新疆西昆侖山禾本科植物物種多樣性特點(diǎn)

譚治剛，閻 平，張麗君，黃 剛，杜珍珠

(石河子大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，新疆 石河子 832003)

新疆西昆侖山禾本科植物物種多樣性特點(diǎn)

譚治剛，閻 平，張麗君，黃 剛，杜珍珠

(石河子大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，新疆 石河子 832003)

通過實(shí)地考察和植物標(biāo)本的采集與鑒定，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料的查閱，對(duì)新疆西昆侖山禾本科植物物種多樣性特點(diǎn)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，新疆西昆侖山的禾本科植物共計(jì)37屬137種，分別占新疆禾本科植物屬、種總數(shù)的52.11%和42.55%，屬種豐富度比較高；其中發(fā)現(xiàn)該區(qū)新記錄植物6種。本區(qū)禾本科植物特有現(xiàn)象不明顯，屬的組成以僅含1種的屬(17屬17種)和少種屬(13屬35種)為主，共計(jì)30屬52種，分別占屬、種總數(shù)的81.08%和37.96%；中型屬(4屬32種)和較大屬(3屬53種)共計(jì)7屬85種，分別占屬、種總數(shù)的18.92%和62.04%，在種級(jí)水平占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)，是該區(qū)系的主體。區(qū)系地理成分有6個(gè)分布類型和4個(gè)變型，以溫帶分布及其變型為主。植物生活型以多年生草本(116種，占84.67%)為主，其次為一年生草本(21種，占15.33%)。生態(tài)型以中生植物(63種，占45.99%)和旱生植物(61種，占44.53%)為主，顯示其與草原、草甸的密切關(guān)系，另有少量濕生植物(13種，占9.49%)。說明該地區(qū)比較適合禾本科多年生的旱生和中生植物生長(zhǎng)，且該區(qū)系的禾本科植物地理成分類型與該區(qū)所處地理位置為溫帶較吻合。

形態(tài)分類學(xué)；植物種類；植物保護(hù)；資源利用；生活型；生態(tài)型；區(qū)系

禾本科(Gramineae)有660余屬，約9 000種，是單子葉植物中僅次于蘭科(Orchidaceae)的第二大科，遍布全世界；我國有230屬，1 500種左右[1]。新疆禾本科植物含引入種有71屬322種54亞(變)種[2]。在種子植物中，禾本科是經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的大科之一。

西昆侖山位于新疆和西藏的接壤地帶，西北與帕米爾相鄰，西南與喀喇昆侖山相連，東部與中昆侖山相接，南面與藏北高原毗鄰。整個(gè)山區(qū)西起莎車縣南端霍什拉普與葉城縣西部的棋盤河流域，東至民豐縣東部的安迪爾河，即76.5°-83.7° E，東西綿延900余km，南北兩翼130～200 km，主脊山峰海拔多超過6 000 m，北翼與塔里木盆地高差近4 000 m[3-4]。本研究涉及考察的范圍重點(diǎn)是南疆喀什地區(qū)的莎車、葉城縣與和田地區(qū)的皮山、和田、策勒、于田、民豐等縣以南的西昆侖山北翼地區(qū)，海拔1 500～5 000 m。該區(qū)氣候寒冷干旱，降水量少，屬極端干旱氣候區(qū)，總趨勢(shì)由西向東漸干，但北翼山區(qū)具備局部降水的條件，植被類型獨(dú)具特色，發(fā)育了山地旱生型垂直帶譜，主要包括山地荒漠帶、山地荒漠草原帶、山地草原帶(局部含針葉林)、高寒草甸帶、冰雪帶[5-6]。而草原草甸帶占據(jù)了該區(qū)系的主體地位，禾本科植物在此帶常常是建群種或優(yōu)勢(shì)種，在表現(xiàn)西昆侖山植被的景觀特征和群落特點(diǎn)方面顯示出重要作用。

目前，新疆西昆山地區(qū)有關(guān)禾本科植物方向比較全面、系統(tǒng)的研究資料比較少。本研究通過對(duì)新疆西昆侖山禾本科植物物種多樣性特點(diǎn)的分析，補(bǔ)充和豐富該地區(qū)禾本科基礎(chǔ)植物學(xué)研究方面的新資料，以期從禾本科這個(gè)側(cè)面反映新疆西昆侖山地區(qū)的物種多樣性，為該地區(qū)植物多樣性保護(hù)以及植物資源的合理利用提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

于2013年7月、8月和2014年8月分別對(duì)新疆西昆侖山喀什地區(qū)莎車縣、葉城縣和和田地區(qū)皮山縣、和田縣、策勒縣、于田縣、民豐縣的植物進(jìn)行了全面地采集，整理出禾本科植物標(biāo)本600多份。依據(jù)以上標(biāo)本，以及石河子大學(xué)植物標(biāo)本室以往積累的該區(qū)相關(guān)標(biāo)本，進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定，同時(shí)補(bǔ)充查閱外單位相關(guān)標(biāo)本，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料[7-18]，確定該地區(qū)禾本科植物種類。在形態(tài)分類學(xué)的基礎(chǔ)上，結(jié)合野外實(shí)際考察，對(duì)該區(qū)禾本科植物的組成特點(diǎn)進(jìn)行分析；根據(jù)吳征鎰[19]的《中國種子植物屬的分布區(qū)類型》的劃分方法，對(duì)該區(qū)禾本科植物的地理成分做出分析；依據(jù)文獻(xiàn)[20]對(duì)中國植被生活型系統(tǒng)劃分方法，對(duì)該地區(qū)禾本科植物的生活型類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；依據(jù)物種對(duì)水分因子的適應(yīng)情況，對(duì)該地區(qū)禾本科植物的生態(tài)型做出簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 新疆西昆侖山禾本科植物種屬組成特點(diǎn)

研究表明，新疆西昆侖山的禾本科植物共計(jì)37屬137種，分別占新疆禾本科植物屬、種總數(shù)的52.11%和42.55%，屬、種豐富度比較高。其中，發(fā)現(xiàn)該區(qū)禾本科新記錄植物6種，分別為偏穗雀麥(Bromussquarrosus)、雀麥(B.japonicus)、多花偃麥草(Elytrigiaelongatiformis)、偏穗鵝觀草(Elymuskomarovii)、伊吾賴草(Leymusyiunensis)、阿拉套羊茅(Festucaalatavica)。

綜上所述，該地區(qū)禾本科植物屬、種豐富度比較高，但屬的組成以僅含1種的屬(17屬17種)和少種屬(13屬35種)為主，共計(jì)30屬52種，分別占總屬數(shù)的81.09%，占總種數(shù)的37.96%。顯示僅含1種的屬和少種屬所占比例很高，屬的多樣性比較豐富，但種數(shù)較少。而早熟禾屬(24種)、針茅屬(15種)和披堿草屬(14種)等少數(shù)較大屬，以及堿茅屬(9種)、賴草屬(9種)、羊茅屬(8種)和拂子茅屬(6種)等中型屬雖僅有7屬，但所含種類多(85種，占62.04%)，分布也廣，在種級(jí)水平顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)，是該區(qū)系的主體，顯示較高的豐富度。

表1 新疆西昆侖山地區(qū)禾本科植物的組成Table 1 Composition of gramineous plants of West Kunlun Mountains in Xinjiang

2.2 新疆西昆侖山禾本科植物地理成分特點(diǎn)

綜上所述，新疆西昆侖山地區(qū)禾本科植物區(qū)系成分中，溫帶分布及其變型共18屬78種，占屬、種總數(shù)的48.65%和56.93%；世界分布共3屬34種，占屬、種總數(shù)的8.11%和24.82%；泛熱帶分布有10屬17種，占屬、種總數(shù)的27.03%和12.41%；然后有很少的地中海、西亞與中亞及其變型分布，共5屬6種，占屬、種總數(shù)的13.51%和4.38%；最后還有極少的中國分布，僅1屬2種，占屬、種總數(shù)的2.70%和1.46%。從屬級(jí)水平上看，該地區(qū)禾本科植物區(qū)系以溫帶分布及其變型(48.65%)為主，與泛熱帶分布(27.03%)聯(lián)系緊密，且與地中海、西亞與中亞及其變型分布(13.51%)和世界分布(8.11%)有一定聯(lián)系；從種級(jí)水平上看，以溫帶分布及其變型(56.93%)為主，與世界分布(24.82%)和泛熱帶分布(12.41%)聯(lián)系緊密，且與地中海、西亞與中亞及其變型分布(4.38%)有一定聯(lián)系。

表2 新疆西昆侖山禾本科植物的分布區(qū)類型Table 2 Types of gramineous plants of West Kunlun Mountains in Xinjiang

2.3 新疆西昆侖山禾本科植物生活型特點(diǎn)

生活型是植物對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)的形態(tài)表現(xiàn)，對(duì)生活型進(jìn)行分析可以反映研究區(qū)物種分布與環(huán)境之間的相互關(guān)系，理解植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)對(duì)策[21]。依據(jù)文獻(xiàn)[20]對(duì)中國植被生活型系統(tǒng)劃分方法，新疆西昆侖山地區(qū)禾本科植物的生活型類型較為簡(jiǎn)單，除了少數(shù)的一年生草本(21種，占總種數(shù)的15.33%)以外，其余均為多年生草本，共116種，占總種數(shù)的84.67%，占據(jù)了主導(dǎo)地位(表3)。

表3 新疆西昆侖山禾本科植物生活型Table 3 Life forms of gramineous species of West Kunlun Mountains in Xinjiang

2.4 新疆西昆侖山禾本科植物生態(tài)型特點(diǎn)

生態(tài)型是物種對(duì)特殊生境發(fā)生基因型變化而形成的產(chǎn)物，是物種進(jìn)化的基礎(chǔ)，可由多種因素所引起[21]，依據(jù)物種對(duì)水分因子的適應(yīng)情況，可將該地區(qū)禾本科植物劃分為旱生、中生和濕生3種類型(表4)。新疆西昆侖山地區(qū)禾本科植物生態(tài)型以中生植物(63種，占45.99%)和旱生植物(61種，占44.53%)為主，共計(jì)124種，占總種數(shù)的90.52%，是該地區(qū)禾本科植物生態(tài)型的主體；而濕生植物較少，只有13種，占該地區(qū)禾本科植物總種數(shù)的9.49%。

表4 新疆西昆侖山禾本科植物生態(tài)型統(tǒng)計(jì)Table 4 Species of gramineous plants of different ecotype of West Kunlun Mountains in Xinjiang

3 討論與結(jié)論

本研究表明，新疆西昆侖山的禾本科植物共計(jì)37屬137種，分別占新疆禾本科植物屬、種總數(shù)的52.11%和42.55%，屬、種豐富度比較高，且在該區(qū)發(fā)現(xiàn)禾本科新記錄植物6種。說明該地區(qū)比較適合禾本科植物生長(zhǎng)。

該區(qū)系組成中，特有現(xiàn)象不明顯。屬的組成結(jié)構(gòu)以僅含1種的屬和少種屬為主，是因?yàn)楹瘫究坪芏鄬僭谛陆緛砭蛢H含1種的屬和少種屬，在新疆西昆侖山也如此，再加上該地區(qū)氣候寒冷干旱，降水量和水域較少，環(huán)境較惡劣，以中生植物為主的禾本科大部分屬的植物生長(zhǎng)較困難，使一些原本含種數(shù)較多的屬也變成了僅含1種的屬或者少種屬。而較大屬(早熟禾屬、針茅屬、披堿草屬，合計(jì)53種)和中型屬(堿茅屬、賴草屬、羊茅屬、拂子茅屬，合計(jì)32種)共7屬85種，屬雖少，但種數(shù)多，比例高，分布也廣，多樣性較為豐富。由于禾本科的早熟禾屬、針茅屬、披堿草屬等為含種數(shù)較多的大屬，再加上這些屬的植物生境大多為降水量較少、海拔較高的草原草甸帶[2]，所以在以草原、草甸帶為主的新疆西昆侖山往往呈建群種或優(yōu)勢(shì)種分布，是該區(qū)系的主體。表明該地區(qū)更適合早熟禾屬、針茅屬、披堿草屬等少數(shù)大屬的植物生長(zhǎng)。

該區(qū)系的禾本科植物地理成分較為豐富，含6個(gè)分布類型和4個(gè)變型。以溫帶分布及其變型為主，與世界分布和泛熱帶分布聯(lián)系緊密，且與地中海、西亞與中亞及其變型分布有一定聯(lián)系。說明該區(qū)系的禾本科植物地理成分類型與該區(qū)所處地理位置為溫帶較吻合。該區(qū)系禾本科植物生活型類型較為簡(jiǎn)單，以多年生草本為主，還有少量一年生草本。由于禾本科植物生活型類型比較簡(jiǎn)單，分為一年生草本、多年生草本和木本(主要為竹類)，而在新疆只有一年生草本和多年生草本，所以在該地區(qū)只有一年生草本和多年生草本屬于正常現(xiàn)象。禾本科植物本來就是以多年生草本為主，再加上該地區(qū)氣候較為嚴(yán)酷，自然條件變化很大，生長(zhǎng)季節(jié)短，一年生植物個(gè)體發(fā)育、生活史完成受到一定影響，因而一年生植物所占比例少是必然的，這是該地區(qū)禾本科植物長(zhǎng)期適應(yīng)其自然環(huán)境的結(jié)果。說明該地區(qū)更適合多年生草本植物生長(zhǎng)。

該區(qū)系禾本科植物生態(tài)型以中生植物(63種，占45.99%)和旱生植物(61種，占44.53%)為主，僅有少量濕生植物(13種，占9.49%)。禾本科植物生態(tài)型主要以中生為主，而在此區(qū)系旱生植物所占比例如此高，是由于該區(qū)系以山地草原帶和草甸帶為主體，而在山地草原帶大部分為旱生的禾本科植物分布，這也與該區(qū)氣候寒冷干旱，降水量和水域較少相吻合。表明該地區(qū)更適合旱生植物和中生植物生長(zhǎng)。

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(責(zé)任編輯 武艷培)

Characteristics of species diversity of gramineous plants of West Kunlun Mountains in Xinjiang

Tan Zhi-gang, Yan Ping, Zhang Li-jun, Huang Gang, Du Zhen-zhu

(College of Life Science, Shihezi University, Shihezi 832003, China)

The characteristics of species diversity of gramineous plants of West Kunlun Mountains in Xinjiang were studied by field investigation, collection and identification of plant specimens, and by referring to relevant literature. The research shows that gramineous plants of West Kunlun Mountains in Xinjiang included 37 genera, and 137 species, which accounts for 52.11 and 42.55% of genera and species, respectively, of Gramineae in Xinjiang. Gramineae species richness is relatively high in Xinjiang; and six novel species were discovered. The endemism of gramineous plants is not obvious in this area, the composition of the genus is dominated by single species (17 genera and 17 species) and few species genera (13 genera and 35 species), which have totally 30 genera and 52 species, respectively accounted for 81.08% and 37.96% of genera and species. Seven genera consisting of 85 species, which were moderately (4 genera and 32 species) or largely dominant (3 genera and 53 species), accounted for 18.92 and 62.04% of the total number genera and species, respectively, which are major components of the flora. The geographical elements of the flora are divided into six types and four variants, which exhibit temperate distribution and its variants. The dominant life form is perennial herbs (116 species, accounted for 84.67%), followed by annual herb (21 species, accounted for 15.33%). The ecotype is dominated by mesophytes (63 species, accounted for 45.99%), xerophytes (61 species, accounted for 44.53%) and a small number of hygrophytes (13 species, accounted for 9.49%), showing close relationship with grassland and meadow. These results indicated that this region was more suitable for the growth of perennial xerophytes and mesophytes of Gramineae, and the geographical distribution type of gramineous plants in this area was in agreement with the geographical location of the area.

morphological taxonomy; plant species; plant protection; resource utilization; life form; ecotype; flora

Yan Ping E-mail:yanpzhw@sina.com

10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0537

2016-10-19 接受日期：2017-04-21

國家自然科學(xué)基金(31260047)

譚治剛(1990-)，男，重慶萬州人，在讀碩士生，主要從事植物分類學(xué)研究。E-mall：1192008986@qq.com

閻平(1962-)，男，山西方山人，教授，本科，主要從事植物分類與資源植物研究。E-mall：yanpzhw@sina.com

Q948

A

1001-0629(2017)08-1611-06

譚治剛，閻平，張麗君，黃剛，杜珍珠.新疆西昆侖山禾本科植物物種多樣性特點(diǎn).草業(yè)科學(xué),2017,34(8)：1611-1616.

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