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九寨沟自然保护区蔷薇科植物区系特征研究



全 文 :第 28卷第 2期    西 南 农 业 大 学 学 报 (自然科学版 ) Vol.28, No.2
2006年 4月 JournalofSouthwestAgriculturalUniversity(NaturalScience) Apr.2006
文章编号:1000-2642(2006)02-0282-04
九寨沟自然保护区蔷薇科植物区系特征研究*
刘光华 1 ,邓洪平 1, 2* ,廖晓敏 1 ,宋琴芝 1 ,徐 洁1 ,伍 莲1
(1.西南大学 生命科学学院 ,重庆 400715;2.四川大学 生命科学学院生物学博士后流动站 ,四川 ,成都 , 610064)
摘要:在对九寨沟自然保护区蔷薇科植物详细调查的基础上 , 对其亚科 、属 、种组成 、分布区类型 、区系特征等进行了统
计和分析。结果表明:1.区内有蔷薇科植物 4亚科 、20属 、97种;2.区内蔷薇科植物与外界物种的交流相对较少 , 在
演化中处在比较原始的阶段;3.优势属明显 ,植物区系具明显的温带性质;4.植物区系起源古老;5.该区处在苹果
属的重要演化地带内。
关 键 词:九寨沟;蔷薇科;区系特征
中图分类号:Q948.5      文献标识码:A
AFLORALSTUDYOFROSACEAEATJIUZHAIGOUNATURALRESERVEOFCHINA
LIUGuang-hua1 , DENGHong-ping1, 2* , LIAOXiao-min1 , SONGQin-zhi1 , XUJie1 , WULian1
(1.SchoolofLifeScience, SouthwestUniversity, Chongqing400715, China;2.SchoolofLifescience, SichuanofUniversity, Cheng-
du, Sichuan610064, China)
Abstract:TheplantsoftheRosaceaefamilyinthepresentfloraatJiuzhaigouNaturalReserveofChinawereinvestigated, andthecompo-
sitionofitssubfamilies, generaandspecieswasstatisticalyanalyzed.Asaresult, 4sub-familiesinvolving20generaand97 specieshave
beenrecorded.Theyseemtoberelativelyisolatedandrarelycommunicatewiththeothermembersofthesamefamilyintheoutsideworld.
Therefore, theymayberegardedasatarelativelyprimitivestageofevolution.Thedominantgeneraareprominentandthemembersofthe
familyshowdistincttemperatecharacteristics.Thisfloraisofancientorigin.ThisareaislocatedinanimportantevolutiveregionofMa-
lus.
Keywords:JiuzhaigouNaturalReserve;Rosaceae;floristiccharacteristic
  九寨沟国家级自然保护区位于四川省九寨沟县 ,
东经 103°46′~ 104°05′,北纬 32°55′~ 33°16′;南北长
40.5km,东西宽 35.4 km;总面积 64 297.3 hm2。它
位于我国北亚热带秦巴湿润区与青藏高原波密—川
西湿润区的过渡地带 ,呈南高北低的侵蚀地貌 。境内
最高山峰达 4 764m,相对于主沟沟口最低海拔 1 996
m,形成高达 2 768m的山体垂直高度落差 ,平均相对
高差大于 1 600m。区内水系较发育 ,属嘉陵江上游
白水江流域 ,年均降水量为 761.8 mm,气候为冷凉干
燥的季风气候特征 ,年变化大 ,昼夜温差大 ,气候垂直
差异也较大 [ 1 ~ 2] 。
蔷薇科是被子植物中一个较大的类群 ,其多样性
在我国各植物类群中名列第 5。全科由南北温带广
布而成世界广布 ,尤以北半球温带至亚热带为主 。保
护区处于蔷薇科分化和发展的重要区域。在 2002年
4月至 2003年 12月长达近 2 a时间中 ,先后 4次 、累
计 5个月对保护区内蔷薇科植物类群进行了较为详尽
的野外实地调查 ,在采集鉴定大量标本的基础上 ,结合
* 收稿日期:2005-10-12
基金项目:四川省九寨沟国家级自然保护区生物资源科学考察基金资助;西南大学博士基金资助
作者简介:刘光华(1972-),男 ,重庆石柱人 ,西南大学硕士研究生 ,从事植物学研究。
*为通讯作者
以往的研究成果 [ 3] ,对本区蔷薇科植物区系组成 、特征
及与邻近保护区的差异等方面进行了分析研究 ,以期
为蔷薇科植物地理的研究积累一定的资料 ,为保护区
资源评价 、管理和保护提供一定的依据。
1 蔷薇科植物区系组成
九寨沟自然保护区内共有蔷薇科植物 4亚科 、20
属 、97种。其中绣线菊亚科 4属 、14种;蔷薇亚科 7
属 、13种;李亚科 4属 、18种;苹果亚科 5属 、52种 。
本区蔷薇科植物分别占该地种子植物属的 3%、种的
5%[ 1]为典型的优势科 , 占四川蔷薇科植物亚科的
100%、属的 46.5%、种的 19.3%。占全国蔷薇科植
物亚科的 100%、属的 39.2%、种的约 9.7%。但与
相邻保护区比较 [ 4 -8] ,种类显得相对较少(表 1)。
表 1 蔷薇科植物类型与白河和泗洱和千佛山和喇叭河和四川和全国的比较
Table1 ThecomparisonofgeneraandspeciesofRosaceaeinJiuzhaigouNatureReservewithnaturalReserves
地 区 九寨沟 白 河 泗 洱 千佛山 喇叭河 四 川 全 国
属 20 19 28 27 27 43 51
种 97 95 182 176 155 502 1 000余种
  注:四川 、全国的蔷薇科植物参考《中国高等植物志 》第 36~ 38卷中属 、种的分布区而定。
Note:ThedistributionofgeneraandspeciesofRosaceaeisaccordingtothe36thto38thvolumeofFloraSinica.
  这种情况与其相对封闭的峡谷地形 、较高的海拔
等相一致 ,也说明九寨沟蔷薇科植物与外界物种的交
流相对较少 。
俞德浚将中国蔷薇科植物分属绣线菊亚科 、蔷薇
亚科 、李亚科 、苹果亚科 4亚科 [ 9] ,从花果的特征出
发 ,将最原始的绣线菊亚科放在首位 ,而将起源于绣
线菊亚科的苹果亚科放在全科之后 ,蔷薇科的 4个亚
科在九寨沟均能找到其代表 ,原始的 、过渡的和进化
的类群都兼而有之[ 9 ~ 12] , 如:浅裂绣线菊 (Spiraea
sublobata),路边青(Geumaleppicum),锐齿臭樱(Mad-
deniaincisoserata),毛山荊子(Malusmanshurica)等 。
2 蔷薇科植物区系成分分析
2.1 属的区系分析
按照属内所含种类 , 20属可分为 3个等级:大属
(10种以上), 中等属(5 ~ 10种),少种属 (5种以
下)[ 4 ~ 7] 。其中大属有栒子属(Cotoneaster)25种 、花
楸属(Sorbus)12种 、绣线菊属(Spiraea)11种 、苹果属
(Malus)(11种);中等属有樱属(Cerasus)8种 、桃属
(Amygdalus)7种 。其余 14属为少种属;这些大属 、
中等属在本植物区系的组成中所占比重较大 ,其属数
虽仅占 30%,但种数则约占 76.3%,可见 ,本科植物
区系优势属明显。其中又以栒子属最突出 ,其种数约
占本科种总数的 25.8%。
根据吴征镒关于中国种子植物属分布区的划分
方案[ 13] ,本保护区蔷薇科植物 20属可分为 5个分布
类型(表 2)。
本区有热带分布 1属 ,即蛇莓属(Duchesnea)。
蛇莓属在委陵菜族(Potentileae)演化发展中向特殊
生境延伸 ,便最终在向低地 、暖地发展中形成[ 10] 。
表 2 九寨沟自然保护区种子蔷薇科植物属的分布区类型
Table2 Theareal-typesofgeneraofRosaceaeinJiuzhaigouNatureReserve
分布区类型 属 数 占属总数百分比 /%
7.热带亚洲分布及其变型 Duchesnea  1属 5
8.北温带分布及其变型 Cotoneaster, Sorbus, Spiraea等 11属 55
10.旧世界温带分布及其变型 Amygdalus  1属 5
11.温带亚洲分布 Armeniaca, Coluri, Exochorda 3属 15
14.东亚分布及其变型 Kerria, Maddenia, Neillia, Chaenomeles 4属 20
  温带分布 19属 ,占总属数的 95%,这充分说明
本植物区系以温带成分为主 ,具典型的温带性质。在
各种温带分布类型中 ,北温带分布及其变型共 11属 ,
占总属数的 55%,是温带分布的主要成分 ,也是该植
物区系的主要组成成分。这种分布特点与其所处的
地理位置与条件基本吻合 ,在北温带成分中 ,分布较
大的属有 ,栒子属(25种)、花楸属(12种)、绣线菊属
(11种)、苹果属(11种)。中等属有樱属(8种)。其
中栒子属为第 1大属 ,其种类多 ,分布区广 ,植株习性
因生态环境不同变异很大 ,有直立乔木 、灌木 ,也有匍
匐矮生灌木 ,花序从复聚伞状逐步简化为聚伞状到单
生花 ,心皮 5-2 ,子房半下位 ,果实含 5-2小核 ,少数种
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类小核愈合为一体。在其他温带分布类型中 ,值得一
提的是旧世界温带分布及其变型 ,虽然该类型中只分
布桃属 ,但它却有 7种该属植物 ,为中等属。其余 7
属 11种集中在 2个类型中 ,都为温带分布 。
该区没有蔷薇科世界分布属和中国特有属 ,这可
能说明 ,其进化能力和演化位置处于较低水平 。
2.2 种的统计分析
根据 《中国植物志 》中各种的分布区范围结合吴
征镒关于中国种子植物分布区类型的概念和范
围 [ 8 ~ 10, 13] ,对本区 97种蔷薇科植物的分布区类型进
行划分 ,可分为 7个类型:温带分布 90种 ,约占本区
总种数的 92.8%,中国特有分布 7种 ,占本区总种数
的 7.2% (见表 3)。
表 3 九寨沟自然保护区蔷薇科植物种的分布区类型
Table3 Theareal-typesofspeciesofRosaceaeinJiuzhaigouNatureReserve
分布区类型 种 数 占种总数 /% 分布区类型 种 数 占种总数 /%
8.北温带分布及其变型 72 74.2 13.中亚分布及其变型 1 1.03
9.东亚和北美洲间断分布及其变型 2 2.06 14.东亚分布及其变型 2 2.06
10.旧世界温带分布及其变型 2 2.06 15.中国特有分布 7 7.2
11.温带亚洲分布 11 11.34
2.2.1 温带分布种 本区温带分布 90种占种总数
的 92.8%,其中主要是北温带分布及其类型 ,含 72
种 ,约占总种数的 74.2%如:康巴栒子(Cotoneaster
scherifii)、锥腺樱桃(Cerasusconadenia)、太白花
楸(Sorbustapashana)等。温带亚洲分布是本区植
物区系组成中的重要成分 , 有 11种 , 占种总数的
11.34%,如:野杏 (Armeniacavulgaris)、东方草莓
(Fragariaorientalis)等 ,其余 7种零星分布在另外
的 4个温带类型 。由此可见 ,九寨沟蔷薇科植物属 、
种的分布区类型基本一致 ,都是典型的温带分布类
型 。这与蔷薇科在中国植物区系中鲜明的东亚特色
及其重要地位分不开 。
2.2.2中国特有种 本区中国特有分布 7种 [ 14] ,占
种总数的 7.2%,其中 6种都属于苹果属 ,另有一种
是假稠李(Maddeniahypoleuca)。苹果属植物种类
繁多 ,种间多能杂交 ,种的多型性特别突出 。如:在该
区小金海棠与其亲本湖北海棠(Malushupeiensis)、
变叶海棠 (M.toringoides)同时存在 , 马尔康海棠
(M.maerkangensis)与其近似种陇东海棠 (M.
kansuensis)同时存在 ,该地陇东海棠系来源于老挝
林檎(M.laosensis),它是横断山脉地区演化中心往
北传播的结果。九寨沟地区中苹果属繁衍杂交高度
发展 ,组成苹果属植物起源的基因中心地带的一部
分 [ 15 ~ 16] 。另外需要指出的是 ,本科植物中 ,丽江山荆
子(M.rockii)在中国为次要分布区 , 是近危物
种 [ 14] 。上述分析表明 ,该区蔷薇科植物为温带分布
和中国特有分布为主 ,而且中国特有种绝大部分仍具
温带性质 ,因此 ,从种级水平上均反映出蔷薇科植物
为典型的温带性质类群。从这些种在我国的具体分
布分析 ,九寨沟蔷薇科植物区系与西南西北相联系 ,
具明显的区域过渡和植被过渡性。在第 3纪的进化
历史中 ,这里位于西南西北演化推进的交汇区内;但
由于九寨沟特殊的峡谷地貌 、较高的海拔高度以及人
为因素影响较少等原因 ,使得这里的植物类群进化相
对保守 ,它体现了植物进化的各个阶段 。
3 结 论
通过对九寨沟自然保护区蔷薇科植物的亚科 、
属 、种区系成分 、区系特征的统计和分析表明:
3.1 九寨沟自然保护区区系中有蔷薇科植物 4亚
科 、20属 、97种 ,占了保护区属的 3%、种的 5%,为保
护区典型的优势科 ,在保护区的群落组成 、生态系统
的稳定等方面发挥着极为重要的作用 。
3.2 九寨沟蔷薇科植物的种类与相邻保护区比较相
对较少 ,说明九寨沟蔷薇科植物与外界物种的交流相
对较少。蔷薇科在本区演化中处在比较原始阶段 ,与
蔷薇科植物类群现正处于由初级到中级的发展阶段
相一致。
3.3 蔷薇科植物在本区系中从属 、种层次上都表现
出典型的温带性质 。在属级水平上 ,温带分布占本区
总属数的 95%,在种级水平上 ,温带分布占本区总种
数的 92.8%。由此看出蔷薇科在该区为典型的温带
分布性质 ,其中以北温带性质为主 ,这与保护区的海
拔地带性非常吻合 。
3.4 本植物区系优势属明显。 4个大属及 1个中等
属 ,虽只占总属数的 25%,但其种类却占本区植物总
种数的 58.8%,这些属在本植物区系组成中占明显
的主导地位。
3.5 中国特有种集中体现在苹果属。本区蔷薇科植
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物有中国特有种 2属 7种 ,其中 6种为苹果属植物 ,
这说明该区地处苹果属繁衍杂交高度发展演化的一
个重要地域 ,是研究苹果属系统进化的一个天然宝
库 。
3.6 发现有始新世化石的绣线菊属在本区成片分
布 。本区绣线菊亚科 4属 14种 ,其中绣线菊亚科落
叶类型中最原始的绣线菊属有 11种 ,占该亚科种的
78.57%,其区系起源相当古老 。本区蔷薇科植物 20
属分属 4个亚科 ,其种类多 ,变异性强 ,在系统发育中
它具有悠久的历史和较大的可塑性 ,较好的展现了蔷
薇科的系统发育各阶段。
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