岷江上游干旱河谷荒坡野生維管植物區(qū)系分析

楊子松

(阿壩師范高等專科學(xué)校，四川汶川 623002)

植物區(qū)系是某一地區(qū)，或某一時(shí)期，某一分類群，某類植被等所有植物種類的總稱，是自然形成物，是植物界在一定自然地理環(huán)境特別是自然歷史條件綜合作用下長期發(fā)展演化的結(jié)果，并以種群方式存在和組成各地植被的實(shí)體，是自然地理環(huán)境的反映及環(huán)境變遷的鑒證或依據(jù)［1］。植物區(qū)系構(gòu)成當(dāng)中蘊(yùn)含著大量地理、生態(tài)、歷史和系統(tǒng)進(jìn)化信息，地區(qū)自然條件、地質(zhì)演化歷史以及人類生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動影響的差異都可能導(dǎo)致其植物區(qū)系基本面貌的改變。因此，植物區(qū)系調(diào)查是研究不同時(shí)空尺度上植物多樣性的基礎(chǔ)，對于揭示其區(qū)系性質(zhì)，闡明區(qū)系特點(diǎn)具有重要的意義［2-4］。

岷江干旱河谷是橫斷山區(qū)東北緣的典型干旱區(qū)，由于干燥溫暖的氣候和干旱貧瘠的土壤條件，該地區(qū)常呈現(xiàn)半荒漠化景觀，形成了脆弱山地生態(tài)系統(tǒng)，歷來都是四川生態(tài)建設(shè)的“硬骨頭”［5］。再加上“5·12”汶川大地震及近兩年來頻繁發(fā)生的余震、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害與人為活動頻繁干擾，河谷內(nèi)生態(tài)退化十分嚴(yán)重，今后必定仍然是我國生態(tài)恢復(fù)的重點(diǎn)區(qū)域之一［6］。

本研究在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上對岷江上游干旱河谷荒坡植物區(qū)系展開分析，揭示其區(qū)系性質(zhì)，闡明植物區(qū)系的組成、科和屬的地理成分等區(qū)系特點(diǎn)，以期為岷江上游干旱河谷震后植被恢復(fù)和生物多樣性保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況和研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)屬于青藏高原和四川盆地之間的岷江上游干旱河谷，位于東經(jīng) 103°10'—103°54'、北緯 31°15'—32°32'范圍內(nèi)。該區(qū)域年均溫為11.2℃，年均降水量為493 mm，年蒸發(fā)量為1 332 mm。其特殊的氣候條件所孕育的植被，常常呈現(xiàn)出旱生半荒漠景觀。其荒坡區(qū)域的常見植物，主要有高山韭(Allium sikkimense)、細(xì)柄草(Capillipedium parviflorum)、披針苔草(Carex lanceolata)、陰地蒿(Artemisia sylvatica)、墊狀卷柏(Selaginella pulvinata)、汶川景天(Sedum wenchuanense)、岷江百合(Lilium regaleWilson)、白刺花(Sophora viciifolia)、小馬鞍葉羊蹄甲(Bauhinia faberi)等。

1.2 研究方法

本研究采用野外調(diào)查結(jié)合收集資料的方法，在建立岷江上游干旱河谷荒坡植物名錄的基礎(chǔ)上，根據(jù)植物區(qū)系地理基本原理，依據(jù)《中國植物志》［7］及吳征鎰先生［8-9］和李錫文先生［10］對中國種子植物劃分的分布區(qū)類型，采用統(tǒng)計(jì)、排序及比較分析等方法分析荒坡植物區(qū)系的特征。

2 研究區(qū)植物區(qū)系的基本特征

2.1 植物區(qū)系組成

通過野外調(diào)查統(tǒng)計(jì)，岷江上游干旱河谷荒坡共有野生維管植物14科17屬20種(見表1)。其中:蕨類植物1科1屬1種，分別僅約占全國蕨類植物科、屬、種數(shù)的1.59%、0.43%、0.04%［7］;被子植物13科16屬19種(含種下等級，下同)，其科、屬數(shù)分別約占全國種子植物科、屬數(shù)的3.76%和0.50%［11］，未發(fā)現(xiàn)裸子植物。

由表1可以知道，雙子葉植物構(gòu)成了岷江上游干旱河谷荒坡野生維管植物區(qū)系的主體。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析，該區(qū)維管植物科屬數(shù)占中國維管植物總科數(shù)的3.42%和屬的0.50%(表2)。

表2 岷江上游干旱河谷荒坡野生維管植物區(qū)系科屬組成以及其與中國區(qū)系的比較

2.2 科的組成及地理成分分析

按種數(shù)多少統(tǒng)計(jì)科的大小，所得結(jié)果見表3。含3個(gè)種以上的科僅有1科，計(jì)2屬3種，占該區(qū)屬、種總數(shù)的11.8%和15%。含2個(gè)種的科有4科，計(jì)6屬8種，占該區(qū)屬、種總數(shù)的35.3%和40%?？梢?，岷江上游干旱河谷荒坡維管植物中僅含單種的科共9科，其科、屬、種數(shù)分別占科、屬、種總數(shù)的64.3%、52.9%和45%。

表3 岷江上游干旱河谷荒坡維管植物科的大小統(tǒng)計(jì)

按照吳征鎰的劃分標(biāo)準(zhǔn)，通過對岷江上游干旱河谷荒坡維管植物區(qū)系地理成分統(tǒng)計(jì)分析，可將岷江上游干旱河谷荒坡14科的維管植物劃分為5個(gè)類型，具體見表4、表5。

表4 岷江上游干旱河谷荒坡野生維管植物科的分布區(qū)類型

表5 岷江上游干旱河谷荒坡野生維管植物科的地理成分統(tǒng)計(jì)

從表4中可以知道，在總計(jì)14個(gè)科里面，有10個(gè)是世界分布類型，熱帶亞洲-熱帶非洲-熱帶美洲(南美洲)分布類型、北溫帶分布類型、北溫帶和南溫帶間斷分布類型、歐亞和南美洲溫帶間斷分布類型各1個(gè)。這反映了岷江上游荒坡生境的嚴(yán)酷性，只有世界性分布的科和適應(yīng)性比較強(qiáng)的植物才可以正常生長。

從表5可以看出，在科數(shù)上，岷江上游干旱河谷荒坡維管植物區(qū)系以溫帶成分為主，其所屬科共有3科，包括北溫帶、北溫帶和南溫帶間斷分布、歐亞和南美洲溫帶間斷的科，占總科數(shù)的21.43%。若除去世界分布的10個(gè)科，其所占的比例更高達(dá)75%。所以，從科的地理成分分布上看，岷江上游干旱河谷荒坡維管植物區(qū)系表現(xiàn)出了比較強(qiáng)的溫帶性質(zhì)。

2.3 屬的地理成分分析

岷江上游干旱河谷荒坡維管植物屬所含種的數(shù)量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表6。由表6不難看出，在岷江上游干旱河谷荒坡含3個(gè)種以上的屬不存在，17個(gè)屬中有14個(gè)屬只含1個(gè)物種，這表明野生維管植物物種非常貧乏，多樣性很缺乏。

表6 岷江上游干旱河谷荒坡維管植物屬的數(shù)量結(jié)構(gòu)分析

作為植物分類上的一個(gè)比較高級的分類單位，屬能較好地劃清彼此界限，因而植物區(qū)系分析時(shí)最好利用的是植物的屬。對區(qū)系中屬的地理成分展開分析，在闡明區(qū)系特征與性質(zhì)方面意義重大。按照吳征鎰先生對中國種子植物劃分的分布區(qū)類型，岷江上游干旱河谷荒坡分布的維管植物的17個(gè)屬可劃分為5個(gè)類型及3個(gè)變型(見表7)，這表明了其植物區(qū)系成分比較簡單。

表7 岷江上游干旱河谷荒坡維管植物屬的分布區(qū)類型

2.3.1 世界分布屬

在岷江上游干旱河谷荒坡維管植物中世界分布屬有4個(gè)，占該地區(qū)總屬數(shù)的23.53%，其中草本植物苔草屬(Carex)、毛茛屬(Ranunculus)、卷柏屬(Selaginella)3屬共占75%，占明顯優(yōu)勢;而木本植物僅有槐屬(SophoraL.)1個(gè)，只占25%，是明顯少數(shù)。

2.3.2 熱帶、亞熱帶分布類型(2～7型)

此類型及變型分布在岷江上游干旱河谷荒坡地區(qū)共4屬，占該地區(qū)總屬數(shù)的23.53%(世界分布未算在內(nèi)，下同)。其中泛熱帶分布雖然只有羊蹄甲屬(Bauhinia)和狗尾草屬(Setaria)2屬，但仍然是最多的類型，占熱帶和亞熱帶分布型(2～7型)總和的50%。

因?yàn)獒航嫌胃珊岛庸然钠略诘乩砦恢蒙线h(yuǎn)離熱帶、亞熱帶，泛熱帶植物不能大量生存，只有那些生態(tài)適應(yīng)幅度較廣或者是在地質(zhì)歷史時(shí)期留下的物種在此生存，所以其所屬種僅2種。其中舊世界熱帶分布型僅細(xì)柄草屬1屬、熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布型也只有堯花屬1屬，都顯得更加稀少，合計(jì)僅占該地區(qū)總屬數(shù)的11.76%。

2.3.3 溫帶分布類型(8～14型)

溫帶分布以及變型在該地區(qū)共有9個(gè)，占該地區(qū)總屬數(shù)的52.94%。很顯然，溫帶性質(zhì)的屬種是構(gòu)成岷江上游荒坡地區(qū)維管植物區(qū)系的主要組成部分。在溫帶性質(zhì)的分布類型中北溫帶分布及其變型最多，有蔥屬(Allium)、蒿屬(Artemisia)、蒲公英屬(Taraxacum)、棘豆屬(Oxytropis)、小檗屬(BerberisLinn.)、忍冬屬(LoniceraLinn.)6屬，占該地區(qū)全部溫帶分布屬的66.67%。此外，還有北極—高山分布型的1個(gè)屬山蓼屬(OxyriaHill)與北溫帶和南溫帶間斷分布型的1個(gè)屬景天屬(Sedum)，分別占該地區(qū)全部溫帶分布屬的11.11%。這說明溫帶屬性是岷江上游干旱河谷荒坡區(qū)域維管植物區(qū)系的基本特點(diǎn)。

3 結(jié)論

岷江上游干旱河谷屬青藏高原與四川盆地的過渡地帶，為橫斷山區(qū)東北緣，焚風(fēng)效應(yīng)明顯。通過對其荒坡維管植物科、屬兩級數(shù)量的統(tǒng)計(jì)分析，可知岷江上游干旱河谷荒坡維管植物區(qū)系具有如下特征:

(1)野生維管植物物種非常貧乏，多樣性很缺乏，雙子葉植物構(gòu)成了荒坡野生維管植物區(qū)系的主體。通過野外調(diào)查統(tǒng)計(jì)，岷江上游干旱河谷荒坡共有野生維管植物14科17屬20種，僅占中國維管植物總科數(shù)的3.36%、總屬數(shù)的1.68%和總種數(shù)的0.06%。其中雙子葉植物共計(jì)有10科12屬14種，分別占該區(qū)域植物總數(shù)的71.43%、70.59%和70%，構(gòu)成了岷江上游干旱河谷荒坡野生維管植物區(qū)系的主體。

(2)科的世界分布類型占優(yōu)勢，優(yōu)勢科及表征科不明顯，單種科占優(yōu)勢。在岷江上游干旱河谷荒坡，沒有大科(所含物種數(shù)≥50種)、較大科(含20～49種)和中等科(含10～19種)，僅有少種科(含2～9種)和單種科。其中含3種以上的科僅有1科，計(jì)2屬3種;含2種的有4科，計(jì)6屬8種;單種的科共9科，計(jì)9屬9種，占科、屬、種總數(shù)的64.3%、52.9%和45%。在總計(jì)14個(gè)科里面，有10個(gè)是世界分布類型，反映了岷江上游荒坡生境的嚴(yán)酷性，只有世界性分布的科和適應(yīng)性比較強(qiáng)的植物才可以正常生長。

(3)植物區(qū)系成分以溫帶分布型為主，表現(xiàn)出比較強(qiáng)的溫帶性質(zhì)。在科數(shù)上，岷江上游干旱河谷荒坡維管植物區(qū)系以溫帶成分為主，其所屬科共有3科，包括北溫帶、北溫帶和南溫帶間斷分布、歐亞和南美洲溫帶間斷的科，占總科數(shù)的21.43%。若除去世界分布的10個(gè)科，其所占的比例更高達(dá)75%。從屬的區(qū)系上看，溫帶分布以及變型在該地區(qū)共有9個(gè)，占荒坡總屬數(shù)的52.94%。若除去4個(gè)世界分布屬，比例更高達(dá)69.23%。所以，從科屬的地理成分分布上看，岷江上游干旱河谷荒坡維管植物區(qū)系表現(xiàn)出了比較強(qiáng)的溫帶性質(zhì)，溫帶性質(zhì)的科屬是構(gòu)成岷江上游荒坡地區(qū)維管植物區(qū)系的主要組成部分。

(4)岷江上游干旱河谷荒坡植物區(qū)系地理聯(lián)系廣泛，具有過渡性［12］。岷江上游干旱河谷荒坡植物區(qū)系與古南大陸植物區(qū)系的聯(lián)系明顯，與橫斷山區(qū)其他干旱河谷的植物區(qū)系聯(lián)系較為密切。在起源于古南大陸的植物區(qū)系地理成分中，泛熱帶、熱帶亞洲至熱帶大洋洲、舊世界熱帶分布的屬中都有種類出現(xiàn)在岷江上游半干旱河谷荒坡，如泛熱帶分布型的羊蹄甲屬和狗尾草屬、舊世界熱帶分布型的細(xì)柄草屬、熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布型的堯花屬。岷江上游干旱河谷荒坡植物區(qū)系與橫斷山區(qū)大渡河、雅礱江以及金沙江、瀾滄江、怒江其他幾條大河的干旱河谷的植物區(qū)系聯(lián)系較為密切，如小馬鞍葉羊蹄甲、墊狀卷柏都是上述河谷植物群落中的重要成分，是橫斷山區(qū)其他幾條大河(大渡河、雅礱江以及金沙江、瀾滄江、怒江)干旱河谷植物群落所共有的植物種類。

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