全 文 ：植物科学学报　 ２０１６ꎬ ３４(１): ７８~８８
Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｈｔｔｐ: / / ｗｗｗ.ｐｌａｎｔｓｃｉｅｎｃｅ.ｃｎ
ＤＯＩ:１０􀆰 １１９１３ / ＰＳＪ􀆰 ２０９５￣０８３７􀆰 ２０１６􀆰 １００７８
张天汉ꎬ 王健铭ꎬ 夏延国ꎬ 郑昌龙ꎬ 李景文ꎬ 贾晓红ꎬ 吴波. 库姆塔格沙漠不同区域种子植物物种组成与区系特征研究[ Ｊ] . 植物科学学报ꎬ
２０１６ꎬ ３４(１): ７８－８８
Ｚｈａｎｇ ＴＨꎬ Ｗａｎｇ ＪＭꎬ Ｘｉａ ＹＧꎬ Ｚｈｅｎｇ ＣＬꎬ Ｌｉ ＪＷꎬ Ｊｉａ ＸＨꎬ Ｗｕ Ｂ. Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｅｄ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ ａｎｄ ｆｌｏｒａ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｒｅａｓ
ｏｆ ｔｈｅ Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ[Ｊ] . Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｊｏｕｒｎａｌꎬ ２０１６ꎬ ３４(１): ７８－８８
库姆塔格沙漠不同区域种子植物物种组成与区系特征研究
张天汉１ꎬ 王健铭１ꎬ 夏延国１ꎬ 郑昌龙１ꎬ 李景文１∗ꎬ 贾晓红２ꎬ 吴 波２
(１. 北京林业大学ꎬ 省部共建森林培育与保护教育部重点实验室ꎬ 北京 １０００８３ꎻ
２. 中国林业科学研究院荒漠化研究所ꎬ 北京 １０００９１)
摘　 要: 库姆塔格沙漠是我国西北荒漠地区较典型的沙漠之一ꎬ 本文基于实地调查并结合遥感资料ꎬ 对该地区植
被的物种组成及种子植物区系特征进行了研究ꎮ 结果表明: (１) 库姆塔格沙漠地区共有种子植物 ２９ 科 ９１ 属
１４３种ꎻ 该地区植物物种贫乏、 生活型简单ꎬ 主要以灌木、 一年生及多年生草本植物为主ꎮ (２)库姆塔格沙漠地
区的植物组成受水分、 高温以及土壤盐分等因子影响ꎬ 形成了 ３个主要的种子植物分布区(阿奇克谷地、 阿尔金
山山前洪积扇戈壁、 西湖湿地)ꎬ 且各区的物种组成差异显著ꎮ (３)从 ３ 个主要植物分布区的物种组成与生活型
组成来看ꎬ 阿尔金山山前洪积扇戈壁区域植物生活型比阿奇克谷地和西湖湿地丰富ꎻ 因阿尔金山山前洪积扇戈
壁环境复杂ꎬ 在 ３个区域中其物种相对丰富ꎬ 科、 属、 种的种类较多ꎻ 阿奇克谷地和西湖湿地植物的属、 种相
似度较高ꎻ ３个区域的植物属、 种总体上相似度较低ꎮ (４)库姆塔格沙漠地区种子植物区系表征科主要为藜科
(Ｃｈｅｎｏｐｏｄｉａｃｅａｅ)、 菊科(Ｃｏｍｐｏｓｉｔａｅ)、 麻黄科(Ｅｐｈｅｄｒａｃｅａｅ)等ꎻ ３ 个主要植物分布区科的分布型均以世
界分布为主ꎬ 属的分布型以北温带分布和地中海区、 西亚至中亚分布为主ꎬ 具体表现为: 阿奇克谷地和西湖湿
地植物属的分布型以地中海区、 西亚至中亚分布为主ꎬ 阿尔金山山前洪积扇戈壁植物属的分布型以北温带分布
为主ꎮ (５)库姆塔格沙漠地区种子植物以旱生种所占比例较高ꎬ 物种类型具有明显的残遗性ꎻ 由于环境条件特
殊ꎬ 形成了库姆塔格沙漠地区特有的植物类群和区系特征ꎮ 本研究结果为库姆塔格沙漠地区植物组成及区系研
究提供了基础资料ꎮ
关键词: 物种组成ꎻ 区系特征ꎻ 库姆塔格沙漠
中图分类号: Ｑ９４８􀆰３９４　 　 　 　 　 文献标识码: Ａ　 　 　 　 　 文章编号: ２０９５￣０８３７(２０１６)０１￣００７８￣１１
　 　 　 收稿日期: ２０１５￣０７￣２９ꎬ 退修日期: ２０１５￣０９￣２０ꎮ
　 基金项目: 科技部科技基础性工作专项(２０１２ＦＹ１１１７００)ꎮ
Ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ ｗａｓ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ａ ｇｒａｎｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂａｓｉｃ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ (２０１２ＦＹ１１１７００) .
　 作者简介: 张天汉(１９８８－)ꎬ 男ꎬ 博士研究生ꎬ 研究方向为恢复生态学(Ｅ￣ｍａｉｌ: ｚｔｈｌｕｃｋｙ＠１２６􀆰 ｃｏｍ)ꎮ
　 ∗通讯作者 ( Ａｕｔｈｏｒ ｆｏｒ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ): 李景文ꎬ 教授ꎬ 博士生导师ꎬ 主要从事生物多样性方面研究 ( Ｅ￣ｍａｉｌ: ｌｉｊｉｎｇｗｅｎ＠
ｂｊｆｕ􀆰 ｅｄｕ􀆰 ｃｎ)ꎮ
Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｅｅｄ Ｐｌａｎｔ Ｓｐｅｃｉｅｓ ａｎｄ Ｆｌｏｒａ Ｆｅａｔｕｒｅｓ ｉｎ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
Ａｒｅａｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ
ＺＨＡＮＧ Ｔｉａｎ￣Ｈａｎ１ꎬ ＷＡＮＧ Ｊｉａｎ￣Ｍｉｎｇ１ꎬ ＸＩＡ Ｙａｎ￣Ｇｕｏ１ꎬ ＺＨＥＮＧ Ｃｈａｎｇ￣Ｌｏｎｇ１ꎬ
ＬＩ Ｊｉｎｇ￣Ｗｅｎ１∗ꎬ ＪＩＡ Ｘｉａｏ￣Ｈｏｎｇ２ꎬ ＷＵ Ｂｏ２
(１. Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｓｉｌｖｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
２. Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔｕｄｉｅｓꎬ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９１ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｗｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅ ｆｌｏｒａ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｅｄ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔꎬ ａ
ｔｙｐｉｃａｌ ｒｅｇｉｏｎ ｉｎ ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａꎬ ｂｙ ｆｉｅｌｄ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ: (１) Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ １４３ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ ｂｅｌｏｎｇｉｎｇ ｔｏ ２９ ｆａｍｉｌｉｅｓ ａｎｄ ９１ ｇｅｎｅｒａ.
Ａｍｏｎｇ ｔｈｅｓｅ ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ａｎｎｕａｌ ａｎｄ ｐｅｒｅｎｎｉａｌ ｐｌａｎｔｓ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｌｉｆｅ ｆｏｒｍｓ. Ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｅｓ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｅｆｉｃｉｅｎｔꎬ ａｎｄ ｐｌａｎｔ ｌｉｆｅ￣ｆｏｒｍ ｗａｓ ｓｉｍｐｌｅ. (２) Ｔｈｅ Ａｑｉｋ Ｖａｌｌｅｙꎬ ｐｉｅｄｍｏｎｔ
ａｌｌｕｖｉａｌ￣ｐｌｕｖｉａｌ ｆａｎ ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｊｉｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎꎬ ａｎｄ Ｘｉｈｕ Ｗｅｔｌａｎｄ ｆｏｒｍｅｄ ｔｈｒｅｅ ｄｉｓｔｉｎｃｔ ｓｅｅｄ ｐｌａｎｔ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｒｅａｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔꎬ ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｗａｔｅｒꎬ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ａｎｄ ｓｏｉｌ ｓａｌｉｎｉｔｙ. Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｓｐｅｃｉｅｓ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｒｅｇｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ.
(３) Ｔｈｅ ｌｉｆｅ ｆｏｒｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｉｅｄｍｏｎｔ ａｌｌｕｖｉａｌ￣ｐｌｕｖｉａｌ ｆａｎ ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｊｉｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎ ｗｅｒｅ ｒｉｃｈｅｒ ｔｈａｎ
ｔｈｏｓｅ ｉｎ ｔｈｅ Ａｑｉｋ Ｖａｌｌｅｙ ｏｒ Ｘｉｈｕ Ｗｅｔｌａｎｄ. Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙꎬ ｔｈｅ ｐｉｅｄｍｏｎｔ ａｌｌｕｖｉａｌ￣ｐｌｕｖｉａｌ ｆａｎ ｏｆ ｔｈｅ
Ａｒｊｉｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎ ｈａｄ ｔｈｅ ｒｉｃｈｅｓｔ ｆａｍｉｌｉｅｓꎬ ｇｅｎｅｒａ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｅｓ. Ｈｉｇｈｅｒ ｓｉｍｉｌａｒｉｔｉｅｓ ｉｎ ｇｅｎｕｓ ａｎｄ
ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ Ａｑｉｋ Ｖａｌｌｅｙ ａｎｄ Ｘｉｈｕ Ｗｅｔｌａｎｄ. (４) Ｃｈｅｎｏｐｏｄｉａｃｅａｅꎬ
Ｃｏｍｐｏｓｉｔａｅ ａｎｄ Ｅｐｈｅｄｒａｃｅａｅ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｆａｍｉｌｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔ. Ｔｈｅ ｍａｉｎ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｍｉｌｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｒｅｇｉｏｎｓ ｗａｓ Ｃｏｓｍｏｐｏｌｉｔａｎ. Ｔｈｅ ｍａｉｎ
ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ａｌｌ ｇｅｎｅｒａ ｉｎ ｔｈｅ Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔ ｗｅｒｅ Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａ. Ｗ. Ａｓｉａ ｔｏ Ｃ.
Ａｓｉａ ｉｎ ｔｈｅ Ａｑｉｋ Ｖａｌｌｅｙ ａｎｄ Ｘｉｈｕ Ｗｅｔｌａｎｄꎬ ａｎｄ Ｎｏｒｔｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐｉｅｄｍｏｎｔ ａｌｌｕｖｉａｌ￣ｐｌｕｖｉａｌ
ｆａｎ ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｊｉｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎ. (５) Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｎｅａｒ ｄｅｓｅｒｔ ｒｅｇｉｏｎｓꎬ ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｘｅｒｏｐｈｙｔｅｓ
ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｔｈｅ Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌｉｃ ｎａｔｕｒｅ ｗａｓ ｍｏｒｅ ｏｂｖｉｏｕｓ. Ｓｐｅｃｉａｌ ｓｅｅｄ ｐｌａｎｔ
ｔａｘａ ａｎｄ ｆｌｏｒａ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｆｏｒｍｅｄ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓꎻ Ｆｌｏｒａ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃꎻ Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔ
　 　 库姆塔格沙漠分布于新疆维吾尔自治区若羌县
与甘肃省敦煌市和阿克塞哈萨克族自治县接壤地
区ꎬ 面积约 ２􀆰２８ ×１０４ ｋｍ２ꎬ 被列为我国第 ６ 大沙
漠[１－３]ꎬ 境内自然条件恶劣ꎬ 气候极端干旱ꎬ 地貌
类型复杂ꎬ 沙丘类型多样ꎮ ２０ 世纪 ５０ 年代以来ꎬ
我国曾组织了多次大规模的沙漠科学考察ꎬ 但由于
各种原因ꎬ 这片被列为中国第 ４大流动沙漠的广袤
地区却成为沙漠科考的最后空白[４－６]ꎮ
２０世纪 ６０年代ꎬ 库姆塔格沙漠综合科学考察
队曾对库姆塔格沙漠进行了调查ꎬ 记录到种子植物
１００种[２]ꎮ ２００７ 年 ６ 月至 ２００９ 年 １２ 月ꎬ 由中国
林业科学研究院组织ꎬ 教育部等 １８ 家科研、 教学
单位参加的科考队对库姆塔格沙漠进行了大规模综
合性、 全方位第一期考察ꎬ 记录到种子植物 １２０
种并进行了植物区系分析[２ꎬ３]ꎬ 但到目前为止对库
姆塔格沙漠地区种子植物资源进行本底调查和科学
研究的资料依然缺乏ꎬ 特别是由于库姆塔格沙漠环
境多样ꎬ 不同区域环境因子差别较大ꎬ 导致植被类
型多样化ꎬ 同时受种子植物区系来源的差异ꎬ 使沙
漠种子植物的区系特征、 植被分布格局和植物对环
境的适应等问题变得更为复杂ꎮ 因此ꎬ 开展系统的
种子植物区系研究需要该地区更全面、 详细的调查
数据支持ꎮ ２０１２年起由中国林业科学研究院荒漠
化研究所组织ꎬ 中国科学院、 北京林业大学、 国家
气象局等多家单位参加的科学考察队ꎬ 再次对库姆
塔格沙漠地区进行了包括地貌特征、 植被与植物资
源、 气象、 水文、 土壤资源等生态本底综合考
察[２ꎬ３ꎬ７－１２]ꎮ 本次考察在原记录种子植物 １２０ 种的
基础上ꎬ 又发现该地区新纪录种子植物 ２０ 余种ꎬ
并且沙漠及周边典型地区的植被、 物种组成ꎬ 特别
是植被区系特征和优势物种组成与以往有很大的差
别[１３－１６]ꎮ 基于此调查结果ꎬ 我们对库姆塔格沙漠
重点区域内的植被多样性及区系特征进行了系统研
究ꎬ 以期丰富库姆塔格地区种子植物资源的基础数
据ꎬ 并为深入探讨库姆塔格沙漠地区极端环境下不
同区域的植被类型、 植物适应特征和分布特点提供
科学依据ꎮ
１　 研究地区自然概况
研究地点位于甘肃西部和新疆东南部交界处ꎬ
塔里木盆地东端的库姆塔格沙漠地区ꎮ 该区属于暖
温带大陆性干旱气候ꎬ 昼夜温差较大ꎬ 降水稀少ꎬ
蒸发强烈ꎬ 相对湿度小ꎬ 光照充足ꎬ 无霜期长ꎮ 海
拔为 ８５２ ~ ２２５０ ｍꎻ 年均气温为 ５ ~ １１􀆰８℃ꎬ 极端
最高温 ３６ ~４３􀆰６℃ꎬ 极端最低温－２９􀆰１ ~ －２４􀆰９℃ꎻ
年日照时数为 ３１００ ~ ３５００ ｈꎻ 相对湿度 ３５％ ~
４３％ꎻ 年均降水量 ３０ ~ １８０ ｍｍꎬ 年蒸发量为降水
量的 １３ ~ ７０倍ꎮ
选择库姆塔格地区内的阿奇克谷地、 阿尔金山
山前洪积扇戈壁和西湖湿地 ３个典型区域为实验区
(图 １)ꎮ 阿奇克谷地位于库姆塔格沙漠北部、 东经
９３°沙丘梁地分水岭之西ꎬ 东西长约 １５０ ｋｍꎬ 南北
宽 ２０ ~ ３０ ｋｍꎬ 谷底海拔 ７８０ ~ ８３０ ｍꎬ 谷底有密
集的盐碱化草滩和少许雅丹土丘分布ꎻ 阿尔金山山
前洪积扇戈壁位于新疆东南部、 库姆塔格沙漠南
部ꎬ 平均海拔 ４０００ ｍ左右ꎬ 年均气温 ０℃ꎬ 气候
９７　 第 １期　 　 　 　 　 　 　 　 　 张天汉等: 库姆塔格沙漠不同区域种子植物物种组成与区系特征研究
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图 １　 研究区域及样地分布示意图
Ｆｉｇ􀆰 １　 Ａｒｅａ ｏｆ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓａｍｐｌｅ ｐｌｏｔｓ
干旱ꎬ 日照强度大ꎻ 西湖湿地位于库姆塔格沙漠东
部、 河西走廊最西端ꎬ 年均气温 ９􀆰３０℃ꎬ 年均降
水量 ３９􀆰９０ ｍｍꎬ 年均蒸发量 ２４８６ ｍｍꎬ 植被分布
区土壤盐碱化程度高[２ꎬ１７－２３]ꎮ
２　 研究方法
２􀆰 １　 样地设置及调查方法
在库姆塔格沙漠 ２００７年 ６月至 ２００９年 １２月
第一期综合考察的基础上ꎬ 结合该区的遥感资料ꎬ
依据库姆塔格沙漠 ３个主要种子植物分布区的特点
设置样方与样带ꎮ 于 ２０１２ 年 ９ － １０ 月、 ２０１３ 年
８ － １０ 月和 ２０１４ 年 ９ 月ꎬ 按照设计的调查路线ꎬ
对库姆塔格沙漠地区的阿奇克谷地、 阿尔金山山前
洪积扇戈壁和西湖湿地 ３个主要区域进行全面的植
被和物种调查ꎮ
依据植被类型和物种组成的变化ꎬ 采用样带和
样方相结合的调查方法ꎬ 在调查过程中根据实际情
况设置最小 １０ ｍ × １０ ｍ、 最大 ５０ ｍ × ５０ ｍ的样
方共 １８８ 个ꎬ 并于每个样方内调查植被类型、 物
种组成及土壤条件ꎬ 具体调查内容包括: 时间、 地
点(行政)、 ＧＰＳ 位置、 生境特征(地形地貌、 土
壤、 植被)、 物种名称、 生活型(乔木、 灌木、 草
本)ꎬ 并采集植物标本带回实验室进行物种鉴定ꎮ
２􀆰 ２　 数据统计分析
根据野外调查并结合标本分类鉴定[１ꎬ２ꎬ８] ꎬ 整
理出库姆塔格沙漠地区种子植物名录和生活型特
征ꎬ 根据样地调查结果ꎬ 统计分析该地区及不
同典型区域内种子植物科属种的组成、 种类及
其物种相似性ꎬ 总结库姆塔格沙漠地区的植被
优势物种和特有种 [８] ꎬ 按照吴征镒 [２４]和王荷
生 [２５]对中国种子植物区系的理论和方法对该地
区种子植物区系特征进行研究ꎮ 物种相似性系
数计算公式为:
Ｓｃ ＝ ２ｃ
Ａ ＋Ｂ
× １００％ꎮ
式中 Ｓｃ 代表两个区域的属、 种相似性系数ꎻ
ｃ代表共有属、 种数ꎬ Ａ、 Ｂ 代表出现于两地的全
部属、 种数ꎮ
３　 结果与分析
３􀆰 １　 库姆塔格沙漠物种组成
３􀆰 １􀆰 １　 植物科属种组成
经调查统计ꎬ 库姆塔格沙漠共计有种子植物
(含新记录到的)２９科 ９１属 １４３种(表 １)ꎮ 本次调
０８ 植 物 科 学 学 报 第 ３４卷　
表 １　 库姆塔格沙漠不同区域种子植物科属种统计
Ｔａｂｌｅ １　 Ｇｅｎｅｒａ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ｅａｃｈ ｆａｍｉｌｙ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｒｅａｓ ｏｆ Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔ
区域
Ａｒｅａ
科数
Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ
ｆａｍｉｌｉｅｓ
占总科数的比例
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ
ｆａｍｉｌｉｅｓ ｔｏ
ｔｈｅ ｔｏｔａｌ
(％)
属数
Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ
ｇｅｎｅｒａ
占总属数的比例
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ
ｇｅｎｅｒａ ｔｏ
ｔｈｅ ｔｏｔａｌ
(％)
种数
Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ
ｓｐｅｃｉｅｓ
占总种数的比例
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ
ｓｐｅｃｉｅｓ ｔｏ
ｔｈｅ ｔｏｔａｌ
(％)
阿奇克谷地 Ａｑｉｋ Ｖａｌｌｅｙ ９ ３１.０３ １８ １９.７８ ２９ ２０.２８
阿尔金山山前洪积扇戈壁
Ｐｉｅｄｍｏｎｔ ａｌｌｕｖｉａｌ￣ｐｌｕｖｉａｌ ｆａｎ
ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｊｉｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎ
２７ ９３.１０ ７７ ８４.６２ １１０ ７６.９２
西湖湿地 Ｘｉｈｕ Ｗｅｔｌａｎｄ １６ ５５.１７ ３６ ３９.５６ ４３ ３０.０７
库姆塔格沙漠 Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔ ２９ １００ ９１ １００ １４３ １００
查新记录到种子植物 ４ 科 ２３ 种ꎮ ４ 科是: 马鞭草
科(Ｖｅｒｂｅｎａｃｅａｅ)、 景天科 (Ｃｒａｓｓｕｌａｃｅａｅ)、 车
前科 ( Ｐｌａｎｔａｇｉｎａｃｅａｅ)、 报春花科 ( Ｐｒｉｍｕｌａｃｅ￣
ａｅ)ꎬ 其中ꎬ 在阿尔金山山前洪积扇戈壁地区新记
录到 ３ 科(马鞭草科、 景天科、 车前科)ꎻ 在西湖
湿地新记录到 １科(报春花科)ꎮ ２３个物种主要有:
罗布麻(Ａｐｏｃｙｎｕｍ ｖｅｎｅｔｕｍ)、 项羽菊(Ａｃｒｏｐｔｉｌｏｎ
ｒｅｐｅｎｓ)、 小甘菊 ( Ｃａｎｃｒｉｎｉａ ｄｉｓｃｏｉｄｅａ)、 鹤虱
(Ｌａｐｐｕｌａ ｍｙｏｓｏｔｉｓ)、 蒙古莸(Ｃａｒｙｏｐｔｅｒｉｓ ｍｏｎｇ￣
ｈｏｌｉｃａ)、 小苞瓦松(Ｏｒｏｓｔａｃｈｙｓ ｔｈｙｒｓｉｆｌｏｒｕｓ)、 小
车前(Ｐｌａｎｔａｇｏ ｍｉｎｕｔａ)、 星毛短舌菊 (Ｂｒａｃｈａｎ￣
ｔｈｅｍｕｍ ｐｕｌｖｉｎａｔｕｍ)、 甘肃驼蹄瓣(Ｚｙｇｏｐｈｙｌｌｕｍ
ｋａｎｓｕｅｎｓｅ)、 了墩黄耆(Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ Ｌｉｏｕｉ)、 乳苣
(Ｍｕｌｇｅｄｉｕｍ ｔａｔａｒｉｃｕｍ)、 长果驼蹄瓣(Ｚｙｇｏｐｈｙｌ￣
ｌｕｍ ｊａｘａｒｔｉｃｕｍ)、 弯茎还阳参(Ｃｒｅｐｉｓ ｆｌｅｘｕｏｓａ)、
沙 木 蓼 ( Ａｔｒａｐｈａｘｉｓ ｂｒａｃｔｅａｔａ )、 羊 角 子 草
(Ｃｙｎａｎｃｈｕｍ ｃａｔｈａｙｅｎｓｅ)、 砂蓝刺头(Ｅｃｈｉｎｏｐｓ
ｇｍｅｌｉｎｉ)、 戈壁天门冬(Ａｓｐａｒａｇｕｓ ｇｏｂｉｃｕｓ)、 海
乳草(Ｇｌａｕｘ ｍａｒｉｔｉｍａ)、 西北风毛菊(Ｓａｕｓｓｕｒｅａ
ｐｅｔｒｏｖｉｉ)、 蒙古鸦葱(Ｓｃｏｒｚｏｎｅｒａ ｍｏｎｇｏｌｉｃａ)等ꎬ
其中ꎬ 在阿奇克谷地新纪录到 ２ 种(乳苣、 砂蓝刺
头)ꎻ 在阿尔金山山前洪积扇戈壁地区新纪录到 １９
种(主要有: 小甘菊、 鹤虱、 蒙古莸、 小苞瓦松、
小车前、 星毛短舌菊、 甘肃驼蹄瓣、 了墩黄耆、 长
果驼蹄瓣、 弯茎还阳参、 沙木蓼、 羊角子草、 砂蓝
刺头、 戈壁天门冬、 西北风毛菊、 蒙古鸦葱等)ꎻ
在西湖湿地新纪录到 ４ 个物种(罗布麻、 项羽菊、
乳苣和海乳草)ꎮ
库姆塔格沙漠地区含属、 种数量较多的科依次
为: 菊科(Ｃｏｍｐｏｓｉｔａｅ)、 藜科(Ｃｈｅｎｏｐｏｄｉａｃｅａｅ)、
禾本科(Ｇｒａｍｉｎｅａｅ)、 蒺藜科(Ｚｙｇｏｐｈｙｌｌａｃｅａｅ)、
豆科(Ｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｅ)、 柽柳科(Ｔａｍａｒｉｃａｃｅａｅ)和
蓼科(Ｐｏｌｙｇｏｎａｃｅａｅ)ꎬ 这 ７ 个大科所含的属数和
种数分别占库姆塔格沙漠地区总属数的 ７０􀆰３３％和
总种数的 ７４􀆰８３％ꎬ 并且是该沙漠地区群落中的主
要建群种ꎮ 在调查中还发现ꎬ 柽柳属(Ｔａｍａｒｉｘ)、
沙拐枣属(Ｃａｌｌｉｇｏｎｕｍ)和猪毛菜属(Ｓａｌｓｏｌａ)等 ９
属所含物种数均≥ ３ 种ꎬ 反映出库姆塔格沙漠植
物种类分化程度较低ꎬ 这可能与该地区水资源极度
缺乏、 风沙活动强烈、 异质性程度较低有关ꎮ
３􀆰 １􀆰 ２　 生活型组成特征
库姆塔格沙漠地区的植物以灌木和草本为主ꎬ
主要依赖该沙漠地区有限的降水以及沙漠地区特有
的生境类型来维持植物的生长和繁殖ꎮ 乔木树种仅
１种ꎬ 为胡杨(Ｐｏｐｕｌｕｓ ｅｕｐｈｒａｔｉｃａ)ꎻ 灌木有 ５６种ꎬ
包括灌木 ２９种、 半灌木 １４种、 小半灌木 １３种ꎻ 草
本植物有 ８６种ꎬ 包括多年生草本 ４４种、 二年生草
本 ３种、 一年生草本 ３９种ꎮ 对库姆塔格沙漠 ３个典
型区域(阿奇克谷地、 阿尔金山山前洪积扇戈壁和
西湖湿地)植物的生活型特征进行了比较(表 ２)ꎬ
发现这 ３个区域的植物生活型类型有一定差异ꎮ 阿
奇克谷地植被生活型极为单一ꎻ 西湖湿地草本植物
分布较多ꎬ 一年生和多年生草本植物数量差别不
大ꎻ 阿尔金山山前洪积扇戈壁植被生活型比较丰
富ꎬ 以灌木和多年生草本植物为主ꎮ
３􀆰 ２　 库姆塔格沙漠种子植物物种组成分析
３􀆰 ２􀆰 １　 优势种及特有植物
库姆塔格沙漠的主要物种有: 芦苇(Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓ
ａｕｓｔｒａｌｉｓ)、 胡杨、 合头草(Ｓｙｍｐｅｇｍａ ｒｅｇｅｌｉｉ)、 红
砂(Ｒｅａｕｍｕｒｉａ ｓｏｎｇａｒｉｃａ)和沙拐枣 (Ｃａｌｌｉｇｏｎｕｍ
ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍ)等ꎬ 分布频率都在 ３０％以上ꎬ 是库
姆塔格沙漠地区的优势物种和建群种ꎮ
１８　 第 １期　 　 　 　 　 　 　 　 　 张天汉等: 库姆塔格沙漠不同区域种子植物物种组成与区系特征研究
表 ２　 库姆塔格沙漠不同区域种子植物生活型统计
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｌｉｆｅ ｆｏｒｍ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｐｌａｎｔｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｒｅａｓ ｏｆ Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔ
区域
Ａｒｅａ
乔木
(种数 /比例)
Ａｒｂｏｒ
(Ｎｕｍｂｅｒ /
Ｒａｔｉｏ)
灌木 Ｓｈｒｕｂ 草本 Ｈｅｒｂ
灌木
(种数 /比例)
Ｓｈｒｕｂ
(Ｎｕｍｂｅｒ /
Ｒａｔｉｏ)
半灌木
(种数 /比例)
Ｓｅｍｉ￣ｓｈｒｕｂ
(Ｎｕｍｂｅｒ /
Ｒａｔｉｏ)
小(小半)灌木
(种数 /比例)
Ｓｍａｌｌ ｓｈｒｕｂ
(Ｎｕｍｂｅｒ /
Ｒａｔｉｏ)
一年生
(种数 /比例)
Ａｎｎｕａｌ
(Ｎｕｍｂｅｒ /
Ｒａｔｉｏ)
二年生
(种数 /比例)
Ｂｉｅｎｎｉａｌ
(Ｎｕｍｂｅｒ /
Ｒａｔｉｏ)
多年生
(种数 /比例)
Ｐｅｒｅｎｎｉａｌ
(Ｎｕｍｂｅｒ /
Ｒａｔｉｏ)
库姆塔格沙漠 Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔ １ / ０.７０ ２９ / ２０.２８ １４ / ９.７９ １３ / ９.０９ ３９ / ２７.２７ ３ / ２.１０ ４４ / ３０.７７
阿奇克谷地 Ａｑｉｋ Ｖａｌｌｅｙ ０ / ０ １２ / ４１.３８ ３ / １０.３４ １ / ３.４５ ５ / １７.２４ ０ / ０ ８ / ２７.５９
阿尔金山山前洪积扇戈壁
Ｐｉｅｄｍｏｎｔ ａｌｌｕｖｉａｌ￣ｐｌｕｖｉａｌ
ｆａｎ ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｊｉｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎ
１ / ０.９１ １９ / １７.２７ １３ / １１.８２ １１ / １０.００ ２５ / ２２.７３ ２ / １.８２ ３９ / ３５.４５
西湖湿地 Ｘｉｈｕ Ｗｅｔｌａｎｄ １ / ２.３３ １０ / ２３.２６ ５ / １１.６３ ２ / ４.６５ １１ / ２５.５８ １ / ２.３３ １３ / ３０.２３
　 　 阿奇克谷地中的常见植物有: 芦苇、 大叶白麻
(Ｐｏａｃｙｎｕｍ ｈｅｎｄｅｒｓｏｎｉｉ)、 骆驼刺(Ａｌｈａｇｉ ｓｐａｒｓｉ￣
ｆｏｌｉｕｍ)、 河西菊(Ｈｅｘｉｎｉａ ｐｏｌｙｄｉｃｈｏｔｏｍａ)和蓼子
朴( Ｉｎｕｌａ ｓａｌｓｏｌｏｉｄｅｓ)等ꎬ 以耐盐和耐高温的草本
类植物占优势ꎻ 阿尔金山山前洪积扇戈壁中的优势
物种有: 合头草、 红砂、 膜果麻黄(Ｅｐｈｅｄｒａ ｐｒｚｅ￣
ｗａｌｓｋｉｉ)、 灌木亚菊(Ａｊａｎｉａ ｆｒｕｔｉｃｕｌｏｓａ)和裸果木
(Ｇｙｍｎｏｃａｒｐｏｓ ｐｒｚｅｗａｌｓｋｉｉ)等ꎬ 以灌木和半灌木
植物为主ꎻ 西湖湿地中的建群种为胡杨、 芦苇、 骆
驼刺和大叶白麻等ꎮ 将库姆塔格沙漠 ３个典型区域
与西北荒漠区中一些地区的物种进行比较ꎬ 可以看
出库姆塔格沙漠地区的物种分布频率相对较低ꎬ 只
有部分建群种分布广泛ꎮ
在本研究区发现了一些中国特有物种ꎬ 主要
有: 胀果甘草(Ｇｌｙｃｙｒｒｈｉｚａ ｉｎｆｌａｔａ)、 河西菊、 白
刺(Ｎｉｔｒａｒｉａ ｔａｎｇｕｔｏｒｕｍ)、 灰叶铁线莲 (Ｃｌｅｍａｔｉｓ
ｃａｎｅｓｃｅｎｓ)、 红花岩黄耆 ( Ｈｅｄｙｓａｒｕｍ ｍｕｌｔｉｊｕ￣
ｇｕｍ)、 紊蒿(Ｅｌａｃｈａｎｔｈｅｍｕｍ ｉｎｔｒｉｃａｔｕｍ)、 百花
蒿(Ｓｔｉｌｐｎｏｌｅｐｉｓ ｃｅｎｔｉｆｌｏｒａ)和沙生柽柳 ( Ｔａｍａｒｉｘ
ｔａｋｌａｍａｋａｎｅｎｓｉｓ)等ꎮ 本研究区中骆驼刺、 沙拐枣、
合头草、 红砂和盐生草(Ｈａｌｏｇｅｔｏｎ ｇｌｏｍｅｒａｔｕｓ)等
植物分布较为普通ꎬ 属于沙漠地区特有物种ꎮ
３􀆰 ２􀆰 ２　 不同区域的植物物种组成
通过野外调查和数据分析发现ꎬ 库姆塔格沙漠
中的阿奇克谷地、 阿尔金山山前洪积扇戈壁和西湖
湿地 ３个典型区域的植被分布具有一定的特点ꎬ 且
这 ３个区域种子植物科、 属、 种的物种组成及其数
量都有明显的区别(表 １)ꎮ 其中: 阿尔金山山前洪
积扇戈壁物种最多ꎬ 该区域植被的科、 属超过了库
姆塔格沙漠地区植被科、 属数量的 ５０％ꎬ 且明显
高于阿奇克谷地和西湖湿地物种科、 属、 种的数
量ꎬ 具有较高的物种多样性ꎻ 而阿奇克谷地和西湖
湿地物种科、 属、 种的数量较少且相近ꎬ 都属于植
物物种较贫乏地区ꎮ
阿奇克谷地种子植物科、 属、 种多度在 ３个区
域中最低ꎬ 因阿奇克谷地位于罗布泊洼地之东ꎬ 受
罗布泊影响较大ꎬ 较高的盐分含量和温度使绝大多
数植物无法适应和生存ꎬ 从而导致物种的单一性
(常见植物仅有芦苇、 沙拐枣和骆驼刺等)ꎮ 阿尔
金山山前洪积扇戈壁位于库姆塔格沙漠边缘ꎬ 临近
高寒草地生态系统ꎬ 既有戈壁的典型特征ꎬ 也包含
高原的一些特点ꎻ 阿尔金山海拔较高ꎬ 虽然土壤砾
石较多ꎬ 但季节性的洪水发生也创造了其良好的草
原土壤ꎬ 该区域的种子植物科、 属、 种多度在 ３个
区域中最高ꎬ 常见植物包括盐生草、 雾冰藜(Ｂａｓ￣
ｓｉａ ｄａｓｙｐｈｙｌｌａ)和合头草等ꎮ 位于库姆塔格沙漠东
部的西湖湿地则比较特别ꎬ 它具有湿地的特征ꎬ 环
境异质性高ꎬ 不同地段的盐碱程度和水分含量差异
较大ꎬ 湿地内既包含以胡杨为主的对环境要求较高
的荒漠河岸林ꎬ 也有芦苇等耐盐植物ꎬ 但总体来看
其植物多度较低[１７－２３]ꎮ
阿奇克谷地、 阿尔金山山前洪积扇戈壁和西湖
湿地 ３个区域的种子植物物种多度与这 ３个区域的
环境有关ꎬ 为了研究 ３个区域植物间的关系ꎬ 进一
步对这 ３ 个区域植物属、 种的相似度进行了分析
(表 ３)ꎮ 结果显示: 从属和种的相似度来看ꎬ 阿奇
克谷地和西湖湿地相似度最高ꎻ 但总体来看ꎬ 这 ３
个区域间植物属和种的相似性较低ꎬ 具有明显区
别ꎬ 这与库姆塔格地区恶劣的环境及气候变化所形
成的限制因子密切相关ꎮ
２８ 植 物 科 学 学 报 第 ３４卷　
３􀆰 ３　 库姆塔格沙漠种子植物区系特征
３􀆰 ３􀆰 １　 科的分布区类型
依据吴征镒[２４]对中国种子植物科的分布区划
分方法ꎬ 可将库姆塔格沙漠地区 ２９ 科种子植物划
分为 ５个分布型和 ３个分布亚型(表 ４)ꎮ 其中ꎬ 世
界分布有 １７科ꎬ 占总科数的 ５８􀆰６２％ꎻ 泛热带分布
表 ３　 库姆塔格沙漠 ３个区域属、 种的相似性系数
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｇｅｎｕｓ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ａｒｅａｓ ｏｆ Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔ
区域
Ａｒｅａ
属的相似性系数　 Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｇｅｎｕｓ
阿奇克谷地
Ａｑｉｋ Ｖａｌｌｅｙ
阿尔金山山前洪积扇戈壁
Ｐｉｅｄｍｏｎｔ ａｌｌｕｖｉａｌ￣ｐｌｕｖｉａｌ ｆａｎ
ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｊｉｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎ
西湖湿地
Ｘｉｈｕ Ｗｅｔｌａｎｄ
阿奇克谷地 Ａｑｉｋ Ｖａｌｌｅｙ １ － －
阿尔金山山前洪积扇戈壁
Ｐｉｅｄｍｏｎｔ ａｌｌｕｖｉａｌ￣ｐｌｕｖｉａｌ ｆａｎ ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｊｉｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎ ０.２９ １
－
西湖湿地 Ｘｉｈｕ Ｗｅｔｌａｎｄ ０.５２ ０.４６ １
种的相似性系数　 Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｓｐｅｃｉｅｓ
阿奇克谷地 Ａｑｉｋ Ｖａｌｌｅｙ １ － －
阿尔金山山前洪积扇戈壁
Ｐｉｅｄｍｏｎｔ ａｌｌｕｖｉａｌ￣ｐｌｕｖｉａｌ ｆａｎ ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｊｉｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎ ０.２２ １
－
西湖湿地 Ｘｉｈｕ Ｗｅｔｌａｎｄ ０.３９ ０.３０ １
表 ４　 库姆塔格沙漠地区种子植物科的分布区类型
Ｔａｂｌｅ ４　 Ａｒｅａｌ￣ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｓｕｂｔｙｐｅｓ ｏｆ ｓｅｅｄ ｐｌａｎｔ ｆａｍｉｌｉｅｓ ｉｎ Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔ
分布区类型
Ａｒｅａｌ￣ｔｙｐｅ
科数
Ｎｕｍｂｅｒ
ｏｆ ｆａｍｉｌｉｅｓ
占总科数
比例(％)
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
ｏｆ ｆａｍｉｌｉｅｓ
ｔｏ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ
阿奇克谷
地的科数
Ｎｕｍｂｅｒ
ｏｆ ｆａｍｉｌｉｅｓ
ｉｎ Ａｑｉｋ
Ｖａｌｌｅｙ
占该地区总
科数的比例
(％)
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
ｏｆ ｆａｍｉｌｉｅｓ
ｔｏ ｔｏｔａｌ
ｆａｍｉｌｉｅｓ ｉｎ
Ａｑｉｋ Ｖａｌｌｅｙ
阿尔金山
山前洪积
扇戈壁的
科数
Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ
ｆａｍｉｌｉｅｓ ｉｎ
ｐｉｅｄｍｏｎｔ
ａｌｌｕｖｉａｌ￣
ｐｌｕｖｉａｌ ｆａｎ
ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｊｉｎ
Ｍｏｕｎｔａｉｎ
占该地区
总科数的
比例(％)
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
ｏｆ ｆａｍｉｌｉｅｓ
ｔｏ ｔｏｔａｌ
ｆａｍｉｌｉｅｓ ｉｎ
ｐｉｅｄｍｏｎｔ
ａｌｌｕｖｉａｌ￣
ｐｌｕｖｉａｌ ｆａｎ
ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｊｉｎ
Ｍｏｕｎｔａｉｎ
西湖湿地
的科数
Ｎｕｍｂｅｒ
ｏｆ ｆａｍｉｌｉｅｓ
ｉｎ Ｘｉｈｕ
Ｗｅｔｌａｎｄ
占该地区
总科数的
比例(％)
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
ｏｆ ｆａｍｉｌｉｅｓ
ｔｏ ｔｏｔａｌ
ｆａｍｉｌｉｅｓ
ｉｎ Ｘｉｈｕ
Ｗｅｔｌａｎｄ
１. 世界分布 Ｃｏｓｍｏｐｏｌｉｔａｎ １７ － ５ － １５ － ９ －
２. 泛热带 Ｐａｎｔｒｏｐｉｃ ５ ４１.６７ ２ ５０.００ ５ ４１.６７ ３ ４２.８６
３. 东亚 (热带、 亚热带)及热带南
美间断
Ｔｒｏｐ. ＆ Ｓｕｂｔｒ. Ｅ. Ａｓｉａ ＆ (Ｓ.)
Ｔｒｏｐ. Ａｍｅｒ. ｄｉｓｊｕｎｃｔｅｄ
１ ８.３３ ０ ０.００ １ ８.３３ ０ ０.００
８. 北温带分布
Ｎｏｒｔｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｅ ２ １６.６７ １ ２５.００ ２ １６.６７ ２ ２８.５７
　 ８－４. 北温带和南温带间断分布
Ｎ.Ｔｅｍｐ.＆ Ｓ. Ｔｅｍｐ. ｄｉｓ￣
ｊｕｎｃｔｅｄ
１ ８.３３ ０ ０.００ １ ８.３３ １ １４.２９
１０. 旧世界温带
Ｏｌｄ Ｗｏｒｌｄ Ｔｅｍｐｅｒａｔｅ １ ８.３３ １ ２５.００ １ ８.３３ ０ ０.００
　 １０－３. 欧亚和南美洲温带间断
Ｅｕｒａｓｉａ ＆ Ｔｅｍｐ. Ｓ.
Ａｍｅｒ. Ｄｉｓｊｕｎｃｔｅｄ
１ ８.３３ ０ ０.００ １ ８.３３ １ １４.２９
　 １２－１. 地中海区至中亚和南非
洲和 /或大洋洲间断分布
Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａ ｔｏ Ｃ. Ａｓｉａ
＆ Ｓ. Ａｆｒｉｃａꎬ Ａｕｓｔｒａｌａｓｉａ
ｄｉｓｊｕｎｃｔｅｄ
１ ８.３３ ０ ０.００ １ ８.３３ ０ ０.００
　 　 　 　 　 合计 Ｔｏｔａｌ ２９ １００.００ ９ １００.００ ２７ １００.００ １６ １００.００
　 　 注: 百分比中除去世界分布进行统计ꎮ
Ｎｏｔｅ: Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｔｏｔａｌ ｆａｍｉｌｉｅｓ ｅｘｃｌｕｄｅｓ ｃｏｓｍｏｐｏｌｉｔａｎ ｆａｍｉｌｉｅｓ.
３８　 第 １期　 　 　 　 　 　 　 　 　 张天汉等: 库姆塔格沙漠不同区域种子植物物种组成与区系特征研究
５ 科ꎬ 占总科数的 ４１􀆰６７％ꎬ (除世界分布ꎬ 下
同)ꎻ 北温带分布 ２ 科ꎬ 占总科数的 １６􀆰６７％ꎻ 欧
亚和南美洲温带间断、 旧世界温带分布、 北温带和
南温带间断分布、 东亚及热带南美间断分布、 地中
海区至中亚和南非洲和 /或大洋洲间断分布各有 １
科ꎬ 占总科数的 ８􀆰３３％ꎮ
阿奇克谷地、 阿尔金山山前洪积扇戈壁和西湖
湿地 ３个地区种子植物科大多以世界分布为主ꎮ
３􀆰 ３􀆰 ２　 属的分布区类型
根据吴征镒 [２４]对中国种子植物属的分布区
类型的划分方法ꎬ 可将库姆塔格沙漠地区种子
植物 ９１ 个属划分为 １１ 个分布区类型和 ９ 个分
布区变型(表 ５) ꎬ 其中世界分布有 １２属ꎬ 占总属
数的 １３􀆰１９％ꎻ 北温带分布有 １８ 属ꎬ 占总属数的
２２􀆰７８％(除世界分布ꎬ 下同)ꎬ 所占比例最高ꎻ 地
中海区、 西亚至中亚分布有 １７ 属ꎬ 占总属数的
２１􀆰５２％ꎬ 在阿奇克谷地、 阿尔金山山前洪积扇戈
壁和西湖湿地 ３个区域中该分布型占有较大比例ꎻ
泛热带分布和旧世界热带分布共有 ８属ꎻ 旧世界温
带分布有 ８属ꎻ 中亚分布有 ５属ꎻ 温带亚洲分布有
３属ꎻ 东亚分布和中国特有分布分别有 ２属ꎻ 东亚
及北美间断分布仅 １属ꎮ
阿奇克谷地、 阿尔金山山前洪积扇戈壁和西湖
湿地 ３个区域种子植物属分别含有 ６个分布区类型
和 ３个分布区变型、 １０ 个分布区类型和 ８ 个分布
区变型、 ８个分布区类型和 ５个分布区变型ꎮ
４　 讨论
４􀆰 １　 库姆塔格沙漠地区植物生活型组成特点
库姆塔格地区一年生草本和多年生草本植物种
类较多ꎬ 同时整个西北荒漠区草本植物物种数明显
多于灌木物种数(表 ２)ꎮ 由于库姆塔格沙漠是西北
荒漠区典型的干旱区域之一ꎬ 降水量少且南北海拔
差异大ꎬ 尤其是阿奇克谷地和西湖湿地盐渍化等对
植被的分布和植物种类组成影响很大ꎬ 因此与
２００７年 ６月至 ２００９年 １２月第一期调查数据相比ꎬ
本次记录到的灌木和草本物种数较多ꎬ 特别是多年
生草本植物出现频繁ꎬ 这可能是库姆塔格沙漠周边
环境比沙漠内部环境更适合植物生存ꎮ 赵勇等[２６]
对库姆塔格沙漠周边地区降水和气温的研究结果也
证实沙漠周边环境趋于“暖湿”化ꎮ
从对 ３个重点区域种子植物的调查分析可看
出ꎬ 阿奇克谷地有较多的盐碱滩分布ꎬ 无论是灌木
还是草本都较难生存ꎬ 生活型及植物适应性极为单
一ꎬ 以盐生植物及耐盐植物为主ꎻ 西湖湿地内不同
区域的盐碱化程度不同ꎬ 既包括戈壁特有的雅丹型
地貌ꎬ 也有很多地方存在明显的盐壳地ꎬ 灌木和草
本植物种类相近ꎻ 阿尔金山山前洪积扇戈壁地区因
土地较其它地区更加肥沃并受西部湿润气流影响ꎬ
区域内植被生活型较为丰富ꎬ 以灌木和多年生草本
植物为主ꎮ
４􀆰 ２　 库姆塔格沙漠地区种子植物物种组成特点
科内和属内的物种组成可以反映一个地区植物
进化的历史和现状ꎮ 从本次对库姆塔格沙漠地区调
查的种子植物科、 属、 种数量来看ꎬ 比张锦春
等[２７]及 ２００７ 年 ６ 月至 ２００９ 年 １２ 月第一期的调
查数据更丰富ꎬ 并且不同区域的物种组成特点明
显ꎬ 通过对比分析库姆塔格沙漠地区以及荒漠区种
子植物科、 属的组成可以看出ꎬ 库姆塔格沙漠地区
的植物由于长期受极度干旱和贫瘠土壤的影响ꎬ 物
种功能性状特化程度高ꎬ 以灌木和多年生草本植物
占绝对优势ꎮ
对 ３个重点区域的研究表明ꎬ 阿奇克谷地、 阿
尔金山山前洪积扇戈壁和西湖湿地的种子植物在
科、 属、 种的物种组成及其数量上有一定的区别ꎮ
３个区域中ꎬ 阿奇克谷地植被在科属种多度上处于
最低ꎬ 这与该谷地气候和土壤条件关系密切ꎮ 阿奇
克谷地位于罗布泊洼地之东ꎬ 历史上曾是丝绸之路
的交通要道ꎬ 由于罗布泊古湖的扩大ꎬ 山地及断裂
带交错上升阻断了河流ꎬ 使阿奇克谷地失去了主要
水源供给ꎬ 再加上近现代时期强烈的暴雨及风蚀作
用ꎬ 使谷地中央出现了季节性盐碱地ꎬ 较高的盐分
使许多植物无法生存ꎬ 暴雨冲刷后形成的龟裂地和
季节性盐碱地增强了阿奇克谷地的生境异质性ꎬ 使
得植物种类更加贫乏ꎬ 只有极少数耐高温高盐的植
物适应这种环境[１７]ꎮ 阿尔金山山前洪积扇戈壁虽
然属于戈壁地区ꎬ 但临近高寒草地生态系统ꎬ 使其
既有戈壁的典型特征ꎬ 又有高原地区的特点ꎬ 因此
保留了一定的植物多样性ꎬ 特殊物种丰富ꎬ 这与张
锦春等[２８]对该地区的相关研究结果类似ꎮ 研究发
现ꎬ 阿尔金山山前洪积扇虽海拔较高、 土壤砾石较
多ꎬ 但由于受西部湿润气流影响较多ꎬ 阿尔金山降
水量较大ꎬ 形成间断性季节洪水ꎬ 从而创造了良好
的草原土壤ꎬ 高寒环境特点也使该地区植物较为矮
４８ 植 物 科 学 学 报 第 ３４卷　
表 ５　 库姆塔格沙漠地区种子植物属的分布区类型
Ｔａｂｌｅ ５　 Ａｒｅａｌ￣ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｓｕｂｔｙｐｅｓ ｏｆ ｓｅｅｄ ｐｌａｎｔ ｇｅｎｅｒａ ｉｎ Ｋｕｍｔａｇ Ｄｅｓｅｒｔ
分布区类型及变型
Ａｒｅａｌ￣ｔｙｐｅ ａｎｄ ｓｕｂｔｙｐｅｓ
库姆塔格沙漠
种子植物属数
Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ
ｓｅｅｄ ｐｌａｎｔ
ｇｅｎｅｒａ ｉｎ
Ｋｕｍｔａｇ
Ｄｅｓｅｒｔ
占本区总属
数的比例
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ
ｇｅｎｅｒａ ｔｏ
ｔｈｅ ｔｏｔａｌ
(％)
属数
Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｇｅｎｅｒａ
阿奇克谷地
Ａｑｉｋ Ｖａｌｌｅｙ
阿尔金山山前
洪积扇戈壁
Ｐｉｅｄｍｏｎｔ ａｌｌｕｖｉａｌ￣
ｐｌｕｖｉａｌ ｆａｎ ｏｆ ｔｈｅ
Ａｒｊｉｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎ
西湖湿地
Ｘｉｈｕ
Ｗｅｔｌａｎｄ
１. 世界分布 Ｃｏｓｍｏｐｏｌｉｔａｎ １２ － １ ８ ５
２. 泛热带分布 Ｐａｎｔｒｏｐｉｃ ７ ８.８６ １ ５ ３
４. 旧世界热带 Ｏｌｄ Ｗｏｒｌｄ Ｔｒｏｐｉｃｓ １ １.２７ ０ １ １
８. 北温带 Ｎｏｒｔｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｅ １８ ２２.７８ １ １６ ５
　 ８－４. 北温带和南温带间断分布
Ｎ. Ｔｅｍｐ. ＆ Ｓ. Ｔｅｍｐ. ｄｉｓｊｕｎｃｔｅｄ ４ ５.０６ ０ ３ ２
　 ８－５. 欧亚和南美洲温带间断分布
Ｅｕｒａｓｉａ ＆ Ｔｅｍｐ. Ｓ. Ａｍｅｒ ｄｉｓｊｕｎｃｔｅｄ １ １.２７ ０ １ ０
９. 东亚及北美间断
Ｅ. Ａｓｉａ ＆ Ｎ. Ａｍｅｒ. ｄｉｓｊｕｎｃｔｅｄ １ １.２７ ０ ０ １
１０. 旧世界温带
Ｏｌｄ Ｗｏｒｌｄ Ｔｅｍｐｅｒａｔｅ ８ １０.１３ ４ ６ ３
　 １０－１. 地中海区、西亚和东亚间断分布
Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａ Ｗ. Ａｓｉａ (Ｃ. Ａｓｉａ) ＆
Ｅ. Ａｓｉａ ｄｉｓｊｕｎｃｔｅｄ
２ ２.５３ ０ ２ ０
　 １０－２. 地中海区和喜马拉雅间断
Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａ ＆ Ｈｉｍａｌａｙａ ｄｉｓｊｕｎｃｔｅｄ １ １.２７ １ ０ １
１１. 温带亚洲 Ｔｅｍｐ. Ａｓｉａ ３ ３.８０ ０ ３ ０
１２. 地中海区、西亚至中亚
Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａ Ｗ. Ａｓｉａ ｔｏ Ｃ. Ａｓｉａ １７ ２１.５２ ６ １６ ９
　 １２－１. 地中海至中亚和南非洲、 大洋洲间断
分布
Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａ Ｗ. Ａｓｉａ ｔｏ Ｃ. Ａｓｉａ ＆ Ｓ.
Ａｆｒｉｃａ. Ａｕｓｔｒａｌａｓｉａ ｄｉｓｊｕｎｃｔｅｄ
２ ２.５３ ０ ２ ０
　 １２－２. 地中海至中亚和墨西哥间断
Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａ Ｗ. Ａｓｉａ ｔｏ Ｃ. Ａｓｉａ ＆
Ｍｅｘｉｃｏ ｄｉｓｊｕｎｃｔｅｄ
１ １.２７ ０ １ １
　 １２－３. 地中海区至温带、热带亚洲、大洋洲和
南美洲间断分布
Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａ ｔｏ Ｔｅｍｐ. －Ｔｒｏｐ. Ａｓｉａ.
Ａｕｓｔｒａｌａｓｉａ ＆ Ｓ. Ａｍｅｒ ｄｉｓｊｕｎｃｔｅｄ
１ １.２７ １ １ １
　 １２－４. 地中海区至热带非洲和喜马拉雅间断
Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａ ｔｏ Ｔｒｏｐ. Ａｆｒｉｃａ ＆ Ｈｉｍａ￣
ｌａｙａ ｄｉｓｊｕｎｃｔｅｄ
１ １.２７ ０ １ ０
１３. 中亚分布 Ｃ. Ａｓｉａ ５ ６.３３ ２ ５ ２
　 １３－１. 中亚东部 Ｅａｓｔ Ｃ. Ａｓｉａ ２ ２.５３ １ ２ ２
１４. 东亚分布 Ｅ. Ａｓｉａ ２ ２.５３ ０ ２ ０
１５. 中国特有 Ｅｎｄｅｍｉｃ ｔｏ Ｃｈｉｎａ ２ ２.５３ ０ ２ ０
　 　 　 　 　 合计 Ｔｏｔａｌ ９１ １００.００ １８ ７７ ３６
　 　 注: 百分比中除去世界分布进行统计ꎮ
Ｎｏｔｅ: Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｔｏｔａｌ ｇｅｎｅｒａ ｅｘｃｌｕｄｅｓ ｃｏｓｍｏｐｏｌｉｔａｎ ｇｅｎｅｒａ.
５８　 第 １期　 　 　 　 　 　 　 　 　 张天汉等: 库姆塔格沙漠不同区域种子植物物种组成与区系特征研究
小ꎮ 位于库姆塔格沙漠东部的西湖湿地则比较特
别ꎬ 调查发现它的生境异质性较为明显ꎬ 湿地内部
分区域水分充足ꎬ 盐碱化程度低ꎬ 存在以胡杨为主
的荒漠河岸林ꎻ 而有些区域盐碱化程度很高ꎬ 许多
植物无法生存ꎮ 有研究表明[２０－２３]ꎬ 由于人口增长
和社会经济发展ꎬ 西湖湿地的地下水被盲目开采ꎬ
使该区域短时间内地下水位严重下降ꎬ 加上地表蒸
发强烈和降水稀少ꎬ 土壤盐碱无法顺利淋滤ꎬ 导致
土壤盐渍化和沙漠化严重ꎬ 形成了植物多度较低的
特点ꎮ
阿奇克谷地、 阿尔金山山前洪积扇戈壁和西湖
湿地 ３个区域的植被也有一定的相似度ꎬ 其中ꎬ 阿
奇克谷地和西湖湿地属的相似度最高ꎬ 这与两个地
区均有一定的盐碱地分布和干旱的气候有关ꎬ 两地
植物大都具有一定的耐旱性和耐盐碱能力ꎻ 从两个
区域种的相似度来看也是最高的ꎮ 但总体来看ꎬ 这
３个区域种子植物的属、 种相似性均较低ꎬ 这与库
姆塔格地区恶劣的环境及气候所形成的不同环境异
质性密切相关[１７－２３]ꎮ
在物种组成方面ꎬ 藜科 ( ２０􀆰９８％) 、 菊科
(１６􀆰７８％) 、 柽柳科(９􀆰０９％)、 禾本科(９􀆰０９％)、
蒺藜科(７􀆰６９％)、 豆科(４􀆰９０％)等科所含的物种
数量占库姆塔格沙漠地区种子植物物种的比例较
高ꎬ 这些植物不仅是荒漠地区重要的物种ꎬ 也是重
要的建群种ꎮ
４􀆰 ３　 库姆塔格沙漠地区种子植物区系特征
在种子植物科的分布区类型上ꎬ 本研究比王继
和等[２９]２００８年报道的库姆塔格沙漠种子植物区系
研究结果增加了 ２种区系类型ꎬ 主要出现在阿尔金
山山前洪积扇戈壁区域ꎮ 该区域高原和戈壁地貌共
存的特征使得其科的分布型明显多于阿奇克谷地和
西湖湿地ꎬ 体现出该区的环境复杂性ꎮ 在 ３个区域
中ꎬ 种子植物属的分布区类型数量比王继和等[２９]
２００８年报道的分布区类型种数增加了 １１种ꎬ 体现
出库姆塔格周边植被的区系多样性较高ꎮ ３ 个典型
区域种子植物属的分布型中ꎬ 阿尔金山山前洪积扇
戈壁的分布型多于阿奇克谷地和西湖湿地ꎮ 在整个
研究区域种子植物属的分布型中ꎬ 北温带成分和地
中海区、 西亚至中亚成分为主要区系成分ꎬ 这与王
继和等[２９]的研究结果一致ꎮ 北温带分布区类型一
般是指那些广泛分布于欧洲、 亚洲和北美洲温带的
属ꎬ 其分布中心地带位于北温带ꎬ 地中海区、 西亚
至中亚分布区指分布于现代地中海周围ꎬ 经过西亚
或西南亚至苏联中亚和我国新疆、 青藏高原及蒙古
高原一带的属ꎬ 这反映了库姆塔格沙漠地区种子植
物区系的主要特征ꎮ
库姆塔格沙漠属于荒漠地区ꎬ 对于荒漠地区植
物区系发生与形成问题ꎬ 国内外学者观点各异ꎮ 国
外有些学者认为ꎬ 荒漠地区的植物区系起源较年
轻ꎬ 而另一些学者根据地质历史研究推断荒漠地区
的植物区系形成较古老[３０ꎬ３１]ꎮ 潘晓玲等[３２]根据地
史、 古气候及孢粉学资料研究认为ꎬ 干旱荒漠区植
物区系成分可划分为古地中海和东亚两大类ꎮ 本研
究通过对 ３个区域植物属的分布型进行比较认为ꎬ
库姆塔格沙漠种子植物区系中以北温带及变型和地
中海区、 西亚至中亚及其变型所占的比例最高ꎻ ３
个区域中的地中海区、 西亚至中亚及其变型所占比
例均为最高ꎬ 是 ３个区域中的主要区系成分ꎬ 由此
推断库姆塔格沙漠地区植被与植物组成具有残遗性
和古老性ꎬ 主要来源于古地中海和中亚ꎮ 库姆塔格
地区植物群落中的建群种和优势种主要有红砂属
(Ｒｅａｕｍｕｒｉａ)、 骆驼刺属 ( Ａｌｈａｇｉ )、 沙拐枣属
(Ｃａｌｌｉｇｏｎｕｍ)、 梭梭属 (Ｈａｌｏｘｙｌｏｎ)、 裸果木属
(Ｇｙｍｎｏｃａｒｐｏｓ)、 盐生草属 (Ｈａｌｏｇｅｔｏｎ)、 盐穗
木属(Ｈａｌｏｓｔａｃｈｙｓ)、 盐爪爪属(Ｋａｌｉｄｉｕｍ)等属的
植物ꎬ 这是由于库姆塔格沙漠地区极端干旱的特殊
条件使该地区成为生长和保存这些植物的重要
区域ꎮ
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[３０] 　 Ｘｉｅ Ｌꎬ Ｙａｎｇ Ｙ. Ｍｉｏｃｅｎｅ ｏｒｉｇｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｂｒｏａｄ￣
ｌｅａｖｅｄ ｅｖｅｒｇｒｅｅｎ ｓｈｒｕｂ Ａｍｍｏｐｉｐｔａｎｔｈｕｓ (Ｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｅ)
ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｅｒｔ ｆｌｏｒａ ｏｆ ｅａｓｔｅｒｎ Ｃｅｎｔｒａｌ Ａｓｉａ[ Ｊ] . Ｉｎｔ Ｊ Ｐｌａｎｔ
Ｓｃｉꎬ ２０１２ꎬ １７３(８): ９４４－９５５.
[３１] 　 Ｈｅｒｎａｎｄｅｚ ＴＨꎬ Ｃｏｌｏｒａｄｏ ＷＢ. Ｓｏｓａ Ｖ. Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｅｖｉｄｅｎｃｅ
ｆｏｒ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎ ａｎｄ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ ｈｉｓｔｏｒｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｒｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ
ｄｅｓｅｒｔ ｍｏｎｏｔｙｐｉｃ ｆａｍｉｌｙ Ｓｅｔｃｈｅｌｌａｎｔｈａｃｅａｅ[Ｊ] . Ｏｒｇ Ｄｉｖｅｒｓ
Ｅｖｏｌꎬ ２０１３ꎬ ４: １－１２.
[３２] 　 潘晓玲ꎬ 马映军ꎬ 高炜ꎬ 齐家国ꎬ 师庆东ꎬ 陆海燕. 中国西
部干旱区生态环境演变过程 [ Ｊ] . 中国沙漠ꎬ ２００４ꎬ ２４
(６): ６６３－６７３.
Ｐａｎ ＸＬꎬ Ｍａ ＹＪꎬ Ｇａｏ Ｗꎬ Ｑｉ ＪＧꎬ Ｓｈｉ ＱＤꎬ Ｌｕ ＨＹ. Ｅｃｏ￣ｅｎ￣
ｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ａｒｉｄ ａｒｅａ ｏｆ ｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ[Ｊ] . Ｊｏｕｒ￣
ｎａｌ ｏｆ Ｄｅｓｅｒｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈꎬ ２００４ꎬ ２４(６): ６６３－６７３.
(责任编辑: 张 平)
８８ 植 物 科 学 学 报 第 ３４卷