董洪進(jìn),索朗卓嘎,許 敏,楊 涵,段涵寧,朱 永,王 毅
(1.黃岡師范學(xué)院生物與農(nóng)業(yè)資源學(xué)院,經(jīng)濟(jì)林木種質(zhì)改良與資源綜合利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北黃岡 438000;2.西藏自治區(qū)林業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院,西藏拉薩 850000;3.西南林業(yè)大學(xué),云南昆明 650224;4.云南省林業(yè)和草原科學(xué)院,云南昆明 650201)
青藏高原擁有類型多樣的濕地[1]。青藏高原上的典型高寒濕地普遍退化,其面積減少了10%以上[2-3]?,斉杂哄e(cuò)濕地是青藏高原西部典型的高寒濕地。由于有關(guān)瑪旁雍錯(cuò)濕地中植物的歷史文獻(xiàn)和資料十分有限,因此對(duì)瑪旁雍錯(cuò)濕地開展全面和系統(tǒng)的野生植物調(diào)查非常必要。研究瑪旁雍錯(cuò)濕地中野生植物的分布和多樣性,對(duì)野生植物的資源保護(hù)[4-5]和高寒濕地恢復(fù)具有重要意義。
本研究對(duì)瑪旁雍錯(cuò)濕地中的野生維管植物進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查,編制了野生維管植物名錄,分析了野生維管植物的區(qū)系組成,旨在為瑪旁雍錯(cuò)濕地生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和提供參考依據(jù)。
瑪旁雍錯(cuò)濕地(30°30′20″N至30°56′23″N,81°5′9″E 至81°43′54″E)地處西藏自治區(qū)西南部的普蘭縣北部,總面積為97 498.74 hm2,平均海拔為4 700 m。該濕地以天然淡水湖泊瑪旁雍錯(cuò)和拉昂錯(cuò)為中心,兩座湖泊周邊分布著沼澤和河流濕地?,斉杂哄e(cuò)濕地是國際重要濕地,其對(duì)于維護(hù)藏西南生態(tài)系統(tǒng)具有極其重要的作用。
瑪旁雍錯(cuò)濕地的氣候?qū)俑咴瓬貛О敫珊禋夂颉,斉杂哄e(cuò)湖區(qū)的年平均氣溫約為2.0 ℃,日平均氣溫在5 ℃以上的持續(xù)天數(shù)約為160 d,年日照時(shí)數(shù)約為3 200 h;年降水量約為190 mm,6 月至8月的降水量占年降水量的55%,年蒸發(fā)量為2197.4mm[6]。2009年,瑪旁雍錯(cuò)的面積為415.44km2,拉昂錯(cuò)的面積為261.36 km2[7]?,斉杂哄e(cuò)的湖盆形狀規(guī)則,最大水深為72.6 m,深水區(qū)坡度平緩,尤其是東側(cè)湖岸帶發(fā)育了較為典型的沼澤[8]。
根據(jù)聚居地、入湖水系、流石灘和崖壁等不同生境,設(shè)計(jì)了覆蓋研究區(qū)全境的調(diào)查線路。于2020 年8 月20 日至23 日、2021 年7 月30 日至8 月5 日,采用樣線和樣方法,對(duì)瑪旁雍錯(cuò)濕地中的野生維管植物進(jìn)行了系統(tǒng)的野外實(shí)地調(diào)查。
在野外全面普查的基礎(chǔ)上,確定了研究區(qū)的主要植被類型。在9個(gè)植物群落分布區(qū)中,分別設(shè)置了3個(gè)規(guī)格為2 m×2 m的樣方,相鄰樣方之間的距離不小于100 m。
調(diào)查時(shí),在每個(gè)樣方中,采用隨機(jī)取樣法,利用枝剪和山菜掘刀,采集植物標(biāo)本;記錄植物群系特征和樣方內(nèi)所有植物的名稱、每種植物的植株(叢)數(shù)量、植株高度、植物蓋度和物候期等信息。
參照文獻(xiàn)[9]和[10],鑒定植物標(biāo)本的種類,整理出瑪旁雍錯(cuò)野生維管植物名錄。參考APG IV系統(tǒng)[11]和中國維管植物的科、屬概念[12],統(tǒng)計(jì)維管植物的科和屬的數(shù)量和生活型數(shù)據(jù)。依據(jù)2021年9月7日國家林業(yè)和草原局公告的《國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》,標(biāo)注研究區(qū)的野生維管植物中的國家一級(jí)和二級(jí)保護(hù)野生植物。依據(jù)中國種子植物的分布區(qū)類型劃分原則[13-14],分析瑪旁雍錯(cuò)濕地中野生維管植物的區(qū)系成分。
利用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)、Margalef豐富度指數(shù)和Simpson優(yōu)勢度指數(shù),研究瑪旁雍錯(cuò)濕地中典型植物群落的物種多樣性。
利用Excel 2010 軟件,整理和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。利用IBM SPSS Statistics 21軟件,計(jì)算各種多樣性指數(shù)。采用單因素方差分析方法,各植物群落的物種多樣性指數(shù)間的差異。
調(diào)查期間,在瑪旁雍錯(cuò)濕地,共記錄46科162屬286種維管植物(包括5亞種和7變種)(表1)。其中,有2 科2 屬2 種蕨類植物,1 科1 屬2 種裸子植物,43 科159 屬282 種被子植物(包括6 科28 屬60種單子葉植物和37 科131 屬222 種雙子葉植物)。在286種維管植物中,大花紅景天、長鞭紅景天、四裂紅景天、三蕊草和匙葉甘松為國家二級(jí)保護(hù)野生植物。
在瑪旁雍錯(cuò)濕地的野生維管植物中,有38 科154 屬275 種草本植物,有7 科7 屬9 種灌木,有1科1屬2種藤本植物(甘青鐵線蓮和西藏鐵線蓮)。
在瑪旁雍錯(cuò)濕地的46 科野生維管植物中,菊科、禾本科和豆科的物種數(shù)量位居前三位,分別為42種、38種和21種;有11科的物種數(shù)量為10種及以上,包含101屬196種維管植物,它們是本地植物區(qū)系的主體;有5科的物種數(shù)量為6~8種,有17科的物種數(shù)量為2~4種,有13科的物種數(shù)量都僅為1種。
在瑪旁雍錯(cuò)濕地的162屬野生維管植物中,有16屬的物種數(shù)量為4種及以上,如蓼屬(Polygonum)、蒿屬(Artemisia)和早熟禾屬(Poa)等,共包含94 種維管植物;有1屬的物種數(shù)量為3種,有44屬的物種數(shù)量為2種,有101屬的物種數(shù)量為1種。
在44 科野生種子植物(包括裸子植物和被子植物)中,有27 科植物屬于世界廣布植物;有4 科植物屬于熱帶區(qū)植物,而且都屬于泛熱帶區(qū)植物;有13科植物屬于溫帶區(qū)植物,其中,各有4科植物分別屬于北溫帶、東亞及北美間斷區(qū)植物,有3科植物屬于舊世界溫帶區(qū)植物,各有1科植物分別屬于溫帶亞洲和地中海地區(qū)、西亞至中亞區(qū)植物。
在160 屬野生種子植物中,有24 屬植物屬于世界廣布植物;有5屬植物屬于熱帶區(qū)植物,其中,3 屬[大戟屬(Euphorbia)、飄拂草屬(Fimbristylis)和狼尾草屬(Pennisetum)]植物屬于泛熱帶區(qū)植物,各有1 屬[毛鱗菊屬(Melanoseris)、苦荬菜屬(Ixeris)]植物分別屬于熱帶亞洲至熱帶非洲、熱帶亞洲區(qū)植物;有130 屬植物屬于溫帶區(qū)植物,其中,73 屬[包括委陵菜屬(Potentilla)、棘豆屬(Oxytropis)、蒿屬、紅景天屬(Rhodiola)和嵩草屬(Kobresia)等]植物屬于北溫帶區(qū)植物,6屬植物屬于東亞及北美間斷區(qū)植物,22 屬[錦雞兒屬(Caragana)、火絨草屬(Leontopodium)、針 茅 屬(Stipa) 和 苦 苣 菜 屬(Sonchus)等]植物屬于舊世界溫帶區(qū)植物,各有7屬植物分別屬于溫帶亞洲、中亞區(qū)植物,6 屬植物屬于地中海地區(qū)、西亞至中亞區(qū)植物,9 屬植物分別屬于東亞區(qū)植物;有1屬[三蕊草屬(Sinochasea)]植物為中國特有植物。
在284種野生種子植物中,有2種植物屬于世界廣布植物;有6種植物屬于熱帶區(qū)植物,其中,3種植物屬于泛熱帶區(qū)植物,各有1種植物分別屬于東亞與熱帶南美間斷、熱帶亞洲至熱帶非洲、熱帶亞洲區(qū)植物;有234種植物屬于溫帶區(qū)植物,其中,160種植物屬于中亞區(qū)植物,22種植物屬于東亞區(qū)植物,各有15種植物分別屬于北溫帶、舊世界溫帶區(qū)植物,13種植物屬于溫帶亞洲區(qū)植物,8種植物屬于東亞及北美間斷區(qū)植物,1種植物屬于地中海地區(qū)、西亞至中亞區(qū)植物;有42種植物為中國特有植物。
由此可見,瑪旁雍錯(cuò)濕地中的野生種子植物以溫帶區(qū)系為主。
在瑪旁雍錯(cuò)濕地中,分布著荒漠、灌草叢、草甸和水生植被。
荒漠主要分布在瑪旁雍錯(cuò)濕地的最外圍區(qū)域,植物群落包括固沙草群落和藏沙蒿群落,以藏沙蒿群落為主,伴生植物為細(xì)裂葉蓮蒿、高原蕁麻和昆侖針茅等,植物蓋度約為50%。
灌草叢主要分布在臨近水邊的沙地附近,植物群落包括變色錦雞兒群落、西藏泡囊草群落、凍原白蒿群落和叉枝蓼群落,以變色錦雞兒群落為主,伴生植物為角果堿蓬、穗花韭、西藏沙棘和昌都羊茅等,植物蓋度為70%。在瑪旁雍錯(cuò)濕地的植物群落中,變色錦雞兒群落的面積最大。
草甸主要分布在臨水濕潤的平地區(qū)域,植物群落包括高山嵩草群落、木根香青群落和矮生二裂委陵菜群落,以高山嵩草群落為主,伴生植物為窄葉薹草、圓葉黃耆、四裂紅景天等,植物蓋度約為90%。
水生植被主要分布在湖濱和部分積水區(qū)域,植物群落為篦齒眼子菜群落,常見伴生植物為水毛茛、杉葉藻和沼生水馬齒等,植物蓋度為60%。
由表2可知,變色錦雞兒群落的物種豐富度和4 種物種多樣性指數(shù)值都最大,其次是藏沙蒿群落;藏沙蒿群落的4種物種多樣性指數(shù)值都與變色錦雞兒群落的無顯著差異;除了Shannon-Wiener多樣性指數(shù)值以外,西藏泡囊草群落的其他3種物種多樣性指數(shù)值都與變色錦雞兒群落和藏沙蒿群落的無顯著差異。
表2 瑪旁雍錯(cuò)濕地中9種植物群落的物種多樣性指數(shù)值Table 2 The values of species diversity indexes of 9 kinds of plant communities in Manasarovar wetlands
在瑪旁雍錯(cuò)濕地中,共記錄野生維管植物46科162 屬286 種,其分別占西藏自治區(qū)維管植物科、屬和種數(shù)量的22.12%、12.88%和4.96%[15]。在植物貧乏的西藏自治區(qū)阿里地區(qū)平均海拔4 700 m的高原上,瑪旁雍錯(cuò)濕地中的植物物種相對(duì)豐富。
瑪旁雍錯(cuò)濕地中野生維管植物科、屬、種的區(qū)系地理成分都具有明顯的溫帶性質(zhì),這與青藏高原的納木錯(cuò)濕地[16]、瑪曲濕地[17]和青藏高原[18-19]的維管植物區(qū)系一致。與東北地區(qū)[5,20]和長江中下游地區(qū)[21-22]具有溫帶區(qū)系性質(zhì)的維管植物相比,瑪旁雍錯(cuò)濕地中野生維管植物物種的區(qū)系具有更顯著的中亞區(qū)系性質(zhì)。
在瑪旁雍錯(cuò)濕地中,只有篦齒眼子菜和草地早熟禾2種水生植物,其都為世界廣布物種。一方面,青藏高原西部嚴(yán)酷的自然環(huán)境使大多數(shù)水生植物不能生存;另一方面,也說明容易被人類活動(dòng)傳播的世界廣布植物物種尚未在瑪旁雍錯(cuò)濕地中定殖。
在瑪旁雍錯(cuò)濕地中,既有典型的濕生植物,如水毛茛、杉葉藻、海韭菜、水麥冬、沼生水馬齒和海乳草等,在湖泊周邊的草地或者匯水區(qū)的山坡、石礫地中,又有中生和旱生植物,其中有5種植物還是國家二級(jí)保護(hù)野生植物。在瑪旁雍錯(cuò)濕地中,中麻黃、異鱗紅景天、長梗雀兒豆、三蕊草是易危物種,大花紅景天和西藏紅景天是瀕危物種[23];在42種中國特有物種中,有10種為西藏自治區(qū)特有物種。
在瑪旁雍錯(cuò)濕地中,變色錦雞兒群落的物種多樣性水平最高,其次為藏沙蒿群落和西藏泡囊草群落,高山嵩草群落的物種多樣性水平最低。雖然植物群落的物種多樣性水平低并不意味著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性差[24],但是瑪旁雍錯(cuò)濕地中的植物群落基本上都為單優(yōu)勢物種群落[25],瑪旁雍錯(cuò)濕地生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱?,斉杂哄e(cuò)濕地中灌草叢的植物群落多樣性水平顯著高于草甸。
在2020 年8 月和2021 年7 月的調(diào)查中,在瑪旁雍錯(cuò)濕地中,共記錄46科162屬286種野生維管植物。瑪旁雍錯(cuò)濕地的植物區(qū)系具有顯著的溫帶性質(zhì)。
致謝:本研究的野外調(diào)查得到了西藏自治區(qū)林業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院的大力支持,涂俊超等參與了野外工作,在此一并表示衷心感謝!