全 文 :武汉植物学研究 2004,22(4):294~300
Journal of Wuhan Botanical Research
湖北铁线莲属的区系特征及地理分布
李新伟,李建强’,王映明,王恒昌,李晓东
(中国科学院武汉植物园,武汉 430074)
摘 要 :在查阅文献和标本采集鉴定的基础上,确认湖北铁线莲属(ClematisL.)有 37种 14变种。对湖北铁线莲属
的区系地理进行了分析。铁线莲属的分布中心在中国的亚热带地区,在中国范围内云南和四川分布的种类最多(包
括变种),然后以此为中心向四周的分布逐渐减少。湖北铁线莲属大部分种类分布在鄂西山区。湖北铁线莲属的地
理成分以中国特有分布为主,中国特有成分占湖北种类总数的 68.6%。区系的性质是温带性的。根据毛茛科最原始
的类群金莲花亚科 Subfam.Helleboroideae起源中 L-的推测和铁线莲属古老类群的分布,推测铁线莲属起源于中
国西南地区,并以此解释湖北铁线莲属区系和周围省份铁线莲属区系的关系。
关键词;铁线莲属;湖北;地理分布;区系特征
中图分类号:Q948 文献标识码:A 文章编号:1000—470X(2004)04—0294—07
Studies on the Floristic Characteristics and
Geographical Distribution of the Genus Clematis
Linnaeus from Hubei,C:hina
LI Xin—W ei,LI Jian—Qiang‘,W ANG Ying—Ming,WANG Heng—Chang,LI Xiao—Dong
(Wuhan Botanical Garden,The Chinese Academy ofSciences。Wuhan 430074,China)
Abstract:In the present paper 37 species and 14 varieties of Clematis from Hubei Province are
recognized based on extensive identification of specimens and review of literature. The genus
Clematis iS widespread throughout the world and its distribution center iS situated in the subtropi—
cal regions of China.The CZematis species are richest in Yunnan and Sichuan from where the total
species numbers of Clematis in other provinces decrease gradually in all directions in China.M ost
of the species of Clematis from Hubei concentrate in the west montane region of Hubei.The geo—
graphical elements of the flora of C/ematis are rather simple.of which Chinese endemic elements
are dominant,amounting to 68.6 of the total species from Hubei.Therefore its nature iS tem—
perate.According to the distribution of the primitive groups of Clematis and the conjecture of the
origination center of the primitive taxa of Ranunculaceae Subfam .Helleboroideae。it iS assumed
that C/ematis originated from Southwest China.And in the light of this assumption we explain
the relations between the flora of Clematis from Hubei and those from neighbouring provinces.
Key words:Clematis;Hubei;Geographical distribution;Floristic characteristics
湖北省处于我国中部二级阶梯和三级阶梯之间
的过渡地带,在东西方向上是云贵高原植物区系向
华东植物区系过渡的地区,在南北方向上则是位于
我国亚热带植物区北缘、临近华北温带植物区系的
地区,拥有十分丰富、复杂的植物区系 。铁线莲属
(Clematis L.),属于毛茛科(Ranunculaceae)。由于
收稿日期:2003—10—30,修回日期:2004—07—05.
基金项 目:中国科学院知识创新工程重要方向项目(KSCX2一SW一104),中国科学院武汉植物研究所所长基金(05035123)资助。
作者简介:李新伟(1974一),男,硕士研究生,主要从事植物分类学研究。
通讯作者 (E—mail:jianqiangl@hotmail.corn)。
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第 4期 李新伟等:湖北铁线莲属的区系特征及地理分布 295
湖北所处的特殊地理位置和优越的气候条件,使得
铁线莲属植物在湖北有着广泛的分布。前人对于湖
北铁线莲属植物的研究主要局限于分类学方面,
《湖北植物志》首次对湖北铁线莲属植物进行了全面
的整理,记载了 27种 2变种[1],《中国植物志》记载
了 26种 8变种[2],陶光复在《湖北植物志》的基础上
增加了 10种 7个变种[3],郑重认为有 41种 15变
种[4],(Flora of China》记载了37种 12变种[引。为了
编写湖北植物检索表,我们对湖北铁线莲属植物进
行了野外调查采集和分类学整理,在此基础上对湖
北铁线莲属植物区系地理进行了分析。铁线莲属的
一 些种是重要的中药材,还有一些是著名的观赏和
绿化植物。故本研究为植物分类学、区系地理学研究
及其资源的管理和开发提供了依据。
1 湖北铁线莲属植物的分布
经鉴定标本和查阅文献[1],笔者确认湖北有
铁线莲属植物 37种 14变种,见附录。
1.1 水平分布
铁线莲属,大约 300种,在全世界广泛分布,其
中主要分布于北温带,一些分布于亚北极、亚高山和
热带[5- ,在世界各大洲中,亚洲分布较多[u,分布中
心在中国的亚热带地区[7 o]。我国有 152种,98种为
中国特有[5-83,全国绝大部分范围内均有分布,主要
分布于西南地区,即云南、四川分布最多,按照在各
省 分布 种 数 (包 括变 种,下 同)的多 少 排列 如
下[5 .1卜剐:云南(87)、四川(80)、湖北 (51)、陕西
(49)、西藏(47)、贵州(43)、甘肃(38)、湖南(37)、广
西(34)、河南(33)、浙江(31)、安徽(25)、台湾(24)、
广 东(22)、山西 (22)、江西(2O)、江苏(2O)、河北
(20)、内蒙古(18)、青海(14)、福建(14)、新疆(13)、
宁夏(11)、辽宁(10)、海南(10)、吉林(9)、山东(9)、
黑龙江(8)。在我国铁线莲属植物总体分布规律为西
南地区是分布中心,然后以此中心向南、向北、向东、
向西分布的种类逐渐减少,分布中心的周边地区有
较多的种分布,我国的高纬度地区分布最少,例如黑
龙江分布 8种,新疆和内蒙古分别有 13种和 18种。
湖北有 51种,位居全国第三。
湖北铁线莲属植物主要分布于西部,尤其在少
数几个县区分布格外集中,鄂东北低山丘陵和鄂东
南低山丘陵地带有较多的种类分布,江汉平原分布
的种数最少。
在组的水平上,威灵仙组 Sect.Clematis广布全
省,大叶铁线莲组 Sect.Tubulosae在东西部都有分
布 ,绣球藤组 Sect.Cheiropsis和尾叶铁线莲组Sect.
Viorna基本上分布在西部(以襄樊一宜昌一线为
界),铁线莲组 Sect.Viticela基本上分布在东部(C.
1ongistyla在神农架、保康有分布),所以铁线莲组与
绣球藤组或尾叶铁线莲组形成东西替代分布;在种
的水平上,由于大部分种的分布范围广阔,替代分布
或假替代分布只限于少数种间,例如 C.apifolia
var.apifolia与 C.gouriana形成东西替代分布,
C.pseudootophora和 C.kirilowi形成南北假替代
分布。
根据作者野外的观察和标本的采集记录,铁线
莲属植物主要生长于林缘、路边、沟溪边或灌丛中,
少数生长于林下,这说明铁线莲属植物分布在阳光
比较充足、湿润、开阔的地方。西部山区拥有得天独
厚的自然地理条件,地形条件极其复杂,生态环境多
种多样,而且光照热量适中,雨量充沛,使那里成为
湖北铁线莲属的分布聚集地,兴山分布种类最多(22
种),其次是宜昌和神农架(21种和 20种),鹤峰、五
峰、巴东分布也较多(分别为 16种、15种和 15种)。
整个西部分布的种类占总数的 88.2 。而东部低山
丘陵的地形条件相对简单,且伏旱天气较多,其种类
少一些。中南部的江汉平原由于人类活动剧烈铁线
莲属植物分布稀少。
1.2 垂直分布
在全国范围内,铁线莲属植物从接近海平面到
海拔 4 900 m范围内均有分布,接近海平面的有 C.
formosana,C.terniflora var.garanbiensis等,海拔
4 900 m的有 C.tangutica[s3。
铁线莲属在湖北从低海拔到海拔 2 900 m均有
分布。铁线莲组分布在 530 m 以下,大叶铁线莲组
分布于 800~1 2OO m,绣球藤组分布于 1 000~
2 900 m之间,威灵仙组分布从低海拔到 2 300 m,尾
叶铁线莲组分布从低海拔到 2 900 m。显然,铁线莲
组和绣球藤组或大叶铁线莲组从低到高形成替代分
布。在种的水平上湖北铁线莲属主要集中分布于
300 2 000 m之间的地带,替代分布只限于尾叶铁
线莲组和威灵仙组内,例如C.urophylla和 C.pogo—
nandra以及 C.obscura和 C.armandii var.hefen—
gensis从低到高形成替代分布。
2 区系特征
2.1 种类丰富
铁线莲属植物是湖北林缘沟边或灌丛中比较常
见的植物类群之一。现已知湖北有铁线莲属植物 51
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296 武 汉 植 物 学 研 究 第 22卷
种,在我国各省区中居第三位,占国产铁线莲属植物
总种数的 22.7 ,是种类较丰富的省区之一。
2.2 地理成分比较简单
根据吴征镒对中国种子植物属的分布区类型的
划分[27],铁线莲属属于世界分布,和前面关于分布
的分析一致;对湖北 51种铁线莲属植物分布情况的
分析如表 1。
从表 1可以看出,湖北铁线莲属植物只有 4个
分布类型,2个变型,中国特有分布类型的种占绝大
部分,其它分布类型或变型的种很少,整个地理成分
的组成比较简单。
衰 1 湖北铁线莲属植物分布区类型
Table 1 The areal types of the species of
Clematis from Hubei
*包括变种。
* Including varieties.
2.3 中国特有现象极为突出
中 国特 有分 布类 型 有 35种,占 总种 数 的
68.6 ,这强烈显示湖北铁线莲属可能来源于中国
本土。中国的地貌类型复杂多样,景象万千,山地占
33 。幽深封闭的山地无疑容易造成物种之间的隔
离,从而有助于新的分类群的形成。吴鲁夫指出,“关
于中国植物区系自远古以来平静的发展问题,很可
能,是比被子植物的出现还要早得多”[28]。区系的古
老,多样适宜的生境,中国铁线莲属形成了众多的中
国特有种。鄂西长期处于相对稳定温和湿润环境,有
利于古老植物的保存[ ],而且封闭和隔绝的地形有
利于新特有类群的形成[3。。,湖北特有的种(变种)C.
hupehensis,C. e^,z ,zgf^ f口 ,z ,C.armandii var.
hefengensis只分布在西部,就说明了这一点。湖北
全境在亚热带,自然条件优越(尤其是西部),位于其
分布中心,汇集了丰富的铁线莲种类,其中中国特有
成分为主。
2.4 区系新老成分兼有,但比较原始的成分占大部
分
根据王文采提出的铁线莲属进化趋势分析,具
有雄蕊有毛,萼片直立或斜上展等特征的种是比较
进化的Es1]。湖北铁线莲属有 14种是比较进化的,而
37种是比较原始的。从中生代侏罗纪末期的燕山运
动后,湖北的地貌即初步形成轮廓,当第四纪大陆冰
川侵袭时,由于秦巴山地的屏障与阻隔,其势减弱,
所以,湖北受冰川的影响不大,一直处在比较稳定的
温暖湿润的气候条件下,从而为植物种属的聚集、繁
衍和许多第三纪甚至更古老的孑遗植物及各种植被
类型的保留和繁衍,提供了良好的场所口引。湖北铁
线莲属区系的古老性,是和整个湖北植物区系起源
古老的特点是一致的[3引。
2.5 湖北东部和西部区系有一定的相似性,但存在
相当大的差异
按照吴征镒对中国植物区系的划分E34],湖北宜
昌、襄樊一线以西,属于华中地区植物区系,华中区
系种的丰富程度仅次于横断山脉地区[3引,其中川东
一 鄂西被认为是温带植物区系最丰富的地区[3引。宜
昌、襄樊一线以东属于华东区系。
经过统计发现,铁线莲属植物在湖北东西部共
同分布的有 18种,在西部有分布而东部没有分布的
27种,在东部有分布而西部没有的有 6种。由此可
以看出,东部和西部区系存在着一定的相似性,这是
由于华中地区植物区系和华东植物区系在起源方面
极为相似,同属中国一日本森林区系的核心部分[。 。
但由于湖北西部独特优越的自然条件,铁线莲属植
物的种类较多,种分布的种类和密度远远超过东部,
使东西部在区系成分上呈现出比较大的差异。
3 湖北铁线莲属植物和邻近省区的比较
为了探讨湖北铁线莲属区系同邻近省区该属区
系的关系,我们采用相似系数进行比较。相似系数采
用下列公式进行计算[。 :
9,’
S= A × 9/6。
-
a-~ 100
』 l J 一
其中S为相似系数,A和 B分别为两地全部的
种数,c为两地共有的种数,A、B、c都不包括世界分
布种或外来种。
我们把湖北铁线莲属植物与邻近省区共有的种
数及相似系数列于表 2C o- 引。从表 2中可以看
出 ,湖北铁线莲属区系除 了与云南 的相似系数较小
外,与周围其它省份铁线莲属区系的相似系数比较
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第4期 李新伟等:湖北铁线莲属的区系特征及地理分布 297
大,与河南的关系最为密切,其次与湖南、陕西、安徽
铁线莲属区系的关系较为密切。相似系数的接近,反
映了它们在起源方面的一致性。
表 2 湖北铁线莲属植物与邻近省区的比较
Table 2 Comparison of Clematis between Hubei
and neighboring provinces
*包括变种。
*Including varieties.
金莲花亚科Subfam.Helleboroideae一般认为
是毛茛科最原始的类型;虽不能断言说东亚植物区
(或中国的西南部)就是金莲花亚科(乃至毛茛科)的
起源中心,但很可能接近其起源地L3引。铁线莲属中
近 300种 植 物 中,最 古 老 的种 C.brevipes、C.
potaninii、C.montana、C.gracilifolia、C.venusta、C.
chrysocoma中有 5种特产我国西南部横断山一带,
只有一种(C.montana)分布较广[6];上述 6种属绣
球藤组,其分布中心在横断山区,与之近缘且比较古
老的威灵仙组中最原始的亚组钝萼铁线莲亚组
Subsect.Clematis的分布中心在云贵高原和四川一
带[3 ,对于属的发源中心,在理论上可以把原始种
的分布区看作发源中心,原始种的分布便导致了该
属的近代种的发育[4 ,因此作者推测铁线莲属可能
起源于中国的西南部,并从那里向四周迁移扩散,一
些扩散到其它地方的种,或不适应当地的环境而不
能在那里生存,或适应那里的环境而继续发展演化。
来源的共同性必然导致上述诸省铁线莲属区系
组成的相似性。铁线莲属植物从横断山区经过秦岭
向北或向东迁移,河南的伏牛山、熊耳山、崤山是秦
岭的东延部分,与湖北交界处的桐柏山、大别山也是
秦岭的东延部分,地质一地理的联系使河南、陕西与
湖北铁线莲属区系的共同成分的比重较大,从而表
现出较大的相似性。湖北与湖南交界处的武陵山、幕
阜山是铁线莲属植物由横断山区向东迁移的通道,
另外,湖北、湖南的自然条件比较相似,也使两省的
铁线莲属区系关系密切。
4 结论
通过以上的分析,我们得出下面的结论:铁线莲
属植物在全世界广泛分布,主要分布在北温带,中国
的亚热带地区是其分布中心;中国铁线莲属植物种
类丰富,云南和四川种类最多,湖北次之。
湖北铁线莲属植物在西部山区分布种类最多,
而且分布相对集中;区系成分以中国特有分布为主,
所以区系的性质是温带性的;湖北东部和西部区系
存在相当大的差异。铁线莲属可能起源于中国的西
南部地区,湖北与邻近省份铁线莲属有共同的起源,
因而表现出较为一致的相似性。
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8a.短毛铁线莲(原变种)vat.puberula
分布于湖北、四川、西藏、云南。不丹、印度、缅甸、尼泊尔也有分布。
8b.扬子铁线莲(变种)vat.ganpiniana(H.L6veild&Vaniot)W.T.Wang,in Acta Phytotax.Sin.38 t 407.2000.
分布于安徽、福建、广东、广西、贵州、河南、湖北、湖南 、江西、陕西、四川I、西藏、云南、浙江。
8c.毛果扬子铁线莲(变种)vat.tenuisepala(Maximowicz)W.T.Wang,in Acta Phytotax.Sin.38 l 406.2000.
分布于甘肃、广西、河南 、湖北、江苏、陕西、山东、山西、四川、云南 、浙江。
9.柱果铁线莲 C.uncinata Champion ex Bentham,Hoker’S J.Bot.Kew Gard.Misc.3l255.1851.
9a.柱果铁线莲(原变种)vat.unclnata
分布于湖北、河南、安徽、福建、甘肃、广东、广西、贵州、香港、湖南、江苏、江西、陕西、四川、台湾、云南、浙江。日本、越南也有分布。
9b.皱叶铁线莲(变种)vat.coriacea Pampanini,Nuovo Giorn.Bot.Ita1.,n.s.,22l 288.1915.
分布于甘肃、河南、湖北、湖南、陕西、四川。
1O.毛柱铁线莲 C.meyeniana Walpers,Nov.Actorum Acad.Caes.Leop.一Caro1.Nat.Cur.19(supp1.1)l297.1843.
分布于湖北、福建、广东、广西、贵州、海南、香港、湖南、江西、澳门、四川、云南、浙江、台湾。老挝、缅甸、泰国、越南也有分布。
11.山木通 C.finetiana H.L6veil6&Vaniot,Bul1.Soe.Bot.France 51:21 9.1 904,
分布于安徽、福建、广东、广西、贵州、河南、湖北、湖南、江苏、江西、陕西、四川、台湾、云南、浙江.日本也有分布.
12.陕西铁线莲 C.shensiensis W.T.Wang,Acta Phytotax.Sin.6:378.1957.
分布于河南、湖北、陕西、山西。
13.五叶铁线莲 C,quinqutfoliolata Hutchinson,Gard.Chron.,ser.3,41:3.1907.
分布于贵州、湖北、湖南、四川I、云南。
14.威灵仙 C.chinensis 0sbeck,Dagb.Ostind.Resa 205,242.1757.
14a.威灵仙(原变种)vat.chinensis
分布于安徽、福建、广东、广西、贵州、海南、河南、香港、湖北、湖南、江苏、江西、陕西、四川、台湾、云南、浙江.日本、越南也有分布。
14b.毛叶威灵仙(变种)vat.vestita(Rehder&E.H.Wilson)W.T.Wang,in Acta Phytotax.Sin.36:158.1998.
分布于安徽、河南、湖北、江苏、陕西、浙江。
15.秦岭铁线莲 C.obscura Maximowicz,Trudy Imp.S.一Peterburgsk.Bot.Sada 11:6.1890.
分布于甘肃、河南、湖北、陕西、山西、四川。
16.圆锥铁线莲 C.terniflora de Candole,Syst.Nat.1:137.1818.
分布于安徽、河南、湖北、江苏、江西、浙江、陕西。日本、朝鲜也有分布。
17.巴山铁线莲 C.pashanensis(M.C.Chang)W.T.Wang,FI.China 6:357.2001.
17a.巴山铁线莲(原变种)vat.pasha cnsis
分布于安徽、河南、湖北、江苏、陕西、山东、四川。
17b.微尖巴山铁线莲(变种)vat.1atisepala(M.C.Chang)W.T.Wang,FI.China 6l358.2001.
分布于河南、湖北、陕西、山西 。
18.太行铁线莲 C.kiHlowi Maximowicz,Bul1.Acad.Imp.Sci.Saint,P&ersbourg 22 l 210.1877.
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300 武 汉 植 物 学 研 究 第 22卷
分布于安徽、河北、河南、江苏、山东、陕西、山西。
19.小木通 C.armandi Franchet,Nouv.Arch.Mus.Hist.Nat.,s6r.2,8:184.1886.
19a.小木通(原变种)var.armandi
分布于安徽、福建、甘肃、广东、广西、贵州、河南、湖北、湖南、江西、陕西、四川、西藏、云南、浙江。印度、缅甸、越南也有分布。
19b.鹤峰铁缘莲(~Fe)var.hefengensis(G.F.Tao)W.T.Wang,in Acta Phytotax.Sin.29;464.1991.
分布于湖北。
19c.大花小木通(变种)var.知rquhariana(Rehder 8L E.H.Wilson)W.T.Wang,in Acta Phytotax.Sin.36;158.1998.
分布于湖北、湖南、陕西、四川。
2O.毛萼铁线莲 C.hancockiana Maximowicz,Bul1.Soc.Imp.Naturalistes MOSCOU 54(1):1.1879.
分布于安徽、河南、湖北、江苏、江西、浙江。
21.短柱铁线莲 C.cadmia Buchanan—Hamilton ex J.D.Hooker&Thomson,FI,Ind.1:5.1855.
分布于安徽、广东、湖北、江苏、江西、浙江。印度、越南也有分布。
22.大花威灵仙 C.courtoisii Handel—Mazzetti,Acta Horti Gothob.13;200.1939—1940.
分布于安徽、河南、湖北、湖南、江苏、浙江。
23.光柱铁线莲 C.1ongistyla Handel—Mazzetti,Acta Horti Gothob.13;201.1939—1940.
分布于河南、湖北。
24.铁线莲 C.florida Thunberg Murray,Syst.Veg.,ed.14,512.1784.
分布于广东、广西、河南、湖北、湖南、江西。
25.大叶铁线莲 C.heracleifolia de Candolle,Syst.Nat.1;138 1818.
分布于安徽、贵州、河北、河南、湖北、湖南、江苏、吉林、辽宁、内蒙古、陕西、山东、山西、浙江.朝鲜也有分布。
26.单叶铁线建 C.~nry/Oliver,Hoker’S Icon.PI.19;t.1819.1889.
26a.单叶铁线莲(原变种)var.henryi
分布于安徽、福建、广东、广西、贵州、河南、湖北、湖南、江苏、江西、陕西、四川、台湾、云南、浙江。
26b.毛单叶铁线莲(变种)var.molis W.T.Wang,Bul1.Bot.Res.,Harbin 7(2):99.1987.
分布于贵州、湖北、湖南。
27.贵州铁线莲 C.kweichowensis C.Pei,Contr.Bio1.Lab.Chin.Assoc.Advancem.Sci.,Sect.Bot.9:305.1934.
分布于贵州、湖北、四川I、云南
28.曲柄铁线莲 C.repens Finer&Gagnepain。Bul1.Soc.Bot.France.50;548.1903.
分布于广东、广西、贵州、湖北、陕西、湖南、四JI、云南。
29.神农架铁线莲C.shenlungchiaensis M.Y.Fang in W.T.Wang,FI.Reipub1.Popularis Sin.28:355.1980.
分布于湖北
3O.须蕊铁线莲 C.pogonandra Maximowicz,Trudy Imp.S.一Peterburgsk.Bot.Sada 11 l 8.1980.
分布于甘肃、湖北、湖南、陕西、四川。
31.毛蕊铁线莲 C.1asiandra Maximowicz,Bul1.Acad.Imp.Sci.Saint—P&ersbourg 22:213.1877.
分布于安徽、甘肃、广东、广西、贵州、河南、湖北、湖南、江西、陕西、四川、台湾、云南、浙江.日本也有分布。
32.宽柄铁线莲 C.otophora Franchet ex Finer&Gagnepain,Bul1.Soc.Bot.France.50l 548.1903.
分布于甘肃、湖北、四川I、湖南。
33.锈毛铁线莲 C.1eschenaultiana de Candolle,Syst.Nat.1;151.1818.
分布于福建、广东、广西、贵州、海南、湖北、湖南、江西、四川、台湾、云南 。印度尼西亚、菲律宾、越南也有分布。
34.华中铁线莲 C.pseudootophora M.Y.Fang in W.T.Wang,FI.Reipub1.Popularis Sin.28l 355.1980.
分布于福建、广西、贵州、河南、湖北、湖南、江西、浙江。
35.尾叶铁线莲 C.urop^ylla Franchet,Bul1.Mens.Soc.Linn.Paris 1;433.1884.
分布于广东、广西、贵州、湖北、湖南、四川I、云南。
36。湖北铁线莲 C.hupehensis Hemsley&E.H.Wilson,Bul1.Misc.Inform.Kew 1906t 148.1906.
分布于湖北。
37.毛花铁线莲 C.dasyandra Maximowicz,Trudy Imp.S.一Peterburgsk.Bot.Sada 11 l 7.1890.
分布于甘肃、陕西、湖北、四川I。
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