镜泊湖世界地质公园种子植物种的区系成分分析

王立凤，曲秀春，姜 明，杨少成，石兰英

(牡丹江师范学院生命科学与技术学院，黑龙江 牡丹江 157012)

镜泊湖世界地质公园是国家地质公园、国家级风景名胜区和黑龙江省省级自然保护区，其西北部的火山口国家森林公园也是该地质公园的组成部分。科技工作者曾对该区进行了多方面的研究，陈洪洲等[1]对镜泊湖火山的喷发特征进行了研究，从地质学角度阐述了镜泊湖区的火山地貌特征；王树力等[2]对主要森林类型的土壤、水文特性进行了研究；对镜泊湖世界地质公园的野生动植物资源、环境质量以及生态安全等方面也有报道[3-8]。植物多样性是该区研究的热点，研究者从植被、植物区系等方面对该区展开了较系统的研究，阐述了该区的主要植被类型及演替规律，并用傅沛云[9]的标准，对植物地理成分进行了分析[10-13]。但对植物区系的研究仍不够深入，为了进一步揭示该区的地质地貌及气候变迁对植物分布与迁移的影响，探讨植物与环境的生态地理关系，本研究对其进行种子植物种的区系成分分析。

1 自然概况与研究方法

1.1自然概况 镜泊湖世界地质公园位于黑龙江省宁安市，128°30′～129°10′ N，43°46′～44°18′ E，面积约1 200 km2，区内有我国最大的火山堰塞湖——镜泊湖，湖泊面积90.3 km2，湖面平均水位海拔350 m。镜泊湖世界地质公园属长白山北端张广才岭与老爷岭的过渡地区，低山丘陵地貌，坡度常在15°～30°，最高海拔1 260.7 m，最低海拔339.17 m(最低水位标高)。主要地质结构为花岗岩、珍珠岩和玄武岩等。

本区地带性植被是红松阔叶混交林，以蒙古栎为主的次生落叶阔叶林分布很广。山地以暗棕壤为主要土壤类型，广泛分布于低山、丘陵地区，还有棕色针叶林土、白浆土、草甸土和沼泽土等。该区气候属温带湿润季风区,年平均温度3.6 ℃，最冷月(1月)平均气温-16 ℃，最热月(7月)平均气温21.6 ℃，极端最低温度-36.7 ℃，极端最高温度36.2 ℃，年平均降水量506.4 mm，无霜期150 d左右[10]。

1.2研究方法 根据本区的地形地貌特点和植被类型，设置40余条调查样线，每条样线长100 m，宽5 m，分别记载各样线内的植物种类，在此基础上，参照多年野外调查积累的资料，获取研究区域的植物名录[11]。关于植物种的区系研究方法，东北以往都采用Kitagawa标准，该标准将中国东北植物区系分为大兴安岭植物区系成分、华北植物区系成分、蒙古植物区系成分和长白植物区系成分四大类[14]，这种划分方法长期被应用于我国东北植物区系的研究。为便于与以往研究资料的比较，本研究也采用这一传统标准探讨该区的植物区系特点。

2 结果与分析

2.1种子植物区系的基本组成 镜泊湖自然保护区共有野生种子植物101科395属815种。其中，裸子植物3科7属12种， 被子植物98科388属803种(双子叶植物79科301属631种，单子叶植物19科87属172种)。

2.2种的地理成分分析 按照Kitagawa的标准[14]，可将该区种子植物归纳为四大类(表1)。

单区成分共216种，占总种数的26.50%，其中长白植物区系种(MA)145种，包括木本44种，常见的如臭冷杉(Abiesnephrolepis)、长白落叶松(Larixolgensisvar.changpaiensis)、红皮云杉(Piceakoraiensis)、簇毛槭(Acerbarbinerve)和花楷槭(A.ukurunduense)等，它们为该区针阔混交林主要建群种或优势种，草本101种，常见的如深山唐松草(Thalictrumtuberiferum)、紫花变豆菜(Sanicularubriflora)、耳叶蟹甲草(Cacaliaauriculata)和羊胡子苔草(Carexcallistrichos)等，多为林下优势草本。大兴安岭植物区系种(DA)30种，木本如白桦(Betullaplatyphylla)、珍珠梅(Sorbariasorbifolia)为次生林的主要建群种或优势林下灌木，草本26种，如山酢浆草(Oxalisacetosella)、西伯利亚紫菀(Astersibiricus)和野青茅(Deyeuxiaarundinacea)等。华北植物区系成分(NC)有28种，多为草本，比较常见的如落新妇(Astilbechinensis)、蒙古马兰(Kalimerismongolica)等。蒙古植物区系成分(MO)13种，皆为草本，如东北撕裂蒿(Artemisiaadamsii)、忽略野青茅(Deyeuxianeglecta)等。

表1 镜泊湖世界地质公园种子植物种的分布区类型Table 1 The areal types of species of seed plants in Jing Bo Hu Geopark

两区系共有成分为322种，占总种数的39.51%。长白与华北植物区系共有成分(MA.NC)209种，占两区共有种数的64.91%，其中木本56种，水曲柳(Fraxinusmandshurica)、黄檗(Phellodendronamurense)、枫桦(Betulacostata)为该区针阔混交林和次生杂木林优势乔木，暴马丁香(Syryngareticulatavar.mandshurica)、毛榛(Corylusmandshurica)、黄花忍冬(Lonicerachrysantha)、金银忍冬(L.maackii)、疣枝卫矛(Euonymuspauciflorus)、刺五加(Acanthopanaxsenticosus)等多为林下优势灌木，软枣猕猴桃(Actinidiaarguta)、狗枣猕猴桃(A.kolomikta)为针阔混交林优势藤本植物，草本 153种，如万年蒿(Artemisiasacrorum)为区内熔岩台地优势草本，荷青花(Hylomeconjaponica)、尾叶香茶菜(Plectranthusexcisus)、狼牙委陵菜(Potentillacryptotaeniae)、透骨草(Phrymaleptostachyavar.asiatica)等为林下常见种类。长白与大兴安岭二区共有种(MA.DA)为87种，占两区共有种数的27.02%，其中红松(Pinuskoraiensis)为针阔混交林主要建群种，东北溲疏(Deutziaparvifloravar.amurensis)、兴安杜鹃(Rhododendrondauricum)等为林下常见灌木，草本常见的有尖萼耧斗菜(Aquilegiaoxysepala)、小叶芹(Aegopodiumalpestre)、宽叶山蒿(A.stolonifera)、山尖子(Paraseneciohastatus)、龙江风毛菊(Saussureaamurensis)等。长白与蒙古植物区系共有成分(MA.MO)10种，皆为草本,如竹叶眼子菜(Potamogetonmalainus)等。蒙古与大兴安岭植物区系共有成分(MO.DA)7种，除细叶沼柳(Salixrosmarinifolia)为木本外，其余皆为草本，如蒙古山萝卜(Scabiosacomosa)、箭报春(Primulafistulosa)、欧亚旋覆花(Inulabritanica)等。华北与蒙古植物区系共有成分(NC.MO)8种，如篦齿眼子菜(Potamogetonpectinatus)、茜草(Rubiacordifolia)及苦参(Sophoraflavescens)等。大兴安岭与华北植物区系共有成分(DA.NC)仅有水田碎米荠(Cardaminelyrata)1种。

三区系共有成分175种，占总种数的21.47%。其中长白、大兴安岭与华北植物区系共有成分(MA.DA.NC)88种，占三区共有种数的50.29%，其中木本仅7种，紫椴(Tiliaamurensis)、山杨(Populusdavidiana)、黑桦(Betuladavurica)为针阔混交林或次生杂木林优势树种，榛子(Corylusheterophylla)为灌丛优势种类，草本81种，常见种如翼果唐松草(Thlictrumaquilegifoliumvar.sibiricum)、白花碎米荠(Cardamineleucantha)、歪头菜(Viciaunijuga)、蚊子草(Filipendulapalmata)、广布野豌豆(V.cracca)、水棘针(Amethysteacaerulea)、二叶舞鹤草(Maianthemumbifolium)和野芝麻(Lamiumalbum)等。长白、华北与蒙古植物区系共有成分(MA.NC.MO)60种，占三区共有种数的34.29%，其中木本6种，常见种如黄榆(Ulmusmacrocarpa)，草本54种，常见的如千屈菜(Lythrumsalicaria)、狼尾花(Lysimachiabarystachys)、荇菜(Nymphoidespeltata)、野慈菇(Sagittariatrifolia)等。长白、蒙古与大兴安岭植物区系共有成分(MA.MO.DA)22种，其中木本5种，如杜松(Juniperusrigida)等，草本17种，如驴蹄草(Calthapalustrisvar.sibirica)、箭头唐松草(T.simplex)等。大兴安岭、华北与蒙古植物区系共有成分(DA.NC.MO)5种，如蓝堇草(Leptopyromfumarioides)及无芒雀麦(Bromusinermis)等。

四区系共有成分(NC.MA.MO.DA)为102种，占总种数12.52%，其中木本10种，常见的如蒙古栎(Quercusmongolica)，为本区次生林主要建群种，稠李(Prunuspadus)及胡枝子(Lespedezabicolor)等常见于林内或林缘、灌丛，常见草本如毛茛(Ranunculusjaponica)、委陵菜(P.chinensis)、泽芹(Siumsuave)、蓬子菜(Galiumverum)、水蒿(A.selengensis)、菵草(Beckmanniasyzigachne)等。

3 讨论与结论

镜泊湖世界地质公园有野生种子植物815种，按照Kitagawa标准进行种的区系成分分析，具有长白植物区系种(MA)、华北植物区系种(NC)、大兴安岭植物区系种(DA)和蒙古植物区系种(MO)4个大的植物区系类型，4种区系成分分别占有40.32%、27.94%、19.07%和12.66%的比例，说明该区以长白植物区系为主，其次为华北植物区系；同时这里既有单区成分，也有二区、三区乃至四区共有成分，共有成分占总种数的73.50%，进一步体现了该区地理联系广泛、不同区系相互渗透与发展，形成了比较复杂的植物区系特征。

研究者曾利用傅沛云标准将本区种子植物分为世界分布、亚寒带-寒带分布型、温带性质分布型和热带性质分布型4类共22种分布区类型[10，12-13]，本研究采用的分类方法、标准及名称与其不同，二者不便于直接进行分布区类型及区系成分的比较，但地理成分比较复杂，多种成分汇集的特点是一致的。

本研究认为，镜泊湖世界地质公园植物区系比较复杂，表现出不同地理成分相互渗透与发展的特征，主要有3方面原因：1)植物自身的扩展能力，不同的区系成分虽然地理来源不同，但随着气候的变迁及植物适应能力的增强，自然扩展其分布区，而黑龙江省又为长白、大兴安岭和蒙古三区汇集之地[15]。2)该区地处黑龙江省东南端，南部与吉林省接壤，东部临近日本海，气候条件相对优越，所以华北植物区系对本区的影响明显大于大兴安岭植物区系和蒙古植物区系，其所占比例仅次于长白植物区系，位居第二。王建军等[16]曾利用Kitagawa标准对位于124°24′～126°50′ E，50°00′～50°15′ N的黑龙江公别拉河自然保护区植物区系进行研究，认为该区以长白植物区系为主，大兴安岭成分次之，而该区内华北植物区系的影响明显大于大兴安岭成分，这可能与该区的地理位置密切相关。3)火山地貌的影响，镜泊湖在形成的过程中，因火山爆发产生了大片的熔岩台地，虽经数千年的风化与植物演替，已形成不同的植物群落类型，但土层浅薄，且有多处岩石裸露，有利于草原植物的侵入，从而丰富了森林区域的植物区系成分。

由此可见，镜泊湖地区的植物区系特征是植物对该地区生态地理适应的结果，它从植物的角度反映了这里的地质地貌、气候变迁与植物迁移的紧密联系，从而为深入研究该地区乃至黑龙江省的自然历史提供了佐证。

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