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唐家河自然保护区种子植物区系研究

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维普资讯 http://www.cqvip.com 2008年2月 绵阳师范学院学报 Feb.,2008 第27卷第2期 Joumal of Miaflvaflg Normal Universi V01.27 No.2 唐家河自然保护区种子植物区系研究 刘丽霞 ,马锐峰 ,马永红 ,孙成仁 (1.西华师范大学生命科学学院,l ̄)Jl南充637002;2.镇原开边中学,甘肃镇原744514) 摘要:野外调查并结合文献资料。对唐家河自然保护区区系特征进行分析。结果:唐家河自然保护区种子植 物有138科658属1620种及103变种,其中裸子植物7科14属24种。植物区系起源古老,孑遗植物和原始类群丰 富;区系单型或少种的科属较多,达总属数的12.96%,但占总属数约71.11%的少种属和部分中等属是区系的主 体;科的分布类型有明显热带性质,而属的分布类型却以温带分布为主,反映出热带亚热带与温带的双重特征。 关键词:唐家河;自然保护区;种子植物;植物区系 中图分类号:Q948 文献标识码:A 文章编号:1672-612x(2008)02-0077-07 1研究区系的自然概况 唐家河自然保护区位于四川盆地西北缘氓山东端摩天岭南麓,地处横断山脉北端向青藏高原过渡的 高山峡谷地带,区内最高处西北角大草坪一带,海拔达3864m,最低海拔1430m相对高差达2400m,地形复 杂,峰峦重叠,切割剧烈。保护区内为亚热带季风气候,冬长夏短,四季分明,年均气温12 ̄C,7月平均气温 l9.7。【=,1月平均气温一1.2。【=;雨量充沛,年平均降雨量l100mm;土壤垂直谱带明显,由下至上分别为黄壤 一黄棕壤一暗棕壤一亚高山草甸土。在第四纪冰川活动期间没有形成大面积的冰盖,所以很多古老物种 得以保存下来 ¨。 植物区系历来备受中外学者的关注,但对该自然保护区区系的复杂性和多样性的研究,至今还未有详 尽报道。唐家河自然保护区种子植物区系进行的研究,对于深刻了解唐家河地区种子植物演化在四川北 部地区的地位和作用都有现实意义,也为今后科学地维护该保护区提供理论依据。 2数量组成 在原有的野外调查资料及区系研究资料的基础上,进行补充性标本采集和鉴定,利用统计的方法对 科、属、种的组成进行统计,对区系特征进行分析【2 J。以数量特征来反映唐家河植物区系的性质。按恩格 勒有花植物分类系统(1964年版)初步统计(表1),唐家河保护区种子植物138科658属1620种,科、属、 种分别约占全国的58.72%、43.09%、5.39%,其中裸子植物7科l4属24种。单子叶植物分布较少,仅lO 科,占该区总科数的7.25%…。这与该地区地史的发展演化有一定关系,同时与其独特的地质地貌及气候 的影响是分不开的。 表1 区系的数量组成统计 Table 1 Statistics of numerical composition of seed plants flora in Tangjiahe 收稿日期:20o7.10-01 基金项目:四川省林业厅重点资助项目 作者简介:刘丽霞(1978一 ),女,硕士研究生,主要研究方向:植物分类学。 维普资讯 http://www.cqvip.com

・78・ 绵阳师范学院学报(自然科学版) 第27卷 2.1科的组成 科和属的大小是植物区系的一个重要的数量特征,而属的大小,可以反映一个地区植物区系的古老性 特点。依据李仁伟 等对四川被子植物区系研究中的统计方法,根据各科在其区系中所含种的多少,把唐 家河保护区种子植物区系的科、属划分为4个类型(表2)。 ・ 统计结果表明,单种科和少种科都比较丰富,两者占总科数的68.12%。其中含2—19个种的少种科 最多,达73科184属343种,在唐家河区系中分别占52.90%、27.30%和21.17%。这虽然不是该区系的 主要组分,但也占重要地位。在单种科中,单型科也有较多分布。唐家河有银杏科(Ginkgoaceae)、水青树 科(Te ̄acentraceae)、大血藤科(Sargentodoxaceae)、珙桐科(Davidiaceae)、透骨草科(Phrymataceae)、伯乐树 科(Bretschneideraceae)和连香树科(Cercidiphyllaceae)7个科,除了透骨草科为东亚一北美间断分布外,其 它都是中国或东亚分布的特有科,几乎都是在老三纪已经建立起来的科,在系统演化中属于古老和孤立的 类群。另外还有三白草科(Saururaceae)、领春木科(Eupteleaceae)、连香树科(Cercidiphyllaceae)、马桑科 (Coriariaceae)、杜仲科(Eucommiaceae)和蜡梅科(Calycanthaceae)在全球区系中不到20种的少种科,其在 系统中的古老性与单型科相似。这反映出唐家河自然保护区植物区系的古老性和悠久的演化发展史 】。 在这些单种科中也不乏在全国和全球植物区系中含有种或属较多的类群,特别是那些在全球植物区系中 种的数量接近100个及以上的科,在唐家河几乎占单种科的34.78%,达8科,占整个区系总科数的5.80 %。它们虽然不是该地区植物区系的主要组成部分,但能反映出唐家河种子植物区系与全球区系的广泛 联系及其地位和作用。它是在漫长的地质历史发展过程中植物区系与自然环境相互作用下演化发展的结 果。 含有20个种以上的中等或大科,虽然只有21个,仅占总科数的15.22%,但达到342属942种,分别占 总属数和总种数的51.98%和58.15%,成为该区系的主导因素。代表性的科有毛茛科(Ranunculaceae21/ 69[属/种],下同)、杨柳科(Salicaceae 2/25)、唇形科(Labiatae 22/41)、菊科(Compositae 44/143)、荨麻科 (URicaeae 13/24)、豆科(Leguminosae 27/44)、百合科(Liliaceae 27/69)、禾本科(Gramineae 46/76)、蔷薇 科(Rosaceae 27/115)、虎耳草科(Saxifragaceae14/51)、杜鹃花科(Ericaceae)等。这些科种类丰富,其中很 多类群是森林群落、草地群落的优势种,在该区生态环境中起着极为重要的作用。 根据唐家河种子植物区系科级类群组成特点,以所含属和种的数量为标准,确定了l4个优势科,即:樟 科(Lauraceae)、毛茛科、虎耳草科、蔷薇科、豆科、伞形科(Umbelliferae)、杜鹃花科、唇形科、玄参科(Sero- phulariaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、菊科、百合科(Lihaceae)、禾本科和兰科(Orchidaceae)。它们虽只占 总科数的10.14%,但因含292属665种,分别占区系属、种总数的44.38%和41.05%,却成为唐家河种子 植物区系的优势类群,它们清楚地反映出了唐家河种子植物区系的优势特性。 2.2属的组成 在属级单位上,通过对属的统计分析发现(表2),唐家河种子植物区系的属级分类群以单种属和少种 属最丰富,而单种属(包括单型属)和少种属数量的多少,可以反映一个地区植物区系古老性的特点 J。唐 家河自然保护区分布的少种属有429属1152种,分别占该区种子植物总属数和总种数的65.20%和71. 11%;其次单种属和单型属总计210属,约占该区种子植物总属数的31.9l%,所含种也占总种数的l2. 96%。绝大多数的单型属和相当一部分单种属或寡种属是古老孑遗属,如银杏属(Ginkgo)、红豆杉属(Tax— us)、大血藤属(Sargentodoxa)、罗汉松属(Podocarpus)、水青树属(Tetracentron)、连香树属(Cercidiphyllum)、 蜡梅属(Chimonanthus)、珙桐属、透骨草属(Phryma)等,包括前面提到的世界性单型科和寡种科或少种科的 属,它们具有悠久的演化发展历史,是在漫长的系统发育过程中形成的,代表着区系的古老性和原始性。 最能体现唐家河种子植物区系兴旺的是在该地区植物区系中含有l0种以上的多种属和大属共计l9 个。它们在数量上仅占总属数的2.89%,但含种数达到了总种数的39.2l%。很明显,它们是该地区的优 势属,也是种子植物区系的基础和主体。包括柳属(Salix)、蓼属(Polygonum),翠雀属(Delphinium),铁线莲 维普资讯 http://www.cqvip.com

第2期 刘丽霞:唐家河自然保护区种子植物区系研究 ・79・ 属(Clematis),景天属(Sedum),虎耳草属(Saxifraga),悬钩子属(Rubus),委陵菜属(PotentiLla),蔷薇属(Ro— sa),老鹳草属(Geranium),槭属(Acer),凤仙花属(Impatiens),冬青属(Ilex),堇菜属(Viola),杜鹃花属 (Rhododendron),报春花属(Primula),鼠尾草属(Salvia),马先蒿属(Pedieularis),荚蓬属(Viburnum),忍冬 属(Lonieera),紫菀属(Aster),蒿属(Artemisia),橐吾属(Ligularia),葱属(Allium),菝葜属(Smilax),灯心草 属(Juneus),天南星属(Arisaema)和苔草属(Carex),它们显然是当地自然条件下的适生类群,在该区系中 明占有主导地位,充分体现出唐家河地区环境条件的优越性和复杂多样性。 表2唐家河种子植物科、属内种的数量组成 Table2 The species composition of familes and genera of seed plnats in Tangjiahe 银杏 Ginkgo biloba Linn 杉木 Cunninghamla lanceolata Hook 青钱柳 Cyclocarya paliurus Iljinsk 杜仲 Eucommia ulmoides Oliv 狗筋蔓 CucubalUS baccifer L. 狼毒 Euphorbia fischeriana Steud 牛繁缕 Malachlum aquatieum Fdes 山桐子 Idesia polycarpa Maxim 水青树 Tetraeentron sinense 0llv 刺楸 Kalopanax septemlobus Koidz 连香树 Cereidlphyllum japonlcum Sieb.et Zucc 泥胡菜 Hemisteptia lyra ̄Bunge 蕺菜 Houttuynia eordata Thunb 显子草 Phaenosperma globosa Munro ex Benth 长果升麻 Souliea vaglnata Franch 棣棠 Kerriajaponica DC 鞭打绣球 Hemiphragma heterophyllum 扁核木 Pfinsepia utilis Royle 黄缨菊 Xanthopappus subacaulis C.winkl 串果藤 Sinofranchetia chinensis hems 大血藤 Sargentodoxa cuneata Rehd.et Wils 天葵 Semiaquilegia adoxoides Makinno 吉祥草 Reineckea carnea 血水草 Eomecon chionantha HanCe 汉防己 Sinomenlum acutum Rehd.et Wils 山拐枣 Poliothyr—sis sinenis Olive 飞龙掌血 Toddalia asiaticaLam 岩匙 Bemeuxia thibeflea Dence 川鄂山茱萸 Macrocarpium chinense Hutch 紫苏 PefiHa fruteseens B tton 香果树 Emmenopterys henryi Oliv 桔梗 Platyeodon grandlfloru¥A.DC 3 区系成分的分布区类型 根据吴征镒 对中国种子植物属的分布区类型的划分、李仁伟等[3 对四川被子植物区系研究中的 分区方法,笔者把唐家河保护区种子植物区系的科、属、划分为世界分布、热带分布、温带分布和中国特有4 大类型以及各大类型下的一些亚型(表4)。分布类型主要是以热带为主,共计53个科,占总科数的38. 4l%,其中又以泛热带最丰富,达42科。各洲间的间断分布也普遍存在 J,这说明唐家河地区种子植物的 起源及演化与热带的渊源关系,也反映出唐家河在地史上曾经经历过漫长的炎热的热带型气候及世界热 带区域成分的广泛交流。其次是世界分布4O科,占总科数的28.99%,表明唐家河种子植物区系与世界种 维普资讯 http://www.cqvip.com ・80・ 绵阳师范学院学报(自然科学版) 第27卷 子植物区系的密切联系。温带成分也比较丰富,其中以北温带分布为最,达到28科,占总科数的20.29%, 表明唐家河地区是我国热带成分和温带成分的交汇处,从该地区的地理位置和气候特点得到证明。另外, 东亚一北美间断分布的存在,更进一步说明这种联系是在被子植物兴起和发展过程中伴随着泛古的 解体和世界地理新格局的形成而产生的。特有类群丰富,也说明唐家河保护区所在地区是四川种子植物 分布的多样化中心之一。 表4—1 种子植物科分布区类型及其与全国的比较 Table 4--1 Areal—・types offamiles of seed plants in Tangiiahe ・数据来源于胡锦矗,等.四川唐家河自然保护区综合科学考察报告 属的分布类型以温带为主,共383属,占总属数的58.2l%。其中北温带分布172属,居分布区类型之 首,占总属数的28.34%,高于全国北温带分布属(20.29%)的比例。东亚和北美间断分布的种类也很丰 富,达47属,占该区总属数的7.74%。同时旧温带(主要在欧亚温带)分布(8.89%)、温带亚洲分布 (1.97%)、东亚(东喜马拉雅一日本)分布(15.65%)等类型的百分数均高于全国相类群型(4.12%、5. 44%、1.83%、9.93%)。这主要是由于本区地处四川盆地西缘山地,以山地植被为主。 其次为热带分布类型,各分布类型总计达218属,其中以泛热带分布占优,达97属,占该地区总属数的 15.98%,高于全国该分布地区类型(12.02%),略高于唐家河同类型分布(13.37%),这主要是由于从纬度 上来看,虽然本区位于唐家河之北,但本区大多数山地的海拔较低。同时也有少量的间断分布。在诸多的 分布亚型中,热带美洲和热带亚洲间断分布(1.15%)、旧热带分布(3.95%)、热带亚洲至热带大洋州 分布(2.47%)、热带亚洲至热带非洲分布(3.50%)、热带亚洲(印度一马来西亚)分布(5.43%)等热带性 质分布型都比全国同类分布型低,这与本区在全国所处的地理位置偏西北部有关,典型的热带地区分布的 热带成分物种较少,而分布到热带和亚热带属为多。 地中海、西亚至中亚分布(0.32%)和中亚分布(0.16%)属数的百分数都低于全国同类分布型水平,说 明较全国平均状况而言,本区气候温暖湿润,不干燥,适应于亚洲内陆干旱气候的植物在本区极少。 丰富的间断分布类群说明,该区种子植物区系与全球区系的紧密联系。属的温带类型明显占优所以 该区种子植物区系的温带性特征特别显著。将科、属的分布类型相统一起来,可以看出,唐家河种子植物 维普资讯 http://www.cqvip.com

第2期 刘丽霞:唐家河自然保护区种子植物区系研究 ‘8l- 区系具有热带起源而温带性分布的双重特性。 表4—2唐家河自然保护区种子植物属分布区类型及其与全国的比较 Table 4——2 Areal——types of genera of seed plants in Tangjiahe 数据来源于胡锦矗,等.四川唐家河自然保护区综合科学考察报告 4 区系特征 4.1种类丰富 唐家河保护区种子植物138科658属1620种,科、属、种分别约占全国的58.72%、43.09%、5.39%,其 中裸子植物7科14属24种。 4.2植物区系起源古老,类群丰富 植物区系的种类组成虽然和现代生态条件有一定的联系,但主要还是长期历史发展所形成的产物【2j。 松科是现存裸子植物中种类最多、分布最广的类群 J。。,广布于北温带及亚热带山地,我国lO属 ],唐家 河保护区分布5属12种。冷杉属是该科中较原始的类群,本区有黄果冷杉(Abies emestii)、峨眉冷杉(A. fabri)和岷江冷杉(A.faxoniana)。红豆杉(Taxus chinensis)是我国珍稀濒危物种,在区内及相邻地区有较 多分布。三尖杉科是裸子植物较为进化的类群,三尖杉属分布于东亚,我国有7种,唐家河地区只产三尖杉 (Cephalotaxus fortunei)这1种。麻黄科在系统发育上是相对孤立,为裸子植物中最进化类群,在我国有l2 种,主要分布于西北干旱地区,本区的有1种;另外还有银杏科(Ginkgoaceae)。以上对裸子植物的分析中 可以看出,唐家河地区裸子植物既有原始的类群和孤立类群,也有比较进化的类群,说明该地区裸子植物 区系起源的古老性。同时该保护区分布有老三纪已经建立起来的被子植物类群也很丰富,如水青树科 (Tetracentraceae)、大血藤科(Sargentodoxaceae)、珙桐科(Davidiaceae)、透骨草科(Phrymataceae)、伯乐树科 (Bretschneideraceae)、和连香树科(cercidiphyuaceae)等,这些类群在系统演化中属于古老和孤立的类 群l3]。另外该区分布的5个科各科在全球区系中所含有种不到2O种,它们在系统发育过程中也是相对古 老的类群 。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・82・ 绵阳师范学院学报(自然科学版) 第27卷 4.3特有类群丰富 特有现象是种系分化的结果,是植物区系多样性的依据,特有类群的分化和积累构成了植物区系的特 有现象。通过对特有类群的深人分析,不但有助于探索植物区系的演化和发展历程,也有助于对一个地区 植物区系性质和特点的理解【7J。唐家河地区,自早古生代以来,经历了多次构造运动,地貌形态相当复杂。 在第四纪冰川时期,由于地形的屏障作用,只发生了山岳冰川,所以在1100—1500m的中低山区,仍保留着 许多第三纪以来的古老稀有和孑遗类群。包括银杏科、杜仲科、水青树科、领春木科、连香树科、大血藤科、 伯乐树科、旌节花科(Stachyuraceae)、和珙桐科等9个东亚分布的特有科(其中5科分布于中国)。 属古老的我国特产植物有:银杏属(Ginkgo)、杉木属(Cunningh锄ia)、青钱柳属(Cyclocarya)、胡榛属 (Ostryopsis)、杜仲属(Eucommia)、大血藤属(Sargentodoxa)、串果藤属(Sinofranchetia)、藤山柳属(Clemato- clethra)、水青树属(Tetracentron)、血水草属(Eomecon)、黄总花草(马蹄黄)属(Spencefia)、地构叶属(Spe. ranskia)、金钱槭属(Diteronia)、山拐枣属(Poliothyrsis)、香果树属(Emmenopterys)、动蕊花属(Kinostemon)、 巴山木竹属(Bashania)、箭竹属(Fargesia)、慈竹属(Neosinocalamus)等19个属21种。丰富的特有类群,反 映了唐家河种子植物区系的古老性和起源的独特性。 4.4珍稀濒危保护植物种类丰富 珍稀濒危保护植物是珍贵、稀有、濒危等植物的总称。唐家河自然保护区内已知有12种国家重点保护 植物。裸子植物2种,占该区保护保护植物总数的16.67%,分别是银杏科(Ginkgoaceae)的银杏(Ginkgo biloba)和红豆杉科(Taxaeeae)的红豆杉(Taxus media),均属于国家一级保护植物。被子植物10种,占该区 保护植物的83.33%,其中属于国家一级保护植物的包括:珙桐科(Davidiaceae)的珙桐(Davidia involuerata) 和光叶珙桐(Davidia involucmta V/IF.vilmoriniana);属于国家二级保护植物的有:连香树科(CercidiphyUace- ae)的连香树(Cercidiphyllum japonieum),樟科(Lauraceae)的油樟(Cinnamomum longepaniculatum)和楠木 (Phoebe boumei),木兰科(Magnoliaceae)的西康玉兰(Magnolia wilsonii),水青树科(Te ̄aeentraeeae)的水青 树(Tetracentron sinense)以及茜草科(Rubiaceae)的香果树(Emmenopterys henryi);属于国家三级保护植物 的有:领春木科(Eupteleaeeae)的领春木(Euptelea pleiosperma)。虽然唐家河珍稀濒危植物数量不是很多, 但是这些植物一旦灭绝,损失将不可挽回。因此在该区植被恢复和生态建设中,应给予特别的保护和抚 育。 5主要结论 通过分析可以看出,唐家河自然保护区种子植物区系具有如下几个较为突出的特征: (1)种类丰富,有138科658属1620种,其中单型或少种的古老科属十分丰富。大科和大属在植物区 系中占有重要地位。 (2)优势现象突出。科的分布类型表明唐家河种子植物区系属于明显的热带性质,而属的分布区类型 反映出典型的温带特征。 (3)唐家河自然保护区植物区系起源古老,区系成分丰富。 (4)唐家河自然保护区分布的国家级重点保护植物12种,由于环境条件破坏,这些植物种群密度低, 规模小,有退出该区的趋势,应在生态建设和植被恢复中重点保护。 参考文献: [I] 胡锦矗.四川唐家河自然保护区综合科学考察报告[M].成都:四川科学技术出版社,2005. [2]张文辉,李登武,刘国彬,等.黄土高原地区种子植物区系特征[J].植物研究,2002,22(3):373—379. [3]李仁伟,张宏达,杨清培.四川被子植物区系特征的初步研究[J].云南植物研究,2001,23(4):403—414. [4]李仁伟,张宏达.四川裸子植物区系研究[J].广西植物,2001,21(3):215—222. [5]吴征镒,周浙昆,李德铢,等.世界种子植物科的分布区类型[J].云南植物研究,2003,25(3):245—257. 维普资讯 http://www.cqvip.com

第2期 刘丽霞:唐家河自然保护区种子植物区系研究 ・83・ [6] 吴征镒.中国种子植物属的分布区类型[J].云南植物研究,1991,增刊IV:1—39. [7] 张宏达.植物的特有现象与生物多样性[J].生态科学,1997,16(2):9—17. [8] 吴征镒.论中国植物区系的分区问题[J].云南植物研究,1979,1(1):1-22. [9] H.zhu,M.C.Roos.The tropical lfora of Southern China and its affinity to Indo—Malesin alfora.Telopea,2004,10(2):639— 648.  Nan.Studies on the geographic distribution origin and dispersal of the family Pinaceae Lind1.Acts Phytotaxonamica Sinica, [1O] Li1995,33(2):1o5—130. Fa ̄on A.Pinaceae.GelTnany:koleltz Scientiifc Book,1990. A Preliminary Floristic Study on the Seed Plants of Tangjiahe Nature Reserve LIU Li.xia ,MA Rui—feng ,Ma Yong-hong ,SUN Cheng.ren ’ (1.College of Life Siences,Xihua Normal University,Nanchong,Siehuan 637002 2.Kaibian Middle School,Zhenyuan,Gansu 610047) Abstract:In Tangjiahe Nature Reserve,there arc 1620 species and 103 varieties of seed plntas belonging to 658 genera and 138 families.Thirty—three species represent 14 genera and 7 families of gyrrmosperms.The flora of Tangjiahe is old and rich in oligotypie families and genera(12.96%).The flora is composed mainly of he tgenera(>1&<19 species)which amount to 71.1 1%of the total genera respectively.It is characterized by trop— ieal origin and temperate. Key words:Tangjiahe Nature Reserve;seed plntas;floral (上接第72页) Application of Cationic Polymeric Flocculant P(DMC—AM) in the Treatment of Tannery Wastewater LI Ming—fang ,LUO Ya-jun ・ (1.Dazhou Vocational Technology College,Dazhou,Sichuan 635001 2.Department ofChemistry and Chemical Engineering,Mianyang Normal Universiy,Mitanyang,Siehuan 621030) Abstract:A new Cationic Polymeric Floeeulnt—DMC Copolaymer P(DMC—AM)iS used to treat tan. nery wastewater.11he effects of pH value,molecular wei ght,dosage of lfoeeulant and temperature on floceulation are discussed.The resulst show that the best flocculation condiiton of P(DMC—AM)is[11]=750—850 mL/g: he tdosage of lfoeeulnta is 1.2—1.5rag/L;P(DMC—AM)has good flocculation capabiilyt at pH value of4—10, 5—55℃;the best condition could be obtained at pH of 6—8.The floeeulation efficiency of P(DMC—AM)is obviously superior to the other four flocculams. Key words:P(DMC—AM);tannery wastewater:flocculation 

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