全 文 :植 物 研 究
BULLETIN OF BOTAN ICAL RESEARCH
第 17卷 第 4期 1997年 10月
Vol. 17 No. 4 Oct. , 1997
新疆种子植物科的区系地理成分分析
潘晓玲
(新疆大学干旱生态环境研究所 ,乌鲁木齐 830046)
摘 要 对新疆种子植物区系科的组成和地理成分进行了分析。 结果表明 ,新疆种
子植物区系地理成分多样 ,而以温带成分为主 ,共有 55科 ,包括热带至温带、亚热带
至温带、温带、温带至寒带的科 ,占总科数的 47. 8% ,若除去世界广布科 ,则所占比
例更高 ,达 73. 3% ,纯粹的热带成分、热带至亚热带成分较少 ,这反映出新疆种子植
物的分布与本地区所处的气候带相适应。该区种子植物的表征科和优势科分属于各
类成分 ,但大部分为世界广布成分。 本研究表明 ,在科级水平上 ,该区系是安加拉区
系的一部分。
关键词 种子植物 ;科 ;植物区系 ;地理成分
FLORISTIC ANALYSIS OF SEED PLANT FAMILIES IN XINJIANG
Pan Xiao- ling
( Institute of Dese rt Ecolog y and Envir onment, Xinjiang Univ ersity, U rumqi, 830046)
Abstract An analysis of the seed plant families in Xinjiang shows tha t the f lora
had a diverse geog raphical elements, wi th an overwhelming number of temperate
elements ( 55 families) accounting fo r 47. 8% , including t ropical- to- tempera te,
subtropical- to - tempera te, temperate, temperate- to f rigid. The element ac-
counts for 73. 3% except cosmopolitan fami lies, pure t ropical and tropical- to
subtropical families are lack in the f lora. This phenomenon is the result o f the
broad la ti tudes and div ersified habi tats in Xinjiang. It i s show n tha t the dominant
famlillies and typical fami les are o f va rious geog raphical elements, whereas most
o f them are co smopo li tan. This indicates tha t, in family lev el , the seed f lora o f
Xinjiang is an integ ral part of the Angala Flo ra.
Key words: Seed plant , Families; Geog raphica elements; Flo ra
新疆大学科研基金重点资助项目。
1996年 12月收稿。
科是植物分类学中的一个自然类群 ,也是分类学中的一个中等分类阶元。对新疆这样一
个广大区域的植物区系进行科的分析已被证明是揭示该区系性质和特征的重要途径〔 1〕 ,根
据作者调查和统计 (按 Hutchinson系统 )结果 ,新疆植物区系共含野生维管植物 131科 , 755
属 , 3552种 ,其中蕨类植物 16科 , 22属 , 55种 ;裸子植物 3科 7属 , 24种 ;被子植物 112科 ,
726属 , 3473种。 与我国其他省区相比 ,新疆植物区系种类是贫乏的 ,但就干旱区而言 ,它还
是相当丰富的〔2〕。 如面积几乎与新疆相等的蒙古人民共和国仅有 1900种〔3〕 ;西邻的哈萨克
斯坦植物种数虽高达 5500种〔4〕 ,但它的面积为 275万平方公里 ,比新疆大了 1. 7倍。本文专
门对新疆种子植物的科进行区系分析。
1. 区系的优势科和表征科
优势科 ( dominant families)和表征科 ( typica l families)的数量及种类对一个地区的植物
区系起着至关重要的作用。植物区系的优势科是指种类众多 ,并且是在植被或植物群落中起
建群作用的科 ,因此 ,确定一个区系的优势科必须满足一恰当的数量标准。表征科则是表征
一个植物区系的代表性科 ,要确定一个区系的表征科 ,不仅要有数量上的优势 ,而且还必须
将某科在该区系分布的种数与该科在全世界分布的种数作对比 ,其比值愈高 ,说明该科在所
研究的植物区系中代表性愈强 ,但这个比例定为多少合适 ,则要根据所研究区系的具体情况
来确定。有时优势科与表征科并不重叠 ,即优势科并不一定就是表征科。
根据各科所含种数的多少 ,可以把新疆种子植物 115科分成如表 1所示的几个等级。
表 1 新疆种子植物科的分组
Table 1 Division of families in Xinjiang seed flora
级 别 单种科 小科 ( 2— 10种 ) 中等科
( 11— 39种 )
较大科
( 40— 100种 )
大科
( 100种以上 )
科 数量比例
27
23. 5%
49
42. 6%
21
18. 3%
6
5. 2%
12
10. 4%
所
含
属
数量
比例
27
3. 7%
85
11. 6%
83
11. 3%
64
8. 7%
474
64. 6%
所
含
种
数量
比例
27
0. 8%
205
5. 9%
404
11. 6%
349
10. 0%
2512
71. 8%
由上表可见 ,在新疆种子植物区系中 ,单种科、小科及中等科占相当大的比例 ,三者合计
占本植物区系总科数的 84. 4% ,但却只占属数的 26. 6% ,种数的 18. 2% ;而 40种以上的较
大科和大科虽然只有 18个 ,仅占总科数的 15. 7% ,但其属数却占了 73. 4% ,种数所占比例
更高 ,达 81. 8% 。这表明新疆植物区系的种类趋向于集中在少数的大科和较大科中 ,区系的
优势现象十分显著。显然 ,这 18个科就是新疆种子植物区系的优势科 ,按含种数的多少顺序
排列 ,它们是:菊科、豆科、禾本科、十字花科、藜科、石竹科、蔷薇科、毛茛科、唇形科、莎草科、
伞形科、百合科、玄参科、蓼科、杨柳科、紫草科、报春花科和龙胆科。
398 植 物 研 究 17卷
表 2 新疆种子植物区系中的大科*及其在世界区系对应科中的比例
Table 2 The big families* and its proportion corresponding family global flora
科 名 新疆区系种数 世界区系种数 新疆区系种数占世界区系种数比例 (% )
* Eph ed raceae 12 40 30. 00
* Saliaceae 59 540 10. 92
* Betulaceae 11 140 7. 86
* Polyg onaceae 70 800 8. 75
* Ch enopodiaceae 175 1, 400 12. 50
* Caryoph yl laceae 153 1, 750 8. 74
* Ranunculaceae 144 1, 900 7. 58
* Cuscutaceae 10 170 5. 88
Cruciferae 178 3, 200 5, 56
Cras sulaceae 25 1, 600 1. 56
Saxi f ragaceae 27 500 5. 40
Rosaceae 153 3, 300 4. 64
Leguminosae 381 17, 600 2. 16
Geraniaceae 20 780 2. 56
* Zygophyl laceae 24 240 10. 00
Euphorbiaceae 29 8000 0. 36
Malvaceae 12 1, 000 1. 20
* Tamaricaeae 25 120 20. 83
Violaceae 17 900 1. 89
Umbellif erae 106 2, 800 3. 79
Primulaceae 44 800 5. 50
* Plumbaginaceae 29 350 8. 29
Gentianaceae 41 900 4. 56
Conv olv ulaceae 16 1, 800 0. 09
Boraginaceae 54 2, 000 2. 70
Labiatae 135 3, 500 3. 86
Solanaceae 18 2, 000 0. 90
Scroph ylariaceae 81 3, 000 2. 70
* O robanch aceae 23 180 12. 78
Rubiaceae 16 6, 000 0. 03
Cap rifoliaceae 17 450 3. 78
Compositae 497 30, 000 1. 66
* Potamogetonaceae 12 100 12. 00
Gramineae 351 10, 000 3. 51
Cyperaceae 110 4, 000 2. 75
Juncaceae 21 400 5. 25
Li liaceae 101 2, 000 5. 05
Orchidaceae 16 2, 000 0. 80
Onagraceae 10 600 1. 67
Plan taginaceae 15 270 5. 56
Iridaceae 18 800 2. 25
平均值 5. 80
* 大科指不少于 10属以上的科 The big fami lies h ere mean th e family w hich con tains not les s th an 10 gen era
以上各科所含种数较多 ,它们占有新疆种子植物区系中百分之八十以上的种 ,但它们并
非都是表征科。因为有些科虽然在本区系中所含种数很多 ,但对比世界植物区系它所占的比
例并不高。例如菊科在新疆植物区系中所含种数最高 ,达 497种 ,但因该科是一个全球性广
布的大科 ,其种数在全球的分布多达 3万余种 ,所以新疆植物区系中的 497种在世界区系中
3994期 潘晓玲: 新疆种子植物科的区系地理成分分析
所占的比例就微乎其微了。 故菊科虽是新疆植物区系中的最大科 ,也是优势科 ,却不是表征
科。同样情况的还有豆科、禾本科、伞形科、莎草科、十字花科、玄参科、百合科、紫草科、蔷薇
科、报春花科及唇形科、龙胆科等大科和较大科 ,虽然它们各科所含种数都在 40种甚至 100
种以上 ,都是新疆植物区系中的优势科 ,但都不是表征科。与此相反的是:麻黄科、桦木科、兔
丝子科、蒺藜科、柽柳科、蓝雪科、列当科 ,它们各科所含的种数均在 30种以内 ,算不上是区
系的优势科 ,而它们在世界植物区系所占的比例却都很高。 尤其象麻黄科 ,虽只包含了 12
种 ,却在世界植物区系占比例高达 30. 0% 。这些科都是新疆植物区系的表征科。新疆种子植
物区系中各含 10种以上的科所占世界植物区系〔5〕的比例如表 2。
由表中可见 ,新疆种子植物区系含 10种以上科与世界植物区系相比较 ,其百分比值从
0. 03到 30. 00不等 ,其平均值为 5. 80。因此 ,可以确定百分比值大于 5. 80的科为新疆种子
植物区系的表征科 ,共有 13个 ,按百分比值大小排序 ,它们是: 麻黄科、柽柳科、列当科、藜
科、眼子菜科、杨柳科、蒺藜科、蓼科、石竹科、蓝雪科、桦木科、毛茛科、兔丝子科。另有几科的
百分比值也较高 ,均在 5. 00以上 ,它们是: 虎耳草科、十字花科、报春花科、灯芯草科、百合科
及车前科 ,这些科虽不是新疆植物区系的表征科 ,但它们在区系中都具有一定的代表性。
2. 科的地理分布
科的分布具有一定的地带性规律 ,对新疆植物区系中的 115个种子植物科的地理分布
进行分析 ,可以使我们了解区系的总体性质。
根据 Good的划分方法 ,并参照吴征镒、Willis〔 6, 7, 8〕的资料 ,把新疆种子植物区系科的地
理分布类型划分如下 (* 为优势科、△为表征科 ):
( 1)世界分布
菊科* 、禾本科* 、莎草科* 、兰科* 、唇形科* 、豆科* 、百合科* 、龙胆科* 、十字花科* 、玄参
科* 、石竹科* △、列当科△、藜科* △、伞形科* 、毛茛科* 、蔷薇科* 、凤仙花科、蓼科* △、桔梗科、
灯芯草科、柳叶菜科、车前科、泽泻科、浮萍科、狸藻科、大戟科、杜鹃花科、报春花科、眼子菜
科△、亚麻科、鼠李科、松科、柏科、马齿苋科、金鱼藻科、杉叶藻科、小二仙草科、水鳖科、茨藻
科、兔丝子科△。
( 2)泛热带分布
天南星科、白花菜科、藤黄科、苋科、萝摩科、漆树科。
( 3)热带至温带分布
卫矛科、荨麻科 ,葡萄科、芸香科、旋花科、景天科、瑞香科、堇菜科、远志科、蒺藜科△、茄
科、鸢尾科、睡莲科、蓝雪科△、睡菜科、紫草科、香蒲科、木樨科、麻黄科△、瓣鳞花科、锁阳科、
川续断科、花蔺科、檀香科、沟繁缕科、裸果木科、酢浆草科。
( 4)热带亚热带分布
椴树科、牛龙牛儿苗科、千屈菜科、水马齿科、菱科、苦木科、夹竹桃科、锦葵科、茜草科、榆
科、桑科、马鞭草科、胡桃科、山毛榉科。
( 5)亚热带至温带分布
紫堇科、杨柳科* △、柽柳科△、小檗科、荚艹迷科、悬铃木科、大麻科。
( 6)温带分布
忍冬科、槭树科、虎耳草科、败酱科、胡颓子科、罂粟科、鹿蹄草科、水晶兰科、石蒜科、半
400 植 物 研 究 17卷
日花科、花忍科、五福花科、二唇花科、黑三棱科、桦木科△、牡丹科、角茴香科。
( 7)温带至寒带分布
水麦冬科、岩高兰科、芝菜科、星叶草科。
以上各种成分的类型及所占比例如表 3。
表 3 新疆种子植物科的地理成分统计
Table 3 Geographical component of families in Xinjiang seed flora
类 型 世界 泛热带 热带至温带 热带亚热带 亚热带至温带 温 带 温带至寒带
数量 40 6 27 14 7 17 4
比例% 34. 8 5. 2 23. 5 12. 2 6. 1 14. 8 3. 5
3. 讨论和结论
通过对新疆植物区系科的地理成分分析 ,可以看出 ,在科级水平上 ,新疆植物区系以温
带成分为主 ,共有 55科 ,包括热带至温带、亚热带至温带、温带、温带至寒带的科 ,占总科的
47. 8% ,若除去世界广布科 ,则所占比例更高 ,达 73. 3% ,纯粹的热带成分、热带亚热带成分
是较少的 ,这反映出新疆种子植物的分布与本地区所处的气候带相宜。少数的热带成分多分
布于天山以南的地区 ,它们多为早第三纪新疆处于炎热气候时期遗留下来的成分 ,如天南星
科、白花菜科、藤黄科、马鞭草科、山毛榉科及漆树科等等。
新疆植物区系中的优势科几乎全为世界广布科 ,这反映出新疆气候方面的严酷性 ,干旱
的荒漠气候使温带的许多成分虽在本区多有分布但却难以形成优势 ,唯有广布性的大科能
以其庞大的种系和适应能力在新疆这一生境恶劣的地域取得优势 ,尽管它们在世界植物区
系中所占比例仍有所偏低 ,但就它们包含的种数而言 ,与我国植物区系组成十分丰富的地区
相比 ,却是很高的。如菊科新疆有 92属 497种 ,广东〔9〕才有 83属 208种 ,广西〔10〕仅 68属 197
种 ;豆科新疆有 31属 381种 ,广西〔10〕才有 73属 293种 ,广东〔 9〕仅 59属 218种。新疆的这些
大科虽然还不足以成为区系的表征科 ,但它们的显著优势说明世界大科的一些属在新疆这
一特殊的气候环境下发育得很好 ,从菊科和豆科二者属种比值与广东区系、广西区系中的相
比明显偏低则可以证实此点。本区系的表征科除有部分世界广布科外 ,还有相当数量的温带
成分 ,这表明 ,温带分布的一些科 ,尽管它们所含种数相对那些优势科而言不很多 ,但它们在
世界植物区系中占的比例却很高 ,在新疆植物区系起着十分重要的表征作用 ,这点再次反映
出植物分布与地区气候条件的一致性。
值得注意的是 ,在新疆植物区系中有许多科虽然就其优势度以及在世界区系中所占的
比例来看是很平凡的 ,但从它们对新疆植物区系和植被方面的贡献和作用来看却是非凡的。
例如松科和柏科的属、种都不多 ,但为中山和亚高山的针叶林和灌丛的建群种和优势种。西
伯利亚落叶松 (Larix sibirica )、西伯利亚云杉 ( Picea obovata)、雪岭云杉 ( P . schrenkiana )、
叉子圆柏 (Sabina sem iglobosa )等就是代表。麻黄科虽为新疆植物区系的表征科 ,但只有 1属
12种 ,其主要分布在荒漠和草原 ,其中的膜果麻黄 ( Ephedra przewalsk ii )和二穗麻黄 ( E.
distachya)为荒漠植被中的建群种或优势种。蒺藜科也是新疆植物区系的表征科 ,只有 5属
22种 ,但在植被中却很重要 ,白刺属 (N itraria 5种 )和霸王属 ( Zygophyllum 13种 )的许多种
4014期 潘晓玲: 新疆种子植物科的区系地理成分分析
是某些荒漠群落类型的重要组成者 ;有些种如泡泡刺 ( Nitraria sphaerocarpa )、木霸王 ( Zy-
gophyllum xanthoxylon )甚至是群落的建造者。 再如胡颓子科只有胡颓子属 ( Elaeagnus )和
沙棘属 ( Hippophae)两属 ,种类很少 ,但它们却是河谷植被的重要成员 ,特别是胡颓子属在
杜加依林中形成优势以至建群层片。 就连只有 1属 2种的水麦冬科也为盐生草甸的建群植
物。
另一方面 ,区系中占绝对优势的泛温带成分是安加拉区系的重要部分 ,从地史和地理上
看 ,新疆的准噶尔南缘以北的广大地区其本身就属于安加拉古陆的一部分〔11〕。 因而在科级
水平上 ,新疆植物区系是在安加拉植物区系上发生和孕育起来的。
参 考 文 献
1. 潘晓玲 . 新疆植物区系研究 . 中山大学博士论文 ,广州 . 1995
2. 潘晓玲、左家哺 . 中国西北地区种子植物区系相似性的定量研究 . 西北植物学报 , 1997, 17( 1): 94— 102
3. ЮнатовА. А. , (李继侗译 ) ,蒙古人民共和国植被的基本特点 . 北京:科学出版社 , 1950
4. ФлораКазахстанаⅠ - Ⅸ , ИздАНКаэахскоиССР. 1956- 1969
5. 侯宽昭 (吴德邻等修订 ) . 中国种子植物科属词典 . 北京:科学出版社 , 1982
6. Good R. . Th e geography of the f low ering plants. 4 th ed. Longmans , London. 1974
7. 吴征镒、王荷生 . 中国自然地理—植物地理 . 北京:科学出版社 , 1988
8. W illi s J. C. A dictionary of th e f low ering plan ts and ferns. 8 th ed. Cambridg e Univ Press , 1973, 1- 1245
9. 廖文波 . 广东亚热带植物区系研究 . 中山大学博士论文 ,广州 . 1992
10. 苏志尧 . 广西植物区系研究 . 中山大学博士论文 ,广州 . 1994
11. 潘晓玲、张宏达 . 准噶尔盆地植被特点及区系形成探讨 . 中山大学学报论丛 , 1996, 2: 93— 97
402 植 物 研 究 17卷