中國帕米爾高原種子植物的調查研究

(1．石河子大學a．師范學院；b．生命科學學院 ，新疆 石河子832003；2．新疆農業(yè)資源與環(huán)境保護站，新疆 烏魯木齊832001)

摘要： 中國帕米爾高原位于新疆西南部，主要包括塔什庫爾干縣和阿克陶縣的大部分地區(qū)及烏恰縣南部的部分地區(qū)#65377;經采集#65380;鑒定，目前帕米爾高原約有種子植物963種(包括變種)，歸59科303屬；其中裸子植物3科3屬12種，被子植物56科300屬951種#65377;該區(qū)種子植物具有如下特征：中小科屬數量豐富，屬分化強烈，屬種比值偏高；區(qū)系成分以北溫帶成分為主的溫帶成分占主導地位，熱帶成分極其微弱；生活型以地面芽植物占優(yōu)勢，含有相當比例的一二年生和高位芽植物；生態(tài)類型以旱生中生植物為主，兼有寒冷生及水生和濕生植物#65377;

關鍵詞：種子植物；特征；生態(tài)類型；帕米爾高原

中圖分類號：Q948．1文獻標識碼：A文章編號：0439－8114(2008)06－0642－05

Investigation of Seed Plants in the Pamirs of China

YANG Shu－Ping1，ZHOU Ming－dong2，YAN Ping1

(1a．Teachers Training College，1b．College of Life Sciences，1．Shihezi University Shihezi 832003，Xinjiang，China；2．Agricultural Resources and Environmental Protection Station in Xinjiang，Urumqi 832001，China)

Abstract：Pamirs Plateau located in the southwest of Xinjing， including Tashikuergan Couty and the most area of Aketao Couty and the part area of Wuqia Couty． There were about 963 plant species classified into 59 families and 303 genera in the Pamirs plateau of china． In which there were gymnosperm 3 families 3 genera 12 species anddominant angiosperm 56 families 300 genera 951 species． The characterstics of seed plants were as follows：Rich in plants of small and middle specie families， obvious genera polarization， higher ratio of genera and species； From the analysis of genera，dominant of the north temperate composition； few of tropical composition； Dominant of hemicryptophytes in the life form， companying with phanerophytes and therophytes； Main ecotype of xerophyte and mesophyte， and part ecotype of hygrophyte and helophyte．

Key words： seed plant； character；ecotype； Pamirs Plateau

中國帕米爾高原位于37°~39°N，73°~76°E，地處新疆西南部且與多國接壤，因地處偏遠，交通不便，故有關該區(qū)種子植物資源的調查研究文獻報道很少：最早在本區(qū)進行植物標本采集和植被類型考察的是19世紀中葉俄羅斯的普熱瓦爾斯基#65380;英國的Henderso#65380;法國的Bellew及瑞士的Seven Hedin等人[1]；20世紀中后葉中國科學院及新疆畜牧廳草原調查隊對帕米爾地區(qū)天然草場植物種類及植被狀況進行調查；1998年李學禹等人在該區(qū)進行短期調查后發(fā)表相關文獻[2]#65377;但有關該區(qū)詳盡的種子植物資源種類及分布概況未見文獻記載，后在國家自然科學基金資助下，項目組成員曾利用暑假4次深入帕米爾高原，進行全面系統(tǒng)的標本采集和實地考察，在鑒定石河子大學標本館(SHI)所存植物標本基礎上，同時也查閱了疆內外有關標本室(XJBI#65380;XJA#65380;XJU#65380;XJNU#65380;XAG#65380;XTNM#65380;WUK#65380;HNWP#65380;PE)所存相關標本，結合部分文獻資料[3－6]，整理統(tǒng)計帕米爾地區(qū)種子植物資源的種類，再應用生態(tài)學和植物區(qū)系學的方法對中國帕米爾高原種子植物資源進行分析和研究#65377;

1中國帕米爾高原自然條件概況

帕米爾高原是中亞的一個多山的地區(qū)，東起中國新疆的塔什庫干，北至印度#65380;巴基斯坦的西北邊境，西至阿富汗南至塔吉克斯坦，而帕米爾高原約三分之一在中國境內，中國境內的帕米爾高原位于新疆西南部，是由天山#65380;昆侖山#65380;興都庫什山和喀喇昆侖山形成的一個大山結，其境內山嶺交錯，高峰迭起，高原海拔3 000～7 000 m以上，平均海拔

4 000m，自然地理條件十分特殊，不僅有著名的塔什庫爾干野生動物自然保護區(qū)，而且野生觀賞植物，藥用植物，飼用植物，抗性植物等植物種質資源十分豐富#65377;群落與植被類型多樣，且獨具特色#65377;本研究區(qū)也稱東帕米爾高原即朗庫里帕米爾的一部分和塔克敦巴什帕米爾，主要包括塔什庫爾干和阿克陶的大部分及烏恰南部的部分地區(qū)#65377;

帕米爾高原在古生代末至中生代曾直接座落于海濱，當時氣候炎熱#65380;濕潤，普遍分布著熱帶常綠林，帕米爾在漸新世也分布著同新疆北部性質相似的森林，在冰期由于氣候寒冷，原已形成的植被垂直帶發(fā)生變化，第四紀帕米爾#65380;天山#65380;西昆侖山西段處于強度構造升起中，由于冰期和間冰期交替，氣候也交替發(fā)生變化，植被的性質受到影響#65377;帕米爾高原的不斷隆起擋住了西來的濕氣，東來的季風至此已成強弩之末，南來的季風受阻于喜馬拉雅山#65380;昆侖山，使整個帕米爾高原夏季干燥，冬季寒冷，氣象資料表明在這平均海拔4 000 m的高原上，氣候比較寒冷，海拔2 000～3 000 m的山谷年平均溫度為6．8～3℃，3 000～4 000 m山坡為^－1．5～－4．2℃，

4 000 m以上年平均溫度不足－6℃；山峰終年積雪，冰川廣布[2]#65377;具有典型的寒冷#65380;干旱#65380;強輻射的大陸性高原氣候特點#65377;

2中國帕米爾高原種子植物的組成分析

2．1科#65380;屬#65380;種數量統(tǒng)計

經研究統(tǒng)計，中國帕米爾高原共有種子植物59科303屬963種(含變種)，分別占全國#65380;新疆總科數的17．51%#65380;38．73%，其中裸子植物3科3屬12種，僅占總種數的1．04%，被子植物56科300屬951種，占到總種數的98．96%，而其中又以雙子葉植物占絕對優(yōu)勢，有49科248屬727種，占總科數的83．05%#65380;總屬數81．9%#65380;總種數的75．60%，單子葉植物7科52屬224種僅占總科數的11．86%#65380;總屬數的17．16%#65380;總種數的23．26%#65377;

2．2科的統(tǒng)計和分析

本區(qū)種類最多的科依次是禾本科(37屬/155種)#65380;菊科(36屬/145種)#65380;豆科(14屬/74種)#65380;十字花科(35屬/71種)#65380;藜科(12屬/41種)#65380;莎草科(5屬/38種)等，它們構成了本區(qū)種子植物的主體，只含一種的單型科有松科#65380;檀香科#65380;裸果木科#65380;鼠李科#65380;鎖陽科#65380;五?；?65380;蘿摩科等11科，占到本區(qū)總科數的18．6%，只含1屬的科有柏科#65380;麻黃科#65380;樺木科#65380;小檗科#65380;亞麻科#65380;蘭科#65380;鳶尾科等25科，占到本區(qū)總科數的42．4%#65377;這一統(tǒng)計結果表明在本區(qū)這個平均海拔4 000 m的高原上，植物區(qū)系的種類僅集中在少數較大的科和大科中，區(qū)系的優(yōu)勢現象十分明顯(表1)#65377;

區(qū)內種子植物59科可分為4種分布區(qū)類型和3種分布區(qū)變型[7，8]，其中北溫帶及其變型分布有18科，占總科數的64．3%(不含世界分布科)，泛熱帶分布有7科，占總科數的25．0%，顯示出較強的溫帶性質，反映了本區(qū)植物區(qū)系的起源有十分久遠的溫帶淵源同時又與泛熱帶成分有重要的聯(lián)系，而東亞#65380;中亞及地中海成分在本區(qū)竟無一代表，這與本區(qū)所處的地理位置及植被變遷史十分吻合(表3)#65377;

2．3屬的統(tǒng)計和分析

2．3．1屬的數量結構本區(qū)含10種以上的大屬有蓼屬(Polygonum)(15種)#65380;葶藶屬(Draba)(12種)#65380;委陵菜屬(Potentilla)(12種)#65380;黃芪屬(Astragalus)(25種)#65380;棘豆屬(Oxytropis)(26種)#65380;蒿屬(Artemisia)(20種)#65380;風毛菊屬(Saussurea)(14種)#65380;蒲公英屬(Taraxacum)(16種)#65380;早熟禾屬(Poa)(23種)#65380;堿茅屬(Puccinellia)(13種)等15屬248種，占本區(qū)總種數的25．8%，其中溫帶分布型10屬，如蓼屬(Polygonum)#65380;葶藶屬(Draba)#65380;萎陵菜屬(Potentilla)#65380;棘豆屬(Oxytropis)等；世界廣布型5屬，如黃芪屬(Astragalus)#65380;蒿屬(Artemisia)#65380;早熟禾屬(Poa)#65380;苔草屬(Cares)#65380;車前屬(Plantago)等，可見大屬主要為溫帶屬，6～10種的屬有29屬，占總屬數的9．6%，2～5種的屬有124屬，占總屬數的40．9%，只含1種的屬有135屬，占總屬數的44．6%，屬種比值高于平均水平#65377;

屬的數量結構分析表明，在帕米爾這個海拔較高的高原上，由于干旱寒冷的氣候影響，科屬中所含種數明顯偏少，尤其屬的分化較大，中小屬非常豐富，大屬較少，而且所含種數的總數也較少，這種現象在全國其他地區(qū)非常少見[9，11]，這說明帕米爾高原植物區(qū)系的復雜性(表2)#65377;

2．3．2屬的分布區(qū)類型分析根據吳鉦鎰先生的劃分標準[7，10]，對本區(qū)種子植物屬的地理成分進行統(tǒng)計分析，在中國種子植物區(qū)系屬的15個分布類型中，帕米爾高原的種子植物占據其中11個分布類型，在其31個變型中，帕米爾高原僅占有其中15個#65377;帕米爾高原種子植物屬地理成分分析顯示該區(qū)區(qū)系的性質是以北溫帶成分為主的溫帶成分占主導地位，舊世界溫帶成分位居其二，而熱帶成分極其微弱#65377;

1)世界分布屬36屬，大多數是中旱生草本，如酸模屬(Rumex)#65380;藜屬(Chenopodium)#65380;堿蓮屬(Suaeda)#65380;豬毛菜屬(Salsola)#65380;早熟禾屬(Poa)#65380;蒿屬(Artemisia)#65380;旋花屬(Convolvulus)#65377;木本屬如鐵線蓮屬(Clematis)#65380;槐屬(Sophora)#65380;鼠李屬(Rhamnus)等#65377;這些屬很難反映本地植物區(qū)系的特征，因而在統(tǒng)計分析時未計入其中#65377;

2)熱帶分布屬(分布區(qū)類型2至4)共13屬，占總屬數的4．3%#65377;這是一個比較低的比例，這是由于本區(qū)遠離熱帶和亞熱帶，許多熱帶的成分在這里找不到棲息地，而只有那些生態(tài)幅較廣泛或者由于歷史的原因而在帕米爾高原生存下來的屬，帕米爾地區(qū)種子植物區(qū)系中屬于熱帶的屬有菟絲子屬(Cuscuta)#65380;狗尾草屬(Setaria)#65380;蒺藜屬(Tribulus)#65380;狼尾草屬(Pennisetum)#65380;孔穎草屬(Bothriochloa)等，其中含種數最多的菟絲子屬其種數也不過2種，所有13個屬的平均種數不到2，從這個平均數可以看出，這些熱帶的屬在帕米爾地區(qū)種系發(fā)育并不好，大多數為單種屬#65377;

3)溫帶分布屬(分布區(qū)類型8至14)共254屬，占總屬數的83．8%#65377;其中北溫帶分布及其變型的屬最多，共110屬，占總屬數的36．3%，如濱藜屬(Atriplex)#65380;地膚屬(Kochia)#65380;蠅子草屬(Silene)#65380;賴草屬(Leymus)#65380;火絨草屬(Leontopodium)#65380;點地梅屬(Androsaee)等這一類型是帕米爾植物區(qū)系的主體，在屬和種的數量上占據著最高的比例，在區(qū)系組成中起著極其重要的作用，它們多為中生型的草本或木本，是亞高山草甸草原#65380;高山草甸以及山地灌叢等的重要組成者#65377;其次是舊世界溫帶分布及其變型的屬有54屬，占總屬數的17．8%，如大黃屬(Rheum)#65380;枸子屬(Cotoneaster)#65380;沙棘屬(Hippophae)#65380;水柏枝屬(Myricaria)#65380;草木樨屬(Melilotus)#65380;四棱薺屬(Goldbaehia)等#65377;再次為地中海區(qū)#65380;西亞至中亞分布及其變型的屬有36屬，占總屬數的11．9%，如沙拐棗屬(Elaeagnus)#65380;鹽生草屬(Halogeton)#65380;裸果木屬(Gymnocarpos)#65380;駱駝刺屬(Alhagi)#65380;琵琶柴屬(Reaumuria)#65380;肉蓯蓉屬(Cistanche)等#65377;

3中國帕米爾高原種子植物生活型組成分析

采用Raunkiaer生活型系統(tǒng)[12]，對帕米爾高原種子植物生活型進行統(tǒng)計分析，結果見表4#65377;

帕米爾高原種子植物生活型比較豐富，因干旱寒冷氣候的影響使地面芽植物在生活型譜中占絕對優(yōu)勢，這也與該區(qū)系的溫帶性質相一致，本區(qū)的地面芽植物大多體形矮小，墊狀#65380;密被白毛或灰色毛且呈蓮座狀如：疆堇(Corydalis mira)#65380;高山黃堇(Corydalis gortschakovii)#65380;灰毛庭薺(Alyssum canescens)#65380;線毛假蒜芥(sisymbriopssis mollipila)#65380;高原芥(Christolea crassifolia)#65380;總狀叢菔(Solms－Laubachia platycarpa)#65380;灰葉鵝絨委陵菜(Potentilla anserian)#65380;毛果黃芪(Astragalus lasiosemius)#65380;毛序棘豆(Oxytropis trichiosphaera)#65380;長毛棘豆(Oxytropis hirsutiuscula)等，是本區(qū)高寒荒漠帶及高山亞高山帶數量最多分布最廣的優(yōu)勢生活型，其次是一#65380;二年生植物如離子草(Chorispora tenella)#65380;隱子芥(Cryptospora falcata)#65380;澀薺(Malcolmia africana)#65380;阿爾泰糖芥(Erysimum flavum)#65380;絲葉芥(Leptaleum filifolium)#65380;小葉膺嘴豆(Cicer microphyllum)#65380;帕米爾扁蓿豆(Melissitus pamiricus)#65380;中亞濱藜(Atriplex centralasiatica)#65380;西伯利亞濱藜(Atriplex sibirica)#65380;霧冰藜(Bassia dasyphylla)，是構成本區(qū)早春礫石荒坡中的主要生活類型，而這正是植物對高寒環(huán)境的一種生活型的適應#65377;此外，高位芽植物在整個生活型中所占比例較少，這恰與該區(qū)微弱的熱帶成分組成相一致#65377;

4中國帕米爾高原種子植物生態(tài)型組成分析

植物的生態(tài)型是植物對外界環(huán)境長期適應的結果，對帕米爾高原所有種子植物生態(tài)類型進行統(tǒng)計分析，其結果見圖1#65377;

4．1旱生植物類型

本區(qū)地處歐亞大陸腹地，加之高海拔低氣溫的影響，使這里分布有種類豐富的旱生植物類型，典型的種類主要集中在蓼科的沙拐棗屬#65380;藜科的地膚屬#65380;堿蓬屬#65380;濱藜屬#65380;豬毛菜屬#65380;鹽生草屬(Halogeton)#65380;假木賊屬(Anabasis)#65380;合頭草屬(Sympegma)，毛茛科的白頭翁屬(Pulsatila)#65380;鐵線蓮屬(Clematis)，十字花科的芝麻菜屬(Eruca)#65380;線果芥屬(Conringia)#65380;獨行菜屬(Lepidium)#65380;葶藶屬(Draba)#65380;高原芥屬(Christolea)#65380;條果芥屬(Parrya)等近20科160屬約400多種種子植物，是本區(qū)山前荒漠#65380;礫石山坡#65380;戈壁中的主要植物類群#65377;

4．2中生植物類型

中生植物類型是本區(qū)分布的第二大類群，約占總種數的39%，主要集中在卷耳屬(Ceratium)#65380;蠅子草屬(Silene)#65380;石頭花屬(Gypsophila)#65380;繁縷屬(Stellaria)#65380;米努草屬(Minuartia)#65380;唐松草屬(Thalictrum)#65380;翠雀花屬(Delphinium)#65380;美花草屬(Callianthemum)等近100屬約300多種種子植物，是構成本區(qū)山地草原中的主要類群#65377;

4．3其他植物類型

因特殊地理位置的影響，本區(qū)還分布有一定數量的寒冷生#65380;濕生及水生植物類群，典型的如：天門冬屬(Asparagus)#65380;眼子菜屬(Potamogeton)#65380;紅門蘭屬(Orchis)#65380;燈心草屬(Juncus)#65380;鑣草屬(Scirpus)#65380;荸薺屬(Eleocharis)#65380;嵩草屬(Kobresia)#65380;苔草屬(Carex)等近40屬約百種植物，在本區(qū)草甸及草原上起重要作用，而且少數為水生草本廣布于各地的水域，是重要的水生植物資源#65377;

總之，本區(qū)種子植物資源調查顯示：帕米爾高原植物資源相對比較貧乏，在整個高原生態(tài)系統(tǒng)中，高寒草原#65380;干旱荒漠占主導地位，荒漠草原#65380;草原占一定比例，而高寒苔原類型則隨處可見，草甸#65380;沼澤草甸只有零星分布#65377;

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