茅荊壩自然保護區(qū)公路路域野生花卉區(qū)系研究

王倜　王云　關(guān)磊　馬立綱

摘要對穿越和毗鄰茅荊壩國家級自然保護區(qū)的2條公路路域范圍內(nèi)的野生花卉植物進行了調(diào)查統(tǒng)計，并對路域野生花卉區(qū)系進行了分析，結(jié)果表明，路域范圍內(nèi)共統(tǒng)計野生花卉植物20科33屬36種，該區(qū)植物成分較為復(fù)雜，物種多樣性豐富。以薔薇科（Rosaceae）、毛茛科（Ranunculaceae）、桔梗科（Campanulaceae）等為優(yōu)勢科，但寡種和單種科相對較多；以繡線菊屬（Spirae）、沙參屬（Adenophora）等為優(yōu)勢屬，但屬的組成較為分散，寡種屬和單種屬占總屬數(shù)的93.9%。從分布區(qū)類型看，科以世界分布（35%）和北溫帶分布（35%）占明顯優(yōu)勢，屬以北溫帶分布（36.4%）和舊世界溫帶分布（15.2%）為優(yōu)勢；區(qū)系分布比較集中，總體上溫帶性質(zhì)占絕對優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞野生花卉；公路路域；區(qū)系研究；茅荊壩自然保護區(qū)

中圖分類號S181.3文獻標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2014）12-03639-04

基金項目河北省交通運輸廳科技項目（Y20100332）；交通運輸部西部交通建設(shè)科技項目（2011 318 670 1290）。

作者簡介王倜（1983- ），男，重慶人，助理研究員，碩士，從事公路生態(tài)研究。

野生花卉是目前栽培花卉的祖先，也是培育新品種重要的種質(zhì)資源和原始資料[1]，其還具有強健的生態(tài)適應(yīng)性和抗逆性，在長期的生物進化中，對當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤條件等生態(tài)環(huán)境已有很好的適應(yīng)性[2]。由于具有諸多優(yōu)點和價值，眾多學(xué)者對野生花卉的資源調(diào)查[3-8]、開發(fā)利用和保護[9-10]、栽培馴化和繁殖[11-14]等進行了長期深入的研究，但目前專門針對野生花卉植物的區(qū)系研究卻未見有報道。植物區(qū)系是自然形成物，它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，是自然地理環(huán)境的反應(yīng)及環(huán)境變遷的鑒證或依據(jù)[15]。分析組成植被的植物區(qū)系的特點、性質(zhì)對于認識植被本身的特點、分布、發(fā)生歷史及經(jīng)濟意義等都是很重要的。當(dāng)前植物區(qū)系研究主要包括對某一地區(qū)植物的區(qū)系分析[16]；對某一分類群植物的區(qū)系分析[17]；對某類植被所有植物種類的區(qū)系分析[18]等，卻還沒有專題做某一區(qū)域公路路域范圍野生花卉植物區(qū)系分析的研究。公路路域包括了公路建設(shè)所改變和影響的地面帶狀空間，以及與公路產(chǎn)生相互作用和影響的自然生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)區(qū)域[19]，因此公路路域與一般原生環(huán)境的主要區(qū)別在于區(qū)域狹長跨度大、多人為持續(xù)高強度干擾、環(huán)境裸露、水肥條件較差。筆者對茅荊壩國家級自然保護區(qū)內(nèi)公路路域這一特殊環(huán)境下野生花卉植物區(qū)系進行研究，能夠從根本上認識保護區(qū)內(nèi)路域野生花卉植物的特點和分布，對保護區(qū)內(nèi)野生植物資源的保護和開發(fā)利用、公路景觀綠化恢復(fù)等均具有重要意義。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況茅荊壩國家級自然保護區(qū)位于河北省承德市隆化縣境內(nèi)，屬森林和野生動物類型的自然保護區(qū)。保護區(qū)氣候為典型的中溫帶、半濕潤兼半干旱大陸性季風(fēng)型山地氣候[20]，屬暖溫帶落葉闊葉林帶、燕山山地落葉闊葉林溫性針葉林區(qū)[21]。該保護區(qū)處于陰山山脈七老圖嶺與燕山山脈交匯處，是冀北山地和內(nèi)蒙古高原的過渡地帶。保護區(qū)的自然地理條件特殊，地層古老；主要森林植被屬天然、次生和人工針闊混交林，灌木草本植物種類豐富；林區(qū)內(nèi)溝谷交錯，山勢險峻，復(fù)雜的地理環(huán)境蘊藏了豐富的動植物種質(zhì)資源，是進行生物多樣性保護、科學(xué)研究和科普教育的理想基地，具有重要的科學(xué)價值。保護區(qū)內(nèi)河流眾多，豐富的水資源使得森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育良好，成為京、津生態(tài)安全的綠色屏障。

1.2材料和方法

1.2.1調(diào)查對象。對現(xiàn)有的2條穿越和毗鄰茅荊壩保護區(qū)的主要交通干線進行調(diào)查，包括新建的承（承德）赤（赤峰）高速公路保護區(qū)段和省道206（圖1）。承赤高速保護區(qū)段包括主線和支線（至圍場）兩部分，其中主線靠近保護區(qū)路段約13 km，有5 km穿越保護區(qū)試驗區(qū)；支線約10 km橫穿保護區(qū)（包括5 km隧道）。省道206與承赤高速線位走向基本一致，約12 km穿越保護區(qū)試驗區(qū)，將以上路段征地界范圍內(nèi)以及公路與周圍環(huán)境相互作用的部分區(qū)域（公路界限外5～10 m）作為野生花卉植物統(tǒng)計調(diào)查的區(qū)域。

1.2.2調(diào)查方法。調(diào)查采取線路調(diào)查與樣線法結(jié)合的調(diào)查方法[22]，于2012和2013年4～9月赴上述路線調(diào)查，依照制定的野生花卉調(diào)查記錄表，分別對海拔、經(jīng)緯度、生境、植株形態(tài)、分布密度、花特征（花色、花序、苞片、花冠裂數(shù)目、花瓣形狀與顏色、花期、花著生狀況、花的繁密度）、葉片特征（葉著生位置、質(zhì)地、葉形態(tài)、葉色、葉緣）、果實（果形、果期、果色）和觀賞價值等性狀進行記錄，并用數(shù)碼相機對植株的基本形態(tài)和生長狀況進行拍照。

1.2.3區(qū)系分析方法?？频膮^(qū)系分析參考《中國種子植物區(qū)系統(tǒng)計分析》[23]，屬的區(qū)系分析參考《中國種子植物屬的分布區(qū)類型》[24]，種類鑒別參考《河北植物志》[25]、《河北野生資源植物志》[26]、《河北木蘭圍場植物志》[27]。

2結(jié)果與分析

2.1保護區(qū)公路路域野生花卉植物區(qū)系組成

2.1.1路域野生花卉植物基本特征。根據(jù)調(diào)查和初步統(tǒng)計，茅荊壩自然保護區(qū)路域環(huán)境內(nèi)共有路域野生花卉植物20科33屬36種，其中雙子葉植物18科31屬34種、單子葉植物2科2屬2種、木本植物3科5屬7種、草本植物17科28屬29種、保護物種1科1屬1種（綬草Spiranthes sinensis）（表1）。由于公路路域環(huán)境的特殊性，路域植被群落演替一般處在初始階段，即灌草結(jié)合的植被群落，野生花卉區(qū)系相對簡單，在群落中也不屬于優(yōu)勢種，數(shù)量相對較為匱乏，生長分布也屬于隨機分布。觀測的野生花卉以草本植物為主，一般為1年或2年生植物，長勢良好，花色絢麗，包括白色、黃色、橙色、紅色、藍色、紫色等及各種過渡色；花期時間覆蓋長，3～9月均有野生花卉綻放；野生花卉的株高分布涵蓋從5 cm的地被到3 m的灌木，說明茅荊壩保護區(qū)路域野生花卉不僅色彩絢爛，且群落層次結(jié)構(gòu)豐富。

2.1.2路域野生花卉植物科分析。

2.1.2.1科大小排序。對統(tǒng)計到的茅荊壩保護區(qū)公路路域野生花卉植物進行科大小排序，結(jié)果（表2）發(fā)現(xiàn)，含4種的科有2科6屬8種，分別占屬、種總數(shù)的18.2%和22.2%；含3種的有2科5屬6種，占屬、種總數(shù)的15.2%和16.7%；含3種及以上的科共計4科11屬14種，分別占科、屬、種總數(shù)的20.0%、33.3%、38.9%，包含了1/3以上該區(qū)域的屬種，其中，薔薇科、毛茛科、桔梗科在路域野生花卉種群中占有一定的優(yōu)勢。含2種和含1種的小科有16科（22屬/22種），占總科數(shù)（屬數(shù)/種數(shù)）的80.0%（66.7%/61.1%），少種科和單種科較多，在該區(qū)系中顯然不占主導(dǎo)地位，但該區(qū)域的保護種、景觀優(yōu)良種很多均在其中，因此該植物區(qū)系是比較多樣的[28]。

2.1.2.2科分布區(qū)類型。茅荊壩自然保護區(qū)路域范圍內(nèi)野生花卉植物的分布區(qū)分為5個類型（表3），科的分布中屬于世界廣布和北溫帶分布的均為7科，均占該區(qū)科總數(shù)的35%；泛熱帶分布為4科，占該區(qū)植物總科數(shù)的20%；其他的分布區(qū)類型均只有一個科。屬于溫帶分布類型的共計9科，占植物總科數(shù)的45%。因此，組成茅荊壩自然保護區(qū)路域野生花卉植物科的分布區(qū)類型比較集中，主要為世界分布、北溫帶分布，說明具有明顯的溫帶親緣性，但群落分布的優(yōu)勢科主要還是以廣布性的薔薇科和北溫帶的毛茛科為主。毛茛科、罌粟科等為比較原始的第三紀(jì)的孑遺植物[29]；菊科、蘭科等為高度進化的科；也有在進化中處于分化關(guān)鍵類群的科如虎耳草科等。同時該區(qū)域單屬科較多（10科/屬），再次反映了該區(qū)植物區(qū)系組成較為復(fù)雜[30]。

2.1.3路域野生花卉植物屬分析。

2.1.3.1屬基本特征。共統(tǒng)計到33屬，含3種的屬有繡線菊屬（Spiraea），含2種的屬有沙參屬（Adenophora）；單種屬共31個，含31種，占總屬數(shù)的93.9%和總種數(shù)的86.1%?？梢?，本區(qū)系屬的組成較為分散，以單種屬為主，植物組成復(fù)雜，物種多樣性較高。

2.1.3.2屬分布區(qū)類型。茅荊壩保護區(qū)公路路域共計8種分布區(qū)類型和3種變型（表4）。其中北溫帶分布最多，有12屬，占本區(qū)植物總屬數(shù)的36.4%，如翠雀屬（Delphinium）、烏頭屬（Aconitum）、類葉升麻屬（Actaea）等；然后是舊世界溫帶分布5 屬，占此區(qū)植物總屬數(shù)的15.2%，如剪秋羅屬（Lychnis）、石竹屬（Dianthus）等；以下依次是世界分布（4屬，占12.1%）和東亞分布（3屬，占9.1%）。寡屬或單屬的有7個分布區(qū)。屬溫帶分布的共計有22屬，占總屬的66.7%，說明該區(qū)野生花卉植物溫帶性質(zhì)占絕對優(yōu)勢。牛玉璐等對茅荊壩自然保護區(qū)種子植物區(qū)系進行研究表明，該植物區(qū)系具有顯著的溫帶性質(zhì)[30]，與此次研究結(jié)論一致。

2.2公路路域保護植物茅荊壩自然保護區(qū)路域內(nèi)的綬草（Spiranthes sinensis）已被列入《瀕危野生動植物物種國際貿(mào)易公約》（CITES）的附錄Ⅱ中，并被列入中國《國家重點保護野生植物名錄（第二批）》中，為Ⅱ級保護植物。

3結(jié)論

（1）該茅荊壩自然保護區(qū)路域范圍內(nèi)共統(tǒng)計到野生花卉植物20科33屬36種，其中雙子葉植物18科31屬34種、單子葉植物2科2屬2種，野生花卉植物物種多樣性豐富，具有較大的景觀價值。含3種及以上的科共計4科11屬14種，分別占科、屬、種總數(shù)的20.0%、33.3%、38.9%；含2種和含1種的小科相對較多，有16科（22屬/22種），占總科數(shù)（屬數(shù)/種數(shù)）的80.0%（66.7%/61.1%）。屬的組成較為分散，以單種屬為主，占總屬數(shù)的93.9%和總種數(shù)的86.1%。

（2）茅荊壩自然保護區(qū)路域野生花卉植物區(qū)系分布比較集中，溫帶性質(zhì)占絕對優(yōu)勢，主要包括溫帶分布及世界分布區(qū)系，這也說明了茅荊壩自然保護區(qū)屬于典型的溫帶和半濕潤氣候。同時，由于公路路域環(huán)境的特殊性，對路域范圍野生花卉的類型和分布具有一定的選擇性，也在一定程度上影響了路域野生花卉植物區(qū)系分布。

（3）茅荊壩自然保護區(qū)路域有國家重點保護野生植物1種，需要在公路建設(shè)時進行重點移栽保護。

（4）茅荊壩自然保護區(qū)路域野生花卉植物區(qū)系的研究，對于深入認識路域范圍野生花卉植物的特點和分布具有積極作用，進而為開展該區(qū)域野生植物資源的保護以及鄉(xiāng)土植物公路景觀綠化利用等后繼研究奠定了理論基礎(chǔ)。

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