大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物组成及区系特征.pdf

北方农业学报 2023袁51渊2冤院101-107JOURNAL OF NORTHERN AGRICULTURE刘博，刘冠志，刘果厚，等.大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物组成及区系特征 J.北方农业学报，2023，51（2）：101-员园苑.DOI：10.12190/j.issn.2096-1197.2023.02.12收稿日期：2023-02-22基金项目：内蒙古自治区高等学校科学技术研究项目（NJZY21462）；内蒙古自治区自然科学基金项目（2021BS03023）作者简介：刘博（1983），女，高级工程师，硕士，主要从事沙区植物资源保护与利用的研究工作。大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物组成及区系特征刘博1，刘冠志2，刘果厚2，慕宗杰3，包海明4（1.内蒙古自然资源保护与利用研究中心，内蒙古 呼和浩特010020；2.内蒙古农业大学 草原与资源环境学院，内蒙古 呼和浩特010010；3.内蒙古自治区农牧业科学院 农牧业经济与信息研究所，内蒙古 呼和浩特010031；4.内蒙古自治区林业和草原监测规划院，内蒙古 呼和浩特010010）摘要：【目的】厘清大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物组成及区系特征，为该自然保护区种子植物资源的有效保护与合理开发利用提供参考。【方法】基于野外调查数据及文献资料，形成大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物名录，并通过区系研究方法对其区系地理成分进行分析。【结果】大青山国家级自然保护区共有珍稀濒危保护种子植物 53 种，隶属 24 科 38 属，其中，国家二级重点保护野生植物 12 种、内蒙古珍稀濒危保护植物 22 种、内蒙古珍稀林木 29 种。种子植物的生活型以木本植物为主，共 29 种，占大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物总种数的54.7%；草本植物 23 种，占总种数的 43.4%。水分生态型以中生植物为主，共 43 种，占总种数的 81.1%。植物区系以华北分布种和东亚分布种为主。【结论】大青山国家级自然保护区区系地理成分较为丰富，具有明显的温带性质，反映了大青山植物区系的特征。关键词：珍稀濒危保护种子植物；大青山国家级自然保护区；植物组成；区系特征中图分类号：Q948文献标识码：A文章编号：2096-1197渊2023冤园2原园101原园7Species composition and flora characteristics of rare and endangered protected seed plantsin the Daqingshan National Nature ReserveLIU Bo1袁LIU Guanzhi2袁LIU Guohou2袁MU Zongjie3袁BAO Haiming4渊1.Inner Mongolia Natural Resources Protection and Utilization Research Center袁Hohhot010020袁China曰2.College of Grassland袁Resources and Environment袁Inner Mongolia Agricultural University袁Hohhot010010袁China曰3.Institute of Agricultural and AnimalHusbandry Economics and Information袁Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences袁Hohhot010031袁China曰4.Inner Mongolia Academy of Forestry and Grassland Monitoring Planning袁Hohhot010010袁China冤Abstract院揖Objective铱To clarify the species composition and flora characteristics of rare and endangered protected seedplants in the Daqingshan National Nature Reserve袁and provide references for the effective protection and rationaldevelopment and utilization of seed plant resources in the reserve.揖Methods铱Based on field survey data and literature袁a list ofrare and endangered protected seed plants in the Daqingshan National Nature Reserve was formed.And the floristic researchmethod was used to study the flora geographical components.揖Results铱There were 53 species of rare and endangeredprotected seed plants in the Daqingshan National Nature Reserve袁belonging to 24 families and 38 genera.Among them袁there were 12 species of national secondary key protected wild plants袁22 species of Inner Mongolia rare and endangeredprotected plants袁and 29 species of Inner Mongolia rare forest trees.The life form of seed plants was mainly woody plants袁with a total of 29 species袁accounting for 54.7%of the total number of rare and endangered protected seed plants in theDaqingshan National Nature Reserve曰23 species of herbaceous plants袁accounting for 43.4%of the total.The water ecotypewas dominated by mesophyte袁with 43 species袁accounting for 81.1%of the total.The flora was dominated by North China andEast Asian distribution species.揖Conclusion铱The flora of the Daqingshan National Nature Reserve was rich in geographicalelements and had obvious temperate properties袁reflecting the flora characteristics of Daqingshan.Keywords院Rare and endangered protected seed plants曰Daqingshan National Nature Reserve曰Species composition曰Floracharacteristics内蒙古大青山国家级自然保护区地处黄土高原和蒙古高原的交界处，是联系华北、蒙古高原及我国西北干旱植物区的桥梁，地理坐标为 40毅34忆41毅14忆N，109毅47忆112毅17忆E1。大青山地势陡峭，土层较薄，植被发育缓慢，生态环境较脆弱，物种之间以及物种与环境之间的关系非常密切和敏感。据调查，自然保护区内现知种子植物 979 种1，其中包括部分国家重点保护的珍稀濒危植物，以及内蒙古自治区重点保护的珍稀濒危植物。目前，针对大青山国家级自然保护区珍稀濒危种子植物保护的研究尚未见报道。本研究基于野外调查及文献资料，分析了大青山国家级自然保护区分布的珍稀濒危保护种子植物的科属组成、生活型、水分生态型和分布区类型，目的在于掌握自然保护区内珍稀濒危植物资源状况，为有效保护和持续利用大青山自然保护区珍稀濒危植物资源提供参考。1研究区概况和研究方法1.1研究区概况大青山国家级自然保护区东起内蒙古乌兰察布市卓资县上高台林场，西到内蒙古包头市昆都仑沟，南为土默川平原，北至乌兰察布市卓资县后房子村。东西长度约 217 km，南北平均宽度约 18 km，总面积约 4伊105hm2，平均海拔 1 850 m，最高峰九峰山海拔 2 338 m。大青山位于阴山山脉中段，该山脉是一个断层山地，山势西高东低，南北坡面不对称，一般坡度 20毅40毅。温带大陆性气候，四季分明，昼夜温差较大，灾害性气候发生较频繁1。年平均气温 35 益，极端最高气温 40.1 益，极端最低气温-41.1 益，逸10 益有效积温 2 2002 800 益，无霜期 100130 d，年均日照时数 2 994.7 h，年太阳辐射总量 582 272 J/cm2；年降水量 320450 mm，年蒸发量 1 8002 300 mm，湿润度为 0.50.7，降水集中在 79 月，约占全年降水量的 70%以上，46 月降水较少，仅占全年降水量的 12%2。土壤有淋溶灰褐土、粗骨土、灰褐土和草灌灰褐土，分别占该自然保护面积的 33.2%、27.6%、26.1%和 11.6%。该自然保护区南坡植被稀少，北坡森林植被分布较多，在阳坡或半阳坡部位以灌丛和草本植被为主；其阴坡部位以森林-灌丛-草原植被为主；在海拔 1 800 m 以上的山地顶部以草甸植被为主，在海拔 1 900 m 以上可见到少量青海云杉（Picea crassifolia）；在山体上坡位以白桦（Betulaplatyphylla）和山杨（Populus davidiana）组成的天然次生混交林为主；中坡位以油松（Pinus tabuliformis）和华北落叶松（Larix principis-rupprechtii）人工纯林为主；下坡位是灌丛，建群种为虎榛子（Ostryopsisdavidiana）、土庄绣线菊（Spiraea pubescens）等；坡麓地带以草本植被为主3。1.2研究方法本研究基于对大青山国家自然保护区进行的多年野外调查，并根据 2021 年 8 月 7 日经国务院批准调整后的 国家重点保护野生植物名录4以及 内蒙古珍稀濒危保护植物名录5内蒙古珍稀林木6，并参考内蒙古珍稀濒危植物图谱7内蒙古植物志（第一至六卷）8-13和 内蒙古大青山国家级自然保护区综合科考集1内蒙古维管植物分类及其区系地理分布14华北植物区系地理15植物区系地理16以及中国种子植物属的分布区类型17华北植物区系的演变和来源18内蒙古大青山种子植物区系研究19等资料，利用统计学和植物区系地理学的方法，分析研究区珍稀濒危保护种子植物的科属组成、生活型、水分生态型和植物分布区系特点。102北 方 农 业 学 报51 卷2研究结果2.1物种组成对大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物资源调查及相关资料统计分析（表 1）可知，自然保护区内有种子植物 949 种，隶属 87 科 403 属，其中珍稀濒危保护种子植物共 53 种，隶属 24 科38 属，占自然保护区种子植物总数的 5.58%；裸子植物 8 种，被子植物 45 种，其中，双子叶植有 35 种，单子叶植物 10 种。含种数最多的科为蔷薇科，有6 种；其次为松科、毛茛科、豆科、禾本科，均为 5 种；仅含 1 种的科有 14 个。含种数最多的属为披碱草属、李属、榆属、云杉属、杓兰属和黄芪属，分别有3 种；仅含 1 种的属有 31 个。根据 2021 年 8 月 7 日经国务院批准调整后的国家重点保护野生植物名录 统计，大青山国家级自然保护区有国家重点保护野生种子植物 12 种，分别为北京水毛茛（Batrachium pekinense）、蒙古扁桃（Prunus mongolica）、甘草（Glycyrrhiza uralensis）、锁阳（Cynomorium songaricum）、沙 芦 草（Agropyronmongolicum）、阿拉善披碱草（Elymus alashanicus）、紫芒披碱草（E.purpuraristatus）、毛披碱草（E.villifer）、紫 点 杓 兰（Cypripedium guttatum）、大 花 杓 兰（C.macranthum）、山西杓兰（C.shanxiense）和手参（Gymnadenia conopsea），全部为国家二级重点保护野生植物，隶属 6 科 8 属（表 1）。大青山国家级自然保护区有内蒙古珍稀濒危保护植物 22 种，其中，二级珍稀濒危保护植物 11 种，分 别 为 白 杄（Picea meyeri）、脱 皮 榆（Ulmuslamellosa）、芍 药（Paeonia lactiflora）、五 味 子（Schisandra chinensis）、蒙古扁桃、黄芪（Astragalusmembranaceus）、蒙古黄芪（A.membranaceus var.mongholicus）、甘草、党参（Codonopsis pilosula）、穿龙薯蓣（Dioscorea nipponica）、手参。三级珍稀濒危保护植物 11 种，分别为油松（Pinus tabuliformis）、阴山乌头（Aconitum yinschanicum）、兴安升麻（Cimicifugadahurica）、阴山荠（Yinshania acutangula）、柄 扁桃（P.pedunculata）、乌拉特黄芪（A.hoantchy）、阴山棘豆（Oxytropis inschanica）、泡 囊 草（Physochlainaphysaloides）、二型叶沙参（Adenophora biformifolia）、山丹（Lilium pumilum）、大花杓兰。大青山国家级自然保护区有内蒙古珍稀林木29 种，隶属 15 科 21 属，分别为白杄、青海云杉（P.crassifolia）、青杄（P.wilsonii）、油松、华北落叶松、侧柏（Platycladus orientalis）、圆柏（Juniperuschinensis）、杜 松（J.rigida）、脱 皮 榆、裂 叶 榆（U.laciniata）、旱榆（U.glaucescens）、蒙桑（Morusmongolica）、灌木铁线莲（Clematis fruticosa）、五味子、东陵八仙花（Hydrangea bretschneideri）、堇叶山梅 花（Philadelphus tenuifolius）、花 楸 树（Sorbuspohuashanensis）、小叶金露梅（Potentilla parvifolia）、银露梅（P.glabra）、欧李（P.humilis）、蒙古扁桃、柄扁桃、文冠果（Xanthoceras sorbifolium）、柳叶鼠李（Rhamnus erythroxylon）、山葡萄（Vitis amurensis）、蒙椴（Tilia mongolica）、短梗五加（Eleutherococcussessiliflorus）、沙梾（Cornus bretschneideri）、蒙古莸（Caryopteris mongholica）。2.2生活型从种子植物生活型来看（表 2），木本植物有29 种，占大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物总种数的 54.7%，其中，乔木 15 种，占 28.3%；灌木及半灌木 12 种，占 22.6%；木质藤本仅有五味子和山葡萄 2 种，占 3.8%。草本植物 23 种，占大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物总种数的43.4%。其中，多年生草本 21 种，占 41.5%；一、二年生草本仅有阴山荠 1 种；草质藤本也仅有党参 1 种。2.3生态型从种子植物水分生态型来看（表 2），中生植物共43 种，占 81.1%，具有绝对优势，其中，典型中生植物36 种，旱中生植物 7 种；旱生植物有 9 种，占17.0%，其中，典型旱生植物 7 种，中旱生植物 2 种；水生植物只有北京水毛茛 1 种。可以看出，大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物以中生植物为主。2.4种的区系地理成分植物的分布区是指任何植物分类单位的分布区域，即它们分布于一定空间的总和10，是由植物种的发生历史对环境的长期适应，以及许多自然因素对其影响的结果11。因此，各种植物可以根据其地理分2 期103刘博等：大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物组成及区系特征104北 方 农 业 学 报51 卷2 期105刘博等：大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物组成及区系特征表 2大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物生活型-水分生态型组成统计Table 2Statistics of life forms-water ecotype groups of rare and endangered protected seed plantsin the Daqingshan National Nature Reserve乔木Tree灌木及半灌木Shrubs and subshrubs木质藤本Woody vine多年生草本Perennial herb一、二年生草本Annual or biennial herb草质藤本Grass vine多年生寄生草本Perennial parasitic herb小计 Subtotal合计 Total占比/%Proportion木本Xylophyta草本Herbage旱生植物Xerophyte中生植物Mesophyte典型旱生Typicalxerophyte中旱生Mesxerophyte旱中生Paroxysma典型中生Typicalmetaphase917.04381.1水生植物Hydrophyte小计Subtotal合计Total占比/%Proportion项目Item寄生植物Parasiticplant自养植物Autophyte1212154161212954.72224132111112343.4111111.9773625353100111.91005353100布划分出各种分布区类型12。植物群落的现有分布是该群落在发生迁移和分化过程中与环境相适应的最终表现13。种的地理成分是植物区系成分的基础，能更具体地反映一个植物区系的性质及特征14。本研究参照吴征镒17、王荷生18关于属、种的分布型划分原则和方法，并依照 内蒙古植物志（第三版，第一卷）8和赵一之14对内蒙古植物分类及区系生态地理分布的划分方案，将大青山国家级自然保护区拥有的 53 种珍稀濒危保护种子植物进行了分布区类型统计（表 1）。该自然保护区的 53 种珍稀濒危种子植物全部属于温带分布种。由此可见，该区系具有明显的温带性质。在各种温带分布型中，华北分布种 19 种，东亚分布种 15 种，东古北极分布种 4 种，黄土-蒙古高原分布种 3 种，东亚北部分布种、古北极分布种和亚洲中部分布种各 2 种，中亚-亚洲中部分布种、阿拉善分布种、蒙古高原分布种、古地中海分布种、泛北极分布种、祁连山-贺兰山-阴山分布种各 1 种。3讨论与结论据统计，内蒙古珍稀濒危种子植物共 126 种，隶属 52 科 102 属20。大青山国家级自然保护区位于阴山州，共有珍稀濒危保护种子植物 53 种，隶属 24 科38 属，约占内蒙古珍稀濒危种子植物总种数的106北 方 农 业 学 报51 卷1 李全基.内蒙古大青山国家级自然保护区综合科考集M.北京：中国林业出版社，2014.2 代海燕，张秋良，张翠霞，等.内蒙古大青山主要植被类型综合生态效益的评价 J.西北农林科技大学学报（自然科学版），2011，39（5）：98-102.3 田梠，高润宏.内蒙古自然生态概论 M.呼和浩特：内蒙古人民出版社，2018：62-65.4 国家林业和草原局，农业农村部.国家重点保护野生植物名录EB/OL.（2021-09-07）.http：/ 内蒙古珍稀濒危保护植物名录J.内蒙古林业，1989（8）：11-12.6 内蒙古自治区林业厅.内蒙古珍稀林木 R.呼和浩特：内蒙古自治区人民政，2010.7 赵一之.内蒙古珍稀濒危植物图谱 M.北京：中国农业科技出版社，1992.8 赵一之，赵利清，曹瑞.内蒙古植物志：第一卷 M.3 版.呼和浩特：内蒙古人民出版社，2019.9 赵一之，赵利清，曹瑞.内蒙古植物志：第二卷 M.3 版.呼和浩特：内蒙古人民出版社，2019.10赵一之，赵利清，曹瑞.内蒙古植物志：第三卷 M.3 版.呼和浩特：内蒙古人民出版社，2019.11赵一之，赵利清，曹瑞.内蒙古植物志：第四卷 M.3 版.呼和浩特：内蒙古人民出版社，2019.12赵一之，赵利清，曹瑞.内蒙古植物志：第五卷 M.3 版.呼和浩特：内蒙古人民出版社，2019.13赵一之，赵利清，曹瑞.内蒙古植物志：第六卷 M.3 版.呼和浩特：内蒙古人民出版社，2019.14赵一之.内蒙古维管植物分类及其区系生态地理分布M.呼和浩特：内蒙古大学出版社，2012.15王荷生.华北植物区系地理 M.北京：科学出版社，1997.16王荷生.植物区系地理 M.北京：科学出版社，1992.17吴征镒.中国种子植物属的分布区类型 J.云南植物研究，1991，5（增刊）：1-139.18王荷生.华北植物区系的演变和来源J.地理学报，1999，54（3）：213-223.19王铁娟，赵一之，王娜娜，等.内蒙古大青山种子植物区系研究 J.干旱区资源与环境，2008，22（1）：174-178.20刘哲荣，刘果厚，高润宏.内蒙古珍稀濒危植物及其区系研究 J.西北植物学报，2018，38（9）：1740-1752.（责任编辑刘誉）参考文献：42.1%。这说明大青山国家级自然保护区是内蒙古珍稀濒危保护植物最为丰富的区域之一。同时，该自然保护区还分布有国家重点保护野生低等植物 2种，分别是国家一级保护藻类植物发菜（Nostocflagelliforme），国 家 二 级 保 护 真 菌 蒙 古 白 丽 蘑（Leucocalocybe mongolica）。按科所含物种数统计，含种数最多的科为蔷薇科（6 种），这与内蒙古珍稀濒危植物科属组成有所不同20，含种数最多的属有一定的相似性，均有黄芪属（3 种），体现了该自然保护区珍稀濒危保护植物的特殊性。内蒙古珍稀濒危种子植物生活型以草本植物为主，约占总种数的 57.48%，而大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物生活型以木本植物占优势，共 29 种，占该自然保护区珍稀濒危保护种子植物总种数的 52.7%，草本植物共 26 种，占47.3%。这说明大青山国家级自然保护区山地森林和灌丛植被具有重要保护价值，生长着该自然保护区大量的珍稀濒危保护木本植物。大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物水分生态型以中生植物为主，共有中生植物 43 种，占 81.1%，具有绝对优势，其次为旱生植物。这与大青山种子植物水分生态类型一致，刘哲荣等20对内蒙古珍稀濒危植物的水分生态型的研究也得出相似的结果。大青山国家级自然保护区具有明显的温带性质，以华北分布种和东亚分布种为主。与大青山种子植物区系特征比较，东亚成分既是大青山种子植物区系的组成部分，又是大青山珍稀濒危保护植物的重要组成，都反映出大青山与东亚植物区系的密切联系19。同时，二者均包含中亚-亚洲中部分布种、阿拉善分布种、蒙古高原分布种、古地中海分布种、祁连山-贺兰山-阴山分布种，说明区系地理成分较为丰富，表明大青山与周边地区的广泛联系。同时，说明大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物区系特征反映了该自然保护区种子植物的区系特征。该区分布的国家二级重点保护野生植物紫芒披碱草和毛披碱草是阴山特有种1。2 期107刘博等：大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物组成及区系特征