杨红艳,邢旗,包乌云,刘亚玲,德勒黑,闫晓红,张健,陈翔,王瑞珍
(1. 内蒙古蒙草生态环境(集团)股份有限公司,内蒙古呼和浩特 010020;2.乌拉盖管理区草原工作站,内蒙古乌拉盖 026321)
植物区系是一个自然地理区域(或行政区域)某一(地质)时期内所有植物分类单位(如科、属、种等)的总和,它是植物界在长期的自然条件(特别是古地理条件)影响下,尤其是植物种(或居群)遗传与变异对立统一的综合作用下发生发展、演化扩散的时空产物〔1〕。植物区系的形成和发展是种系长期分化、繁衍、发展的结果,并与研究区域性的自然地理条件、古地质、古气候等方面的变化和变迁密切相关〔2〕。
植物区系的地理成分可诠释植物界的演化历史、来源和生物多样性的区域特征,对改善和保护生态环境事业提供基础性参考资料〔3〕。通过植物区系分析,可以查明植物较高级分类学单位(如科、属)发生上的许多问题。由此植物区系分析研究具有很重要的作用,同时可为区域内生物资源的开发利用和保护、生态恢复、农业、牧业和林业生产等提供有价值的资料。
乌拉盖草原由于其特殊的地理位置和良好的生态条件,野生植物资源十分丰富。通过对乌拉盖草原的植物进行较系统的调查、分类和鉴定,取得丰富的区系资料的基础上,对植物区系进行初步分析。通过分析,探讨该区域植物区系的基本性质,为今后乌拉盖草原植物保护、植被恢复及合理开发和利用野生植物资源提供理论依据。
2015-2017年,通过对乌拉盖草原的野生植物进行较系统的调查、分类和鉴定,依据吴征镒先生的《世界种子植物科的分布区类型系统》〔4〕、《中国种子植物属的分布区类型》〔5〕和傅沛云先生等出版的《中国东北部种子植物种的分布区类型》〔6〕,对乌拉盖草地野生植物的科、属、种进行地理成分归纳总结,运用植物区系地理学基本原理,通过统计、排序以及比较分析的方法,对研究区种子植物区系进行系统的研究和详细的论述。
2015-2017年,乌拉盖草原野生植物共调查发现536种植物,分属62科249属。其中,蕨类植物2科2属4种,被子植物60科247属532种;被子植物包括双子叶植物46科191属394种,单子叶植物14科56属138种。表1为乌拉盖草原所调查植物的基本类群。
表1 乌拉盖草原植物基本类群
植物科的形成与分布是长期适应地理环境变迁的产物,对于区域气候条件的耐受性是受遗传性控制的,因此植物科的分布区具有一定的稳定性〔7〕。参照吴征镒先生关于种子植物科的分布区类型划分标准,将乌拉盖草原的60科被子植物分布类型归纳为4个分布型和4个变型(详见表2)。
表2 乌拉盖草原植物区系科的分布区类型
(1)世界广布型
世界广布型37科,占总科数的61.66%。
(2)热带性质分布型
热带性质分布型有1个型、1个变型,共8科,占总科数的13.34%。其中,泛热带分布型7科,热带亚洲-热带非洲-热带美洲分布变型1科。
(3)温带性质分布型
温带性质分布型有2个型、2个变型,共15科,占总科数的25%。其中,北温带分布型5科,北温带和南温带间断分布变型8科,旧世界温带型1科,欧亚和南非分布变型1科。
同一属内的种常具有共同的起源和相似的进化趋势,其分类学特征和生态学特征较科更为接近,因此,属比科更能具体反映植物进化和变异情况,在区系分析上比科更能具体反映某一地区的区系特征。参照吴征镒先生对种子植物属的分布区类型划分标准,可将乌拉盖草原247属被子植物标本分布类型归纳为12个分布型和11个变型,另有6个属未被归纳(详见表3)。
表3 内蒙古乌拉盖草原植物区系属的分布区类型
(1)世界广布型
世界广布型47属,占总属数的19.03%。
(2)热带性质分布型
热带性质分布型有4个型、1个变型,共15属,占总属数的6.07%。其中,泛热带分布型10属,热带亚洲和热带美洲间断分布型1属,旧世界热带分布型1属,热带亚洲、非洲和大洋洲间断分布变型1属,热带亚洲(印度-马来西亚)分布型2属。
(3)温带性质分布型
温带性质分布型有6个型、10个变型,共178属,占总属数的72.07%。其中,北温带分布型37属,北极-高山分布变型1属,北温带和南温带(全温带)间断分布变型51属,欧亚和南美洲温带间断分布变型11属,东亚和北美洲间断分布型5属,旧世界温带型35属,地中海区、西亚(或中亚)和东亚间断分布变型1属,地中海区和喜马拉雅间断分布变型2属,欧亚和南部非洲(有时也有大洋洲)间断分布变型5属,温带亚洲分布型20属,地中海区、西亚至中亚分布型3属,地中海区至中亚和南非洲和/或大洋洲间断分布变型3属,地中海区至温带-热带亚洲、大洋洲和南美洲间断分布变型1属,中亚分布型1属,中亚东部(亚洲中部)分布变型1属,中亚至喜马拉雅和我国西南分布变型1属。
(4)中国特有
中国特有分布型1属,占总属数的0.4%。
(5)其他
未能被归入植物区系属的分布区类型的有6属,占总属数的2.43%。
参照傅沛云等关于中国东北种子植物种的分布区类型的划分标准,将乌拉盖草原532种被子植物划分为19个分布类型,18个亚型(见表4)。
表4 内蒙古乌拉盖草原植物区系种的分布区类型
3.4.1 世界分布型
本区世界分布型有12种,比例很小,很难看出植物地理特点,所以在本次统计分析时进行扣除。
3.4.2 亚寒带-寒带性质分布型
亚寒带-寒带性质分布型共有2型,4个亚型,共有84种,占总种数的15.79%。其中:北温带-北极分布及亚型有1型,3个亚型,共34种;西伯利亚分布及亚型有1型,1个亚型,共50种。
3.4.3 温带性质分布型
温带性质分布型有14型,11个亚型,共有351种,占总种数的65.97%,在本区中具有绝对优势。从种的地理成分看,说明本区草地野生植物具有明显的温带性,其中:北温带分布及亚型有1型,1个亚型,共50种;旧世界温带分布有60种,是温带性质中第二大型;亚洲-北美分布有1种;温带亚洲分布有72种,是温带性质分布型中最大的型;东亚分布有12种;中国-日本分布及亚型有1型,1个亚型,共32种;中国东部分布及亚型有1型,2个亚型,共17种;东北-华北分布及亚型有1型,1个亚型,共13种;东北分布及亚型有1型,2个亚型,共17种;华北分布及亚型有1型,1个亚型,共13种;大兴安岭分布及亚型有1个亚型,共1种;中亚分布及亚型有1型,1个亚型,共4种;阿尔泰-蒙古-达乌里分布有5种;达乌里-蒙古分布及亚型有1型,1个亚型,共49种;蒙古草原分布有5种。
3.4.4 热带性质分布型
热带性质分布型有2型,3个亚型,共14种,占总种数的2.64%。其中:北温带-热带分布型及亚型有1型,3亚型,总共12种;旧世界热带分布型1型,2种。
本区植物区系以草原植物为主,植被处于由森林向草原过渡地带,以贝加尔针茅、羊草、线叶菊等为优势植物,并由这些种建群分别形成了生态差异比较显著的丛生禾草草原、根茎禾草草原及直根型杂类草草原,构成了一种稳定的生态序列。本区发现了多种泛北极种植物,其他区系的植物互相交错。
从科的角度看,世界分布科在本区占有绝对优势,温带性质分布型次之,另外,还留下少量的热带性质的痕迹;从属的角度看,温带分布区类型占绝对优势,世界分布属次之,热带性质分布型在本区发育不好;从种的角度看,温带性质成分的植物占绝对优势,亚寒带-寒带分布成分次之,世界分布成分和热带分布成分最小。由上述分析表明,乌拉盖草原的野生植物区系属温带性质。
在科的分布区中,本区的60科被子植物分属4个分布型和4个变型;在属的分布区中,本区的247属被子植物分属12个分布型和11个变型;在种的分布区中,本区的532种被子植物分属19个分布类型,18个亚型。以上数据反映了本区植物分布区类型的多样性,也说明了该区植物区系的组成和起源复杂性。
本区没有出现中国特有科,出现了中国特有属1属,说明植物区系特有程度较低。
在本研究中,可能由于调查时不可避免的物种遗漏、调查时间误差的原因,也可能由于气候、环境等自然地理条件的变化而引起物种在该区系的灭绝或新分布,实际调查数据可能不够全面,还有待于进一步深入研究。