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甘肃省风毛菊属植物多样性研究



全 文 :北方园艺2014(12):65~69 植物·园林花卉·
第一作者简介:李霞(1985-),女,甘肃兰州人,硕士研究生,研究方
向为植物生态学。E-mail:119271836@qq.com.
责任作者:王一峰(1964-),男,山东滕州人,博士,教授,现主要从
事植物学和植物生态学研究工作。E-mail:119271836@qq.com.
收稿日期:2014-01-20
甘肃省风毛菊属植物多样性研究
李   霞,王 一 峰
(西北师范大学 生命科学学院,甘肃 兰州730070)
  摘 要:以分布于甘肃省内的风毛菊属植物为研究对象,采用多次野外实地考察及统计方
法,参阅以往甘肃省内采集的标本和记录,并结合《中国植物志》、《中国高等植物图鉴》、《甘肃植
被》等文献资料,鉴定了部分标本,初步探讨了甘肃省风毛菊属植物的物种多样性。结果表明:甘
肃省风毛菊属植物物种适应多种生境,其多样性在中等海拔高度最大,且不同亚属分布海拔范围
及生境均有差异。
关键词:甘肃;风毛菊属;物种多样性
中图分类号:S 682.1+1 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2014)12-0065-05
  随着现代日益严重的环境破坏问题,世界上已经灭
绝或濒临灭绝的物种数量迅速增加,物种多样性研究的
重要意义已经超出了分类学本身的范畴,通过与保护生
物学相关的研究领域的相互结合与影响,必将对科学技
术、社会发展、经济建设等产生重大影响,甚至对包括传
媒及宗教的大众意义也发生巨大的渠道作用。物种多
样性以及生物多样性的研究影响如此深远,涉及面如此
之广,应受到足够的重视。
生物多样性是所有生物种类、种内遗传变异和它们
的生存环境的总称,按照空间尺度可以划分为遗传多样
性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。对生
物多样性的研究、保护和持续利用是人类社会生存发展
的重要问题。
物种多样性是描述群落结构及个体组成的一个重
要指标。传统的描述方法是依据群落的样地调查资料,
计算各个种的重要值,再列表示之。这样虽然详细清
楚,却很冗长,尤其当进行群落的组成结构比较时更为
困难。为了解决这个问题,1943年Fisher首创了“物种
多样性”的概念。并用α、β、γ指数来作为群落物种多样
性的度量值,使物种多样性研究定量化,极大地推动了
这方面的研究。以后又经过 Wilians、Simpson、Marglef、
Mclintosh等科学家的研究探讨,物种多样性的内容更加
丰富,物种多样性指标现已达10多种[1]。但无论怎样定
义多样性,它都是把物种数和均匀度结合起来的一个单
一的统计量,从而精密又简练地描述出生物群落的组成
结构。物种多样性的保护和持续利用研究已受到国际
社会的普遍重视,成为当今环境与发展研究领域的热点
之一。近年来,我国对于物种多样性研究也做出了大量
的工作[2-12]。但其中对于菊科植物多样性的研究却较为
少见[13-17]。然而风毛菊属作为菊科的一个大属,对其研
究却很少,针对风毛菊属植物多样性的研究资料甚为罕
见。全世界约有菊科植物1 000个属,25 000~30 000
种,广布于世界各地,但热带的种类较少。我国有200余
属,2 000种以上,占世界种数的15%。由于中国地域广
大,自然条件复杂多样,因此菊科植物也具有较高的多
样性。甘肃省地处黄土高原、青藏高原等交汇地带,境
内地形复杂,气候类型多样,由于处于几大植物区交错
地区,因此菊科植物资源十分丰富。
风毛菊属(Saussurea DC.)属菊科(Compositae)菜蓟
族(Trib.Cynarea)植物,全世界约有400余种,主要分布
于欧洲和亚洲,是菊科中较大的一个属,属下共5个亚
属:雪兔子亚属(Subgen.Eriocoryne)、雪莲亚属(Subgen.
Amphilaena)、附片亚属(Subgen.Theodorea),齿冠亚属
(Subgen.Florovia)、风毛菊亚属(Subgen.Saussurea)。风
毛菊属植物在我国约有264种,主要分布在西南和西北
的青藏高原、天山等高海拔、高纬度地区[18]。甘肃分布
有56种,1变种,多分布在青藏高原东缘的甘南地区。
现有很多对物种多样性进行研究的文章,但由于受
风毛菊属植物分布范围的限制对其群落物种多样性的
研究十分稀少,并且研究资料匮乏。现通过对甘肃省风
毛菊属植物的调查,并结合相关文献对其物种多样性进
行了研究,旨在探索不同群落类型之间物种多样性的规
律,比较群落结构与物种多样性的差异,以利于风毛菊
属植物群落物种多样性保护与持续利用,以期进一步了
56
·园林花卉·植物 北方园艺2014(12):65~69
解和研究甘肃省风毛菊属植物的特性。
1 材料与方法
1.1 研究地概况
甘肃省地处黄土高原、青藏高原、内蒙古高原和秦
巴山地的交汇地带,总面积450 000km2,深居内陆,距黄
海1 000km,海洋暖湿气流不易到达,成雨机会少。从
东南到西北,气温和降水量均呈递减趋势。陇东、陇南
年降水量600mm以上,而酒泉以西仅有30mm。甘
肃境内地形复杂,有高原、山地、戈壁、沙漠,而其中高
原与山地面积占全省总面积的70%,大部分地区海拔
在1 000m以上,山体大多呈西北-东南走向。甘肃东南
部多高山深谷;中东部为黄土所覆盖;中西部断续分布
着绿洲沙漠、戈壁;西南部为青藏高原的东北缘,海拔较
高,省内气候类型多样,自西向东为温带干旱气候、寒温
带半干旱气候、温带半湿润气候、暖温带湿润气候、亚热
带湿润气候等区[19]。
1.2 研究方法
经过多次对甘肃省风毛菊属植物进行野外实地考
察,查阅相关文献,结合《中国植物志》、《中国高等植物图
鉴》、《甘肃植被》等参考资料,并参阅了以往很多植物学
家在甘肃省内采集的标本和记录,鉴定了部分标本,进
行基本数据的整理与收集。通过统计等方法进行物种
多样性的分析。
2 结果与分析
2.1 分布情况
甘肃风毛菊属植物共有56种,1变种,隶属于5个
组,4个亚属,占总组的61%,总亚属的80%,占全国总
种数的22%。风毛菊属植物在甘肃有2个分布丰富区,
一个是北纬34°~35°、东经103°~104°,即甘南的广大地
区。这一地区属于青藏高原东缘,风毛菊属植物在这一
地区最丰富,共分布有44种,占甘肃风毛菊属植物总数
的70%。另一个丰富区为北纬37°~38°、东经100°~102°,
即青藏高原北缘的祁连山地,海拔在3 000~4 500m以
上的山地。风毛菊属植物在该地区内的分布有明显的
垂直分布规律,在海拔3 000~4 000m的山地、荒漠中,
广泛分布美丽风毛菊(S.pulchra)、银背风毛菊(S.
nivea)、盐地风毛菊(S.salsa)等,多为林下伴生种;海拔
在4 000m以上的山地,有草甸雪兔子(S.thoroldi)、水
母雪兔子(S.medusa)、苞叶雪莲(S.obvalata)、褐花雪莲
(S.phaeantha)等高海拔分布的雪兔子亚属和雪莲亚属
植物与其它耐寒、耐旱植物组成垫状植被。该区西部变
得较为干旱,植被整体由森林向荒漠演变,在这一地区
分布有裂叶风毛菊(S.laciniata)、尖头风毛菊(S.maliti-
osa)等耐干旱种类[19]。
2.2 物种多样性
物种多样性是生物多样性在物种水平上的表现形
式,包括2方面的含义:一是指一定区域内物种的丰富
度;二是物种分布的均匀程度。物种多样性的维持具有
内外2方面的原因:其内因是物种生物学和生态学特性
的差异;外因是群落生境具有小尺度的差异,即具有生
境异质性[20]。
通过对甘肃省风毛菊属植物的研究可以得出,由于
受环境等因素的影响,同一植被类型不同地段的物种多
样性及均匀度均有差异。
由表1可以看出,不同群落类型之间物种多样性存
在一定的差异。甘肃省风毛菊属植物中雪兔子亚属
(Subgen.Eriocory)、雪莲亚属(Subgen.Amphilaena)及
附片亚属(Subgen.Theodorea)植物多分布于较高海拔地
区;风毛菊亚属(Subgen.Saussurea)植物的分布则相对
较为广泛,其中纤维组(Sect.Laguranthera)多分布于海
拔1 000~3 000m,全叶组(Sect.Pycnocephala)多分布
于海拔2 000~5 000m,羽裂组(Sect.Cyathidium)分布
于海拔2 500~4 500m,风毛菊组(Sect.Saussurea)分布
较广泛。
  表1 甘肃省风毛菊属植物分布地、生境及海拔
  Table 1 The locality,living condition and elevation of Saussureain Gansu province
名称
Name
分布地
Locality
生境
Living condition
海拔
Elevation/m
亚属Ⅰ.雪兔子亚属
星状雪兔子 甘肃(榆中、夏河) 高山草地、山坡灌丛草地、河边或沼泽草地、河滩地 2 000~5 400
草甸雪兔子 甘肃(河西走廊) 河滩地、湖滨沙地、盐碱地 4 300~5 200
鼠麯雪兔子 甘肃(河西走廊) 山坡流石滩 2 700~5 700
水母雪兔子 甘肃 多砾石山坡、高山流石滩 3 000~5 600
亚属Ⅱ.雪莲亚属
唐古特雪莲 甘肃 高山流石滩、高山草甸 3 800~5 000
红柄雪莲 甘肃(榆中、岷山) 沼泽草地、河边、山谷、山顶、草甸 3 100~4 800
苞叶雪莲 甘肃(天水) 高山草地、山坡多石区、溪边石隙处、流石滩 3 200~4 700
尖苞雪莲 甘肃(夏河) 河滩、山坡草地、高山草甸 3 400~4 900
球花雪莲 甘肃 高山草坡及草坪、山顶、荒坡、草甸 2 100~4 500
紫苞雪莲 甘肃(西固、榆中) 山坡草地、山地草甸、林缘、盐沼泽 1 750~3 300
66
北方园艺2014(12):65~69 植物·园林花卉·
  续表1
名称
Name
分布地
Locality
生境
Living condition
海拔
Elevation/m
钝苞雪莲 甘肃(天水) 高山草地 2 200~3 000
褐花雪莲 甘肃(祁连山) 草甸、沼泽地及高山草地 3 800~4 500
亚属Ⅲ.附片亚属
草地风毛菊 甘肃(民乐) 荒地、路边、森林草地、山坡、草原、盐碱地、河堤、沙丘、湖边、水边 510~3 200
抱茎风毛菊 甘肃(定西、夏河、兰州、拉卜楞) 路边、杨树林下、沟堤 2 500~3 100
风毛菊 甘肃(合水、镇原) 山坡、山谷、林下、山坡路旁、山坡灌丛、荒坡、水旁、田中 200~2 800
羽裂风毛菊 甘肃(会宁、靖远、榆中) 荒坡草地、盐碱地及农田 2 200~3 200
裂叶风毛菊 甘肃(肃北、安西) 荒漠草原及盐碱地上
尖头风毛菊 甘肃(西部) 山坡 3 500以上
亚属Ⅴ.风毛菊亚属
组3.无茎组
重齿风毛菊 甘肃(张掖、民乐) 山坡草地、山谷沼泽地、河滩草甸、林缘 2 230~4 700
小风毛菊 甘肃 山坡砾石地 3 500~4 000
无梗风毛菊 甘肃 河谷 800~2 500
组4.纤维组
达乌里风毛菊 甘肃(敦煌、肃北、民勤) 河岸碱地、湿河滩、河床林下、盐渍化低湿地、盐化草甸 1 060~3 120
垫风毛菊 甘肃 1 100~1 200
美丽风毛菊 甘肃(玉门、夏河) 砂质河谷 1 920~2 800
川陕风毛菊 甘肃(天水) 林中,山崖下或草坡 1 950~3 300
灰白风毛菊 甘肃(玉门、张掖、会宁、海源、盐池) 河谷、河滩、山坡砾石地及干旱山坡 800~2 800
川甘风毛菊 甘肃(西固) 河岸边 2 300
长梗风毛菊 甘肃(康县) 山谷林下及山坡 1 400~2 750
西北风毛菊 甘肃(兰州) 山坡 1 700~2 500
柳叶风毛菊 甘肃 高山灌丛、草甸、山沟阴湿处 1 600~3 800
组5.全叶组
异色风毛菊 甘肃(康县、拉卜楞) 山坡阴处及山坡路旁 2 900~4 500
禾叶风毛菊 甘肃 山坡草地、草甸、河滩草地、杜鹃灌丛 3 400~5 350
林生风毛菊 甘肃(夏河、拉卜楞) 山坡草地阴处 2 150~4 500
组6.羽裂组
尖苞风毛菊 甘肃 山坡草地 2 400~3 500
弯齿风毛菊 甘肃 山坡灌丛草地、流石滩、云杉林缘 3 800~4 800
沙生风毛菊 甘肃(夏河、拉卜楞) 山坡、山顶及草甸或沙地、干河床 2 800~4 000
甘肃风毛菊 甘肃(西固、岷山) 草坡及沙坡 3 600~3 700
组8.风毛菊组
篦苞风毛菊 甘肃(徽县、天水、舟曲、成县) 山坡林下、林缘、路旁、草原、沟谷 350~1 900
蒙古风毛菊 甘肃(合水、岷县、榆中、海源) 山坡、林下、灌丛中、路旁及草坡 500~2 900
少花风毛菊 甘肃(天水、兰州) 山坡或山谷林缘及林下 1 300~2 900
洮河风毛菊 甘肃西南部 草甸 2 790
纤细风毛菊 甘肃(兰州、山丹) 山坡岩石上 2 200~2 400
银背风毛菊 甘肃(肃南及祁连山) 山坡林缘、林下及灌丛中 400~2 220
大耳叶风毛菊 甘肃(卓尼) 山坡、林下及灌丛中 2 200~3 300
川西风毛菊 甘肃 山坡草地 3 500~4 000
变叶风毛菊 甘肃(成县、徽县) 山坡林下 1 300~1 800
桑叶风毛菊 甘肃(天水) 山坡林下及路边 1 820~2 700
秦岭风毛菊 甘肃(康县) 山坡路旁及疏林下 1 500~2 000
长毛风毛菊 甘肃 高山碎石土坡、高山草坡 4 450~5 200
柳叶菜风毛菊 甘肃(清运、兰州、皋兰山、兴隆山) 山坡 2 600~4 000
小花风毛菊 甘肃(榆中、拉卜楞、六盘山) 山坡阴湿处、山谷灌丛中、林下或石缝中 1 600~3 500
折苞风毛菊 甘肃(合水、崆峒山、六盘山) 林缘、灌丛或山坡草地 1 000~2 900
变裂风毛菊 甘肃(卓尼、临潭) 林下及灌丛中 2 600~2 700
  不同海拔也反映出植物物种多样性的差异。由图1
可以看出,甘肃省风毛菊属植物在海拔1 000m以下分
布有6种,海拔1 000~2 000m分布有20种,海拔2 000~
3 000m分布有33种,海拔3 000~4 000m分布有30
种,海拔4 000~5 000m分布有20种,海拔5 000m以
上分布有8种。其中海拔1 000~2 000、2 000~3 000、
3 000~4 000m分别为3个不同的物种较丰富地段。风
毛菊属植物物种多样性随海拔高度的变化呈现一定的
规律,归结为多样性在中等海拔高度最大,即中间膨胀。
因为随着海拔高度的增加,局部高程内良好的水热生境
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·园林花卉·植物 北方园艺2014(12):65~69
导致了风毛菊属植物较高的物种多样性。
由图2可知,不同生境条件分布的植物物种不同。
山坡生境下风毛菊属植物多样性最高,其次为高山、林
下及林缘、草甸、河滩等生境的多样性也较高,且风毛菊
属植物能适应多种不同的生境,因此分布较为广泛。
图1 甘肃省风毛菊属植物种数随海拔变化趋势
Fig.1 The change trend of the number of species of
Saussureain Gansu with elevation
图2 甘肃地区风毛菊属植物分布生境及所占比例
Fig.2 The living condition and proportion of Saussureain Gansu
2.3 植物物种多样性的保护
甘肃省风毛菊属植物资源与邻近各省比较可知(表
2)[18,21-23],其多样性相对较为丰富。且风毛菊属植物的
可利用价值较高,因此应加强调查研究,对其进行保护。
除此之外还应加强生态教育,提高生态意识;加强法制
建设,控制生物资源的利用。应改变只重视环境保护而
轻视发展的观点,建立“发展促保护,保护为发展”的新
观念。在保护的基础上合理地利用植物资源。
表2 甘肃省风毛菊属植物种数量统计及
与邻省区的比较
  Table 2 The data and comparison of Saussureaspecies in
Gansu and neighboring regions
项目
Item
中国
China
甘肃
Gansu
青海
Qinghai
新疆
Xinjiang
内蒙古
Inner
Mongolia
北京
Beijing
宁夏
Ningxia
种数
Species/种
246  56  45  32  25  13  7
占全国总种数百分比
Percentage of total
species in China/%
100  22.76  18.29  13.01  10.16  5.28  2.85
3 结论
该研究结果表明,风毛菊属植物不同群落类型分布
范围不同。其中雪兔子亚属、雪莲亚属及附片亚属多分
布于较高海拔地区,风毛菊亚属分布较为广泛。风毛菊
属植物物种多样性与其分布地的海拔高度有一定的关
系。其物种多样性在中等海拔高度最大,呈中间膨胀的
格局。风毛菊属植物适应多种生境,因此分布广泛,尤
以山坡生境具有较高的物种多样性。风毛菊属植物在
甘肃省具有较高的多样性,应对其丰富的植物资源进行
保护,并科学控制植物资源的利用。
参考文献
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北方园艺2014(12):69~71 植物·园林花卉·
作者简介:赵舰(1977-),男,山东惠民人,助理研究员,现主要从事
农业科技项目管理与实施工作。E-mail:cqlcau@126.com.
基金项目:山东省科技发展计划资助项目(2012GNC11012)。
收稿日期:2014-01-17
人工柽柳林根系的分布特征研究
赵   舰
(山东省滨州市科技情报研究所,山东滨州博海科技研发中心,山东 滨州256600)
  摘 要:以黄河三角洲1~3龄的柽柳人工林为研究对象,采用分层分段挖掘法,研究了1~3
龄柽柳根系的分布特征及生长动态。结果表明:随着树龄和土壤层数的增加,细根数量占总根比
例减少;根系生物量多分布于中上层;随着树龄增加,比根长和根长密度最大值出现于40~80cm
土层。因此,肉苁蓉接种深度应该在40~80cm土层。
关键词:柽柳;根系分布;比根长;根长密度
中图分类号:S 793.5 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2014)12-0069-03
  柽柳(Tamarix chinensis)是一种防风固沙的先锋植
物,具有很强的适应干旱环境的特性;也是黄河三角洲
沿海及滩涂地重要树种之一,有较强的耐盐碱特征[1]。
多年来,由于盲目开荒种粮、挖地养虾和晒盐,黄河三角
洲的天然柽柳林遭到严重破坏,柽柳资源锐减。
为恢复柽柳植被及保护黄河三角洲生态,有关学者
对柽柳的生长、繁殖等生物学特性及其抗盐碱性等生态
学特性进行了研究,降低了柽柳资源减少的速度[2-4]。
同时进行了人工接种肉苁蓉技术的研究,在新疆自治区
和田地区(肉苁蓉产地)人工接种管花肉苁蓉获得成功,
并引种到河北、北京和内蒙等地,但是普遍存在接种率
偏低的问题[5-7]。目前主要通过增加种子播量的方法提
高接种率。因其种子产量较低,种子价格偏高,从而导
致种植成本增加。引起肉苁蓉接种率低的原因很多,诸
    
如种子质量参差不齐、接种技术有待改善等。其中最重
要的一条原因是对柽柳根系分布特征不清楚,接种后种
子接触到寄主根的概率较低。而关于人工种植柽柳林
根系分布特征的研究尚鲜见报道。因此,研究人工种植
柽柳林的根系垂直分布特征,对黄河三角洲植被的恢复
与重建以及提高人工种植肉苁蓉接种率具有重要意义。
该研究通过分析人工柽柳林根系分布的垂直特征,旨在
探讨和了解不同树龄的柽柳林根系分布和生长动态,以
期为柽柳人工植被恢复和肉苁蓉接种率的提高提供理
论指导和科学依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
  研究区设在滨州市滨城区杨柳雪镇滨州市禾丰园农
业科技示范园,属于温带大陆性季风气候区。年均降水量
571.8mm,年均气温12.9℃,年均蒸发量1 805.5mm,无
霜期195d,光照2 632h,≥10℃的有效积温4 373.1℃。
气温适中,光照充足,热量丰富,无霜期较长,有利于作
物生长。土壤类型为潮土。2011年开始种植柽柳,种植
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Study on Diversity of SaussureaPlants in Gansu Province
LI Xia,WANG Yi-feng
(Colege of Life Sciences,Northwest Normal University,Lanzhou,Gansu 730070)
Abstract:Taking Saussureagenus plants in Gansu Province as object,by means of statistic and fieldwork methods.Many
specimens and records colected in Gansu province in the past were reviewed,those combined with‘Flora of China’,
‘China higher plants’,‘Gansu vegetation’and other related literatures,part of the specimen were identified and the
species diversity of Saussureagenus in Gansu province were also initialy discussed.The results showed that Saussurea
genus in Gansu Province were adapted to a variety of habitats which maximum diversity in medium altitude and diferent
subgenus altitude range and habitat distribution were diferent.
Key words:Gansu;Saussurea;species diversity
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