论文部分内容阅读
横断山地区是一个十分自然的植物区系地区,在中国植物区系分区中是作为泛北极植物区中国一喜马拉雅亚区中的一个地区,其种子植物区系具有丰富的科、属、种,地理成分复杂,特有现象和替代现象明显。该地区作为植物区系和生物多样性的研究热点地区,长期以来极受中外植物学家关注。横断山脉东缘是中国-喜马拉雅和中国-日本植物区系的交汇过渡区域,北部的岷江流域以及南部的金沙江流域,孕育了该区丰富的物种资源和植被资源。而岷江干热河谷和金沙江干热河谷的相似性和相关性,更为该区的植物区系和生物多样性南北的对比研究提供了有利的条件。本研究选择的九顶山西坡和龙肘山分别位于横断山区北部和南部,九顶山属岷江流域而龙肘山属金沙江流域。
本研究结合植物区系研究和生物多样性研究,对该区的植物资源进行调查。通过样带调查和样线踏查结合,大量详实的野外样方调查和标本采集,进行传统的区系研究和生物多样性研究。研究该区物种多样性的海拔梯度格局及其潜在的影响影子,并利用新的区系评估质量方法对九顶山西坡的植物区系质量进行定量的研究,以期能更为深刻的理解该区的植物资源,为该区的资源保护和利用提供合理可行的建议。主要研究结论如下:
1)九顶山西坡植物区系的性质和特点
经鉴定和统计,九项山西坡共有1707种维管植物,分属617属和140科,其中种子植物1616种,分属572属117科。就科的分布区成分构成而言,该区系的热带成分与温带成分相当,热带成分略占优势,表明九顶山西坡的植物区系与热带植物区系有较强的联系。但是,在九顶山西坡属的分布区类型所占的比例上,温带成分远远超过了热带成分,本区的种子植物分布表现出明显的温带性质。且温带分布类型的许多物种组成了九顶山西坡植被的建群种和优势种,是本区系最重要的成分,充分体现了本区系的温带性质。
2)九顶山西坡不同植被带的生物多样性海拔梯度格局
基于对土门-断头崖、茶山-九顶山、雁门沟-光光山三条垂直植被样带的调查,我们发现九顶山西坡的生物多样性沿海拔梯度的变化呈现出一定的规律性,不同样带之间有一定差异。就三条样带的物种组成相似性来看,虽然土门一断头崖样带属于涪江水系,而茶山一九顶山样带和雁门沟-光光山样带属于岷江水系,但不同水系对该区物种组成的影响并不明显。三条样带中,草本层物种丰富度均远远大于灌木层和乔木层,而以乔木层物种丰富度最低;α-多样性指数随着海拔梯度的变化在土门-断头崖样带中呈现单一下降趋势,在茶山一九顶山样带表现为双峰模型,而在雁门沟-光光山样带则表现为不显著波动变化;均匀度指数在土门-断头崖样带呈现出单一下降的趋势,在雁门沟-光光山样带表现为凹形曲线,而在茶山一九项山样带却无明显的变化规律。β-多样性指数在土门-断头崖样带和茶山一九顶山样带呈现出明显的波动状态,植被类型替代现象明显;而在雁门沟-光光山样带却并未有十分显著的转折点,因其水平植被带受到干扰,同海拔替代现象不显著。
3)九项山西坡维管植物丰富度的海拔梯度格局
我们考察了九顶山西坡和两条垂直样带(土门-断头崖和雁门沟-光光山样带)的不同分类等级(包括科、属、种)和不同生活型物种(乔木、灌木、禾草、蕨类和其它草本)的丰富度沿着海拔梯度的分布。结果发现,物种的丰富度海拔梯度格局具有不同的模式,单一下降和中间膨胀格局依然是其主流。不同生活型的物种具有不同的丰富度格局,但是对于环境需求相似的类型具有较相似的丰富度格局。不同的丰富度格局可能由多因素导致,包括:气候,海拔跨度,面积,人为干扰等等。
4)九项山西坡区系质量评估
我们尝试使用传统的区系质量评估方法对九顶山西坡的区系质量进行评估,并尝试使用一种新的区系质量评估体系对该区的区系进行评价。在九顶山西坡随着海拔梯度的上升,平均保守性系数在各条植被带中均呈现出逐渐上升的趋势。区系质量指数随着海拔的升高都表现为双峰模型,在植被交错区区系质量指数相对较高,而在海拔的两极,区系质量指数都很低。大部分地区使用新方法计算所得的加权平均保守性系数和区系质量指数都比传统方法计算的平均保收性系数和区系质量指数要高,说明在九顶山西坡的三条样带中,大部分地区都是那些保守性系数较高的物种占据优势,同时也表明九顶山西坡具有很高质量的区系和自然植被。
5)龙肘山种子植物区系的性质和特点
龙肘山种子植物区系的物种较为丰富,共有154科,544属,1156种。科的优势十分明显,单种属和寡种属数量众多,说明本区系植物成分较为复杂、起源古老、物种多样性指数较高。地理成分复杂,分布类型多样,其中热带成分在总数量上高于温带成分,但是许多温带成分的属是该区植被的重要建群类群和优势类群,表现出明显的亚热带性质。
6)龙肘山生物多样性的现状和特点
在海拔梯度上,龙肘山地区无论是科、属、种的数量,还是不同等级分类单元之间的数量比,均呈现先升后降的趋势,并在中海拔地区达到峰值。物种多样性指数从总体上来说变化幅度不大,略有先升后降的趋势,在中海拔梯度物种多样性最高。乔、灌、草三层的多样性指数表现出乔木层<灌木层<草本层的特征;乔木层均匀度的变化很大,而灌木层和草本层均匀度的变化较小:灌木层均匀度的波动又强于草本层。β-多样性指数呈现单峰模式,中海拔地区最高。就龙肘山东、西坡物种多样性相比较而言,两者虽然在数值上交替上升,但是却体现出了较为一致的趋势,但西坡因受到干热河谷气候的影响,其平均气温要高于东坡,导致了东坡植物群落和物种的分布比西坡要低。在区系成分构成上,低山区的相同海拔段,西坡的热带亚热带成分所占的比例要比东坡高,这是因为西坡的平均气温比东坡稍高,导致了热带、亚热带物种分布更多。而随着海拔的上升,东、西两坡的气候、土壤等条件趋于一致,其植物区系成分的构成格局也趋于一致。