高原湿地纳帕海种子植物多样性及区系.pdf
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1、/高原湿地纳帕海种子植物多样性及区系罗怀秀 杨飞龄 赵旭燕 陈志明 吴富勤 梁政红 叶坤 李杰(云南省林业调查规划院 云南 昆明 云南大学 国际河流与生态安全研究院 云南 昆明 云南大学 云南省国际河流与跨境生态安全重点实验室 云南 昆明 纳帕海省级自然保护区管护局 云南 迪庆)摘要:纳帕海湿地是横断山区和长江上游的生物地理区域核心部位 植物多样性丰富 但其种子植物多样性调查及其区系分析研究尚待开展 为此 年 月采用样线和样方调查法 对该区域种子植物开展野外调查并分析其种子植物的多样性和区系特征 结果显示:()种子植物共 科 属 种 禾本科、菊科、毛茛科、蔷薇科、蓼科、莎草科、玄参科为优势科
2、占总种数的 委陵菜属、蓼属、马先蒿属、毛茛属为优势属 所含种数均在 种以上 此外 单种科、单种属占总科数、总属数比例均较大 占比分别为 、()各水分生态型中 以中生植物为主 湿生植物次之 水生植物较少 分别占总种数的 、陆生植物最少 仅有 种 各生活型中 多年生草本优势明显 占比高达 一年生草本较少 占比为 另有灌木 种()在科水平上区系类型较为单一 以世界分布型为主 占总科数的 热带性质科和温带性质科之比为 在属水平上区系成分多样性高 包含 个分布区类型 其中温带成分显著 具有部分热带成分 中国特有成分较低 研究结果表明:纳帕海湿地种子植物多样性丰富 以中生植物和多年生植物为主 区系成分较复
3、杂 温带成分显著 具有明显的过渡性质 研究结果可为纳帕海或类似湿地的生态系统保护以及恢复、重建提供科学参考关键词:种子植物 区系分析 高原湿地 纳帕海中图分类号:文献标识码:文章编号:()():.:()第 卷 期 年 月 西 部 林 业 科 学 收稿日期:基金项目:国家自然科学基金()云南省林业调查规划院青年科技支持项目()第一作者简介:罗怀秀()女 工程师 硕士 主要从事自然保护地监测与评估、生物多样性研究工作:通信作者简介:李杰()男 副教授 博士 主要从事人文地理学研究:.().().:湿地是自然界最富生物多样性的生态景观和人类社会赖以生存和发展的环境之一 对维护生态系统功能和区域生态安
4、全有着重要意义 高原湿地由于地理位置特殊和生态系统类型的复杂多样性在水源涵养、温室气体调节、生物多样性保护等方面具有不可忽视的生态作用 湿地植物作为湿地生态系统的主要生产者 在维持整个生态系统的结构和功能、实现湿地的物质供给、水质净化以及为其他生物提供栖息地等重要生态系统服务功能方面具有举足轻重的作用 植物多样性、植物区系和生态适应特征是衡量湿地生态系统环境质量的重要指标 植物区系是植物界在一定自然历史环境中不断发展演化的结果 反映了植物与环境的因果关系 植物生活型是植物在其进化过程中 对于特定环境长期适应的结果 相同的生活型表明植物对环境具有相同或相似的适应能力 水位是影响湿地植物群落多样性
5、的决定因素 随着湿地水位的变化 湿地植物组成也会发生相应的变化纳帕海于 年成立省级自然保护区 年被国际重要湿地公约秘书处列入“国际重要湿地”名录 是中国典型的高原季节性湿地 但该湿地地处农牧交错区和旅游热点地带 湿地资源的保护与利用矛盾较为突出 近年来无序旅游、过度放牧等人为活动与气候变暖等多重影响下 湿地由原生沼泽、沼泽化草甸不断向草甸、垦后湿地逆向演替 通过野外实地调查 掌握植物多样性、区系、生活型等特征 可以为高原湿地保护、修复、管理提供科学依据 目前 对纳帕海湿地的研究主要集中在禁牧对土壤理化性质的影响、杓兰属()植物菌根真菌多样性分析、土壤种子库特征、湖泊水域演变、水文模拟等方面 而
6、通过开展整个湿地区植物调查来研究种子植物多样性和区系未见相关报道本研究对高原湿地纳帕海种子植物进行了野外实地调查 鉴别和记录了该区种子植物的种类 研究分布在该区种子植物的生态适应特征 分析其科、属的区系特征 旨在为该区植物多样性保护和湿地恢复提供科学依据 材料与方法 研究区概况纳帕海湿地(、海拔约 )是横断山脉石灰岩上发育形成的喀斯特低纬度高海拔季节性高原沼泽湿地 在形态上具有“湖盆湖滨面山”特征 属封闭与半封闭的独特湿地类型 其生态系统脆弱、对气候变化高度敏感且微环境十分丰富 位于全球 个生物多样性热点地区之一的“中国西南山地”重要地带 年被列入“国际重要湿地”名录 为纳帕海省级自然保护区的
7、重要组成部分是黑颈鹤()、黑鹳()第 期 罗怀秀等:高原湿地纳帕海种子植物多样性及区系等珍稀濒危鸟类重要的越冬栖息地和迁徙停歇地纳帕海湿地所在流域位于西南季风气候区 多年平均降雨量约为 雨季(月)和干季(月次年 月)分明 季风气候、微地貌分异等自然因素叠加人类活动干扰 使该湿地具有复杂多样的植物群落及丰富的植物种类 植物样方调查 样方设置沿湿地区水文梯度布设主样线 根据地貌变化和植被差异将主样线分段 布设与主样线垂直的辅助样线 再依据实地情况 沿辅助样线布设样点纳帕海湿地为季节性湿地 雨季水文波动较大 月时明水面增长迅速 植物生长较水文变化相对缓慢 深明水区域(水深超过 )基本无植被覆盖 因此
8、 样方调查未针对深明水区域开展 共布设主样线 条 主样线支线 条 辅助样线 条样点共 个(图)每个样点按照周围植物群落的生长状况设 个 重复样方 取各指标平均值表征群落生态特征图 年植被调查样点位置注:数字为样点编号 样方调查()调查时间为便于物种辨识 选择 年 月纳帕海湿地植物生长最旺盛的时期开展样方调查()调查指标样方位置和基本生境信息以及植物种名、高度、盖度、多度、群集度、物候相、生活型等 数据分析 标本鉴定和分类统计参考 中国植物志 和 等文献对采集的种子植物标本进行鉴定和分类统计 区系和生态适应特征分析()区系划分根据吴征镒等对种子植物区系地理划分的原则对纳帕海湿地种子植物区系进行分
9、析()水分生态型划分根据金振洲的水分生态型划分方法对种子植物按水分因素进行划分()生活型划分根据 中国植被的生活型系统 对种子植物生活型进行划分 结果与分析 种类组成多样性 总体特征本次调查共记录种子植物 科 属 种(表)纳帕海湿地种子植物科属种数量分别占香格里 拉 市 湿 地 种 子 植 物 的 、表明纳帕海种子植物在整个香格里拉湿地种子植物中占比较大 其科、属占比均超过了香格里拉湿地种子植物的半数以上 表明纳帕海湿地植物多样性在香格里拉高原湿地植物多样性中占据重要地位表 纳帕海湿地种子植物种类的组成 分类群分类单元纳帕海种子植物数量/个香格里拉湿地种子植物数量/个占香格里拉湿地种子植物总数
10、比例/种子植物科 属 种 科的数量结构在科的组成上 含 种的科有禾本科()(种)、菊科()(种)、毛茛科()(种)、蔷薇科()(种)、蓼科()(种)、莎草科()(种)、玄参科()(种)共 科 种(表)虽然西 部 林 业 科 学 年含 种的科数仅占总科数的 但所含种数占总种数的 说明这些科在纳帕海湿地植物区系中占据绝对优势 含 种的科有 科 包括蝶形花科()(种)、十字花科()(种)、灯心草科()(种)、唇形科()(种)等 累计 种 分别占总科数和总种数的 、含 个种的科有 科 分别占总科数和总种数的、如 大 戟 科()、金丝桃科()、金鱼藻科()、水马齿科()等 虽然含 种的科和含 个种的科合
11、占比例达 但所含物种数少 仅占物种总数的 表 纳帕海湿地种子植物科的组成 组别科数量/个占比/种数量/个占比/种 种 种 合计注:按科所含种的数量作为分组依据 属的数量结构在属的组成上 含 种的属只有委陵菜属()(种)分别占总属数和总种数的 、含 种的属有 属 包括蓼属()(种)、马先蒿属()(种)、毛茛属()(种)、灯心草属()(种)等 累计 种 分别占总属数和总种数的 、含 种的属有百脉根属()、棒头草属()、薄荷属()、橐吾属()等 属 累计 种 分 别 占 总 属 数 和 总 种 数 的 、纳帕海湿地植物含 种的属类型在种水平数量构成中占绝对优势 含 种的属在属水平数量构成中占绝对优势
12、 而含 种的属在属和种水平数量构成中均不占优势 表明纳帕海湿地种子植物属的组成较为分散 中小型属十分丰富该湿地种子植物单种科、单种属所占比例均较大且大量单种科、单种属隶属于非主要区系成分 说明纳帕海湿地种子植物受干扰较大 其分类群特征正处于变异过程中表 纳帕海湿地种子植物属的组成 组别属数量/个占比/种数量/个占比/种 种 种 合计注:按属所含种的数量作为分组依据 植物生态适应特征 水分生态型按水分因素将湿地植物分为 类水分生态型由湿到干分类结果见表 总体上看 纳帕海湿地种 子 植 物 中 中 生 植 物 最 丰 富 占 总 种 数 的 其中湿中生物种达到 种 分别占总种数和中生物种数的 和
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