遼寧南部草地植物資源組成分析

張　卓，張　碩，劉　晉，宋　菁，閆　伊，鄭恒星，周　嬋

(1.呼倫貝爾草原生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站，北京 100081； 2.沈陽大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110044； 3.遼寧大學(xué)生命科學(xué)院，遼寧 沈陽 110036)

植物資源為“一切有用植物的總和”.植物資源從廣義層面來說是指自然界中全部植物總和，從狹義層面來說則是指人類在生產(chǎn)過程中篩選出的可利用的植物總和.[1]植物資源是保障人類生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，為人類提供了日常生活必需的食物和藥物，同時可以保護環(huán)境凈化空氣，防止水土流失，維持生態(tài)系統(tǒng)平衡，為人類文明社會進步起到了至關(guān)重要的推動作用.因此深入研究植物資源對于合理開發(fā)和利用植物資源，促進我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義.遼寧省草地地處植物分布三界的交叉中心，植物資源豐富.以往對森林植物資源的調(diào)查較多，而對草地植物資源的調(diào)查相對較少，特別是對遼寧南部水分條件相對較好的天然草地的植物資源情況知之甚少.因此，本文對遼寧南部地區(qū)進行了大范圍的取樣調(diào)查，開展了植物資源種類和數(shù)量的研究，以補充遼南草地植物資源研究數(shù)據(jù)的空白，更詳細、更全面地了解遼南地區(qū)草地植物資源的狀況.

1　自然概況

研究區(qū)域地理位置為E 119.56°～122.47°，N 40.01°～41.02°，主要為低山丘陵草地，屬溫帶草甸草原.植被為溫帶、暖溫帶落葉闊葉林[2].土壤以草甸土為主.遼南屬于溫帶季風(fēng)氣候，四季分明，夏季雨水充足，清涼宜人；冬季溫暖干燥.[3]年均相對濕度50%～60%，年均降水量400～600 mm，年平均氣溫7℃～10℃.[4]

2　研究方法

根據(jù)遼南所轄各縣的草地面積和群落類型，選取有代表性的草地進行研究.其中，蓋州縣設(shè)置3個采樣點，植被類型分別為白羊草群落、虎榛子雜類草群落和雜類草群落；盤山縣設(shè)置1個采樣點，植被類型為蘆葦群落；興城市設(shè)置8個采樣點，植被類型分別為野古草群落、白羊草荊條群落、白羊草群落、野古草群落、披堿草群落、興安胡枝子群落、荊條黃背草羊胡子苔草群落和荊條雜類草群落；綏中縣設(shè)置2個采樣點，植被類型分別為荊條群落和黃背草群落；建昌縣設(shè)置4個采樣點，植被類型分別為虎榛子群落、虎榛子荊條群落、虎榛子群落和花木蘭荊條群落.總計5個縣市，共設(shè)18個樣點，每個樣點5次重復(fù)，共計90個樣方.選取植物生長高峰期7—8月對遼南草地進行取樣調(diào)查，野外詳細記錄樣地信息，鑒定分類，并對應(yīng)記錄各種植物株叢數(shù).

3　研究結(jié)果

3.1　植物種類和生態(tài)類型

遼南地區(qū)草地植物生活型有4種類型，其中地上芽植物79種，占48.17%；地面芽植物65種，占39.63%；隱芽植物14種，占8.54%；一年生植物6種，占3.66%.草地植物按株生長型分為5種類型，其中蓮座生長型植物15種，占9.15%；直立生長型植物28種，占17.07%；分枝生長型植物83種，占50.61%；匍匐生長型植物12種，占7.32%；叢生型植物26種，占15.85%.根生長型中有4種類型，鱗莖型植物4種，占2.4%；刷狀根型植物28種，占17.07%；根莖型植物37種，占22.56%；直根型植物95種，占57.93%(見表1).遼南草地共有植物164種，隸屬于42科109屬.其中，蕨類植物1科1屬1種，占總科數(shù)的2.38%；未調(diào)查到裸子植物；被子植物41科108屬163種，占總科數(shù)的97.62%(見表2)，被子植物科、屬、種最多.大型科和中型科所占總科的比例很小，但所包含的屬和種卻占總屬數(shù)和總種數(shù)的比例很大(見表3).說明遼南絕大多數(shù)植物種類包含在有限的大型科和中型科中.這些大型科和中型科是構(gòu)成遼南植物區(qū)系的關(guān)鍵.

表1　遼西南草地植物種類及生態(tài)類型

續(xù)表1

續(xù)表1

續(xù)表1

生活型：Ch 地上芽，H 地面芽，G 隱芽，Th 一年生.株生長型：BL 蓮座，E 直立，L 分枝，S 匍匐，T 叢生.根生長型：B 鱗莖，Br 刷狀根，R 根莖，Tr 直根.

表2　遼西草地植物統(tǒng)計

表3　遼南草地植物各類型科內(nèi)屬、種的組成

其中科內(nèi)含屬數(shù)在10屬以上的有3科，分別是菊科(19屬)、禾本科(17屬)和豆科(11屬)，共47屬，占總屬數(shù)的43.12%；薔薇科9屬，占總屬數(shù)8.26%；9科含2～5屬，共24屬，占總屬數(shù)的22.02%；28科含1屬，占總屬數(shù)的26.61%(見表4).說明本區(qū)系含屬數(shù)多的科非常少，但是其包含的屬非常多；含屬數(shù)少的科占絕大多數(shù).

表4　遼南草地植物科內(nèi)屬的組成表

遼南草地植物區(qū)系中，屬內(nèi)所包含種數(shù)≥6的共2屬，為蒿屬和胡枝子屬，僅占草地植物總屬數(shù)的1.83%，而所包含的種數(shù)卻占到了總種數(shù)的10.37%，可見其優(yōu)勢屬較為明顯.單種屬植物占遼南草地植物總屬數(shù)的79.82%，可見其伴生屬種類繁多且復(fù)雜(見表5).

表5　遼南草地植物屬內(nèi)種的組成

3.2　單種屬和單屬科的分析

在植物科與屬的進化過程中，單種屬和單屬科反映了兩個相反的方向：一方面有新科(屬)的產(chǎn)生，但是其屬(種)尚未分化；另一方面有科(屬)的演化終止，即屬(種)的大量消亡.統(tǒng)計表明，遼南草地植物區(qū)系有單種屬2個，分別是山萵苣屬和山茴香屬，僅占總屬數(shù)的2.38%；單屬科1個，為卷柏科，僅占總科數(shù)的4.76%.[5]由此可知，本區(qū)系的單種屬和單屬科的種類極少，且所占比例極小，說明了遼南草地植物區(qū)系的多樣性較高.

3.3　植物資源

遼南草地植物資源類型齊全、多樣性豐富.參照吳征鎰植物資源分類系統(tǒng)，遼南164種草地植物可以劃分為5類：藥用植物資源、工業(yè)植物資源、飼用植物資源、觀賞防護植物資源和食用植物資源(見表6).[6]

表6　遼南草地植物資源分類

3.3.1食用植物資源

食用植物資源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，其與人類的生命活動息息相關(guān)、密不可分.[7]遼南草地植物共有25種食用植物資源，占總種數(shù)的15.24%，隸屬12科22屬，分別占總科數(shù)的28.57%和總屬數(shù)的20.18%(見表6).這些植物的葉、莖和果可以直接或間接地作為食物食用，可以分為菜蔬類和干果類兩大類：菜蔬類植物資源有苦苣、苣荬菜、山萵苣和灰菜等；干果類的植物資源包括野酸棗、秋子梨、山杏和榛子等.

3.3.2藥用植物資源

藥用植物資源作為中藥材的重要組成部分，具有種類豐富、用途廣泛、成本低廉、藥效持久、副作用低等優(yōu)良特點.[8]近年來，隨著人們健康意識的提高，逐漸青睞于中藥這種溫補的治療方式，中藥產(chǎn)業(yè)也愈加蓬勃，市場需求日益擴大.遼南草地植物資源中，藥用植物資源最為豐富，本研究中共調(diào)查到藥用植物107種，占草地資源總種數(shù)的65.24%，隸屬36科80屬，分別占總科數(shù)的85.71%和總屬數(shù)的73.39%(見表6).其中，常見的藥用植物資源有大丁草、火絨草、黃芩、白頭翁、石沙參、甘草和龍牙草等，石沙參和甘草為藥用價值較高的名貴中草藥植物.

3.3.3工業(yè)植物資源

工業(yè)植物資源可為人類生產(chǎn)提供豐富的工業(yè)原料，是現(xiàn)代工業(yè)必不可少的組成部分.主要包括纖維類、鞣質(zhì)類、木材類、植物膠類、香料類、工業(yè)油脂類、工業(yè)染料類、能源類、經(jīng)濟昆蟲寄生植物類等.遼南草地調(diào)查到的工業(yè)植物資源有20種，占草地資源總種數(shù)的12.20%，隸屬14科19屬，分別占總科數(shù)的33.33%和總屬數(shù)的17.43%(見表6).這些工業(yè)植物資源主要可用于制作木材、工業(yè)紡織原料、編制原料、工業(yè)染料和工業(yè)油脂等.蘆葦、狼尾草等可用于造紙和纖維，也可用于編織席簾等手工制品，是優(yōu)良的經(jīng)濟作物，如擴大播種面積，可以創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益.紫穗槐果實和堿蓬內(nèi)含有芳香油，可加工制取油漆、甘油、潤滑油或榨取工業(yè)油.山柳菊和茜草都是優(yōu)良的工業(yè)染料原料，山柳菊可用于染制羊毛和絲綢制品，而茜草作為植物染料更是由來已久.[9]

3.3.4觀賞防護植物資源

觀賞防護植物資源可分為觀賞類植物資源和防護類植物資源兩大類.我國觀賞植物資源極其豐富，被譽為“世界園林之母”.防護類植物資源起著防塵固沙、水土保持、凈化空氣和維持生態(tài)平衡等重要作用.近年來草地植被退化、沙漠邊境向內(nèi)陸擴展等環(huán)境與生態(tài)問題日益突出，各種防護類植物在保護和改善人類生存環(huán)境中的作用逐步受到重視，猶如一道綠色的天然屏障，從而延緩草地退化程度.[10]

遼南草地調(diào)查到觀賞防護植物資源29種，占草地資源總種數(shù)的17.68%，隸屬15科27屬，分別占總科數(shù)的35.71%和總屬數(shù)的24.77%(見表6).主要的觀賞類植物資源有水楊梅、石竹、蘆葦、早熟禾、剪股穎、雞冠花、菖蒲和紫穗槐等；主要的防護類植物資源有荊條、馬藺、荻、胡枝子[11]和沙打旺等.

3.3.5飼用植物資源

飼用植物指家畜放牧采食或人工收割后用以飼喂家畜的植物資源，以草地飼用植物資源為主.它是食草類家畜賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，間接地為人類生存發(fā)展提供了物質(zhì)保障.遼南草地調(diào)查到飼用植物資源47種，占草地資源總種數(shù)的28.66%，隸屬9科36屬，分別占總科數(shù)的21.43%和總屬數(shù)的33.03%(見表6).主要飼用植物資源有禾本科的羊草、大針茅、披堿草、糙隱子草、早熟禾和剪股穎；豆科的胡枝子；莎草科的寸草苔；菊科蒿屬的萬年蒿、蒙古蒿、小巖蒿等.這些植物營養(yǎng)豐富、適口性好，為優(yōu)質(zhì)飼用植物資源.

3.3.6珍稀植物資源

遼南草地共調(diào)查到一種珍稀、瀕危的植物資源，為蘭科綬草屬的綬草.綬草高13～30 cm，花莖直立，總狀花序且多數(shù)密生，呈螺旋狀扭轉(zhuǎn)，花朵多呈紫紅色、粉紅色或白色.綬草多生于海拔2 000～3 400 m的山坡林下、灌叢下、草地或河灘沼澤草甸中，性喜陰，忌陽光直射，喜濕潤、忌干燥，最適生長溫度為15℃～30℃.

4　結(jié)論與討論

遼南草地植物種類眾多，大型科較少，以菊科和禾本科為優(yōu)勢科，它們是構(gòu)成遼南草地植物區(qū)系的關(guān)鍵；單種科種類眾多.遼南草地以菊科的蒿屬和禾本科的胡枝子屬為優(yōu)勢屬.遼南草地植物科內(nèi)包括大量的屬，屬內(nèi)僅有幾個種，種類眾多且復(fù)雜，因此單種屬和單屬科種類也眾多且復(fù)雜.但是遼南植物主要集中在遼南森林，遼南草地植物與遼南森林相比種類較少，這主要是由于森林氣溫變化和緩、晝夜溫差小、風(fēng)速小、相對濕度大、降水量大，這些因素造成了森林比草地更利于植被生長生存.

遼南草地植物資源種類齊全且復(fù)雜，尤以藥用植物資源為最，從生態(tài)效益與經(jīng)濟效益兩方面考慮，應(yīng)該在充分保護資源的基礎(chǔ)上，在自然可恢復(fù)的限度內(nèi)進行合理的開發(fā)與利用.既可以維持生態(tài)平衡，防止物種滅絕、植物資源減少，又可以達到可持續(xù)發(fā)展的目的.同時，加大范圍、加強深度對植物資源進行進一步的研究，調(diào)查植物資源分布狀況、種類和儲量，建立更加全面完善的信息庫.

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