甘肃敦煌西湖国家级保护区植被构成及区系分析

包 魏

（甘肃敦煌西湖国家级自然保护区管理局，甘肃 敦煌 736202）

甘肃敦煌西湖国家级自然保护区处于河西走廊最西端，是我国西北极端干旱区面积较大的湿地之一。保护区的西部是库姆塔格沙漠，保护区内良好的植被和小气候对阻挡风沙东侵发挥着重要的作用，是敦煌市区宝贵的天然生态屏障，维持着敦煌及河西走廊西段的生态稳定，为敦煌的社会经济发展提供了有力保障，对莫高窟世界文化遗产保护起着不可估量的作用。保护区良好的荒漠植被、湿地中充足的水源和饲料为野骆驼的生存和繁衍提供了保障。因此，通过对敦煌西湖保护区植被构成及区系分析，旨在为该区生态系统保育提供科技支撑。

1 研究区域概况

甘肃敦煌西湖国家级自然保护区位于甘肃省敦煌市西部，在甘肃、青海、新疆三省区交界处，南面隔小红山与阿克赛县相邻，东南与阳关镇（原南湖乡）相连，东与孟家桥乡相接，西边与库姆塔格、罗布泊为邻，东离敦煌市区120 km[1]。地理位置为E:92°45′-95°50′，N:39°45′-40°36′。地势南高北低，平均海拔为1138 m。保护区总面积为66.00 万hm2，地貌特征主要为沙漠、戈壁、湿地草丛等，其中湿地面积为9.69 万hm2，占总面积的14.7%。属温带大陆性极干旱荒漠气候，冬季严寒，夏季酷暑，气候干燥，降水量少，昼夜温差较大，日照时间长，区内植被茂盛，水源丰富[2]。研究区功能区划图如图1所示。

图1 研究区功能区域图

2 研究方法

本研究以保护区的植物为研究对象，采用野外调查的方法，选取大马迷兔、湾腰墩、天桥墩、小马迷兔、火烧湖、后坑子和土豁落等地。以调查勘察为依据，选择典型区域设置植被调查样方，草本样方的面积大小为1 m×1 m，灌木样方的面积为5 m×5 m，乔木样方的面积为20 m×20 m。调查记录，乔木和灌木样方为物种、冠幅、株高、胸径、物种数等指标，草本样方为物种、植被盖度、物种数和数量等指标[3-4]。

3 研究结果与分析

3.1 植被

该地区的植被类型大致分为5 个植被型组：阔叶林、荒漠、灌丛、草甸、沼泽；5 个植被型：温带阔叶林、温带荒漠、温带灌丛、盐化草甸和沼泽；8 个植被亚型：温带荒漠落叶阔叶林、小乔木荒漠、灌木荒漠、盐生、半灌木荒漠、盐地沙生灌丛、禾草盐化草甸、杂类草盐化草甸和草本沼泽；13 个群系：胡杨群系、梭梭群系、膜果麻黄群系、泡泡刺群系、裸果木群系、盐穗木群系、尖叶盐爪爪群系、多枝柽柳群系、芦苇群系、花花柴群系、胀果甘草群系、骆驼刺和芦苇沼泽群系等（见表1）。

表1 植物群落划分

续表1

上述植被分类是根据该保护区具有代表性的植被类型划分的植被群系,并不是所有的植被类型。由于敦煌西湖自然保护区所处的地理和气候条件，周围受到祁连山和阿尔金山等3 000 m 左右高山的影响，因此，还有一些山地的植被，在保护区时有出现，但是，考虑本保护区的特点，不一定全部划分出一个完整的群系。

3.2 植被构成

根据实地调查，共记录维管束植物23 科、61属、80 种，分别占甘肃河西地区维管束植物科（119科）、属（600 属）、种（1620 种）总数的19.3%、10.2%、4.9%（见表2）。由此看出，本区种子植物在甘肃河西地区占有重要的地位[5]。

表2 研究区植物种类组成

3.3 植物区系

植物区系是对一个地区植物地理和植物演化历史的分析，对于保护区建设和生物多样性保护都具有十分重要的作用。现代植物区系仍然是历史植物区系的发展和延续，而历史植物区系是在一定的地质历史和其他自然条件的综合作用下，植物本身发生和演化结果，也可以说是自然选择的结果和生物对外界环境适应的结果。

3.3.1 科的大小分析

根据本区各科植物所包含种数的多少，将分科为3 级。有2 个科的种均在10 以上，包含20 属28种，即菊科（9 属13 种）和藜科（11 属15 种）。10 个科的种在2～10 之间，包含30 属41 种，即萝藦科（1 属2 种）、夹竹桃科（2 属2 种）、毛茛科（2 属2 种）、蓼科（2 属2 种）、百合科（3 属3 种）、柽柳科（2 属4 种）、豆科（3 属5 种）、蒺藜科（2 属6 种）、莎草科（5 属6种）、禾本科（8 属9 种）。均为世界广布、北温带分布以及热带分布的科。极小科有11 个，只含1 种，占总科的47.8%、总属的18.0%、总种的13.8%，大部分为该区群落的建群种、伴生种或共建种[6]。如杨柳科（Salicaceae）的胡杨（Popolus euphratica）是温带阔叶林的建群种；如报春花科（Primulaceae）的海乳草（Glaux maritima）、灯心草科（Juncaceae）的小灯心草（Juncus bufonius）、水麦冬科（Juncaginaceae）海韭菜（Triglochin maritimum）等，是沼泽及盐化草甸的共建种和伴生种；如茄科（Solanaceae）的苏枸杞（Lycium ruthenicum）常与柽柳构成温带灌丛；如麻黄科（Ephedraceae）的膜果麻黄（Ephedra przewalskii）、石竹科（Caryophyllaceae）的裸果木（Gymnocarpos przewalskii）常与蒺藜科、藜科植物混生，为温带荒漠的主要共建种，而白花丹科（Plumbaginaceae）的黄花补血草（Limonium aureum）则为温带荒漠的偶见种[5]。

综上所述，该区植被种类多集中一些科，而大部分科只有单种或少数种，表明研究区植物区系的多样性和复杂性[6-7]，而裸果木、霸王、泡泡刺、膜果麻黄等植物的出现，说明该区植物区系的古老性，影响该区植物区系的主导成分为古地中海、中亚和蒙古区系。

研究区植物区系起源较古老，成分相对复杂，与古地中亚、中海及蒙古成分有极大渊源。如石竹科的裸果木、杨柳科的胡杨、藜科的盐节木（Halocnemum strobilaceum）以及豆科的光甘草（Glycyrrhiza glabra）和骆驼刺均来源于古地中海；柽柳科的柽柳属、蒺藜科的霸王属、藜科的梭梭属（Chenopodium）以及猪毛菜属均来源于中亚；麻黄科的膜果麻黄、戈壁霸王（Z.gobicum）起源于阿拉善地区。

3.3.2 科分布区类型分析

对研究区种子植物23 科的分布区类型进行分析统计，只含北温带分布、泛热带分布和世界广布三种分布区类型，未发现有中国特有分布等其他类型。其中，北温带分布的科4 个，分别是：百合科、灯心草科、麻黄科、杨柳科；泛热带分布的科4 个，分别是：蒺藜科、柽柳科、夹竹桃科、萝藦科；其余15科均为世界广布科，即：蓼科、报春花科、水麦冬科、菊科、禾本科、香蒲科、莎草科、苋科、马齿苋科等。

该区在老第三纪气候较暖，地形平坦，夏季炎热，冬季温和，形成了大陆性的亚热带旱生植被。之后受喜马拉雅造山运动、古地中海海浸海退及气候变化的影响，许多植物种不能适应新的生境而退化、死亡。只有那些适应极端干旱气候，且具备耐寒、耐盐、防风、抗旱等优良基因的物种能够生存繁衍至今。

3.3.3 属的大小分析

研究区种子植物有61 属，分为3 级。含3 种的大属有7 个（共21 种），分别是藜属、猪毛菜属、甘草属、霸王属、白刺属、柽柳属、莴苣属；含2 种的小属有5 个（共10 种），即悬覆花属、鹅绒藤属、苦荬菜属、藨草属、赖草属；只含1 种的属有49 个（共49 种），其中以梭梭属、麻黄属、杨属、沙拐枣属、红沙属、盐角草属、盐节木属、裸果木属等为最具有代表性[6]。

由此可见，该区种子植物每属所含物种数目均很少，范围为1～3 种。属的大小统计以49 个极小属为最多，7 个大属次之，5 个小属为最少，且占总属数的比例依次为80.3%、11.5%、8.2%；极小属、大属及小属所含的种数占总种数的比例依次为61.2%、26.3%、12.5%。

3.3.4 属分布区类型分析

按吴钲镒的划分标准[7-9]，该区61 属的分布区类型见表3。

表3 属的分布区类型

世界分布属共有16 个，大部分为灌木半灌木、多年生草本植物，常常为温带荒漠、草丛沼泽的优势种、建群种以及伴生种，进而显示只有生态适应幅度较大的世界分布属种才能适应研究区恶劣的生境条件。热带分布属（2～7 项）共有8 个，占总属的比例为17.8%，其中泛热带分布属有6 个、旧世界热带分布属有1 个、热带亚洲分布属1 个。温带分布属（8～14 项）共有37 个，占总属的比例为82.2%。其中西亚、地中海区至中亚分布属有6 个、北温带分布属有13 个、旧世界温带分布属有4 个、第四为中亚分布属有2 个、东亚分布属有1 个、东亚和北美间断分布属有1 个。

综上所述，研究区种子植物区系的地理成分主要以温带成分为主、次之为热带成分，以世界分布属较多。其中，温带成分主要以西亚至中亚分布地中海区为主，次之为北温带成分，热带成分主要以泛热带分布为主。

4 结论

该地区的植被类型大致分为5 个植被型组、5 个植被型、8 个植被亚型、13 个群系。甘肃敦煌西湖国家级自然保护区植物区系应归属为泛北极植物区中的亚洲荒漠植物亚区，有维管束植物23 科、61属、80 种，植物种类多数科以单种或少数种为主，进而显示研究区植物区系多样性和复杂性，只有耐干旱、耐盐碱、抗风沙的物种适应该生境。研究区植物种类程度较低，植物组成较为分散。植物区系的地理成分主要以温带成分为主，次之为热带成分，世界分布属占比例较大。