全 文 ：书西北植物学报!
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文章编号$
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收稿日期$
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&修改稿收到日期$
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基金项目$阿尔泰山两河源生物多样性现状科学考察
!!
作者简介$曹秋梅"
#*1*)
#!女!硕士!主要从事植物生态学研究
2+34.5
$
647#!%"!"#$*
!
#(%,673
!!"
通信作者$尹林克!研究员!主要从事荒漠植物保护生态学研究
2+34.5
$
8
.059
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3/,:
-
;,46,60
阿尔泰山南坡种子植物区系特点分析
曹秋梅#!尹林克!"!陈艳锋!!%!杨美琳!!%!杨更强!!%
"
#
新疆农业大学!乌鲁木齐
1%""$!
&
!
中国科学院新疆生态与地理研究所!乌鲁木齐
1%""##
&
%
中国科学院大学!北京
#"""*
#
摘
!
要$阿尔泰山脉地处亚洲中部!斜跨中国(俄罗斯(蒙古(哈萨克斯坦四国国境!生态环境良好!植物资源丰富
本文在查阅文献资料的基础上!结合野外实地调查!比较了中国新疆(俄罗斯(蒙古及哈萨克斯坦阿尔泰山野生种
子植物的种类(组成及其分布区类型的差异!分析了四地阿尔泰山野生种子植物的相似性与差异性结果显示$
"
#
#四地阿尔泰山野生种子植物资源丰富!按丰富度大小依次为$俄罗斯阿尔泰山
#
蒙古阿尔泰山
#
中国新疆阿尔
泰山
#
哈萨克斯坦阿尔泰山"
!
#含
#
种和
!
"
#"
种的科和属在四地阿尔泰山的科和属种都具有绝对优势
"
%
#四地阿尔泰山种子植物科的分布区类型均以世界分布型和北温带分布型为主&在属级水平上!以北温带分布
型(旧世界温带分布型(世界分布型和地中海(西亚至中亚分布型为主"

#四地阿尔泰山种子植物科和属的相似
性系数都超过了
$"<
!说明四地阿尔泰山的亲缘关系密切研究表明!四地阿尔泰山种子植物区系存在一定的差
异!中国新疆阿尔泰山对整个阿尔泰山的各个植物区系的接触(混合和特化起桥梁作用
关键词$阿尔泰山&植物区系&分布区类型&相似性分析
中图分类号$
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文献标志码$
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植物区系是指某一地区或分类单元所有植物的
总和它是植物界在一定历史自然环境中长期发展
演化而成的结果!也是自然地理环境变迁的重要鉴
证和依据)#*不同地区由于自然地理环境的异质
性!植物区系也有明显区别)!+1*山区由于地质地貌
复杂多变!海拔高度变化大而引起气候分异!从而导
致各山系的植物区系差异较大)*+#!*对不同地区植
物区系的相似性和差异性进行研究!不仅可以深入
认识区域古地理环境演变和现代地理环境特征!并
且能够揭示物种的古老性(复杂性(独特性和多样
性)#%+#(*
阿尔泰山横亘亚洲中部!斜跨俄罗斯(哈萨克斯
坦(中国和蒙古四国呈西北+东南走向!长约
!"""93
!南北宽
!$"
"
%$"93
!平均海拔
#$""
"
%"""3
阿尔泰山是西西伯利亚生物地理区的主
要山脉!是亚洲北部和中亚部分地区最重要的动植
物起源地(生物多样性中心和生态系统的起源中
心)#&*中国新疆阿尔泰山处于阿尔泰山南坡!是西
伯利亚(泛北极(欧亚(北极
)
高山和蒙古等多种生
物区系成分的唯一交汇区特殊的植被类型与植物
地理区系组成和完整的植被垂直带!具有重要的科
研价值和保护价值不少学者对阿尔泰山不同片区
的植物区系进行了深入的研究)#1+!#*!然而对阿尔泰
山不同片区植物区系之间的关系尚无较系统的研
究笔者对中国新疆阿尔泰山(蒙古阿尔泰山(俄罗
斯阿尔泰山以及哈萨克斯坦阿尔泰山植物区系的组
成及其地理成分等进行了系统比较!分析了四地阿
尔泰山植物相似性!以期为中国新疆阿尔泰山生物
多样性的全球价值的评估提供理论依据
#
!
研究区概况和研究方法
9,9
!
研究区概况
本文所研究的中国新疆阿尔泰山"
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"
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!
1(_
"
*_2
#处于阿尔泰山的中段南坡!西起中国与
哈萨克斯坦边境!东部延伸至新疆木垒县与蒙古接
壤!北部连俄罗斯!南抵北塔山全长约
&$"93
!平
均宽度
("
"
#"93
!东部余脉宽约
!"93
中国新
疆阿尔泰山自西北向东南斜跨了
1
县
#
市$吉木乃
县(哈巴河县(布尔津县(阿勒泰市(福海县(富蕴县(
青河县(奇台县(木垒县受北冰洋(大西洋冷湿气
候和西伯利亚
)
蒙古高压干燥反气旋的双重影响!
中国新疆阿尔泰山具有明显的大陆性气候特征!年
平均气温为
)",!`
!极端最高和极端最低气温分
别为
%%,%`
和
)$#,$`
!最热
&
月和最冷
#
月月
平均气温分别为
#$,*`
和
)#(,"`
中国新疆阿
尔泰山是新疆的多雨中心!降水量随海拔升高而增
加!同时随山体的走势降水从北向南!从西向东逐渐
减少!并且垂直地带性分布特征明显!低山带为
!""
"
%""33
!中山带
%""
"
(""33
!高山带
(""
"
#"""33
中国新疆阿尔泰山土壤类型(性状及土
壤的垂直带结构等方面在中国新疆山地土壤中均具
有代表性!土壤垂直带谱结构最为完整海拔从低
到高依次分布有山麓平原棕钙土
)
山地棕钙土
)
山
地栗钙土
)
草甸沼泽土
)
山地黑钙土
)
山地棕色针
叶林土
)
亚高山草甸土
)
高山草甸土
)
山地冰沼土
和高山原始土壤本区自然条件复杂!水热条件差
异大!加之复杂的地形地貌特征!为多种野生植物的
生存和繁殖创造了良好的条件
9,:
!
研究方法
9,:,9
数据来源
!
数据来源主要包括两个方面!一
是根据
!"#!
"
!"#
年在中国新疆阿尔泰山进行植
物资源和植被调查资料!二是对前人文献资料的收
集文献资料包括$"
#
#新疆植物志(苏联植物志(蒙
古植物志(哈萨克斯坦植物志&"
!
#四地的科学考察
和相关学术期刊(论文中对中国新疆(俄罗斯(蒙古(
哈萨克斯坦阿尔泰山植物群落描述和样方调查资
料)!!+%#*
9,:,:
植物名录的建立
!
将野外调查和相关文献资
料相结合!并根据植物拉丁名(中文名以及采集标本
信息等相关数据!核实物种接受名及异名!去掉同种
异名的名称!建立中国新疆(俄罗斯(蒙古(哈萨克斯
坦阿尔泰山植物名录
9,:,;
!
分布区类型划分
!
科的分布区类型根据吴
征镒的,中国被子植物科属综述-(,世界种子植物科
的分布区类型系统-及其修订确定
属的分布区类型根据王荷生的,植物区系地
理-(,中国种子植物区系地理-!,中国种子植物属的
分布区类型-等文献确定)%!+%*
9,:,<
!
相似性系数计算
!
四地植物区系的相似程
度依据
?\B6R407X/9.#*#%
年提出的公式计算
U6a
)
!!
%"
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#*
c#""<
!式中的
!
为两地共有科(共
有属或共有种的数量!
"
为甲地植物科"属(种#的数
目!
#
为乙地植物科"属(种#的数目
!
!
结果与分析
:,9
!
植物种类组成分析
:,9,9
!
四地阿尔泰山植物区系的物种丰富度比较
!
由图
#
可知!中国新疆阿尔泰山有维管束植物
#(#
&
期 曹秋梅!等$阿尔泰山南坡种子植物区系特点分析
图
#
!
四地阿尔泰山维管束植物的组成
#
,
俄罗斯&
$
,
中国新疆&
%
,
蒙古&
&
,
哈萨克斯坦
Z.
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科(
$%"
属(
#*
种&俄罗斯阿尔泰山共有维管
束植物
##$
科(
$$&
属(
#**"
种&蒙古阿尔泰山共有
维管束植物
1&
科(
!&
属(
#$%"
种&哈萨克斯坦阿
尔泰山共有维管束植物
&*
科(
%!
属(
1"$
种由此
可以看出四地的野生植物资源丰富!按丰富度降序
排序依次为俄罗斯(蒙古(中国新疆(哈萨克斯坦阿
尔泰山中国新疆(俄罗斯(蒙古(哈萨克斯坦四地
阿尔泰山的蕨类植物均较少!分别占四地维管束植
物总数的
!,"1<
(
!,&#<
(
",&!<
(
%,!!<
&四地的裸
子植物均较匮乏!分别占四地维管束植物总数的
",##<
(
",&$<
(
",&1<
(
#,%&<
四地的被子植物
均占当地维管束植物总数的
*"<
以上!被子植物在
四地均占有绝对的优势
:,9,:
!
四地种子植物科的组成分析
!
从科级大小
统计结果"表
#
#来看!含
!
"
#"
种的科在中国新疆(
俄罗斯(蒙古(哈萨克斯坦阿尔泰山野生种子植物中
最多!分别为
1
(
*
(
%1
(
"
!占四地种子植物总科数
的
$",$<
(
*,"<
(
(,*<
(
$,1<
&含
#
种的科位
居第二!分别为
!#
(
!"
(
!"
(
#$
!占总科数的
!!,#<
(
!","<
(
!,&<
(
!",(<
含
##
"
!"
种的科数在中
国新疆阿尔泰山位居第三!而在俄罗斯和哈萨克斯
坦阿尔泰山位居第四!在蒙古阿尔泰山却最少!仅占
总科数的
,*<
含
!#
"
$"
种的科!在中国新疆(
俄罗斯阿尔泰山中最少!仅占总科数的
$,%<
和
(,"<
&而在蒙古和哈萨克斯坦阿尔泰山明显增多!
占总科数的
#!,<
和
#%,&<
含
$"
种以上的大科
在四地阿尔泰山科的组成中均占有一定比例由此
可以看出四地植物区系均以含
!
"
#"
种的科占优
势!而在四地种子植物科中各类别的数量和其百分
率均有一定差异
四地阿尔泰山野生种子植物的优势科组成具有
一定的相似性"表
!
#其中菊科"
>/OBN46B4B
#(禾本
科"
JN43.0B4B
#(豆科"
Z4;46B4
#等
#"
个科为四地共
有优势科优势科所包含的属(种数分别占四地总
属(种数的
(!,&<
(
(%,%<
(
&",%<
(
$1,"<
和
$#,<
(
1,%<
(
&,#<
(
1,%<
表明四地野生种
子植物区系的种类均仅集中在少数较大的科中!区
系的优势现象均十分明显与中国新疆阿尔泰山相
比!玄参科在其俄罗斯和蒙古阿尔泰山植物区系中
的作用减弱!而伞形科和百合科(杨柳科(龙胆科在
俄罗斯(蒙古和哈萨克斯坦植物区系中的作用却增
强充分显示出了四地野生种子植物优势科的组成
存在差异各优势科所含的属数(种数在四地野生
种子植物区系中也显示出了差异性!四地阿尔泰山
各优势科所包含的属数和种数按俄罗斯(中国新疆(
蒙古(哈萨克斯坦阿尔泰山的顺序依次递减!更进一
步表明了

个区域野生种子植物区系的差异性
:,9,;
!
四地种子植物属的组成分析
!
表
%
显示!在
!(#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
%$
卷
属级水平上!含
#
种的属在中国新疆(蒙古(哈萨克
斯坦阿尔泰山野生植物属中占绝对优势!分别占总
属数的
$!,"<
(
1,$<
和
$",%<
&而俄罗斯阿尔泰
山以含
!
"
#"
种的属占绝对优势!占总属数
*,%<

在四地阿尔泰山种子植物属中与
#"
种以下的属相
比而言!含
##
"
!"
种的属次之&含
!#
"
$"
种的属相
对不发达!含
$"
种以上的属仅偶见于俄罗斯和蒙古
阿尔泰山这表明四地阿尔泰山种子植物属的分化
较大!含
#"
种及
#"
种以下的中小属非常丰富&含
##
"
!"
属和含
!"
种以上的大属较少!却十分发达!
占有较多的种
:,:
!
地理成分分析
:,:,9
!
四地植物科的分布区类型分析
!
从表

可
以看出!中国新疆(俄罗斯(蒙古(哈萨克斯坦阿尔泰
山野生种子植物科的地理分布可分别划分为
(
(
(
(
(
(
$
个分布区类型和
&
((
$
(

个变型&其中世界分
布的科在中国新疆(俄罗斯(蒙古(哈萨克斯坦阿尔
泰山"
$%
科(
$&
科(
&
科(

科#最多!其次是北温带
分 布 型 "
!!
科(
!
科(
!"
科(
#1
科!
$!,<
(
$$,1,"<
(
$1,*<
(
!,"<
#和泛热带分布型"
#!
科(
#%
科(
*
科(
1
科!
1,(<
(
%",!<
(
!(,$<
(
!&,(<
#!
旧世界热带分布(东亚和北美间断分布(旧世界温带
分布和地中海(西亚至中亚分布的科在四地阿尔泰
山也有一定比例综上可知!从科的分布类型来看!
新疆阿尔泰山的最丰富!其次是俄罗斯和蒙古阿尔
泰山!哈萨克斯坦阿尔泰山的最少四地阿尔泰山
野生种子植物区系中世界分布型占有主要地位!充
分体现了四地植物区系是泛北极植物区系的组成部
分!具有相似的区系形成和演变过程其次北温带
分布型的科也占有一定较大的比例!说明四地阿尔
泰山植物区系均属于温带性质
:,:,:
!
四地植物属的分布区类型分析
!
表
$
显示!
在属级水平上!中国新疆(俄罗斯(蒙古(哈萨克斯坦
阿尔泰山野生种子植物分别可划分为
#!
(
#!
(
#"
(
*
个分布区类型和
#*
(
#*
(
#1
(
#&
个变型由此看出中
国新疆(俄罗斯阿尔泰山的种子植物属的分布类型
最丰富
中国新疆(俄罗斯(蒙古(哈萨克斯坦四地阿尔
泰山野生植物属区系成分以北温带分布型为主"
!"$
属!
$,$<
&
!!(
属!
1,(<
&
#(1
属!
$,<
&
#$
属!
$$,(<
#北温带分布型属在哈萨克斯坦阿尔泰山
种子植物区系中的比重高于中国新疆(俄罗斯(蒙古
的其次旧世界温带分布型属在四地阿尔泰山也占
有很大比例"新疆
#"%
属!
!!,1<
&俄罗斯
#"&
属!
!%,"<
&蒙古
&*
属!
!#,%<
&哈萨克斯坦
((
属!
!$,!<
#世界分布型在四地阿尔泰山属的分布区
类型中也占有一定地位"新疆
((
属&俄罗斯
(*
属&
蒙古
$#
属&哈萨克斯坦
$#
属#地中海(西亚至中
亚分布型属在四地阿尔泰山所有属的分布类型中所
占比重位居第三"
($
属!
#,<
&
$(
属!
#!,"<
&

属!
##,*<
&
!!
属!
1,<
#地中海(西亚至中亚分
布型属在中国新疆阿尔泰山种子植物区系中的比重
高于俄罗斯(蒙古和哈萨克斯坦的在中亚分布类
型中!中国新疆(俄罗斯(蒙古(哈萨克斯坦阿尔泰山
表现出了较大差异"
(,!<
(
%,$<
(
&,"<
(
#,*<
#
在温带亚洲分布类型中!四地也表现出了较大差异
"
$,#<
(
,"<
(
*,$<
(
%,$<
#同时泛热带分布型(
热带非洲和大洋洲间断分布型(旧世界热带分布型(
热带亚洲分布型(东亚和北美间断分布型(东亚分布
型属在四地阿尔泰山种子植物区系中也占有一定的
比例!但是所占比例均较小
通过上述科(属的地理成分分布类型的分析可
知$四地阿尔泰山植物区系种类丰富!但分布不均(
且区域差异较大中国新疆阿尔泰山在科和属的水
平上其地理分布区类型都最丰富!其与地中海(西亚
至中亚分布型的交流明显多于其他三地阿尔泰山
的!其与温带亚洲分布型(中亚分布型的交流多于俄
罗斯和哈萨克斯坦的而低于其蒙古的这充分反映
了阿尔泰山野生种子植物区系由西北向东南欧洲
)
西伯利亚成分减少!一些温带亚洲成分和中亚成分
逐渐增多中国新疆阿尔泰山是阿尔泰山多种区系
成分汇集(混杂和过渡的区域
:,;
!
植物区系相似性分析
:,;,9
!
四地植物科的相似性
!
中国新疆阿尔泰山
与俄罗斯(蒙古(哈萨克斯坦阿尔泰山共有野生种子
植物
1(
科(
&(
科和
&%
科!因此中国新疆阿尔泰山
与这三地阿尔泰山野生种子植物区系科的相似性系
数分别为
11,!<
(
1(,<
和
1(,*<
俄罗斯阿尔泰
山与蒙古(哈萨克斯坦阿尔泰山共有
&&
科和
&!
科!
三地植物区系科的相似性系数为
1$,#<
和
1%,!<

蒙古和哈萨克斯坦阿尔泰山共有
(%
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系科的相似系数为
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表明在科级水平上!四
地阿尔泰山野生种子植物区系关系密切中国新疆
阿尔泰山与其他三地阿尔泰山野生种子植物区系的
关系比其两两之间的要密切可见中国新疆阿尔泰
山对阿尔泰山各坡间植物区系的交流(混合和特化
具有重要的作用
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四地植物属的相似性
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植物区系属的关系比两两之间的要密切&且中国新
疆阿与俄罗斯阿尔泰山属之间的密切度最高&蒙古
与哈萨克斯坦阿尔泰山属之间的密切度在四地之间
最低这充分证明了中国新疆阿尔泰山在阿尔泰山
各植物区系之间起着桥梁作用
%
!
结论与讨论
四地阿尔泰山由于所处经纬度不同!从而导致
四地的气温(日照(热量(降雨量等存在显著差异
加之四地阿尔泰山各山的地貌类型多变(地形高差
显著!形成了多变的局部小气候四地阿尔泰山野
生种子植物受自然地理环境异质性的影响!植物的
种类及其组成(植被类型及其分布特征以及区系特
征均表出了明显差异
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#四地阿尔泰山的野生种子植物资源丰富按
丰富度降序排序依次为$俄罗斯(蒙古(中国新疆(哈
萨克斯坦阿尔泰山阿尔泰山位于世界自然基金会
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四地阿尔泰山的面积不同加之
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疆阿尔泰山的的无序开发和大力发展旅游业!当地的
生物多样性遭到严重破坏&而蒙古阿尔泰山多处于军
事边境区!仅有一些部落分布于此!当地的山地景观
受人为干扰较小仍保持原生态!哈萨克斯坦则由于其
干旱的气候限制了许多西伯利亚成分在该区域的生
存
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种以下的科和属均在四地阿尔泰山占
有绝对优势由于阿尔泰山特殊的地貌地形(土壤
以及气候条件的高度异质性导致了四地阿尔泰山单
种和寡种科(属的优势现象且四地阿尔泰山植物
科属的组成在数量和种类上存在差异
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#从科(属的地理成分分析上来看$四地阿尔
泰山植物科均以世界分布为主!其次是北温带分布
而四地植物属均以北温带分布类型为主!其次是旧
世界分布型从科的分布区类型到属的分布区类
型!四地阿尔泰山的温带成分均升高旧世界温带
分布(地中海(西亚至中亚分布(温带亚洲分布(中亚
分布和东亚分布也在四地植物区系中占有一定比
例充分体现了四地植物区系的多域性而各科属
的分布类型在四地阿尔泰山中所占比例存在差异
新疆阿尔泰山在科和属的水平上其地理分布区类型
都最丰富!是阿尔泰山多种区系成分汇集(混杂和过
渡的区域这是由中国新疆阿尔泰山特殊的地理位
置和独特气候环境同步作用导致的结果

#尽管四地阿尔泰山处于不同的国家!地理位
置相距较远!但四地阿尔泰山的野生种子植物区系
科属的组成及其分布类型上都表现出了很大的相似
性在科和属级水平上!四地阿尔泰山植物区系之
间的相似性系数都超过了
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!表明了四地阿尔泰
山野生种子植物之间的亲缘关系较大各区域虽然
处于阿尔泰山的不同坡段!然而在阿尔泰山整体的
大背景下!共同处于古北界的阿尔泰山地生物地理
省!植物在后期的演化过程中受不同地理环境的异
质性影响逐渐分化出了相应的植被中国新疆阿尔
泰山与其另外三个坡野生种子植物区系科(属的关
系比其它三个坡两两之间的要密切!充分证明了中
国新疆阿尔泰山对整个阿尔泰山各植物区系的交流
与特化起促进作用
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