苍山西坡漾濞地区种子植物区系成分的垂直分布格局

冯建孟 李继红 王浩波 董晓东

(大理学院生命科学与化学学院,云南 大理 671000)

苍山西坡漾濞地区种子植物区系成分的垂直分布格局

冯建孟 李继红 王浩波 董晓东

(大理学院生命科学与化学学院,云南 大理 671000)

本研究利用野外考察信息和文献资料探讨了苍山西坡漾濞地区种子植物区系成分的垂直分布格局,结果表明,热带区系成分所占比重随着海拔的升高呈明显递减趋势,这与热带区系植物喜温的生态特性是一致的。温带区系成分所占比重总体上随着海拔的升高呈明显递增趋势,这与温带区系植物耐低温的生态特性是一致的。中国分布成分所占比重随着海拔的升高呈明显的递增趋势,具有温带植物区系的性质。随着海拔的升高,区系过渡性先呈递增趋势,然后呈递减趋势,在海拔 2100 m-2200 m之间,区系过渡性达到峰值。

种子植物;区系成分;垂直格局;苍山西坡;漾濞地区

对植物区系成分的探讨,是理解植被起源、分布、迁移和进化的基础[1],因而,相关研究历来受到广泛关注。目前,有关植物区系成分的研究主要集中在当地区系成分的组成及其与其他地区之间的联系。同时,也有相关研究侧重于区系成分的地理分布格局及其解释,尤其侧重于区系成分在水平梯度上的变化格局,如区系成分的纬度变化格局和经度变化格局[2]。过去的相关研究认为,海拔是纬度梯度的高度浓缩,海拔梯度上环境因子的变化速率比纬度梯度快 1000倍以上[3]。因此,有关区系成分的垂直分布格局的研究具有重要意义。但笔者发现,在海拔梯度上的区系变化格局研究还是比较少见。鉴于此,笔者以苍山西坡漾濞地区种子植物的海拔分布信息为基础,探讨了该地区种子植物区系成分的垂直分布格局。

1 研究区域概况

苍山西坡漾濞地区位于红河大断裂带西侧,地处滇中高原和滇西横断山结合部的西侧。其地质地貌成因主要与喜马拉雅山的隆起、第四纪冰川运动和流水侵蚀有关。区域内海拔高差巨大,最低海拔在 1600m左右,最高海拔超过 4000m,垂直高差近 2400m左右。因此,区域内山地垂直气候明显,低海拔地区主要由亚热带气候所控制,而高海拔地区则为寒温性气候类型。于此相一致,从低海拔到高海拔,植被类型依次为暖性针叶林、温性针阔叶混交林、温性针叶林、寒温性针叶林、高山灌丛和高寒草甸[4]。

2 数据来源与方法

有关漾濞地区种子植物的物种及海拔分布信息主要来自笔者的野外考察记录和相关文献信息[1,4,5](《云南植被》编写组,1987;段诚忠,1995;李继红等,2003;中国科学昆明植物研究所,2006)。通过对上述信息进行整理和归纳,建立苍山西坡漾濞地区种子植物物种的海拔分布数据库。

参照吴征镒有关中国种子植物属分布区类型的界定[6],对物种数据库中的物种进行区系类型标识。同时结合地形数据,从海拔 1600 m到 4100 m,每隔 100 m,统计分析 28个海拔段内植物区系的组成。在此基础上统计各海拔段内的种子植物中,14个不同分布区类型占非世界分布的百分比。不同区系成分的代号见文献[7],本文不再赘述。同时,本研究采用热带区系成分的比重 (Tr)与温带区系成分的比重 (Tw)之比值表示区系过渡性,据此分析海拔梯度上的区系过渡性,即 Tr/Tw的变化,当 Tr/Tw=1时,区系过渡性达到最大,温带成分和热带、亚热带成分所占比重相等或相近,即为区系平衡点。

3 结果

3.1 热带区系成分的垂直分布格局

从图 1可以看出,在海拔梯度上泛热带区系成分所占比重的变化幅度相对较大,从最高的 32.5%左右递减至 2.5%左右。其次为热带亚洲成分,所占比重从 12%左右递减到1.2%左右。其他热带区系成分在海拔梯度上的变化趋势均比较小。总的来看,热带区系成分所占比重均随着海拔升高呈递减格局。从图 2也可以看出,热带区系成分所占比重之和随着海拔的升高呈明显递减趋势,这与热带区系植物喜温的生态特性是一致的。

图 1 热带区系成分所占比重在海拔梯度上的变化趋势

图 2 热带区系成分所占比重之和在海拔梯度上的变化趋势

3.2 温带区系成分的垂直分布格局

从图 3可以看出,北温带分布成分在海拔梯度上始终占据较大的比重,从低海拔到高海拔,该区系成分始终保持在 14%以上,由此可见研究区域主要受到北温带地区植物区系的明显影响。从变化趋势来看,北温带分布成分所占比重随着海拔的升高呈明显递增趋势,而其他温带区系成分所占比重在垂直梯度变化趋势并不明显。从图 4可以看出,温带区系成分所占比重之和随着海拔的升高呈明显递增趋势,这与温带区系植物耐低温的生态特性是一致的。

图 3 温带区系成分所占比重在海拔梯度上的变化趋势

图 4 温带区系成分所占比重之和在海拔梯度上的变化趋势

3.3 中国特有成分的垂直分布格局

从图 5可以看出,中国特有分布成分所占比重在海拔梯度上始终占据较小的比重,均在 3.5%以下,最低仅为 0.7%。从海拔梯度上的变化趋势来看,中国分布成分所占比重随着海拔的升高呈明显的递增趋势。这可能意味着,研究区域内的中国特有分布植物具有较强的耐寒性,或者说,具有温带植物区系的性质。

图 5 中国特有区系成分所占比重在海拔梯度上的变化格局

3.4 区系过渡性的分析

从图 6可以看出,研究区域内种子植物区系的过渡性在海拔梯度上呈明显的变化趋势。随着海拔的升高,区系过渡性先呈递增趋势,然后呈递减趋势。从区系组成的来看,在低海拔地区,植物区系以热带区系成分为主,区系过渡性相对较小。在高海拔地区,植物区系以温带区系成分为主,区系过渡性也相对较小。在中海拔地区,热带区系与温带区系成分所占比重较为接近,区系过渡性相对较强。进一步分析,我们发现在海拔 2100 m—2200 m之间,区系过渡性达到峰值。这意味着,在海拔 2100m以下,植物区系以热带区系成分为主,而 2200m以上,则以温带区系成分为主。这也进一步意味着,研究区域内基带植被以热带植被为主,具明显的热带区系性质。

图6 区系过渡性在海拔梯度上的变化格局

4 小结

本研究利用野外考察信息和文献资料探讨了苍山西坡漾濞地区种子植物区系成分的垂直分布格局,主要结果如下:

1.热带区系成分所占比重随着海拔的升高呈明显递减趋势,这与热带区系植物喜温的生态特性是一致的。

2.温带区系成分所占比重总体上随着海拔的升高呈明显递增趋势,这与温带区系植物耐低温的生态特性是一致的。

3.中国分布成分所占比重随着海拔的升高呈明显的递增趋势,具有温带植物区系的性质。

4.在海拔 2100m—2200 m之间,区系过渡性达到峰值。随着海拔的升高,区系过渡性先呈递增趋势,然后呈递减趋势。

[1]《云南植被》编写组 .云南植被 [M].北京:科学出版社,1987.

[2]冯建孟,熊珺玲,徐成东 .云南西部纵向岭谷区种子植物区系过渡性的地理分布格局及其生物地理意义 [J].西北植物学报,2009,29(2):373—378.

[3]Walter H.Vegetation of the Earth[M].Berlin:Springer Press,1979.

[4]段诚忠 .苍山植物科学考察 [M].昆明:云南科技出版社,1995.

[5]李继红,董晓东 .苍山地区蜜源植物研究 [J].大理学院学报,2003,2(5): 39—43.

[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, IV:1—139.

[7]冯建孟,徐成东 .植物区系过渡性及其生物地理意义 [J].生态学杂志,2009,28 (1):108—112.

(责任编辑 徐成东)

Altitudinal patterns of flora composition of seed plants in Yangbiarea, west slope of Cangshan M ounta in

FENG Jian-memg;L I Ji-hong;WANG Hao-bo;DONG Xiao-dong
(College of Life Science and Chem istry,Dali University,Dali671000,China)

The altitudinalpatternsof flora composition of seed plants in Yangbi area,west slope of CangshanMountainwere investigated based on field survey and literature.The results showed that tropical elements decreased with the increase of altitude,which was consistent to their ecological characters.And temperate elements increasedwith the increase of elevation,whichwas consistent to their strong adapt to cold environment.Flora endemic to China increased with the increase of altitude,showing temperate character.The flora transition increased,and then decreased from low altitude to high altitude,and the peak was around 2100m—2200m.

Seed plants;flora composition;altitudinal patterns;west slope of Cangshan;Yangbi

Q948

A

1671-7406(2010)03-0048-05

2009-11-23

大理州科技局资助项目:苍山火烧迹地生态恢复的研究。

冯建孟 (1971—),副教授,博士,目前主要从事云南植物多样性的研究。Email:fjm @pku.org.cn

＊ 通讯作者:董晓东 (1964—),男,白族,教授,主要从事植物区系研究。