烏拉蓋草原野生植物地理區(qū)系研究

楊紅艷，邢旗，包烏云，劉亞玲，德勒黑，閆曉紅，張健，陳翔，王瑞珍

(1. 內(nèi)蒙古蒙草生態(tài)環(huán)境(集團(tuán))股份有限公司，內(nèi)蒙古呼和浩特 010020;2.烏拉蓋管理區(qū)草原工作站，內(nèi)蒙古烏拉蓋 026321)

1 研究背景及意義

植物區(qū)系是一個自然地理區(qū)域(或行政區(qū)域)某一(地質(zhì))時期內(nèi)所有植物分類單位(如科、屬、種等)的總和，它是植物界在長期的自然條件(特別是古地理?xiàng)l件)影響下，尤其是植物種(或居群)遺傳與變異對立統(tǒng)一的綜合作用下發(fā)生發(fā)展、演化擴(kuò)散的時空產(chǎn)物〔1〕。植物區(qū)系的形成和發(fā)展是種系長期分化、繁衍、發(fā)展的結(jié)果，并與研究區(qū)域性的自然地理?xiàng)l件、古地質(zhì)、古氣候等方面的變化和變遷密切相關(guān)〔2〕。

植物區(qū)系的地理成分可詮釋植物界的演化歷史、來源和生物多樣性的區(qū)域特征，對改善和保護(hù)生態(tài)環(huán)境事業(yè)提供基礎(chǔ)性參考資料〔3〕。通過植物區(qū)系分析，可以查明植物較高級分類學(xué)單位(如科、屬)發(fā)生上的許多問題。由此植物區(qū)系分析研究具有很重要的作用，同時可為區(qū)域內(nèi)生物資源的開發(fā)利用和保護(hù)、生態(tài)恢復(fù)、農(nóng)業(yè)、牧業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)等提供有價值的資料。

烏拉蓋草原由于其特殊的地理位置和良好的生態(tài)條件，野生植物資源十分豐富。通過對烏拉蓋草原的植物進(jìn)行較系統(tǒng)的調(diào)查、分類和鑒定，取得豐富的區(qū)系資料的基礎(chǔ)上，對植物區(qū)系進(jìn)行初步分析。通過分析，探討該區(qū)域植物區(qū)系的基本性質(zhì)，為今后烏拉蓋草原植物保護(hù)、植被恢復(fù)及合理開發(fā)和利用野生植物資源提供理論依據(jù)。

2 研究方法

2015-2017年，通過對烏拉蓋草原的野生植物進(jìn)行較系統(tǒng)的調(diào)查、分類和鑒定，依據(jù)吳征鎰先生的《世界種子植物科的分布區(qū)類型系統(tǒng)》〔4〕、《中國種子植物屬的分布區(qū)類型》〔5〕和傅沛云先生等出版的《中國東北部種子植物種的分布區(qū)類型》〔6〕，對烏拉蓋草地野生植物的科、屬、種進(jìn)行地理成分歸納總結(jié)，運(yùn)用植物區(qū)系地理學(xué)基本原理，通過統(tǒng)計(jì)、排序以及比較分析的方法，對研究區(qū)種子植物區(qū)系進(jìn)行系統(tǒng)的研究和詳細(xì)的論述。

3 結(jié)果與分析

3.1 植物種類組成

2015-2017年，烏拉蓋草原野生植物共調(diào)查發(fā)現(xiàn)536種植物，分屬62科249屬。其中，蕨類植物2科2屬4種，被子植物60科247屬532種；被子植物包括雙子葉植物46科191屬394種，單子葉植物14科56屬138種。表1為烏拉蓋草原所調(diào)查植物的基本類群。

表1 烏拉蓋草原植物基本類群

3.2 科的地理成分分析

植物科的形成與分布是長期適應(yīng)地理環(huán)境變遷的產(chǎn)物，對于區(qū)域氣候條件的耐受性是受遺傳性控制的，因此植物科的分布區(qū)具有一定的穩(wěn)定性〔7〕。參照吳征鎰先生關(guān)于種子植物科的分布區(qū)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)，將烏拉蓋草原的60科被子植物分布類型歸納為4個分布型和4個變型(詳見表2)。

表2 烏拉蓋草原植物區(qū)系科的分布區(qū)類型

(1)世界廣布型

世界廣布型37科，占總科數(shù)的61.66%。

(2)熱帶性質(zhì)分布型

熱帶性質(zhì)分布型有1個型、1個變型，共8科，占總科數(shù)的13.34%。其中，泛熱帶分布型7科，熱帶亞洲-熱帶非洲-熱帶美洲分布變型1科。

(3)溫帶性質(zhì)分布型

溫帶性質(zhì)分布型有2個型、2個變型，共15科，占總科數(shù)的25%。其中，北溫帶分布型5科，北溫帶和南溫帶間斷分布變型8科，舊世界溫帶型1科，歐亞和南非分布變型1科。

3.3 屬的分布區(qū)類型分析

同一屬內(nèi)的種常具有共同的起源和相似的進(jìn)化趨勢，其分類學(xué)特征和生態(tài)學(xué)特征較科更為接近，因此，屬比科更能具體反映植物進(jìn)化和變異情況，在區(qū)系分析上比科更能具體反映某一地區(qū)的區(qū)系特征。參照吳征鎰先生對種子植物屬的分布區(qū)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)，可將烏拉蓋草原247屬被子植物標(biāo)本分布類型歸納為12個分布型和11個變型，另有6個屬未被歸納(詳見表3)。

表3 內(nèi)蒙古烏拉蓋草原植物區(qū)系屬的分布區(qū)類型

(1)世界廣布型

世界廣布型47屬，占總屬數(shù)的19.03%。

(2)熱帶性質(zhì)分布型

熱帶性質(zhì)分布型有4個型、1個變型，共15屬，占總屬數(shù)的6.07%。其中，泛熱帶分布型10屬，熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布型1屬，舊世界熱帶分布型1屬，熱帶亞洲、非洲和大洋洲間斷分布變型1屬，熱帶亞洲(印度-馬來西亞)分布型2屬。

(3)溫帶性質(zhì)分布型

溫帶性質(zhì)分布型有6個型、10個變型，共178屬，占總屬數(shù)的72.07%。其中，北溫帶分布型37屬，北極-高山分布變型1屬，北溫帶和南溫帶(全溫帶)間斷分布變型51屬，歐亞和南美洲溫帶間斷分布變型11屬，東亞和北美洲間斷分布型5屬，舊世界溫帶型35屬，地中海區(qū)、西亞(或中亞)和東亞間斷分布變型1屬，地中海區(qū)和喜馬拉雅間斷分布變型2屬，歐亞和南部非洲(有時也有大洋洲)間斷分布變型5屬，溫帶亞洲分布型20屬，地中海區(qū)、西亞至中亞分布型3屬，地中海區(qū)至中亞和南非洲和/或大洋洲間斷分布變型3屬，地中海區(qū)至溫帶-熱帶亞洲、大洋洲和南美洲間斷分布變型1屬，中亞分布型1屬，中亞東部(亞洲中部)分布變型1屬，中亞至喜馬拉雅和我國西南分布變型1屬。

(4)中國特有

中國特有分布型1屬，占總屬數(shù)的0.4%。

(5)其他

未能被歸入植物區(qū)系屬的分布區(qū)類型的有6屬，占總屬數(shù)的2.43%。

3.4 種的分布區(qū)類型分析

參照傅沛云等關(guān)于中國東北種子植物種的分布區(qū)類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)，將烏拉蓋草原532種被子植物劃分為19個分布類型，18個亞型(見表4)。

表4 內(nèi)蒙古烏拉蓋草原植物區(qū)系種的分布區(qū)類型

3.4.1 世界分布型

本區(qū)世界分布型有12種，比例很小，很難看出植物地理特點(diǎn)，所以在本次統(tǒng)計(jì)分析時進(jìn)行扣除。

3.4.2 亞寒帶-寒帶性質(zhì)分布型

亞寒帶-寒帶性質(zhì)分布型共有2型，4個亞型，共有84種，占總種數(shù)的15.79%。其中：北溫帶-北極分布及亞型有1型，3個亞型，共34種；西伯利亞分布及亞型有1型，1個亞型，共50種。

3.4.3 溫帶性質(zhì)分布型

溫帶性質(zhì)分布型有14型，11個亞型，共有351種，占總種數(shù)的65.97%，在本區(qū)中具有絕對優(yōu)勢。從種的地理成分看，說明本區(qū)草地野生植物具有明顯的溫帶性，其中：北溫帶分布及亞型有1型，1個亞型，共50種；舊世界溫帶分布有60種，是溫帶性質(zhì)中第二大型；亞洲-北美分布有1種；溫帶亞洲分布有72種，是溫帶性質(zhì)分布型中最大的型；東亞分布有12種；中國-日本分布及亞型有1型，1個亞型，共32種；中國東部分布及亞型有1型，2個亞型，共17種；東北-華北分布及亞型有1型，1個亞型，共13種；東北分布及亞型有1型，2個亞型，共17種；華北分布及亞型有1型，1個亞型，共13種；大興安嶺分布及亞型有1個亞型，共1種；中亞分布及亞型有1型，1個亞型，共4種；阿爾泰-蒙古-達(dá)烏里分布有5種；達(dá)烏里-蒙古分布及亞型有1型，1個亞型，共49種；蒙古草原分布有5種。

3.4.4 熱帶性質(zhì)分布型

熱帶性質(zhì)分布型有2型，3個亞型，共14種，占總種數(shù)的2.64%。其中：北溫帶-熱帶分布型及亞型有1型，3亞型，總共12種；舊世界熱帶分布型1型，2種。

4 結(jié)論

4.1 區(qū)系地理聯(lián)系

本區(qū)植物區(qū)系以草原植物為主，植被處于由森林向草原過渡地帶，以貝加爾針茅、羊草、線葉菊等為優(yōu)勢植物，并由這些種建群分別形成了生態(tài)差異比較顯著的叢生禾草草原、根莖禾草草原及直根型雜類草草原，構(gòu)成了一種穩(wěn)定的生態(tài)序列。本區(qū)發(fā)現(xiàn)了多種泛北極種植物，其他區(qū)系的植物互相交錯。

4.2 溫帶分布型占絕對優(yōu)勢

從科的角度看，世界分布科在本區(qū)占有絕對優(yōu)勢，溫帶性質(zhì)分布型次之，另外，還留下少量的熱帶性質(zhì)的痕跡；從屬的角度看，溫帶分布區(qū)類型占絕對優(yōu)勢，世界分布屬次之，熱帶性質(zhì)分布型在本區(qū)發(fā)育不好；從種的角度看，溫帶性質(zhì)成分的植物占絕對優(yōu)勢，亞寒帶-寒帶分布成分次之，世界分布成分和熱帶分布成分最小。由上述分析表明，烏拉蓋草原的野生植物區(qū)系屬溫帶性質(zhì)。

4.3 植物分布區(qū)類型多樣

在科的分布區(qū)中，本區(qū)的60科被子植物分屬4個分布型和4個變型；在屬的分布區(qū)中，本區(qū)的247屬被子植物分屬12個分布型和11個變型；在種的分布區(qū)中，本區(qū)的532種被子植物分屬19個分布類型，18個亞型。以上數(shù)據(jù)反映了本區(qū)植物分布區(qū)類型的多樣性，也說明了該區(qū)植物區(qū)系的組成和起源復(fù)雜性。

4.4 植物區(qū)系特有植物程度較低

本區(qū)沒有出現(xiàn)中國特有科，出現(xiàn)了中國特有屬1屬，說明植物區(qū)系特有程度較低。

在本研究中，可能由于調(diào)查時不可避免的物種遺漏、調(diào)查時間誤差的原因，也可能由于氣候、環(huán)境等自然地理?xiàng)l件的變化而引起物種在該區(qū)系的滅絕或新分布，實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)可能不夠全面，還有待于進(jìn)一步深入研究。