烏海市野生種子植物區(qū)系研究

班振國(guó)

（內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原監(jiān)測(cè)規(guī)劃院，呼和浩特 010020）

1 自然地理概況

烏海市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)的西南部，東臨鄂爾多斯市的鄂托克旗，西連阿拉的阿拉善左旗，北與鄂爾多斯市的鄂托克旗毗鄰，南與寧夏回族自治區(qū)的石嘴山市及鄂爾多斯市的鄂托克旗接壤。地理坐標(biāo)為東經(jīng)106°36'25"～107°08'05"，北緯39°02'30"～39°54'55"，南北長(zhǎng)約105 km,東西寬約40 km,總面積約1 754 km2。黃河流經(jīng)烏海市105 km，落差12.5 m，水系較為發(fā)達(dá)。

烏海市屬于暖溫帶大陸性氣候，年平均氣溫為9.8 ℃，極端最高氣溫40.2 ℃，極端最低氣溫-36.6 ℃,平均日照時(shí)間數(shù)為3 138.6 h，無霜期為156～165 d，年均降水量159.8 mm，蒸發(fā)量3 289 mm。地貌類型較為豐富，既有陡峻的石質(zhì)山區(qū)、河谷發(fā)育的殘山丘陵和波狀高平原，又有起伏的沙丘和黃河沖積、洪積平原。最高海拔2 149.4 m。土壤類型主要有灰漠土、棕鈣土、栗鈣土、風(fēng)沙土和草甸土。

烏海市的植被類型簡(jiǎn)單，植被覆蓋率低，平均覆蓋率為25 %。從黃河至東西岸的桌子山、崗德爾山、五虎山麓的植被蓋度都是由大到小遞減。由于本地區(qū)的復(fù)雜地形和干旱的氣候條件，植被的分布以荒漠植被、干旱草原植被、沙生植被、草原化荒漠植被類型為主。

2 研究方法

野外調(diào)查于近年植物生長(zhǎng)季節(jié)進(jìn)行，主要采用線路調(diào)查與設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地的方法進(jìn)行，逐段調(diào)查和采集標(biāo)本，室內(nèi)數(shù)據(jù)處理參考內(nèi)蒙古植物志（第二版）準(zhǔn)確鑒定，并按恩格勒系統(tǒng)整理出研究區(qū)種子植物名錄。運(yùn)用植物區(qū)系地理學(xué)的研究方法，統(tǒng)計(jì)植物科、屬、種數(shù)量和分布區(qū)類型，并比較分析，旨在系統(tǒng)研究和詳細(xì)論述研究區(qū)內(nèi)的種子植物區(qū)系。

3 結(jié)果與分析

3.1 野生種子植物區(qū)系組成分析

烏海市野生種子植物533種，隸屬253屬66科，其中裸子植物2科3屬6種，分別占烏海市野生種子植物總科、屬、種的3.0 %、1.2 %、1.1 %;被子植物64科250屬527 種，分別占烏海市野生種子植物總科、屬、種的97.0 %、98.8 %和98.9 %。在諸多被子植物中，雙子葉植物52科195屬410種，占烏海市野生被子植物總科、屬、種的81.3 %、78.0 %和77.8 %，單子葉植物12科55屬117種，占烏海市野生被子植物總科、屬、種的18.7 %,22.0 %和22.2%。在烏海市野生種子植物種類組成中，被子植物種數(shù)最多，其中，雙子葉植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

3.2 科的組成分析

按所含種的多少將研究區(qū)66 科種子植物劃分為大科（20 種以上）、較大科（11～20 種）、中等科（6～10種）、寡種科（2～5種）和本區(qū)只含1種的科5個(gè)等級(jí)。詳見表1。

表1 野生種子植物科的級(jí)別統(tǒng)計(jì)表

從表1 可以看出，大科共有4科，占烏海市種子植物總科數(shù)的6.1 %,共含105屬249種，分別占烏海市野生種子植物總屬、種的41.5 %和46.7 %;較大科有8 科，占總科數(shù)的12.1 %,共含56 屬119種，分別占總屬、種的22.1 %和22.3 %;中等科有8科，占總科數(shù)的12.1 %,共含29屬60種，分別占總屬、種的11.5 %和11.3 %;寡種科有29科，占總科數(shù)的43.9 %,共含46 屬88 種，分別占總屬、種的18.2 %和16.5 %;只含1種的科有17科17屬17種，分別占總科、屬、種的25.8 %、6.7 %和3.2 %。綜上可知，只含1種的科和寡種科占總科數(shù)的69.7 %,但只占總屬、種數(shù)的24.9 %、19.7 %,說明在該區(qū)種子植物區(qū)系數(shù)量組成中，是以只含1種的科和寡種科為該區(qū)系科的主要構(gòu)成部分，表明該區(qū)種子植物區(qū)系組成成分較為復(fù)雜，分化程度較低。另外，大科和較大科占總科數(shù)的18.2 %,但它們所包含的屬、種數(shù)卻分別占全部屬種數(shù)的63.6 %和69.0 %,說明烏海市種子植物區(qū)系的種類有集中分布在少數(shù)大科和較大科中的特點(diǎn)，區(qū)系中科的優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象明顯，符合北方區(qū)系的溫帶干旱、半干旱地區(qū)植物的分布規(guī)律。

3.3 屬的組成分析

對(duì)屬內(nèi)種的統(tǒng)計(jì)表明，該區(qū)野生種子植物含5種以上的屬有14屬，共含120種，分別占總屬、種數(shù)的5.5 %、22.5 %,其中，錦雞兒屬（Caragana）植物在研究區(qū)植物群落中常形成建群種。含2～5 種的屬91 個(gè)，含265 種，分別占總屬、種數(shù)的40.0 %、49.7 %,主要有麻黃屬（Ephedra）、木蓼屬（Atraphaxis）、鹽爪爪屬（Kalidium）、棘豆屬（Oxytropis）和紅沙屬（Reaumuria）等，如具刺的旱生小半灌木刺葉柄棘豆（Oxytropis aciphylla）在本區(qū)可形成占優(yōu)勢(shì)的小面積的荒漠群落;單種屬或僅含1 種的屬多達(dá)148個(gè)，占總屬數(shù)的58.5 %、總種數(shù)的27.8 %。區(qū)系植物屬明顯集中于單種屬和寡種屬，但所含種數(shù)比例最高的卻是含2～5 種的屬，它們都是本區(qū)植被組成和生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，且有些種類常形成優(yōu)勢(shì)群落。詳見表2。

表2 烏海市野生種子植物屬的級(jí)別統(tǒng)計(jì)

植物類群的現(xiàn)有分布是長(zhǎng)期自然選擇和植物自身在不斷演變進(jìn)化過程中所形成的獨(dú)特的生態(tài)生物學(xué)特性所影響的結(jié)果。植物屬的分布型比科更能反映植物的演化擴(kuò)展過程、區(qū)域分異及地理特征。根據(jù)吳征鎰對(duì)中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類型的劃分，本區(qū)種子植物屬253屬，可歸并為14個(gè)分布型、11個(gè)亞型。

3.3.1 世界分布型

烏海市世界分布屬有44 屬，占總屬數(shù)的17.4 %。如蓼屬（Polygonum）、豬毛菜屬（Salsola）、藜屬（Chenopodium）、繁縷屬（Stellaria）、鐵線蓮屬（Clematis）、蘆葦屬（Phragmites）、早熟禾屬（Poa）、狗尾草屬（Setaria）、黃芩屬（Scutellaria）、蒼耳屬（Xanthium）、鬼針草屬（Bidens）等，表明烏海市種子植物區(qū)系與全球種子植物區(qū)系存在著較廣泛的聯(lián)系。其中，在這些世界分布屬當(dāng)中，絕大多數(shù)為適應(yīng)能力極強(qiáng)的草本植物。

3.3.2 泛熱帶分布

烏海市野生種子植物區(qū)系中屬于本類型的屬有19屬，僅占非世界分布屬總數(shù)的9.1 %,說明烏海市遠(yuǎn)離熱帶和亞熱帶，在此分布的泛熱帶成分是一些生態(tài)適應(yīng)幅較廣的屬或是那些由于歷史原因在這里生存下來的少數(shù)植物。這些泛熱帶分布的屬主要有馬齒莧屬（Portulaca）、巖黃芪屬（Hedysarum）、蒺藜屬（Tribulus）、大戟屬（Euphorbia）、棗屬（Zizyphus）、木槿屬（Hibiscus）、菟絲子屬（Cuscuta）、曼陀羅屬（Datura）、虎尾草（Chloris）和臼茅屬（Imperata）。

3.3.3 熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布

烏海市野生種子植物屬于這一類型的共有2屬，占非世界分布總屬數(shù)的1.0 %。它們是月見草屬（Oenothera）和地榆屬（Sanguisorba）。

3.3.4 舊大陸熱帶分布

烏海市野生種子植物區(qū)系中該類型有2 屬，占非世界分布屬總數(shù)的1.0 %,分別為蒺藜屬（Tribulus）和天門冬屬（Asparagus）。

3.3.5 熱帶亞洲至熱帶非洲分布

烏海地區(qū)這一類型有1屬—杠柳屬（Periploca），占烏海市非世界分布總屬數(shù)的0.5 %。

3.3.6 熱帶亞洲（印度—馬來西亞）分布

烏海市這一分布型野生種子植物區(qū)系中有苦荬菜屬（Lxeris），占本區(qū)系非世界分布屬總數(shù)的0.5 %,為荒野、路邊常見雜草成分。

3.3.7 北溫帶分布

烏海市典型的北溫帶分布型有28屬，占本區(qū)系非世界分布總屬數(shù)的13.4 %,它們主要為世界廣布科和溫帶科，少數(shù)為熱帶分布科，大屬和較大屬比例高，是烏海市植被中喬木、灌木與草本的主要成分。如楊屬（Populus）、柳屬（Salix）、榆屬（UImus）為烏海市主要落葉樹種；小檗屬（Berberis）、繡線菊屬（Spiraea）、忍冬屬（Lonicera）等為灌木層主要種類；鳳毛菊屬（Saussurea）、蒲公英屬（Taraxacum）、薊屬（Cirsium）等屬則為草本的主要種類。這說明烏海地區(qū)是許多溫帶屬的主要分布地區(qū)。此外，北溫帶和南溫帶間斷分布34 屬和歐亞和南美洲溫帶間斷分布7 屬，分別占本區(qū)系非世界分布總屬數(shù)的16.3 %和3.3 %。

3.3.8 東亞和北美洲間斷分布

這一類型烏海市共有7 屬，占本區(qū)系非世界屬的3.3 %,有黃華屬（Thermopsis）、胡枝子屬（Lespedeza）、短星菊屬（Brachyactis）等。其中胡枝子屬在區(qū)內(nèi)分布較廣，為灌叢的主要組成部分。

3.3.9 舊大陸溫帶分布

烏海市具有舊大陸溫帶成分的屬共有36屬，占本區(qū)系非世界分布總屬數(shù)的17.2 %。該分布型在烏海市野生種子植物區(qū)系中所占比例僅次于北溫帶分布，是該區(qū)系的主要地理成分。從生活型上看，這36個(gè)屬中除了木蓼屬（Arraphaxis）為灌木屬，百里香屬（Thymus）為小半灌木外，其余都為草本屬，具有北溫帶植物區(qū)系的一般特色。草本屬中常見的如飛蓬屬（Erigeron）、藍(lán)刺頭屬（Echinops）、鵝觀草屬（Roegneria）和隱子草屬（Cleistogenes）等是草原化荒漠的主要成分。

在舊大陸溫帶植物地理區(qū)內(nèi)有3 個(gè)間斷分布變形烏海市都有分布，地中海區(qū)、西亞和東亞間斷2 屬，分別為木蓼屬（Atraphaxis）和鴉蔥屬（Scorzonera）。地中海區(qū)和喜馬拉雅間斷分布4 屬，分別為天仙子屬（Hyoscyamus）、鵝絨藤屬（Cynanchum）、軟紫草屬（Arnebia）和角茴香屬（Hypecoum）。分布于山坡、溝谷、疏林下，田邊與沙丘上。歐亞和南非洲（有時(shí)也在大洋洲）間斷分布，有3 屬，它們是豆科的百脈根屬（Lotus）和苜蓿屬（Medicago）及冰草（Agropyron），多分布在烏海各山區(qū)山坡草地較為干旱的生境中。

3.3.10 溫帶亞洲分布

烏海市該分布型有14屬，占本區(qū)系非世界分布總屬數(shù)的6.7 %。其中含草本的屬共12 屬，有藍(lán)堇草屬（Leptopyrum）、瓦松屬（Orostachys）、米口袋屬（Gueldenstaedtia）、扁蓿豆屬（Melilotoides）、草瑞香屬（Diarthron）、狼毒屬（Stellera）、防風(fēng)屬（Saposhnikovia）、迷果芹屬（Sphallerocarpus）等；含木本植物的屬共2 屬，錦雞兒屬（Caragana）亞菊屬（Ajania）屬。其中，亞菊屬?gòu)木湛疲–ompositae）屬（Artemisia）中分化而來。

3.3.11 地中海區(qū)、西亞至中亞分布

本區(qū)系中地中海成分、西亞至中亞成分的屬有28屬，占本區(qū)系非世界分布總屬數(shù)的18.2 %。這類型多為旱生、中旱生的植物，主要分布于山前洪積扇、坡麓及巖石裸露的山地陽(yáng)坡，是荒漠化草原的主要組成部分。這些屬有沙拐棗屬（Calligonum）、假木賊屬（Anabasis）、單刺蓬屬（Cornulaca）、梭梭屬（Haloxylon）、鹽爪爪屬（Kalidium）、裸果木屬（Gymnocarpos）、燥原蕎屬（Piilotrichum）、駱駝蓬屬（Peganum）、甘草屬（Glycyrrhiza）和牻牛兒苗屬（Erodium）等。

3.3.12 中亞分布型

本類型及其變形在烏海市分布有21屬，占本區(qū)系非世界分布總屬數(shù)的10.0 %。其中，典型中亞分布的在烏海分布有5屬，草本屬3屬，分別為蛛絲蓬屬（Micropeplis）、棒果芥屬（Sterigmostemum）、兔唇花屬（Lagochilus），木本屬2 屬，分別為紫菀木屬（Asterothamnus）和短舌菊屬（Brachanthemum）。其中變種中亞東部分布有12屬，都是分布于旱地沙土的草本植物，其中沙鞭屬（Psammochloa）、膿瘡草屬（Panzeria）、沙蓬屬（Agriophyllum）等普遍分布在沙丘上；變形中亞至喜馬拉雅分布有4屬，分別是女蒿（Hippolytia）、冠毛草屬（Srephanachne）、海綿豆屬（Spongiocarpella）和角蒿屬（Incarvillea），它們普遍分布于石質(zhì)山地中。

3.3.13 東亞分布型

該類型在烏海市分布有4 屬，占本區(qū)系非世界分布總屬數(shù)的1.9 %,如木本屬蕕屬（Caryopteris）和野丁香屬（Leptodermis）；草本屬地黃屬（Rehmannia）和扁穗草屬（Blysmus）。

3.3.14 中國(guó)特有分布屬

中國(guó)種子植物3 109 屬中有257 屬為中國(guó)特有，占全國(guó)總屬數(shù)的6.8 %（不含世界分布屬）；內(nèi)蒙古種子植物653 屬，中國(guó)特有屬13 屬，占全區(qū)總屬數(shù)的2.2 %（不含世界分布屬）。烏海市植物區(qū)系的中國(guó)特有屬共有5 屬，占本區(qū)系非世界分布總屬數(shù)的2.4 %。

表3 種子植物屬分布區(qū)類型

4 小結(jié)

4.1 研究區(qū)植物種類相對(duì)豐富

烏海市植物區(qū)系共有野生種子植物66 科253屬533 種，分別占內(nèi)蒙古野生種子植物科、屬、種的56.4 %、38.7 %、24.2 %，研究區(qū)植物種類相對(duì)豐富，優(yōu)勢(shì)科現(xiàn)象明顯，而且研究區(qū)內(nèi)大多數(shù)屬、種有集中分布于少數(shù)大科和較大科中的特點(diǎn)，符合北方溫帶干旱、半干旱地區(qū)植物的分布規(guī)律。

4.2 野生種子植物區(qū)系以溫帶成分為主，具有明顯的溫帶性質(zhì)

通過對(duì)烏海市野生種子植物區(qū)系科和屬分布區(qū)類型的分析表明：本區(qū)野生種子植物區(qū)系以溫帶成分為主，具有明顯的溫帶性質(zhì)。通過調(diào)查也發(fā)現(xiàn)北溫帶成分是組成當(dāng)?shù)刂脖坏闹黧w，作用最為突出，反映當(dāng)?shù)匾吧N子植物的分布與所處氣候帶相適宜。研究區(qū)種子植物區(qū)系在自然和歷史演變的過程中，也受到一定程度的泛熱帶成分的影響，具有一定的熱帶親緣關(guān)系。此外，亞洲中部草原成分、亞洲中部荒漠成分、蒙古成分及古地中海成分等各區(qū)系成分在本區(qū)相互滲透、相互聯(lián)系，使得本區(qū)植物區(qū)系變得復(fù)雜多樣，具有明顯的過渡性。

4.3 在本區(qū)系中種的生活型以多年生草本和旱生植物為主

在本區(qū)系中種的生活型以多年生草本為主，占總種數(shù)的52.0 %,其他生活型依次為一、二年生草本26.1 %、灌木15.2 %、半灌木5.6 %、草質(zhì)藤本0.8 %和喬木占0.4 %。水分生態(tài)型以旱生植物為主，占總種數(shù)的46.3 %,其中強(qiáng)旱生植物的增加進(jìn)一步體現(xiàn)了荒漠區(qū)的特點(diǎn)；中生植物次之，占45.6 %。濕生、水生植物雖然在生活型譜中所占比例甚小，但也極大地豐富了該地區(qū)的水分生態(tài)類型和區(qū)系組成。

4.4 烏海市種子植物區(qū)系構(gòu)成較廣泛

烏海市種子植物區(qū)系屬級(jí)構(gòu)成較廣泛。分布類型比例較高，依次是北溫帶分布屬、世界分布屬和舊大陸溫帶分布屬，分別占總屬數(shù)的27.3 %、17.4 %和14.2 %。在屬級(jí)各分布類型中，溫帶分布屬184屬，占非世界分布總屬數(shù)的88.0 %；熱帶分布屬25屬，占12.0 %,明確地反映出烏海所處自然地理位置及其氣候特點(diǎn)。

4.5 野生種子植物區(qū)系的特有程度較低

烏海市地區(qū)野生種子植物區(qū)系的中國(guó)特有屬共有5屬，占本區(qū)系非世界分布總屬數(shù)的2.4 %,分別為綿刺屬（Potaninia）百花蒿屬（Srilpnolepis）、四木屬（Tetraena）、文冠果屬（Xanthoceras）和黃纓菊屬（Xanthopappus）。該區(qū)野生種子植物區(qū)系的特有程度略高于內(nèi)蒙古，但低于全國(guó)。