引用本文
李珊珊, 杨淑萍, 阎平, 任杉杉, 徐文斌. 新疆北塔山地区木本植物区系特征. 草业科学, 2017,34(12):2464-2469
Li Shan-shan, Yang Shu-ping, Yan Ping, Ren Shan-shan, Xu Wen-bin. Floristic characteristics of woody plants in the Beita Mountain of Xinjiang. Pratacultural Science,2017,34(12): 2464-2469  
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Copyright©2017, 《草业科学》编辑部
新疆北塔山地区木本植物区系特征
李珊珊1, 杨淑萍2, 阎平1, 任杉杉3, 徐文斌1
1.石河子大学生命科学学院,新疆 石河子 832003
2.石河子大学师范学院,新疆 石河子 832003
3.新疆农业大学草地与环境科学学院,新疆 乌鲁木齐 830052
通信作者：阎平(1962-),男,山西方山人,教授,本科,主要从事植物分类与资源植物研究。E-mail:yanpzhw@sina.com

第一作者:李珊珊(1991-),女,江苏赣榆人,在读硕士生,主要从事植物分类学研究。E-mail:710515337@qq.com

收稿日期: 2017-05-12
基金项目: 国家自然科学基金项目(31200156)
摘要

通过对新疆北塔山地区实地考察和植物标本的收集与鉴定发现,该区共有木本植物21科41属71种;其中,裸子植物3科3属6种,被子植物18科38属65种。科的组成中,单种科有7科7种,含2~9种的寡种科有11科41种,中等科仅黎科1科15种;属的组成中,单种属24属24种,含2~4种的寡种属17属47种。植物区系地理成分较复杂,在科级水平有5个分布类型3个变型,在属级水平有6个分布类型及5个变型,以温带分布及其变型为主。

关键词: 形态分类学; 植物种类; 植物保护; 资源利用; 生态型; 分布区类型; 物种多样性
中图分类号:Q948.15+6 文献标志码:A 文章编号:1001-0629(2017)12-2464-06 doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0060
Floristic characteristics of woody plants in the Beita Mountain of Xinjiang
Li Shan-shan1, Yang Shu-ping2, Yan Ping1, Ren Shan-shan3, Xu Wen-bin1
1.College of Life Science, Shihezi University, Shihezi 832003, Xinjiang, China
2.Normal College, Shihezi University, Shihezi 832003, Xinjiang, China
3.College of Grassland and Environment Sciences, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, Xinjiang, China
Corresponding author: Yan Ping E-mail:yanpzhw@sina.com
Abstract

This study aimed to collect and identify the flora of Beita Mountain in Xinjiang. The research showed that there are 71 species of woody plants belonging to 41 genera in 21 families in this area, including 6 species of gymno-species belonging to 3 genera in 3 families and 65 species of angiosperms belonging to 38 genera in 18 families. Among the families, 7 families were each represented by a single species, while 11 families were each represented by 2~9 species, and the family Chenopodiaceae was represented by 15 species. Among the genera, 24 genera were each represented by a single species, while 17 genera were each represented by 2~4 species. The geographical distribution of the flora in this area is complex, exhibiting 5 distributional types and 3 subtypes at the genera level that mainly corresponded to variants of temperate floral distributions.

Keyword: morphological taxonomy; plant species; plant protection; resource utilisation; ecotype; distributional types; species diversity

新疆北塔山地区地处青河县南端、奇台县东北部、木垒和巴里坤县的北端, 是新疆准噶尔盆地东端与蒙古国西南部的边境界山, 东西长约350 km, 南北宽30~55 km。据气象资料显示, 该区年均气温2.4 ℃, 无霜期 131 d, 年均降水量164.7 mm, 属温凉少雨气候类型, 因地表无常年性径流, 加之四周荒漠化气候影响, 该地区草原带和荒漠带特别发育, 但带内植物种类不多, 草层低矮, 生物量低, 植被垂直结构简单。该地区是生物多样性研究的薄弱地区, 仅有一些植被[1]、牧草与草地营养类型[2]、物种多样性[3]等方面的初步研究资料, 关于木本植物方面的调查与研究资料很少。而在实地考察时发现, 木本植物是该地区的主要建群种和优势种, 如在北塔山的北坡有成片的西伯利亚落叶松, 河谷边也分布有成片的柔毛杨(Populus pilosa), 而胡杨(Populus euphratica)、梭梭(Haloxylon ammodendron)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)等是山前荒漠带的优势种, 可见木本植物能较好表现该区系的特征。

鉴于此, 本研究整理并鉴定有关新疆北塔山地区木本植物标本, 并对其区系特点进行初步分析, 以期为该地区基础植物学方面的研究提供新的资料, 也为该区植物多样性研究、生态环境建设、植物资源合理利用与保护提供有益的科学依据。

1 研究方法

于2012-2014年, 对东起巴里坤县老爷庙戈壁, 西至奇台县北塔山乌拉斯台的整个北塔山地区, 从4月底至10月初分季节集中进行了多次实地考察, 加之整理石河子大学植物标本馆尚存有2000年和2007年其它项目组在北塔山地区采集的约200号植物标本。 借助《中国植物志》[4]、《新疆植物志》[5]、《内蒙古植物志》[6]等书籍和相关学术论文[7, 8, 9, 10, 11, 12, 13], 确定新疆北塔山地区木本植物名录(暂略), 并对其区系科属种的组成特点和区系成分进行系统的分析。

2 结果与分析
2.1 新疆北塔山地区木本植物的基本组成特点

研究表明, 新疆北塔山地区共有木本植物21科41属71种, 其中裸子植物3科3属6种, 分别占该地区木本植物科、属、种的14.29%、7.32%、8.45%; 被子植物18科38属65种, 分别占该地区木本植物科、属、种的85.71%、92.68%、91.55%, 被子植物占优势。其中藜科是本区木本植物中最大的科(含15种), 为该区系的优势科; 木蓼属(Atraphaxis)、沙拐枣属(Calligonum)、铁线莲属(Clematis)、蔷薇属(Rosa)和白刺属(Nitraria)是该区含种数最多的属, 为该区木本植物的优势属。

依据《中国植被》[7]和吴征镒等[8]中提出的生活型类型的划分, 该木本植物可分为乔木、灌木、半灌木3个生活类型, 以灌木为主, 共48种, 占该地区植物总种数的67.61%; 其次是半灌木19种, 占总种数的26.76%, 主要集中在藜科的盐爪爪属(Kalidium)、盐节木属(Halocnemum)、滨藜属(Atriplex)、地肤属(Kochia)、樟味藜属(Camphorosma)、梭梭属(Haloxylon)、假木贼属(Anabasis)、合头草属(Sympegma)、戈壁藜属(Iljinia), 白花丹科的补血草属(Limonium), 夹竹桃科的白麻属(Poacynum)、新塔花属(Ziziphora)、神香草属(Hyssopus)、紫菀木属(Asterothamnus)、亚菊属(Ajania)、喀什菊属(Kaschgaria); 乔木种类较少, 共4种, 占总种数的5.63%, 但在植被组成中却具有重要的地位, 在该区针叶林带分布有成片的西伯利亚落叶松(Larix sibirica), 一定程度上可以称为该地区的优势种, 而胡杨也是荒漠区植被的重要组成者。

2.2 新疆北塔山地区木本植物科属组成成分

2.2.1 科的组成特点 对北塔山地区21科木本植物所含的种数进行统计(表1), 结果显示, 单种科(仅1种)有7科, 如松科(1属/1种)、裸果木科(1属/1种)、蒺藜科(1属/1种)、白花丹科(1属/1种)、旋花科(1属/1种)、茄科(1属/1种)和忍冬科(1属/1种), 占该地区木本植物总科数的33.33%、总种数11.11%; 含2~9种的寡种科有13科(含41种), 如柏科(1属/2种)、夹竹桃科(1属/2种)、麻黄科(1属/3种)、毛茛科(1属/4种)、白刺科(1属/4种)、豆科(2属/2种)、唇形科(2属/2种)、虎耳草科(2属/3种)、杨柳科(2属/4种)、柽柳科(2属/4种)、蓼科(2属/8种)、菊科(3属/3种)、蔷薇科(3属/8种), 占该地区木本植物总科数的61.90%、总种数的65.08%; 大于10种的中等科仅1科, 即藜科(11属/15种), 占该地区木本植物总科数的4.76%、总种数23.81%。从属的数量结构上来看, 该地区含属数最多的是藜科, 共11属, 占总属数的26.83%, 在该地区木本植物的属级水平上占优势; 从种的数量结构上来看, 该地区含种数最多的科也是藜科, 共15种, 虽然科的比例不高, 仅占到了该区木本植物总科数的4.76%, 但种数却占到了总种数的23.81%。单种科有7科, 占到该区木本植物总科数的33.33%, 而种数仅占到了总种数的11.11%。由此可见, 藜科无论是在属级水平上还是在种级水平上都是该区系的优势科。但从群落分布上来看, 在该区的针叶林带和高山草甸带分布有成片西伯利亚落叶松, 一定程度上可以称为该地区的优势种, 而在山前平原带和北塔山的东段, 藜科的梭梭、戈壁藜(Iljinia regelii)和廖科的沙拐枣等是荒漠区植被的优势种。

表1 新疆北塔山地区木本植物科的组成 Table 1 The composition of woody plant family on the Beita Mountain in Xinjiang

2.2.2 属的组成特点 对北塔山地区41属木本植物所含的种数进行统计(表2), 结果显示, 单种属(仅1种)共有24属(落叶松属Larix、盐节木属Halocnemum、滨藜属Atriplex、地肤属Kochia、樟味藜属Camphorosma等), 占该区木本植物总属数的58.54%、总种数的33.80%, 可见单种属在该区木本植物中所占比例较高。寡种属(2~4种)共有17属47种, 其中含2种植物的有9属(圆柏属Juniperus、杨属Populus、柳属Salix、盐爪爪属Kalidium、驼绒藜属Geratoides、茶藨属Rebis、琵琶柴属Reaumuria、柽柳属Tamarix、白麻属Poacynum), 占该区木本植物总属数的21.95%、总种数的25.35%; 含3种的植物有3属(麻黄属Ephedra、假木贼属Anabasis和栒子属Cotoneaster), 占该区木本植物总属数的7.32%、总种数的12.68%; 含4种植物的有5属(木蓼属Atraphaxis、沙拐枣属Calligonum、铁线莲属Clematis、蔷薇属Rosa、白刺属Nitraria), 为该区的优势属, 占该区木本植物总属数的12.19%、总种数的28.17%。可以看出, 该区系含1~2种的属共有33属42种, 分别占该区总属数、总种数的80.49%、59.15%, 而含3~4种的属共有8属29种, 分别占该区总属数、总种数的19.51%、40.85%。因此, 含1~2种的属无论是在属水平上还是在所含种数上都是该区木本植物属水平数量结构的优势成分, 也说明了该区域的自然环境较为恶劣, 多数属仅含有1种或2种植物。

2.3 新疆北塔山地区木本植物的区系地理成分

2.3.1 科级区系地理成分 根据吴征镒等[8]关于中国种子植物科的分布区类型的划分, 新疆北塔山地区木本植物可划分为5个分布区类型和3个分布区变型(表3)。其中, 世界分布占总数的52.38%; 泛热带分布占9.52%; 将3、3-1、3-2和4归于温带分布, 占28.56%; 地中海分布占9.52%。说明在科的分布型中, 以温带分布及其变型为主, 与泛热带分布和地中海分布有一定联系。

2.3.2 属级区系地理成分 按照吴征镒等[8]关于中国种子植物属的分布区类型划分方法, 可将新疆北塔山地区木本植物属划分为6个分布区类型和5个分布区变型(表4)。

1)世界广布成分(Cosmopolitan type):本区木本植物中, 为该分布型的有猪毛菜属(Salsola)、铁线莲属(Clematis)、补血草属(Limonium)、茶藨属(Rebis)、醋栗属(Grossularia)、旋花属(Convolvulus), 占该区木本植物总属数的14.63%。

表2 新疆北塔山地区木本植物属的组成 Table 2 The composition of woody plant genus on the Beita Mountain in Xinjiang
表3 新疆北塔山地区木本植物科的分布区类型 Table 3 The familial area-types of woody plant on the Beita Mountain in Xinjiang
表4 新疆北塔山地区木本植物属的分布区类型 Table 4 The generic area-types of woody plant on the Beita Mountain in Xinjiang

3)旧世界温带(Old World Temperate=Temperate Eurasia):本区木本植物属于旧世界温带分布及其变型的有4属, 占到总属数的9.76%。其中旧世界温带分布型的有3属(6种), 分别是樟味藜属(Camphorosma)、栒子属(Cotoneaster)、柽柳属(Tamarix), 占该区木本植物总属数的7.32%; 地中海区, 西亚(或中亚)和东亚间断分布变型仅有木蓼属(Atraphaxis), 占该区木本植物总属数的2.44%。

4)温带亚洲(Temp Asia):该分布区类型指的是那些主要局限于亚洲温带地区的属。该区系属于这一类型的有 2属, 锦鸡儿属(Caragana)和亚菊属(Ajania)。

5)地中海区、西亚至中亚(Mediterranea, W.Asia to C.Asia):本区木本植物属于地中海区、西亚至中亚分布及其变型的有11属, 占到总属数的26.83%。其中地中海区、西亚至中亚分布型的有10属(含17种), 分别为沙拐枣属(Calligonum)、盐爪爪属(Kalidium)、盐节木属(Halocnemum)、梭梭属(Haloxylon)等, 共占该区木本植物总属数的24.39%; 地中海区至温带-热带亚洲, 大洋洲和/或北美南部至南美洲间断分布变型仅有白刺属(Nitraria), 占该区豆科总属数的2.44%。

6)中亚(Central Asia):该分布区类型为中亚特有。本区木本植物属于中亚分布及其变型的有6属, 占到总属数的14.63%。其中中亚分布型有3属(含4种), 木霸王属(Sarcozygium)、白麻属(Poacynum)和紫菀木属(Asterothamnus), 占该区木本植物总属数的7.32%; 中亚东部分布变型有3属(含3种), 合头草属(Sympegma)、戈壁藜属(Iljinia)和喀什菊属(Kaschgaria), 占该区木本植物总属数的7.32%。

新疆北塔山地区木本植物区系中温带及含温带分布的属有18属, 占总属数的43.93%, 其次是地中海区、西亚至中亚分布及其类型的属有11属, 占总属数的26.83%, 中亚分布及其变型的属有6属, 占总属数的14.64%。说明, 该地区木本植物区系地理成分温带性质明显, 与北温带分布及其变型联系最紧密, 与地中海区、西亚至中亚分布及其变型联系较为紧密。

3 讨论与结论

新疆北塔山地区木本植物共计21科41属71种; 其中裸子植物3科3属6种, 分别占该地区木本植物科、属、种的14.29%、7.32%、8.45%; 被子植物18科38属65种, 分别占该地区木本植物科、属、种的85.71%、92.68%、91.55%, 被子植物占优势。

本区科级水平上种的数量统计结果表明, 单种科有7科, 寡种科有11科, 中等科仅1科(藜科)。该区含属数最多的是藜科, 共11属, 且含种数最多的科也是藜科, 共15种。虽然科的比例不高, 仅占到了该区木本植物总科数的4.76%, 但种数却占到了总种数的21.13%。由此可见, 藜科无论是在属级水平上还是在种级水平上都是该区系的优势科。属级水平上的分析表明, 该区木本植物单种属占的比例较高, 说明了该区域的自然环境较为恶劣, 多数属仅含有1种或2种植物。

该区木本植物区系分析表明, 从科的分布区类型来看, 本区含有5个分布区类型和3个分布区变型, 以温带分布及其变型为主, 与泛热带分布和地中海分布有一定联系。从属的分布区类型来看, 本区含有6个分布区类型5个变型, 温带性质明显, 与地中海区、西亚至中亚分布及其变型较为紧密。无论是从木本植物科的分布区类型来看, 还是从属的分布区类型来看, 该区系温带性质明显, 也与其所处温带地理位置相一致。

The authors have declared that no competing interests exist.

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