西藏野生苦苣苔科植物名录和物种多样性分析*
2023-09-02雷鸣
雷鸣
(西藏自治区高原生物研究所,西藏 拉萨 850000)
根据中国苦苣苔科植物保育中心记载,截至2022年2月4日,中国共有苦苣苔科植物45属808种(含变种)[1],西藏植物志记载西藏有8属26种(含2变种)[2],许为斌等共统计西藏有9属39种[3]。近几年随着野外科考力度的加大和分子生物学研究的不断深入,新种不断被发表,也成立了一些新的属,像马铃苣苔属(OreocharisBenth.)、光叶苣苔属(GlabrellaMich.Moeller &W.H.Chen)等[4]。许多传统意义上的属被分割、合并,唇柱苣苔属(ChiritaBuch.-Ham.ex D.Don)[5]被分解到报春苣苔属(PrimulinaHance)、奇柱苣苔属(DeinostigmaW.T.Wang &Z.Y.Li)、汉克苣苔属(HenckeliaSpreng.)、钩序苣苔属(MicrochiritaYin Z.Wang);粗筒苣苔属(BriggsiaCraib)[6]被分解到光叶苣苔属(GlabrellaMich.Moeller &W.H.Chen)、斜柱苣苔属(LoxostigmaC.B.Clarke)、马铃苣苔属;许多单种属被并入马铃苣苔属,部分种被合并成一个种。近年来由印度学者发表的一些新种,中国苦苣苔科保育中心研究人员经核实坐标后,发现其实位于被印度非法占领并成立的“伪阿邦”内,其产地实为我国藏南地区,故在本研究中列为西藏分布的新种,中文名与中国苦苣苔科植物名录(http://gccc.gxib.cn/cn/about-68.aspx)保持一致。基于以上原因,整合最新的研究成果,更新西藏苦苣苔科植物物种名录,并进行物种多样性分析,为西藏苦苣苔科植物资源的全面认识、科学保护和可持续利用提供理论参考。
1 数据与方法
1.1 名录确定
比较系统记载西藏苦苣苔科野生植物资料主要是《西藏植物志》(第4卷),通过整理《中国植物志》(第69卷)、Flora of China(第18卷)、中国数字植物标本馆(https://www.cvh.ac.cn/)等基础资料,以及截至2022年9月30日以前发表的期刊论文中报道的西藏新类群进行补充。名录采用最新的分类系统[7],属名、种名与中国苦苣苔科植物保育中心发布的名录保持一致,最终确定比较完整的西藏苦苣苔科植物名录。
1.2 物种多样性数据收集与分析方法
提取苦苣苔科植物分布区域、海拔、特有性、生境等信息,建立西藏苦苣苔科植物的地理分布数据库,采用相似性系数法[8]分析不同省份苦苣苔科植物的区系亲缘关系,从水平(行政区划)和垂直(海拔)两个维度对西藏苦苣苔科植物地理分布特征进行分析。利用AecGIS 10.5 软件绘制西藏苦苣苔科植物县级尺度的物种丰富度地理分布图,数据处理参考黄梅等[9]。基于物种丰富度进一步运用Dobson筛除算法[8,10]来确定西藏苦苣苔科植物分布的热点地区及优先保护区域。
2 结果与分析
2.1 西藏苦苣苔科植物物种名录变化情况
通过查阅资料,共统计出苦苣苔科野生植物11属62种(表1),比西藏植物志新增5属,即尖舌苣苔属(RhynchoglossumBlume)、马铃苣苔属、短筒苣苔属(BoeicaC.B.Clarke)、汉克苣苔属、斜柱苣苔属。在西藏分布的唇柱苣苔属物种均被划到汉克苣苔属[5]:卧茎唇柱苣苔(ChiritalachenensisC.B.Clarke),名称变为卧茎汉克苣苔[Henckelialachenensis(C.B.Clarke)D.J.Middleton &Mich.Möller];合苞唇柱苣苔(ChiritainfundibuliformisW.T.Wang),名称变为合苞汉克苣苔[Henckeliainfundibuliformis(W.T.Wang)D.J.Middleton &Mich.Möller];长圆叶唇柱苣苔[Chiritaoblongifolia(Roxb.)Sinclair],名称变为长圆叶汉克苣苔[Henckeliaoblongifolia(Roxb.)D.J.Middleton &Mich.Möller];墨脱唇柱苣苔(ChiritadimidiataWall.ex C.B.Clarke),名称变为墨脱汉克苣苔[Henckeliadimidiata(R.Br.ex C.B.Clarke)D.J.Middleton &Mich.Möller];斑叶唇柱苣苔(ChiritapumilaD.Don),名称变为斑叶汉克苣苔[Henckeliapumila(D.Don)A.Dietr.]。粗筒苣苔属物种合并到马铃苣苔属[6]:黄花粗筒苣苔(BriggsiaaurantiacaBurtt),名称变为黄花佛肚苣苔(OreocharisbillburttiiMich.Möller &W.H.Chen);藓丛粗筒苣苔[Briggsiamuscicola(Diels)Craib],名称变为藓丛佛肚苣苔[Oreocharismuscicola(Diels)Mich.Möller &A.Weber)]。
表1 西藏野生苦苣苔科植物名录
新增36种,线柱苣苔属2种,小花线柱苣苔(RhynchotechumparviflorumBlume)[11]、高大线柱苣苔(RhynchotechumnirijulienseTaram &D.Borah)[1];芒毛苣苔属(AeschynanthusJack)8种,芒毛苣苔(AeschynanthusacuminatusWall.ex A.DC.)、墨脱芒毛苣苔(AeschynanthusmedogensisW.T.Wang)[12]、长花芒毛苣苔(AeschynanthusdolichanthusW.T.Wang)、毛萼芒毛苣苔(AeschynanthuslasiocalyxW.T.Wang)[13]、狭矩芒毛苣苔(AeschynanthusangustioblongusW.T.Wang)、腾冲芒毛苣苔(AeschynanthustengchungensisW.T.Wang)、细芒毛苣苔(AeschynanthusgracilisParish ex C.B.Clarke)(中国苦苣苔科保育中心2021年从墨脱引种栽培)、贝叶芒毛苣苔(AeschynanthusmonetaraDunn.A.)[14];斜柱苣苔属1种,斜柱苣苔[Loxostigmagriffithii(Wight)C.B.Clarke];吊石苣苔属(LysionotusD.Don)7种,合萼吊石苣苔(LysionotusgamosepalusW.T.Wang)、狭萼吊石苣苔[Lysionotuslevipes(C.B.Clarke)B.L.Burtt]、毛枝吊石苣苔(LysionotuspubescensC.B.Clarke)、滇西吊石苣苔(LysionotusforrestiiW.W.Smith)、纤细吊石苣苔(LysionotusgracilisW.W.Smith)、刺齿吊石苣苔(LysionotusziroensisNampy,Nikhil,Amrutha &Akhil)[1,15]、藏南吊石苣苔(LysionotuschatungiiM.Taram,A.P.Das &H.Tag)[1];短筒苣苔属3种,短筒苣苔(BoeicafulvaC.B.Clarke,Comm.et Cyrt.)[16]、墨脱短筒苣苔(BoeicaclarkeiHareesh,L.Wu,A.Joe & M.Sabu)[1,17]、粉萼短筒苣苔(BoeicaarunachalensisD.Borah,R.Kr.Singh,M.Taram &A.P.Das)[1,18];马铃苣苔属1种,椭圆马铃苣苔(OreocharisdelavayiFranchet);汉克苣苔属9种,长梗汉克苣苔[Henckelialongipedicellata(B.L.Burtt)D.J.Middleton &Mich.Möller][1,19]、瓮萼汉克苣苔(HenckeliadasiiTaram,D.Borah,R.Kr.Singh &Tag)[1,20]、伞序汉克苣苔(HenckeliaumbellataKanthraj &K.N.Nair)[1,20]、橙花汉克苣苔(HenckelialallaniiTaram,D.Borah,Tag &R.Kr.Singh)[1,20]、秀丽汉克苣苔[Henckeliamishmiensis(Debb.ex Biswas)D.J.Middleton &Mich.Möller][1,21]、雅鲁藏布汉克苣苔(HenckeliamedogensisW.G.Wang,J.Y.Shen &F.Wen)[22]、合柄汉克苣苔(HenckeliaconnataX.Z.Shi &Li H.Yang)[23]、光萼汉克苣苔[Henckeliaanachoreta(Hance)D.J.Middleton &Mich.Möller]、翅萼汉克苣苔(HenckeliasiangensisTaram,D.Borah &Tag)[1];珊瑚苣苔属(CorallodiscusBatalin)1种,小石花(CorallodiscusconchifoliusBatalin);长蒴苣苔属3种,墨脱长蒴苣苔(DidymocarpusmedogensisW.T.Wang)[12]、云南长蒴苣苔[Didymocarpusyunnanensis(Franchet)W.W.Smith][12]、珠峰长蒴苣苔(DidymocarpuszhufengensisW.T.Wang)[13];尖叶苣苔属1种,尖舌苣苔(RhynchoglossumobliquumBl.)。
其它一些变动的物种[24-25],尾叶芒毛苣苔(AeschynanthustenuisAnthony )拉丁名修订为(AeschynanthusstenosepalusAnthony);狭叶芒毛苣苔(Aeschynanthuslinearifoliusvar.angustissimusW.T.Wang)修订为[Aeschynanthusangustissimus(W.T.Wang)W.T.Wang];珊瑚苣苔属纸叶珊瑚苣苔[Corallodiscuslanuginosus(Wallich ex R.Brown)B.L.Burtt]学名变为珊瑚苣苔,石花[Corallodiscusflabellatus(Franch.)Burtt]和光萼石花(Corallodiscusflabellatusvar.lefocalyxW.T.Wang)已合并到该种。
2.2 西藏苦苣苔科植物多样性
2.2.1 物种多样性分析
西藏共有苦苣苔科野生植物11属62种,占中国苦苣苔科植物总属数的24.44%,总种数的7.62%。特有率计算方法参考余爽等[8],中国特有率为45.16%,西藏特有率为33.87%。7种以上的属有4个,共有46个物种,占西藏总种数的74.19%,是西藏苦苣苔科的主要组成部分(表2)。
表2 西藏苦苣苔科植物属种数和特有种数
2.2.2 相似性系数分析
对西藏苦苣苔科植物与其它地区(物种数≥35种的省级行政区域)进行相似性分析(表3),研究得出与云南的相似性程度最高,为17.01%;其次为四川10.06%。因为云南北部和四川西部同属于青藏高原,地理位置较近,具有相似的气候和生境,因此物种共有数也较多,植物区系间亲缘关系也更近。
表3 西藏与其它省级行政区域共有物种相似系数
2.3 西藏苦苣苔科植物地理分布
2.3.1 水平分布
西藏野生苦苣苔科植物主要分布于藏东南区域,县级尺度上共分布于28个县,丰富度度最高的县为墨脱,共有40种;其次为察隅,共有16种;其余县域均小于10种(图1A)。中国特有种分布范围较窄,仅分布于7个县,墨脱县最多有17种,特有率为42.50%;察隅县有8种,特有率为50%(图1B,C)。
图1 县级尺度下西藏苦苣苔科植物丰富度分布格局
种数/属数的比值可以来表示植物区系分化强度的大小[26],比值越大区系分化率越小,西藏区系分化率最低的区域是墨脱,其次为察隅,主要原因是物种数多而属数较少。分化率较高的区域物种数均小于3种,是分化率高的主要原因。
2.3.2 垂直分布
野生苦苣苔科植物在西藏垂直分布特征比较明显,按600 m为一个梯度,划分为8个海拔段,即:H1(100~600 m)、H2(600~1 200 m)、H3(1 200~1 800 m)、H4(1 800~2 400 m)、H5(2 400~3 000 m)、H6(3 000~3 600 m)、H7(3 600~4 200 m)、H8(4 200~4 800 m)(表4),不同海拔生态环境差异较大,最高海拔和最低海拔共有物种为零,越是中间海拔段共有物种越多。
表4 不同海拔段的属种差异
总体来看,西藏苦苣苔科植物在垂直分布上随着海拔的升高,物种数和属数呈先增多后减少趋势,当海拔达到H4(1 800~2 400 m)时达到最大值,共9属31 种,随后物种数和属数逐渐减少。不同属在不同海拔阶段分布差异较大,如汉克苣苔属海拔分布范围较广,从H1~H6(100~3 600 m)均有分布,随着海拔升高物种数先增多后减少,是低海拔区的优势物种;芒毛苣苔属和长蒴苣苔属主要分布于中海拔区(H4~H5,即1 800~3 000 m),是中海拔区的优势物种;线柱苣苔属主要分布于低海拔,珊瑚苣苔属主要分布于高海拔,是高海拔区的优势物种。
2.3.3 热点地区
通过筛除算法对西藏野生苦苣苔科植物分布的热点地区进行筛选,当包含物种数达到82.26%时,此时的热点区域有2个,分别为墨脱县、察隅县,分布有51种野生苦苣苔科植物,其中墨脱县有40种,是西藏自治区野生苦苣苔科植物种类最丰富的县级行政区。
当包含物种数达到100%时共筛选得到6个热点县,分别为墨脱县、察隅县、聂拉木县、巴宜区、定结县、隆子县,包含62种。
3 讨论与结论
西藏野生苦苣苔植物共有11属62种,主要分布于藏东南地区,芒毛苣苔属、汉克苣苔属、吊石苣苔属为西藏自治区的优势属,共计39种。墨脱县的物种丰富度最高,特有物种数也最多。通过筛除算法,当物种数达到82.26%时,热点县为墨脱县和察隅县,共分布有51种。米林县、巴宜区、隆子县、定结县和聂拉木县等县的物种丰富度均较低,特有种比率却较高,与筛除算法得到100%物种时热点地区保持一致,说明这些地区具有不可替代性[8],应尽快对特有物种的分布情况进行科学调查,优先保护。
海拔对苦苣苔科植物分布具有较大影响[27],也是大部分属在西藏分布范围较窄的主要原因。垂直海拔1 800~2 400 m分布物种丰富度最高,共9属31种,芒毛苣苔属为优势属。汉克苣苔属是海拔分布最广的属,珊瑚苣苔属是海拔分布最高的属,也是县级行政区分布最广的属,卷丝苣苔在高海拔分布最广,珊瑚苣苔在中高海拔分布最广。
苦苣苔科植物是重要的观赏花卉,可营造出独具特色的景观,具有很大的观赏价值和园艺价值[9,27]。随着西藏交通条件不断改善,人类活动范围不断扩大,野生苦苣苔科植物生境受到一定威胁,因此应引起重视,对其进行保护。建议采取以下措施:一是开展野生苦苣苔科植物专项调查,完善分布情况和种群数量信息;二是进行科普宣传与教育,严禁随意采挖,全民参与,人人保护;三是开展种群维持机制研究,加大人工繁育力度,实施规模化人工种植,以促进西藏野生苦苣苔科植物资源保护和可持续利用。