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河南省特有种植物区系地理研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 26(2):148— 151 2006年 3月
河南省特有种植物区系地理研究
张桂宾
(河南大学 环境与规划学院 ,河南 开封 475001)
摘 要:首次对河南省特有种及其 区系地理和生态学特点进行 了研究。结果显示 :(1)河南特有植物有 42
种,隶属于37属,25科;(2)草本植物占64 ,与河南维管植物区系的草本比例基本相同,其中多数为多年生
草本 ,特有种绝大多数为陆生 中生植物;(3)根据它们的分布特点,特有种可分为 6个分布型,其中属于豫西山
地分布型的种类最多 ,占总种数的 6O ;(4)这些特有种集 中分布于豫西、豫南 、豫西北 山地和豫中黄河两岸四
个地区,种类最多的是豫西山地。
关键词:特有种 ;植物区系地理 ;分布型 ;河南省
中图分类号:Q948.5 文献标识码 :A 文章编号 :lOOO一3142(2006)02一o148—04
Floristic study of species endemic
to Henan Province
ZHANG Gui—bin
(College of Environment and Planning,Henan University,Kaifeng 475001,China)
Abstract:The species endemic to Henan are presented and their floristie characteristics are analyzed in this pa—
per.The results are as follows:(1)There are 42 endemic species in 37 genera of 25 families;(2)64 of them
are herbs(mostly being Perennia1).This is similar to the flora of Henan.And majority of them belong to ter—
restrial mesophyte;(3)They can be divided into six distribution patterns.among which species belonging to
W est M ountains of Henan are the most abundant,making up 6O of the total;(4)The endemic species are
mostly concentrated in four areas:Mountaln in W est Henan,Mountain in South Henan,M ountain in North—
west Henan as wel as around the Yellow River in Central Henan.more than half of them being in the Moun-
tain iD W est Henan.
Key words:endemic species;floristics;distribution patterns;Henan Province
1 地理环境
河南省地处中原(1lO。2l ~ll6。39 E,3l。23 ~
36。22 N),土地面积 l6.7×104 km 。本省的气候
为暖温带和北亚热带湿润半湿润季风气候。年平均
气温 12.6~15.1℃,总的趋势是由南向北递减,山
区低于平原。7月(最热月)平均气温 27~28℃,1
月(最冷月)平均气温一1.8~1.6℃。年降水量 600
~ l 200 mm,夏多冬少 ,8O ~9O 的降水集 中在
植物生长季节,其空间分布由东南向西北趋于递减。
地势西高东低,高差悬殊。大体上以京广铁路为界,
西部以中低山和丘 陵为主 ,山地海拔高度大部分在
l OOO~l 500 ITI以上 ,最高峰海拔 2 413.8 m(老鸦
岔脑峰)。东部为广阔的平原,海拔均在 200 m以
下,其中绝大部分在 40~100 m之间。总体而言,
西北部为太行山地,西部为伏牛山地(广义的)和黄
土台地丘陵,南部边境是桐柏山和大别山,东部为广
阔的黄淮平原。山地土壤类型主要为棕壤、褐土和
黄棕壤,平原土壤除了低洼地方为少量的盐碱土之
收稿日期:2005—04—10 修回 日期 :2005—10—18
作者简介:张桂宾(1955一),男,河南南阳人,副教授 ,主要从事植物地理和植物生态等研究,E—mail:
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2期 张桂宾:河南省特有种植物区系地理研究 149
外,主要为潮土和砂姜黑土 境内南部山地 自然植
被主要为常绿、落叶阔叶混交林,北部山地主要是落
叶阔叶林。由于该省地跨中 国植物 区划 中的华北 、
华中和华东 3个植物地区,因而植物种类丰富、区系
成分复杂。
2 特有植物的种类组成
河南省野生维管植物共有 181科,966属,3 158
种(按恩格勒系统 ,含亚种和变种 ,下同)(丁宝章等 ,
表 1 河南省特有种(42种 ,包括亚种和变种)
Table 1 A list of species endemic to Henan (42 species,including varieties)
1988,1990,1997,1999;朱长山等,1994;张桂宾,
2004),其中有 42种为河南特有,隶属于 25科、37
属,特有种数量 占全省维 管植 物总种 数的 1.3 。
这些特有种中,蕨类植物有 3科 5属 5种,被子植物
有 22科 32属 37种(表 1)。
从表 1可以看出,毛茛科的种类最多,有 5种,
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15O 广 西 植 物 26卷
豆科和兰科的次之,各有 3种。其余的22科种数都
很少 ,每科仅含 1~2种 。所在 的科属 中,除了虫实
(C0rispermum)、翠雀 (Delphinium)、槭 (Acer)、杜
鹃(Rhododendro )和石斛(Dendrobium)等 5属含
2种特有植物外,其余的 32属均含 1种。所在的科
属中,既有古老的科,也有进化的科。前者如毛茛科、
樟科等,后者如唇形科 、杜鹃花科、玄参科、桔梗科、菊
科和兰科等等。显然,较进化的类群要比原始的多。
3 特有种的生活型和生态型组成
在 42种特有植物中,27种为草本,占特有种总
种数的 64.3 ,绝大多数为多年生草本;木本植物
有 15种,占35.7 ,其中乔木 8种,灌木 5种,木质
藤本 2种 ,多数为落叶阔叶木本植物 (13种)。特有
种中草本和木本植物所占比例与河南省维管植物区
系中相应类群所占比例几乎相同 ,后者草本与木本
植物的比例分别为 64.5 9/6和 35.5 。这种生活型
组成的高度相似性说明它们之间所处的自然环境条
件是基本相同的,是对生存环境长期适应的结果。
河南特有植物的生态型比较单一。除了早熟虫
实和黄河虫实 2种为较耐干旱的沙生植物、5种蕨
类植物为湿生类湿生植物之外,其它均为中生植物。
4 特有种的分布特征
4.1科、属分布区类型
根据各科 的地理分 布特点,参照 R.Good
(1974)和吴征镒等(2003)的科分布区类型系统,河
南特有种所在的 25科植物可分为 6个分布类型(表
2)。
各分布类型中,世界和亚世界分布科为最多,达
14科,占总科数的 52 9,6。其中蓼科、毛茛科、蔷薇
科、杜鹃花科、菊科、桔梗科和百合科等均为主产温
表 2 含河南特有种的科分布类型
Table 2 The distribution types of the families in species endemic tO Henan
带的世界和亚世界科,兰科和大戟科为主产热带亚
热带的世界大科(也有主张归为泛热带分布的),豆
科、唇形科和玄参科为在热带和温带同样重要的科,
而藜科是常与盐碱地或砂质地等特殊生境相联系的
科。由此可知,世界和亚世界分布类型中主产温带
的科明显多于主产热带的科。亚热带至温带分布科
的数量次之,共 4科,而其它分布类型的科——热带
至亚热带、亚热带至温带、温带和亚洲特有分布的科
则数量很少,而且数量基本差别不大,每个类型仅有
l~2科。其中热带至亚热带分布科和亚洲特有科
主要分布于本省南部。由科的分布类型组成可知,
河南特有植物区系过渡性明显,而其基本性质为温
带性质。
按照吴征镒对中国种子植物分布区类型的划分
方案(1991),河南特有植物的 37属可归为 8个分布
区类型(表 3)。统计结果表明,北温带分布属最多,
有 21属,占总属数的 57 9,6,其中乌头(Aconitum)、
委陵菜(Potentilla)、槭和杜鹃等为常见的属。加上
旧大陆温带分布和东亚分布属两个温带类型的属,
温带分布属总数达 26属,占 7O 。而热带分布属
总共仅有 7属,占l9 9,6,其中泛热带分布属最多,有
4属,占 11 。例如属于泛热带分布的叶底珠(Se—
curinega)、鹅绒藤 (Cynanchum)和石豆 兰 (Bulbo-
phyllum)等属,属于热带亚洲分布的山胡椒(Lin—
dera)和石斛(Dendrobium)等属。中国特有属为太
行花属(Taihangia),它是华北太行山的特有属。
这些属的分布区类型的百分比大小顺序同河南种子
植物属的分布区类型的百分比大小顺序基本一致
(张桂宾 ,2004)。属分布区类型组成的这 一特点也
充分说明本植物区系温带成分占优势、过渡性明显
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2期 张桂宾 :河南省特有种植物区系地理研究 151
的特点。
4.2河南特有种的分布型
从表 1可以看出河南特有植物除了极少数种类
分布于黄河两岸或 出现于全省各地之外几乎所有的
种都分布在山区,而且 多数分布于伏牛山。根据它
们的分布特点,可以分为 6个分布型(表4)。
表 3 含河南特有种的属分布区类型
Table 3 The distribution types of genera
in species endemic to Henan
分布类型
Distribution types
属数 比例( )
Number Pereen—
of genera tage
表 4 河南特有种分布型
Table 4 Distribution patterns of
species endemic to Henan
分布型
Patterns
种数 比例( )
Numbers Percen—
of species tage
4.2.1豫西山地分布型 这一分布型是分布于河南
西部的山区,大多数属于伏牛山地(广义的)。该山
地处于中国植物区划中的华中植物地区与华北植物
地区之间的过滤地 带(吴征镒等 ,1983)。该分布型
的种数最多,共 25种 ,占特有植物 总种数 的 6O 。
如河南蹄盖蕨、伏牛紫荆、河南杜鹃、灵宝杜鹃、卢氏
裸菀、伏牛石斛和河南石斛等都是伏牛山的特有种。
其中河南杜鹃和灵宝杜鹃分布于海拔 1 700 1 8OO
m以上的山顶或山坡上的灌丛或林中,特别是前者
可连片分布形成山顶常绿阔叶矮曲林,而其它种类
多数为森林下层植物。
4.2.2豫 南山地分布型 该型主要分布于河南省南
部的山地及其附近地区,主要包括大别山、桐柏山和
鸡公山等地,位于华东植物地区。其种类数量远少
于前一分布型 ,仅有 7种 ,占 17 ,在六个分布型中
位居第二。如无距还亮草、河南山胡椒、河南鼠尾草
和多花萱草等都仅分布于本省南部山地的灌丛或草
地中。
4.2.3豫西豫南山地分布型 这一分布型的种类分
布于河南省西部和南部山地。仅有 3种,即河南塘
松草、河南又叶槭和心叶沙参。分布地由于人为干
扰而呈间断分布状态出现在上述两地 。
4.2.4豫西北山地分布型 属于该分布型的种类是
本省西北部太行 山地 的特有种,位于华北植物地区
内。只有 3种,即榆科的太行榆、壳斗科的垂直黄僵
子和蔷薇科 的太行花。
4.2.5豫中黄河两岸分布型 这种分布型沿本省中
部的黄河两岸地区分布,该地区属于华北植物地区
的范围。分布的种类有早熟虫实、黄河虫实和荷花
柳等 3种,它们是由黄河长期泛滥淤积而成的沙质
地上的特有种。
4.2.6全省广布型 该型只有兰考泡桐一种。尽管
它在豫东平原上因那里土壤疏松深厚、气候温暖湿
润而生长最好,分布最为集中,但在全省各地也都有
出现 。
由上述分析可知 ,一方面,河南特有植物区系与
河南种子植物区系在生活型组成、科属地理成分组
成等方面都具有相似性,区系具有明显的过渡性、温
带成分占优势的特点。另一方面,这些特有种在河
南省境内分布并不均匀而是相对集中地分布于西部
山地 、南 部山地 、西北部山地和中部沿黄两岸等四个
地区,尤其是在西部山地集中了半数以上的特有种。
因而,这四个地区可以称得上是河南特有种的现代
分布中心,其中西部山地是最为重要的分布中心。
(下转第 199页 Continue on page 199)
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2期 王爱勤等 :甘蔗 ACC氧化酶全长 eDNA的克隆及序列分析 199
号为 AY521566。
从甘蔗 ACO基因推导 的氨基酸序列与 已知其
它植物的 ACO序列有 65 ~86 同源性 ,其中与
水稻 ACO基因同源性最高为 86 ,其次是毛竹 、香
蕉、兰花、玉米等单 子叶植物 ,与双子 叶植物如马铃
薯、白三叶等同源性在 65 ~68 之间(表 1)。
2.5甘蔗 ACC氧化酶基因推导 的氨基酸序列系统
进化分析
对 GenBank同源性搜索获得的其它植物 ACO
基因氨基酸序列进行 系统进化分析,发现甘蔗
(AY52l566和 AF442821)最先与水稻(AF049888,
Q40634)聚类合并 ,接着与 毛竹 (AB044747)、水稻
(AP004058 和 T02754)、玉 米 (AY359575 和
AY359576)聚类合并 ,然后 与兰科植物(AF004662,
Q39705,JQ2274,P31238和 AY598793)、芭蕉科植
物 (AJ223232,U55770,U88045,AJ6O4546 和
AJ5056l1)聚类 ,最后 与双子 叶植 物聚类合 并 (图
3)。系统进化分析结果符合按照形态特征进行判断
的系统进化关系。
3 讨论
从 eDNA文库 中分离植物基 因比从基因组文
库中克隆要难得多,主要是 DNA提取条件比较简
单,不容易降解,而 RNA在提取过程中,非常容易
降解。因此基因克隆成功的关键是 RNA提纯的质
量。利用上海生物工程公司生产的 Trizol UNIQ10
柱式 RNA抽提试 剂盒 ,可 以在较短 的时间获得植
物总RNA,减少 RNA降解的机会。基因全长的克
隆方法很多,用核酸探针杂交分离,通过建立 DNA
或 cDNA文库等克隆 目的基因是较常用 的方法 ,但
工作量和难度都很大,对一个已知部分 DNA片段
的基因而言,采用 PCR和 RACE PCR方法从 cD—
NA文库中克隆基因全长是 目前最简便而快速有效
的方法 。根据拼接结果 ,在全长编码 区两端设计引
物,从 DNA文库 中扩增 到甘蔗 ACO基因全长 (图
3),推导的氨基 酸序列 与报道 的其 它植物 ACO基
因有较高的同源率,以及氨基酸序列系统进化分析
结果都证实所克隆的GZ-ACO基因确实是 ACC氧
化酶基因。该基因的获得,为进一步了解乙烯与甘
蔗生长 、糖分积累的关系 ,构建反义或正义基因,通
过遗传转化培育出具有反义或正义基因的基因工程
甘蔗,优化蔗糖积累代谢打下了基础。目前该基因
的结构与功能鉴定工作正在进行中。
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