青海省囊谦县维管植物多样性、区系组成及保护现状

窦全慧,宋扎磋,陆徐伟,陈程浩,任 飞,索南吉*

(1.青海师范大学 生命科学学院,青海 西宁 810016;2.兰州大学 草地农业科技学院,甘肃 兰州 730020;3.青海省人民政府—北京师范大学 高原科学与可持续发展研究院,青海 西宁 810016;4 .青海大学 省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室,青海 西宁 810016)

植物多样性、区系组成及保护现状的研究是生物多样性保护领域的基础内容[1].过去的研究更多地关注山地、河湖流域和自然保护区的植物多样性和区系的研究[2-5],尤其在青藏高原,吴玉虎先生已经报道了三江源、柴达木盆地、喀喇昆仑山、昆仑山和湟水流域等地区的植物区系特征[6-13].然而,目前在县级尺度上对植物调查开展的研究很少.在较小的尺度上对很多地方的植物组成和区系特征缺乏了解,一些地方仍处于植物多样性研究的薄弱区域.维管植物为人类提供重要的生态系统服务[14],对县级尺度维管植物物种组成、区系成分、以及植物受威胁情况的本底调查和系统研究能够为区域生物多样性保护提供科学的理论依据,使人们合理地开发和利用一些植物资源,从而促进地方经济发展的同时维持生物多样性和生态系统功能的完整,实现区域可持续发展.

囊谦县隶属于青海省玉树藏族自治州,位于青海省纬度最低处(最南端),地处青藏川交界地带.特殊的地理环境,使得囊谦县成为青海省生物多样性最丰富的县之一.囊谦县拥有丰富的植物资源,需要我们进一步系统地挖掘和分析,然而目前还未见任何相关报道.同时与其他地方一样,囊谦县也正在面临严峻的全球气候变化和人类活动的破坏,这将引起生物多样性的丧失和植物栖息地的破坏,亟需开展科学研究,并采取有效的保护措施.

本研究建立了青海省囊谦县第一个系统的维管植物名录,分析囊谦县维管植物多样性和区系组成,评估物种保护状况,并统计特有种和资源植物.具体而言,本研究着重探索了以下问题:(1)囊谦县维管植物多样性如何?(2)区系特征如何?(3)受保护状况如何?

1 材料与方法

1.1 研究区概况

囊谦县地处青藏高原东部,东经95° 21′～97°07′,北纬31° 32′～34°41′,南接横断山脉,北临高原主体,系高山峡谷向高原主体的过渡地带,多为巴颜喀拉山、唐古拉山两大山系支脉山地.按行政区划分,囊谦县地处青海省南部(图1),与玉树州杂多县、玉树市及西藏自治区的昌都市丁青县、卡若区、类乌齐县接壤.囊谦县属于大陆性季风季候,日照时间长,辐射强烈,日温差大.全境总面积12741km2,平均海拔4000m,年均温3.8,年降水量578.8mm,植被类型有高寒草甸、高寒草原、高山灌丛、高寒沼泽、高山流石坡植被、高山垫状植被、亚高山暗针叶林等.

图1 本研究区域囊谦县的位置示意图

1.2 数据收集

1.2.1 建立囊谦县维管植物名录

本研究分别查阅《青海植物志》第1-4卷[15]和《青藏高原维管植物及其生态地理分布》[16]提取了分布在囊谦县境内的所有维管植物,同时在囊谦县境内的典型植被分布区通过样线法对植物进行实地抽样调查,将野外植物标本进行统一的文献鉴定和整理.对囊谦县分布的维管植物进行了全面系统的整理,补充,修订后得到囊谦县维管植物物种名录.

1.2.2 植物区系地理成分划分

种子植物的科和属的分布区类型分别依据《世界种子植物科的分布区类型系统》[17]和《中国种子植物属的分布区类型》[18]以及《种子植物分布区类型及其起源和分化》[19]进行划分.

1.2.3 特有种统计

在囊谦县维管植物物种总名录中,参考《中国生物多样性红色名录——高等植物卷》[20]提取了中国特有种,参考于海彬等[21]提取了青藏高原特有种,参考吴玉虎[22]提取了青海省特有种,获得3个不同范围的特有物种名录.根据《中国生物多样性红色名录——高等植物卷》[20],标记了所有特有种的保护现状.

1.2.4 保护等级确定

依据《国家重点保护野生植物名录(第一批》[23]、《国家重点保护野生植物名录(第二批》[24]、《中国生物多样性红色名录——高等植物卷》[20]、濒危野生动植物物种国际贸易公约(CITES)(国家林业局,2010)、《青海省国家重点保护野生植物名录——基于国家重点保护野生植物名录(2021版)》[25]以及世界自然保护联盟(https://www.iucn.org/)濒危等级划分等一系列资料,确定囊谦县所有维管植物的保护现状.

1.2.5 资源植物确定

参考《中国植物志》[26]《中国经济植物志》[27]和《青海经济植物志》[28]提取出具有药用、食用、饲料牧草蜜源、纤维、用材树木、绿化观赏、油脂等经济用途的资源植物,标记了资源植物的濒危等级.

2 结果与分析

2.1 囊谦县维管植物多样性

青海省囊谦县共有维管植物物种761种,隶属于71科288属.其中,被子植物有58科272属736种、裸子植物有3科3属8种、蕨类植物有9科12属16种、石松类仅有1科1属1种(见图2).囊谦县维管植物数约占青海省维管植物数的三分之一[29].张胜邦[30]等人于2021年最新报道的青海省玉树州野生植物名录中,共有野生植物1 461种,可见囊谦县占52.1%.

图2 囊谦县维管植物物种数目注:图中青海植物志为《青海植物志》第1-4卷(刘尚武,1996-1999),吴玉虎为《青藏高原维管植物及其生态地理分布》(吴玉虎,2008)

2.2 囊谦县种子植物区系

囊谦县共有种子植物62科,依据科级植物分布型的划分,可以分为7个分布区类型及5个变型,其中世界广布科有30科、热带分布科有13科(2～7型)、温带分布科有19科(8～14型),无中国特有科的分布.囊谦县种子植物共有62科占中国种子植物科的24.03%,菊科(88种)是分布于囊谦县植物区系的主要科,被认为是典型的温带科[12],反映出囊谦县植物区系以温带分布为主.

囊谦县共有种子植物275属,依据属级植物分布型的划分,可以分为11个分布区类型及14个变型,其中世界广布属有32属、热带分布属有11属(2～7型)、温带分布属有222属(8～14型)、中国特有分布属有10属.属比科更能反映植物的演化过程[1].囊谦县种子植物中世界广布属占总属数的11.6%,热带分布属占4%,温带分布属占80.7%,中国特有属占3.6%.吴玉虎[12]曾报道温带分布属中北温带成分在澜沧江区系中占有核心地位,我们也发现一致的结果,囊谦县作为澜沧江流域的重要县域,种子植物中北温带广布(属于温带分布属)的属有98个,占种子植物总属数的35.6%,是囊谦县植物区系的重要成分.

2.3 囊谦县特有类群

“特有种”是指其自然分布区的地域范围较狭窄,或特别狭小的植物种类[22],囊谦县所有维管植物中,中国特有种共有290个,占总种数的38.1%,青藏高原特有种共有186个,占总种数的24.4%,青海省特有种共有18个,占总种数的2.4%.共有14个特有种为受威胁物种,全萼秦艽(G.lhassica)和青海报春(P.qinghaiensis)为极危(CR),冰川景天(Sedumsinoglaciale)和黄花合头菊(Syncalathiumchrysocephalum)为濒危(EN),大果圆柏(Juniperustibetica)、华福花(Sinadoxacorydalifolia)、雪灵芝(Eremogonebrevipetala)、甘肃贝母(Fritillariaprzewalskii)、华西贝母(Fritillariasichuanica)、褐紫乌头(Aconitumbrunneum)、唐古红景天(Rhodiolatangutica)、毛杓兰(Cypripediumfranchetii)、蜀藏兜蕊兰(Androcorysspiralis)和河北盔花兰(Galearistschiliensis)为易危(VU).

2.4 囊谦县维管植物的保护现状

囊谦县维管植物中共有19个受威胁物种,占总种数的2.5%,其中濒危等级为极危(CR)的物种有2个,等级为濒危(EN)的物种有4个,等级为易危(VU)的物种有13个.另外,无危(LC)和近危(NT)等级的物种数分别为577个和18个,共占总种数的78.2%;数据缺乏(DD)和未予评估(NE)的物种数分别为13个和134个,共占总种数的19.3%(见图3).囊谦县维管植物中共有《濒危野生动植物种国家贸易公约(CITES)》中的植物16种,隶属于2科.国家重点保护野生植物有35种,隶属于9科23属,其中国家一级重点保护野生植物有1种,为紫点杓兰(Cypripediumguttatum),其余均为国家二级重点保护野生植物.青海省国家重点保护野生植物有18种,隶属于7科10属.

图3 囊谦县维管植物保护现状

2.5 囊谦县资源植物

囊谦县维管植物中,具有各类经济用途的资源植物共有534个,占物种总数的70.2%.1个具有药用功能的物种为濒危物种(EN:大花红景天Rhodiolacrenulata),7个药用植物的濒危等级为易危(VU:大果圆柏(J.tibetica)、雪灵芝(A.brevipetala)、褐紫乌头(Abrunneum)、梭砂贝母(Fritillariadelavayi)、唐古红景天(Rtangutica)、甘肃贝母(F.przewalskii)和西南手参(Gymnadeniaorchidis),对这些既有应用价值又处于濒危状态的物种需要加强关注和保护.具有食用(淀粉)、饲料(牧草蜜源)、纤维、用材树木、绿化观赏和油脂(精油树胶鞣质)等经济用途的物种数分别为46个、94个、35个、28个、34个和31个(见表1).

表1 囊谦县资源植物数目及其比例

3 结论和建议

本研究建立了囊谦县维管植物名录,对囊谦县维管植物的多样性、植物区系特征和保护现状进行了研究,得到以下初步结论:(1)囊谦县共有维管植物761种,分属于71科,288属;(2)囊谦县种子植物科的分布区类型上,以世界广布的科为主,占总科数的48.4%,种子植物属的分布区类型上,温带分布属占绝对优势,占总属数的80.7%;(3)囊谦县分布的中国特有种、青藏高原特有种和青海省特有种数分别为290个、186个和18个,青海报春同时是中国特有种、青藏高原特有种和青海省特有种,且濒危等级为极危,亟需特别的关注和保护;(4)国家和青海省重点保护野生植物各有35个和18个,其中19个物种为受威胁物种;(5)囊谦县维管植物物种中70.2%为具有经济用途的资源植物.

研究发现,囊谦县维管植物数目和种类都比较丰富,种子植物区系以世界广布和温带分布为主,且分布有较多特有种,资源植物以药用功能的植物为主,大部分物种是无危状态.囊谦县因其独特的地理环境,野生植物资源比较丰富,但是在全球气候变化和城镇化的背景下,其生态环境正在受剧烈的气候变暖和人类活动的影响[31],本文调查整理得到的名录和多样性分析将对相关保护部分制定植物保护政策、加强区域生物多样性保护、实现资源最大化利用和可持续发展提供理论依据.

基于以上结论,针对囊谦县的维管植物保护提出以下建议:第一,积极贯彻落实相关保护植物法规要求,重点保护如《濒危野生动植物种国家贸易公约(CITES)》和《国家重点保护野生植物名录》中的物种;第二,加大宣传力度,多方面开展植物多样性的宣讲活动,宣传保护野生植物资源,提高全民对植物资源的保护意识;第三,加强资源植物的开发与利用,囊谦县资源植物丰富,还有很大的潜在价值待于开发,特别是药用植物;第四,开展濒危植物物种的调查研究,系统调查濒危植物种类、数量以及致危原因,使受威胁植物的原有生境得到有效保护.