蒼山西坡漾濞地區種子植物區系成分的垂直分布格局

馮建孟 李繼紅 王浩波 董曉東

(大理學院生命科學與化學學院,云南 大理 671000)

蒼山西坡漾濞地區種子植物區系成分的垂直分布格局

馮建孟 李繼紅 王浩波 董曉東

(大理學院生命科學與化學學院,云南 大理 671000)

本研究利用野外考察信息和文獻資料探討了蒼山西坡漾濞地區種子植物區系成分的垂直分布格局,結果表明,熱帶區系成分所占比重隨著海拔的升高呈明顯遞減趨勢,這與熱帶區系植物喜溫的生態特性是一致的。溫帶區系成分所占比重總體上隨著海拔的升高呈明顯遞增趨勢,這與溫帶區系植物耐低溫的生態特性是一致的。中國分布成分所占比重隨著海拔的升高呈明顯的遞增趨勢,具有溫帶植物區系的性質。隨著海拔的升高,區系過渡性先呈遞增趨勢,然后呈遞減趨勢,在海拔 2100 m-2200 m之間,區系過渡性達到峰值。

種子植物;區系成分;垂直格局;蒼山西坡;漾濞地區

對植物區系成分的探討,是理解植被起源、分布、遷移和進化的基礎[1],因而,相關研究歷來受到廣泛關注。目前,有關植物區系成分的研究主要集中在當地區系成分的組成及其與其他地區之間的聯系。同時,也有相關研究側重于區系成分的地理分布格局及其解釋,尤其側重于區系成分在水平梯度上的變化格局,如區系成分的緯度變化格局和經度變化格局[2]。過去的相關研究認為,海拔是緯度梯度的高度濃縮,海拔梯度上環境因子的變化速率比緯度梯度快 1000倍以上[3]。因此,有關區系成分的垂直分布格局的研究具有重要意義。但筆者發現,在海拔梯度上的區系變化格局研究還是比較少見。鑒于此,筆者以蒼山西坡漾濞地區種子植物的海拔分布信息為基礎,探討了該地區種子植物區系成分的垂直分布格局。

1 研究區域概況

蒼山西坡漾濞地區位于紅河大斷裂帶西側,地處滇中高原和滇西橫斷山結合部的西側。其地質地貌成因主要與喜馬拉雅山的隆起、第四紀冰川運動和流水侵蝕有關。區域內海拔高差巨大,最低海拔在 1600m左右,最高海拔超過 4000m,垂直高差近 2400m左右。因此,區域內山地垂直氣候明顯,低海拔地區主要由亞熱帶氣候所控制,而高海拔地區則為寒溫性氣候類型。于此相一致,從低海拔到高海拔,植被類型依次為暖性針葉林、溫性針闊葉混交林、溫性針葉林、寒溫性針葉林、高山灌叢和高寒草甸[4]。

2 數據來源與方法

有關漾濞地區種子植物的物種及海拔分布信息主要來自筆者的野外考察記錄和相關文獻信息[1,4,5](《云南植被》編寫組,1987;段誠忠,1995;李繼紅等,2003;中國科學昆明植物研究所,2006)。通過對上述信息進行整理和歸納,建立蒼山西坡漾濞地區種子植物物種的海拔分布數據庫。

參照吳征鎰有關中國種子植物屬分布區類型的界定[6],對物種數據庫中的物種進行區系類型標識。同時結合地形數據,從海拔 1600 m到 4100 m,每隔 100 m,統計分析 28個海拔段內植物區系的組成。在此基礎上統計各海拔段內的種子植物中,14個不同分布區類型占非世界分布的百分比。不同區系成分的代號見文獻[7],本文不再贅述。同時,本研究采用熱帶區系成分的比重 (Tr)與溫帶區系成分的比重 (Tw)之比值表示區系過渡性,據此分析海拔梯度上的區系過渡性,即 Tr/Tw的變化,當 Tr/Tw=1時,區系過渡性達到最大,溫帶成分和熱帶、亞熱帶成分所占比重相等或相近,即為區系平衡點。

3 結果

3.1 熱帶區系成分的垂直分布格局

從圖 1可以看出,在海拔梯度上泛熱帶區系成分所占比重的變化幅度相對較大,從最高的 32.5%左右遞減至 2.5%左右。其次為熱帶亞洲成分,所占比重從 12%左右遞減到1.2%左右。其他熱帶區系成分在海拔梯度上的變化趨勢均比較小。總的來看,熱帶區系成分所占比重均隨著海拔升高呈遞減格局。從圖 2也可以看出,熱帶區系成分所占比重之和隨著海拔的升高呈明顯遞減趨勢,這與熱帶區系植物喜溫的生態特性是一致的。

圖 1 熱帶區系成分所占比重在海拔梯度上的變化趨勢

圖 2 熱帶區系成分所占比重之和在海拔梯度上的變化趨勢

3.2 溫帶區系成分的垂直分布格局

從圖 3可以看出,北溫帶分布成分在海拔梯度上始終占據較大的比重,從低海拔到高海拔,該區系成分始終保持在 14%以上,由此可見研究區域主要受到北溫帶地區植物區系的明顯影響。從變化趨勢來看,北溫帶分布成分所占比重隨著海拔的升高呈明顯遞增趨勢,而其他溫帶區系成分所占比重在垂直梯度變化趨勢并不明顯。從圖 4可以看出,溫帶區系成分所占比重之和隨著海拔的升高呈明顯遞增趨勢,這與溫帶區系植物耐低溫的生態特性是一致的。

圖 3 溫帶區系成分所占比重在海拔梯度上的變化趨勢

圖 4 溫帶區系成分所占比重之和在海拔梯度上的變化趨勢

3.3 中國特有成分的垂直分布格局

從圖 5可以看出,中國特有分布成分所占比重在海拔梯度上始終占據較小的比重,均在 3.5%以下,最低僅為 0.7%。從海拔梯度上的變化趨勢來看,中國分布成分所占比重隨著海拔的升高呈明顯的遞增趨勢。這可能意味著,研究區域內的中國特有分布植物具有較強的耐寒性,或者說,具有溫帶植物區系的性質。

圖 5 中國特有區系成分所占比重在海拔梯度上的變化格局

3.4 區系過渡性的分析

從圖 6可以看出,研究區域內種子植物區系的過渡性在海拔梯度上呈明顯的變化趨勢。隨著海拔的升高,區系過渡性先呈遞增趨勢,然后呈遞減趨勢。從區系組成的來看,在低海拔地區,植物區系以熱帶區系成分為主,區系過渡性相對較小。在高海拔地區,植物區系以溫帶區系成分為主,區系過渡性也相對較小。在中海拔地區,熱帶區系與溫帶區系成分所占比重較為接近,區系過渡性相對較強。進一步分析,我們發現在海拔 2100 m—2200 m之間,區系過渡性達到峰值。這意味著,在海拔 2100m以下,植物區系以熱帶區系成分為主,而 2200m以上,則以溫帶區系成分為主。這也進一步意味著,研究區域內基帶植被以熱帶植被為主,具明顯的熱帶區系性質。

圖6 區系過渡性在海拔梯度上的變化格局

4 小結

本研究利用野外考察信息和文獻資料探討了蒼山西坡漾濞地區種子植物區系成分的垂直分布格局,主要結果如下:

1.熱帶區系成分所占比重隨著海拔的升高呈明顯遞減趨勢,這與熱帶區系植物喜溫的生態特性是一致的。

2.溫帶區系成分所占比重總體上隨著海拔的升高呈明顯遞增趨勢,這與溫帶區系植物耐低溫的生態特性是一致的。

3.中國分布成分所占比重隨著海拔的升高呈明顯的遞增趨勢,具有溫帶植物區系的性質。

4.在海拔 2100m—2200 m之間,區系過渡性達到峰值。隨著海拔的升高,區系過渡性先呈遞增趨勢,然后呈遞減趨勢。

[1]《云南植被》編寫組 .云南植被 [M].北京:科學出版社,1987.

[2]馮建孟,熊珺玲,徐成東 .云南西部縱向嶺谷區種子植物區系過渡性的地理分布格局及其生物地理意義 [J].西北植物學報,2009,29(2):373—378.

[3]Walter H.Vegetation of the Earth[M].Berlin:Springer Press,1979.

[4]段誠忠 .蒼山植物科學考察 [M].昆明:云南科技出版社,1995.

[5]李繼紅,董曉東 .蒼山地區蜜源植物研究 [J].大理學院學報,2003,2(5): 39—43.

[6]吳征鎰 .中國種子植物屬的分布區類型 [J].云南植物研究,1991, IV:1—139.

[7]馮建孟,徐成東 .植物區系過渡性及其生物地理意義 [J].生態學雜志,2009,28 (1):108—112.

(責任編輯 徐成東)

Altitudinal patterns of flora composition of seed plants in Yangbiarea, west slope of Cangshan M ounta in

FENG Jian-memg;L I Ji-hong;WANG Hao-bo;DONG Xiao-dong
(College of Life Science and Chem istry,Dali University,Dali671000,China)

The altitudinalpatternsof flora composition of seed plants in Yangbi area,west slope of CangshanMountainwere investigated based on field survey and literature.The results showed that tropical elements decreased with the increase of altitude,which was consistent to their ecological characters.And temperate elements increasedwith the increase of elevation,whichwas consistent to their strong adapt to cold environment.Flora endemic to China increased with the increase of altitude,showing temperate character.The flora transition increased,and then decreased from low altitude to high altitude,and the peak was around 2100m—2200m.

Seed plants;flora composition;altitudinal patterns;west slope of Cangshan;Yangbi

Q948

A

1671-7406(2010)03-0048-05

2009-11-23

大理州科技局資助項目:蒼山火燒跡地生態恢復的研究。

馮建孟 (1971—),副教授,博士,目前主要從事云南植物多樣性的研究。Email:fjm @pku.org.cn

＊ 通訊作者:董曉東 (1964—),男,白族,教授,主要從事植物區系研究。