茅荊壩自然保護區公路路域野生花卉區系研究

王倜　王云　關磊　馬立綱

摘要對穿越和毗鄰茅荊壩國家級自然保護區的2條公路路域范圍內的野生花卉植物進行了調查統計，并對路域野生花卉區系進行了分析，結果表明，路域范圍內共統計野生花卉植物20科33屬36種，該區植物成分較為復雜，物種多樣性豐富。以薔薇科（Rosaceae）、毛茛科（Ranunculaceae）、桔梗科（Campanulaceae）等為優勢科，但寡種和單種科相對較多；以繡線菊屬（Spirae）、沙參屬（Adenophora）等為優勢屬，但屬的組成較為分散，寡種屬和單種屬占總屬數的93.9%。從分布區類型看，科以世界分布（35%）和北溫帶分布（35%）占明顯優勢，屬以北溫帶分布（36.4%）和舊世界溫帶分布（15.2%）為優勢；區系分布比較集中，總體上溫帶性質占絕對優勢。

關鍵詞野生花卉；公路路域；區系研究；茅荊壩自然保護區

中圖分類號S181.3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）12-03639-04

基金項目河北省交通運輸廳科技項目（Y20100332）；交通運輸部西部交通建設科技項目（2011 318 670 1290）。

作者簡介王倜（1983- ），男，重慶人，助理研究員，碩士，從事公路生態研究。

野生花卉是目前栽培花卉的祖先，也是培育新品種重要的種質資源和原始資料[1]，其還具有強健的生態適應性和抗逆性，在長期的生物進化中，對當地的氣候條件、土壤條件等生態環境已有很好的適應性[2]。由于具有諸多優點和價值，眾多學者對野生花卉的資源調查[3-8]、開發利用和保護[9-10]、栽培馴化和繁殖[11-14]等進行了長期深入的研究，但目前專門針對野生花卉植物的區系研究卻未見有報道。植物區系是自然形成物，它是植物界在一定自然地理環境，特別是自然歷史條件綜合作用下，長期發展演化的結果，是自然地理環境的反應及環境變遷的鑒證或依據[15]。分析組成植被的植物區系的特點、性質對于認識植被本身的特點、分布、發生歷史及經濟意義等都是很重要的。當前植物區系研究主要包括對某一地區植物的區系分析[16]；對某一分類群植物的區系分析[17]；對某類植被所有植物種類的區系分析[18]等，卻還沒有專題做某一區域公路路域范圍野生花卉植物區系分析的研究。公路路域包括了公路建設所改變和影響的地面帶狀空間，以及與公路產生相互作用和影響的自然生態系統相關區域[19]，因此公路路域與一般原生環境的主要區別在于區域狹長跨度大、多人為持續高強度干擾、環境裸露、水肥條件較差。筆者對茅荊壩國家級自然保護區內公路路域這一特殊環境下野生花卉植物區系進行研究，能夠從根本上認識保護區內路域野生花卉植物的特點和分布，對保護區內野生植物資源的保護和開發利用、公路景觀綠化恢復等均具有重要意義。

1材料與方法

1.1研究區概況茅荊壩國家級自然保護區位于河北省承德市隆化縣境內，屬森林和野生動物類型的自然保護區。保護區氣候為典型的中溫帶、半濕潤兼半干旱大陸性季風型山地氣候[20]，屬暖溫帶落葉闊葉林帶、燕山山地落葉闊葉林溫性針葉林區[21]。該保護區處于陰山山脈七老圖嶺與燕山山脈交匯處，是冀北山地和內蒙古高原的過渡地帶。保護區的自然地理條件特殊，地層古老；主要森林植被屬天然、次生和人工針闊混交林，灌木草本植物種類豐富；林區內溝谷交錯，山勢險峻，復雜的地理環境蘊藏了豐富的動植物種質資源，是進行生物多樣性保護、科學研究和科普教育的理想基地，具有重要的科學價值。保護區內河流眾多，豐富的水資源使得森林生態系統發育良好，成為京、津生態安全的綠色屏障。

1.2材料和方法

1.2.1調查對象。對現有的2條穿越和毗鄰茅荊壩保護區的主要交通干線進行調查，包括新建的承（承德）赤（赤峰）高速公路保護區段和省道206（圖1）。承赤高速保護區段包括主線和支線（至圍場）兩部分，其中主線靠近保護區路段約13 km，有5 km穿越保護區試驗區；支線約10 km橫穿保護區（包括5 km隧道）。省道206與承赤高速線位走向基本一致，約12 km穿越保護區試驗區，將以上路段征地界范圍內以及公路與周圍環境相互作用的部分區域（公路界限外5～10 m）作為野生花卉植物統計調查的區域。

1.2.2調查方法。調查采取線路調查與樣線法結合的調查方法[22]，于2012和2013年4～9月赴上述路線調查，依照制定的野生花卉調查記錄表，分別對海拔、經緯度、生境、植株形態、分布密度、花特征（花色、花序、苞片、花冠裂數目、花瓣形狀與顏色、花期、花著生狀況、花的繁密度）、葉片特征（葉著生位置、質地、葉形態、葉色、葉緣）、果實（果形、果期、果色）和觀賞價值等性狀進行記錄，并用數碼相機對植株的基本形態和生長狀況進行拍照。

1.2.3區系分析方法。科的區系分析參考《中國種子植物區系統計分析》[23]，屬的區系分析參考《中國種子植物屬的分布區類型》[24]，種類鑒別參考《河北植物志》[25]、《河北野生資源植物志》[26]、《河北木蘭圍場植物志》[27]。

2結果與分析

2.1保護區公路路域野生花卉植物區系組成

2.1.1路域野生花卉植物基本特征。根據調查和初步統計，茅荊壩自然保護區路域環境內共有路域野生花卉植物20科33屬36種，其中雙子葉植物18科31屬34種、單子葉植物2科2屬2種、木本植物3科5屬7種、草本植物17科28屬29種、保護物種1科1屬1種（綬草Spiranthes sinensis）（表1）。由于公路路域環境的特殊性，路域植被群落演替一般處在初始階段，即灌草結合的植被群落，野生花卉區系相對簡單，在群落中也不屬于優勢種，數量相對較為匱乏，生長分布也屬于隨機分布。觀測的野生花卉以草本植物為主，一般為1年或2年生植物，長勢良好，花色絢麗，包括白色、黃色、橙色、紅色、藍色、紫色等及各種過渡色；花期時間覆蓋長，3～9月均有野生花卉綻放；野生花卉的株高分布涵蓋從5 cm的地被到3 m的灌木，說明茅荊壩保護區路域野生花卉不僅色彩絢爛，且群落層次結構豐富。

2.1.2路域野生花卉植物科分析。

2.1.2.1科大小排序。對統計到的茅荊壩保護區公路路域野生花卉植物進行科大小排序，結果（表2）發現，含4種的科有2科6屬8種，分別占屬、種總數的18.2%和22.2%；含3種的有2科5屬6種，占屬、種總數的15.2%和16.7%；含3種及以上的科共計4科11屬14種，分別占科、屬、種總數的20.0%、33.3%、38.9%，包含了1/3以上該區域的屬種，其中，薔薇科、毛茛科、桔梗科在路域野生花卉種群中占有一定的優勢。含2種和含1種的小科有16科（22屬/22種），占總科數（屬數/種數）的80.0%（66.7%/61.1%），少種科和單種科較多，在該區系中顯然不占主導地位，但該區域的保護種、景觀優良種很多均在其中，因此該植物區系是比較多樣的[28]。

2.1.2.2科分布區類型。茅荊壩自然保護區路域范圍內野生花卉植物的分布區分為5個類型（表3），科的分布中屬于世界廣布和北溫帶分布的均為7科，均占該區科總數的35%；泛熱帶分布為4科，占該區植物總科數的20%；其他的分布區類型均只有一個科。屬于溫帶分布類型的共計9科，占植物總科數的45%。因此，組成茅荊壩自然保護區路域野生花卉植物科的分布區類型比較集中，主要為世界分布、北溫帶分布，說明具有明顯的溫帶親緣性，但群落分布的優勢科主要還是以廣布性的薔薇科和北溫帶的毛茛科為主。毛茛科、罌粟科等為比較原始的第三紀的孑遺植物[29]；菊科、蘭科等為高度進化的科；也有在進化中處于分化關鍵類群的科如虎耳草科等。同時該區域單屬科較多（10科/屬），再次反映了該區植物區系組成較為復雜[30]。

2.1.3路域野生花卉植物屬分析。

2.1.3.1屬基本特征。共統計到33屬，含3種的屬有繡線菊屬（Spiraea），含2種的屬有沙參屬（Adenophora）；單種屬共31個，含31種，占總屬數的93.9%和總種數的86.1%。可見，本區系屬的組成較為分散，以單種屬為主，植物組成復雜，物種多樣性較高。

2.1.3.2屬分布區類型。茅荊壩保護區公路路域共計8種分布區類型和3種變型（表4）。其中北溫帶分布最多，有12屬，占本區植物總屬數的36.4%，如翠雀屬（Delphinium）、烏頭屬（Aconitum）、類葉升麻屬（Actaea）等；然后是舊世界溫帶分布5 屬，占此區植物總屬數的15.2%，如剪秋羅屬（Lychnis）、石竹屬（Dianthus）等；以下依次是世界分布（4屬，占12.1%）和東亞分布（3屬，占9.1%）。寡屬或單屬的有7個分布區。屬溫帶分布的共計有22屬，占總屬的66.7%，說明該區野生花卉植物溫帶性質占絕對優勢。牛玉璐等對茅荊壩自然保護區種子植物區系進行研究表明，該植物區系具有顯著的溫帶性質[30]，與此次研究結論一致。

2.2公路路域保護植物茅荊壩自然保護區路域內的綬草（Spiranthes sinensis）已被列入《瀕危野生動植物物種國際貿易公約》（CITES）的附錄Ⅱ中，并被列入中國《國家重點保護野生植物名錄（第二批）》中，為Ⅱ級保護植物。

3結論

（1）該茅荊壩自然保護區路域范圍內共統計到野生花卉植物20科33屬36種，其中雙子葉植物18科31屬34種、單子葉植物2科2屬2種，野生花卉植物物種多樣性豐富，具有較大的景觀價值。含3種及以上的科共計4科11屬14種，分別占科、屬、種總數的20.0%、33.3%、38.9%；含2種和含1種的小科相對較多，有16科（22屬/22種），占總科數（屬數/種數）的80.0%（66.7%/61.1%）。屬的組成較為分散，以單種屬為主，占總屬數的93.9%和總種數的86.1%。

（2）茅荊壩自然保護區路域野生花卉植物區系分布比較集中，溫帶性質占絕對優勢，主要包括溫帶分布及世界分布區系，這也說明了茅荊壩自然保護區屬于典型的溫帶和半濕潤氣候。同時，由于公路路域環境的特殊性，對路域范圍野生花卉的類型和分布具有一定的選擇性，也在一定程度上影響了路域野生花卉植物區系分布。

（3）茅荊壩自然保護區路域有國家重點保護野生植物1種，需要在公路建設時進行重點移栽保護。

（4）茅荊壩自然保護區路域野生花卉植物區系的研究，對于深入認識路域范圍野生花卉植物的特點和分布具有積極作用，進而為開展該區域野生植物資源的保護以及鄉土植物公路景觀綠化利用等后繼研究奠定了理論基礎。

參考文獻

[1] 林夏珍，趙建強.中國野生花卉種質資源調查綜述[J].浙江林學院學報，2001，18（4）：441-444.

[2] 趙九洲，郭紹霞.野生花卉在我國北方園林中的應用研究[J].南京林業大學學報：人文社會科學版，2004，4（1）：84-88.

[3] 周繇.長白山區野生草本觀賞花卉調查[J].廣西植物，2004，24（6）：515-523.

[4] 謝曉蓉，陳葉，劉金榮.祁連山野生花卉資源及其開發利用[J].水土保持通報，2003，23（1）：76-78.

[5] 尹衍峰，彭春生.百花山野生花卉資源的開發利用[J].中國園林，2003（8）：72-74.

[6] 李曉賢，劉文允，管開云，等.滇西北野生觀賞花卉調查[J].云南植物研究，2003，25（4）：435-446.

[7] 張海洋，徐秀芳.三江平原地區野生觀賞植物資源及利用[J].北方園藝，2004（6）：46-47.

[8] 劉曉鈴，謝樹蓮.山西歷山自然保護區野生觀賞植物研究[J].山西大學學報：自然科學版，2005，28（2）：189-191.

[9] 謝云，廖博儒，王小德，等.天門山國家森林公園野生花卉資源調查及其園林應用[J].安徽農業科學，2006，34（9）：1855-1857.

[10] 林萍.昆明野生草本花卉資源及觀賞應用初步研究[J].中國園林，2003（3）：76-78.

[11] 于曉南，張啟翔.彩葉植物多彩形成的研究進展[J].園藝學報，2000，27（S1）：533-538.

[12] 楊艷清.長白山野生花卉溪蓀種子繁殖技術[J].中國種業，2006（7）：53-54.

[13] 楊艷清.野生花卉毛百合有性繁殖技術[J].北方園藝，2006（5）：156-157.

[14] 韓梅，楊利民.吉林省野生早春草本花卉資源的篩選[J].中國野生植物資源，1996，16（4）：21-22.

[15] 王荷生.植物區系地理[M].北京：科學出版社，1992：1-3.

[16] 孫萍，姜洋，王新鵬.呼蘭河口區域種子植物區系[J].東北林業大學學報，2013，41（8）：82-90.

[17] 王立龍，陸林，戴建生.太平湖國家濕地公園生態保育區草本植物區系及其在不同干擾下的多樣性動態[J].自然資源學報，2010，25（8）：1306-1319.

[18] 劉彬彬，樓爐煥，劉廣寧.浙江省殼斗科植物區系特征分析[J].浙江農林大學學報，2013，30（5）：698-705.

[19] 毛文碧，段昌群.公路路域生態學[M].北京：人民交通出版社，2009.

[20] 河北省自然地理志編纂委員會.河北省自然地理志[M].石家莊：河北科學技術出版社，1993：1-100.

[21] 劉濂.河北植被[M].北京：科學出版社，1996：1-291.

[22] 王月清，張延龍，司國臣，等.秦巴山區主要野生草本花卉資源調查及觀賞性狀評價[J].西北林學院學報，2013，28（5）：66-70.

[23] 李錫文.中國種子植物區系統計分析[J].云南植物研究，1996，18（4）：363-384.

[24] 吳征鎰.中國種子植物屬的分布區類型[J].云南植物研究，1991，12（S4）：1-39.

[25] 賀士元.河北植物志[M].石家莊：河北科學技術出版社，1989.

[26] 杜怡斌.河北野生資源植物志[M].石家莊：河北大學出版社，2000.

[27] 趙建成，孔照普.河北木蘭圍場植物志[M].北京：科學出版社，2008.

[28] 金則新，鄭林友.浙江省天臺縣種子植物區系分析[J].福建林業科技，2006，33（1）：11-15.

[29] 王荷生.華北植物區系地理[M].北京：科學出版社，1997：1-148.