大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危保護(hù)種子植物組成及區(qū)系特征

劉 博，劉冠志，劉果厚，慕宗杰，包海明

（1.內(nèi)蒙古自然資源保護(hù)與利用研究中心，內(nèi)蒙古呼和浩特 010020；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010；3.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院農(nóng)牧業(yè)經(jīng)濟(jì)與信息研究所，內(nèi)蒙古呼和浩特 010031；4.內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原監(jiān)測(cè)規(guī)劃院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010）

內(nèi)蒙古大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地處黃土高原和蒙古高原的交界處，是聯(lián)系華北、蒙古高原及我國(guó)西北干旱植物區(qū)的橋梁，地理坐標(biāo)為 40°34′～41°14′N(xiāo)，109°47′～112°17′E[1]。大青山地勢(shì)陡峭，土層較薄，植被發(fā)育緩慢，生態(tài)環(huán)境較脆弱，物種之間以及物種與環(huán)境之間的關(guān)系非常密切和敏感。據(jù)調(diào)查，自然保護(hù)區(qū)內(nèi)現(xiàn)知種子植物979種[1]，其中包括部分國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)的珍稀瀕危植物，以及內(nèi)蒙古自治區(qū)重點(diǎn)保護(hù)的珍稀瀕危植物。目前，針對(duì)大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危種子植物保護(hù)的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究基于野外調(diào)查及文獻(xiàn)資料，分析了大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)分布的珍稀瀕危保護(hù)種子植物的科屬組成、生活型、水分生態(tài)型和分布區(qū)類(lèi)型，目的在于掌握自然保護(hù)區(qū)內(nèi)珍稀瀕危植物資源狀況，為有效保護(hù)和持續(xù)利用大青山自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危植物資源提供參考。

1 研究區(qū)概況和研究方法

1.1 研究區(qū)概況

大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)東起內(nèi)蒙古烏蘭察布市卓資縣上高臺(tái)林場(chǎng)，西到內(nèi)蒙古包頭市昆都侖溝，南為土默川平原，北至烏蘭察布市卓資縣后房子村。東西長(zhǎng)度約217 km，南北平均寬度約18 km，總面積約4×105hm2，平均海拔1 850 m，最高峰九峰山海拔2 338 m。大青山位于陰山山脈中段，該山脈是一個(gè)斷層山地，山勢(shì)西高東低，南北坡面不對(duì)稱(chēng)，一般坡度20°～40°。溫帶大陸性氣候，四季分明，晝夜溫差較大，災(zāi)害性氣候發(fā)生較頻繁[1]。年平均氣溫3～5℃，極端最高氣溫40.1℃，極端最低氣溫-41.1℃，≥10℃有效積溫2 200～2 800℃，無(wú)霜期100～130 d，年均日照時(shí)數(shù)2 994.7 h，年太陽(yáng)輻射總量582 272 J/cm2；年降水量320～450 mm，年蒸發(fā)量1 800～2 300 mm，濕潤(rùn)度為0.5～0.7，降水集中在7—9月，約占全年降水量的70%以上，4—6月降水較少，僅占全年降水量的12%[2]。土壤有淋溶灰褐土、粗骨土、灰褐土和草灌灰褐土，分別占該自然保護(hù)面積的33.2%、27.6%、26.1%和11.6%。該自然保護(hù)區(qū)南坡植被稀少，北坡森林植被分布較多，在陽(yáng)坡或半陽(yáng)坡部位以灌叢和草本植被為主；其陰坡部位以森林-灌叢-草原植被為主；在海拔1 800 m以上的山地頂部以草甸植被為主，在海拔1 900 m以上可見(jiàn)到少量青海云杉（Picea crassifolia）；在山體上坡位以白樺（Betula platyphylla）和山楊（Populus davidiana）組成的天然次生混交林為主；中坡位以油松（Pinus tabuliformis）和華北落葉松（Larix principis-rupprechtii）人工純林為主；下坡位是灌叢，建群種為虎榛子（Ostryopsis davidiana）、土莊繡線菊（Spiraea pubescens）等；坡麓地帶以草本植被為主[3]。

1.2 研究方法

本研究基于對(duì)大青山國(guó)家自然保護(hù)區(qū)進(jìn)行的多年野外調(diào)查，并根據(jù)2021年8月7日經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)調(diào)整后的《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》[4]以及《內(nèi)蒙古珍稀瀕危保護(hù)植物名錄》[5]《內(nèi)蒙古珍稀林木》[6]，并參考《內(nèi)蒙古珍稀瀕危植物圖譜》[7]《內(nèi)蒙古植物志》（第一至六卷）[8-13]和《內(nèi)蒙古大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)綜合科考集》[1]《內(nèi)蒙古維管植物分類(lèi)及其區(qū)系地理分布》[14]《華北植物區(qū)系地理》[15]《植物區(qū)系地理》[16]以及《中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類(lèi)型》[17]《華北植物區(qū)系的演變和來(lái)源》[18]《內(nèi)蒙古大青山種子植物區(qū)系研究》[19]等資料，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)和植物區(qū)系地理學(xué)的方法，分析研究區(qū)珍稀瀕危保護(hù)種子植物的科屬組成、生活型、水分生態(tài)型和植物分布區(qū)系特點(diǎn)。

2 研究結(jié)果

2.1 物種組成

對(duì)大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危保護(hù)種子植物資源調(diào)查及相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)分析（表1）可知，自然保護(hù)區(qū)內(nèi)有種子植物949種，隸屬87科403屬，其中珍稀瀕危保護(hù)種子植物共53種，隸屬24科38屬，占自然保護(hù)區(qū)種子植物總數(shù)的5.58%；裸子植物8種，被子植物45種，其中，雙子葉植有35種，單子葉植物10種。含種數(shù)最多的科為薔薇科，有6種；其次為松科、毛茛科、豆科、禾本科，均為5種；僅含1種的科有14個(gè)。含種數(shù)最多的屬為披堿草屬、李屬、榆屬、云杉屬、杓蘭屬和黃芪屬，分別有3種；僅含1種的屬有31個(gè)。

根據(jù)2021年8月7日經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)調(diào)整后的《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》統(tǒng)計(jì)，大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)有國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生種子植物12種，分別為北京水毛茛（Batrachium pekinense）、蒙古扁桃（Prunus mongolica）、甘草（Glycyrrhiza uralensis）、鎖陽(yáng) （Cynomorium songaricum）、沙蘆草（Agropyron mongolicum）、阿拉善披堿草（Elymus alashanicus）、紫芒披堿草（E.purpuraristatus）、毛披堿草（E.villifer）、紫點(diǎn)杓蘭（Cypripedium guttatum）、大花杓蘭（C.macranthum）、山西杓蘭（C.shanxiense）和手參（Gymnadenia conopsea），全部為國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物，隸屬6科8屬（表1）。

大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)有內(nèi)蒙古珍稀瀕危保護(hù)植物22種，其中，二級(jí)珍稀瀕危保護(hù)植物11種，分 別 為 白 杄 （Picea meyeri）、 脫 皮 榆（Ulmus lamellosa）、 芍 藥 （Paeonia lactiflora）、 五 味 子（Schisandra chinensis）、蒙古扁桃、黃芪（Astragalus membranaceus）、蒙古黃芪（A.membranaceus var.mongholicus）、甘草、黨參（Codonopsis pilosula）、穿龍薯蕷（Dioscorea nipponica）、手參。三級(jí)珍稀瀕危保護(hù)植物11種，分別為油松（Pinus tabuliformis）、陰山烏頭（Aconitum yinschanicum）、興安升麻（Cimicifuga dahurica）、陰山薺（Yinshania acutangula）、柄扁桃（P.pedunculata）、烏拉特黃芪（A.hoantchy）、陰山棘豆 （Oxytropis inschanica）、泡囊草（Physochlaina physaloides）、二型葉沙參（Adenophora biformifolia）、山丹（Lilium pumilum）、大花杓蘭。

大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)有內(nèi)蒙古珍稀林木29種，隸屬15科21屬，分別為白杄、青海云杉（P.crassifolia）、青杄（P.wilsonii）、油松、華北落葉松、側(cè)柏（Platycladus orientalis）、圓柏（Juniperus chinensis）、杜松（J.rigida）、脫皮榆、裂葉榆（U.laciniata）、旱榆（U.glaucescens）、蒙桑（Morus mongolica）、灌木鐵線蓮（Clematis fruticosa）、五味子、東陵八仙花（Hydrangea bretschneideri）、堇葉山梅花 （Philadelphus tenuifolius）、花楸樹(shù)（Sorbus pohuashanensis）、小葉金露梅（Potentilla parvifolia）、銀露梅（P.glabra）、歐李（P.humilis）、蒙古扁桃、柄扁桃、文冠果（Xanthoceras sorbifolium）、柳葉鼠李（Rhamnus erythroxylon）、山葡萄（Vitis amurensis）、蒙椴（Tilia mongolica）、短梗五加（Eleutherococcus sessiliflorus）、沙梾（Cornus bretschneideri）、蒙古蕕（Caryopteris mongholica）。

2.2 生活型

從種子植物生活型來(lái)看（表2），木本植物有29種，占大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危保護(hù)種子植物總種數(shù)的54.7%，其中，喬木15種，占28.3%；灌木及半灌木12種，占22.6%；木質(zhì)藤本僅有五味子和山葡萄2種，占3.8%。草本植物23種，占大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危保護(hù)種子植物總種數(shù)的43.4%。其中，多年生草本21種，占41.5%；一、二年生草本僅有陰山薺1種；草質(zhì)藤本也僅有黨參1種。

表2 大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危保護(hù)種子植物生活型-水分生態(tài)型組成統(tǒng)計(jì)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 生態(tài)型

從種子植物水分生態(tài)型來(lái)看（表2），中生植物共43種，占81.1%，具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其中，典型中生植物36種，旱中生植物7種；旱生植物有9種，占17.0%，其中，典型旱生植物7種，中旱生植物2種；水生植物只有北京水毛茛1種。可以看出，大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危保護(hù)種子植物以中生植物為主。

2.4 種的區(qū)系地理成分

植物的分布區(qū)是指任何植物分類(lèi)單位的分布區(qū)域，即它們分布于一定空間的總和[10]，是由植物種的發(fā)生歷史對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)期適應(yīng)，以及許多自然因素對(duì)其影響的結(jié)果[11]。因此，各種植物可以根據(jù)其地理分布劃分出各種分布區(qū)類(lèi)型[12]。植物群落的現(xiàn)有分布是該群落在發(fā)生遷移和分化過(guò)程中與環(huán)境相適應(yīng)的最終表現(xiàn)[13]。種的地理成分是植物區(qū)系成分的基礎(chǔ)，能更具體地反映一個(gè)植物區(qū)系的性質(zhì)及特征[14]。本研究參照吳征鎰[17]、王荷生[18]關(guān)于屬、種的分布型劃分原則和方法，并依照《內(nèi)蒙古植物志》（第三版，第一卷）[8]和趙一之[14]對(duì)內(nèi)蒙古植物分類(lèi)及區(qū)系生態(tài)地理分布的劃分方案，將大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)擁有的53種珍稀瀕危保護(hù)種子植物進(jìn)行了分布區(qū)類(lèi)型統(tǒng)計(jì)（表 1）。

該自然保護(hù)區(qū)的53種珍稀瀕危種子植物全部屬于溫帶分布種。由此可見(jiàn)，該區(qū)系具有明顯的溫帶性質(zhì)。在各種溫帶分布型中，華北分布種19種，東亞分布種15種，東古北極分布種4種，黃土-蒙古高原分布種3種，東亞北部分布種、古北極分布種和亞洲中部分布種各2種，中亞-亞洲中部分布種、阿拉善分布種、蒙古高原分布種、古地中海分布種、泛北極分布種、祁連山-賀蘭山-陰山分布種各1種。

3 討論與結(jié)論

據(jù)統(tǒng)計(jì)，內(nèi)蒙古珍稀瀕危種子植物共126種，隸屬52科102屬[20]。大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于陰山州，共有珍稀瀕危保護(hù)種子植物53種，隸屬24科38屬，約占內(nèi)蒙古珍稀瀕危種子植物總種數(shù)的42.1%。這說(shuō)明大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)是內(nèi)蒙古珍稀瀕危保護(hù)植物最為豐富的區(qū)域之一。同時(shí)，該自然保護(hù)區(qū)還分布有國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生低等植物2種，分別是國(guó)家一級(jí)保護(hù)藻類(lèi)植物發(fā)菜（Nostoc flagelliforme），國(guó)家二級(jí)保護(hù)真菌蒙古白麗蘑（Leucocalocybe mongolica）。

按科所含物種數(shù)統(tǒng)計(jì)，含種數(shù)最多的科為薔薇科（6種），這與內(nèi)蒙古珍稀瀕危植物科屬組成有所不同[20]，含種數(shù)最多的屬有一定的相似性，均有黃芪屬（3種），體現(xiàn)了該自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危保護(hù)植物的特殊性。內(nèi)蒙古珍稀瀕危種子植物生活型以草本植物為主，約占總種數(shù)的57.48%，而大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危保護(hù)種子植物生活型以木本植物占優(yōu)勢(shì)，共29種，占該自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危保護(hù)種子植物總種數(shù)的52.7%，草本植物共26種，占47.3%。這說(shuō)明大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)山地森林和灌叢植被具有重要保護(hù)價(jià)值，生長(zhǎng)著該自然保護(hù)區(qū)大量的珍稀瀕危保護(hù)木本植物。

大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危保護(hù)種子植物水分生態(tài)型以中生植物為主，共有中生植物43種，占81.1%，具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其次為旱生植物。這與大青山種子植物水分生態(tài)類(lèi)型一致，劉哲榮等[20]對(duì)內(nèi)蒙古珍稀瀕危植物的水分生態(tài)型的研究也得出相似的結(jié)果。大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)具有明顯的溫帶性質(zhì)，以華北分布種和東亞分布種為主。與大青山種子植物區(qū)系特征比較，東亞成分既是大青山種子植物區(qū)系的組成部分，又是大青山珍稀瀕危保護(hù)植物的重要組成，都反映出大青山與東亞植物區(qū)系的密切聯(lián)系[19]。同時(shí)，二者均包含中亞-亞洲中部分布種、阿拉善分布種、蒙古高原分布種、古地中海分布種、祁連山-賀蘭山-陰山分布種，說(shuō)明區(qū)系地理成分較為豐富，表明大青山與周邊地區(qū)的廣泛聯(lián)系。同時(shí)，說(shuō)明大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危保護(hù)種子植物區(qū)系特征反映了該自然保護(hù)區(qū)種子植物的區(qū)系特征。該區(qū)分布的國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物紫芒披堿草和毛披堿草是陰山特有種[1]。