沙漠地區植物多樣性的研究

摘要：生物多樣性的問題現在已經受到國際社會的高度重視。我國的沙區氣候條件惡劣，降水稀少，該區的植物多樣性，是沙區生態系統的核心，具有不可替代的重要作用。本文論述了沙區植物物種的組成特征、遺傳多樣性、生態系統多樣性；并針對遼西的植物多樣性進行了初步統計，闡述了沙區植物多樣性的意義及保護對策。

關鍵詞：沙漠 植物多樣性 遼西

生物多樣性是目前流行的術語，指的是生命的豐富度和多樣性。生物多樣性既是生物之間以及與其生存環境之間復雜的相互關系的體現，也是生物資源豐富多彩的標志。人類生存所有必須的物質和精神財富均來自生物多樣性，人類的活動也直接影響著生物多樣性，如果人類不合理的開發利用，將會導致生態環境的惡化、生物多樣性的喪失。生物多樣性是當今世界生物環境研究中的重要課題，是現代生物學所致力于維護與追求的目標。生物多樣性的問題已經被聯合國環境規劃署(NUEP)確認為與全球氣候變暖、臭氧層破壞和有害物質轉移并列的全球4大環境問題之一，受到國際社會的高度重視。

沙區系指年降水量不足200mm，干燥度>4，水文網稀疏且多呈內流性，并以干旱、半干旱土和荒漠植被為標志特征的地區。我國沙區地域遼闊，主體包括了內蒙古高原、青藏高原、阿拉善高原、河西走廊、準葛爾盆地、塔里木盆地和幾個盆地周圍的高大山脈，還有東北平原的西部和黃土高原的一部分，總面積508.94×104km2，占我國國土面積53.81%。該區地理和氣候地帶分異明顯，既有水平方向上東西和南北的差異，又有不同海拔高度的垂直差異，以及地形造成的環境差異，形成了多樣的生物群落，即生態系統類型。這些多樣的生態系統是區域所有動植物資源的生存和棲息地，為人類生存和經濟發展提供了豐富多樣的可更新資源，同時又起著巨大的生態環境保護與建設功能。

1 沙區植物多樣性的構成特點

1.1 植物物種多樣性

植物物種多樣性是沙區生態系統中能量交換和物質循環地帶第一生產者和最活躍、最積極的因素，是該地區自然地理環境的反映和環境變遷的見證。與其他陸地生態系統相比，沙區的物種相對貧乏，其中野生植物組成以旱生、鹽生和沙生的荒漠植物為主。據統計，在我國西北干旱荒漠區種子植物有1704種，隸屬82科484屬，占全國同類植物科、屬、種的24.34%、15.53%、6.31%。其中裸子植物只有種3科，4屬，17種；雙子葉植物63科，384屬，1349種；單子葉植物16科，96屬，338種。塔里木盆地面積50萬km2，僅有種子植物165種，新疆東部的嘎順戈壁，區系組成更為貧乏，在近2萬km2的面積內總共采到34種植物。且物種分布不均，在地理分布上，阿拉善高原的植物種類最為豐富，有種子植物59科，309屬，606種；而塔里木盆地植物種類較少，只有35科，105屬，165種。

1.2 遺傳多樣性

1.2.1 生態習性、生活型類別的多樣性

根據沙區植物的優勢生活型灌木種類差別，可分為退化葉常綠灌木、旱生常綠灌木、中生旱中生灌木。具刺旱生灌木、非具刺旱生灌木、肉質葉旱生灌木、鹽生（泌鹽）灌木、旱生葉半灌木、具刺旱生半灌木、肉質葉半灌木等10種。如錦雞兒屬中的許多種大都具有明顯的旱生結構和形態特點，枝條上有硬刺、葉片退化，蒸騰面積極度縮小，保護組織發達，屬于荒漠植被及灌叢化草原群落的主要生活型之一的具刺旱生灌木生活型。

1.2.2 形態適應的多樣性

表現為不同種對不同程度的環境脅迫產生的適應對策的不同，如在干旱脅迫下，植物葉面的縮小和退化，呈針狀、鱗片狀甚至無葉直接以綠色小枝或莖代行光合作用；葉或枝具有發達的保水組織；特殊的氣孔構造和開啟方式；柵欄組織發達，氣孔數量減少；部分具同化功能的枝條在冬季凋落，以適應嚴寒氣候；葉枝根具有發達的貯水組織；龐大的根系便于向水平方向或垂直方向充分吸收有限的水分和適應風沙的掩埋等。

1.3 生態系統多樣性

1.3.1 類型多樣

據初步統計，我國西北荒漠生態系統的類型多樣，沙質荒漠8個生態系統、礫質—砂礫質荒漠（戈壁）13個，石質—碎石質荒漠10個，粘土荒漠（鹽漠）7個。

1.3.2空間分布極不均勻

荒漠植被在空間分布上極不均勻，從完全裸露到極度稀落，進而出現不同程度集結成叢或密集的分布格局普遍存在。通常較稠密的植叢所占面積比例很少，絕大部分處于裸露到不同程度的稀疏變化，大部分地區植被總蓋度低于10%。例如，準葛爾盆地由于冬雪的存在，總蓋度平均達30%，塔里木盆地的平均蓋度低于1%，大范圍的流沙地段完全裸露，僅在沿河地帶、地下水溢出帶或沙丘間的谷地有數量不等的植物聚生。

2 以遼西為例

2.1 自然概況

遼西地區位于科爾沁沙地南緣，我國北方半干旱農牧交錯區生態脆弱帶內，區內大部分為西遼河沖積平原堆積著深厚的第四紀以來所形成的沖積湖積沙物質，以章古臺鉆探巖心為例，沙層厚度深達126~128m。該區屬暖溫帶半干旱半濕潤氣候區，干旱多風是其主要氣候特點。由于地處中緯度風帶，是西路、西北路冷空氣流經地帶，年平均風速為3.5~4.5m·s-1，極大風速31m·s-1。年平均降水量約366mm，年蒸發量約為2000mm。年平均氣溫5.8~7.2℃。年平均日照時數2800~3100h，無霜期110~152天。地貌由流動沙丘、半流動沙丘，固定沙丘、平流沙地和風蝕洼地構成。土壤類型主要有風沙土、草甸土、沙質栗鈣土和沼澤土。

2.2 研究結果

遼西地區的康平、彰武、建平縣北部和昌圖縣的西部，屬蒙古植物區系，羊草和長芒草是本區的代表種。沙生植物代表種有榆樹、山杏、黃柳、小紅柳、差巴兒嘎蒿和沙蓬等。遼東櫟、元寶槭、酸棗、黃背草等華北植物區系中的種類也有滲入。

本區的植物群落有如下類列：

①草甸草原，共有3個群系：

a茅香—羊草群落

b羊草群落

c長芒草群落

②沙生草原田水草群落。

③次生草原群落由百里香小豐灌木和大針茅+貝加爾針茅群落組成。

④森林類型有山楊林、遼東櫟疏林、樟子松林、油松林、山杏矮林、榆樹疏林、小葉楊+小青楊林。

⑤沙地灌叢有差不嘎蒿、黃柳群落組成。

⑥草甸主要由羊草鹽生草甸組成。

⑦沼澤化草甸由野大豆群落、紫穗三棱草群落和三棱蔍草群落組成。

⑧沼澤中有水蔥+香蒲群落和蘆葦群落。

3 結論

3.1保護植物多樣性的意義

沙漠植被雖然稀疏，生物量很低，但仍是沙區生態系統的核心，它們維持著沙漠區域能量與物質運轉的生命過程，該區的植物多樣性在極端的自然條件和長期進化過程中，成功地發展了許多適應機制，許多野生植物是防治荒漠化生物措施的重要物種來源，在生物基因工程和遺傳育種方面亦具有特殊意義；同時，荒漠植物中包含許多有經濟價值的種類；且在固定流沙，減弱風蝕，改善環境方面起著不可替代的作用。因此，沙漠地區植物多樣性的研究對于如何保護、發展和合理利用荒漠植物改善自然環境，維護生態平衡具有重要意義。

3.2植物多樣性的保護措施

植物多樣性的保護應加強調查研究，制定保護計劃；加強生態教育，提高生態意識；加強保護區建設，改善遷地保護設施；加強法制建設，控制生物資源利用。要促進植物多樣性的可持續發展，應改變那種只重環境保護而輕視發展的觀點，建立發展促保護，保護為發展的新觀念。在保護的基礎上，合理地利用植物資源。

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