青藏高原东北边缘迭山北坡巴山冷杉林火烧迹地天然植物区系特征分析

赵艳丽 ,  周晓雷 ,  解婷婷 ,  孙学刚 ,  闫月娥 ,  周旭姣 ,  赵安

甘肃农业大学学报 ›› 2023, Vol. 58 ›› Issue (05) : 181 -190.

PDF (559KB)
甘肃农业大学学报 ›› 2023, Vol. 58 ›› Issue (05) : 181 -190. DOI: 10.13432/j.cnki.jgsau.2023.05.021
林学·草业·资源与生态环境

青藏高原东北边缘迭山北坡巴山冷杉林火烧迹地天然植物区系特征分析

作者信息 +

Floristic analysis on burned area of Abies fargesii forest on the northern slope of Dieshan Mountains of the northeastern margin of the Qinghai-Tibetan Plateau

Author information +
文章历史 +
PDF (571K)

摘要

目的 对青藏高原东北边缘巴山冷杉林火烧迹地自然演替的植物进行区系统计分析。 方法 基于已有文献资料,进行野外调查,系统整理植物区系信息。 结果 青藏高原东北边缘巴山冷杉林火烧迹地共有天然植物29科53属68种。火烧迹地分布植物的科以世界分布型为主,占总科数的51.72%。优势属相对于世界植物区系其物种所占比例并不高,分布于本区的属多为以寒温带地区,特别是以北温带及其高山区的分布为主。属的分析表明,本区属于以北温带成分,特别是欧亚大陆温、寒地带典型成分为优势,兼具温性、寒温和高寒类型的温带区系性质。区系具有年轻的性质,具体表现在木本类型较少,多年生草本多,缺乏古老和原始的类群。作为青藏高原的边缘地带和过渡区系,本区系在受到我国华北区系和西南高山区系双重影响的同时,保持了其高原、高山类型的区系性质。火烧迹地所处的迭山北坡为我国青藏高原植物区系向黄土高原植物区系过渡的代表区系之一。 结论 在中国种子植物区系分区中,本区属于中国-喜马拉雅植物亚区的洮河-岷山亚地区。

Abstract

Objective Based on the collection of literature data and field survey,the author identified and arranged the plant samples with a natural succession after 2015 a forest fires distributed in the northern slope of Dieshan Mountain. Method ‘A list of the plant on the northeastern margin of Qinghai-Tibetan’ as the basis for the floristics analysis. Result There are 29 families,53 genera and 68 species.The families of natural plants are mainly cosmopolitan,accounting for 51.72% of the total number of families.Compared with word flora,the dominant genera have small number of species,and belong to cold temperate zone,mainly distribute the north temperate zone and high mountain area.On the level of genera,the flora belongs to the nature of temperate zone that mainly with the north temperate elements,especially dominated with the typical elements from the warm and cold zone of Europe and Asia continents,and also with warm,cold warm and alpine ones.The flora is a young,most of the plants are perennial herbs and the poorest on trees,short of the ancient type and primitive species.It is the area of the margin of the Qinghai-Tibetan Plateau and the transition flora,far from the hinterland of the Qinghai-Tibetan Plateau,while the flora has been influenced by both alpine one of southwest China and other one of north China.It keeps the floristic nature of plateau and alpine.It is one of the representative floras of the transition zone between the Qinghai-Tibetan Plateau and the Loess Plateau of China. Conclusion From the analysis of this study,it is undeniable that the flora of the burned area of Abies fargesii forest on the northeastern margin of Qinghai-Tibet belongs to the Qinghai-Tibet Plateau subdivision,Tao river-Min Mountain subregion.

关键词

火烧迹地 / 自然演替植物 / 地理成分 / 区系特征 / 迭山

Key words

burned area / succession plant / geographical elements / floristic characteristics / Dieshan Mountains

引用本文

引用格式 ▾
赵艳丽,周晓雷,解婷婷,孙学刚,闫月娥,周旭姣,赵安. 青藏高原东北边缘迭山北坡巴山冷杉林火烧迹地天然植物区系特征分析[J]. 甘肃农业大学学报, 2023, 58(05): 181-190 DOI:10.13432/j.cnki.jgsau.2023.05.021

登录浏览全文

4963

注册一个新账户 忘记密码

青藏高原东北边缘的迭山北坡,该区域森林资源丰富,森林覆盖率54.4%,其中乔木林覆盖率35.9%,活立木蓄积量达467×104 m3[1,拥有1 671种高等植物和大熊猫等 183 种野生珍稀动物及 130 余种野生食用菌和127种药用植物,是甘南杜鹃(Rhododendron gannanense)、连香树(Cercidiphyllum japonicum)、水青树(Tetracentron sinense)、领春木(Euptelea pleiospermum)、秦岭冷杉(Abies chensiensis)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)、桃儿七(Sinopodophyllum hexandrum)、黄芪(Astragalus membranaceus)、独叶草(Kingdonia uniflora)、星叶草(Circaeaster agrestis)等数十种珍稀植物的基因库和青藏高原东部重要的绿色生态屏障,也是长江上游地区重要的水源涵养地2。迭部林区拥有38.7 × 104 hm2 的云杉和冷杉天然林,但森林火灾每年时有发生,不仅将大量森林化为灰烬,而且使天然植被破坏,自然生态平衡失调3。植物区系地理是研究全球或某一区域所有植物的种类组成及其现代与过去的分布,并探讨其起源和演化历史的科学4。植物区系是某一特定地区内生长的植物种类的总称,是植物界在一定自然地理环境,特别是自然历史等综合条件作用下长期发展和演化的结果5。吴征镒等6-7指出,对中国植物区系地理分类与分区体系,还有待针对特定的类群或区域,从历史、环境和进化角度进行验证及不同尺度的深入研究。针对特定的火烧对植物区系的影响,仅有张建列7研究了火烧对美国植物区系的影响,指出火烧会引起演替植物的增加和顶级群落的减少。至于火烧是否引起植物区系的变化,鲜有文献报道。2020年开始,在甘肃省财政厅和GEF国际组织资助下,研究团队开展青藏高原东北边缘迭山北坡云杉属-冷杉属林火烧迹地森林演替动态及演替机理研究,对火烧迹地植物及其群落进行了全面科学考察。分析研究火烧迹地的天然植物组成和区系特征,有助于植被区划和区系分区的进行,并对云杉属-冷杉属林林火后植物持续利用及物种保护提供科学依据。同时,特定年份的火烧迹地植物区系信息,为不同年份火烧迹地植物区系变化分析提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于青藏高原东北边缘迭山北坡的迭部林区益哇沟林场,巴山冷杉林火烧迹地范围为N 34°10′40.66″~34°10′47.30″,E 103°12′48.69″~102°12′57.43″,海拔2 981~3 408 m。北亚热带与青藏高原东部边缘高寒气候的过渡性气候,年平均温度为7.5 ℃,年平均降水量568 mm,年平均蒸发量1 444.2 mm,年平均日照时数2 308.0 h,年平均风速为1.8 m/s,年平均气温16.3 ℃,年相对湿度52%~76%,年均无霜期134 d。受区域小地形影响,气候垂直变化明显。

巴山冷杉林林分结构多为复层异龄林,以纯林占优势。乔木层以巴山冷杉(Abies fargesii)为主,少有岷江冷杉(Abies faxoniana);灌木常见有忍冬(Lonicera japonica)、陕甘花楸(Sorbus koehneana)、钝叶蔷薇(Rosa sertata)、小叶柳(Salix hypoleuca)等;草本层比较发达,主要有白叶蒿(Artemisia leucophylla)、密生薹草(Carex crebra)、鹿蹄草(Pyrola calliantha)、野草莓(Fragaria vesca)等。从植物区系成分来看,建群种巴山冷杉是我国特有成分,植物有世界广布的龙胆属(Gentiana)、毛茛属(Ranunculus)、银莲花属(Anemone)等;温带区系的杜鹃花属(Rhododendron)、风毛菊属(Saussurea)、马先蒿属(Pedicularis)、忍冬属(Lonicera)、乌头属(Aconitum)、委陵菜属(Potentilla)等;旧大陆温带分布属有橐吾属(Ligularia)、鲜卑花属(Sibiraea)等。

2005年4月19日,研究区迭部县益哇镇纳家村 47 林班发生森林火灾,过火面积约为5.72 hm2,火烧迹地上生物多样性完全丧失。经过15 a火后恢复,植被以唐古特忍冬(Lonicera tangutica)、小叶柳(Salix heishuiensis)、箭竹(Fargesia spathacea)为优势种8;灌下层主要草本由高山冷蕨(Cystopteris montana)、野草莓(Fragaria vesca)、密生薹草(Carex crebra)和总状橐吾(Ligularia botryodes)等组成9

1.2 调查方法

在巴山冷杉林火烧迹地的东坡、东北坡、北坡和西北坡共设置了15个典型代表样地(10 m×10 m),在样地的东西南北中各设置1个(1 m × 1 m)草本调查样方,共调查75个草本样方。于2020~2021年5~8月,即植物生长盛期,对研究区进行多次野外植被调查。分别记录各个样方内物种名称、物种数,测定植物自然高度和密度,植被盖度采用网格法辅目测确定,同时记录每个样地经纬度。

1.3 统计分析

植物分类、鉴定以《中国植物志》10为标准,根据野外调查与植物标本鉴定结果,参考冯自成等11主编的《甘南树木图签》、赵忠12主编的《甘肃草原植物图鉴》、吴征镒13主编的《西藏植物志》及迭部林区周边自然保护区科学考察资料,整理出巴山冷杉林火烧迹地天然植物名录,运用植物区系地理学基本原理和方法对研究区野生植物科属组成进行统计。区系成分分析以吴征镒14关于中国种子植物属的分布区类型及李锡文15,对中国种子植物区系统计分析为依据。

优势科和优势属、表征科和表征属依据董雪云等16的方法计算,公式如下:

Fa=Fc>St/FtGa=Gc >St/Gt

Faiv=Fc/FwGaiv=Gc/Gw

Faa=(Fciv1+Fciv2+…+FcivN)/NGaa=(Gciv1+Gciv1+…+Gcivn)/n

Fch=Fciv>FaaGch=Gciv>Gaa

式中:Fa表示优势科,Fc表示某科包含种的数量,St 表示总种数,Ft表示总科数,Ga表示优势属,Gc表示某属包含的种的数量,Gt表示总属数,Faiv表示优势科的重要值,Gaiv表示优势属的重要值,Fw表示某科包含世界种数,Gw表示某属包含世界种数,Faa表示优势科重要值的平均值,Gaa表示优势属重要值的平均值,Fciv表示某科的重要值,Gciv表示某属的重要值,Fch表示表征科,Gch表示表征属。

2 结果与分析

2.1 植物区系组成

青藏高原东北边缘巴山冷杉林火烧迹地有天然植物29科53属68种。其中蕨类植物1科1属1种,裸子植物1科2属2种,被子植物27科50属65种,被子植物占区系物种数的95.59%,在数量上占绝对优势。火烧迹地植物区系科、属、种数量分别占迭部县植物的21.80%、9.19%和3.81%,仅占中国植物的7.25%、1.55%和0.23%(表 1)。

2.1.1 植物科的组成

青藏高原东北边缘巴山冷杉林火烧迹地天然植物共29科,其中>10种的有1科,占总科数的3.45%;含5~9种的有4科,占总科数的13.79%;含2~3种的有7科,占总科数的24.14%;含1种的有17科,占总科数的58.62%(表2)。

巴山冷杉林火烧迹地天然植物中≥5种的科虽然只有5个,仅占总科数的17.24%,但其属数占了47.17%,种数比例高达52.94%。表明植物区系种类集中在≥5种的科中,区系的优势现象很显著。经计算Fa=1.79,确定火烧迹地植物区系组成中优势科及种数大小顺序排列依次为:菊科11种、蔷薇科9种、毛茛科6种、伞形科5种、忍冬科5种、蓼科3种、五福花科2种、车前科2种、茜草科2种、龙胆科2种、桦木科2种和松科2种(表3)。

青藏高原东北边缘巴山冷杉林火烧迹地植物区系中12优势科所含种数高达51种,占区系中总种数的75.00%,但相对世界植物区系其物种所占比例并不高。经计算Fch =0.004 8,该植物区系的表征科有冷蕨科(Fch =0.022 7)、五福花科(0.009 0)、车前科(0.007 8)、忍冬科(0.010 0)、杨柳科(0.006 7)、绣球花科(0.005 0)、猕猴桃科(0.018 2)、白桦科(0.015 4)和松科(0.017 4)等9科。忍冬科、五福花科、白桦科和松科既是优势科又是表征科。

2.1.2 植物属的组成

迭山北坡巴山冷杉林火烧迹地天然植物共有53属,其中含4种的有3属,占总属数的5.66%;含3种的有1属,占总属数的1.89%;含2种的有7属,占总属数的13.21%;含1种的有42属,占总属数的79.24%(表4)。

通过计算,Ga=1.28,确定火烧迹地植物区系组成中优势科及种数大小顺序排列依次为:蔷薇属和忍冬属各4种、萹蓄属3种、蒿属、唐松草属、接骨木属、蟹甲草属、橐吾属、栒子属和桦木属各2种(表 5)。在火烧迹地,植物属为寡种属(2~4种)和单种属(含1种),物种丰富,分别占区系总属的18.87%和81.13%。

经计算Gaa=0.026 3,天名精属(Gaa=0.047 6)、蟹甲草属(0.033 3)、变豆菜属(0.027)、羌活属(0.333 3)、峨参属(0.050 0)、冷蕨属(0.050 0)、升麻属(0.055 6)、草莓属(0.050 0)、八宝属(0.033 3)、六道木属(0.033 3)和藤山柳属(0.037)为植物区系的表征属。优势属相对世界植物区系其物种所占比例并不高,只有蟹甲草属既是优势属又是表征属。

2.2 植物区系地理分布

2.2.1 植物科的分布型

迭山北坡巴山冷杉林火烧迹地天然植物29个科的分布型为5个分布型和1个分布变型。其中世界分布型15科,占总科数的51.72%;其次为北温带和南温带间断分布型6科,占总科数的20.69%;北温带分布型5科,占总科数的17.24%;泛热带分布型、东亚和北美间断分布型和东亚(东喜马拉雅-日本)分布型各1科,各占总科数的3.45%(表 6)。

巴山冷杉林火烧迹地天然植物以世界分布型的科为主要成分,世界被子植物中的大科几乎都分布在世界分布型,占总科数的51.72%,其中分布有8个优势科,占优势科总数的66.67%。而在这些科中,分布于本区的属却多为以寒温带地区,特别是以北温带及其高山区的分布为主。这无疑对本区的区系性质有较大影响,同时也对本区植被的结构及其特点的形成起着十分重要的作用。况且,其中的蔷薇科还被认为是我国温带地区植物区系和植被的特征科20,而菊科又被认为是典型的温带科21。因此,可以认为,本区的世界科应该是以温带属分布为主的世界科。热带性质的科包括泛热带分布型、东亚和北美间断分布型,共计2科,仅占总科数的6.90%,这两个科都为1属1种。温带性质的科涉及北温带分布型、北温带和南温带间断分布变型有11科,占总科数的37.93%,其温带性质的科是经本区寒冷湿生生境为主的生态因子选择和限制的结果,反映了植物分布与环境气候条件的协调适应性。

2.2.2 植物属的分布型

参考吴征镒2对中国种子植物属的分布区类型的划分,将迭山北坡巴山冷杉林火烧迹地53属天然植物归入8个分布型和4个分布亚型。世界分布型有15属,占区系分布属的28.30%;泛热带分布型有1属,占区系分布属的1.89%;热带亚洲(印度、马来西亚)分布型有1属,为区系分布属的1.89%;北温带分布型有15属,占区系分布属的28.30%;北温带和南温带间断分布亚型有5属,为区系分布属的9.43%;欧亚和温带南美洲间断分布亚型有3属,为区系分布属的5.66%;东亚和北美洲间断分布型有3属,为区系分布属的5.66%;东亚和墨西哥美洲间断分布亚型2属,为区系分布属的3.77%;旧世界北温带分布型有4属,为区系分布属的7.55%;欧亚和南部非洲间断分布亚型有2属,为区系分布属的3.77%;中国特有分布型有2属,为区系分布属的3.77%(表 7)。

3 讨论

青藏高原东北边缘迭山北坡火烧迹地天然植物有29科53属68种,植物区系优势现象显著,区系科、属的地理性质以温带为主。区系物种集中在优势科内,优势科物种占区系物种总数的75.00%,在火烧迹地植被建成中起着主导作用,决定着巴山冷杉林火后植被在特定演替阶段的区系特征和性质。同样,按各科占该科世界属数百分比排名在前的科,在一定程度上能反映该植物区系的发生特征,亦可视为该植物区系起源意义上的代表科22-23。在巴山冷杉林火烧迹地,经过15 a的恢复,天然植物区系仍以菊科(Compositae)、蔷薇科(Rosaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、伞形科(Apiaceae)和忍冬科(Caprifoliaceae)为优势科,共含36种,占区系植物种的52.94%,这与吴征镒等6研究的结果一致。全世界忍冬科植物有13属,约500种,主要分布于北温带和热带高海拔山地,东亚和北美东部种类最多24。中国有12属204种25,大多分布于华中和西南各省区。甘肃产9属61种8变种和3亚种,忍冬科植物最丰富的地区是横跨黄土高原亚地区和横断山脉地区,区域适宜的年降水量和年平均气温,成为忍冬科植物分布的多度中心24。在火烧迹地,忍冬科植物有2属5种,与忍冬科分布在甘肃的属和种相比,植物种类并不多,但唐古特忍冬是现阶段灌草植被的优势种7。梁汉兴等26研究指出,五福花科的起源地是在横断山区东部边缘第三纪古热带的山区亚热带中,随着青藏高原的不断隆起,愈来愈适应于高寒潮湿生境,最后在海拔3 900~4 800 m的高山砾石带或潮湿草甸中定居下来。然而,研究区海拔2 981 m~3 408 m,五福花科的接骨木和血满草却能正常生长,这表明五福花科部分植物随着与环境互适而进化,从而能在较低海拔分布。桦木科为北温带分布的代表科,多为亚高山至中山落叶阔叶林的建群植物27。甘肃松科6属9种,其中冷杉和云杉是森林群落中的建群成分和有时成分,为北温带分布型。迭山北坡是甘肃松科分布区甘南小区的组成部分,在中国植物区系分区中属中国喜马拉雅森林亚区28。桦木科和松科虽在北温带中国喜马拉雅森林亚区为建群植物,但在15 a恢复期的火烧迹地,植被以灌木为优势层,乔木层优势不明显7。通过对优势科和表征科的分析,确定青藏高原东北边缘迭山北坡巴山冷杉林火烧迹地天然植被仍以温代科为主要成分,反映了该植物区系属中国-喜马拉雅植物亚区的洮河-岷山亚地区,为中国-日本、中国-喜马拉雅、青藏高原植物区系交汇的关键地区6

植物属的分类特征相对稳定,并占有较稳定的分布区29。在进化过程中可随地理环境条件的变化而产生分化,表现出明显的地区性差异。同时,一个属所包含的种常具有同一起源和相似的进化趋势。所以属比科更能反映植物系统发育过程中的进化分化情况和地区性特征30,其大小和地理成分的多样性可以较为客观的反映该地区种子植物的多样性[31]。火烧迹地有世界分布属15个,这些属不乏有龙胆属(Gentiana),酢浆草属(Oxalis),冷蕨属(Cystopteris),薹草属(Carex),蒿属(Artemisia)等,它们都是构成火烧迹地山地高寒草甸的主要类群,同时显示出这类植物也多以伴生为主的性质和广泛的生态适应特点,体现出火烧迹地的世界分布成分主要是由以北温带及其湿冷的高原山地分布类型为主的属所组成,并且其中许多属在我国北方区系中都是常见的6,这与建群种巴山冷杉的伴生种区系基本一致。另一方面,世界分布属通常被认为是全球广布类型,只要生境适宜,便有相应的属分布,诸如灯心草科的灯心草(Juncus effusus),原本是水生或沼生植物,却能分布在迭山北坡中海拔湿冷环境;牻牛儿苗科的老鹳草属(Geranium)、毛茛科的铁线莲属(Clematis)和银莲花属(Anemone),是从泛温带或南北温带广布型进一步适应热带高山或两极的严酷气候而形成广布的。研究区位于青藏高原东北边缘的迭山北坡,是长江流域和黄河流域的重要分水岭7,区系植物具有东亚植物区黄土高原亚区和青藏高原亚区特征,具体表现为青藏高原面上高寒森林植被、高寒灌丛植被和黄土高原面上河谷和较湿润山坡森林和灌丛植被的生境类型及其相互过渡和镶嵌类型为主23,再加之较为复杂的地理地貌类型及不同土壤和水热等条件,进而形成了植物生境多样化的结果。

除世界分布型外,迭山北坡巴山冷杉林火烧迹地植物区系属的地理性质基本分为热带性质和温带性质两大类。温带性质有北温带分布型、北温带和南温带间断分布亚型、欧亚和温带南美洲间断分布亚型、东亚和北美间断分布型、东亚和墨西哥美洲间断分布亚型、旧世界温带分布型、欧亚和南部非洲间断亚型、东亚分布型、中国-日本分布亚型,这些分布型和亚型其所含48属,占区系总属的70.59%。

北温带分布型在火烧迹地有14属,占区系分布属的26.42%。在北温带成分中分布较大的属有栒子属(Cotoneaster)、蔷薇属(Rosa)、花楸属(Sorbus)、桦木属(Betula)。其中栒子属植物习性因生态环境不同变异很大,有灌木,也有匍匐矮生灌木,蔷薇属为组成高山草甸灌丛单优大群落的优势种30。桦木属、冷杉属(Abies)、云杉属(Picea)是构成甘肃温带落叶阔叶林、针阔混交林的建群植物或重要组成。由于中国西南地区是桦木属植物的起源中心之一,经发育分化,沿横断山脉峡谷向青藏高原内部扩散;沿青藏高原东坡扩散到秦岭西端,或向西至新疆天山温带荒漠区与阿尔泰山温带草原区分化成新类型,构成西北地区的分布分化中心[32]。因此,火烧迹地植物区系具有中国-喜马拉雅成分。北温带和南温带(全温带)间断分布亚型有4属。其中以温带和寒带为主要分布区的婆婆纳属(Veronica)和唐松草属(Thalictrum)在火烧迹地主要伴生于各类山地高寒草甸中。花锚属(Halenia)、花荵属(Polemonium)、山梅花属(Philadelphus)、茶藨子属(Ribes)4属间断分布于欧、亚和温带南美洲,此类植物喜温和气候,基本上是北温带分布类型[33]。东亚和北美间断分布在火烧迹地只有2属,所占比例较低,并且这一类型的分布范围仅仅局限于火烧迹地海拔相对较低的东坡,这无疑是和本类型的非强度耐寒旱和非高原高山分布的性质有关的,其中可作为代表种的有在我国是以西北部和西南部为其主产地的蟹甲草属(Parasenecio[34]。东亚分布是一个森林和林下成分居多的类型,党参属(Codonopsis)作为代表植物分布在火烧迹地,并以此体现出研究区区系的年轻性,成为高寒山地草甸的组成成分;旧世界温带分布类型在本区的典型代表,应包括风毛菊属(Saussurea)、毛连菜属(Picris)、橐吾属(Ligularia)、窃衣属(Torilis)。而天名精属(Carpesium)和峨参属(Anthriscus)为欧亚和南非间断分布属,我国南北各地的广布成分,在落叶林下成层片,稍较原始6。六道木属,全属约20余种,分布于亚洲和墨西哥,为东亚和墨西哥的对应类群。我国有9种,主要分布于华北、西北和西南等地。甘肃产4种,主产于陇南和天水地区,生于海拔600~2 800 m的山坡林下和灌丛。这类成分的增多,表明迭山北坡作为青藏高原的边缘地带,较之于高原腹地的其他地区在生态环境的诸方面,为植物的分布提供了更为优越的水热等条件,因而使得一些生态幅较宽的植物类群在本区得以出现。与此同时,也将本区同我国其他植物区系、特别是华北区系紧密联系起来。

热带性质只有泛热带分布型和热带亚洲(印度、马来西亚)分布型,共含2属,占区系总属的3.77%。大戟属(Euphorbia)主产亚热带和温带地区,箭竹属(Fargesia)第三纪古热带植物区系的直接后裔,表明我国热带、亚热带森林植被的古老性及其与更北分布的温带森林在区系发生上的联系。在这一类型中,植物属的分布都并非严格地局限于南北半球的热带地区,而是主产于从热带至温带的广大地区[35],可见大戟属和箭竹属应该是具有温带性质的。作为青藏高原区向黄土高原过度的迭山北坡,尽管由于受到我国南方区系的影响而出现了一些热带成分,但其所占比例却是很小的,由此显示出的火烧迹地植物区系同热带区系的联系也是微弱的。

中国特有成分在本区有2属,羌活属有1种,该属植物是火烧迹地灌丛常见种类,可见火烧迹地在生态方面是非常适宜它们的分布,这说明作为青藏高原的边缘地带,本区仍以青藏高原的地理、气候特点和区系成分为主;藤山柳属(Clematoclethra) 是喜温湿的木本成分,说明火烧迹地也可作为唐古特植物地区中的青藏高原植物亚区唐古特地区同华北植物地区相互过渡的代表区系之一。

另外,从科的分布型看迭山北坡火烧迹地植被区系中的少种科(5科)和1种科(17科) 数量大,分别占研究区植物科的17.24%和58.62%。另一方面泛热带分布型、间断分布型、以南半球为主的分布型科内所含种数虽然很少,但不乏表明了研究区植物区系与欧亚、北美、以及南半球有一定联系,显示了研究区植物区系的多样性和起源的多元化。在属的分布型中,研究区包含了植物地理区系8型4亚型,有些属虽然包括的种类较少,但它们的存在也说明了研究区植物区系的相对复杂性。此外,迭山北坡巴山冷杉林火烧迹地单种属(41/41)和寡种属(7/14)的数量较多,占该区总属数的90.57%,种数占该区总种数的80.88%,这表明火烧迹地植物区系的种类趋于单种属和寡种属。单种属和寡种属代表植物进化的两个相反方向,一个是新属的建立,种类尚未分化;另一个是古老属的演化终极,只有少数残遗种类[34]。因此,这反映出火烧迹地植物区系古老的残遗性,同时也有一些进化的成分。

4 结论

青藏高原东北边缘迭山北坡巴山冷杉林火烧迹地有天然植物29科53属68种。其中蕨类植物1科1属1种,裸子植物1科2属2种,被子植物27科50属65种,被子植物占区系物种数的95.59%,在数量上占绝对优势。植物区系优势现象显著,区系科、属的地理性质以温带为主。区系物种集中在优势科内,优势科物种占区系物种总数的75.00%。通过对科、属的数量统计、分布型分析,得出迭山北坡巴山冷杉林火烧迹地植物多样性丰富,少属种科和单属种科比例较大,并与周围区系有明显的连续性。表明迭山北坡作为青藏高原的边缘地带,较之于高原腹地的其他地区在生态环境的诸方面能为植物的分布提供了更为优越的水热条件,因而使得一些生态幅较宽的植物类群在本区得以出现。本文的分析表明,巴山冷杉林火烧迹地天然植被通过15 a的自然恢复,植物区系属于中国-喜马拉雅植物亚区的洮河-岷山亚地区。

参考文献

[1]

冯自诚,孙学刚,张承维,.迭部林区森林植物特性研究(一)[J].甘肃农业大学学报19903:317-324.

[2]

潘静,张颖,李秀山.森林文化价值保护支付意愿及其评估研究——以甘肃省迭部县为例[J].干旱区资源与环境201731(9):32-37.

[3]

姚玉璧.甘南州森林火险级情报预报方法[J].甘肃气象19911:42-44.

[4]

王荷生.植物区系地理[M].北京:科学出版社,1992:18-54.

[5]

刘经伦,李洪潮,朱丽娟,.植物区系研究进展[J].云南师范大学学报201131(3):1-7.

[6]

吴征镒,孙航,周浙昆,.中国种子植物区系地理[M].北京:科学出版社,2017:74-89.

[7]

张建列.火烧对植物区系的影响[J].森林防火19854:31-34.

[8]

赵安,周晓雷,田青,.迭山北坡云冷杉林火烧迹地灌木群落特征和物种多样性研究[J].西部林业科学202150(5):90-100.

[9]

周晓雷,闫月娥,张婧,.青藏高原东北边缘云杉-冷杉林火烧迹地不同坡向植物群落结构与多样性研究[J].草业学报202231(5):144-155.

[10]

中国科学院《中国植物志》编委会.中国植物志 [M].北京:科学出版社,2011.

[11]

冯自诚,徐梦龙.甘南树木图志[M].兰州:甘肃省科学技术出版社,1994:7-34.

[12]

赵忠.甘肃草原植物图鉴[M].北京:科学出版社,2019:18-138.

[13]

吴征镒.西藏植物志[M].北京:科学出版社,1985:91-127.

[14]

吴征镒.中国种子植物属的分布区类型[J].云南植物研究199113():1-139.

[15]

李锡文.中国种子植物区系统计分析[J].云南植物研究199618(4):363-384.

[16]

董雪云,王洪峰,张静文.帽儿山国家森林公园30年前后植物区系比较研究[J].西北植物学报201737(11):2290-2299.

[17]

陈灵芝.中国植物区系与植物地理[M].北京:科学出版社,2016:30-134.

[18]

严岳鸿,张宪春,马克平.中国蕨类植物多样性与地理分布[M].北京:科学出版社,2013.

[19]

王飞.迭部县森林植物多样性调查及优先保护分析[D].兰州:甘肃农业大学,2018:12-34.

[20]

吴玉虎.澜沧江源区种子植物区系研究[J].武汉植物学研究200927(3):277-289.

[21]

应俊生.秦岭植物区系的性质,特点和起源[J].植物分类学报199432(5):389-410.

[22]

王霞,方强恩,刘艳,.祁连山金强河流域莎草科植物区系特征分析[J].草原与草坪2023.43(1):73-81.

[23]

朱华,赵见明,蔡敏,.云南德宏州种子植物区系研究(Ⅰ)-科和属的地理成分分析[J].广西植物200424(3):193-198.

[24]

王一峰,连永善,张继.甘肃忍冬科植物区系地理[J].西北植物学报199717(6):57-61.

[25]

徐炳声,胡嘉琪,王汉津.中国植物志(第七十二卷) [M].北京,科学出版社,1981:1-260.

[26]

梁汉兴,吴征镒.论五福花科的分类、进化与分布[J].云南植物研究199517(4):380-390.

[27]

丁磊,孙学刚,刘晓娟,.白龙江中上游林区种子植物物种多样性与区系特征[J].甘肃农业大学学报200641(6):79-85.

[28]

王国宏,连永善.甘肃裸子植物区系地理分析[J].西北植物学报199717(3):399-404.

[29]

张光富,钱钰.板桥自然保护区木本植物区系地理成分分析[J].南京师大学报(自然科学版)200326(3):61-67.

[30]

高邦权,张光富,陈瑞冰.种子植物区系属大小与种多度分布格局的相似性[J].植物研究2009(1):103-107.

[31]

余顺慧,邓洪平,郑克均.王二包自然保护区蔷薇科植物区系特征研究[J].生物学杂志,2008,25(4):30-32.

[32]

杨万波,兰士波,李红艳.桦木属植物地理分布及利用价值述评[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2012,25(4):18-19.

[33]

陆玲娣.中国茶藨子属的研究[J].植物分类学报,1995,33(1):58-75.

[34]

吴玉虎.大通河流域植物区系[J].云南植物研究,2004,26(4):355-372.

[35]

岳秀贤.蒙古高原种子植物区系研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2011:17-90.

基金资助

甘肃省财政厅、甘肃省 GEF/OP12 项目办公室“青藏高原东北边缘云杉属-冷杉属林火烧迹地森林演替动态及演替机理研究”项目(03619078)

AI Summary AI Mindmap
PDF (559KB)

0

访问

0

被引

详细

导航
相关文章

AI思维导图

/