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Study on Spermatophyte Flora of the Alpine Frigid Zone in Shergyla Mountain of Tibet

色季拉山区高山寒带种子植物区系研究



全 文 :武汉植物学研究 2006,24(3):215—219
Jouma/oi"Wu&m Botanical Research
色季拉山区高山寒带种子植物区系研究
罗 建,郑维列,潘 刚,王景升
(西藏高原生态研究所,西藏林芝 860000)
摘 要:通过对西藏色季拉山高山寒带进行实地野外调查,鉴定统计得到种子植物285种,分属于33科 103属,其
中双子叶植物有26科、77属、236种,裸子植物有 1科、1属、4种,中国特有植物125种。对该区域种子植物区系从
科、属、种三级水平统计分析,初步探讨了其植物区系的性质和基本特点。地理成分简单,但特有现象明显,在种类
上缺乏古老、原始的类型;从科、属和种的分布类型统计分析,基本上都是温带成分,反映出典型的温带区系特征和
区系的年青性,因而具有高寒区系的显著特色。在区系成分中存在较多中国一喜马拉雅成分,表明了该区系具有明
显的高原及高山植物区系的特色。
关键词:色季拉山;高山寒带;种子植物;区系
中图分类号 :Q948.5 文献标识码:A 文章编号:lOOO-47ox(2006)03.0215.05
Study on Spermatophyte Flora of the Alpine Frigid Zone
in Shergyla M ountain of Tibet
LUO Jian,ZHENG Wei-Lie,PAN Gang,WANG Jing-Sheng
(Research Institute ofTibet Plateau Ecology,Nyingchi,Tibet 86OOOO,China)
Abstract:Scientific survey and identification of plant species indicate that the seed plants are made up of
285 species(which belong to 103 genera and 33 families)in the alpine frigid zone in Shergyla Mountain
of Tibet.Among them there a】 236 species in 26 families,77 genera of dicotyledons and 4 species(in 1
families,1 genus)of gymnospermae,and 125 species endemic to China.Based on the analysis of the flo.
fistic elements from the levels of species,genus an d fam ily rank,the results show that:the flora is simple
in geographical elements,evident in endemism,an d lacking of the ancient and primi tive forms in composi-
tion.On the analysis of family,genus and species area-types,the component of this flora is basicaly com.
posed from temperate ones.It shows that the flora is not 0nly of typical temperate character,but also of
youthful character,so the flora is a typical alpine frigid one.Owing to the elements in the flora are mainly
of Sino-Himalayan ones,so the flora is obviously with plateau an d alpine floristic features.
Key words:Shergyla Mountain;Alpine fag~d zone;Spermatophyte;Flora
高山寒带植被类型是极具高山特色的特殊生态
系统的一种植物类型,其自然环境特征和植物区系
组成与山体其它部位有着本质的差别,所组成的植
物多是具有较为明显的高寒荒漠特征的种类。在色
季拉山海拔 4300 m以上,即在树线以上的高山寒
带,由于青藏高原独特的高寒气候和山体海拔的差
异性,这里形成了具有典型高寒特性的植被,其植被
区系也是在这种大环境下形成的。
在色季拉山高寒生态系统分布的植被类型中,
多为耐受性较强的植物和高寒地带特有植物,其中
不乏高山特殊的珍贵药用植物和观赏花卉。而由于
环境条件严酷,植物的种群数量较少,生物量低,使
得这一高寒生态系统极为脆弱。该区主要分布的植
被类型有①高山灌丛、草甸:4300—4500(46OO)m
地带,由灌状方 枝柏 [Sabina saltuaria(Rehd.et
Wils.)Cheng et W.T.Wang]形成疏林和多种杜鹃
(雪层杜鹃Rhododendron.nivale Hook.f,鳞腺杜鹃R.
/ep/dotum wal1.等)与几种高山柳 (丛毛矮柳 sn溉
floccose Burk,毛小 叶垫柳 S.pilosomicrophyla C.
Wang et P.Y.Fu等)组成的灌丛 ;草甸主要由红嘴
苔草(Carex haematostoma Nees)、高山嵩草[Kobresia
pygmaea(C.B.Clarke)C.B.Clarke]、堆纳翠雀花
(Delphinium wardi Marq.et Airy Shaw)、珠芽蓼(P0-
lygonum viviparum L.)等组成。②高山流石滩植被:
收稿日期:2005—10—10,修回日期:2006—01—04。
基金项目:国家自然科学基金资助项 目(30571484);国家科学技术部攻关计划重大项目 (2002BA516A一16);国家林业局西藏高山森林
生态系统定位研究项目(2001—11)资助。
作者简介:罗建(1973一),男,助理研究员,主要从事植物学研究工作。
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(4500)460O~5 300 m地带,该带内生境变化尤为
剧烈,加之地表覆盖有大量的砾石层,表面土壤稀
少,所以植物稀少,多呈块状、甸状,零星分布。主要
有风毛菊属(Sau.~urea DC.)、绿绒蒿属(Meconopsis
Vig.)、红景天属(Rhod/o/a L.)、虎耳草属(Sax~fraga
L.)、蓼属(Polygonum L.)和垂头菊属(Cremanthodi-
um Benth.)等植物组成。
对色季拉山植被的研究有一些报道 ¨】,但就
高山寒带植物物种组成的系统资料仍较为缺乏。本
文研究色季拉山高山寒带区域植物区系的基本性
质、特点,旨在丰富高寒植物区系的基本资料,为准
确评价本区的生物多样性、物种资源的保护以及合
理开发利用提供科学依据。
1 自然环境特征
色季拉山位于西藏 自治区林芝县,地处雅鲁藏
布江 中下游 ,是藏东南林 区心腹地带,29。35 ~
29。57 N,94。25 ~94。45 E,系念青唐古拉山向南延
伸的余脉,与喜马拉雅山东部向北发展的山系相连,
山脉走向大致西北至东南,主峰海拔高度 5 300 m。
它西北方向受内陆高原大气环流的控制,在东南由
于紧接雅鲁藏布江大拐弯,也深受由雅鲁藏布水汽
通道北上的印度洋暖湿气流的影响,处于藏东南湿
润气候区与半湿润气候区的过渡地带,冬春少雨,夏
秋雨丰。故该区域无论是各生态要素还是由其综合
而成的生态系统类型均丰富多样,在藏东南林区极
具典型代表性。本文研究的范围是色季拉山海拔
4300 m以上区域,即在树线以上的高寒地带,这一
地带气温低、昼夜温差大,常受大风和风暴影响、日
照辐射强。年均温 <0~C,最暖月均温 <6~C,≥0℃
的天数 <120 d,≥0℃的年积温 <1 000℃。地貌以
融冻侵蚀高山为主,属高原夷平面下切和高山坡面
起伏的沟谷湖盆相间区域。冰川地貌丰富,上部有
角峰、梳形脊岭、冰斗,中部以下有冰渍台地、冰砾、
石阜及发育在 u形槽谷中的一些冰渍湖,下部则有
终渍垅、洪积扇群、岩锥和体积不等的冰渍漂砾等,
这是冰川多次侵蚀与堆积作用的结果。岩性以花岗
岩为主,土壤类型有高山荒漠土(海拔 4 300 m 以
上)、高山草甸土(海拔4 300~44O0 m)等 ¨J。该
区域 自然条件恶劣,地带性植被为高山灌丛、高山草
甸、高山流石滩荒漠植被,植物具有较为明显的高寒
荒漠特征。
2 色季拉山高寒地带种子植物区系分析
以历年来野外调查所采集、鉴定的高山寒带植
物标本为主要依据,并查阅西藏高原生态所标本馆
(XZE)标本记录编制成植物名录,建立数据库。
根据以上工作的基础和相关文献资料 的统
计分析,本研究统计色季拉山高寒地带的种子植物
共 285种,分属于33科、103属(表 1)。其中双子
叶植物有 26科、77属、236种,分别占该地带种子
植物科、属、种总数的 78.79%、74.76%、82.81%,
最为丰富;其次是单子叶植物6科、25属、45种,分
别占18.18%、24.27%、15.79%;裸子植物 1科、
1属、4种,所占比例最小,分别是 3.03%、0.97%、
1.40% 。
从科的统计上看,种类最多的都是世界性的大
科,并以北温带分布为主。其中菊科 l3属 41种,占
该地带植物总种数的 14.39%。在该区中 l0种 以
上的优势科有 l2个,在种属组成中所占比重较大,
其科数仅占36.36%,但属数却 占62.14%,种数占
到69.12%,说明这些较大、中型科植物在本区系中
表 1 色季拉高山寒带种子植物统计
Table 1 Statistics of seed plants in alpine fr~#d zone of Shergyla Mountain
科名 属/种 科名 属/种 科名 属/种
Familes Genus/Species Families Ge nus/Species Families Ge nus/Species
菊科 Compositae 13/41 十字花科 Cmciferae 5/9 唇形科 Labiatae 2/2
虎耳草科 Saxifrageceae 5/19 莎草科 Cyperaceae 4/9 鸢尾科 lridaceae 1/2
毛茛科 Ranunctlace,ac 8/17 罂栗科 Papaveraceae 2/9 栊牛儿苗科 Geraniaceae 1/1
龙胆科 Gentianaceae 3/17 桔梗科 Campanulaceae 3/8 大戟科 Euphorbiaceae 1/1
蔷薇科 Rosaceae 6/15 石竹科 Caryophylaceae 3/"/ 董菜科 Violaceae 1/1
杜鹃花科 Ericaceae 3/15 杨柳科 Salicaceae 1/7 岩梅科 Diapensiaceae 1/1
报春花科 Primulaceae 2/15 蓼科 Polygenaceae 2/6 紫草科 Bonlginace∞ 1/1
禾本科 Gramineae 7/14 灯芯草科 Juncaceae 2/5 茄科 Solanaceae 1/1
玄参科 Scrophulariaceae 2/13 兰科 Orchidaceae 4/4 川续断科 Dipsacaceae 1/1
百合科 Liliaceae 7/11 柏科 Cupressaceae 1/4
伞形科Umbeliferae 6/10 小檗科Berberidaceae 1/4 髓 3 familes 103 genera 285 species
景天科 Crassulaceae 2/10 忍冬科 Caprifoliaceae 1/4
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第3期 罗 建等:色季拉山区高山寒带种子植物区系研究 217
的重要性。这些优势科中,分布于该区的大多数物
种是植株矮小、根系发达而又多有各式毛被,能够防
止强辐射和严寒冻害的多年生草本和高山特化种
类,显然它们都是在该区自然条件下的适生类群。
在本区分布 l0种以下的科共有 21个,占总科数的
63.64%,然而种数却仅 占总种数的 30.88%,更说
明了本区生境的严酷性,使多数科的植物分布到该
区的种类数量受到了限制。
按科的分布型统计 ¨,在含 l0种以上的 l2
个大科中,有 l科为北温带分布,另外 ll科是以北
温带为主的世界广布。从现代分布看菊科、蔷薇科、
禾本科和玄参科等 1 1个大科是世界分布,就其科的
层次而言,它们对于显示一个地区的植物区系特点
的意义不大。但这几个科分布于色季拉山高寒地带
的代表属却多以温带分布为主,特别是以北温带及
其喜马拉雅区和横断山区为中心,如风毛菊属、马先
蒿属(Pedicularis L.)和香青属(Anaphalis DC.)等,
表 2 色季拉山高山寒带种子植物科、一、种的分布区类型
Table 2 The areal·types offamilies,genera and species of
seed plants in alpine frigid zone of Mt.Shergyla
分布区类型 科数 属数 种数
Are.M-type8 Fain. C,en. Sp.
对该区的区系性质有较大影响,并对该区的植被群
落结构特征起着重要作用。而在总的 33科中
(表 2),世界分布型2l科,其中多数科的现代分布
和分化中心处在温带,如杜鹃花科系东亚,特别是中
国-喜马拉雅的起源和分化中心;北温带分布型及其
亚型9科;欧亚和南非洲间断(有时也在澳大利亚)
分布型 1科。可见温带类型在该地带占据明显的优
势。况且,泛热带分布型及其亚型2科,其中也并没
有热带性质的物种出现。
就属的分布型而言 ¨ 引,该区域种子植物可分
为 l3个分布区类型(其中 6个变型),其中北温带
分布型与北温带和南温带间断分布型最多,二者同
为22属,共占总属数的(不包括世界广布属,以下
同)50.oo%。而所有 温带分布类 型共 85属,占
96.59%,可看出该地带具有绝对明显的温带特征。
在超过 5种的大属中(表 3),温带分布类型也占很
裹 3 色季拉山高山寒带超过 5种以上的一及其分布类型
Table 3 The genera witlI lnore than 5 species and their
distribution paterns in alpine frigid zone of Mt.Shergyla
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大比例。该区第一大属龙胆属为世界广布型,但仍
是以喜马拉雅至横断山为中心,特别是在喜马拉雅
隆起过程中大规模分化;杜鹃花、风毛菊、虎耳草等
温带性质属,在该区多表现为高原高山分布的寒化
特化类型,说明本区系是一个年轻的而又非常特化
的区系。而喜马拉雅间断分布15属,包括中国一喜
马拉雅类型有 9属,如垂头菊属、厚喙菊属(Dubyaea
DC.)、南钟花属(Cyananthus Wal1.eX Benth.)等,反
映了该区系在喜马拉雅植物区系中的重要地位。
世界分布、旧世界温带分布、欧亚和南美温带间
断分布、北极一高山分布、东亚和北美洲间断、温带亚
洲分布成分也占有相当比例。热带分布有泛热带分
布类型的3属,即大戟属(Euphorbia L.)、球柱草属
(Buibostylis Kunth)和野古草属(Arundinela Raddi)。
而这3属在该区系中分布的3种,高山大戟(Euphor-
bia stracheyi Boiss)以喜马拉雅山区为分布中心;丝
叶球柱草 [Bulbostylis densa(Wal1.)Hand.一Mazz.]
也以北温带为中心;而云南野古草(Arundinela yun-
nanensis Keng),主要分布在云南西北和西藏东南的
区域,均属于温带性质,并没有反映其属的热带性
质。
此外,中亚东部至喜马拉雅和中国西南分布有
栓果芹属 (Cortiela Norman)和 凹乳芹属 (Vicatia
DC.)2属;地中海和喜马拉雅间断有茄参属(Mon-
dragora L.)和刺参属(Morina L.)2属,也反映了该
植物区系与这些地区的联系,其中也能看到一些该
植物区系的发展演化历史过程中,随着喜玛拉雅的
隆起和古地中海的退却所遗留的一些痕迹,突出的
代表如茄参属,它最初应该属于热带性质,随着对环
境、气候变化的适应,以致高度分化而得到很好的保
存,最终具有抵御严酷高寒或干旱环境等的一些温
带性质。
种的分布型中,除了早熟禾(Poa atnua L.)1
种为世界广布种外,其余 159种属于温带分布,125
种属于中国特有分布,但中国特有分布中除西南特
有(44种)和西南、华中特有(2种)两分布型的种可
认为是亚热带性质外,其余分布型可认为是温带性
质。北温带分布类型 (包括变型)共计 3O种,占
10.56%,中亚分布类型(含变型)14种,占4.93%。
种更多集中在中国特有分布(125种)和中国一喜马
拉雅分布类型(115种)共占84.51%。该区域地理
成分较为简单,这其中除了历史的和地理的原因外,
更重要的还是生态环境相对恶劣的因素,也同时说
明了该区系相对独立的发育状态。
色季拉山高山寒带种子植物中,没有中国特有
科,也没有中国特有属,而中国特有种相当丰富,有
125种,占总种数的43.86%,其比例高于在中国特
有种成分的整个色季拉山区系中种所占比例(573
种,占总种数的 41.49%[41),也高于其西部米拉山
区系中特有成分(270种,占总种数 38.30%)的比
例u ,这反映了高寒地带特殊的气候和 自然环境
下,物种形态的分化、定向的特化是相对强烈的。在
特有种中西藏特有种有 53种,西藏与西南共有 44
种,西藏与西南及唐古特地区共有23种,西藏与华
北、华中、西北有 5种;加之中国一喜马拉雅成分中,
横断山、唐古特、喜马拉雅成分 占有绝对多数,它们
多是构成色季拉山优势植被类型的建群种和优势种
的主要成分。可看出色季拉山高山寒带区系的独有
特性、年轻性,以及该区域植物区系发展对于这些相
关地区的密切联系,也可以说该区系处于一个高山
植物发育的重要地位。实际上,在色季拉高山寒带,
由于海拔升高,气候变得寒冷,加之地质年代轻,土
壤成熟度差等一系列恶劣的环境因素,使许多植物
难以适应,而只有那些生态幅广、耐受能力强的种类
和经过特化衍化的种类才有可能分布到这样的环境
中。正是这种气候、环境所致,多数物种进行特化衍
化,更有利于新的特有种的产生,因而表现在植物区
系方面就形成了具有较多特有物种的现象。
3 结论
据以上统计分析结果,色季拉山高山寒带种子
植物区系具有以下几个特征:
(1)色季拉山高寒地带种子植物区系中,共有
种子植物285种,分属于 33科、103属,其中双子叶
植物有 26科 77属 236种,分别占该地带种子植物
科、属、种总数的 78.79%、74.76%、82.81%,最为
丰富;其次是单子叶植物 6科 25属 45种,分别占
18.18%、24.27%、15.79%;裸子植物 1科 1属 4
种,所占比例最小,分别是 3.03%、0.97%、1.4o%。
植物种类虽较为丰富,但其地理成分却是比较单一
的。
(2)该种子植物区系属于温带性质,从科的大
小顺序或科、属和种分布型统计都得到了充分证实。
种数最多的科是世界性但又以北温带分布型为主的
科。从属的分布型上看,温带成分中占绝对优势的
是北温带成分与北温带和南温带间断成分,二者同
为22属,共占总属数的50.0o%。其中许多大属在
这里获得高度的分化和特化,或者这些大属的高山、
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高寒类型在本区分布较多,形成具有适应高山、高原
寒化环境条件的多种多样的类群。
(3)该植物区系中没有中国特有科,也没有中
国特有属,中国特有种所占比例较大,有 125种,加
上颇具高山特色的中国一喜马拉雅成分 1 15种,二者
占本区总种数84.51%。这也证实了该种子植物区
系是一个种的特有现象相当发达的年轻植物区系。
在区系成分中存在较多中国一喜马拉雅成分,表明了
该区系具有明显的高山植物区系的特色。
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《武汉植物学研究》荣获湖北省优秀期刊奖
2006年2月,《武汉植物学研究》在湖北省新闻出版局举办的“第五届湖北省优秀期刊”评选活动中荣
获湖北省优秀期刊奖。
《武汉植物学研究》是中国科技核心期刊,创刊于1983年,是由中国科学院武汉植物园和湖北省植物学
会共同主办的植物学综合性学术期刊(学报级),主要发表植物学及各分支学科的基础研究和应用研究方面
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究》取得了可喜的进步,影响日益扩大,先后被中国科技论文与引文数据库、中国科学引文数据库核心库、中
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