太统崆峒山国家级自然保护区植物群落多样性及区系特征

禹晓勇，王红星，鲍双玲

(甘肃太统崆峒山国家级自然保护区管护中心，甘肃 平凉 744000)

1 引言

植物群落泛指生存于特定范围内的各种植物的集合体,是植株个体间经过相互竞争、相互互惠的作用所产生的一种巧妙结合,是最适合其共同生存的结果。而每个比较稳定的植物群落,都具有相应的植物成分与构造。为探明甘肃太统崆峒山自然保护区植物群落构造和区系特性,对该区域的植物保护研究与可持续发展提出理论依据，自然保护区管理部门专门组织成立了科学研究队伍,于2018年3月至2021年10月对区内植被开展了长期的考察研究工作。太统崆峒山国家级自然保护区地处甘肃省陇东黄土高原东部，平凉市崆峒区境内，总面积16283 hm2，为森林生态系统自然保护区，保护区属温带半湿润大陆性季风气候[1，2]。

2 研究方法

2.1 野外调查

2.1.1 固定样方设置

在区内,选择不同植被类型的林分，根据林分密度确定25个固定样地,在固定样地内分别设置固定样方25个。样方分三类：乔木样方为 20 m×20 m，灌木样方 10 m×10 m，草本样方是在以上2种类型的样方内，按照梅花五点式取样方，每个样方为1 m×1 m。调查时记录好样方的小地名、具体位置等重要要素，同时样实记录每个样方内的各种植物信息。

2.1.2 随机采样

为了广泛获得各类植物标本，在调查过程中，对在样方外发现的物种及时进行采集，争取调查工作更具全面性。

2.2 鉴定及内业工作

调查过程中技术人员现场能认定的植物现场进行认定记录，对现场不能确定的种物进行采集，带回室内参考主要植物鉴定工具书[3～15]进行认定，对个别无法认定的植物联系专业院校专家进行认定，从而达到统计工作的正确性。

3 结果与分析

3.1 群落组成

保护区内分布的植物有134科611属1412种(含种下单元)。其中野生植物共计有120科497属1191种(含种下单元)；人工引种栽培植物有14科114属221种(含种下单元)；群落组成见表1。

表1 太统崆峒山自然保护区植物群落组成

3.2 群落结构

通过调查统计，太统崆峒山自然保护区的植物群落主要由蕨类植物、裸子植物和被子植物组成，且蕨类植物和裸子植物(合计70种)占保护区所有植物物种的5%，而被子植物(1342种)占该区所有植物物种的95%，因此该区蕨类植物和裸子植物在该区的物种丰富度较低，被子植物在该保护区的物种丰富度最高。

3.3 优势类群

3.3.1 蕨类植物

蕨类植物在该区的优势科主要为水龙骨科、蹄盖蕨科和中国蕨科[16]。广布种主要有铁线蕨、掌叶铁线蕨、蕨、节节草、问荆、木贼等。

3.3.2 裸子植物

裸子植物在该区的优势科主要为松科和柏科[17]。广布种主要有油松、华北落叶松、华山松、圆柏、垂枝圆柏等。

3.3.3 被子植物

(1)双子叶植物纲。双子叶植物纲在太统崆峒山自然保护区共分布有1095种(含种下单元)，隶属96科463属，物种数占保护区所有种类的 77.6%，物种丰富度最高。双子叶植物在该区的优势科为菊科(61 属 156种)、豆科(38 属 101 种)、蔷薇科(26 属99 种)、毛茛科(16 属 55 种)、唇形科(23 属 41 种)、石竹科(13 属 32 种)、十字花科(18 属 35 种)和忍冬科(6 属 26 种)；优势属有蒿属(22种)、蔷薇属(16种)、忍冬属(16种)、委陵菜属(16种)、风毛菊属(15种)、黄芪属(14种)、蓼属(13种)。

(2)单子叶植物纲。单子叶植物在该区分布有247种，隶属18科111属，占该保护区所有种类的 17.49%，物种丰富度较高。单子叶植物在该区的优势科有禾本科(108种)、百合科(61种)和兰科(13种)；优势属有葱属、针茅属和苔草属[18]。

3.4 生活型分析

将植物生活型划分为草本、灌木、乔木植物3种类型。根据野外调查，保护区内共有草本植物1038种，灌木植物 305种 ，乔木植物 69 种，分别占总种数的73.51%、21.6%、4.89%。由此可见，该保护区木本植物(乔木植物和灌木植物)种类为374种，占总植物种类的26.49%，说明该保护区木本植物种类所占比例较小，但它们是该地带植被的优势种，是该保护区生态系统的主要组成部分。

3.5 种子植物种类组成特征

该区种子植物(裸子、被子植物)共122科，587属，1365种(含种下等级)，蕨类植物12科，24属，47种(含变种)，种子植物占绝对优势。对种子植物进行了植物区系特征的统计分析，结果见表2。

表2 太统崆峒山种子植物科的科属数量统计

由表2可见，该区优势科(含种数目超过20)有14科，占总科数的11.48%。其中含种数超过50的科有菊科(含156种)、禾本科(含108种)、豆科(含101种)、蔷薇科(含99种)、百合科(含61种)、毛茛科(含55种)。含种数在50～20的科有唇形科(含41种)、十字花科(含35种)、石竹科(含32种)、蓼科(含29种)、伞形科(含26种)、忍冬科(含26种)、玄参科(含24种)、茄科(含21种)。中等科(含种数2～19)有80科，占总科数的65.57%，含 627 种，占总种数的 45.93%。单种科 28 科，占总科数的22.95%。由此可见，太统崆峒山自然保护区含种数较大的科较多，种所占比例为57.65%，这些大科全部是被子植物，且菊科、百合科这类进化较晚的科所含种数占的比例较高，表明保护区具有明显的新生特征；同时，被子植物中较为原始的毛茛科含物种数为55种，表明保护区植物区系同时具有古老特征。因此，保护区植物区系总体表现为一种次生演替区系。另外，保护区单种科28 个，占总科数的 22.95%，占总种数的2.05%，数量较多，表明保护区种子植物科的分布类型广泛，从科一级水平上表明了该地区植物区系的多样性程度较高。

按属所含种数统计，含10种以上的属为优势属，该区有15属，占总属数的2.56%，分别为蒿属(22种)、葱属(17种)、忍冬属(16种)、蔷薇属(15种)、风毛菊属(15种)、委陵菜属(15种)、黄芪属(15种)、蓼属(13种)、芸苔属(11种)、堇菜属(11种)、针茅属(10种)、棘豆属(10种)、锦鸡儿属(10种)、鸢尾属(10种)、蝇子草属(10种)。含种数6～9个的属有31属，占总属数的5.28%。含种数2～5个的属有227属，占总属数的38.67%。单种属有314个，占总属数的53.49%。由此可见，保护区大型属(含种数超过10个)有15个，其中蒿属所占比例最高；中性属(2～9个)258个，所占比例较高，占属的43.95%，且大多为北温带植物区系；单种属有314个，所占比例最高，占总属数的53.49%。结果表明该区植物符合亚洲草原区植物区系的特点。

3.6 区系地理分布特征

根据吴征镒的中国种子植物的分布区类型划分植物区系地理成分[19，20]，太统崆峒山自然保护区按中国植物区系分区，属于华北地区、黄土高原亚地区，其植物主要是华北植物区系成分。该区植物区系地理分布特征结果见表3。

表3 太统崆峒山自然保护区种子植物属种分布型

从表3可见，该区植物区系中，属的分布区类型共有15个分布型，地理成分复杂。但是在分布区类型中主要是以北温带成分占绝对优势，明确了太统崆峒山植物区系的温带性质。而且该区优势科、优势属和优势种多以温带分布型为主，如区内的主要木本植物蔷薇科、杨柳科、松科、桦木科、鼠李科、忍冬科、毛茛科、豆科、柏科等较大科，这些优势科是以温带分布型，特别是北温带分布型的科组成，本区植被的优势属，如松属、杨属、蔷薇属、圆柏属，刺柏属、桦木属、栎属、柳属、苹果属、李属、槭树属、榆属、椴属等，都是典型的北温带分布类型。由此可见，该区植物区系具有明显的温带特征，特别是北温带性质。

4 结论与讨论

4.1 讨论

通过本次野外调查研究，太统崆峒山自然保护区较2000年一期科学考察增加了植物种类662种，研究发现新记录科7个，新记录属82个，新记录种418个。该保护区是甘肃陇东黄土高原地区保存比较完整的一处原始森林，也是该区生态环境保护的关键地区，该保护区在调节本地区气候、涵养水源、保障泾河中上游地区生态平衡、维护下游地区经济可持续发展方面具有重要作用。同时在保护黄土高原生物多样性及物种持续进化等方面都有着积极作用。近年来，太统崆峒山保护区管理部门通过大力实施各项林业生态工程，森林面积不断增大，其重要性更加凸显。

因研究团队知识能力有限，在此次调查研究过程中还存在一些不足之处。该区丰富的植物资源还有待深入研究，为该区的生态环境、资源保护及资源合理持续利用提供理论基础。

4.2 结论

(1)太统崆峒山自然保护区植物多样性丰富度较高，区内分布的各种植物有1412种，隶属134科611属,其中裸子植物8科，13属，23种；蕨类植物12科，24属，47种；被子植物共有114科，574属，1342种(含种下单元)。保护区被子植物群落最为丰富，占整个保护区植物物种的95%。

(2)太统崆峒山自然保护区植被的优势科为含属较少的松科、桦木科、壳斗科、忍冬科、杨柳科、榆树科、槭树科、胡颓子科等，它们是该区森林植物区系的主要成分。

(3)太统崆峒山保护区植物区系总体表现为次生演替区系。通过分析植物种类组成特征,表明该保护区具有明显的新生代特征,同时具有古老特征。

(4)太统崆峒山自然保护区植物区系具有明显的温带特征，特别是北温带性质。