大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物组成及区系特征

刘 博，刘冠志，刘果厚，慕宗杰，包海明

（1.内蒙古自然资源保护与利用研究中心，内蒙古呼和浩特 010020；2.内蒙古农业大学草原与资源环境学院，内蒙古呼和浩特 010010；3.内蒙古自治区农牧业科学院农牧业经济与信息研究所，内蒙古呼和浩特 010031；4.内蒙古自治区林业和草原监测规划院，内蒙古呼和浩特 010010）

内蒙古大青山国家级自然保护区地处黄土高原和蒙古高原的交界处，是联系华北、蒙古高原及我国西北干旱植物区的桥梁，地理坐标为 40°34′～41°14′N，109°47′～112°17′E[1]。大青山地势陡峭，土层较薄，植被发育缓慢，生态环境较脆弱，物种之间以及物种与环境之间的关系非常密切和敏感。据调查，自然保护区内现知种子植物979种[1]，其中包括部分国家重点保护的珍稀濒危植物，以及内蒙古自治区重点保护的珍稀濒危植物。目前，针对大青山国家级自然保护区珍稀濒危种子植物保护的研究尚未见报道。本研究基于野外调查及文献资料，分析了大青山国家级自然保护区分布的珍稀濒危保护种子植物的科属组成、生活型、水分生态型和分布区类型，目的在于掌握自然保护区内珍稀濒危植物资源状况，为有效保护和持续利用大青山自然保护区珍稀濒危植物资源提供参考。

1 研究区概况和研究方法

1.1 研究区概况

大青山国家级自然保护区东起内蒙古乌兰察布市卓资县上高台林场，西到内蒙古包头市昆都仑沟，南为土默川平原，北至乌兰察布市卓资县后房子村。东西长度约217 km，南北平均宽度约18 km，总面积约4×105hm2，平均海拔1 850 m，最高峰九峰山海拔2 338 m。大青山位于阴山山脉中段，该山脉是一个断层山地，山势西高东低，南北坡面不对称，一般坡度20°～40°。温带大陆性气候，四季分明，昼夜温差较大，灾害性气候发生较频繁[1]。年平均气温3～5℃，极端最高气温40.1℃，极端最低气温-41.1℃，≥10℃有效积温2 200～2 800℃，无霜期100～130 d，年均日照时数2 994.7 h，年太阳辐射总量582 272 J/cm2；年降水量320～450 mm，年蒸发量1 800～2 300 mm，湿润度为0.5～0.7，降水集中在7—9月，约占全年降水量的70%以上，4—6月降水较少，仅占全年降水量的12%[2]。土壤有淋溶灰褐土、粗骨土、灰褐土和草灌灰褐土，分别占该自然保护面积的33.2%、27.6%、26.1%和11.6%。该自然保护区南坡植被稀少，北坡森林植被分布较多，在阳坡或半阳坡部位以灌丛和草本植被为主；其阴坡部位以森林-灌丛-草原植被为主；在海拔1 800 m以上的山地顶部以草甸植被为主，在海拔1 900 m以上可见到少量青海云杉（Picea crassifolia）；在山体上坡位以白桦（Betula platyphylla）和山杨（Populus davidiana）组成的天然次生混交林为主；中坡位以油松（Pinus tabuliformis）和华北落叶松（Larix principis-rupprechtii）人工纯林为主；下坡位是灌丛，建群种为虎榛子（Ostryopsis davidiana）、土庄绣线菊（Spiraea pubescens）等；坡麓地带以草本植被为主[3]。

1.2 研究方法

本研究基于对大青山国家自然保护区进行的多年野外调查，并根据2021年8月7日经国务院批准调整后的《国家重点保护野生植物名录》[4]以及《内蒙古珍稀濒危保护植物名录》[5]《内蒙古珍稀林木》[6]，并参考《内蒙古珍稀濒危植物图谱》[7]《内蒙古植物志》（第一至六卷）[8-13]和《内蒙古大青山国家级自然保护区综合科考集》[1]《内蒙古维管植物分类及其区系地理分布》[14]《华北植物区系地理》[15]《植物区系地理》[16]以及《中国种子植物属的分布区类型》[17]《华北植物区系的演变和来源》[18]《内蒙古大青山种子植物区系研究》[19]等资料，利用统计学和植物区系地理学的方法，分析研究区珍稀濒危保护种子植物的科属组成、生活型、水分生态型和植物分布区系特点。

2 研究结果

2.1 物种组成

对大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物资源调查及相关资料统计分析（表1）可知，自然保护区内有种子植物949种，隶属87科403属，其中珍稀濒危保护种子植物共53种，隶属24科38属，占自然保护区种子植物总数的5.58%；裸子植物8种，被子植物45种，其中，双子叶植有35种，单子叶植物10种。含种数最多的科为蔷薇科，有6种；其次为松科、毛茛科、豆科、禾本科，均为5种；仅含1种的科有14个。含种数最多的属为披碱草属、李属、榆属、云杉属、杓兰属和黄芪属，分别有3种；仅含1种的属有31个。

根据2021年8月7日经国务院批准调整后的《国家重点保护野生植物名录》统计，大青山国家级自然保护区有国家重点保护野生种子植物12种，分别为北京水毛茛（Batrachium pekinense）、蒙古扁桃（Prunus mongolica）、甘草（Glycyrrhiza uralensis）、锁阳 （Cynomorium songaricum）、沙芦草（Agropyron mongolicum）、阿拉善披碱草（Elymus alashanicus）、紫芒披碱草（E.purpuraristatus）、毛披碱草（E.villifer）、紫点杓兰（Cypripedium guttatum）、大花杓兰（C.macranthum）、山西杓兰（C.shanxiense）和手参（Gymnadenia conopsea），全部为国家二级重点保护野生植物，隶属6科8属（表1）。

大青山国家级自然保护区有内蒙古珍稀濒危保护植物22种，其中，二级珍稀濒危保护植物11种，分 别 为 白 杄 （Picea meyeri）、 脱 皮 榆（Ulmus lamellosa）、 芍 药 （Paeonia lactiflora）、 五 味 子（Schisandra chinensis）、蒙古扁桃、黄芪（Astragalus membranaceus）、蒙古黄芪（A.membranaceus var.mongholicus）、甘草、党参（Codonopsis pilosula）、穿龙薯蓣（Dioscorea nipponica）、手参。三级珍稀濒危保护植物11种，分别为油松（Pinus tabuliformis）、阴山乌头（Aconitum yinschanicum）、兴安升麻（Cimicifuga dahurica）、阴山荠（Yinshania acutangula）、柄扁桃（P.pedunculata）、乌拉特黄芪（A.hoantchy）、阴山棘豆 （Oxytropis inschanica）、泡囊草（Physochlaina physaloides）、二型叶沙参（Adenophora biformifolia）、山丹（Lilium pumilum）、大花杓兰。

大青山国家级自然保护区有内蒙古珍稀林木29种，隶属15科21属，分别为白杄、青海云杉（P.crassifolia）、青杄（P.wilsonii）、油松、华北落叶松、侧柏（Platycladus orientalis）、圆柏（Juniperus chinensis）、杜松（J.rigida）、脱皮榆、裂叶榆（U.laciniata）、旱榆（U.glaucescens）、蒙桑（Morus mongolica）、灌木铁线莲（Clematis fruticosa）、五味子、东陵八仙花（Hydrangea bretschneideri）、堇叶山梅花 （Philadelphus tenuifolius）、花楸树（Sorbus pohuashanensis）、小叶金露梅（Potentilla parvifolia）、银露梅（P.glabra）、欧李（P.humilis）、蒙古扁桃、柄扁桃、文冠果（Xanthoceras sorbifolium）、柳叶鼠李（Rhamnus erythroxylon）、山葡萄（Vitis amurensis）、蒙椴（Tilia mongolica）、短梗五加（Eleutherococcus sessiliflorus）、沙梾（Cornus bretschneideri）、蒙古莸（Caryopteris mongholica）。

2.2 生活型

从种子植物生活型来看（表2），木本植物有29种，占大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物总种数的54.7%，其中，乔木15种，占28.3%；灌木及半灌木12种，占22.6%；木质藤本仅有五味子和山葡萄2种，占3.8%。草本植物23种，占大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物总种数的43.4%。其中，多年生草本21种，占41.5%；一、二年生草本仅有阴山荠1种；草质藤本也仅有党参1种。

表2 大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物生活型-水分生态型组成统计Table 2 Statistics of life form s-water ecotype groups of rare and endangered protected seed plants in the Daqingshan National Nature Reserve

2.3 生态型

从种子植物水分生态型来看（表2），中生植物共43种，占81.1%，具有绝对优势，其中，典型中生植物36种，旱中生植物7种；旱生植物有9种，占17.0%，其中，典型旱生植物7种，中旱生植物2种；水生植物只有北京水毛茛1种。可以看出，大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物以中生植物为主。

2.4 种的区系地理成分

植物的分布区是指任何植物分类单位的分布区域，即它们分布于一定空间的总和[10]，是由植物种的发生历史对环境的长期适应，以及许多自然因素对其影响的结果[11]。因此，各种植物可以根据其地理分布划分出各种分布区类型[12]。植物群落的现有分布是该群落在发生迁移和分化过程中与环境相适应的最终表现[13]。种的地理成分是植物区系成分的基础，能更具体地反映一个植物区系的性质及特征[14]。本研究参照吴征镒[17]、王荷生[18]关于属、种的分布型划分原则和方法，并依照《内蒙古植物志》（第三版，第一卷）[8]和赵一之[14]对内蒙古植物分类及区系生态地理分布的划分方案，将大青山国家级自然保护区拥有的53种珍稀濒危保护种子植物进行了分布区类型统计（表 1）。

该自然保护区的53种珍稀濒危种子植物全部属于温带分布种。由此可见，该区系具有明显的温带性质。在各种温带分布型中，华北分布种19种，东亚分布种15种，东古北极分布种4种，黄土-蒙古高原分布种3种，东亚北部分布种、古北极分布种和亚洲中部分布种各2种，中亚-亚洲中部分布种、阿拉善分布种、蒙古高原分布种、古地中海分布种、泛北极分布种、祁连山-贺兰山-阴山分布种各1种。

3 讨论与结论

据统计，内蒙古珍稀濒危种子植物共126种，隶属52科102属[20]。大青山国家级自然保护区位于阴山州，共有珍稀濒危保护种子植物53种，隶属24科38属，约占内蒙古珍稀濒危种子植物总种数的42.1%。这说明大青山国家级自然保护区是内蒙古珍稀濒危保护植物最为丰富的区域之一。同时，该自然保护区还分布有国家重点保护野生低等植物2种，分别是国家一级保护藻类植物发菜（Nostoc flagelliforme），国家二级保护真菌蒙古白丽蘑（Leucocalocybe mongolica）。

按科所含物种数统计，含种数最多的科为蔷薇科（6种），这与内蒙古珍稀濒危植物科属组成有所不同[20]，含种数最多的属有一定的相似性，均有黄芪属（3种），体现了该自然保护区珍稀濒危保护植物的特殊性。内蒙古珍稀濒危种子植物生活型以草本植物为主，约占总种数的57.48%，而大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物生活型以木本植物占优势，共29种，占该自然保护区珍稀濒危保护种子植物总种数的52.7%，草本植物共26种，占47.3%。这说明大青山国家级自然保护区山地森林和灌丛植被具有重要保护价值，生长着该自然保护区大量的珍稀濒危保护木本植物。

大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物水分生态型以中生植物为主，共有中生植物43种，占81.1%，具有绝对优势，其次为旱生植物。这与大青山种子植物水分生态类型一致，刘哲荣等[20]对内蒙古珍稀濒危植物的水分生态型的研究也得出相似的结果。大青山国家级自然保护区具有明显的温带性质，以华北分布种和东亚分布种为主。与大青山种子植物区系特征比较，东亚成分既是大青山种子植物区系的组成部分，又是大青山珍稀濒危保护植物的重要组成，都反映出大青山与东亚植物区系的密切联系[19]。同时，二者均包含中亚-亚洲中部分布种、阿拉善分布种、蒙古高原分布种、古地中海分布种、祁连山-贺兰山-阴山分布种，说明区系地理成分较为丰富，表明大青山与周边地区的广泛联系。同时，说明大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物区系特征反映了该自然保护区种子植物的区系特征。该区分布的国家二级重点保护野生植物紫芒披碱草和毛披碱草是阴山特有种[1]。