王倜 王云 關(guān)磊 馬立綱
摘要對穿越和毗鄰茅荊壩國家級自然保護區(qū)的2條公路路域范圍內(nèi)的野生花卉植物進行了調(diào)查統(tǒng)計,并對路域野生花卉區(qū)系進行了分析,結(jié)果表明,路域范圍內(nèi)共統(tǒng)計野生花卉植物20科33屬36種,該區(qū)植物成分較為復(fù)雜,物種多樣性豐富。以薔薇科(Rosaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、桔梗科(Campanulaceae)等為優(yōu)勢科,但寡種和單種科相對較多;以繡線菊屬(Spirae)、沙參屬(Adenophora)等為優(yōu)勢屬,但屬的組成較為分散,寡種屬和單種屬占總屬數(shù)的93.9%。從分布區(qū)類型看,科以世界分布(35%)和北溫帶分布(35%)占明顯優(yōu)勢,屬以北溫帶分布(36.4%)和舊世界溫帶分布(15.2%)為優(yōu)勢;區(qū)系分布比較集中,總體上溫帶性質(zhì)占絕對優(yōu)勢。
關(guān)鍵詞野生花卉;公路路域;區(qū)系研究;茅荊壩自然保護區(qū)
中圖分類號S181.3文獻標(biāo)識碼A文章編號0517-6611(2014)12-03639-04
基金項目河北省交通運輸廳科技項目(Y20100332);交通運輸部西部交通建設(shè)科技項目(2011 318 670 1290)。
作者簡介王倜(1983- ),男,重慶人,助理研究員,碩士,從事公路生態(tài)研究。
野生花卉是目前栽培花卉的祖先,也是培育新品種重要的種質(zhì)資源和原始資料[1],其還具有強健的生態(tài)適應(yīng)性和抗逆性,在長期的生物進化中,對當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤條件等生態(tài)環(huán)境已有很好的適應(yīng)性[2]。由于具有諸多優(yōu)點和價值,眾多學(xué)者對野生花卉的資源調(diào)查[3-8]、開發(fā)利用和保護[9-10]、栽培馴化和繁殖[11-14]等進行了長期深入的研究,但目前專門針對野生花卉植物的區(qū)系研究卻未見有報道。植物區(qū)系是自然形成物,它是植物界在一定自然地理環(huán)境,特別是自然歷史條件綜合作用下,長期發(fā)展演化的結(jié)果,是自然地理環(huán)境的反應(yīng)及環(huán)境變遷的鑒證或依據(jù)[15]。分析組成植被的植物區(qū)系的特點、性質(zhì)對于認識植被本身的特點、分布、發(fā)生歷史及經(jīng)濟意義等都是很重要的。當(dāng)前植物區(qū)系研究主要包括對某一地區(qū)植物的區(qū)系分析[16];對某一分類群植物的區(qū)系分析[17];對某類植被所有植物種類的區(qū)系分析[18]等,卻還沒有專題做某一區(qū)域公路路域范圍野生花卉植物區(qū)系分析的研究。公路路域包括了公路建設(shè)所改變和影響的地面帶狀空間,以及與公路產(chǎn)生相互作用和影響的自然生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)區(qū)域[19],因此公路路域與一般原生環(huán)境的主要區(qū)別在于區(qū)域狹長跨度大、多人為持續(xù)高強度干擾、環(huán)境裸露、水肥條件較差。筆者對茅荊壩國家級自然保護區(qū)內(nèi)公路路域這一特殊環(huán)境下野生花卉植物區(qū)系進行研究,能夠從根本上認識保護區(qū)內(nèi)路域野生花卉植物的特點和分布,對保護區(qū)內(nèi)野生植物資源的保護和開發(fā)利用、公路景觀綠化恢復(fù)等均具有重要意義。
1材料與方法
1.1研究區(qū)概況茅荊壩國家級自然保護區(qū)位于河北省承德市隆化縣境內(nèi),屬森林和野生動物類型的自然保護區(qū)。保護區(qū)氣候為典型的中溫帶、半濕潤兼半干旱大陸性季風(fēng)型山地氣候[20],屬暖溫帶落葉闊葉林帶、燕山山地落葉闊葉林溫性針葉林區(qū)[21]。該保護區(qū)處于陰山山脈七老圖嶺與燕山山脈交匯處,是冀北山地和內(nèi)蒙古高原的過渡地帶。保護區(qū)的自然地理條件特殊,地層古老;主要森林植被屬天然、次生和人工針闊混交林,灌木草本植物種類豐富;林區(qū)內(nèi)溝谷交錯,山勢險峻,復(fù)雜的地理環(huán)境蘊藏了豐富的動植物種質(zhì)資源,是進行生物多樣性保護、科學(xué)研究和科普教育的理想基地,具有重要的科學(xué)價值。保護區(qū)內(nèi)河流眾多,豐富的水資源使得森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育良好,成為京、津生態(tài)安全的綠色屏障。
1.2材料和方法
1.2.1調(diào)查對象。對現(xiàn)有的2條穿越和毗鄰茅荊壩保護區(qū)的主要交通干線進行調(diào)查,包括新建的承(承德)赤(赤峰)高速公路保護區(qū)段和省道206(圖1)。承赤高速保護區(qū)段包括主線和支線(至圍場)兩部分,其中主線靠近保護區(qū)路段約13 km,有5 km穿越保護區(qū)試驗區(qū);支線約10 km橫穿保護區(qū)(包括5 km隧道)。省道206與承赤高速線位走向基本一致,約12 km穿越保護區(qū)試驗區(qū),將以上路段征地界范圍內(nèi)以及公路與周圍環(huán)境相互作用的部分區(qū)域(公路界限外5~10 m)作為野生花卉植物統(tǒng)計調(diào)查的區(qū)域。
1.2.2調(diào)查方法。調(diào)查采取線路調(diào)查與樣線法結(jié)合的調(diào)查方法[22],于2012和2013年4~9月赴上述路線調(diào)查,依照制定的野生花卉調(diào)查記錄表,分別對海拔、經(jīng)緯度、生境、植株形態(tài)、分布密度、花特征(花色、花序、苞片、花冠裂數(shù)目、花瓣形狀與顏色、花期、花著生狀況、花的繁密度)、葉片特征(葉著生位置、質(zhì)地、葉形態(tài)、葉色、葉緣)、果實(果形、果期、果色)和觀賞價值等性狀進行記錄,并用數(shù)碼相機對植株的基本形態(tài)和生長狀況進行拍照。
1.2.3區(qū)系分析方法??频膮^(qū)系分析參考《中國種子植物區(qū)系統(tǒng)計分析》[23],屬的區(qū)系分析參考《中國種子植物屬的分布區(qū)類型》[24],種類鑒別參考《河北植物志》[25]、《河北野生資源植物志》[26]、《河北木蘭圍場植物志》[27]。
2結(jié)果與分析
2.1保護區(qū)公路路域野生花卉植物區(qū)系組成
2.1.1路域野生花卉植物基本特征。根據(jù)調(diào)查和初步統(tǒng)計,茅荊壩自然保護區(qū)路域環(huán)境內(nèi)共有路域野生花卉植物20科33屬36種,其中雙子葉植物18科31屬34種、單子葉植物2科2屬2種、木本植物3科5屬7種、草本植物17科28屬29種、保護物種1科1屬1種(綬草Spiranthes sinensis)(表1)。由于公路路域環(huán)境的特殊性,路域植被群落演替一般處在初始階段,即灌草結(jié)合的植被群落,野生花卉區(qū)系相對簡單,在群落中也不屬于優(yōu)勢種,數(shù)量相對較為匱乏,生長分布也屬于隨機分布。觀測的野生花卉以草本植物為主,一般為1年或2年生植物,長勢良好,花色絢麗,包括白色、黃色、橙色、紅色、藍色、紫色等及各種過渡色;花期時間覆蓋長,3~9月均有野生花卉綻放;野生花卉的株高分布涵蓋從5 cm的地被到3 m的灌木,說明茅荊壩保護區(qū)路域野生花卉不僅色彩絢爛,且群落層次結(jié)構(gòu)豐富。
2.1.2路域野生花卉植物科分析。
2.1.2.1科大小排序。對統(tǒng)計到的茅荊壩保護區(qū)公路路域野生花卉植物進行科大小排序,結(jié)果(表2)發(fā)現(xiàn),含4種的科有2科6屬8種,分別占屬、種總數(shù)的18.2%和22.2%;含3種的有2科5屬6種,占屬、種總數(shù)的15.2%和16.7%;含3種及以上的科共計4科11屬14種,分別占科、屬、種總數(shù)的20.0%、33.3%、38.9%,包含了1/3以上該區(qū)域的屬種,其中,薔薇科、毛茛科、桔梗科在路域野生花卉種群中占有一定的優(yōu)勢。含2種和含1種的小科有16科(22屬/22種),占總科數(shù)(屬數(shù)/種數(shù))的80.0%(66.7%/61.1%),少種科和單種科較多,在該區(qū)系中顯然不占主導(dǎo)地位,但該區(qū)域的保護種、景觀優(yōu)良種很多均在其中,因此該植物區(qū)系是比較多樣的[28]。
2.1.2.2科分布區(qū)類型。茅荊壩自然保護區(qū)路域范圍內(nèi)野生花卉植物的分布區(qū)分為5個類型(表3),科的分布中屬于世界廣布和北溫帶分布的均為7科,均占該區(qū)科總數(shù)的35%;泛熱帶分布為4科,占該區(qū)植物總科數(shù)的20%;其他的分布區(qū)類型均只有一個科。屬于溫帶分布類型的共計9科,占植物總科數(shù)的45%。因此,組成茅荊壩自然保護區(qū)路域野生花卉植物科的分布區(qū)類型比較集中,主要為世界分布、北溫帶分布,說明具有明顯的溫帶親緣性,但群落分布的優(yōu)勢科主要還是以廣布性的薔薇科和北溫帶的毛茛科為主。毛茛科、罌粟科等為比較原始的第三紀(jì)的孑遺植物[29];菊科、蘭科等為高度進化的科;也有在進化中處于分化關(guān)鍵類群的科如虎耳草科等。同時該區(qū)域單屬科較多(10科/屬),再次反映了該區(qū)植物區(qū)系組成較為復(fù)雜[30]。
2.1.3路域野生花卉植物屬分析。
2.1.3.1屬基本特征。共統(tǒng)計到33屬,含3種的屬有繡線菊屬(Spiraea),含2種的屬有沙參屬(Adenophora);單種屬共31個,含31種,占總屬數(shù)的93.9%和總種數(shù)的86.1%??梢?,本區(qū)系屬的組成較為分散,以單種屬為主,植物組成復(fù)雜,物種多樣性較高。
2.1.3.2屬分布區(qū)類型。茅荊壩保護區(qū)公路路域共計8種分布區(qū)類型和3種變型(表4)。其中北溫帶分布最多,有12屬,占本區(qū)植物總屬數(shù)的36.4%,如翠雀屬(Delphinium)、烏頭屬(Aconitum)、類葉升麻屬(Actaea)等;然后是舊世界溫帶分布5 屬,占此區(qū)植物總屬數(shù)的15.2%,如剪秋羅屬(Lychnis)、石竹屬(Dianthus)等;以下依次是世界分布(4屬,占12.1%)和東亞分布(3屬,占9.1%)。寡屬或單屬的有7個分布區(qū)。屬溫帶分布的共計有22屬,占總屬的66.7%,說明該區(qū)野生花卉植物溫帶性質(zhì)占絕對優(yōu)勢。牛玉璐等對茅荊壩自然保護區(qū)種子植物區(qū)系進行研究表明,該植物區(qū)系具有顯著的溫帶性質(zhì)[30],與此次研究結(jié)論一致。
2.2公路路域保護植物茅荊壩自然保護區(qū)路域內(nèi)的綬草(Spiranthes sinensis)已被列入《瀕危野生動植物物種國際貿(mào)易公約》(CITES)的附錄Ⅱ中,并被列入中國《國家重點保護野生植物名錄(第二批)》中,為Ⅱ級保護植物。
3結(jié)論
(1)該茅荊壩自然保護區(qū)路域范圍內(nèi)共統(tǒng)計到野生花卉植物20科33屬36種,其中雙子葉植物18科31屬34種、單子葉植物2科2屬2種,野生花卉植物物種多樣性豐富,具有較大的景觀價值。含3種及以上的科共計4科11屬14種,分別占科、屬、種總數(shù)的20.0%、33.3%、38.9%;含2種和含1種的小科相對較多,有16科(22屬/22種),占總科數(shù)(屬數(shù)/種數(shù))的80.0%(66.7%/61.1%)。屬的組成較為分散,以單種屬為主,占總屬數(shù)的93.9%和總種數(shù)的86.1%。
(2)茅荊壩自然保護區(qū)路域野生花卉植物區(qū)系分布比較集中,溫帶性質(zhì)占絕對優(yōu)勢,主要包括溫帶分布及世界分布區(qū)系,這也說明了茅荊壩自然保護區(qū)屬于典型的溫帶和半濕潤氣候。同時,由于公路路域環(huán)境的特殊性,對路域范圍野生花卉的類型和分布具有一定的選擇性,也在一定程度上影響了路域野生花卉植物區(qū)系分布。
(3)茅荊壩自然保護區(qū)路域有國家重點保護野生植物1種,需要在公路建設(shè)時進行重點移栽保護。
(4)茅荊壩自然保護區(qū)路域野生花卉植物區(qū)系的研究,對于深入認識路域范圍野生花卉植物的特點和分布具有積極作用,進而為開展該區(qū)域野生植物資源的保護以及鄉(xiāng)土植物公路景觀綠化利用等后繼研究奠定了理論基礎(chǔ)。
參考文獻
[1] 林夏珍,趙建強.中國野生花卉種質(zhì)資源調(diào)查綜述[J].浙江林學(xué)院學(xué)報,2001,18(4):441-444.
[2] 趙九洲,郭紹霞.野生花卉在我國北方園林中的應(yīng)用研究[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報:人文社會科學(xué)版,2004,4(1):84-88.
[3] 周繇.長白山區(qū)野生草本觀賞花卉調(diào)查[J].廣西植物,2004,24(6):515-523.
[4] 謝曉蓉,陳葉,劉金榮.祁連山野生花卉資源及其開發(fā)利用[J].水土保持通報,2003,23(1):76-78.
[5] 尹衍峰,彭春生.百花山野生花卉資源的開發(fā)利用[J].中國園林,2003(8):72-74.
[6] 李曉賢,劉文允,管開云,等.滇西北野生觀賞花卉調(diào)查[J].云南植物研究,2003,25(4):435-446.
[7] 張海洋,徐秀芳.三江平原地區(qū)野生觀賞植物資源及利用[J].北方園藝,2004(6):46-47.
[8] 劉曉鈴,謝樹蓮.山西歷山自然保護區(qū)野生觀賞植物研究[J].山西大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2005,28(2):189-191.
[9] 謝云,廖博儒,王小德,等.天門山國家森林公園野生花卉資源調(diào)查及其園林應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,34(9):1855-1857.
[10] 林萍.昆明野生草本花卉資源及觀賞應(yīng)用初步研究[J].中國園林,2003(3):76-78.
[11] 于曉南,張啟翔.彩葉植物多彩形成的研究進展[J].園藝學(xué)報,2000,27(S1):533-538.
[12] 楊艷清.長白山野生花卉溪蓀種子繁殖技術(shù)[J].中國種業(yè),2006(7):53-54.
[13] 楊艷清.野生花卉毛百合有性繁殖技術(shù)[J].北方園藝,2006(5):156-157.
[14] 韓梅,楊利民.吉林省野生早春草本花卉資源的篩選[J].中國野生植物資源,1996,16(4):21-22.
[15] 王荷生.植物區(qū)系地理[M].北京:科學(xué)出版社,1992:1-3.
[16] 孫萍,姜洋,王新鵬.呼蘭河口區(qū)域種子植物區(qū)系[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2013,41(8):82-90.
[17] 王立龍,陸林,戴建生.太平湖國家濕地公園生態(tài)保育區(qū)草本植物區(qū)系及其在不同干擾下的多樣性動態(tài)[J].自然資源學(xué)報,2010,25(8):1306-1319.
[18] 劉彬彬,樓爐煥,劉廣寧.浙江省殼斗科植物區(qū)系特征分析[J].浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報,2013,30(5):698-705.
[19] 毛文碧,段昌群.公路路域生態(tài)學(xué)[M].北京:人民交通出版社,2009.
[20] 河北省自然地理志編纂委員會.河北省自然地理志[M].石家莊:河北科學(xué)技術(shù)出版社,1993:1-100.
[21] 劉濂.河北植被[M].北京:科學(xué)出版社,1996:1-291.
[22] 王月清,張延龍,司國臣,等.秦巴山區(qū)主要野生草本花卉資源調(diào)查及觀賞性狀評價[J].西北林學(xué)院學(xué)報,2013,28(5):66-70.
[23] 李錫文.中國種子植物區(qū)系統(tǒng)計分析[J].云南植物研究,1996,18(4):363-384.
[24] 吳征鎰.中國種子植物屬的分布區(qū)類型[J].云南植物研究,1991,12(S4):1-39.
[25] 賀士元.河北植物志[M].石家莊:河北科學(xué)技術(shù)出版社,1989.
[26] 杜怡斌.河北野生資源植物志[M].石家莊:河北大學(xué)出版社,2000.
[27] 趙建成,孔照普.河北木蘭圍場植物志[M].北京:科學(xué)出版社,2008.
[28] 金則新,鄭林友.浙江省天臺縣種子植物區(qū)系分析[J].福建林業(yè)科技,2006,33(1):11-15.
[29] 王荷生.華北植物區(qū)系地理[M].北京:科學(xué)出版社,1997:1-148.