張正 曹秋梅 荊衛(wèi)民 劉秉壽 曾煥斌
摘要:指出了南新公園曾是克拉瑪依市的垃圾填埋場,生境多樣且破碎化,它是展現(xiàn)荒漠植物景觀和群落類型的公園。在實地調(diào)查和資料查閱的基礎上,對克拉瑪依南新公園的植物多樣性及其區(qū)系進行了分析。結果表明:克拉瑪依南新公園植物多樣性豐富,珍稀瀕危保護植物較少,但特有植物較多。共有維管束植物33科107屬142種,其中珍稀瀕危保護植物3種,中國特有植物1種,新疆特有植物19種。含10種以下的單種和寡種科、屬在公園內(nèi)占有絕對優(yōu)勢,區(qū)系優(yōu)勢現(xiàn)象明顯。區(qū)系地理成分復雜,以北溫帶分布為主,泛熱帶、舊世界溫帶、地中海等其他地區(qū)均有交流。根據(jù)植物資源現(xiàn)狀及區(qū)系特征,提出了相應的資源保護措施和建議,以期為干旱荒漠區(qū)荒漠植物公園的管理和科研搭建基礎數(shù)據(jù)平臺。
關鍵詞:南新公園;植物多樣性;區(qū)系地理成分;保護措施
中圖分類號:Q948 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2019)20-0001-05
1引言
植物多樣性是生物多樣性的基本組成部分,同時也是社會可持續(xù)發(fā)展的重要資源保障。植物是公園綠地的主體,其物種的多樣性及其配置直接影響城市公園的景觀效果、群落的穩(wěn)定及生態(tài)功能的發(fā)揮。精確的掌握植物多樣性信息是城市公園規(guī)劃和管理科學決策的基礎。
克拉瑪依地處天山北坡經(jīng)濟帶,是北疆地區(qū)重要的交通、信息樞紐,也是新疆加速城鎮(zhèn)化和促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的戰(zhàn)略支點和全疆突出發(fā)展的10個區(qū)域性中心城市之一。隨著建設美麗新疆的快速推進,克拉瑪依依托其地理優(yōu)勢,重點打造城市旅游。南新公園作為克拉瑪依首個以本土荒漠植物為主體、外來園林植物為輔的展現(xiàn)荒漠植物景觀與群落類型的公園,摸清其植物家底對該地區(qū)以后的荒漠植物引種和公園建設有重要的意義。然而對該地區(qū)的植物多樣性研究多局限于城市外圍的自然荒漠植物群落,城市內(nèi)部公園內(nèi)的植物多樣性及其群落結構還有待深入研究。因此本文以南新公園的植物資源為研究對象,對其物種多樣性及其植物區(qū)系進行了系統(tǒng)研究,為當?shù)刂参锒鄻有员Wo和利用提供本底資料,為干旱荒漠區(qū)荒漠植物公園搭建基礎數(shù)據(jù)平臺。
2研究區(qū)概況和研究方法
2.1研究區(qū)概況
南新公園位于克拉瑪依市東南區(qū)域,距克拉瑪依河約500 m,距金龍湖約為300 m。屬山前沖擊坡地,是戈壁荒漠區(qū),區(qū)域內(nèi)部由于常年積水形成次生濕地。地勢西北高東南低、地形破碎,最大高差25 m左右。公園中部為沖溝洼地和雅丹地貌,外側為人工垃圾填埋區(qū),其他大部分地區(qū)均為小丘陵、洼地和沼澤,總面積37hm2。該區(qū)屬典型的溫帶大陸性干旱荒漠氣候,年平均氣溫8.7℃,年平均降水量102 mm,年蒸發(fā)量高達3545 mm,為降水量的35倍??死斠朗酗L多且大,年平均大風(8級以上)日數(shù)71.3 d。研究區(qū)地表土壤以戈壁礫石為主,礫石含量為30%~50%,土壤含鹽量較高,可達1.3%~1.5%。土壤貧瘠且鹽漬化嚴重,膠泥土面積過大,常規(guī)園林植物很難成活。
2.2研究方法
采用野外實地調(diào)查法,于2017~2018年在研究區(qū)內(nèi)多次進行植物資源調(diào)查。詳細記錄了植物的物種、生境、生活型及其主要觀賞特性等信息。采集植物標本并進行室內(nèi)鑒定,共采集標本100余份,存放于中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所標本館。依據(jù)標本鑒定及參考資料編制植物名錄。國家重點保護植物依據(jù)中國國家重點保護野生植物名錄(第二批)(2001)、新疆維吾爾自治區(qū)重點保護野生植物名錄(第一批)(2007)、珍稀瀕危植物依據(jù)《中國物種紅色名錄第一卷》(2004)、IUCN物種紅色名錄(2012)、《瀕危野生動植物種國際貿(mào)易公約》CITES(2013)、《中國生物多樣性紅色名錄一高等植物卷》(2013)確定。植物區(qū)系科屬的分布區(qū)類型依據(jù)吳征鎰的《世界種子植物科的分布區(qū)類型系統(tǒng)》及其修訂《中國種子植物區(qū)系地理》《中國種子植物屬的分布區(qū)類型》等文獻確定。
3結果分析
3.1植物種類多樣性分析
根據(jù)野外調(diào)查、標本采集鑒定和文獻資料檢索,統(tǒng)計出克拉瑪依南新公園共有維管束植物33科107屬142種,占克拉瑪依總科、屬、種數(shù)的74%、54%、39%。這144種植物均為被子植物。其中單子葉植物有4科14屬15種,雙子葉植物有29科93屬127種,說明被子植物在項公園內(nèi)占有絕對的優(yōu)勢。栽培種為21科34屬41種,占公園總種數(shù)的29%;除去栽培種后,公園內(nèi)的野生維管柬植物為24科80屬101種。由此可以看出公園內(nèi)以本土野生植物為主,同時引入了部分外來栽培植物。
3.1.1植物組成特征分析
從科的水平來看,克拉瑪依南新公園含2~10種的科在公園內(nèi)種子植物中最多,有20科,占該地種子植物總科數(shù)的60.6%;含1種的科位居第二有11科,占總科數(shù)的33.3%,如裸果木科(Paronychiaceae)、榆科(U1-maceae)、夾竹桃科(Apocynaceae)、苦木科(Sima-rubaceae)、槭樹科(Aceraceae)、葡萄科(Vitaceae)等,這些科的70%多為栽培種所在的科;大于20種的科在該地僅有藜科(Chenopodiaceae)和菊科(Compositae)2科,僅這兩個科就含有52個種。由此可以看出公園內(nèi)野生種子植物的種類趨向在有限的少數(shù)科內(nèi),這些較大科對本區(qū)系的構成作用最大(表1)。
3.1.2植物生活型分析
植物的生活型在一定程度上可以反映研究區(qū)域內(nèi)的地理環(huán)境和氣候特征,南新公園地處荒漠帶,種子植物生活型可分為7小類。其中喬木有7種,占總種數(shù)的4.9%;小喬木10種,占總種數(shù)的7.0%;灌木13種,占總種數(shù)的9.2%;半灌木13種,占總種數(shù)的9.2%;藤本3種,占總種數(shù)的2.1%;多年生草本44種,占總種數(shù)的31.0%;一年生草本52種,占總種數(shù)的36.6%。由此可以看出當?shù)刂参锷钚投鄻?,以草本和灌木為主(?)。
3.1.3珍稀、瀕危、保護及特有植物分析
南新公園珍稀瀕危、保護植物物種較少,其統(tǒng)計結果見表4。南新公園共有保護植物3種,分屬于3科3屬。其中國家Ⅱ級保護植物(2001)1種,為梭梭(H.ammodendron(C.A.Mey.)Bge.);新疆維吾爾自治區(qū)I級保護2種:梭梭(H.ammodendron(C.A.Mey.)、羅布麻(Apocynum venetum L.);新疆維吾爾自治區(qū)Ⅱ級保護植物1種,為尖果沙棗(E.angustifolia L_)。公園內(nèi)有珍稀瀕危植物有2種,分屬于2科2屬,其中被IUCN物種紅色名錄(2012)收錄2種,分別為為琵琶柴(Reaumuria soongorica(Pall.)Maxim.)、胡楊(Popu-lus euphratica Oliv.),這兩種植物均屬于易危級別(VU);被《中國生物多樣性紅色名錄一高等植物卷》收錄1種。為琵琶柴(Reaumuria soongorica(Pall.)Maxim.),瀕危級別為易危級別(VU)(表4)。
3.2植物區(qū)系地理成分分析
3.2.1科的分布區(qū)類型分析
植物分布區(qū)是指某一植物分類單位一科、屬或種的分布區(qū)域,即他們分布一定空間的總和。它是由于植物物種的發(fā)生歷史對環(huán)境的長期適應,以及許多自然因素對他們影響的結果??剖侵参锓诸悓W中最大的自然分類單位,植物科的分布對氣候的忍耐力受到遺傳特性的控制,具有比較穩(wěn)定的分布區(qū),并與一定的氣候條件相適應。
參照吳征鎰《中國種子植物區(qū)系地理》中植物科、屬的分布區(qū)類型的劃分可將項目區(qū)內(nèi)33科野生種子植物的分布區(qū)類型劃分為4個分布區(qū)類型,1個變型。南新公園植物區(qū)系在科級水平上,除去世界分布外,以泛熱帶分布、北溫帶分布占優(yōu)勢,占總科數(shù)的71.4%、21.4%。泛熱帶是早第三紀遺留下來的成分,反應出本地植物區(qū)系的古老性和演化歷程;溫帶分布是適應當前氣候的結果;世界分布的科占區(qū)系成分的比例較大,也說明此地區(qū)以世界分布的科為主,且這些科為該地區(qū)的優(yōu)勢科(表5)。
3.2.2屬的分布區(qū)類型分析
屬作為劃分植物區(qū)系地區(qū)的標志和標準,其分布型可以表現(xiàn)出該屬植物的演化過程和區(qū)域差異。在屬級水平上野生種子植物分別可劃分為11個分布區(qū)類型和9個變型。從屬的分布區(qū)類型來看,南新公園內(nèi)以北溫帶分布型為主,共有31屬,該分布型的屬占該區(qū)域(除世界分布)的屬的總數(shù)的34.1%;舊世界溫帶分布型和地中海、西亞至中亞分布型在公園內(nèi)也占很大比例,均有21屬,占該區(qū)域(除世界分布)的屬的總數(shù)的23.8%;另外世界分布型的屬在該區(qū)域的屬中有一定的地位,有19屬;泛熱帶分布型、東亞和北美間斷分布和中亞分布型在該植物區(qū)系內(nèi)也有一定的比例;熱帶亞洲和熱帶美洲問斷分布、熱帶亞洲和熱帶大洋洲分布、溫帶亞洲分布這3種分布型在該植物區(qū)系內(nèi)所有屬的分布類型中所占比重最小,這是因為這3種分布型均有1屬,且這3屬均是引入栽培種所在的屬,由此可以看出栽培種的引入增加了屬的分布區(qū)類型。
4植物資源保護與建議
4.1植物多樣性評價
克拉瑪依南新公園由于其特殊的地理位置,加之公園內(nèi)地勢起伏較大,生境破碎化,導致微環(huán)境異質(zhì)性較大,公園以荒漠植物為主,水生、沼生植物廣泛發(fā)育,展現(xiàn)了獨特的荒漠和濕地交錯分布的生態(tài)景觀。通過對該公園內(nèi)的植物多樣性分析可得到以下結論。
4.1.1植物多樣性較豐富,區(qū)系優(yōu)勢現(xiàn)象明顯
克拉瑪依南新公園有維管束植物33科107屬142種,占克拉瑪依總科、屬、種數(shù)的74%、54%、39%。含10種以下的單種和寡種科、屬在公園內(nèi)占有絕對優(yōu)勢,藜科、菊科、豬毛菜屬、假木賊屬等表征科、屬在植物區(qū)系中優(yōu)勢現(xiàn)象明顯。由于南新公園地處典型的干旱荒漠區(qū),干旱大陸性氣候限制了許多植物的分布和生長。
植物的生活型可以分為喬木、小喬木、灌木、半灌木、藤本、一年生草本、多年生草本多種類型。其中草本植物發(fā)達,占絕對優(yōu)勢;灌木植物次之,喬木和藤本植物較少。植物的生活型組成也充分體現(xiàn)了當?shù)匾灾猩?、旱生的草本植物以及灌木為主的荒漠性質(zhì)。
南新公園分布的特有植物較多,珍稀瀕危保護植物較少。其中中國特有植物1種,新疆特有植物19種,國家Ⅱ級保護植物(2001)1種、新疆維吾爾自治區(qū)工級保護植物2種,新疆維吾爾自治區(qū)Ⅱ級保護植物1種,珍稀瀕危植物2種。
4.1.2區(qū)系地理成分復雜多樣
南新公園維管束植物科的分布區(qū)類型可分為劃分為4個分布區(qū)類型,1個變型;屬的分布區(qū)類型可以劃分為11個分布區(qū)類型和9個變型。南新公園維管柬植物科以泛熱帶分布為主,其次是北溫帶分布。在屬級水平上,以北溫帶分布型為主,舊世界溫帶分布型和地中海、西亞至中亞分布型在區(qū)系中也占很大比例。無論是從科還是屬的水平來看,北溫帶分布型均在植物區(qū)系中占有重要地位,進一步表明了該區(qū)植物區(qū)系具有明顯的溫帶性質(zhì)。同時該植物區(qū)系與泛熱帶、舊世界溫帶、地中海等其他地區(qū)有密切的交流和滲透,充分表明了該區(qū)域植物區(qū)系的多域性。
4.2資源保護建議
克拉瑪依南新公園雖然植物種類較多,但是多以中旱生的荒漠草本和小灌木為主,此類植物常常植株矮小,花色單一,葉片退化,觀賞性較差,并且其群落結構簡單,抗干擾能力較差。因此在植物景觀營造時,一方面要充分了解原生植物的生境,避免對原生植物的破壞,另一方面要注重植物色彩和形態(tài)的搭配。適當?shù)囊N觀賞效果好的旱生植物,如黃花補血草、頭狀沙拐棗、多枝檉柳等,不僅可以增添色彩,節(jié)約養(yǎng)護成本,而且還有利于體現(xiàn)本土荒漠特色。
克拉瑪依南新公園地勢高差大、地形破碎,生境異質(zhì)性高,植物配置時要做好生境基礎調(diào)查,充分把地形、生境條件和植物的生態(tài)習性相結合來營造植物景觀。水洼地鹽堿較重的區(qū)域,引種本土鹽穗木、鹽爪爪等耐鹽植物來進行土壤改良;突出的坡地可以引種刺山柑、西伯利亞白刺等爬生小灌木來打破地勢高隆的突兀。對垃圾填埋區(qū)選取對重金屬吸附的植物,如菊花、夾竹桃等。
珍稀瀕危植物雖然較少,但是新疆特有植物較多。可以建立小的科普宣教區(qū),不僅可以保護珍稀瀕危植物,展示當?shù)鼗哪参锾厣麄骰哪鷳B(tài)系統(tǒng)的基本知識,豐富游園居民的知識,提高市民的環(huán)保意識,而且可為后期對該地區(qū)野生植物抗逆基因的篩選和研究,收集抗旱植物種質(zhì)資源,建立種質(zhì)資源圃,以及后面的研究奠定基礎。