毛烏素沙地天然植物多樣性組成及區(qū)系特征分析

段義忠，李 娟，杜忠毓，亢福仁*

(1 榆林學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，陜西榆林719000; 2 陜西省陜北生態(tài)修復(fù)重點實驗室，陜西榆林 719000)

中國西北干旱地區(qū)分布著大量的沙漠、沙地，毛烏素沙地正是位于其中的中國四大沙地之一。該沙地為中國典型的農(nóng)牧交錯區(qū)，長期的放牧及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對該區(qū)的生物多樣性造成了巨大的威脅[1-2]。毛烏素沙地東南接壤黃土高原，西北緊靠庫不齊沙漠，西南臨近烏蘭布和沙漠，因此該區(qū)正是濕潤森林到干旱草原、荒漠的過渡區(qū)域。該區(qū)流動沙丘較少，植被覆蓋率高，植物多樣性較臨近沙漠高[3-4]。植物區(qū)系研究是關(guān)于某一地區(qū)所有植物種類的組成、分布規(guī)律以及起源進(jìn)化和演變歷史的科學(xué)，開展植物區(qū)系研究是植物恢復(fù)的前提，也是植物資源開發(fā)利用的基礎(chǔ)[5-7]。植物區(qū)系地理研究已經(jīng)進(jìn)入古植物、古地質(zhì)及系統(tǒng)發(fā)育多學(xué)科融合交叉、精細(xì)尺度的起源與進(jìn)化及空間格局形成機制階段。植物區(qū)系分析方法從數(shù)據(jù)挖掘到大數(shù)據(jù)分析再到多方法的運用的全數(shù)據(jù)庫構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析階段，大數(shù)據(jù)使得植物區(qū)系地理研究由定性的現(xiàn)象描述進(jìn)入到區(qū)系區(qū)劃的定量研究及區(qū)系格局形成機制研究[8-10]。

目前關(guān)于毛烏素沙地植物研究多集中在植物資源、植物生理生態(tài)及植物群落特征方面[11-13]，對該地區(qū)植物區(qū)系特征研究只限于低濕地維管植物等具體類群的植物區(qū)系研究[14]，但對毛烏素沙地天然植物多樣性組成及區(qū)系特征分析尚未見相關(guān)研究報道。從2014年到2016年，陜西省治沙研究所與榆林學(xué)院多名學(xué)者對毛烏素沙地及其邊緣地區(qū)的天然植物進(jìn)行了連續(xù)調(diào)查。本研究基于野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，運用植物區(qū)系地理學(xué)基本方法及原理，對毛烏素沙地天然植物多樣性組成及區(qū)系特征進(jìn)行研究，并與周圍的沙地(沙漠)植物區(qū)系進(jìn)行比較分析，本研究將為毛烏素沙地珍稀植物保護，沙生植物資源開發(fā)利用及生物多樣性評價提供理論依據(jù)及實踐指導(dǎo)。

1 研究區(qū)概況

毛烏素沙地位于鄂爾多斯高原與黃土高原之間的沖積平原凹地上，是一個多層次的生態(tài)過渡帶，氣候上處于干旱、半干旱區(qū)向半濕潤區(qū)的過渡帶，地理位置介于N37°30′～39°20′，E107°20′～111°30′，行政區(qū)劃屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市、包頭市南部、寧夏東北部和陜西榆林市北部，總面積4.22萬km2，海拔大多在1 000～1 600 m(圖1)[15]。毛烏素沙地氣候?qū)儆谥袦貛夂?，年平均溫度?.0～8.5 ℃，年降水量為250～440 mm，集中在7～9月，占全年降水60%～75%，尤以8月為多；年平均蒸發(fā)量2 041～2 424 mm，氣候干燥度在1.5～2.0之間，年平均風(fēng)速為2.9 m/s，其中3～6月份很強，4～5月份最大風(fēng)速超過17 m/s的日數(shù)很多。地表、5 cm處和10 cm處年平均地溫分別是6.4 ℃、4.1 ℃和6.3 ℃，地表最高、最低地溫的極值出現(xiàn)在每年7月(44.8 ℃)和1月(-20.5 ℃)。地帶性土壤從東北向西南，土壤由淡栗鈣土變成棕鈣土，南部受局部地形與母質(zhì)影響為沙黃土[16]。毛烏素沙地植被地帶主要由西部邊緣的荒漠草原亞地帶、中東部的干草原地帶以及東南邊緣的干草原地帶-森林草原過渡地帶組成，植被類型主要有梁地上的草原與灌木植被，半固定、固定以及沙地上的沙生灌叢植被，灘地上的草甸、鹽土與沼澤植被[17]。

圖1 毛烏素沙地地理位置Fig.1 Geographic location of Mu Us sandy land

2 研究方法

從2014年起，歷經(jīng)前后3年時間，聯(lián)合考察組多次進(jìn)入毛烏素沙地，對該區(qū)域的植物進(jìn)行網(wǎng)格式標(biāo)本采集工作(標(biāo)本存放在榆林學(xué)院標(biāo)本館)，共采集該區(qū)域植物標(biāo)本3 142份。參照《中國植物志》、《內(nèi)蒙古植物志》以及中國植物圖像庫等文獻(xiàn)及圖庫對標(biāo)本進(jìn)行鑒定[18-19]。毛烏素沙地植物名錄編制參照《FloraofChina》進(jìn)行，植物區(qū)系分類類型參照吳征鎰及李錫文等關(guān)于中國植物區(qū)系與植被地理劃分方法進(jìn)行歸類[20-22]。

3 結(jié)果與分析

3.1 植物種類組成

通過野外調(diào)查統(tǒng)計并建立植物區(qū)系統(tǒng)計庫，調(diào)查毛烏素沙地的主要植被類型，對植物資源進(jìn)行詳盡的分類(科、屬、種)。根據(jù)初步調(diào)查和資料記載，共統(tǒng)計毛烏素沙地天然植物共有772種，分屬于90科360屬(表1)。其中，苔蘚植物有1科1屬1種，占毛烏素沙地植物總科數(shù)的1.11%，總屬數(shù)的0.28%，總種數(shù)的0.13%；蕨類植物有7科7屬12種，占毛烏素沙地植物總科數(shù)的7.78%，總屬數(shù)的1.94%，總種數(shù)的1.55%；裸子植物有2科4屬7種，占毛烏素沙地植物總科數(shù)的2.22%，總屬數(shù)的1.11%，總種數(shù)的0.91%；單子葉植物有15科71屬178種，占毛烏素沙地植物總科數(shù)的16.67%，總屬數(shù)的19.72%，總種數(shù)的23.06%；雙子葉植物有65科277屬574種，占毛烏素沙地植物總科數(shù)的72.22%，總屬數(shù)的76.94%，總種數(shù)的74.35%(表1)。

毛烏素沙地天然植物組成與內(nèi)蒙古及全國的科、屬、種的比較結(jié)果見表2，毛烏素沙地天然植物科、屬、種組成占內(nèi)蒙古自治區(qū)植物科、屬、種的比例分別是47.12%、41.14%及27.75%，毛烏素沙地4.22萬km2，約占內(nèi)蒙古自治區(qū)面積的3.58%，上述比例說明毛烏素沙地科、屬、種組成比較豐富；毛烏素沙地植物科、屬、種組成占中國全境植物科、屬、種比例分別是17.44%、9.45%及2.56%，說明毛烏素沙地植物是中國植物區(qū)系的重要組成部分，具有很大的科研與開發(fā)價值。

表1 毛烏素沙地天然植物科、屬、種組成

表2 毛烏素沙地天然植物科、屬、種與其他區(qū)域的比較

3.2 科的多樣性分析

根據(jù)初步調(diào)查結(jié)果(表3)，毛烏素沙地植物科的物種數(shù)大于20種有7科，占比為7.78%，包括豆科(Leguminosae，113種)、菊科(Compositae，95種)、禾本科(Gramineae，90種)、藜科(Chenopodiaceae，35種)、莎草科(Cyperaceae，30種)、薔薇科(Rosaceae，30種)及唇形科(Labiatae，24種)；含種數(shù)10～19種的科有13科，占比為14.44%，包括毛茛科(Ranunculaceae，19種)、百合科(Liliaceae，17種)、楊柳科(Salicaceae，14種)、傘形科(Apiaceae，14種)、紫草科(Boraginaceae，13種)、眼子菜科(Potamogetonaceae，11種)、十字花科(Brassicaceae, 11種)、蓼科(Polygonaceae，11種)、蘿藦科(Asclepiadaceae，11種)、玄參科(Scrophulariaceae，11種)、茄科(Solanaceae，10種)、大戟科(Euphorbiaceae，10種)及石竹科(Caryophyllaceae，10種)；含種數(shù)5～9種的科有8科，占比為8.89%，包括旋花科(Convolvulaceae，9種)、龍膽科(Gentianaceae，7種)、香蒲科(Typhaceae，6種)、榆科(Ulmaceae，5種)、罌粟科(Papaveraceae、5種)、蒺藜科(Zygophyllaceae、5種)及葡萄科(Vitaceae，5種)；含2～4種的有36科，占比為40.00%，代表性科包括?？?Moraceae，4種)、柏科(Cupressaceae，4種)、莧科(Amaranthaceae，4種)、景天科(Crassulaceae，4種)、麻黃科(Ephedraceae，3種)、水龍骨科(Polypodiaceae，3種)、木賊科(Equisetaceae，3種)、馬齒莧科(Portulacaceae，3種)、小檗科(Berberidaceae，3種)及牻牛兒苗科(Geraniaceae，3種)；有26科僅含1個物種，具體科名見表4。毛烏素沙地≥20種的科含種數(shù)占總種數(shù)的比例是54.02%，10～19種的科含種數(shù)占總種數(shù)的比例是23.06%，5～9種的科含種數(shù)占總種數(shù)的比例是6.09%，2～4種的科含種數(shù)占總種數(shù)的比例是13.47%，單種科的含種數(shù)占總種數(shù)的比例是3.37%。由此可以看出，該區(qū)域大科占總科比例雖然很少，但卻包含了一半以上的物種數(shù)，大科在該區(qū)域的植物區(qū)系組成和維持物種多樣性起著重要作用。

表3 毛烏素沙地天然植物科內(nèi)種的組成數(shù)

表4 毛烏素沙地天然植物科內(nèi)物種數(shù)量大小排序

3.3 屬的多樣性分析

毛烏素沙地植物由360個屬組成。統(tǒng)計該區(qū)域不同物種數(shù)等級的屬數(shù)結(jié)果見表5，結(jié)果表明本區(qū)含11種以上的有7個屬共106種，包括蒿屬(Artemisia，30種)、黃耆屬(Astragalus，15種)、柳屬(Salix，13種)、野豌豆屬(Vicia，13種)、棘豆屬(Oxytropis，12種)、錦雞兒屬(Caragana，12種)、眼子菜屬(Potamogeton，11種)；含6～10種13屬共99種，包括蔥屬(Allium，10種)、鵝絨藤屬(Cynanchum，10種)、委陵菜屬(Potentilla，9)、藜屬(Chenopodium，8)、藨草屬(Scirpus，7種)、大戟屬(Euphorbia，7種)、胡枝子屬(Lespedeza，7種)、莎草屬(Cyperus，7種)、風(fēng)毛菊屬(Saussurea，6種)、香蒲屬(Typha，6種)、巖黃耆屬(Hedysarum，6種)、針茅屬(Stipa，7種)；含2～5種有104屬331種，代表性屬有鐵線蓮屬(Clematis，5種)、柳葉菜屬(Epilobium，5種)、天門冬屬(Asparagus，5種)、獨行菜屬(Lepidium，5種)、甘草屬(Glycyrrhiza，4種)、山黧豆屬(Lathyrus，4種)、稗屬(Echinochloa，4種)、車前屬(Plantago，4種)、榆屬(Ulmus，4種)、燈心草屬(Juncus，4種)、芨芨草屬(Achnatherum，3種)、地膚屬(Kochia，3種)、苜蓿屬(Medicago，3種)、車軸草屬(Trifolium，2種)、扁穗草屬(Blysmus，2種)等；含1種的單種屬有236屬236種，代表性屬包括阿魏屬(Ferula)、翠雀屬(Delphinium)、短星菊屬(Brachyactis)、白刺屬(Nitraria)、蕁麻屬(Urtica)、雞眼草屬(Kummerowia)、鹽生草屬(Halogeton)、白頭翁屬(Pulsatilla)、針枝蓼屬(Atraphaxia)，其中鵝腸菜屬(Myosoton)、桔梗屬(Platycodon)、防風(fēng)屬(Saposhnikoia)等為世界單型屬。含11種以上的屬占毛烏素沙地天然植物總種數(shù)的13.73%，含6～10種的屬占比為12.82%，含2～5種的屬占比為42.88%，單屬種占比為30.57%，單種屬及含2～5種的屬占到的比例73.45%，占該區(qū)域植物物種數(shù)的絕大部分，而大屬包含的種數(shù)相對較少，而單種屬數(shù)量較高，由此可以看出毛烏素沙地植物物種多樣性相對較高。

表5 毛烏素沙地天然植物屬內(nèi)種的組成

3.4 科的區(qū)系成分分析

植物科的分布反映了一個地區(qū)植物區(qū)系的組成及其性質(zhì)，科作為一個自然的分類群，由不同發(fā)源地和分布格局的屬組成，因此比屬具有更為漫長的歷史，科主要強調(diào)類群之間演化的共有屬性和階段性。毛烏素沙地天然植物90科劃分為8個分布類型及4個變型(表6)。其中，世界分布38科，占毛烏素沙地天然植被總科數(shù)的42.22%，包括藜科、薔薇科、唇形科、菊科、禾本科、莎草科、石竹科、玄參科、眼子菜科、百合科、旋花科、香蒲科(Typhaceae)、金魚藻科(Ceratophyllaceae)、遠(yuǎn)志科(Polygalaceae)、千屈菜科(Lythraceae)、小二仙草科(Haloragaceae)、杉葉藻科(Hippuridaceae)等；泛熱帶分布20科，占比為22.22%，包括大戟科(Euphorbiaceae)、蘿藦科(Asclepiadaceae)、茄科(Solanaceae)、榆科(Ulmaceae)、蒺藜科(Zygophyllaceae)、蕁麻科(Urticaceae)、桑寄生科(Loranthaceae)、馬錢科(Loganiaceae)、葫蘆科(Cucurbitaceae)、天南星科(Araceae)、蘭科(Orchidaceae)等；熱帶亞洲、大洋洲(至新西蘭) 和中、南美(或墨西哥) 間斷分布1科，占比為1.11%，即鳶尾科；舊世界熱帶分布1科，占比為1.11%，即紫葳科(Bignoniaceae)；溫帶分布18科，占比為17.78%，包括蓼科、毛茛科、十字花科、紫草科(Boraginaceae)、罌粟科、龍膽科、虎耳草科(Saxifragaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、巖蕨科(Woodsiaceae)、球子蕨科(Onocleaceae)、胡頹子科(Elaeagnaceae)等；環(huán)北極分布1科，占比為1.11%，即槭樹科(Aceraceae)；北溫帶和南溫帶(全溫帶)間斷分布2科，占比為2.22%，包括柏科(Cupressaceae)及楊柳科(Salicaceae)；東亞和北美洲間斷分布1科，即小檗科(Berberidaceae)；舊世界溫帶分布2科，占比為2.22%，包括檉柳科(Tamaricaceae)及花藺科(Butomaceae)；歐亞和南部非洲(有時也在大洋洲)間斷分布1科，占比為1.11%，即菱科；溫帶亞洲分布1科，占比為1.11%，即卷柏科(Selaginellaceae)；地中海區(qū)、西亞至中亞分布6科，占比為6.67%，包括蹄蓋蕨科(Athyriaceaea)、水龍骨科(Polypodiaceae)、中國蕨科(Sinopteridaceae)、鳳尾蕨科(Pteridaceae)、水蘚科(Fontinalaceae)、藍(lán)雪科(Plumbaginaceae)。上述結(jié)果表明毛烏素沙地植物區(qū)系科的類型組成中以世界分布、泛熱帶分布及溫帶分布為主，帶有溫帶性質(zhì)。

表6 毛烏素沙地天然植物科的分布區(qū)類型統(tǒng)計

3.5 屬的區(qū)系成分分析

吳征鎰?wù)J為地理成分是按各分類單位(特別是種)的現(xiàn)代分布區(qū)來分析的，可以歸為若干分布區(qū)類型，然而它并不反映植物區(qū)系的發(fā)生。他在對中國種子植物的3 116個屬進(jìn)行了詳細(xì)的研究后，把中國種子植物屬的分布區(qū)歸納為15個類型和31個變型(表7)。現(xiàn)在對屬的分布區(qū)劃分多采用這一方案。根據(jù)吳征鎰先生對中國種子植物屬的分布區(qū)類型的劃分，現(xiàn)將毛烏素沙地天然植物區(qū)系的360屬劃分為15個分布區(qū)類型及10個變型，結(jié)果見表7?？梢钥闯雒珵跛厣车刂参飬^(qū)系屬的地理成分中北溫帶分布類型及其亞類型最多，共101屬，占比達(dá)到了28.06%，代表性屬包括刺柏屬(Juniperus)、冰草屬(Agropyron)、播娘蒿屬(Descurainia)、發(fā)草屬(Deschampsia)、紫草屬(Lithospermum)、紫荊屬(Cercis)；世界分布類型共48屬，占比達(dá)到了13.33%，代表性屬包括蒼耳屬(Xanthium)、車前屬(Plantago)、扁豆屬(Lablab)、補血草屬(Limonium)、百金花屬(Centaurium)、燈心草屬(Juncus)；泛熱帶分布類型29屬，占比達(dá)到8.05%，代表性屬包括刀豆屬(Canavalia)、鵝絨藤屬(Cynanchum)、鋒芒草屬(Tragus)、扁莎屬(Pycreus)、打碗花屬(Calystegia)、醉魚草屬(Buddleja)、澤蘭屬(Eupatorium)；舊世界溫帶分布類型45屬，占比達(dá)到12.50%，代表性屬包括益母草屬(Leonurus)、隱花草屬(Crypsis)、隱子草屬(Cleistogenes)、沙棘屬(Hippophae)、青蘭屬(Dracocephalum)、荊芥屬(Nepeta)等；地中海區(qū)、西亞至中亞分布類型28屬，占比達(dá)到7.77%，代表性屬包括燥原薺屬(Ptilotricum)、鹽爪爪屬(Kalidium)、梭梭屬(Haloxylon)、亞麻薺屬(Camelina)、木賊屬(Equisetum)、念珠芥屬(Torularia)；東亞(東喜馬拉雅-日本)分布類型27屬，占比達(dá)到7.50%，代表屬包括馬鞍樹屬(Maackia)、黨參屬(Codonopsis)、地黃屬(Rehmannia)、敗醬屬(Patrinia)、斑種草屬(Bothriospermum)；中國特有分布類型10屬，占比達(dá)到2.78%，代表性屬包括知母屬(Anemarrhena)、菊三七屬(Gynura)、文冠果屬(Xanthoceras)、百花蒿屬(Stilpnolepis)等，此外該區(qū)域還存在一些熱帶分布類型，代表性屬包括栝樓屬(Trichosanthes)、大戟屬(Euphorbia)、粉背蕨屬(Aleuritopteris)、杠柳屬(Periploca)、藎草屬(Arthraxon)、木蘭屬(Magnolia)、桃屬(Amygdalus)、葛屬(Pueraria)、漏蘆屬(Stemmacantha)、蓼屬(Polygonum)。上述結(jié)果說明毛烏素沙地植物區(qū)系屬的類型組成具有明顯的溫帶性質(zhì), 且向地中海區(qū)、西亞至中亞分布類型過渡性質(zhì)，但與熱帶植物區(qū)系也存在一定的親緣關(guān)系。

表7 毛烏素沙地天然植物屬和種的分布區(qū)類型統(tǒng)計

3.6 毛烏素沙地及周圍沙地(沙漠)植物屬的分布區(qū)類型比較

屬是由種所組成的，它在分類學(xué)上所包含的種通常具有同一起源和相似的進(jìn)化趨勢，屬的分類特征也相對穩(wěn)定，占有比較穩(wěn)定的分布區(qū)，隨著地理環(huán)境的變化發(fā)生分異，因而具有比較明顯的自然保護區(qū)性差異，因此植物屬的分布型比科更能反映植物的演化擴展過程、區(qū)域分異及地理特征[24-25]。為對比分析毛烏素沙地植物區(qū)系分布類型與周圍沙地(沙漠)的關(guān)系，在已有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上[26-30]，選取渾善達(dá)克沙地、烏蘭布和沙漠、庫布齊沙漠及庫姆塔格沙漠屬的植物區(qū)系做對比分析，結(jié)果見表8。從表8各區(qū)域?qū)俚目倲?shù)來看，從多到少順序依次是毛烏素沙地、渾善達(dá)克沙地、庫布齊沙漠、烏蘭布和沙漠及庫姆塔格沙漠，表明隨著5個區(qū)域由東向西變化，生物多樣性從高到底。其中，渾善達(dá)克沙地屬的分布區(qū)類型以溫帶成分占絕對優(yōu)勢，表明該植物區(qū)系具有明顯的溫帶性質(zhì)；庫布齊沙漠屬的植物區(qū)系分布類型雖仍以溫帶成分為主，但不占絕對優(yōu)勢，地中海區(qū)、西亞至中亞分布成分的比例逐漸增大；烏蘭布和沙漠溫帶成分比例繼續(xù)降低，地中海區(qū)、西亞至中亞分布的比例繼續(xù)增大，單種屬比例較大，說明該區(qū)域植物區(qū)系整體多樣性較高；庫姆塔格沙漠植物區(qū)系屬于典型的荒漠植物區(qū)系，該區(qū)域植物區(qū)系溫帶成分，地中海區(qū)、西亞至中亞分布的比例幾乎持平，較大科屬已不占優(yōu)勢，單種屬、寡種屬構(gòu)成庫姆塔格沙漠植物區(qū)系的主體。

應(yīng)用軟件IBM SPSS.20，利用植物區(qū)系屬的分布類型數(shù)據(jù)[31]，對毛烏素沙地及相鄰的沙地(沙漠)植物區(qū)系進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見圖2。其中，5個沙地(沙漠)植物區(qū)系被分為2大類型，第一大類將毛烏素沙地及渾善達(dá)克沙地聚類在一起，表明這兩個區(qū)域都處于濕潤森林向干旱草原、荒漠的過渡地帶，地形地貌及氣候環(huán)境特征相似，因此兩個區(qū)域的植物區(qū)系相似性較高；第二大類將庫布齊沙漠及烏蘭布和沙漠聚類，再和庫姆塔格沙漠聚類在一起組成第二大類，主要原因在于庫布齊沙漠及烏蘭布和沙漠由于地理位置更為接近，兩個區(qū)域共同屬的比例很高，因此植物區(qū)系類型相似度很高，庫姆塔格沙漠位于5個沙地(沙漠)的最西端，物種數(shù)最少，溫帶分布及地中海分布是該區(qū)植物區(qū)系的主要類型，是典型的荒漠植物區(qū)系，與庫布齊沙漠及烏蘭布和沙漠有很多相同的屬，因此與兩個區(qū)域聚集在一類。

圖2 毛烏素沙地與周邊4個沙地(沙漠)植物區(qū)系聚類分析Fig.2 Cluster analysis of the plant flora relationship between Mu Us sandy land and other 4 sandy lands (desert)

分布型序號The number of areal毛烏素沙地Mu Us sandy land渾善達(dá)克沙地Hunshandake sandy land庫布齊沙漠Kubuqidesert烏蘭布和沙漠Ulanbuh desert庫姆塔格沙漠Kumtag Desert1世界分布 Cosmopolitan4858332892泛熱帶分布 Pantropic2916111153熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布 Tropical Asia & Trop. Amer. Disjuncted2211-4舊世界熱帶分布 Old World Tropics551115熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布 Trop.Asia to Trop.Aus-tralasia7----6熱帶亞洲至熱帶非洲分布 Trop.Asia to Trop.Africa6111-7熱帶亞洲 Trop.Asia6612-8溫帶分布 North Temperate1011434534199東亞和北美洲間斷分布 E.Asia &N. Amer. Disjuncted10254-10舊世界溫帶分布 Old World Temperate455521231111溫帶亞洲分布 Temp.Asia2227610112地中海區(qū)、西亞至中亞分布 Mediterranea,W Asia to C.Asia282320271813中亞分布C. Asia1471114314.東亞(東喜馬拉雅-日本)分布E.Asia27422-15.中國特有分布Endemic to China102432合計 Total36035116216169

4 討 論

毛烏素沙地地處半濕潤區(qū)向干旱、半干旱區(qū)的過渡地帶，毛烏素沙地天然植物共有772種，分屬于90科360屬，占內(nèi)蒙古自治區(qū)植物科、屬、種的比例分別是47.12%、41.14%及27.75%。單種屬、寡種屬占到的比例達(dá)到73.45%，而大屬包含的種數(shù)相對較少，因此毛烏素沙地植物物種多樣性相對豐富，是中國植物區(qū)系的重要組成部分，該區(qū)域的優(yōu)勢科為豆科、菊科及禾本科，優(yōu)勢屬為蒿屬。

毛烏素沙地天然植物90科劃分為10個分布區(qū)類型及4個變型，360屬劃分為15個分布區(qū)類型及10個變型。科的植物區(qū)系類型以世界分布、泛熱帶分布及溫帶分布為主，還包含了一定比例的地中海區(qū)、西亞至中亞分布類型，表明毛烏素沙地植物區(qū)系存在明顯的過渡性，優(yōu)勢科幾乎全部由世界分布科組成，反映了毛烏素沙地植物區(qū)系與所在氣候帶干旱、半干旱特征。從毛烏素沙地植物區(qū)系的組成來看，該區(qū)包含一些古老的科屬，有些為孑遺物種，例如蒺藜科的霸王和白刺，麻黃屬的草麻黃、中麻黃及木賊麻黃等，同時還包括了一些間斷分布的科屬，例如溫帶和南溫帶(全溫帶)間斷分布的柏科及楊柳科；東亞和北美洲間斷分布1科的小檗科；歐亞和南部非洲(有時也在大洋洲)間斷分布1科的菱科，說明毛烏素沙地包含一些起源比較古老，帶有孑遺成分的植物。屬的植物區(qū)系類型以溫帶分布為主，具有明顯的溫帶性質(zhì), 但與熱帶植物區(qū)系也存在一定的親緣關(guān)系，具有過渡性。毛烏素沙地科的植物區(qū)系組成以世界分布為主，屬的植物區(qū)系組成以溫帶分布為主，反映了該區(qū)的植物區(qū)系與所處的地理位置和氣候具有相適應(yīng)的特性[32-33]。

毛烏素沙地及相鄰的沙地(沙漠)植物區(qū)系存在明顯的過渡性質(zhì)，毛烏素沙地與渾善達(dá)克沙地以溫帶分布為主，但也存在一定比例的熱帶分布成分及地中海區(qū)、西亞至中亞分布類型，但隨著經(jīng)度不斷西移，熱帶分布類型比例逐漸降低，溫帶分布及地中海分布比例升高，到庫姆塔格沙漠熱帶分布屬的類型基本消失，而溫帶分布及地中海分布比例升至一半以上，且二者比例接近。在野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于毛烏素沙地處于農(nóng)牧交錯帶，過度放牧及人類大規(guī)模的推地開荒，致使該區(qū)植被遭到了嚴(yán)重破壞，而且由于該區(qū)處于干旱、半干旱地帶，植被一旦遭到破壞，就會發(fā)生根本性的變化，自然修復(fù)能力很差，最后導(dǎo)致沙地裸露，沙地逐漸沙漠化，很多中生植物將無法存活，導(dǎo)致旱生、超旱生植物的大量出現(xiàn)，對該區(qū)植物多樣性及植物區(qū)系多樣性造成嚴(yán)重破壞。因此本研究結(jié)果將對該區(qū)的植物資源保護、合理開發(fā)利用提供重要的理論依據(jù)和現(xiàn)實意義。

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