XX自然保护区植物群落区系研究.docx

四川九顶山自然保护区植物群落区系研究
摘 要：对九顶山自然保护区植物群落野外调查，经鉴定有高等植物174科，646属，1603种。通过植物区系成分分析得到，该区区系比较复杂，15种分布类型在该区都有分布。区系具有以下特征：具有明显的温带性质，温带成分328属，占总数的59.2%，尤其以北温带分布为主(166属)；中国特有属多，18属19种；与热带有一定亲缘关系，热带成分158属，占28.5%;
区系起源古老，多单型、少型属。
关键词：九顶山自然保护区；植物群落；物种组成；区系特征
地处四川西北部的四川九顶山自然保护区，属岷山山脉支脉。由于特殊的屏障式山势，青藏高原的大气环流与湿热气团在这里形成了交汇带，从而具有明显的亚热带湿润气候特点并构成丰富的野生资源，加之未受第四纪冰川的侵袭，保存了完整的自然生态系统和完好的典型垂直植被带谱。
1.研究地区和研究方法
1.1自然概况
九顶山属省级自然保护区，位于四川盆地西北部(103°45〜104° 15E，1W3 - 31° 42) N地处青藏高原东缘，行政区划位于四川省绵竹市清平镇与阿坝州茂县境内，主峰为狮子王峰，海拔4989m，相对高差4289m，面积615km 2；属于属亚热带湿润季风气候，年均温6.8〜15°C，》10°C的积温24〜45C，无霜期110〜170d，年均降雨量13mm以上；土壤类型随海拔高度、地形、坡度、水文和植被类型的变化，由山基到山顶依次为山地黄壤(H< 16m)、山地腐殖质黄壤( 16〜23m)、山地棕壤(23〜2850m)、山地暗棕壤(海拔26 - 35m )、亚高山草甸土(阳坡33〜35m )、高山草甸土( 35〜40m )高山流石滩荒漠土( > 40m ) ［1〜4］。
在地形地貌上受强烈褶皱和断裂影响，造就了九顶山独特、复杂、多变的奇峰、怪洞、深峡，山体破碎，奇峰突起，岩断峡险、沟狭谷窄，保护区山地由西北向东南逐渐下降，依次形成高山、中山和低山，山体海拔30m以上，35m以上的山峰有1余座，40m以上的山峰有40余座，45m以上的山峰有14座。河流比降大，坡度多在46°以上，东南部较低，海拔由30m降至10m以下［5］。
该区随着海拔增高出现以下几种基本气候类型：山地亚热带气候区、山地暖温带气候区、山地寒温带气候区，亚高山寒带气候区和高山寒温带气候区，在植被区划上对应的植被带依次为亚热带常绿阔叶林带，常绿阔叶、落叶阔叶混交林带，针阔叶混交林带，亚高山针叶林，灌木林带、高山灌丛草甸带；植被覆盖率达92%，常见野生植物达30余种，木本植有104科193属480余种；其中有红豆杉、琪桐、杜鹃花、银杏、连香树、小青树、香果树、黄皮树、楠木等国家、省级重点保护珍稀树木27种［1~4］。
1.2研究方法
资料收集
收集与九顶山自然保护区相关的森林二类资源调查、本底调查、单项调查及发展项目规划等资源，对其中植物种类进行研究。
样地调查
样地设置采取梯度格局法，在海拔7〜4989m对森林植被进行取样调查，采用系统取样的法进行取样，海拔每上升2m设置1个样地，每个样地内根据植被群落类型分别取5〜10个，对样方内植物进行种类调查。
2.结果与分析
2.1植物种类组成
经初步调查，九顶山自然保护区共有高等植物174科，646属，1603种（植物名录稍后报道）。其中苔藓植物43科73属122种；蕨类植物15科19属46种；裸子植物4科10属22种；被子植物112科544属1413种。保护区植物统计表见表2 - 1。
表2-1保护区高等植物统计表
类群
科数
比例%
属数
比例%
种数
比例%
苔藓植物
43
24.8
73
11.3
122
7.6
蕨类植物
15
8.6
19
2.9
46
2.9
裸子植物
4
2.3
10
1.5
22
1.4
被子植物
112
64.3
544
84.3
1413
88.1
合计
174
1
646
1
1603
1

从保护区植物科属组成的情况上看，保护区内优势科属比较明显，世界性大科即菊科、禾本科、兰科、豆科，是本区种属最多的科。菊科有48属，禾本科有52属，兰科有37属，豆科有22属。此外，毛茛科有15属，蔷薇科有19属，虎耳草科有11属。保护区植物主要科的种、属统计见表2 — 2。
表2 — 2保护区植物主要科的种、属统计
科属数种数
壳斗科Fagaceae
3
23
毛茛科 Ranunculaceae
15
46
樟科 Lauraceae
5
23
十字花科Brassicaceae
8
22
虎耳草科 Saxifragaceae
11
46
蔷薇科Rosaceae
19
70
豆科 Leguminosae
22
51
芸香科Rutaceae
7
20
伞形科 Umbelliferae
13
22
杜鹃花科Ericaceae
6
46
报春花科Primulaceae
3
26
唇形科Labiatae
24
37
玄参科 Scrophulariaceae
7
25
忍冬科 Caprifoliaceae
6
41
菊科 Compositae
48
177
禾本科Gramineae
52
82
莎草科 Cyperaceae
5
23
百合科 Liliaceae
19
46
兰科 Orchidaceae
37
87

其中，蔷薇科是我国温带地区植物区系和植被组成的特征科，也是保护区内的主要科，林下常见的菊科、禾本科和莎草科中出现的属主要也是温带属，因此温带性质的科在该区占有主导地位。
2.2植物区系成分分析
植物区系，是指某一特定地区生长着的植物种类，是植物种、属和科的自然综合体。植物区系学所研究的是特定地区植物现在和过去的分布状况和分布规律，并进一步联系到这一特定地区在历史上曾经发生的事件对植物分布的影响。植物区系是自然形成的，是历史统一性联系起来的种、属和科的分布区，反映的是极其古老植物相对稳定的自然现象。其变化决定于地质速度而不完全反映现代地形气候和土壤条件的影响，区系的概念和现代植被的概念上是有差别的，后者是较强烈的反映人为活动的影响。依从这一观点九顶山自然保护区植物区系的特点是十分明显的[6~8]。
九顶山自然保护区的植被组成与我国的植被一样，地理成分复杂。根据我国已知种子植物属的分析，就科和属的分布类型进行讨论。
表2-3保护区种子植物科、属分布区类型
分布类型
科数
科百分比（%）
属数
属百分比（%）
1.世界分布
34
29.3
50
-
2. 泛热带分布
31
26.7
80
15.9
3.热带亚洲和热带美洲间断分布
5
4.3
7
1.4
4.旧大陆热带分布
2
1.7
13
2.6
5.热带亚洲至热带大洋洲分布
2
1.7
15
3.0
6.热带亚洲至热带非洲分布
2
1.7
13
2.6
7. 热带亚洲分布
1
0.9
30
6.0
8. 温带分布
27
23.3
166
32.9
9.东亚和北美间断分布
3
2.6
34
6.7
10. 旧世界温带分布
2
1.7
37
7.3
11. 温带亚洲分布
0
0
7
1.4
12.地中海、西亚至中亚分布
0
0
3
0.6
13. 中亚分布
0
0
3
0.6
14. 东亚分布
4
3.4
78
15.5
15. 中国特有分布
3
2.6
18
3.5
合计
116
1
554
1

根据吴征镒等［6,7的世界种子植物科的分布区类型系统”，中国的种子植物科的分布区类型可以分为15个。在植物系统学上，属的性质特征相对稳定，属水平上的分布区类型较科水平的分布区类型更能反映系统发育的过程和地区性特征，但科水平的划分为理解被子植物区系的形成发展提供了重要的线索，具有一定的参考价值。根据吴征镒的论中国植物区系的分区问题”，中国的种子植物属的分布区类型也可以分为15个，和科基本上相同。保护区种子植物科、属的分布区类型见表2-3。
从表2 — 3的统计中可以看出，本保护区具有泛北极，泛热带，古大陆的各种分布。其中世界分布属50属；热带分布属158属，占总属数的28.5%;温带分布属328属，占总属数的59.2%;中国特有18属，占总属数的3.2%。表现出从热带向北温带过渡的多种类型。
2.3 植物区系的基本特征
通过对四川九顶山自然保护区内植物的调查，以及对种子植物科属的分布区类型统计，得出保护区植物区系有如下特征。
优势科属明显
通过分析，保护区内含有20种以上的科有19个，占总科数的16.4%，其中包含的种占总种数的63.6%;含5属以上的科有33个科，占总科数的29.3%，其包含的种占种总数的72.9%，
4
含5种以上的属有79个，占属总数的12.2%，其包含的种占种总数的47.0%。在本区种子植物中，所含种数在10种以下的科为78个，占总科数的67.2%。以上数据表明较少的科属含有较多的种，较多的科属只含有较少的种，充分说明本保护区优势科属明显。其中世界性大科即菊科，禾本科，兰科、豆科，是本区种属最多的科。
我国特有植物种属较多
由于气候原因，我国特有的植物种属较多，全国约190属［6,7］现已知九顶山自然保护区原有我国特有植物18属，占全国的9.5%。这些属包括杉木(Cunninghamia、独叶草(Kingdonia)星果草(Asteropyrum、八角莲(Dysosma)、独根草(Oresitrophe)虎榛子(Ostryopsi、)水青树(Teacentron)藤山柳(Clematoclethr、a)金钱槭(Dipteronia)琪桐(Davidia)岩匙(BerneuxiaJ 羌活(Notopterygiu)明党参(Changium)、香果树(Emmenopterys)、双盾木(DipeltaJ 毛冠菊(Nannoglottis)巴山竹(Bashania)瘦房兰(Ischnogyne等。这些种属多数为古老的残存成分。起源古老，多单型、少型属
根据地质史资料，我国自第三纪或白垩纪以来，除西北内陆干旱区以外，基本保持温暖的湿润气候，第四纪冰川对我国影响甚小，因而形成了古老植物的避难所或新的孤立类群的发源地。本区也不例外，保存了大量的孑遗植物及系统演化上原始的或孤立的科属。除现在广泛栽培生长良好的水杉(Metasequoia glyptostrobold^杏 Ginkgo biloDa柳杉 Cryptomeria ruponiC等外，还有大量现生存在该地区的单型科，单型属或起源古老的植物。
植物区系中第三纪的古老植物较多，起源于晚白垩纪的有松属(Pinusy)云杉属(Picea、)红豆杉属(Taxus)起源于第三纪的冷杉属(Abies)铁杉属(Tsuga)等裸子植物。
被子植物中出现于白垩纪晚期的有木兰科(Magnoliaceae)樟科(Lauraceae)桦木科(Betulacea、)壳斗科(Fagaceae)槭树科(Aceraceae、)胡桃科(Juglaudaece)忍冬科(Carpnifoliaece)第三纪出现的科如：桑科(Moraceae)、连香树科(Cercidiphyllaceae十字花科(Cruciferae)蔷薇科(Rosaceae)豆科(Laguminosae、芸香科(Rutaceae)琪桐科(Davidiaceae)五加科(Araliaceae)报春花科(PnimulaceaeO木犀科(Oleaceae以及唇形科(Labiaceae等。
单型属只含1种)和少型属只含2 — 6种)数量的多少，可以反映一个地区植物区系古 老性的特点。比如琪桐 Davidia involuacrata水青树(Tetracentron sinehs连香树 Cerci diphyllumJaponicum)、领春木 EupteleasinensR 狗筋蔓 Cucubalus baccifer 鞭打绣球(Hemi phragmaheterophylli)m 青钱柳 Cyclocarya paliu^us棣棠 Kerria japoni)等，少种属和单种属一样，少种属也是起源古老的或残遗的植物。本区域有金钱槭属(Dipteronia)山蓼属(Oxyria)星果草属(Asteroptyllum)山荷叶属(Diphylleia)羌活属(Notopterygium等。
此外，本区还有一些古老成分，如木兰属(Mgnolia、五味子属(Schisandna)猕猴桃属(Actinidia)南蛇藤属(Celastrus鹅耳栎属(Carpinus>)木岑属 (Traxinus)胡桃属(Juglus)黄檗属(Phellodendron)以及葡萄属(Viti等。
区系成分复杂，来源于多种地理成分
根据吴征镒等的世界种子植物科的分布区类型系统”，中国的种子植物科的分布区类型分为15个。九顶山保护区内的种子植物科的分布区类型除了温带亚洲分布，地中海、西亚至中亚分布，中亚分布外，其它分布类型都有。根据吴征镒 论中国植物区系的分区问题”，中国的种子植物属的分布区类型分为15个。九顶山保护区15个类型皆有，说明保护区区系成分复杂，来源于多种地理成分。
2.3 ..保护区种子植物区系显示出一定泛热带和北温带性质
根据植物科分布区类型统计，保护区种子植物世界分布和泛热带分布的科最多，分别占34和31科，占保护区总科数的29.3%和26.7% ;其次为北温带分布27科，占总科数的23.3%，具有一定泛热带和北温带性质。根据植物属的分布区类型统计，保护区热带分布属占总属数的28. %，温带分布占总属数的59.6%，表现出一定泛热带性质和北温带性质。
3结论
九顶山自然保护区的植物区系种类丰富，高等植物有174科，646属，1603种。其中保护区内优势科属比较明显。该区植物区系成分复杂，15种分布类型在该区都有分布，以温带成分占据明显的优势，尤其是北温带分布类型有166属，处于绝对优势地位。同时，以泛热带为主的热带成分在该区也有较大比例的分布，说明该区与热带植物区系有一定程度的亲缘关系。
该区区系起源古老，具有白垩纪、第三纪的一些重要属和大量单型属、少型属物种。此外，该区还具有比较丰富的中国特有种属，18属19种。表明九顶山自然保护区的植被，在古老树种和特有树种的保护研究中具有极其重要的价值。
目前，对九顶山地区植被的研究还很少，然而在野外调查中发现，九顶山自然保护区以红桦种群为例有很多树种已经开始老化⑻。因此，作者认为应当对九顶山地区的植被进行全面的调查，对植被进行合理区划，特别应加强该区古老树种和特有树种的保护和研究。
横断山区是北温带分布属的起源和分化中心。九顶山自然保护区海拔较高，位于青藏高原的东缘。因而可以认为九顶山区系是横断山地区在青藏高原东部延伸的结果，由高山区系在寒旱的高原环境下特化而来的一个相对独立的植物区系。