甘肅敦煌西湖國家級(jí)保護(hù)區(qū)植被構(gòu)成及區(qū)系分析

包 魏

（甘肅敦煌西湖國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，甘肅 敦煌 736202）

甘肅敦煌西湖國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)處于河西走廊最西端，是我國西北極端干旱區(qū)面積較大的濕地之一。保護(hù)區(qū)的西部是庫姆塔格沙漠，保護(hù)區(qū)內(nèi)良好的植被和小氣候?qū)ψ钃躏L(fēng)沙東侵發(fā)揮著重要的作用，是敦煌市區(qū)寶貴的天然生態(tài)屏障，維持著敦煌及河西走廊西段的生態(tài)穩(wěn)定，為敦煌的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有力保障，對莫高窟世界文化遺產(chǎn)保護(hù)起著不可估量的作用。保護(hù)區(qū)良好的荒漠植被、濕地中充足的水源和飼料為野駱駝的生存和繁衍提供了保障。因此，通過對敦煌西湖保護(hù)區(qū)植被構(gòu)成及區(qū)系分析，旨在為該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)保育提供科技支撐。

1 研究區(qū)域概況

甘肅敦煌西湖國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于甘肅省敦煌市西部，在甘肅、青海、新疆三省區(qū)交界處，南面隔小紅山與阿克賽縣相鄰，東南與陽關(guān)鎮(zhèn)（原南湖鄉(xiāng)）相連，東與孟家橋鄉(xiāng)相接，西邊與庫姆塔格、羅布泊為鄰，東離敦煌市區(qū)120 km[1]。地理位置為E:92°45′-95°50′，N:39°45′-40°36′。地勢南高北低，平均海拔為1138 m。保護(hù)區(qū)總面積為66.00 萬hm2，地貌特征主要為沙漠、戈壁、濕地草叢等，其中濕地面積為9.69 萬hm2，占總面積的14.7%。屬溫帶大陸性極干旱荒漠氣候，冬季嚴(yán)寒，夏季酷暑，氣候干燥，降水量少，晝夜溫差較大，日照時(shí)間長，區(qū)內(nèi)植被茂盛，水源豐富[2]。研究區(qū)功能區(qū)劃圖如圖1所示。

圖1 研究區(qū)功能區(qū)域圖

2 研究方法

本研究以保護(hù)區(qū)的植物為研究對象，采用野外調(diào)查的方法，選取大馬迷兔、灣腰墩、天橋墩、小馬迷兔、火燒湖、后坑子和土豁落等地。以調(diào)查勘察為依據(jù)，選擇典型區(qū)域設(shè)置植被調(diào)查樣方，草本樣方的面積大小為1 m×1 m，灌木樣方的面積為5 m×5 m，喬木樣方的面積為20 m×20 m。調(diào)查記錄，喬木和灌木樣方為物種、冠幅、株高、胸徑、物種數(shù)等指標(biāo)，草本樣方為物種、植被蓋度、物種數(shù)和數(shù)量等指標(biāo)[3-4]。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 植被

該地區(qū)的植被類型大致分為5 個(gè)植被型組：闊葉林、荒漠、灌叢、草甸、沼澤；5 個(gè)植被型：溫帶闊葉林、溫帶荒漠、溫帶灌叢、鹽化草甸和沼澤；8 個(gè)植被亞型：溫帶荒漠落葉闊葉林、小喬木荒漠、灌木荒漠、鹽生、半灌木荒漠、鹽地沙生灌叢、禾草鹽化草甸、雜類草鹽化草甸和草本沼澤；13 個(gè)群系：胡楊群系、梭梭群系、膜果麻黃群系、泡泡刺群系、裸果木群系、鹽穗木群系、尖葉鹽爪爪群系、多枝檉柳群系、蘆葦群系、花花柴群系、脹果甘草群系、駱駝刺和蘆葦沼澤群系等（見表1）。

表1 植物群落劃分

續(xù)表1

上述植被分類是根據(jù)該保護(hù)區(qū)具有代表性的植被類型劃分的植被群系,并不是所有的植被類型。由于敦煌西湖自然保護(hù)區(qū)所處的地理和氣候條件，周圍受到祁連山和阿爾金山等3 000 m 左右高山的影響，因此，還有一些山地的植被，在保護(hù)區(qū)時(shí)有出現(xiàn)，但是，考慮本保護(hù)區(qū)的特點(diǎn)，不一定全部劃分出一個(gè)完整的群系。

3.2 植被構(gòu)成

根據(jù)實(shí)地調(diào)查，共記錄維管束植物23 科、61屬、80 種，分別占甘肅河西地區(qū)維管束植物科（119科）、屬（600 屬）、種（1620 種）總數(shù)的19.3%、10.2%、4.9%（見表2）。由此看出，本區(qū)種子植物在甘肅河西地區(qū)占有重要的地位[5]。

表2 研究區(qū)植物種類組成

3.3 植物區(qū)系

植物區(qū)系是對一個(gè)地區(qū)植物地理和植物演化歷史的分析，對于保護(hù)區(qū)建設(shè)和生物多樣性保護(hù)都具有十分重要的作用?，F(xiàn)代植物區(qū)系仍然是歷史植物區(qū)系的發(fā)展和延續(xù)，而歷史植物區(qū)系是在一定的地質(zhì)歷史和其他自然條件的綜合作用下，植物本身發(fā)生和演化結(jié)果，也可以說是自然選擇的結(jié)果和生物對外界環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。

3.3.1 科的大小分析

根據(jù)本區(qū)各科植物所包含種數(shù)的多少，將分科為3 級(jí)。有2 個(gè)科的種均在10 以上，包含20 屬28種，即菊科（9 屬13 種）和藜科（11 屬15 種）。10 個(gè)科的種在2～10 之間，包含30 屬41 種，即蘿藦科（1 屬2 種）、夾竹桃科（2 屬2 種）、毛茛科（2 屬2 種）、蓼科（2 屬2 種）、百合科（3 屬3 種）、檉柳科（2 屬4 種）、豆科（3 屬5 種）、蒺藜科（2 屬6 種）、莎草科（5 屬6種）、禾本科（8 屬9 種）。均為世界廣布、北溫帶分布以及熱帶分布的科。極小科有11 個(gè)，只含1 種，占總科的47.8%、總屬的18.0%、總種的13.8%，大部分為該區(qū)群落的建群種、伴生種或共建種[6]。如楊柳科（Salicaceae）的胡楊（Popolus euphratica）是溫帶闊葉林的建群種；如報(bào)春花科（Primulaceae）的海乳草（Glaux maritima）、燈心草科（Juncaceae）的小燈心草（Juncus bufonius）、水麥冬科（Juncaginaceae）海韭菜（Triglochin maritimum）等，是沼澤及鹽化草甸的共建種和伴生種；如茄科（Solanaceae）的蘇枸杞（Lycium ruthenicum）常與檉柳構(gòu)成溫帶灌叢；如麻黃科（Ephedraceae）的膜果麻黃（Ephedra przewalskii）、石竹科（Caryophyllaceae）的裸果木（Gymnocarpos przewalskii）常與蒺藜科、藜科植物混生，為溫帶荒漠的主要共建種，而白花丹科（Plumbaginaceae）的黃花補(bǔ)血草（Limonium aureum）則為溫帶荒漠的偶見種[5]。

綜上所述，該區(qū)植被種類多集中一些科，而大部分科只有單種或少數(shù)種，表明研究區(qū)植物區(qū)系的多樣性和復(fù)雜性[6-7]，而裸果木、霸王、泡泡刺、膜果麻黃等植物的出現(xiàn)，說明該區(qū)植物區(qū)系的古老性，影響該區(qū)植物區(qū)系的主導(dǎo)成分為古地中海、中亞和蒙古區(qū)系。

研究區(qū)植物區(qū)系起源較古老，成分相對復(fù)雜，與古地中亞、中海及蒙古成分有極大淵源。如石竹科的裸果木、楊柳科的胡楊、藜科的鹽節(jié)木（Halocnemum strobilaceum）以及豆科的光甘草（Glycyrrhiza glabra）和駱駝刺均來源于古地中海；檉柳科的檉柳屬、蒺藜科的霸王屬、藜科的梭梭屬（Chenopodium）以及豬毛菜屬均來源于中亞；麻黃科的膜果麻黃、戈壁霸王（Z.gobicum）起源于阿拉善地區(qū)。

3.3.2 科分布區(qū)類型分析

對研究區(qū)種子植物23 科的分布區(qū)類型進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，只含北溫帶分布、泛熱帶分布和世界廣布三種分布區(qū)類型，未發(fā)現(xiàn)有中國特有分布等其他類型。其中，北溫帶分布的科4 個(gè)，分別是：百合科、燈心草科、麻黃科、楊柳科；泛熱帶分布的科4 個(gè)，分別是：蒺藜科、檉柳科、夾竹桃科、蘿藦科；其余15科均為世界廣布科，即：蓼科、報(bào)春花科、水麥冬科、菊科、禾本科、香蒲科、莎草科、莧科、馬齒莧科等。

該區(qū)在老第三紀(jì)氣候較暖，地形平坦，夏季炎熱，冬季溫和，形成了大陸性的亞熱帶旱生植被。之后受喜馬拉雅造山運(yùn)動(dòng)、古地中海海浸海退及氣候變化的影響，許多植物種不能適應(yīng)新的生境而退化、死亡。只有那些適應(yīng)極端干旱氣候，且具備耐寒、耐鹽、防風(fēng)、抗旱等優(yōu)良基因的物種能夠生存繁衍至今。

3.3.3 屬的大小分析

研究區(qū)種子植物有61 屬，分為3 級(jí)。含3 種的大屬有7 個(gè)（共21 種），分別是藜屬、豬毛菜屬、甘草屬、霸王屬、白刺屬、檉柳屬、萵苣屬；含2 種的小屬有5 個(gè)（共10 種），即懸覆花屬、鵝絨藤屬、苦荬菜屬、藨草屬、賴草屬；只含1 種的屬有49 個(gè)（共49 種），其中以梭梭屬、麻黃屬、楊屬、沙拐棗屬、紅沙屬、鹽角草屬、鹽節(jié)木屬、裸果木屬等為最具有代表性[6]。

由此可見，該區(qū)種子植物每屬所含物種數(shù)目均很少，范圍為1～3 種。屬的大小統(tǒng)計(jì)以49 個(gè)極小屬為最多，7 個(gè)大屬次之，5 個(gè)小屬為最少，且占總屬數(shù)的比例依次為80.3%、11.5%、8.2%；極小屬、大屬及小屬所含的種數(shù)占總種數(shù)的比例依次為61.2%、26.3%、12.5%。

3.3.4 屬分布區(qū)類型分析

按吳鉦鎰的劃分標(biāo)準(zhǔn)[7-9]，該區(qū)61 屬的分布區(qū)類型見表3。

表3 屬的分布區(qū)類型

世界分布屬共有16 個(gè)，大部分為灌木半灌木、多年生草本植物，常常為溫帶荒漠、草叢沼澤的優(yōu)勢種、建群種以及伴生種，進(jìn)而顯示只有生態(tài)適應(yīng)幅度較大的世界分布屬種才能適應(yīng)研究區(qū)惡劣的生境條件。熱帶分布屬（2～7 項(xiàng)）共有8 個(gè)，占總屬的比例為17.8%，其中泛熱帶分布屬有6 個(gè)、舊世界熱帶分布屬有1 個(gè)、熱帶亞洲分布屬1 個(gè)。溫帶分布屬（8～14 項(xiàng)）共有37 個(gè)，占總屬的比例為82.2%。其中西亞、地中海區(qū)至中亞分布屬有6 個(gè)、北溫帶分布屬有13 個(gè)、舊世界溫帶分布屬有4 個(gè)、第四為中亞分布屬有2 個(gè)、東亞分布屬有1 個(gè)、東亞和北美間斷分布屬有1 個(gè)。

綜上所述，研究區(qū)種子植物區(qū)系的地理成分主要以溫帶成分為主、次之為熱帶成分，以世界分布屬較多。其中，溫帶成分主要以西亞至中亞分布地中海區(qū)為主，次之為北溫帶成分，熱帶成分主要以泛熱帶分布為主。

4 結(jié)論

該地區(qū)的植被類型大致分為5 個(gè)植被型組、5 個(gè)植被型、8 個(gè)植被亞型、13 個(gè)群系。甘肅敦煌西湖國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)植物區(qū)系應(yīng)歸屬為泛北極植物區(qū)中的亞洲荒漠植物亞區(qū)，有維管束植物23 科、61屬、80 種，植物種類多數(shù)科以單種或少數(shù)種為主，進(jìn)而顯示研究區(qū)植物區(qū)系多樣性和復(fù)雜性，只有耐干旱、耐鹽堿、抗風(fēng)沙的物種適應(yīng)該生境。研究區(qū)植物種類程度較低，植物組成較為分散。植物區(qū)系的地理成分主要以溫帶成分為主，次之為熱帶成分，世界分布屬占比例較大。