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祁连山国家公园青海片区种子植物区系特征

金万洲 卜静 罗惠文 李清顺

方庆, 谭菊荣, 许惠春, 等. 珍稀濒危植物细果秤锤树群落物种组成与生态位分析[J]. 浙江农林大学学报, 2022, 39(5): 931-939. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220197
引用本文: 金万洲, 卜静, 罗惠文, 等. 祁连山国家公园青海片区种子植物区系特征[J]. 浙江农林大学学报, 2022, 39(2): 289-296. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210343
FANG Qing, TAN Jurong, XU Huichun, et al. Species composition and niche of Sinojackia microcarpa, a rare and endangered plant[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2022, 39(5): 931-939. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220197
Citation: JIN Wanzhou, BU Jing, LUO Huiwen, et al. Floristic characteristics of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2022, 39(2): 289-296. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210343

祁连山国家公园青海片区种子植物区系特征

DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210343
基金项目: 青海省省级财政支农资金(2019-03)
详细信息
    作者简介: 金万洲(ORCID: 0000-0001-5763-2998),高级工程师,从事湿地与野生动植物资源调查、监测、规划研究。E-mail: jwz5366@163.com
  • 中图分类号: Q948.5

Floristic characteristics of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

  • 摘要:   目的  查清祁连山国家公园青海片区种子植物区系特征,为该片区植物资源的保护与利用提供科学依据。  方法  采用线路调查并结合样方调查的方法,统计种子植物信息,分析植物区系的组成、优势类群与表征类群及地理成分。  结果  ①祁连山国家公园青海片区共有野生种子植物71科340属1 058种,分别占青海省种子植物科、属、种总数的75.53%、61.04%、42.37%,含有100种及以上的大科仅有菊科Asteraceae和禾本科Poaceae,未发现30种及以上的大属,科、属组成多样。②优势现象明显,表征类群突出。该区种子植物区系优势科有10科,优势属有23属,表征科有8科,表征属有20属,其中有3科既是优势科又是表征科,9属既是优势属又是表征属。③种子植物科的分布区类型有6个,其中温带成分共有23科,占总科数的67.64%;属的分布区类型有13个,温带成分共有246属,占总属数的86.32%。④特有科、属贫乏。未发现中国特有科,特有属有10属。⑤多种区系成分交汇、渗透并特化,并具有年轻性。  结论  祁连山国家公园青海片区种子植物种类较丰富,地理成分多样,温带性质显著。表8参24
  • 开展珍稀濒危植物的群落生态学研究有助于野生植物资源的保护、恢复和可持续更新。群落生态学研究一般通过探究物种的分布范围、群落结构及种内与种间联结关系等,揭示群落生活史、适应性、生长趋势等[1-3]。物种组成与群落结构在一定程度上展现植物对资源的利用能力和群落的稳定程度[4]。汪国海等[5]通过研究濒危植物单性木兰Kmeria septentrionalis的群落结构与空间分布格局,探究其聚集方式和传播途径。濒危物种的生态位宽度与群落总体关联度能够反映物种间的相互关系(竞争或促进作用)及对生境条件的适应状况和资源利用情况等[6-8]。刘万德等[9]对藤枣Eleutharrhena macrocarpa的生境特征和种间联结研究发现:藤枣与下层木呈极显著负相关,减少群落内下层木可以促进藤枣群落可持续生长[3, 9-11]。杨国平等[12]通过建立预测景东翅子树Pterospermum kingtungense群落动态的Lefkovitch矩阵模型,探究濒危物种在特定的小生境片段中的分布区间。因此,基于群落生态学的研究方法,有助于全面评估珍稀濒危物种的内外致濒因子,缓解其濒危态势,实现有效的拯救保护[10-11]

    细果秤锤树Sinojackia microcarpa为中国特有的极小群落野生植物,多分布在浙江临安、建德等地,处于极度濒危和受胁迫状态[13-17]。目前,对秤锤属Sinojackia的研究相对较多。杨国栋等[18]采用生态学理论结合自组织特征映射网络(SOM)方法,划分了野生秤锤树群落的群丛类型。徐惠明等[19]分析了狭果秤锤树S. rehderiana的群落年龄结构,发现该群落具有良好的更新潜力。周赛霞等[20]研究发现:受密度制约或种子扩散限制等,狭果秤锤树的空间聚集分布趋势逐渐减弱。秤锤属物种多表现出竞争能力相对较弱,对外界干扰的响应较为显著[18-19]。本研究通过对细果秤锤树群落的长期动态监测,分析细果秤锤树群落的物种组成、生态位宽度及其与主要树种的种间关联,揭示细果秤锤树的生境适应性与竞争强度,有助于在就地、迁地保护回归实践中建立适宜的生存环境。

    浙江省建德市属亚热带北缘季风气候,雨量充沛,四季分明,年平均气温为17.4 ℃。土壤类型以凝灰岩发育的红壤、黄棕色壤土为主,土层浅薄且质地较为疏松,钱塘江水系中上游,境内以低山丘陵地貌为主。细果秤锤树集中分布于浙江省建德市建德林场乌石滩林区(29°32′56″~29°35′43″N,119°33′08″~119°34′05″E),主要分布在林区乌石滩、富家坞和灵山顶,海拔为23~429 m。多生长在岩石裸露率较大的山谷溪沟边的灌丛林中,呈条带状分布,群落生境数年前遭受人为砍伐干扰较严重。

    细果秤锤树为典型极小群落野生植物,残存数量较少,因适存的小流域生境使得群落呈带状分布,样地设置受限。2020年8—9月,在全面踏查细果秤锤树野生群落的基础上,参照热带森林科学研究中心(CTFS)的样地建设技术规程,建立0.18 hm2的固定监测样地。使用全站仪在乌石滩、富家坞和灵山顶分别设置3个典型样方开展群落调查,共计9个10 m×20 m样方;在每个样方内设置3个5 m×5 m的下层木样地以及3个1 m×1 m的草本层样地。开展树种定位、地形测定(海拔、经纬度、坡向坡位等)、生境因子测定(土壤理化性质等)。

    本研究计算上层木与下层木的物种重要值。上层木重要值=(相对多度+相对频度+相对显著度)/3;下层木重要值=(相对多度+相对频度)/2;相对多度=(某种植物的数量/样地植物的总数量)×100%;相对频度=(某种植物的频度/样地所有植物物种的频度总和)×100%;相对优势度=(某种植物的胸高断面积之和/样地所有物种的胸高断面积之和)×100%。

    物种生态位特征主要采用Levins指数、Shannon-Wiener指数[21-23]反映生态位宽度,Schoener生态位相似性[24-25]与Pianka生态位重叠指数[26]反映生态相似与重叠程度。种间联结分析主要采用总体联结指数[6, 8]、卡方检验(χ2)、联结系数(AC)[24]和Pearson相关系数[8, 22]探究物种间关联性。采用R 4.1.0中spaa包计算生态位宽度、生态位相似性和生态位重叠程度、χ2检验、Pearson相关系数检验结果。

    细果秤锤树总计509株,其中富家坞分布个体数量最多(243株),灵山顶最少(71株)。群落里单丛萌蘖枝干中的最大胸径为8.10 cm,平均树高为5.40 m(表1)。乌石滩、富家坞、灵山顶细果秤锤树群落的胸径变异系数分别为34%、33%和33%,均表现为较低变异性。

    表 1  细果秤锤树群落资源组成
    Table 1  Composition of population resources of S. microcarpa
    分布区数量/
    胸径/
    cm
    树高/
    m
    胸径变异
    系数/%
    树高变异
    系数/%
    乌石滩1953.07±1.055.00±1.873438
    富家坞2433.05±1.025.40±1.983341
    灵山顶712.95±0.984.90±2.413354
      说明:胸径和树高数值为平均值±标准差
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    细果秤锤树分布在海拔23~429 m的区域(表2表3),乌石滩和富家坞受人工干预程度较高,存在人为滥砍及割灌除草等抚育过程。土壤呈较疏松多孔的黏质土,土壤容重为1.06~1.19 g·cm−3,pH为4.72~5.79,偏酸性土壤,有效磷和速效钾偏低。细果秤锤树群落土壤有机质、氮、磷、钾及其速效成分中等,土壤养分条件一般。

    表 2  细果秤锤树群落生境调查
    Table 2  Environmental survey of S. microcarpa population
    分布区样地海拔/m纬度(N)经度(E)坡向群落特征
    乌石滩 P1 58 29°34′16″ 119°33′10″ 西 樟树Cinnamomum camphora-板栗Castanea mollissima混交林
    P2 45 29°34′18″ 119°3360″ 西 板栗林
    P3 64 29°34′17″ 119°33′00″ 东北 板栗林
    富家坞 P4 58 29°34′57″ 119°33′42″ 东南 柏木Cupressus funebris-南酸枣Choerospondias axiliaris混交林
    P5 95 29°34′57″ 119°33′36″ 东南 柏木林
    P6 128 29°35′20″ 119°33′24″ 柏木-拟赤杨Alniphyllum fortunei混交林
    灵山顶 P7 190 29°35′35″ 119°33′52″ 东北 樟树林
    P8 384 29°35′11″ 119°33′11″ 东北 毛竹Phyllostachys edulis
    P9 396 29°35′40″ 119°33′10″ 东北 毛竹林
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    表 3  细果秤锤树群落的生境因素
    Table 3  Habitat factors of S. microcarpa
    分布区海拔/m土壤容重/
    (g·cm−3)
    土壤pH土壤有机
    质/(g·kg−1)
    土壤总孔
    隙度/%
    土壤碱解氮/
    (mg·kg−1)
    土壤有效磷/
    (mg·kg−1)
    土壤速效钾/
    (mg·kg−1)
    乌石滩 70±26 a 1.01±0.10 a 5.46±0.20 a 38.84±3.66 a 61.74±3.67 a 103.41±3.08 a 6.23±0.82 a 82.46±3.22 a
    富家坞 109±39 a 1.12±0.06 a 5.47±0.43 a 40.76±1.22 a 57.72±2.25 a 97.61±6.90 a 5.79±1.26 a 82.93±6.82 a
    灵山顶 370±110 a 1.07±0.09 a 5.23±0.15 a 45.74±3.42 a 59.72±3.44 a 107.71±8.72 a 5.54±1.45 a 95.48±14.02 a
    变化范围 23~429 1.00~1.19 4.72~5.79 36.81~48.38 55.20~62.42 91.04~113.67 5.30~7.84 75.69~102.80
      说明:数值为平均值±标准差。同列不同小写字母表示同一指标不同分布区之间差异显著(P<0.05)
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    细果秤锤树样地内共记录到胸径≥1 cm的木本植物401株,隶属于35科50属51种。其中优势科有樟科Lauraceae (5属6种)、山茶科Theaceae (3属4种)、壳斗科Fagaceae (3属3种)、马鞭草科Verbenaceae (3属3种)、安息香科Styracaceae (2属3种)、大戟科Euphorbiaceae (2属2种)、金缕梅科Hamamelidaceae (2属2种)、漆树科Anacardiaceae (2属2种)、茜草科Rubiaceae (2属2种)、榆科Ulmaceae (2属2种)。樟树的平均胸径最大,达30.8 cm,有22株;平均胸径较大的树种有臭椿Ailanthus altissima、枫香Liquidambar formosana、柏木、南酸枣和毛竹。

    样地中重要值≥1%的上层木物种共16种,重要值排前4位的物种是毛竹、柏木、板栗和细果秤锤树,这4个物种重要值之和为49.85%,是群落优势树种(表4)。下层中阔叶箬竹Indocalamus latifolius的重要值最高,为15.48%;重要值排前3位的物种有水团花Adina pilulifera、毛花连蕊茶Camellia fraterna和细果秤锤树(表5)。细果秤锤树在上、下木层中重要值分别为9.50%和4.60%,是主要建群种之一。

    表 4  细果秤锤树群落上层木主要物种的重要值和生态位宽度
    Table 4  Important values and niche breadth of the dominant species in upper wood layer of S. microcarpa community
    编号物种重要值/
    %
    生态位宽度编号物种重要值/
    %
    生态位宽度
    Levins
    指数
    Shannon-Wiener
    指数
    Levins
    指数
    Shannon-Wiener
    指数
    1 毛竹 19.63 1.96 0.68 11 杉木 2.00 1.78 0.63
    2 柏木 10.84 2.48 1.00 12 黄檀 1.95 2.29 0.90
    3 板栗 9.88 2.80 1.13 13 白花泡桐 1.70 1.00 0.00
    4 细果秤锤树 9.50 5.87 1.92 14 盐肤木 1.51 1.00 0.00
    5 樟树 8.44 1.82 0.64 15 木油桐 1.27 1.96 0.68
    6 南酸枣 2.75 1.83 0.80 16 大叶白纸扇 1.21 2.00 0.69
    7 拟赤杨 2.34 1.95 0.68 17 厚壳树 0.99 1.00 0.00
    8 枫香 2.32 1.00 0.00 18 臭椿 0.96 1.00 0.00
    9 木蜡树 2.18 2.70 1.05 19 檵木 0.88 1.63 0.00
    10 棕榈 2.09 2.78 1.06
      说明:木蜡树Toxicodendron sylvestr;棕榈Trachycarpus fortunei;杉木Cunninghamia lanceolata;黄檀Dalbergia hupeana;白花泡桐Paulownia fortunei;盐肤木Rhus chinensis;木油桐Vernicia montana;大叶白纸扇Mussaenda shikokiana;厚壳树Ehretia thysiflora;檵木Loropetalum chinensis
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    表 5  细果秤锤树群落下层木主要物种的重要值和生态位宽度值
    Table 5  Important value and niche breadth of the dominant species in lower wood layer of S. microcarpa community
    编号物种重要值/%生态位宽度编号物种重要值/%生态位宽度
    Levins
    指数
    Shannon-Wiener
    指数
    Levins
    指数
    Shannon-Wiener
    指数
    1 阔叶箬竹 15.48 1.98 0.84 9 短柄枹栎 2.41 1.84 0.65
    2 水团花 8.45 3.43 1.30 10 紫麻 2.30 1.08 0.16
    3 细果秤锤树 4.60 6.82 2.00 11 木荷 1.86 1.00 0.00
    4 毛花连蕊茶 4.58 4.95 1.77 12 华箬竹 1.63 1.00 0.00
    5 4.44 4.09 1.73 13 杉木 1.59 1.28 0.38
    6 檵木 3.05 4.39 1.60 14 海金子 1.58 1.92 0.74
    7 窄基红褐柃 2.98 1.00 0.00 15 黄檀 1.54 2.81 1.06
    8 杭州榆 2.69 1.00 0.00 16 朱砂根 1.45 3.90 1.57
      说明:窄基红褐柃Eurya rubiginosa var. attenuata;杭州榆Ulmus changii;短柄枹栎Quercus glandulifera;木荷Schima superba;华箬竹Sasa sinica;朱砂根Ardisia crenata
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    细果秤锤树具有最大的生态位宽度,Levins的生态位宽度指数及Shannon-Wiener的生态位宽度指数在上层木中分别为5.87%和1.92%(表5),板栗、棕榈、木蜡树与柏木的生态位宽度依次降低。细果秤锤树在上层木林层与下层木林层中生态位宽度差异不明显,说明细果秤锤树的种对竞争具有一定优势,在所调查的小流域生境中具有较强的适应能力,分布幅度较广。

    细果秤锤树群落上层木物种生态位相似性和生态位重叠值最大均为盐肤木-臭椿(表6)。细果秤锤树与上层优势树种樟树生态相似性值最高(0.62),白花泡桐次之(0.59)。生态位宽度较大的柏木和黄檀的生态位相似性达0.65,而生态位宽度较窄的枫香和臭椿的生态位相似性为0,说明生态位相似性与生态位宽度有一定关联。生态位重叠值在0.8~1.0的种对有杉木-盐肤木和南酸枣-枫香,大于0.5的种对有39对(占20.53%),其中生态位重叠值小于0.1的种对共有90对(占47.37%)。上层木树种间生态位重叠值总体偏低,对资源利用的利用策略存在差异。细果秤锤树与樟树(0.62)和黄檀(0.59)具有较大的生态位重叠,存在较大的生态和资源利用相似性。

    表 6  细果秤锤树群落上层木主要优势种间的生态位相似性比例和生态位重叠指数
    Table 6  Niche similarity and niche overlap of dominant plant species in S. microcarpa community in the upper wood layer
    编号12345678910111213141516171819
    1000.06000.14000.270.5800.070.420000.420
    200.040.3400.230.410.450.260.4300.52000.190.740.1900.55
    300.020.350.150.410.040.0400.0400.040.5200.040.040.0400
    40.090.540.470.420.430.180.150.130.250.200.210.380.040.020.210.160.040.19
    5000.110.620.4000000.4200.340000.5200
    600.150.490.480.680.230.230.090.140.400.140.2700.140.140.5400
    70.120.460.010.3300.220.570.710.290.140.1500.140.150.150.150.140
    800.490.050.2200.320.720.420.4900.58000.580.420.4800
    900.4100.3200.170.960.590000000000
    100.270.580.050.2500.220.240.6500.270.7300.270.490.660.480.270.24
    110.64000.320.620.540.12000.2800.070.38000.420.380
    1200.650.060.2400.250.180.7300.890000.680.750.4800.32
    130.0900.630.590.300.3900000.040000000
    140.59000.09000.19000.450.63000001.000
    1500.300.060.0400.270.200.8100.8000.90000.420.4800
    1600.870.040.4000.160.120.4800.7900.88000.590.4200.58
    1700.200.040.280.660.750.130.5500.540.520.61000.670.4000
    180.59000.09000.19000.450.63001.000000
    1900.8600.46000000.3900.430000.8000
      说明:编号所代表物种见表4。对角线下方为生态位相似性,对角线上方为生态位重叠值
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    下层木物种生态位相似性为0~0.96,生态位重叠为0~0.10,最大值种对均为海金子Pittosporum illiciodes-紫麻Oreocnide frutescens。细果秤锤树与下层优势树种檵木生态相似性值最高(0.86);与水团花(0.51)和茶Camellia sinensis (0.48)具有较大生态重叠(表7)。下层木主要物种生态位重叠平均值为0.23,且多数种对的生态位重叠在其平均值附近,表明下层木主要物种的竞争关系相对稳定。

    表 7  细果秤锤树群落下层木主要优势种间的生态位相似性比例和生态位重叠指数
    Table 7  Niche similarity and niche overlap of dominant plant species in S.microcarpa community in the lower wood layer
    编号12345678910111213141516
    10.090.320.210.160.200.340.020.25000.090.09000
    20.040.510.430.530.520.290.46000.130.560.19000
    30.300.650.360.480.630.330.380.230.010.100.0700.0100
    40.340.580.380.590.530.460.5400.080.390.240.110.110.170.08
    50.180.580.530.640.550.270.4700.340.190.210.110.340.060
    60.190.650.860.520.620.440.340.040.040.240.130.130.070.090.12
    70.310.270.320.470.210.360.140.3400.390.290.240.040.170.16
    80.020.560.470.750.480.410.1500.050.180.1700.060.030.01
    90.3500.41000.090.7000000000
    10000.020.200.750.0700.0800.01000.9600
    1100.120.030.410.100.290.440.1000.010.1100.050.220.64
    120.060.770.120.440.320.120.330.24000.140.35000
    130.130.3500.290.230.260.500.010000.48000
    14000.020.210.750.080.010.0801.000.050000.04
    150000.450.130.190.350.05000.320000
    160000.2100.240.330.02000.93000.040
      说明:编号所代表物种见表5。对角线下方为生态位相似性,对角线上方为生态位重叠值
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    细果秤锤树群落上层木12个优势种间总体联结性方差比率为1.23,大于1,即种间存在一定程度正联结;其显著检验统计量为11.05,高于χ2分布临界值,表明上层木群落间总体上呈显著的正联结关系。下层木12个优势种间总体联结性方差比率为0.58,小于1,即种间存在一定程度负联结;其显著检验统计量为5.19,介于χ2分布临界值之间,即下层木12个优势种间呈不显著负联结关系。

    χ2检验主要反映不同种对之间联结的显著度。联结系数检验结果显示:上层和下层各12个优势木中,正、负联结种对数相接近。细果秤锤树群落上层木中正、负联结的种对分别为27和28个(各占种对数的40.91%和42.42%),正负关联比为0.96∶1.00。种对间总体显著率为12.12%,种间联结较松散,无联结的种对占16.67%,细果秤锤树与其他种之间都不存在联结性。下层木种对联结显著度的分布大致与上层木相似,正负关联比0.83∶1.00。细果秤锤树与水团花呈显著正联结关系。细果秤锤树-阔叶箬竹、细果秤锤树-茶、细果秤锤树-檵木、细果秤锤树-窄基红褐柃表现出极显著负关联(表8)。

    表 8  细果秤锤树群落12个优势种χ2检验、联结系数(AC)及Pearson相关检验结果
    Table 8  Result of χ2 test, association coefficient (AC) and Pearson correlation coefficient of the 12 dominant species in S. microcarpa community
    检验方法检验结果数值范围上层木下层木检验方法检验结果数值范围上层木下层木
    种对数占比/%种对数占比/%种对数占比/%种对数占比/%
    χ2正相关P≤0.010000AC负相关−0.2≤AC<023.0323.03
    0.01<P≤0.0523.03710.61−0.6≤AC<−0.234.5434.54
    P>0.052537.882233.33AC≤−0.62334.853045.46
    无关联χ2=01116.6723.03
    负相关P≤0.010000Pearson
    相关检验
    正相关P≤0.011319.7000
    0.01<P≤0.0569.0957.580.01<P≤0.050000
    P>0.052233.333045.45P>0.052537.883146.97
    无关联0<P<0.200000
    AC正相关AC≥0.6913.642030.30负相关P≤0.010000
    0.2≤AC<0.6812.1223.030.01<P≤0.050000
    0<AC<0.2812.12710.61P>0.052842.423553.03
    无关联AC =01319.7023.03
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    上层木中总体显著率为19.70%(极显著正关联13个,P<0.01),不显著(P>0.05)正关联25个,占37.88%;不显著负关联28个,占比42.42%。细果秤锤树与其他树种为无联结关系,整个细果秤锤树群落处于优势发展趋势(表8)。下层木中总体显著率为0,不显著正关联31个,占46.97%;不显著负关联35个,占53.03%。细果秤锤树与水团花、毛花连蕊茶、杭州榆、短柄枹栎呈不显著正关联,与阔叶箬竹、茶、檵木、窄基红褐柃呈不显著负关联。

    建德市野生细果秤锤树群落动态监测样地内树种组成相对简单,细果秤锤树多生长在次生常绿阔叶林和针阔混交林中,群落优势树种主要为毛竹、柏木、板栗和细果秤锤树。这与秤锤属调查样地内的物种组成及数量相类似[13, 15-16]。调查发现:细果秤锤树群落中缺乏小径级个体或幼苗,这可能是因为秤锤属的种子萌发困难或遭受了人为的抚育等干扰,影响了幼苗的更新[13-14]。细果秤锤树是小流域生境群落中的优势种,早期生长喜较为荫蔽的环境,群落中高大上层木树种如樟树、毛竹、柏木等可在其幼苗更新时期起到遮光作用,以保护幼苗不受高温、强光照影响。在细果秤锤树生长后期,对光照需求增强,可间伐上层木,对高度接近细果秤锤树的树种进行一定程度的抚育,降低群落郁闭度[12, 16-17]

    生态位宽度作为植物群落的环境适应力和资源利用能力的衡量性指标,值越大,反映物种适应能力越强,在群落中更具优势[22, 27]。细果秤锤树在群落物种中重要值排在第4位,但生态位宽度却排在首位。可能是其喜光、耐贫瘠、喜微酸性土壤等生长特性有利于细果秤锤树在小溪流水域附近广泛分布。细果秤锤树的生态位宽度较大还可能与本研究的样地设置有关。本研究以细果秤锤树生长的位置为核心展开设置并调查,且呈聚集分布均匀的群落使得其占较大资源位或较大资源量,与极小群落植物圆叶玉兰Magnolia sinensis[28]、小花木兰Oyama sieboldii[29]、缙云秋海棠Begonia jinyunensis[30]在所处群落中生态位宽度均较大这一研究结果相同,表明在该分布点的研究区域生境条件下,生态位宽度大小与细果秤锤树致濒机制无必然联系。研究中有一些物种的生态位宽度大小排序与其重要值大小排序不同,如樟树、南酸枣等,这说明生态位宽度和重要值在物种之间的表现方式略有不同且并无显著关联性。

    生态位相似性特征反映种间资源利用的相似程度,重叠值特征衡量生态位相似的树种在特定空间环境下资源利用的差异性,两者结合衡量种间资源竞争程度[31-33]。细果秤锤树与上层优势树种樟树和黄檀的生态相似性与生态重叠性均最高。可能是因为樟树、黄檀是对环境适应性广泛的泛化种,也可能是适合调查区域环境的特化种,因此出现与细果秤锤树较高的生态位重叠值,也表明这些种对间生态学特性比较一致,或者对生境的要求比较相似[8]。一般来说,当多个物种同时具有较大的生态位宽度时,它们之间存在较高生态位重叠的可能性更大[21]。但是,具有较大生态位宽度的物种也可能与较小生态位宽度的物种间存在较大的生态位重叠[21, 31]。这是因为细果秤锤树与水团花、毛花连蕊茶为中生植物,在资源有限的条件下,它们对资源环境的竞争比较大,且对资源的利用和需求相近[32],因此,它们之间的联系也更为紧密,具有较高的生态位重叠[22, 26]。且细果秤锤树所在群落中物种之间的生态位重叠程度总体偏低,说明细果秤锤树群落中大多物种对资源利用的相似程度降低,物种之间竞争较弱,生态位可通过产生分化来降低种间竞争使得物种间在群落的结构与功能上互补且稳定[7, 22]。本研究发现:细果秤锤树群落大部分种对间的相关性比较弱,表明物种联结性较弱。种间负联结关系占主导,但大部分优势种种对间关联性比较低,说明样地中的不同物种间不存在紧密的相互关系,缺乏竞争或相互促进的趋势,物种间具有独立性,受外界的干扰较小[30]

    细果秤锤树群落中物种组成较为简单,群落结构相对单一,细果秤锤树群落幼树较少,更新相对较差。细果秤锤树生态位宽度最大,在时空上占据着优势地位,属于稍耐阴、耐贫瘠、适应力较强的植物,能更好利用资源和空间。调查样地中多数树种生态位重叠度较高,大部分物种间的竞争较强,对资源利用的相似程度高。树种间不存在较显著的种间相关联结,植物种间缺乏较强的相互依赖或竞争趋势。本研究明确了细果秤锤树生存的独特环境结构和群落间相互关系,对维持其野生群落的幼苗更新和群落规模增长具有重要作用。

  • 表  1  祁连山国家公园青海片区种子植物分类群与青海省数量比较

    Table  1.   Quantitative comparison of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park and Qinghai Province

    分类群青海省祁连山国家公园青海片区
    科数属数种数科数占全省比例/%属数占全省比例/%种数占全省比例/%
    裸子植物37323100.00571.431031.25
    被子植物915502 4656874.7333560.911 04842.52
    合计  945572 4977175.5334061.041 05842.37
      说明:青海省科、属、种数数据源自参考文献[8]
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    表  2  祁连山国家公园青海片区种子植物科的组成

    Table  2.   Species and genera compositions of families of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

    类别
    数量比例/%数量比例/%数量比例/%
    大科(≥100种) 2 2.82 76 22.35 281 26.56
    较大科(30~99种) 8 11.27 101 29.71 382 36.11
    中等科(10~29种) 15 21.13 97 28.53 264 24.95
    小科(2~9种) 31 43.66 51 15.00 116 10.96
    单种科(1种) 15 21.13 15 4.41 15 1.42
    合计 71 100.00 340 100.00 1 058 100.00
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    表  3  祁连山国家公园青海片区种子植物属的组成     

    Table  3.   Species compositions of genera of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

    类别
    数量比例/%数量比例/%
    较大属(15~29种) 9 2.65 204 19.28
    中等属(5~14种) 50 14.71 393 37.15
    小属(2~4种) 110 32.35 290 27.41
    单种属(1种) 171 50.29 171 16.16
    合计 340 100.00 1058 100.00
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    表  4  祁连山国家公园青海片区种子植物的优势科

    Table  4.   Dominant families of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

    科名属数种数分布型科名属数种数分布型
    禾本科36145世界分布莎草科 945世界分布
    菊科 40136世界分布十字花科2140世界分布
    毛茛科1771世界分布龙胆科 838世界分布
    蔷薇科1860世界分布玄参科 637世界分布
    豆科 1459世界分布石竹科 832世界分布
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    表  5  祁连山国家公园青海片区种子植物的优势属

    Table  5.   Dominant genera of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

    属名种数分布型属名种数分布型
    风毛菊属 29 旧世界温带分布 蓼属 13 世界分布
    马先蒿属 27 北温带分布 羊茅属 Festuca 12 泛温带分布
    早熟禾属 26 世界分布 披碱草属 11 世界分布
    薹草属 24 世界分布 唐松草属 10 泛温带分布
    委陵菜属 21 泛温带分布 小檗属 Berberis 10 欧亚和南美洲间断分布
    蒿属 21 世界分布 虎耳草属 Saxifraga 10 欧亚和南美洲间断分布
    柳属 21 泛温带分布 茶藨子属 Ribes 10 泛温带分布
    黄耆属 18 世界分布 忍冬属 10 北温带分布
    龙胆属 17 世界分布 紫菀属 10 泛温带分布
    毛茛属 Ranunculus 14 世界分布 嵩草属 10 北温带分布
    棘豆属 14 旧世界温带分布 灯心草属 Juncus 10 世界分布
    针茅属 13 泛温带分布
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    表  6  祁连山国家公园青海片区种子植物含10种以上的科的区系重要值

    Table  6.   Floristic value of families comprised more than 10 species of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

    科名区系重要值排序科名区系重要值排序
    杨柳科 71.18 1 虎耳草科 9.75 14
    忍冬科 33.37 2 莎草科 9.32 15
    毛茛科 31.17 3 十字花科 7.51 16
    灯心草科 27.75 4 禾本科 6.46 17
    报春花科 29.97 5 唇形科 Lamiaceae 5.46 18
    蔷薇科 18.26 6 紫草科 Boraginaceae 5.09 19
    景天科 15.51 7 伞形科 3.70 20
    龙胆科 15.43 8 玄参科 3.55 21
    蓼科 14.14 9 百合科 3.29 23
    藜科 13.50 10 菊科 2.99 22
    小檗科 Berberidaceae 13.46 11 豆科 2.49 24
    石竹科 11.99 12 兰科 1.71 25
    罂粟科 Papaveraceae 11.88 13
      说明:科的区系重要值平均为14.76
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    表  7  祁连山国家公园青海片区种子植物科的分布区类型

    Table  7.   Distribution types of families of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

    分布区类型科数比例/%
    世界分布 1 世界分布 37
    热带分布 2 泛热带分布 9 26.47
    3 热带亚洲和热带美洲间断分布 2 5.88
    温带分布 8 北温带分布 20 58.82
    10 旧世界温带分布 2 5.88
    13 中亚分布 1 2.94
    合计 71 100.00
      说明:比例不包括世界分布
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    表  8  祁连山国家公园青海片区种子植物属的分布区类型

    Table  8.   Distribution types of genera of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

    分布区类型属数比例/%
    世界分布 1 世界分布 55
    热带分布 2 泛热带分布 9 3.16
    3 热带亚洲和热带美洲间断分布 1 0.35
    4 旧世界热带分布 2 0.70
    5 热带亚洲和热带大洋洲分布 0 0
    6 热带亚洲至热带非洲分布 0 0
    7 热带亚洲(印度、马来西亚)分布 1 0.35
    温带分布 8 北温带分布 140 49.12
    9 东亚—北美间断分布 7 2.46
    10 旧世界温带分布 55 19.30
    11 温带亚洲分布 17 5.96
    12 中亚、西亚至地中海分布 11 3.86
    13 中亚分布 16 5.61
    东亚与中国
    特有分布
    14 东亚分布(东喜马拉雅—日本) 16 5.61
    15 中国特有分布 10 3.51
    合计 340 100.00
      说明:比例不包括世界分布
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-30
  • 修回日期:  2021-09-06
  • 网络出版日期:  2022-03-25
  • 刊出日期:  2022-03-25

祁连山国家公园青海片区种子植物区系特征

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210343
    基金项目:  青海省省级财政支农资金(2019-03)
    作者简介:

    金万洲(ORCID: 0000-0001-5763-2998),高级工程师,从事湿地与野生动植物资源调查、监测、规划研究。E-mail: jwz5366@163.com

  • 中图分类号: Q948.5

摘要:   目的  查清祁连山国家公园青海片区种子植物区系特征,为该片区植物资源的保护与利用提供科学依据。  方法  采用线路调查并结合样方调查的方法,统计种子植物信息,分析植物区系的组成、优势类群与表征类群及地理成分。  结果  ①祁连山国家公园青海片区共有野生种子植物71科340属1 058种,分别占青海省种子植物科、属、种总数的75.53%、61.04%、42.37%,含有100种及以上的大科仅有菊科Asteraceae和禾本科Poaceae,未发现30种及以上的大属,科、属组成多样。②优势现象明显,表征类群突出。该区种子植物区系优势科有10科,优势属有23属,表征科有8科,表征属有20属,其中有3科既是优势科又是表征科,9属既是优势属又是表征属。③种子植物科的分布区类型有6个,其中温带成分共有23科,占总科数的67.64%;属的分布区类型有13个,温带成分共有246属,占总属数的86.32%。④特有科、属贫乏。未发现中国特有科,特有属有10属。⑤多种区系成分交汇、渗透并特化,并具有年轻性。  结论  祁连山国家公园青海片区种子植物种类较丰富,地理成分多样,温带性质显著。表8参24

English Abstract

方庆, 谭菊荣, 许惠春, 等. 珍稀濒危植物细果秤锤树群落物种组成与生态位分析[J]. 浙江农林大学学报, 2022, 39(5): 931-939. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220197
引用本文: 金万洲, 卜静, 罗惠文, 等. 祁连山国家公园青海片区种子植物区系特征[J]. 浙江农林大学学报, 2022, 39(2): 289-296. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210343
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Citation: JIN Wanzhou, BU Jing, LUO Huiwen, et al. Floristic characteristics of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2022, 39(2): 289-296. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210343
  • 植物区系是某一地区或者某一时期,某一分类群、某类植被等所有植物种类的总称,是在特定的自然历史条件下形成的[1]。研究植物区系有助于认识植物区系的来源和演化过程,为开展生物多样性保护与利用提供科学依据[2-4]。祁连山位于青藏高原东北部,地跨甘肃、青海两省,是中国西部重要生态安全屏障和重要水源产流地,也是中国重点生态功能区和生物多样性保护优先区域。祁连山国家公园是中国10个国家公园体制试点之一[5]。在植物区系分区上,青海片区属于东亚植物区的青藏高原亚区、唐古特地区的祁连山亚地区[6];植物种类较丰富、区系来源复杂,具有较高的生态、经济及科学价值。从20世纪50年代起,中国就对祁连山区进行过各种考察和采集。20世纪90年代实施的国家重大项目“中国植物区系研究”,将唐古特地区列为重点研究区域之一,对祁连山地区的植物进行了较为深入的研究,发表了较多的研究成果[7-9]。这些成果或多或少涉及了祁连山地区的植物区系研究,但针对祁连山国家公园青海片区植物区系的系统研究尚未见报道。本研究是在已有研究的基础上,对该片区野生种子植物资源和植物区系特征进行系统分析,旨在为该片区植物资源保护提供第一手资料,进而为该片区生物多样性保护与利用提供依据。

    • 祁连山国家公园地处甘肃、青海两省交界处,位于青藏高原东北部,总面积 5.02万 km2,分为甘肃片区和青海片区,其中甘肃片区 3.44 万 km2,占总面积的 68.5%;青海片区 1.58 万 km2,占总面积的 31.5%。青海片区位于37°03′~39°12′N,96°49′~102°41′E,其东北部与甘肃省酒泉、张掖、武威地区相接,西部与青海省海西蒙古族藏族自治州的乌兰县毗连,南部与海北藏族自治州的海晏、刚察县为邻,东部与海东地区的互助土族自治县、西宁市的大通回族土族自治县接壤。行政区域包括海北藏族自治州的祁连县、门源县和海西蒙古族藏族自治州的德令哈市和天峻县部分区域,辖12个乡(镇) 48个村(牧委会)。祁连山国家公园青海片区为青藏高原东北部边缘的祁连山山地,南北两侧和东部相对起伏较大,平均海拔为4 000~5 000 m,年平均气温为−1.4~9.6 ℃,年平均降水量为150~680 mm,属大陆性高寒半湿润山地气候。

    • 2018—2019年采用线路调查并结合样地调查的方法,对研究区重点区域主要群落进行全面调查记录。通过采集标本,参考《中国植物志》、Flora of China网站(http://www.iplant.cn/frpshttp://www.iplant.cn/foc),以及植物区系相关文献,系统整理祁连山国家公园青海片区野生种子植物名录,对科、属、种进行统计分析,并对科、属的物种数量进行等级划分[10-19]。根据该区植物区系的实际情况确定优势类群;依据科、属的区系重要值,并参考李仁伟[20]的观点确定表征类群。根据李锡文[21]、吴征镒等[22]对中国种子植物科、属的分布区类型的划分方法,对祁连山国家公园青海片区野生种子植物科、属的分布区类型进行划分。

    • 调查结果(表1)表明:祁连山国家公园青海片区共有野生种子植物1058种(含种下等级),隶属于71科340属,占青海省种子植物科、属、种总数的75.53%、61.04%、42.37%。其中,裸子植物3科5属10种,被子植物68科335属1 048种(双子叶植物58科262属789种,单子叶植物10科73属259种)。

      表 1  祁连山国家公园青海片区种子植物分类群与青海省数量比较

      Table 1.  Quantitative comparison of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park and Qinghai Province

      分类群青海省祁连山国家公园青海片区
      科数属数种数科数占全省比例/%属数占全省比例/%种数占全省比例/%
      裸子植物37323100.00571.431031.25
      被子植物915502 4656874.7333560.911 04842.52
      合计  945572 4977175.5334061.041 05842.37
        说明:青海省科、属、种数数据源自参考文献[8]
    • 祁连山国家公园青海片区种子植物科的大小可划分为大科(≥100种)、较大科(30~99种)、中等科(10~29种)、小科(2~9种)、单种科(1种)5个等级(表2)。含100种及以上的大科仅有菊科Asteraceae和禾本科Poaceae,共含有76属281种。这2科仅占该区种子植物总科数的2.82%,但占片该区种子植物总属数的22.35%、总种数的26.56%,显然菊科和禾本科在该片区种子植物区系中占有重要的地位。较大科有毛茛科Ranunculaceae、蔷薇科Rosaceae、豆科Fabaceae、莎草科Cyperaceae、龙胆科Gentianaceae、十字花科Brassicaceae、玄参科Scrophulariaceae和石竹科Caryophyllaceae等8科,共含101属382种,占该区种子植物总属数的29.71%、总种数的36.11%,表明这8科在该片区种子植物区系中占有重要地位。中等科有杨柳科Salicaceae、虎耳草科Saxifragaceae、蓼科Polygonaceae、藜科Chenopodiaceae、景天科Crassulaceae、伞形科Apiaceae、兰科Orchidaceae和百合科Liliaceae等15科,共含97属164种,占该片区种子植物总科数的21.13%、总属数的28.53%、总种数的24.95%。小科有松科Pinaceae、柏科Cupressaceae、杜鹃花科Ericaceae、茜草科Rubiaceae、鸢尾科Iridaceae和香蒲科Typhaceae等 31科,共含51属116种,占该片区种子植物总科数的43.66%、总属数的15.00%、总种数的10.96%。单种科有檀香科Santalaceae、槲寄生科Viscaceae、芍药科Paeoniaceae、星叶草科Circaeasteraceae、花荵科Polemoniaceae、马鞭草科Verbenaceae和五福花科Adoxaceae等15科,共含15属15种,占该片区种子植物总科数的21.13%、总属数的4.41%、总种数的1.42%。

      表 2  祁连山国家公园青海片区种子植物科的组成

      Table 2.  Species and genera compositions of families of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

      类别
      数量比例/%数量比例/%数量比例/%
      大科(≥100种) 2 2.82 76 22.35 281 26.56
      较大科(30~99种) 8 11.27 101 29.71 382 36.11
      中等科(10~29种) 15 21.13 97 28.53 264 24.95
      小科(2~9种) 31 43.66 51 15.00 116 10.96
      单种科(1种) 15 21.13 15 4.41 15 1.42
      合计 71 100.00 340 100.00 1 058 100.00

      祁连山国家公园青海片区种子植物属的大小可划分为较大属(15~29种)、中等属(5~14种)、小属(2~4种)、单种属(1种)4个等级,无30种及以上的大属(表3)。较大属有风毛菊属Saussurea、马先蒿属Pedicularis、早熟禾属Poa、薹草属Carex、柳属Salix、委陵菜属Potentilla、黄耆属Astragalus、龙胆属Gentiana和蒿属Artemisia等9属,共含204种,占该片区种子植物总属数的2.65%、总种数的19.28%。由此表明:这些属在该片区种子植物区系中占有重要的地位。中等属有棘豆属Oxytropis、蓼属Polygonum、披碱草属Elymus、嵩草属Kobresia、忍冬属Lonicera、报春花属Primula、微孔草属Microula、栒子属Cotoneaster、锦鸡儿属Caragana、蔷薇属Rosa和芨芨草属Achnatherum等50属,占该片区总属数的14.71%,共含393种,占总种数的37.15%,表明这些属在该区种子植物区系中也占有重要地位。小属有圆柏属Sabina、麻黄属Ephedra、桦木属Betula、绣线菊属Spiraea、沙棘属Hippophae、水柏枝属Myricaria、金莲花属Trollius、驼绒藜属Krascheninnikovia、绿绒蒿属Meconopsis、野决明属Thermopsis、蓟属Cirsium、扁蕾属Gentianopsis、青兰属Dracocephalum、碱茅属Puccinellia、发草属Deschampsia、野青茅属Deyeuxia、鸟巢兰属Neottia、赖草属Leymus、鼠尾草属Salvia和蟹甲草属Parasenecio等110属,占该片区总属数的32.35%,共含290种,占总种数的27.41%。单种属有松属Pinus、刺柏属Juniperus、虎榛子属Ostryopsis、盐生草属Halogeton、囊种草属Thylacospermum、芍药属Paeonia、当归属Angelica、狼毒属Stellera、桃儿七属Sinopodophyllum、沼委陵菜属Comarum、羽叶点地梅属Pomatosace、山莨菪属Anisodus、兔耳草属Lagotis、荚蒾属Viburnum、刺参属Morina、党参属Codonopsis、岩参属Cicerbita、款冬属Tussilago、固沙草属Orinus、贝母属Fritillaria和绶草属Spiranthes等171属,占该片区总属数的50.29%,共171种,占总种数的11.16%。小属、单种属在该片区植物区系中占有一定地位。

      表 3  祁连山国家公园青海片区种子植物属的组成     

      Table 3.  Species compositions of genera of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

      类别
      数量比例/%数量比例/%
      较大属(15~29种) 9 2.65 204 19.28
      中等属(5~14种) 50 14.71 393 37.15
      小属(2~4种) 110 32.35 290 27.41
      单种属(1种) 171 50.29 171 16.16
      合计 340 100.00 1058 100.00
    • 祁连山国家公园青海片区种子植物区系科级分类群属、种构成情况表明:该片区有优势科10科,共含177属663种,占该片区种子植物总属数的52.06%、总种数的62.67%。这些优势科包括全部的大科和较大科,且均为世界广布(表4)。

      表 4  祁连山国家公园青海片区种子植物的优势科

      Table 4.  Dominant families of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

      科名属数种数分布型科名属数种数分布型
      禾本科36145世界分布莎草科 945世界分布
      菊科 40136世界分布十字花科2140世界分布
      毛茛科1771世界分布龙胆科 838世界分布
      蔷薇科1860世界分布玄参科 637世界分布
      豆科 1459世界分布石竹科 832世界分布

      优势属是区系中含种数较多(≥10种)的属级分类群。该片区种子植物优势属共23属361种,分别占该片区种子植物总属数6.76%、总种数的34.12%(表5)。优势属中世界分布有9属,北温带分布及其变型有12属,旧世界温带分布有2属,分别占优势属总数的39.13%、52.17%、8.70%,以北温带分布及其变型占优势。

      表 5  祁连山国家公园青海片区种子植物的优势属

      Table 5.  Dominant genera of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

      属名种数分布型属名种数分布型
      风毛菊属 29 旧世界温带分布 蓼属 13 世界分布
      马先蒿属 27 北温带分布 羊茅属 Festuca 12 泛温带分布
      早熟禾属 26 世界分布 披碱草属 11 世界分布
      薹草属 24 世界分布 唐松草属 10 泛温带分布
      委陵菜属 21 泛温带分布 小檗属 Berberis 10 欧亚和南美洲间断分布
      蒿属 21 世界分布 虎耳草属 Saxifraga 10 欧亚和南美洲间断分布
      柳属 21 泛温带分布 茶藨子属 Ribes 10 泛温带分布
      黄耆属 18 世界分布 忍冬属 10 北温带分布
      龙胆属 17 世界分布 紫菀属 10 泛温带分布
      毛茛属 Ranunculus 14 世界分布 嵩草属 10 北温带分布
      棘豆属 14 旧世界温带分布 灯心草属 Juncus 10 世界分布
      针茅属 13 泛温带分布
    • 表征科的确定主要参考区系重要值。重要值越高,说明该科在所研究的植物区系中代表性越强[2]。经统计,祁连山国家公园青海片区种子植物的表征科有8科,占该片区总科数的11.27%,包括杨柳科、忍冬科Caprifoliaceae、毛茛科、灯心草科Juncaceae、报春花科Primulaceae、蔷薇科、景天科和龙胆科,其中毛茛科、蔷薇科、龙胆科也为该片区种子植物的优势科(表6)。

      表 6  祁连山国家公园青海片区种子植物含10种以上的科的区系重要值

      Table 6.  Floristic value of families comprised more than 10 species of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

      科名区系重要值排序科名区系重要值排序
      杨柳科 71.18 1 虎耳草科 9.75 14
      忍冬科 33.37 2 莎草科 9.32 15
      毛茛科 31.17 3 十字花科 7.51 16
      灯心草科 27.75 4 禾本科 6.46 17
      报春花科 29.97 5 唇形科 Lamiaceae 5.46 18
      蔷薇科 18.26 6 紫草科 Boraginaceae 5.09 19
      景天科 15.51 7 伞形科 3.70 20
      龙胆科 15.43 8 玄参科 3.55 21
      蓼科 14.14 9 百合科 3.29 23
      藜科 13.50 10 菊科 2.99 22
      小檗科 Berberidaceae 13.46 11 豆科 2.49 24
      石竹科 11.99 12 兰科 1.71 25
      罂粟科 Papaveraceae 11.88 13
        说明:科的区系重要值平均为14.76

      依据李仁伟[20]、李登武[2]对某一区域种子植物表征属的确定方法,祁连山国家公园青海片区种子植物的表征属有20属,即为以礼草属Kengyilia、微孔草属、嵩草属、火绒草属Leontopodium、针茅属Stipa、芨芨草属、赖草属、大黄属Rheum、垂头菊属Cremanthodium、沙参属Adenophora、红景天属Rhodiola、杨属Populus、风毛菊属、唐松草属Thalictrum、栒子属、紫菀属Aster、披碱草属、茶藨子属Ribes、忍冬属和蓼属等,其中,嵩草属、针茅属、风毛菊属、唐松草属、紫菀属、披碱草属、茶藨子属、忍冬属和蓼属9属也为该片区种子植物的优势属。

    • 依据吴征镒等[22]对中国种子植物科的分布区类型的划分方法,祁连山国家公园青海片区种子植物71科可划分为6个分布区类型(表7)。世界分布的科共有37科。热带分布的科共有11科,占总科数的32.35%,其中,泛热带分布及其变型最多,共有9科。温带分布的科共有23科,占总科数的67.64%,其中,北温带分布及其变型最多,共有20科,占该片区总科数的58.82%,如松科、芍药科、杜鹃花科、列当科Orobanchaceae、忍冬科等。表明该片区种子植物科级区系地理成分温带性质明显。

      表 7  祁连山国家公园青海片区种子植物科的分布区类型

      Table 7.  Distribution types of families of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

      分布区类型科数比例/%
      世界分布 1 世界分布 37
      热带分布 2 泛热带分布 9 26.47
      3 热带亚洲和热带美洲间断分布 2 5.88
      温带分布 8 北温带分布 20 58.82
      10 旧世界温带分布 2 5.88
      13 中亚分布 1 2.94
      合计 71 100.00
        说明:比例不包括世界分布
    • 依据吴征镒等[22]对中国种子植物属的分布区类型的划分方法,祁连山国家公园青海片区种子植物340属可划分为13个分布区类型(表8)。由表8可知:世界分布的属有55属。热带分布的属共有13属,占总属数的4.56%,其中泛热带分布最多,共有9属。温带分布的属共有246属,占总属数的86.32%,既为优势属又为表征属的嵩草属、针茅属、风毛菊属、唐松草属、紫菀属、茶藨子属和忍冬属7属,均为温带成分,其中北温带分布及其变型共有140属,居该片区各分布区类型之首,占总属数的49.12%。东亚与中国特有分布的属共有26属,其中中国特有分布有10属,占总属数的3.51%。表明该片区种子植物属级区系地理成分多样,温带成分占绝对优势;该片区种子植物区系温带性质显著。

      表 8  祁连山国家公园青海片区种子植物属的分布区类型

      Table 8.  Distribution types of genera of seed plants in Qinghai area of Qilian Mountain National Park

      分布区类型属数比例/%
      世界分布 1 世界分布 55
      热带分布 2 泛热带分布 9 3.16
      3 热带亚洲和热带美洲间断分布 1 0.35
      4 旧世界热带分布 2 0.70
      5 热带亚洲和热带大洋洲分布 0 0
      6 热带亚洲至热带非洲分布 0 0
      7 热带亚洲(印度、马来西亚)分布 1 0.35
      温带分布 8 北温带分布 140 49.12
      9 东亚—北美间断分布 7 2.46
      10 旧世界温带分布 55 19.30
      11 温带亚洲分布 17 5.96
      12 中亚、西亚至地中海分布 11 3.86
      13 中亚分布 16 5.61
      东亚与中国
      特有分布
      14 东亚分布(东喜马拉雅—日本) 16 5.61
      15 中国特有分布 10 3.51
      合计 340 100.00
        说明:比例不包括世界分布
    • 祁连山国家公园青海片区野生种子植物种类较丰富,科、属组成多样。该片区共有71科340属1058种(含种下等级),占青海省种子植物总科数的75.53%,总属数的61.04%,总种数的42.37%。含有100种及以上的大科有2科,较大科有8科,中等科15科,小科31科,单种科有15科;未发现30种及以上大属,较大属有9属,中等属有50属,小属有110属,单种属有171属。

      种子植物优势科有10科,优势属有23属;表征科有8科,表征属有20属,其中,毛茛科、蔷薇科、龙胆科3科既是优势科又是表征科,嵩草属、针茅属、风毛菊属、唐松草属、紫菀属、披碱草属、茶藨子属、忍冬属和蓼属9属既是优势属又是表征属。这些结果表明:该片区种子植物区系优势现象明显,表征类群突出。本研究首次明确了祁连山国家公园青海片区种子植物区系的表征类群。

      祁连山国家公园青海片区种子植物区系地理成分多样,区系联系广泛。青海片区种子植物科的分布区类型有6个,属的分布区类型有13个。种子植物科的地理成分中,温带成分的科共有23科,占总科数67.64%;属的地理成分中,温带成分的属共有246属,占总属数的86.32%。这些都反映了该片区种子植物区系强烈的温带性质及温带植物区系的丰富性,且以北温带分布区类型占绝对优势。

      祁连山国家公园青海片区种子植物区系中,未发现中国特有科,中国特有属有穴丝荠属Coelonema、羽叶点地梅属、马尿泡属Przewalskia、黄缨菊属Xanthopappus、三蕊草属Sinochasea、虎榛子属、羌活属Notopterygium等10属,特有科、属贫乏。羽叶点地梅属是典型高寒生境分布的代表植物[12],也为青藏高原特有属,该属在本区的出现,进一步表明了该片区同青藏高原植物区系是密不可分的。另外,中国北方温暖性质的区系成分(如虎榛子属等)在该片区东部出现,表明了该片区与华北植物区系的联系,也显示植物区系过渡地带所具有的生态环境特点和区系特点[12, 23]

      祁连山国家公园青海片区所处的独特地理位置,决定了其植物区系成分具有边缘效应基本特征,主要地理成分有北温带成分、中国—喜马拉雅成分、青藏高原成分、中亚成分等。这些地理成分在边缘山地交汇、渗透并特化。北温带成分和中国—喜马拉雅成分在该片区占有明显优势,尤其北温带成分占绝对优势,并形成了一些青藏高原的特有成分。嵩草属的许多种形成了高寒草甸的主要优势种。此外,还有马尿泡Przewalskia tangutica、青藏薹草Carex moorcroftii、穴丝荠Coelonema draboides、黄缨菊Xanthopappus subacaulis、门源毛茛Ranunculus menyuanensis、门源茶藨子Ribes menyuanense、祁连獐牙菜Swertiaprzewalskii 、祁连费尔氏马先蒿Pedicularis pheulpinii subsp. chilienensis和孪生以礼草Kengyilia geminata等青藏高原特有植物或仅分布于祁连山地区的植物。由此可见,祁连山国家公园青海片区种子植物区系是一个在青藏高原隆升过程中形成的年轻植物区系[24]

      祁连山国家公园青海片区种子植物区系为青藏高原的边缘地带和过渡区系,该区系在受到中国多方区系的影响,尤其受华北植物区系和西南高山植物区系的双重影响的同时,保持了其高原、高山类型的区系性质[12]

参考文献 (24)

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