辽宁白狼山国家级自然保护区种子植物的调查与分析

2012-11-21 11:54李德武李怀生
关键词:科数种属植物区系

李德武 李怀生

(白狼山国家级自然保护区,辽宁 建昌 125300)

从2006年8月至2010年4月,历时4年的时间,我们对白狼山国家级自然保护区的种子植物的种类与分布进行了全面的调查研究,并进行了客观的分析,提出调查报告如下:

调查发现保护区种子植物共有106科398属803种(包括变种),裸子植物10种,隶属于松科、柏科和麻黄科(3科7属);被子植物103科391属793种,被子植物占保护区植物总数的76.5%,是最优势的植物类群。

1 自然概况

辽宁白狼山国家级自然保护区位于辽宁省葫芦岛市建昌县境内,总面种17 440hm2,地理坐标为E119°52′30″~120°04′04″,N40°46′28″~41°05′53″。

1.1 气候

保护区地处中纬度内陆地区,属温带半湿润半干旱大陆性季风气候。冬季寒冷而干燥,春季干旱少雨大风多,夏季酷热多雨,秋季晴朗凉爽。冬长夏短,温差较大,年平均气温9℃,最高气温在7月份,极端最高气温40.7℃;最低气温在1月份,极端最低气温-23.9℃。无霜期180d。

1.2 日照和辐射

保护区内大气透明度强,光能资源十分丰富,年日照时数为2 672.7h,日照时数以春季为多,夏季次之,11月至次年2月最少,日照百分率59%~70%。植物生长期4-9月的日照时数为1 540~1 600h。年太阳总辐射量为530~540KJ/cm2,植物生长期4-9月的太阳总辐射量为310~320KJ/cm2。

1.3 降水

保护区内年平均降水量为530mm,春季雨量较少,多集中在夏季6-8月份,地表水雨水渗入,地下水为基岩裂隙水,水质纯净,储量丰富。

1.4 土壤

白狼山自然保护区土壤大体分为两类,一是暖温带落叶阔叶林下发育的棕色森林土,多分布在海拔600m以上的山坡和植被茂密的阴坡;二是褐土,多分布在海拔600m以下的山坡及平川、沟谷。

2 种子植物科、属、种数量统计分析

2.1 科的组成特征

表1 白狼山种子植物主要科数量统计表

从表1统计得出,白狼山自然保护区大于20种的科共有10个,均属于被子植物门,这10个大科拥有193个属,占保护区整个种子植物所拥有属的48.5%;10个大科拥有407种,占保护区整个种子植物所拥有种的50.7%。在10个大科中,禾本科、菊科、蔷薇科、豆科、毛茛科列前5位。

保护区植物种40种(含变种)以上有5科,即禾本科(42属80种)、菊科(41属76种)、蔷薇科(18属50种)、豆科(21属48种) 毛茛科(12属41种),占保护区种子植物总科数的4.7%,总种数的35.6%。

含20种以上~39种的有5科,即:唇形科(17属28种)、伞形科(20属24种)、蓼科(5属24种)、百合科(11属23种)和莎草科(8属22种),占保护区维管植物总科数的4.7%,占总种数的15.1%。

含10种以上的有12科,分别是十字花科、堇菜科、玄参科、石竹科、虎耳草科、桔梗科、藜科、忍冬科、杨柳科、紫草科、大戟科和景天科,占保护区维管植物总科数的11.3%,占总种数的18.6%。

以上的22科占保护区维管植物总科数的20.8%,种数之和为556种(含变种),占保护区种子植物总种数的69.2%,这说明优势科虽然数量较少,但所含种数却占绝对优势,在保护区种子植物区系组成中起主导作用。

保护区含3~9种的有31科,含2种的有23科,含1种的有30科,共计84科251种,占保护区种子植物总科数的79.2%,占总种数的31.26%,说明单种科和少种科在科的组成中所占比重较大,但其所含种数却占比重较小。

在裸子植物方面,保护区共有3科7属10种,种类相对较少,详见表2。

表2 保护区裸子植物科、属、种统计表

保护区植物种主要属(含5种及2属的组成特征以上)共有30属,216种,占保护区植物总属数的7.53%(表2)。在这30属中,含8种以上的大属有8属,分别为堇菜属Viola(18种)、蓼属Polygonum(17种)、铁线莲属Clematis(10种)、沙参属Adenophora(8种)、委陵菜属Potentilla(8种)、棘豆属Oxytropis(8种)、柳属Salix(8种)、蒿属Artemisia(8种)、乌头属Aconitum(8种),共计85种,占保护区植物属、种数的2.01%和10.6%。

含4种的多种属有13属(52种),占保护区植物属、种数的3.26%和6.47%。含3种少种属有42属(126种);含2种少种属有83属(166种),三者合占保护区种子植物属、种数的34.67%和42.83%。

保护区单种属有230种,占保护区植物属、种数的57.78%和28.64%。

由此可见,保护区植物种主要集中分布在少种属和单种属中,保护区含3种以下的少种属和单种属植物有355属,522种,分别占保护区种子植物属、种的89.2%和65.01%。说明,保护区植物中的少种属和单种属比较丰富,反映出保护区植物种类组成的复杂性和多样性。

表3 白狼山自然保护区种子植物主要属统计表

续表

序号属 名种数序号属 名种数序号属 名种数68槭属3114六道木属2160百蕊草属269远志属3115腹水草属2161桑属270槐属3116马先蒿属2162大麻属271草木犀属3117茄属2163胡桃属272苜蓿属3118百里香属2164榛属273蔷薇属3119水苏属2165藨草属274栒子属3120糙苏属2166鹤虱属275山楂属3121薄荷属2167落叶松属276景天属3122附地菜属2168麻黄属2共138属344种,占总属数的34.67%、种数的42.83%属数种数占总属数%占总种数%5种属以上302167.5326.902~4种属13834434.6742.83含1种属23023057.7828.64合 计398803100100

科属组成的上述特征是本区植物地理位置所表现出来的主要特征,它反映了本区植物区系的基本性质和植物区系的典型特征,以及本区植物物种多样性极为丰富的特点。

2.2 单种科和单种属

根据以上分析看出,白狼山自然保护区种子植物共有单种科30个,单种属230个,单种科占保护区种子植物总科数的28.3%,单种属占保护区总属数的57.78%,保护区众多的单种科、属一方面表明其区系组成的复杂性、植物区系起源的古老性和多样性,另一方面也说明了本地区植物保护的重要性。

2.3 中国特有分布

白狼山自然保护区属于中国特有分布成分的有虎榛子属Ostryopsis、山茴香属Carlesia、蚂蚱腿子属Myripnois、知母属Anemarrhena等4属,占保护区种子植物总属数的1.01%。

表4 白狼山自然保护区的中国特有属与特有种

3 种子植物的区系组成分析

研究分析发现白狼山自然保护区803种种子植物中共有13种地理成分,见表5。

表5 白狼山自然保护区种子植物区系地理成分统计表

续表

序号区系地理成分种数占总种数百分率%6欧洲—(东、西)西伯利亚种101.257温带亚洲分布70.878旧世界热带分布30.379中亚分布种50.6210古地中海分布种60.7511蒙古种(达乌里—蒙古种)394.8612哈萨克斯坦—蒙古种40.513中国特有分布种40.514待定111.37合 计803100

从表5中看出,白狼山自然保护区种子植物地理成分以北温带分布占优势,共有351种,占保护区总数的43.71%,说明其地处北温带区域而在植物地理成分上反映出的基本特性。此外,由于受到东亚地区植物区系的影响,特别是我国东北成分、华北成分和长白成分在本地区的交汇,使得白狼山自然保护区的东亚分布种多达244种,占保护区总数的30.39%。除了以上两类成分占绝对优势外,本区域蒙古高原种比例相对于其他成分也比较高,共有43种(达乌里—蒙古种39;哈萨克斯坦—蒙古种4),占保护区总数的5.36%,说明了蒙古高原区系对本区域的影响。

以上的北温带分布、东亚分布和蒙古高原分布3种成分占到了保护区总数的79.5%,决定了本区域地理成分组成的基本格局。此外,这里也汇聚了一定比例的热带、亚热带成分,如:泛热带分布种、旧世界热带分布种、旧世界温带分布种、欧洲-西伯利亚种、温带亚洲分布、中亚分布种、古地中海分布种,共占8.1%;世界分布种占10.59%;中国特有分布种占0.5%,这些多地理成分的组成,也反映出本地区区系构成的复杂性。

4 结论

通过以上对调查的分析,得出结论,白狼山自然保护区的种子植物的种类与数量在本地区具有较大的重要性和较高的生物多样性特征,本区汇集了世界多种成分与中国植物区系的交汇,反映出较高的保护价植和区位的特殊性与重要性,是值得加强保护的地区,更具有较高的科研价值,同时也反映了辽西地区的植物资源本底和生物起源,为今后对干旱的辽西地区的植被恢复采取相应的措施,提供了科学依据。

参考文献:

[1]马万里,梁存柱,等.白狼山自然保护区科学考查报告(内部资料)[Z].2006.

[2]中国科学院植物研究所.新编拉汉英植物名称[M].北京:航空工业出版社,1996.

[3]董世林.植物资源学[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,1991.

[4]李延生.辽宁树木志[M].北京:中国林业出版社,1990.

[5]辽宁省林业土壤研究所.东北草本植物志[M].北京:科学出版社(1976-2000).

[6]中国自然地理:植物地理(上、下)[M].北京:北京科学出版(1983-1988).

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