甘肃敦煌西湖国家级自然保护区种子植物种质资源调查

2020-10-19 08:30
陕西林业科技 2020年4期
关键词:温带自然保护区种质

吴 婷

(甘肃敦煌西湖国家级自然保护区管理局,甘肃 敦煌 736200)

植物与植被是自然保护区重要组成,也是主要保护对象之一,在维护保护区生态系统组成、结构与功能稳定完整等方面发挥着至关重要的作用。调查和探明保护区内植物种质资源现状是有效保护的基础。为进一步强化甘肃敦煌西湖国家级自然保护区管理效能,我们采用查询资料、走访、踏查、样地调查、样线调查、单株调查等方法,进行了该保护区种子植物资源调查和研究,也期望可为甘肃省植物种质资源保护和利用提供参考[1]。

1 敦煌西湖国家级保护区基本情况

甘肃敦煌西湖国家级自然保护区地处敦煌西部、库木塔格沙漠前沿,西邻库姆塔格沙漠和罗布泊,南与阿克赛哈萨克族自治县相连,北接新疆维吾尔族自治区,东以“阳关、玉门关”一线为界。地理坐标为:E:92°45′~93°50′,N:39°45′~40°36′,总面积660.0×103hm2,其中湿地面积98.0×103hm2。主要保护对象为湿地生态系统、荒漠生态系统及其野生动植物和生境。典型大陆性暖温带极干旱气候,降水量少(年均39.9 mm),蒸发量大(年均2 486 mm),水源短缺,空气极为干燥,日照时间长(全年日照时数3 246.7 h),热量资源丰富,温差大,无霜期短,冬季寒冷,夏季炎热,大风沙尘天气较多,年均气温9.9 ℃,相对湿度40%,干燥度18。

2 种子植物种质资源及其区系特征

2.1 科的组成

经调查敦煌西湖国家级自然保护区共有种子植物80种,隶属23科61属(表1),全为野生种,在甘肃河西地区占有重要地位,其中被子植物占绝对优势,占总种数的98.8%;单子叶植物6科19属21种,双子叶植物17科42属59种;裸子植物比较贫乏,只有1种,占总数的1.2%。

表1 敦煌西湖国家级自然保护区种子植物名录

根据包含种植物种数的多少,将本区植物科分为3级[4]。即有11种及以上的大科,有2~10种的小科和只有1种的极小科。该区大科有2个,含20属28种,分别是藜科(Chenopodiaceae)11属15种、菊科(Compositae)9属13种,该2科都为全世界广布的大科。

该区小科有10个,含30属41种,分别是禾本科(Gramineae)8属9种、莎草科(Cyperaceae)5属6种、蒺藜科(Zygophyllaceae)2属6种、豆科(Leguminosae)3属5种、柽柳科(Tamaricaceae)2属4种、百合科(Liliaceae)3属3种、蓼科(Polygonaceae)2属2种、毛茛科(Ranunculaceae)2属2种、夹竹桃科(Apocynaceae)2属2种、萝藦科(Asclepiadaceae)1属2种,它们为热带分布、北温带分布以及世界广布的科。

大科与小科共计12科、50属、69种,分别占该区科、属、种总数的52.2%、82.0%和86.3%,在该自然保护区植物区系中占据明显的主导地位,是当地自然条件下的适生类群。其中夹竹桃科、豆科、菊科、禾本科、莎草科中的一些种类是当地沼泽及盐化草甸的优势种或建群种,如大花罗布麻(Poacynumhendersonii)、胀果甘草(Glycyrrhizainflata)、骆驼刺(Alhagisparsifolia)、花花柴(Kareliniacaspia)、芦苇(Phragmitescommunis)、中间型荸荠(Heleocharisintersita)等;蒺藜科、藜科等的一些种类是温带荒漠的优势种或建群种,如霸王(Zygophyllumxanthoxylon)、泡泡刺(Nitrariasphaerocarpa)、猪毛菜(Salsolacollina)等;柽柳科的一些种类为温带灌丛的建群种,如多枝柽柳(Tamarixramosissima)。

11个只含1种的极小科,其科、属、种数分布占该区种子植物总科、属、种的47.8%、18.0%、13.7%,虽然它们在区系组成中不占主导地位,但其中包含本区大多数古老、珍稀、孑遗植物种,而且大多为当地群落的建群种、共建种或伴生种。

2.2 属的组成

该区种子植物61属,按属的种数多少分为3级,即含3种及以上种类的大属、含2种的小属和只有1种的极小属。本区大属有7个、小属5个、极小属49个。

7个大属分别是藜属(Chenopodium)、猪毛菜属(Salsola)、甘草属(Glycyrrhiza)、霸王属(Sarcozygium)、白刺属(Nitraria)、柽柳属(Tamarix)、莴苣属(Lactuca),每属有3种,大属共有植物21种;5个小属分别悬覆花属(Inula)、苦荬菜属(Ixeris)、鹅绒藤属(Cynanchum)、赖草属(Leymus)、藨草属(Scirpus),共有植物10种;极小属在本区最多,有49个,也共有49种,其中最具有代表性的属为麻黄属(Ephedra)、杨属(Populus)、梭梭属(Haloxylon)、沙拐枣属(Calligonum)、红砂属(Reamuria)、盐角草属(Salicornia)、盐节木属(Halocnemum)、裸果木属(Gymnocarpos)、碱毛茛属(Halerpestes)、骆驼刺属(Alhagi)、花花柴属(Karelinia)、海乳草属(Glaux)、白麻属(Poacynum)、罗布麻属(Apocynum)、枸杞属(Lycium)、蒲公英属(Taraxacum)、天冬属(Asparagus)、香蒲属(Typha)等[4]。

2.3 属的区系分析

该区植物区系应归属为泛北极植物区中的亚洲荒漠植物亚区。

2.3.1 世界分布属 共有16个,大部分为多年生草本植物、灌木半灌木,常为草丛沼泽、温带荒漠的建群种、优势种以及伴生种,这反映了只有生态适应幅度较大的世界分布属种才能在该区恶劣的生境中生存。如芦苇属(Phragmites)、香蒲属植物常为草丛沼泽的建群种,莎草属(Cyperus)、藨草属、荆三棱属(Bolboschoenus)、苔草属(Carex)植物多为群落的优势种,而荸荠属(Heleocharis)、灯心草属(Juncus)、水麦冬属(Triglochin)、藜属植物多为群落的伴生种。又如蓼属(Polygonum)沙拐枣多为温带荒漠灌木层的建群种,而黄芪属(Astragalus)木黄芪(A.dendroides)、铁线莲属(Clematis)灰叶铁线莲(C.canescens)多为灌木层的优势种或伴生种,而猪毛菜属植物为温带荒漠草本层的建群种,补血草属黄花补血草多为群落偶见种。

2.3.2 热带分布属 共有8个,占属总数的17.8%(总属数不包括世界分布属,以下同)。泛热带分布属有6个,如麻黄属(Ephedra)、鹅绒藤属、虎尾草属(Chloris)、狗尾草属(Setaria)、三芒草属(Aristida)、马齿苋属(Portulaca);旧世界热带分布属有1个,如天冬属;热带亚洲分布属1个,如苦荬菜属。

2.3.3 温带分布属(8-14项) 共有37个,占属总数的82.2%。其中,以地中海区、西亚至中亚分布为最多,达16属,木本属有白刺属、沙拐枣属、盐节木属、霸王属、红沙属、梭梭属、裸果木属、盐穂木属(Halostachys)等,草本属有骆驼刺属、甘草属、花花柴属、獐毛属(Aeluropus)等;其次为北温带分布,有13属,木本属有杨属、枸杞属,草本属有盐角草属(Salicornia)、碱毛茛属、海乳草属、赖草属、葱属(Allium)、蒲公英属、虫实属(Corispermum)、蓟属(Cirsium)、还羊参属(Crepis)、蒿属(Artemisia)、稗属(Echinochloa)等;第三为旧世界温带分布,有4属,为柽柳属、莴苣属、悬覆花属、芨芨草属(Achnatherum)等;第四为中亚分布,有2属,白麻属和沙蓬属(Agriophyllum);另外,有1个东亚分布属即狗哇花属(Heteropappus)和1个东亚和北美间断分布属即罗布麻属。

从以上分析可以看到,该区种子植物区系的地理成分以温带成分为主,热带成分次之,世界分布属较多,却无中国特有分布属。其中,温带成分又以地中海区、西亚至中亚分布为主,北温带成分次之;热带成分以泛热带分布为主。

2.4 重点保护植物

本区国家级、省级重点保护植物大多是甘肃省重点保护药用和经济植物[2-3]。

2.4.1 国家级保护植物 本区有国家级保护植物7种,其中国家Ⅱ级保护有胡杨(Populuseuphratica)、裸果木(Gymnocarposprzewalskii)和梭梭(Haloxylonammodendron),国家重点保护植物沙生芦苇(Phragmitescommunis)、沙拐枣(Calligonummongolicum)、大白刺(Nitrariaroborowskii)和沙生柽柳(Tamarixtaklamakanensis)等7种。

2.4.2 省级保护植物 共有4种,分别是胀果甘草、大花罗布麻、锁阳(Cynomoriumsongaricum)、麻黄(Ephedrasinica)。

3 种子植物种质资源生存状况

3.1 生存环境受水利工程影响较大

由于疏勒河和党河上游建坝蓄水,风沙淤积等原因,河水断流,河道干涸,在下游河段溢水量减少,湿地受影响,将会导致保护区内种质资源生存环境的恶化,虽然近几年疏勒河下泄生态水补给保护区湿地,但未能得到明显改善。

3.2 受区域干旱多风沙气候影响深刻

保护区地处北半球暖温带干旱气候区,属于极干旱气候条件,风大沙多,地理环境的复杂性,对自然植被造成不良影响。

3.3 周边社区人为干扰较小,但依然存在

保护区内虽无固定活动人群,但区内生长有珍稀森林资源,仍存在捡拾胡杨木的行为,该行为对区内渐危种的生存保护非常不利。

4 保护区种子植物种质资源保护对策及建议

4.1 进一步强化认识

沙漠戈壁作为自然生态系统的重要类型和组成,其包括种子植物在内的生物种质资源在维护其生态平衡方面发挥着至关重要的作用。敦煌西湖国家级自然保护区作为以保护沙漠戈壁野生动植物及其栖息地为目的的自然保护区,在保护弥足珍贵的种子植物种质资源及其种群、群落和生物多样性等方面的作用无可替代,应引起更加广泛的重视,强化保护区建设与管理。

4.2 增强保护与管理能力

保护区深处戈壁沙漠无人区,范围广,科研管理人才不足,因此应在扩大引进具有专业知识、热爱保护事业技术人才的同时,进一步加强宣传教育,增强人们对保护区及保护种质资源的认识。

4.3 加大保护管理

敦煌西湖国家级自然保护区目前面临的主要环境问题是湿地萎缩、土地沙化和盐渍化,以及虫鼠害引起的植被退化。应该协调各级政府部门,对水资源、项目、资金等统筹调配管理,探索科学有效的环境恢复治理和有害生物监控、无害化控制技术,恢复湿地,维持生态系统组成、结构和功能动态平衡和持续发展。

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