内蒙古珍稀濒危植物及其区系研究

刘哲荣，刘果厚，高润宏

(内蒙古农业大学 草原与资源环境学院，呼和浩特010019)

生物多样性是人类赖以生存及发展的物质基础。对珍稀濒危植物的保护是生物多样性保护的重要内容，也是衡量生物多样性保护工作成效的重要指标[1]。应对与日俱增的物种灭绝，制定珍稀濒危植物保护名录，将有限的资源及力量集中在最具保护价值的物种上，是物种多样性保护的迫切任务，也是生物多样性保护的重要策略[2]。世界自然保护联盟(IUCN)自 1966 年开始出版修订了一系列物种红色名录[3]。中国也先后公布了一系列国家级植物保护名录[4-8]。为更好地保护植物资源，一些地方政府随之出台了珍稀濒危及重点保护植物名录[9-11]。内蒙古属于中国生物多样性的关键地区之一，位于亚洲中部干旱区，其生态系统和生物类别丰富而古老，地带性分异复杂[12]，使得地区植物多样性保护尤为重要。因此，制定该地区珍稀濒危保护植物名录是区域植物多样性保护的关键。内蒙古自治区于1989年以来发布了《内蒙古珍稀濒危保护植物名录》等植物名录[13-16]。另外，一些学者对内蒙古属于国家级重点保护植物进行了研究[17-18]。分析已有的植物名录，发现其侧重点、评价标准不一，一些数量稀少、分布区域狭窄，以及具有重要经济、科研、文化价值的物种仍未被评估或数据缺乏，同时随着《FloraofChina》[19]的问世，一些植物拉丁名、科属归属的修订以及地理分布的变化等问题需要考证。基于以上问题，本研究通过充分收集文献资料、科研报告以及内蒙古属于国家级与自治区级各种珍贵、稀有、濒危植物名录，建立内蒙古珍稀濒危植物名录，通过野外实地考察，对其地理分布区系类型及特征等进行研究，以期为内蒙古野生植物资源的保护和合理有效地利用提供科学的理论依据与参考。

1 研究区概况

内蒙古总面积118万km2，由东北向西南呈狭长形位于中国北部边疆。平均海拔1 000 m左右。地貌以高原为主体，其次有众多河流、山脉、沙漠和平原。属温带大陆性气候，年降水量50～450 mm，降水量少而不匀，由东北向西南递减。蒸发量大部分地区都高于1 200 mm，年太阳辐射量从东北向西南递增，年平均气温为0～8 ℃，气温年差平均在34～36 ℃，日差平均为12～16 ℃。日照充足，光能资源丰富，大部分地区年日照时数都大于2 700 h。从东北到西南，土壤带依次为黑土壤、暗棕壤、黑钙土、栗钙土、棕壤土、黑垆土、灰钙土、风沙土和灰棕漠土地带。植被地带以草原和荒漠为主。从东北到西南依次为寒温型针叶林带、中温和暖温型阔叶林带、中温和暖温型草原带及暖温型荒漠带。

2 研究方法

2.1 内蒙古珍稀濒危植物的确定

2.1.1数据来源与处理通过查阅《中国珍稀濒危保护植物名录》(1987)、《中国植物红皮书》(1991)、《国家重点保护野生植物名录(第一批)》(1999)、《中国物种红色名录》(2004)受威胁种、《中国生物多样性红色名录——高等植物卷(2013)》受威胁种、《内蒙古珍稀濒危保护植物名录》(1989)、《内蒙古珍稀濒危植物图谱》(1992)[4-8,13-14]，同时系统收集、整理不同学者对内蒙古珍贵稀有濒危植物相关文献资料的研究成果及数据，通过野外实地调查和标本采集，结合内蒙古各大高校馆藏标本信息和近年来野外实地调查与标本采集信息，以及各网络标本数据平台，参考《FloraofChina》《中国植物志》和《内蒙古植物志》[19-21]，对内蒙古分布的各类珍贵稀有濒危及重点保护植物进行全面系统地整理、归纳、修订，建立内蒙古珍稀濒危植物数据库，编制《内蒙古珍稀濒危植物名录》。

2.1.2野外调查2011年7月～2015年8月野外实地调查内蒙古珍稀濒危植物。调查地点涉及内蒙古全区，包括各级行政盟市的自然保护区以及天然草地和荒漠。

根据目的物种所在不同样地以及不同生境条件，调查乔木、灌木、草本时，分别设置乔木及大灌木样方(面积 50 m×50 m)、灌木及高大草本样方(5 m×5 m)、草本植物样方(1 m×1 m)。在复杂条件的地区，也应根据相应实际地形作出样方大小的调整[22]。并记录植物分布海拔、经纬度、生境类型、物种群落种类、种群个体数量、高度、盖度、密度等信息，采集珍稀濒危植物标本，拍摄植物群落以及植株个体与局部照片。

2.1.3内蒙古珍稀濒危植物名录的修订采用《FloraofChina》和《中国植物志》为标准对《内蒙古珍稀濒危植物名录》进行修订。在修订时，完全遵照《FloraofChina》和《中国植物志》中对植物拉丁学名及中文名称的修订处理意见。由于《FloraofChina》为《中国植物志》的修订版，因此当发生《FloraofChina》和《中国植物志》两套志书处理意见不同时,采用《FloraofChina》的处理意见。

依据《FloraofChina》和《中国植物志》以及《内蒙古植物志》,对《名录》中35种植物的归属和名称进行了修订(去除重复种和栽培种，以及经查证在《FloraofChina》和《内蒙古植物志》中无记载或无收录的种，包括沙地榆、紫红花大萼铁线莲、阿穆尔耧斗菜、阿拉善黄芩、荒漠风毛菊和蝟实，其余的127种植物(含种下等级)为研究对象 (表1)。

2.2 区系成分分析

采用秦仁昌(1978)、郑万钧(1978)和克朗奎斯特(1981)的分类系统分别对蕨类植物、裸子植物和被子植物进行排序。根据吴征镒《世界种子植物科的分布区类型系统》和《中国种子植物属的分布区类型》等著作[23-26]关于种子植物的分布区类型的划分标准和方法，对植物的科、属、种及其分布区类型及特征进行统计分析。

3 内蒙古珍稀濒危植物及区系成分多样性分析

3.1 内蒙古珍稀濒危植物名录及区系的基本组成

根据调查研究表明，内蒙古有珍稀濒危植物127种(表1)，隶属53科103属，其中蕨类植物1种，裸子植物9种隶属3科5属，有被子植物117种隶属49科97属。被子植物在数量上最多，占总数的92.13%(表2)。

据统计，内蒙古珍稀濒危植物科数、属数、种数分别占内蒙古维管植物科数、属数、种数的39.55%、15.12%、5.59%(表3)。

3.2 植物水平地理分布区域及其垂直分布

内蒙古处于欧亚针叶林区、东亚夏绿林区、欧亚草原区和亚非荒漠区4个泛北极植物地理区域之内。从植物科属组成、生活型和生态类型以及区系地理成分都有较大差异。进行植物地理分区和垂直分布研究，对珍稀濒危植物在资源属性、价值和开发利用等区域性特点的研究具有一定的理论意义和实际价值[20]。

3.2.1植物水平地理分布区域参照《内蒙古植物志》，统计物种在自治区18个植物州的分布情况(图1)可知，内蒙古珍稀濒危植物分布并不集中，值得关注的是分布种数最多的州(30种以上)是兴安北部州(39种)、阴山州(39种)以及东阿拉善州(31种)。分布20～30种的州有贺兰山州(27种)、燕北州(25种)、兴安南部州(23种)。分布10～20种的州是辽河平原州(17种)、呼锡高原州(17种)、阴南丘陵州(17种)、西阿拉善州(16种)、鄂尔多斯州(15种)、岭东州和乌兰察布州(各14种)、岭西州(13种)、科尔沁州(11种)。分布1～10种的州有赤峰丘陵州(10种)、额济纳州(9种)、龙首山州(8种)。

分析内蒙古珍稀濒危植物分布规律(图2)，大多数物种的分布区域较小，分布范围狭窄，极少数物种的分布范围较广。仅分布于一个州的物种有59种，占总种数的46.46%。分布于2～4个州的物种有49种，占总种数的38.58%。分布于5个州以上的物种有19种，占总种数的14.96%，其中甘草和沙芦草的分布范围最广，广泛分布于18个州，其次，芍药、费菜、桔梗、多歧沙参和山丹分别分布于9个州，说明这些种生态适应性较广。

表2 内蒙古珍稀濒危植物统计表

表3 内蒙古珍稀濒危植物与内蒙古维管束植物科、属、种比较

1.兴安北部州；2.岭东州；3.燕北州；4.辽河平原州;5.科尔沁州;6.兴安南部州；7.岭西州;8.呼锡高原州;9.乌兰察布州；10.赤峰丘陵州;11.阴山州;12.阴南丘陵州;13.鄂尔多斯州；14.东阿拉善州;15.西阿拉善州;16.贺兰山州;17.龙首山州；18.额济纳州图1 内蒙古珍稀濒危植物分布图1. Northern Xing’an； 2. Eastern Ling state； 3. North emblem state； 4. Liaohe plain state； 5. Khorchin state; 6. Southern Xingan state; 7.Western Ling state; 8. Hulun Buir Xilingol plateau state; 9. Ulanqab state；10. Chifeng hilly state; 11. Yinshan state; 12. Southern Yinshan hilly state; 13. Ordos state; 14. Eastern alashan state; 15. Western alashan state; 16. Helan Mountain state; 17. Dragon mountain state；18. Egina stateFig.1 The state distribution of rare and endangered plants in Inner Mongolia

图2 内蒙古珍稀濒危植物种数与其分布植物州数关系Fig.2 The relationship between the number of rare and endangered plants and the number of distribution in Inner Mongolia

3.2.2垂直分布127种内蒙古珍稀濒危植物分布的垂直范围较为广泛(图3)，从几十米到三千多米均有分布，分布格局呈单峰形态，其中，分布在海拔1 000～1 600 m之间的植物种数最多，有94种，占总种数的74.02%。一些生长在沟谷、沙丘中下部、湖盆低地的植物分布海拔最低，如脱皮榆、沙木蓼、梭梭等；分布海拔能达到3 000 m以上的植物有贺兰山延胡索、阿拉善点地梅、互叶醉鱼草等。

3.3 植物区系成分多样性分析

3.3.1内蒙古珍稀濒危植物科、属多样性分析按各科包含物种数统计结果表明，含5种及以上的科有豆科(14种)、毛茛科(9种)、菊科(9种)、兰科(8种)、松科(7种)和杜鹃花科(5种)，共6科34属52种，分别占总科数、属数、种数的11.32%、33.01%、40.94%；含2～4种的科有景天科(4种)、蔷薇科(4种)、杨柳科(3种)，共17科39属45种，分别占总科数、属数、种数的32.08%、37.86%和35.43%；只含1种的科有30科，分别占总属数、种数的29.13%和23.62%，其中，瓶尔小草科、麻黄科、五味子科、茅膏菜科、无患子科、椴树科、猕猴桃科、瓣鳞花科、半日花科、锁阳科、五加科、马钱科在本研究区为单属科。

按各属包含物种数统计结果表明，含种数大于5种的属仅有黄耆属(Astragalus)6种。含2～4种的属有松属(Pinus)4种、乌头属(Aconitum)3种、棘豆属(Oxytropis)3种、杓兰属(Cypripedium)3种、落叶松属(Larix)2种、杨属(Populus)2种、胡桃属(Juglans)2种、翠雀属(Delphinium)2种、芍药属(Paeonia)2种、红景天属(Rhodiola)2种、费菜属(Phedimus)2种、桃属(Amygdalus)2种、水晶兰属(Monotropa)2种、越桔属(Vaccinium)2种，共14属33种，占总属数、种数的13.59%和25.98%。含1种的属有88属，占总属数、种数的85.44%和69.29%，其中单种属35属，分别为钻天柳属(Chosenia)、戈壁藜属(Iljinia)、貉藻属(Aldrovanda)、绵刺属(Potaninia)、沙冬青属(Ammopiptanthus)、四合木属(Tetraena)、革苞菊属(Tugarinovia)等。

3.3.2植物的生活型和水分生态类型多样性分析(1)生活型多样性分析 通过对内蒙古珍稀濒危植物生活型的统计分析，可以反映出内蒙古珍稀濒危植物分布与环境之间的关系[27]。内蒙古珍稀濒危植物有草本植物73种，占总种数的57.48%，灌木31种，占总种数24.41%，乔木20种，占总种数的15.75%，藤本3种，占总种数的2.36%(表4)。可看出草本植物在内蒙古珍稀濒危植物区系中所占比例最大，其次为灌木。

(2)水分生态型分析 植物的水分生态型是指植物对其生长的自然地带的生态因子(水分、土壤状况、地表物质组成等)表现出的适应能力和适应方式。参照E.Warming和A.W.Schimper的观点，按照植物对水分的适应性，将内蒙古珍稀濒危植物分为水生、中生、旱生和寄生(表5)。可以看出内蒙古珍稀濒危植物中中生植物所占比例较大，占总种数的63.78%，旱生植物次之，占总种数的31.50%。

3.3.3内蒙古珍稀濒危种子植物种的分布区类型分析植物种的分布区形成要考虑其演化历史、气候、生物习性和传播迁移等相关因素，把分布范围一致生态适应性相近的物种分布区归为一类，参照吴征镒、王荷生、赵一之等关于种的分布型划分的原则和方法将内蒙古珍稀濒危种子植物的分布区归纳为12个类型及其变型[26,28](表6)。

世界分布种只有貉藻1种，占总种数的0.79%。温带种共125种，占总种数的99.21%。在各种温带分布型中，东亚成分及其变型共有48种，所占比例最高，占总种数的38.10%。森林成分是东亚区系的重要组成部分，主要有钻天柳、黄檗、水曲柳等。其次组成各种灌丛的东亚种有东北岩高兰、贺兰山丁香、互叶醉鱼草等，草本有野大豆、内蒙古大麦、天麻等。戈壁种是荒漠区系的基本成分，且绝大多数为适应性较强的草本植物，共有26种，占总种数的20.63%。有梭梭、内蒙野丁香、革苞菊等。其次为蒙古种12种，占总种数的9.52%。蒙古种是以亚洲中部荒漠草原、干草原及荒漠植物为主，有斧翅沙芥、绵刺、脓疮草等。西伯利亚种共10种，占总数的7.94%。有樟子松、兴安翠雀花、白狼乌头等。北温带种7种，占总种数的5.56%，此类型多为灌木和草本，有些种类是不同植被组成中的优势种或特征种。如红景天、松下兰、越橘等。旧大陆温带种共6种，占总数的4.76%。有萍蓬草、浮叶慈姑、大花杓兰等。温带亚洲种多为草本，共有6种，占总种数的4.76%。有芍药、鲜卑花、山丹等。古地中海种共有4种，占总数的3.17%。有胡杨、甘草、瓣鳞花和锁阳。中亚种共有3种，占总数的2.38%。有胡桃、贺兰女蒿和石生鸢尾。黄土-蒙古高原种、鄂尔多斯特有种类型共有2种，占总数的1.59%。其中沙芦草是黄土-蒙古高原种，半日花为鄂尔多斯特有种。唐古特种仅祁连圆柏1种，占总数的0.79%。

图3 内蒙古珍稀濒危植物垂直分布Fig.3 The vertical distribution of rare and endangered plants in Inner Mongolia

表4 内蒙古珍稀濒危植物生活型统计

3.4 内蒙古珍稀濒危植物区系特征

3.4.1区系成分复杂多样，温带性质明显内蒙古珍稀濒危植物共127种，隶属于53科103属，从科的区系构成来看，温带分布科连同世界分布型科的温带分布类群，在内蒙古珍稀濒危植物区系中占有主要地位。从属的区系构成来看，中国植物属的15个类型和31个变型中，内蒙古珍稀濒危保护野生种子植物区系就有13个类型和10个变型。其中世界分布占2.94%，热带分布占5.88%，温带分布占87.25%，呈现出明显的温带性质，同时也显示出一定的热带性质；从种的区系构成来看，温带种占总种数的99.21%，进一步说明内蒙古珍稀濒危保护野生种子植物区系温带分布占绝对优势。同时，可以看出在种的水平上呈现出的温带亲缘特点比在科属的水平上更加突出。

表5 内蒙古珍稀濒危植物水分生态型统计

表6 内蒙古珍稀濒危种子植物种的分布区类型

3.4.2单种属多，特有现象不明显内蒙古珍稀濒危植物有单种属35属，占总属数的33.98%。中国特有属4属，中国特有种46种，占区域珍稀濒危植物总种数36.22%，内蒙古特有种19种，有14种为内蒙古特有的中国特有种。中国特有种和内蒙古特有种共51种，占内蒙古植物总种数的2.25%，相对来说，特有性不强。单种属及特有种的分布，一定程度上反映了内蒙古珍稀濒危植物区系的古老性。

3.4.3区系起源古老、孑遗植物较多内蒙古珍稀濒危植物有丰富的古老植物，在系统发育上较原始的科有麻黄科、蓼科、藜科、石竹科、毛茛科、十字花科等。其次，有一定数量起源古老的属，如沙冬青属、扁桃属、裸果木属等。此外，有17种植物为古老第三纪的孑遗种：有狭叶瓶尔小草、白扦、斑子麻黄、胡桃楸、梭梭、裸果木、斧翅沙芥、绵刺、蒙古扁桃、柄扁桃、沙冬青、四合木、黄檗、半日花、锁阳、水曲柳和革苞菊。其中也有分类上孤立的残遗植物，如本区荒漠地区的建群种和优势植物绵刺、四合木、半日花等。

3.4.4草本和中生植物比例最大生活型及水分生态型分别以草本和中生植物所占比例最大。内蒙古珍稀濒危保护野生种子植物的生活型包括草本、藤本、灌木和乔木。其中，以草本植物所占比例最大，占总种数的57.48%，其次为灌木，占总种数的24.41%。这是由于研究区处于欧亚草原区和亚洲荒漠区的东部，草原和荒漠为其主要的地带性植被。从植物种的水分生态型来看，中生植物是内蒙古珍稀濒危保护野生种子植物的主要组成部分，占总种数的63.78%，旱生植物次之，占总种数的31.50%。表明由于内蒙古的自然条件，一些中生及适应干旱的植物分布较广泛。

3.4.5与内蒙古植物区系的特征相似内蒙古珍稀濒危植物区系与内蒙古植物区系的特征相似性较高。内蒙古地处中国北部边疆，在地质历史时期经历了喜马拉雅造山运动和第四纪冰川，对植物区系产生巨大影响，许多古老物种得以保存[20]。据统计，内蒙古有2 270种维管植物，区系以东亚种分布类型占优势地位，且具有一定数量的古老成分；区系地理成分混杂，具有明显的过渡性[20]。比较内蒙古珍稀濒危植物区系与内蒙古植物区系的特征，发现两者之间相似性较高，但相对来说内蒙古珍稀濒危植物的戈壁种和蒙古种成分比例较高，原因在于研究区主要的地带性植被为草原和荒漠，以蒙古种、亚洲中部组成的草原成分和戈壁种、阿拉善种组成的荒漠成分最能反映研究区植物区系特点[20]。其次，这些蒙古、戈壁种大部分是古地中海的孑遗种，研究此类物种的分布区，对分析内蒙古植物区系的起源有重要的参考价值。同时，有些蒙古、戈壁种作为内蒙古特有的物种往往具有较高的科研和经济价值，对生境要求较严格，使得这些物种更易受到威胁，成为珍稀濒危保护植物。

4 讨 论

本研究通过查阅相关文献及各大标本馆植物标本结合野外实地调查，整理、修订内蒙古珍稀濒危植物名录，确定内蒙古珍稀濒危植物127种。进一步分析发现，大多数物种的濒危原因不仅是内蒙古地处干旱半干旱地区，其严酷的大陆性气候，水分的少缺，限制了植物的分布和繁衍，还因随着近年来内蒙古社会经济的发展和人口增长，森林、草原、荒漠的过度砍伐、放牧和开垦，破坏了生态环境，导致生态系统失去平衡，随之植物个体数量逐渐减少，种群分布范围不断缩小，最终处于濒危甚至灭绝的状态。因此，开展珍稀濒危野生植物的保护及研究对维持生物多样性及恢复生态平衡极为重要。

本研究表明，内蒙古珍稀濒危植物在全区东、西阿拉善州、贺兰山州以及兴安北部州分布较多，仅分布于一个州的物种有59种，占总种数的46.46%；垂直分布格局呈单峰形态，在海拔1 000～1 600 m之间的植物种数最多。而且，内蒙古珍稀濒危植物中豆科、菊科和毛茛科植物最多，单种属有35属；区系成分以温带分布型比例最高，起源古老，孑遗植物较多，草本和中生植物比例最大，与内蒙古植物区系特征相似。因此，对于珍稀濒危植物保护地确定，保护策略的优化，是内蒙古生物多样性保护工作的重要任务。

本研究为内蒙古珍稀濒危植物区系起源、演化、发展以及制定保护生物学策略提供了依据，但对其资源分类、地理分布格局、濒危机制有待进一步的研究。