胡 櫻,賈慧萍,王清華,陳錫浩,王慧春,2,3
(1.青海師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,青海 西寧 810008;2.青海省青藏高原藥用動(dòng)植物資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海 西寧 810008;3.青海省青藏高原生物多樣性形成機(jī)制與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海 西寧 810008;4.青海省海東市平安峽群林場(chǎng),青海 平安 810600;5.青海海東市平安區(qū)七星臺(tái)中心林場(chǎng),青海 平安 810600)
木本植物是指根和莖因增粗生長(zhǎng)形成大量的木質(zhì)部,而細(xì)胞壁也多數(shù)木質(zhì)化堅(jiān)固的植物,包括喬木、灌木和半灌木植物。在人類進(jìn)化史上,木本植物扮演著不可缺少的重要角色,它們?cè)谑秤?、藥用、用材、染料、油料等方面具有重要?yīng)用。青海省位于我國(guó)西部,雄踞世界屋脊青藏高原的東北部,是青藏高原上的重要地域之一,境內(nèi)地形多樣,有柴達(dá)木盆地、第四季遺留冰川、丹霞地貌、彩色丘陵地貌、高寒巖溶地貌、還有聞名世界的青海湖、茶卡鹽湖等河流湖泊地貌等[1],特殊的地理位置,多樣的地形地貌,復(fù)雜多變的氣候條件孕育了十分豐富的藥用植物資源[2]。樂都區(qū)位于青海省境內(nèi),東西寬約64 km,南北長(zhǎng)約76 km,面積3 050 km2,地處強(qiáng)烈隆升的青藏高原北緣的祁連山脈所在區(qū)域,受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加作用,斷裂、褶皺較為發(fā)育,區(qū)內(nèi)湟水河谷的形成嚴(yán)格受NW-NWW向優(yōu)勢(shì)構(gòu)造體系控制,青藏高原由南向北遞進(jìn)式隆升并向東滑移擠出,黃河支流湟水河溯源侵蝕并于共和運(yùn)動(dòng)(距今約12.5萬(wàn)年)早期快速下切,是如今地貌的形成基礎(chǔ)[3]。近年來(lái),隨著人類活動(dòng)過度而造成的環(huán)境破壞,如過度放牧、旅游產(chǎn)生的白色垃圾與植被破壞、極地冰川融化等[4],使得許多野生植物資源賴以棲息的環(huán)境遭到破壞并發(fā)生改變,尤其是部分對(duì)生境要求嚴(yán)格的植物更是面臨滅絕的風(fēng)險(xiǎn)。因此,加大保護(hù)植物力度對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)抵抗環(huán)境破壞和改變帶來(lái)的一系列問題具有重要意義。基于此,本文對(duì)青海省樂都區(qū)木本植物的種類組成、數(shù)量等情況進(jìn)行研究,并探討其區(qū)系特征,以期為青海省樂都區(qū)木本植物資源多樣性保護(hù)提供本底資料和一定參考。
樂都區(qū)位于青海省東部,北鄰互助土族自治縣,南抵化隆回族自治縣及民和回族土族自治縣,西接平安區(qū),東至甘肅省天??h,地處36°11′~36°5′2N,102°06′~102°47′E,海拔1 962~3 012 m,植被類型為落葉喬木林、常綠針葉林和落葉灌木叢,土壤類型以栗鈣土為主,氣候?qū)侔敫珊荡箨懶詺夂?,海拔高、溫度低、干旱少雨,年均氣?.2~8.6 ℃,最高氣溫25.1~33.5 ℃,最低氣溫-18.8~-25.1 ℃;年均降雨量319~531 mm,集中在7~9月,相對(duì)濕度為57%~63.66%,蒸發(fā)量為1 275~1 861 mm,年均日照2 708~3 636 h,無(wú)霜期90 d左右[5,8]。
采用路線調(diào)查法和隨機(jī)樣方法相結(jié)合的方法[6],設(shè)計(jì)輻射狀的五條路線,并在每條線路上隨機(jī)選擇樣地5個(gè),共計(jì)25個(gè)樣地,每個(gè)樣地設(shè)5個(gè)樣方,共計(jì)125個(gè)樣方,如圖1所示。每個(gè)樣方包括2個(gè)小樣方,其中包括1個(gè)10×10 m的喬木類樣方(編號(hào)①);1個(gè)5×5 m灌木類樣方(編號(hào)②),記錄每個(gè)小樣方內(nèi)木本植物的種類、數(shù)量等[7]。采集標(biāo)本存放于青海師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院標(biāo)本館。參考《中國(guó)植物志》、《青海省木本植物志》等書籍及相關(guān)學(xué)術(shù)論文進(jìn)一步整理,并分析其科屬特點(diǎn)及區(qū)系成分[8~11]。
圖1 樣方設(shè)置及大小示意圖
經(jīng)對(duì)調(diào)查中采集的木本植物標(biāo)本、照片的整理結(jié)果以及查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,青海省海東市樂都區(qū)有野生木本植物28科57屬146種,其中裸子植物2科5屬7種,被子植物26科52屬139種,如表1 所示。
表1 研究區(qū)野生木本植物物種組成
表2統(tǒng)計(jì)了研究區(qū)28科植物科內(nèi)種屬的數(shù)量特征與分布情況。其中,20種以上的大科有2個(gè),分別是楊柳科及薔薇科;11~20種的較大科只有豆科;6~10種的中科有4個(gè):分別為虎耳草科、小檗科、忍冬科、菊科。2~5種的少種科有12個(gè),占總科數(shù)的42.86%,單種科有9個(gè),占總科數(shù)的32.14%,單種科和少種科占總科數(shù)的75%,比例達(dá)到總數(shù)的3/4,反映出該區(qū)域環(huán)境存在著一定程度的復(fù)雜性及過渡性。如圖2所示。
表2 研究區(qū)野生木本植物科屬組成
續(xù)表:
表3統(tǒng)計(jì)了研究區(qū)57屬植物屬內(nèi)種的數(shù)量特征與分布情況。其中,沒有20種以上的大屬;11~20種的較大屬只有柳屬;6~10種的中屬有6個(gè),占總屬數(shù)的10.53%;2~5種的的少種屬有20個(gè),占總屬數(shù)的35.09%,單種屬有30個(gè),占總屬數(shù)的52.63%,單種屬和少種屬用占總屬數(shù)的87.72%,比例超過總數(shù)的3/4,這與科內(nèi)種的趨勢(shì)大致相同,如圖3所示。說明本地區(qū)植物在科屬構(gòu)成上具有一定的狹窄性,植物種類集中分布在少量的科屬中??紤]到青藏高原獨(dú)特的自然地理?xiàng)l件,這種狹窄在一定程度上是正常的。因此,在該區(qū)植物資源開發(fā)利用時(shí),應(yīng)考慮植物科屬構(gòu)成狹窄問題,開發(fā)利用深度需比其他地區(qū)更低,防止出現(xiàn)植物科屬減少等現(xiàn)象[11]。
表3 研究區(qū)野生木本植物屬、種數(shù)量統(tǒng)計(jì)表
續(xù)表:
將研究區(qū)146種木本植物分為5大類,喬木和小喬木、灌木、亞灌木、藤本以及寄生木本,它們占總種數(shù)的比例分別為19.18%、69.86%、8.91%、1.37%以及0.68%,如圖2所示。
研究區(qū)野生木本植物區(qū)分布中,北溫帶分布含26屬,占比最高,為57.78%,說明該區(qū)植物分布以北溫帶占優(yōu)勢(shì),其中包括茶藨子屬、楊屬、小檗屬等;其次為舊世界溫帶分布,占比13.33%,主要有檉柳屬、水柏枝屬、瑞香屬等;泛熱帶分布有4屬,占8.89%,包括苦馬豆屬、衛(wèi)矛屬、醉魚草屬等;地中海地區(qū)、西亞至中亞分布包括霸王屬、白刺屬、胡頹子屬3屬,占比6.67%;溫帶亞洲分布有亞菊屬和錦雞兒屬2屬,占比4.44%;中國(guó)特有分布含文冠果屬、圓柏屬2屬,占比4.44%;中亞分布和東亞分布均僅含1屬,分別為小甘菊屬和五加屬,如圖3所示。
綜上可以分析出,樂都區(qū)植物區(qū)中溫帶成分占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),占比75.55%,其次為泛熱帶分布,占比8.89%,地中海地區(qū)、西亞至中亞分布占比6.67%,中國(guó)特有分布占比較少,為4.44%,中亞分布和東亞分布占比最少,分別僅占2.22%。表明該區(qū)野生木本植物區(qū)系成分以北溫帶分布為主且與舊世界溫帶分布聯(lián)系緊密,泛熱帶成分有微滲入,這一區(qū)系特征與該區(qū)地處青藏高原東北的地理位置相吻合。
圖2 研究區(qū)區(qū)野生木本植物生活型統(tǒng)計(jì)
圖3 研究區(qū)野生木本植物屬的區(qū)系成分統(tǒng)計(jì)
目前,針對(duì)青海省樂都區(qū)野生木本植物調(diào)查的文獻(xiàn)報(bào)道較少,大多集中在樂都區(qū)氣候、文化等方面[12,13],鑒于此,本研究采用野外樣方調(diào)查、文獻(xiàn)資料及標(biāo)本鑒定的方法,對(duì)青海省樂都區(qū)野生木本植物資源展開調(diào)查。經(jīng)統(tǒng)計(jì),該區(qū)共有野生木本植物28科57屬146種,其中裸子植物2科5屬7種,被子植物26科52屬139種。在這些植物中,生活型以灌木類為主,占研究區(qū)總數(shù)69.86% ,兼含部分喬木與灌木類型;科屬分布中,單種科和寡種科合計(jì)占比75%,具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),說明該區(qū)野生木本植物在科的分布水平上相對(duì)狹窄,同時(shí),在屬的分布水平上,單種屬與寡種屬合計(jì)占比87.72%,也具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。該區(qū)氣候干旱少雨,屬半干旱大陸性氣候區(qū),平均海拔2 480 m左右,具高寒特點(diǎn),此外,該區(qū)位于祁連山東端,具有較發(fā)育的山地森林和草甸帶為特征的中生性較強(qiáng)的植被垂直帶譜類型[14],這些氣候、水分、溫度、海拔等環(huán)境因子在一定程度上影響了該區(qū)木本植物生活性及科屬分布,同時(shí),較強(qiáng)的垂直地帶性特點(diǎn)為該區(qū)野生木本植物生存與繁衍提供有利條件[15]。該區(qū)木本植物區(qū)系分布類型以溫帶類型占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),這與當(dāng)?shù)貧夂驇辔呛希瑫r(shí)與青藏高原種子植物區(qū)系分布特征相吻合[16],區(qū)系分布主要有以下特點(diǎn):
(1)青海樂都區(qū)位于祁連山脈東部,地處青藏高原東緣,屬于高原大陸性氣候,地處中緯度地帶,植物區(qū)系以溫帶類型為主,主要服從于緯度地帶性;
(2)從地貌單元來(lái)看,青海樂都區(qū)地處青藏-黃土高原過渡帶,東部接壤黃土高原,一些起源于地中海、西亞至中亞具有荒漠性質(zhì)的屬在此分布,此特征與吳征鎰等[9]的研究結(jié)果一致;
(3)樂都區(qū)遠(yuǎn)離熱帶屬的起源中心,具熱帶性質(zhì)的屬經(jīng)擴(kuò)散、繁殖能定居并分布于此的種類十分稀少。