克拉瑪依市南新公園植物多樣性研究

張正 曹秋梅 荊衛(wèi)民 劉秉壽 曾煥斌

摘要：指出了南新公園曾是克拉瑪依市的垃圾填埋場(chǎng)，生境多樣且破碎化，它是展現(xiàn)荒漠植物景觀和群落類型的公園。在實(shí)地調(diào)查和資料查閱的基礎(chǔ)上，對(duì)克拉瑪依南新公園的植物多樣性及其區(qū)系進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：克拉瑪依南新公園植物多樣性豐富，珍稀瀕危保護(hù)植物較少，但特有植物較多。共有維管束植物33科107屬142種，其中珍稀瀕危保護(hù)植物3種，中國(guó)特有植物1種，新疆特有植物19種。含10種以下的單種和寡種科、屬在公園內(nèi)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，區(qū)系優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象明顯。區(qū)系地理成分復(fù)雜，以北溫帶分布為主，泛熱帶、舊世界溫帶、地中海等其他地區(qū)均有交流。根據(jù)植物資源現(xiàn)狀及區(qū)系特征，提出了相應(yīng)的資源保護(hù)措施和建議，以期為干旱荒漠區(qū)荒漠植物公園的管理和科研搭建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：南新公園;植物多樣性;區(qū)系地理成分;保護(hù)措施

中圖分類號(hào)：Q948 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2019）20-0001-05

1引言

植物多樣性是生物多樣性的基本組成部分，同時(shí)也是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要資源保障。植物是公園綠地的主體，其物種的多樣性及其配置直接影響城市公園的景觀效果、群落的穩(wěn)定及生態(tài)功能的發(fā)揮。精確的掌握植物多樣性信息是城市公園規(guī)劃和管理科學(xué)決策的基礎(chǔ)。

克拉瑪依地處天山北坡經(jīng)濟(jì)帶，是北疆地區(qū)重要的交通、信息樞紐，也是新疆加速城鎮(zhèn)化和促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的戰(zhàn)略支點(diǎn)和全疆突出發(fā)展的10個(gè)區(qū)域性中心城市之一。隨著建設(shè)美麗新疆的快速推進(jìn)，克拉瑪依依托其地理優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)打造城市旅游。南新公園作為克拉瑪依首個(gè)以本土荒漠植物為主體、外來園林植物為輔的展現(xiàn)荒漠植物景觀與群落類型的公園，摸清其植物家底對(duì)該地區(qū)以后的荒漠植物引種和公園建設(shè)有重要的意義。然而對(duì)該地區(qū)的植物多樣性研究多局限于城市外圍的自然荒漠植物群落，城市內(nèi)部公園內(nèi)的植物多樣性及其群落結(jié)構(gòu)還有待深入研究。因此本文以南新公園的植物資源為研究對(duì)象，對(duì)其物種多樣性及其植物區(qū)系進(jìn)行了系統(tǒng)研究，為當(dāng)?shù)刂参锒鄻有员Ｗo(hù)和利用提供本底資料，為干旱荒漠區(qū)荒漠植物公園搭建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)。

2研究區(qū)概況和研究方法

2.1研究區(qū)概況

南新公園位于克拉瑪依市東南區(qū)域，距克拉瑪依河約500 m，距金龍湖約為300 m。屬山前沖擊坡地，是戈壁荒漠區(qū)，區(qū)域內(nèi)部由于常年積水形成次生濕地。地勢(shì)西北高東南低、地形破碎，最大高差25 m左右。公園中部為沖溝洼地和雅丹地貌，外側(cè)為人工垃圾填埋區(qū)，其他大部分地區(qū)均為小丘陵、洼地和沼澤，總面積37hm²。該區(qū)屬典型的溫帶大陸性干旱荒漠氣候，年平均氣溫8.7℃，年平均降水量102 mm，年蒸發(fā)量高達(dá)3545 mm，為降水量的35倍。克拉瑪依市風(fēng)多且大，年平均大風(fēng)（8級(jí)以上）日數(shù)71.3 d。研究區(qū)地表土壤以戈壁礫石為主，礫石含量為30%～50%，土壤含鹽量較高，可達(dá)1.3%～1.5%。土壤貧瘠且鹽漬化嚴(yán)重，膠泥土面積過大，常規(guī)園林植物很難成活。

2.2研究方法

采用野外實(shí)地調(diào)查法，于2017～2018年在研究區(qū)內(nèi)多次進(jìn)行植物資源調(diào)查。詳細(xì)記錄了植物的物種、生境、生活型及其主要觀賞特性等信息。采集植物標(biāo)本并進(jìn)行室內(nèi)鑒定，共采集標(biāo)本100余份，存放于中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所標(biāo)本館。依據(jù)標(biāo)本鑒定及參考資料編制植物名錄。國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物依據(jù)中國(guó)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄（第二批）（2001）、新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄（第一批）（2007）、珍稀瀕危植物依據(jù)《中國(guó)物種紅色名錄第一卷》（2004）、IUCN物種紅色名錄（2012）、《瀕危野生動(dòng)植物種國(guó)際貿(mào)易公約》CITES（2013）、《中國(guó)生物多樣性紅色名錄一高等植物卷》（2013）確定。植物區(qū)系科屬的分布區(qū)類型依據(jù)吳征鎰的《世界種子植物科的分布區(qū)類型系統(tǒng)》及其修訂《中國(guó)種子植物區(qū)系地理》《中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類型》等文獻(xiàn)確定。

3結(jié)果分析

3.1植物種類多樣性分析

根據(jù)野外調(diào)查、標(biāo)本采集鑒定和文獻(xiàn)資料檢索，統(tǒng)計(jì)出克拉瑪依南新公園共有維管束植物33科107屬142種，占克拉瑪依總科、屬、種數(shù)的74%、54%、39%。這144種植物均為被子植物。其中單子葉植物有4科14屬15種，雙子葉植物有29科93屬127種，說明被子植物在項(xiàng)公園內(nèi)占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。栽培種為21科34屬41種，占公園總種數(shù)的29%;除去栽培種后，公園內(nèi)的野生維管柬植物為24科80屬101種。由此可以看出公園內(nèi)以本土野生植物為主，同時(shí)引入了部分外來栽培植物。

3.1.1植物組成特征分析

從科的水平來看，克拉瑪依南新公園含2～10種的科在公園內(nèi)種子植物中最多，有20科，占該地種子植物總科數(shù)的60.6%;含1種的科位居第二有11科，占總科數(shù)的33.3%，如裸果木科（Paronychiaceae）、榆科（U1-maceae）、夾竹桃科（Apocynaceae）、苦木科（Sima-rubaceae）、槭樹科（Aceraceae）、葡萄科（Vitaceae）等，這些科的70%多為栽培種所在的科;大于20種的科在該地僅有藜科（Chenopodiaceae）和菊科（Compositae）2科，僅這兩個(gè)科就含有52個(gè)種。由此可以看出公園內(nèi)野生種子植物的種類趨向在有限的少數(shù)科內(nèi)，這些較大科對(duì)本區(qū)系的構(gòu)成作用最大（表1）。

3.1.2植物生活型分析

植物的生活型在一定程度上可以反映研究區(qū)域內(nèi)的地理環(huán)境和氣候特征，南新公園地處荒漠帶，種子植物生活型可分為7小類。其中喬木有7種，占總種數(shù)的4.9%;小喬木10種，占總種數(shù)的7.0%;灌木13種，占總種數(shù)的9.2%;半灌木13種，占總種數(shù)的9.2%;藤本3種，占總種數(shù)的2.1%;多年生草本44種，占總種數(shù)的31.0%;一年生草本52種，占總種數(shù)的36.6%。由此可以看出當(dāng)?shù)刂参锷钚投鄻?，以草本和灌木為主（?）。

3.1.3珍稀、瀕危、保護(hù)及特有植物分析

南新公園珍稀瀕危、保護(hù)植物物種較少，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4。南新公園共有保護(hù)植物3種，分屬于3科3屬。其中國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)植物（2001）1種，為梭梭（H.ammodendron（C.A.Mey.）Bge.）;新疆維吾爾自治區(qū)I級(jí)保護(hù)2種：梭梭（H.ammodendron（C.A.Mey.）、羅布麻（Apocynum venetum L.）;新疆維吾爾自治區(qū)Ⅱ級(jí)保護(hù)植物1種，為尖果沙棗（E.angustifolia L_）。公園內(nèi)有珍稀瀕危植物有2種，分屬于2科2屬，其中被IUCN物種紅色名錄（2012）收錄2種，分別為為琵琶柴（Reaumuria soongorica（Pall.）Maxim.）、胡楊（Popu-lus euphratica Oliv.），這兩種植物均屬于易危級(jí)別（VU）;被《中國(guó)生物多樣性紅色名錄一高等植物卷》收錄1種。為琵琶柴（Reaumuria soongorica（Pall.）Maxim.），瀕危級(jí)別為易危級(jí)別（VU）（表4）。

3.2植物區(qū)系地理成分分析

3.2.1科的分布區(qū)類型分析

植物分布區(qū)是指某一植物分類單位一科、屬或種的分布區(qū)域，即他們分布一定空間的總和。它是由于植物物種的發(fā)生歷史對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)期適應(yīng)，以及許多自然因素對(duì)他們影響的結(jié)果。科是植物分類學(xué)中最大的自然分類單位，植物科的分布對(duì)氣候的忍耐力受到遺傳特性的控制，具有比較穩(wěn)定的分布區(qū)，并與一定的氣候條件相適應(yīng)。

參照吳征鎰《中國(guó)種子植物區(qū)系地理》中植物科、屬的分布區(qū)類型的劃分可將項(xiàng)目區(qū)內(nèi)33科野生種子植物的分布區(qū)類型劃分為4個(gè)分布區(qū)類型，1個(gè)變型。南新公園植物區(qū)系在科級(jí)水平上，除去世界分布外，以泛熱帶分布、北溫帶分布占優(yōu)勢(shì)，占總科數(shù)的71.4%、21.4%。泛熱帶是早第三紀(jì)遺留下來的成分，反應(yīng)出本地植物區(qū)系的古老性和演化歷程;溫帶分布是適應(yīng)當(dāng)前氣候的結(jié)果;世界分布的科占區(qū)系成分的比例較大，也說明此地區(qū)以世界分布的科為主，且這些科為該地區(qū)的優(yōu)勢(shì)科（表5）。

3.2.2屬的分布區(qū)類型分析

屬作為劃分植物區(qū)系地區(qū)的標(biāo)志和標(biāo)準(zhǔn)，其分布型可以表現(xiàn)出該屬植物的演化過程和區(qū)域差異。在屬級(jí)水平上野生種子植物分別可劃分為11個(gè)分布區(qū)類型和9個(gè)變型。從屬的分布區(qū)類型來看，南新公園內(nèi)以北溫帶分布型為主，共有31屬，該分布型的屬占該區(qū)域（除世界分布）的屬的總數(shù)的34.1%;舊世界溫帶分布型和地中海、西亞至中亞分布型在公園內(nèi)也占很大比例，均有21屬，占該區(qū)域（除世界分布）的屬的總數(shù)的23.8%;另外世界分布型的屬在該區(qū)域的屬中有一定的地位，有19屬;泛熱帶分布型、東亞和北美間斷分布和中亞分布型在該植物區(qū)系內(nèi)也有一定的比例;熱帶亞洲和熱帶美洲問斷分布、熱帶亞洲和熱帶大洋洲分布、溫帶亞洲分布這3種分布型在該植物區(qū)系內(nèi)所有屬的分布類型中所占比重最小，這是因?yàn)檫@3種分布型均有1屬，且這3屬均是引入栽培種所在的屬，由此可以看出栽培種的引入增加了屬的分布區(qū)類型。

4植物資源保護(hù)與建議

4.1植物多樣性評(píng)價(jià)

克拉瑪依南新公園由于其特殊的地理位置，加之公園內(nèi)地勢(shì)起伏較大，生境破碎化，導(dǎo)致微環(huán)境異質(zhì)性較大，公園以荒漠植物為主，水生、沼生植物廣泛發(fā)育，展現(xiàn)了獨(dú)特的荒漠和濕地交錯(cuò)分布的生態(tài)景觀。通過對(duì)該公園內(nèi)的植物多樣性分析可得到以下結(jié)論。

4.1.1植物多樣性較豐富，區(qū)系優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象明顯

克拉瑪依南新公園有維管束植物33科107屬142種，占克拉瑪依總科、屬、種數(shù)的74%、54%、39%。含10種以下的單種和寡種科、屬在公園內(nèi)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，藜科、菊科、豬毛菜屬、假木賊屬等表征科、屬在植物區(qū)系中優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象明顯。由于南新公園地處典型的干旱荒漠區(qū)，干旱大陸性氣候限制了許多植物的分布和生長(zhǎng)。

植物的生活型可以分為喬木、小喬木、灌木、半灌木、藤本、一年生草本、多年生草本多種類型。其中草本植物發(fā)達(dá)，占絕對(duì)優(yōu)勢(shì);灌木植物次之，喬木和藤本植物較少。植物的生活型組成也充分體現(xiàn)了當(dāng)?shù)匾灾猩?、旱生的草本植物以及灌木為主的荒漠性質(zhì)。

南新公園分布的特有植物較多，珍稀瀕危保護(hù)植物較少。其中中國(guó)特有植物1種，新疆特有植物19種，國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)植物（2001）1種、新疆維吾爾自治區(qū)工級(jí)保護(hù)植物2種，新疆維吾爾自治區(qū)Ⅱ級(jí)保護(hù)植物1種，珍稀瀕危植物2種。

4.1.2區(qū)系地理成分復(fù)雜多樣

南新公園維管束植物科的分布區(qū)類型可分為劃分為4個(gè)分布區(qū)類型，1個(gè)變型;屬的分布區(qū)類型可以劃分為11個(gè)分布區(qū)類型和9個(gè)變型。南新公園維管柬植物科以泛熱帶分布為主，其次是北溫帶分布。在屬級(jí)水平上，以北溫帶分布型為主，舊世界溫帶分布型和地中海、西亞至中亞分布型在區(qū)系中也占很大比例。無論是從科還是屬的水平來看，北溫帶分布型均在植物區(qū)系中占有重要地位，進(jìn)一步表明了該區(qū)植物區(qū)系具有明顯的溫帶性質(zhì)。同時(shí)該植物區(qū)系與泛熱帶、舊世界溫帶、地中海等其他地區(qū)有密切的交流和滲透，充分表明了該區(qū)域植物區(qū)系的多域性。

4.2資源保護(hù)建議

克拉瑪依南新公園雖然植物種類較多，但是多以中旱生的荒漠草本和小灌木為主，此類植物常常植株矮小，花色單一，葉片退化，觀賞性較差，并且其群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力較差。因此在植物景觀營(yíng)造時(shí)，一方面要充分了解原生植物的生境，避免對(duì)原生植物的破壞，另一方面要注重植物色彩和形態(tài)的搭配。適當(dāng)?shù)囊N觀賞效果好的旱生植物，如黃花補(bǔ)血草、頭狀沙拐棗、多枝檉柳等，不僅可以增添色彩，節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本，而且還有利于體現(xiàn)本土荒漠特色。

克拉瑪依南新公園地勢(shì)高差大、地形破碎，生境異質(zhì)性高，植物配置時(shí)要做好生境基礎(chǔ)調(diào)查，充分把地形、生境條件和植物的生態(tài)習(xí)性相結(jié)合來營(yíng)造植物景觀。水洼地鹽堿較重的區(qū)域，引種本土鹽穗木、鹽爪爪等耐鹽植物來進(jìn)行土壤改良;突出的坡地可以引種刺山柑、西伯利亞白刺等爬生小灌木來打破地勢(shì)高隆的突兀。對(duì)垃圾填埋區(qū)選取對(duì)重金屬吸附的植物，如菊花、夾竹桃等。

珍稀瀕危植物雖然較少，但是新疆特有植物較多。可以建立小的科普宣教區(qū)，不僅可以保護(hù)珍稀瀕危植物，展示當(dāng)?shù)鼗哪参锾厣?，宣傳荒漠生態(tài)系統(tǒng)的基本知識(shí)，豐富游園居民的知識(shí)，提高市民的環(huán)保意識(shí)，而且可為后期對(duì)該地區(qū)野生植物抗逆基因的篩選和研究，收集抗旱植物種質(zhì)資源，建立種質(zhì)資源圃，以及后面的研究奠定基礎(chǔ)。