青海省乐都区野生木本植物调查

2021-11-19 03:31贾慧萍王清华陈锡浩王慧春
青海草业 2021年3期
关键词:木本植物区系样方

胡 樱,贾慧萍,王清华,陈锡浩,王慧春,2,3

(1.青海师范大学生命科学学院,青海 西宁 810008;2.青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室,青海 西宁 810008;3.青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室,青海 西宁 810008;4.青海省海东市平安峡群林场,青海 平安 810600;5.青海海东市平安区七星台中心林场,青海 平安 810600)

木本植物是指根和茎因增粗生长形成大量的木质部,而细胞壁也多数木质化坚固的植物,包括乔木、灌木和半灌木植物。在人类进化史上,木本植物扮演着不可缺少的重要角色,它们在食用、药用、用材、染料、油料等方面具有重要应用。青海省位于我国西部,雄踞世界屋脊青藏高原的东北部,是青藏高原上的重要地域之一,境内地形多样,有柴达木盆地、第四季遗留冰川、丹霞地貌、彩色丘陵地貌、高寒岩溶地貌、还有闻名世界的青海湖、茶卡盐湖等河流湖泊地貌等[1],特殊的地理位置,多样的地形地貌,复杂多变的气候条件孕育了十分丰富的药用植物资源[2]。乐都区位于青海省境内,东西宽约64 km,南北长约76 km,面积3 050 km2,地处强烈隆升的青藏高原北缘的祁连山脉所在区域,受多期构造运动的叠加作用,断裂、褶皱较为发育,区内湟水河谷的形成严格受NW-NWW向优势构造体系控制,青藏高原由南向北递进式隆升并向东滑移挤出,黄河支流湟水河溯源侵蚀并于共和运动(距今约12.5万年)早期快速下切,是如今地貌的形成基础[3]。近年来,随着人类活动过度而造成的环境破坏,如过度放牧、旅游产生的白色垃圾与植被破坏、极地冰川融化等[4],使得许多野生植物资源赖以栖息的环境遭到破坏并发生改变,尤其是部分对生境要求严格的植物更是面临灭绝的风险。因此,加大保护植物力度对于生态系统抵抗环境破坏和改变带来的一系列问题具有重要意义。基于此,本文对青海省乐都区木本植物的种类组成、数量等情况进行研究,并探讨其区系特征,以期为青海省乐都区木本植物资源多样性保护提供本底资料和一定参考。

1 研究地概况

乐都区位于青海省东部,北邻互助土族自治县,南抵化隆回族自治县及民和回族土族自治县,西接平安区,东至甘肃省天祝县,地处36°11′~36°5′2N,102°06′~102°47′E,海拔1 962~3 012 m,植被类型为落叶乔木林、常绿针叶林和落叶灌木丛,土壤类型以栗钙土为主,气候属半干旱大陆性气候,海拔高、温度低、干旱少雨,年均气温3.2~8.6 ℃,最高气温25.1~33.5 ℃,最低气温-18.8~-25.1 ℃;年均降雨量319~531 mm,集中在7~9月,相对湿度为57%~63.66%,蒸发量为1 275~1 861 mm,年均日照2 708~3 636 h,无霜期90 d左右[5,8]。

2 方法

采用路线调查法和随机样方法相结合的方法[6],设计辐射状的五条路线,并在每条线路上随机选择样地5个,共计25个样地,每个样地设5个样方,共计125个样方,如图1所示。每个样方包括2个小样方,其中包括1个10×10 m的乔木类样方(编号①);1个5×5 m灌木类样方(编号②),记录每个小样方内木本植物的种类、数量等[7]。采集标本存放于青海师范大学生命科学学院标本馆。参考《中国植物志》、《青海省木本植物志》等书籍及相关学术论文进一步整理,并分析其科属特点及区系成分[8~11]。

图1 样方设置及大小示意图

3 结果与分析

3.1 物种组成

经对调查中采集的木本植物标本、照片的整理结果以及查阅相关文献资料,青海省海东市乐都区有野生木本植物28科57属146种,其中裸子植物2科5属7种,被子植物26科52属139种,如表1 所示。

表1 研究区野生木本植物物种组成

3.2 科属组成

表2统计了研究区28科植物科内种属的数量特征与分布情况。其中,20种以上的大科有2个,分别是杨柳科及蔷薇科;11~20种的较大科只有豆科;6~10种的中科有4个:分别为虎耳草科、小檗科、忍冬科、菊科。2~5种的少种科有12个,占总科数的42.86%,单种科有9个,占总科数的32.14%,单种科和少种科占总科数的75%,比例达到总数的3/4,反映出该区域环境存在着一定程度的复杂性及过渡性。如图2所示。

表2 研究区野生木本植物科属组成

续表:

表3统计了研究区57属植物属内种的数量特征与分布情况。其中,没有20种以上的大属;11~20种的较大属只有柳属;6~10种的中属有6个,占总属数的10.53%;2~5种的的少种属有20个,占总属数的35.09%,单种属有30个,占总属数的52.63%,单种属和少种属用占总属数的87.72%,比例超过总数的3/4,这与科内种的趋势大致相同,如图3所示。说明本地区植物在科属构成上具有一定的狭窄性,植物种类集中分布在少量的科属中。考虑到青藏高原独特的自然地理条件,这种狭窄在一定程度上是正常的。因此,在该区植物资源开发利用时,应考虑植物科属构成狭窄问题,开发利用深度需比其他地区更低,防止出现植物科属减少等现象[11]。

表3 研究区野生木本植物属、种数量统计表

续表:

3.3 生活型情况

将研究区146种木本植物分为5大类,乔木和小乔木、灌木、亚灌木、藤本以及寄生木本,它们占总种数的比例分别为19.18%、69.86%、8.91%、1.37%以及0.68%,如图2所示。

3.4 属的区系情况

研究区野生木本植物区分布中,北温带分布含26属,占比最高,为57.78%,说明该区植物分布以北温带占优势,其中包括茶藨子属、杨属、小檗属等;其次为旧世界温带分布,占比13.33%,主要有柽柳属、水柏枝属、瑞香属等;泛热带分布有4属,占8.89%,包括苦马豆属、卫矛属、醉鱼草属等;地中海地区、西亚至中亚分布包括霸王属、白刺属、胡颓子属3属,占比6.67%;温带亚洲分布有亚菊属和锦鸡儿属2属,占比4.44%;中国特有分布含文冠果属、圆柏属2属,占比4.44%;中亚分布和东亚分布均仅含1属,分别为小甘菊属和五加属,如图3所示。

综上可以分析出,乐都区植物区中温带成分占绝对优势,占比75.55%,其次为泛热带分布,占比8.89%,地中海地区、西亚至中亚分布占比6.67%,中国特有分布占比较少,为4.44%,中亚分布和东亚分布占比最少,分别仅占2.22%。表明该区野生木本植物区系成分以北温带分布为主且与旧世界温带分布联系紧密,泛热带成分有微渗入,这一区系特征与该区地处青藏高原东北的地理位置相吻合。

图2 研究区区野生木本植物生活型统计

图3 研究区野生木本植物属的区系成分统计

4 讨论与结论

目前,针对青海省乐都区野生木本植物调查的文献报道较少,大多集中在乐都区气候、文化等方面[12,13],鉴于此,本研究采用野外样方调查、文献资料及标本鉴定的方法,对青海省乐都区野生木本植物资源展开调查。经统计,该区共有野生木本植物28科57属146种,其中裸子植物2科5属7种,被子植物26科52属139种。在这些植物中,生活型以灌木类为主,占研究区总数69.86% ,兼含部分乔木与灌木类型;科属分布中,单种科和寡种科合计占比75%,具有绝对优势,说明该区野生木本植物在科的分布水平上相对狭窄,同时,在属的分布水平上,单种属与寡种属合计占比87.72%,也具有绝对优势。该区气候干旱少雨,属半干旱大陆性气候区,平均海拔2 480 m左右,具高寒特点,此外,该区位于祁连山东端,具有较发育的山地森林和草甸带为特征的中生性较强的植被垂直带谱类型[14],这些气候、水分、温度、海拔等环境因子在一定程度上影响了该区木本植物生活性及科属分布,同时,较强的垂直地带性特点为该区野生木本植物生存与繁衍提供有利条件[15]。该区木本植物区系分布类型以温带类型占绝对优势,这与当地气候带相吻合,同时与青藏高原种子植物区系分布特征相吻合[16],区系分布主要有以下特点:

(1)青海乐都区位于祁连山脉东部,地处青藏高原东缘,属于高原大陆性气候,地处中纬度地带,植物区系以温带类型为主,主要服从于纬度地带性;

(2)从地貌单元来看,青海乐都区地处青藏-黄土高原过渡带,东部接壤黄土高原,一些起源于地中海、西亚至中亚具有荒漠性质的属在此分布,此特征与吴征镒等[9]的研究结果一致;

(3)乐都区远离热带属的起源中心,具热带性质的属经扩散、繁殖能定居并分布于此的种类十分稀少。

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