,野大豆种所在属是热带亚洲和热带大洋洲间断分布,余下的3种植物为温带分布,2种植物为世界分布,说明本区植物区系具有典型的温带性质。

3.7 大兴安岭特有植物

本区分布有3种大兴安岭特有种,即兴安翠雀花(Delphiniumhsinganense)、毛茛叶乌头(Aconitumranunculoides)、大兴安岭乌头(Aconitumdaxinganlinense)。

4 结论

1) 根据调查研究、统计分析,内蒙古大兴安岭北部原始林区共有维管束植物92科373属1 062种(含变种、变型)。其中,蕨类植物12科20属40种,裸子植物2科4属5种,被子植物78科349属1 017种。被子植物科属种分别占维管束植物科属种的84.78%,93.57%,95.76%,在数量上占绝对优势。其次是蕨类植物,最少是裸子植物。植物区系的分化强度较大,种数/科数比值为12.78。

2) 在科的水平上,单种科和中、小型科优势明显,占总科的82.50%。含20 种以上的较大型科和大型科虽只占总科数的17.50%,但其所含属数和种数却分别占总数的62.61% 和68.69%,在属种水平上,这些大科在内蒙古大兴安岭北部原始林区植物区系组成中具有明显的主导地位。

3) 从本区种子植物属的地理分布类型来看,温带性质的属数有262个,占总属数的74.22%,如除去世界分布属后,属于温带分布的成分则占余下的总属数的89.12%,占有绝对优势,这反映出本区植物组成的温带性质。热带分布属有17个,占总属数的5.78% (不包括世界分布)。热带成分的出现,说明本区在植物区系的发生过程中,确曾与热带区系有过联系。属于世界分布成分的属有59个,占种子植物总属数的16.71%,显示了大兴安岭北部原始林区植物的普遍性,特有性程度较低。属于东亚分布成分的属有11个,占本区种子植物(不包括世界分布)总属数的3.74%。中亚和东亚分布成分的数量相对较少,说明本区有干旱成分的存在。

4) 本区共有国家级重点保护野生植物6种,大兴安岭特有植物3种。

对内蒙古大兴安岭北部原始林区植物区系和区系地理成分进行分析,这对保护该地区植物多样性,维系其生态系统平衡,以及深入研究大兴安岭北部山地欧亚针叶林植物区,探究其物种间遗传关系,都具有重要的现实意义。

[1]内蒙古植物志编辑委员会.内蒙古植物志:1—5卷[M].呼和浩特:内蒙古人民出版社,1998；1990；1989；1993；1994.

[2]傅沛云.东北植物检索表[M].北京:科学出版社,1995.

[3]中国科学院沈阳生态应用研究所.东北草本植物志:1—12卷[M].科学出版社,1958；1958；1975；1980；1976；1977；1981；2005；2004；2004；1976；1998.

[4]中国科学院内蒙古宁夏综合考察队.内蒙古植被[M].北京:科学出版社,1985.

[5]赵一之.内蒙古维管植物分类及区系生态地理分布[M].呼和浩特:内蒙古大学出版社,2012.

[6]吴征镒.中国种子植物属的分布区类型[J].云南植物研究,1991(S4):1-139.

[7]傅佩云.中国东北部种子植物种的分布区类型[M].沈阳:东北大学出版社,2003.

Research on Original Forest Flora and Floristic Geographic Elements in the North Greater Hinggan Mountains of Inner Mongolia

XIE Zhenguang

(DaxinganlingForestInventoryandPlanningInstitute,Yakeshi022150,InnerMongolia,China)

With plant geography methods,combined with field investigation and historical documents,original forest area in north Greater Hinggan mountains in lnner Mongolia,floristic composition and geographical composition were analyzed.The results showed that:1) the Greater Hinggan mountains in lnner Mongolia have the original vascular plants of 92 families,373 genera and 1062 species(including varieties and forms),angiosperms accounted for 84.78%,93.57%,95.76%,of vascudle bundle plants in plots,the absolute advantage in number;in the division level,single section and small and medium-sized obvious advantages,accounting for 82.5% of the total families;on the relation between levels,including more than 20 kinds of larger families,the genera and species respectively accounted for 62.61% of the total 68.69%,these large families in floristic composition in this area has obvious dominance.2)The species/families indexes can well reflect the floristic intensity of differentiation,the kind of family was 12.78.3)Floristic geographical composition diversity with obvious temperate nature is given priority.The number of genera accounts for 89.12% of the total number of genera,genera number of tropical distribution accounts for 5.78% of the total number of genera of tropical distribution,which shows some linkage with tropical flora in this area,genera of the world distribution accounted for 16.71% of the total number of genera.This shows the universality of plants in this area.4) There are a total of 6 kinds of national key protectected wild plants in this area.In the Grester Hinggan Mountains there are three endemic species.

flora,Greater Hinggan Mountains in lnner Mongolia,north original forest region,geographical element

2016-11-21；

2017-02-14

谢振光(1959-),男,内蒙古牙克石人,高级经济师,主要从事林业经济管理与政策研究及森林资源调 查规划设计工作。Email:nmxzg@163.com

Q948

A

1002-6622(2017)02-0088-05

10.13466/j.cnki.lyzygl.2017.02.015