茅荆坝自然保护区公路路域野生花卉区系研究

王倜　王云　关磊　马立纲

摘要对穿越和毗邻茅荆坝国家级自然保护区的2条公路路域范围内的野生花卉植物进行了调查统计，并对路域野生花卉区系进行了分析，结果表明，路域范围内共统计野生花卉植物20科33属36种，该区植物成分较为复杂，物种多样性丰富。以蔷薇科（Rosaceae）、毛茛科（Ranunculaceae）、桔梗科（Campanulaceae）等为优势科，但寡种和单种科相对较多；以绣线菊属（Spirae）、沙参属（Adenophora）等为优势属，但属的组成较为分散，寡种属和单种属占总属数的93.9%。从分布区类型看，科以世界分布（35%）和北温带分布（35%）占明显优势，属以北温带分布（36.4%）和旧世界温带分布（15.2%）为优势；区系分布比较集中，总体上温带性质占绝对优势。

关键词野生花卉；公路路域；区系研究；茅荆坝自然保护区

中图分类号S181.3文献标识码A文章编号0517-6611（2014）12-03639-04

基金項目河北省交通运输厅科技项目（Y20100332）；交通运输部西部交通建设科技项目（2011 318 670 1290）。

作者简介王倜（1983- ），男，重庆人，助理研究员，硕士，从事公路生态研究。

野生花卉是目前栽培花卉的祖先，也是培育新品种重要的种质资源和原始资料[1]，其还具有强健的生态适应性和抗逆性，在长期的生物进化中，对当地的气候条件、土壤条件等生态环境已有很好的适应性[2]。由于具有诸多优点和价值，众多学者对野生花卉的资源调查[3-8]、开发利用和保护[9-10]、栽培驯化和繁殖[11-14]等进行了长期深入的研究，但目前专门针对野生花卉植物的区系研究却未见有报道。植物区系是自然形成物，它是植物界在一定自然地理环境，特别是自然历史条件综合作用下，长期发展演化的结果，是自然地理环境的反应及环境变迁的鉴证或依据[15]。分析组成植被的植物区系的特点、性质对于认识植被本身的特点、分布、发生历史及经济意义等都是很重要的。当前植物区系研究主要包括对某一地区植物的区系分析[16]；对某一分类群植物的区系分析[17]；对某类植被所有植物种类的区系分析[18]等，却还没有专题做某一区域公路路域范围野生花卉植物区系分析的研究。公路路域包括了公路建设所改变和影响的地面带状空间，以及与公路产生相互作用和影响的自然生态系统相关区域[19]，因此公路路域与一般原生环境的主要区别在于区域狭长跨度大、多人为持续高强度干扰、环境裸露、水肥条件较差。笔者对茅荆坝国家级自然保护区内公路路域这一特殊环境下野生花卉植物区系进行研究，能够从根本上认识保护区内路域野生花卉植物的特点和分布，对保护区内野生植物资源的保护和开发利用、公路景观绿化恢复等均具有重要意义。

1材料与方法

1.1研究区概况茅荆坝国家级自然保护区位于河北省承德市隆化县境内，属森林和野生动物类型的自然保护区。保护区气候为典型的中温带、半湿润兼半干旱大陆性季风型山地气候[20]，属暖温带落叶阔叶林带、燕山山地落叶阔叶林温性针叶林区[21]。该保护区处于阴山山脉七老图岭与燕山山脉交汇处，是冀北山地和内蒙古高原的过渡地带。保护区的自然地理条件特殊，地层古老；主要森林植被属天然、次生和人工针阔混交林，灌木草本植物种类丰富；林区内沟谷交错，山势险峻，复杂的地理环境蕴藏了丰富的动植物种质资源，是进行生物多样性保护、科学研究和科普教育的理想基地，具有重要的科学价值。保护区内河流众多，丰富的水资源使得森林生态系统发育良好，成为京、津生态安全的绿色屏障。

1.2材料和方法

1.2.1调查对象。对现有的2条穿越和毗邻茅荆坝保护区的主要交通干线进行调查，包括新建的承（承德）赤（赤峰）高速公路保护区段和省道206（图1）。承赤高速保护区段包括主线和支线（至围场）两部分，其中主线靠近保护区路段约13 km，有5 km穿越保护区试验区；支线约10 km横穿保护区（包括5 km隧道）。省道206与承赤高速线位走向基本一致，约12 km穿越保护区试验区，将以上路段征地界范围内以及公路与周围环境相互作用的部分区域（公路界限外5～10 m）作为野生花卉植物统计调查的区域。

1.2.2调查方法。调查采取线路调查与样线法结合的调查方法[22]，于2012和2013年4～9月赴上述路线调查，依照制定的野生花卉调查记录表，分别对海拔、经纬度、生境、植株形态、分布密度、花特征（花色、花序、苞片、花冠裂数目、花瓣形状与颜色、花期、花着生状况、花的繁密度）、叶片特征（叶着生位置、质地、叶形态、叶色、叶缘）、果实（果形、果期、果色）和观赏价值等性状进行记录，并用数码相机对植株的基本形态和生长状况进行拍照。

1.2.3区系分析方法。科的区系分析参考《中国种子植物区系统计分析》[23]，属的区系分析参考《中国种子植物属的分布区类型》[24]，种类鉴别参考《河北植物志》[25]、《河北野生资源植物志》[26]、《河北木兰围场植物志》[27]。

2结果与分析

2.1保护区公路路域野生花卉植物区系组成

2.1.1路域野生花卉植物基本特征。根据调查和初步统计，茅荆坝自然保护区路域环境内共有路域野生花卉植物20科33属36种，其中双子叶植物18科31属34种、单子叶植物2科2属2种、木本植物3科5属7种、草本植物17科28属29种、保护物种1科1属1种（绶草Spiranthes sinensis）（表1）。由于公路路域环境的特殊性，路域植被群落演替一般处在初始阶段，即灌草结合的植被群落，野生花卉区系相对简单，在群落中也不属于优势种，数量相对较为匮乏，生长分布也属于随机分布。观测的野生花卉以草本植物为主，一般为1年或2年生植物，长势良好，花色绚丽，包括白色、黄色、橙色、红色、蓝色、紫色等及各种过渡色；花期时间覆盖长，3～9月均有野生花卉绽放；野生花卉的株高分布涵盖从5 cm的地被到3 m的灌木，说明茅荆坝保护区路域野生花卉不仅色彩绚烂，且群落层次结构丰富。

2.1.2路域野生花卉植物科分析。

2.1.2.1科大小排序。对统计到的茅荆坝保护区公路路域野生花卉植物进行科大小排序，结果（表2）发现，含4种的科有2科6属8种，分别占属、种总数的18.2%和22.2%；含3种的有2科5属6种，占属、种总数的15.2%和16.7%；含3种及以上的科共计4科11属14种，分别占科、属、种总数的20.0%、33.3%、38.9%，包含了1/3以上该区域的属种，其中，蔷薇科、毛茛科、桔梗科在路域野生花卉种群中占有一定的优势。含2种和含1种的小科有16科（22属/22种），占总科数（属数/种数）的80.0%（66.7%/61.1%），少种科和单种科较多，在该区系中显然不占主导地位，但该区域的保护种、景观优良种很多均在其中，因此该植物区系是比较多样的[28]。

2.1.2.2科分布区类型。茅荆坝自然保护区路域范围内野生花卉植物的分布區分为5个类型（表3），科的分布中属于世界广布和北温带分布的均为7科，均占该区科总数的35%；泛热带分布为4科，占该区植物总科数的20%；其他的分布区类型均只有一个科。属于温带分布类型的共计9科，占植物总科数的45%。因此，组成茅荆坝自然保护区路域野生花卉植物科的分布区类型比较集中，主要为世界分布、北温带分布，说明具有明显的温带亲缘性，但群落分布的优势科主要还是以广布性的蔷薇科和北温带的毛茛科为主。毛茛科、罂粟科等为比较原始的第三纪的孑遗植物[29]；菊科、兰科等为高度进化的科；也有在进化中处于分化关键类群的科如虎耳草科等。同时该区域单属科较多（10科/属），再次反映了该区植物区系组成较为复杂[30]。

2.1.3路域野生花卉植物属分析。

2.1.3.1属基本特征。共统计到33属，含3种的属有绣线菊属（Spiraea），含2种的属有沙参属（Adenophora）；单种属共31个，含31种，占总属数的93.9%和总种数的86.1%。可见，本区系属的组成较为分散，以单种属为主，植物组成复杂，物种多样性较高。

2.1.3.2属分布区类型。茅荆坝保护区公路路域共计8种分布区类型和3种变型（表4）。其中北温带分布最多，有12属，占本区植物总属数的36.4%，如翠雀属（Delphinium）、乌头属（Aconitum）、类叶升麻属（Actaea）等；然后是旧世界温带分布5 属，占此区植物总属数的15.2%，如剪秋罗属（Lychnis）、石竹属（Dianthus）等；以下依次是世界分布（4属，占12.1%）和东亚分布（3属，占9.1%）。寡属或单属的有7个分布区。属温带分布的共计有22属，占总属的66.7%，说明该区野生花卉植物温带性质占绝对优势。牛玉璐等对茅荆坝自然保护区种子植物区系进行研究表明，该植物区系具有显著的温带性质[30]，与此次研究结论一致。

2.2公路路域保护植物茅荆坝自然保护区路域内的绶草（Spiranthes sinensis）已被列入《濒危野生动植物物种国际贸易公约》（CITES）的附录Ⅱ中，并被列入中国《国家重点保护野生植物名录（第二批）》中，为Ⅱ级保护植物。

3结论

（1）该茅荆坝自然保护区路域范围内共统计到野生花卉植物20科33属36种，其中双子叶植物18科31属34种、单子叶植物2科2属2种，野生花卉植物物种多样性丰富，具有较大的景观价值。含3种及以上的科共计4科11属14种，分别占科、属、种总数的20.0%、33.3%、38.9%；含2种和含1种的小科相对较多，有16科（22属/22种），占总科数（属数/种数）的80.0%（66.7%/61.1%）。属的组成较为分散，以单种属为主，占总属数的93.9%和总种数的86.1%。

（2）茅荆坝自然保护区路域野生花卉植物区系分布比较集中，温带性质占绝对优势，主要包括温带分布及世界分布区系，这也说明了茅荆坝自然保护区属于典型的温带和半湿润气候。同时，由于公路路域环境的特殊性，对路域范围野生花卉的类型和分布具有一定的选择性，也在一定程度上影响了路域野生花卉植物区系分布。

（3）茅荆坝自然保护区路域有国家重点保护野生植物1种，需要在公路建设时进行重点移栽保护。

（4）茅荆坝自然保护区路域野生花卉植物区系的研究，对于深入认识路域范围野生花卉植物的特点和分布具有积极作用，进而为开展该区域野生植物资源的保护以及乡土植物公路景观绿化利用等后继研究奠定了理论基础。

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