Geological Composition of Vascular Plants in Xinjiang Wetlands and the Analysis of Environmental Interpretation Regularity
-
摘要: 研究了新疆14处湿地公园(保护区)植物地理成分组成特征,以及其与纬度、经度和降水量、年均温等气候因子之间的关系。14处湿地共有维管束植物996种,隶属于101科,425属,分属12个分布区类型及13个变型,北温带分布类型体现出绝对优势,占总属数的37.4%;地中海成分在湿地区系组成中也占有一定地位,占比为15.2%。世界分布68属,占16.0%,泛热带分布共有30属,占比为7.05%。不同的地理成分具有明显的空间分异,温带成分在降水量充足的区域发育最好(如昭苏以及伊犁河各湿地),热带成分和古地中海成分主要分布于高温、干旱区域(如博斯腾湖、艾比湖、呼图壁等地)。主成分分析结果表明,年均温和年均降水量是影响地理成分分布的2个主要因素。研究认为,新疆湿地植物区系成分复杂,具有明显的地理分异,这种分异主要与年均温和年均降水量有关。Abstract: The characteristics of plant geographical composition in 14 wetland parks (protected areas) in Xinjiang and their relationship with climatic factors such as latitude, longitude, precipitation, and annual average temperature were studied. There were 996 species of vascular plants in 14 wetlands, belonging to 101 families and 425 genera, which were from 12 distribution area types and 13 variants. The northern temperate distribution type reflected the absolute advantage, accounting for 37.4% of the total number of genera. The mediterranean composition also occupied a certain position in the composition of wet regions, accounting for 15.2%. There were 68 genera in the world distribution, accounting for 16.0%. There were 30 genera in the pantropical distribution, accounting for 7.05% of the total. Different geographical components showed obvious spatial differentiation. Temperate components were best developed in areas with sufficient precipitation, such as Zhaosu and the wetlands of the Ili River. Tropical components and ancient Mediterranean components were mainly distributed in high-temperature and arid areas, such as Bosten Lake, Abbey Lake, Hutubi, and other places. The results of the principal component analysis showed that the average annual temperature and average annual precipitation were the two main factors affecting the distribution of geographical components. In short, the flora of Xinjiang wetlands was complex and had obvious geographical differentiation, which was mainly related to the average annual temperature and average annual precipitation.
-
Key words:
- wetland plant /
- vascular plants /
- geographical composition /
- spatial differentiation /
- flora /
- wetland parks /
- Xinjiang
-
图 1 新疆14处湿地公园在主成分PC1、PC2轴平面的分布
注:ABH艾比湖湿地国家级自然保护区;BETL温泉博尔塔拉河国家湿地公园;YNYL伊宁伊犁河国家湿地公园;HCYL霍城伊犁河国家湿地公园;TKS特克斯国家湿地公园;CXYL察县伊犁河国家湿地公园;ZSTKS昭苏特克斯河国家湿地公园;NLK尼勒克喀什河国家湿地公园;AHYZ新疆天山阿合牙孜国家湿地公园;AHQ阿合奇托什干河国家湿地公园;WLGH福海乌伦古湖国家湿地公园;BSTH博斯腾湖国家湿地公园;HBH哈巴河阿克齐国家湿地公园;HTB呼图壁大海子国家湿地公园。
Figure 1. The distribution pattern of the 14 wetland parks in Xinjiang in PC(PC1&PC2)
表 1 新疆14处湿地维管束植物科地理成分统计
Table 1. Geographical composition statistics of 14 wetland vascular plant families in Xinjiang
分布区类型及其变型 科数 比例(%) 1. 世界分布(Cosmopolita) 38 38.00 2. 泛热带分布(Pantrchic) 21 21.00 3. 旧世界热带(Old World Tropic) 1 1.00 8. 温带分布(North Temperate) 23 23.00 8-4. 温带和南温带间断分布“温带”(N Temp & N Temp disiuncted (Pan-temperate) 9 9.00 9. 欧亚和南美温带间断分布(Urasia & temp S Amer disjuneted) 1 1.00 10. 旧世界温带分布(Old World Temperate) 2 2.00 10-1. 地中海,西亚(或中亚)和东亚间断分布(Mediterranea W Asia(or C. Asia)&E. asia disiuncted) 1 1.00 11. 地中海区两亚中亚分布(Mediterranea,W Asia to C. Asia) 3 3.00 12-2. 地中海至中亚和墨西哥至美国南部间断分布(Mediterranea to C. Asia Mex-icotos to S. USA disjuncted) 1 1.00 表 2 新疆湿地种子植物属地理成分统计
Table 2. The geographic elements of wetland seed plants in Xinjiang
分布区类型及其变型 属数 比例(%) 1. 世界分布Cosmopolita 68 16.0 2. 泛热带分布Pantrchic 30 7.05 4. 旧世界热带分布Old World Tropics 1 0.23 6. 热带亚洲至热带非洲分布Trop. Asia to Trop. Africa 2 0.47 7. 热带亚洲(印度—马来西亚)分布Trop. Asia(Indo-Malesia) 1 0.23 8. 北温带分布North Temperate 15 37.4 9. 东亚和北美洲间断分布E. Asia & N. Amer. disjuncted 9 2.11 10. 旧世界温带分布Old World Temperate 58 13.6 11. 温带亚洲分布Temp. Asia 10 2.35 12. 地中海区、西亚至中亚分布Mediterranea,W. Asia to C. Asia 65 15.2 13. 中亚分布C. Asia 17 4.00 14. 东亚分布E. Asia 5 1.17 表 3 新疆14处湿地维管束植物属地理成分统计
Table 3. Statistical analysis of the geographical components of the genus of vascular plants in the fourteen wetlands in Xinjiang
地点 C P OWTR TATA TAIM NT EANA OWTM TA M CA EA ABH 26.92 9.23 0.77 0.77 0 27.69 0.77 9.23 0 21.54 3.08 0 BETL 24.62 4.62 0.77 0.77 0 41.54 0 12.31 0.77 9.23 3.08 0.77 YNYL 29.57 11.3 0.87 0 0 32.18 0.87 11.31 1.74 11.31 0.87 0 HCLYL 31 7 1 0 0 31 2 13 0 12 1 0 TKS 22.45 5.61 0.51 0.51 0 33.67 1.02 16.84 2.04 12.75 1.53 2.55 CXYL 28.24 9.92 0.76 0.76 0 28.24 1.53 15.27 0.76 11.44 1.53 0 ZSTKS 23.88 0 0 0.75 0 49.25 0.75 11.94 0.75 7.47 2.24 0.75 NLK 24.82 3.65 0.73 0.73 0 37.23 0.73 16.79 0 10.22 1.46 2.92 AHYZ 14 1 0 0 1 60 0 10 4 7 0 0 AHQ 22.68 3.09 0 1.03 0 38.14 1.03 12.37 2.06 12.37 3.09 2.06 WLGH 21.14 11.38 0 2.44 0 27.64 0 8.93 3.25 18.69 5.69 0 BSTH 30.49 10.98 1.22 1.22 0 19.51 2.44 9.76 0 18.29 4.88 0 HBH 33.87 10.48 0 0.81 0 29.84 0 12.1 0 12.1 0.81 0 HTB 29.59 6.12 0 1.02 0 26.53 4.08 9.18 1.02 19.39 2.04 0 注:1) ABH艾比湖湿地国家级自然保护区;BETL温泉博尔塔拉河国家湿地公园;YNYL伊宁伊犁河国家湿地公园;HCYL霍城伊犁河国家湿地公园;TKS特克斯国家湿地公园;CXYL察县伊犁河国家湿地公园;ZSTKS昭苏特克斯河国家湿地公园;NLK尼勒克喀什河国家湿地公园;AHYZ新疆天山阿合牙孜国家湿地公园;AHQ阿合奇托什干河国家湿地公园;WLGH福海乌伦古湖国家湿地公园;BSTH博斯腾湖国家湿地公园;HBH哈巴河阿克齐国家湿地公园;HTB呼图壁大海子国家湿地公园。 表 4 第1—14分布区类型的前4个主成分(PC1—PC4)
Table 4. 4 The first four principal components (PC1~PC4) of the 1st to 14th areal-type
统计指标 PC1 PC2 PC3 PC4 特征值Standard deviation 2.177 1.645 1.315 0.987 贡献率Proportion of Variance 0.395 0.225 0.144 0.081 累积贡献率/% Cumulative Proportion 0.395 0.620 0.764 0.846 表 5 主成分与诸变量间的相关系数
Table 5. The correlation coefficient matrices between the principal components and the variables
变量 PC1 PC2 PC3 PC4 年均气温 0.603* 0.525 0.353 0.122 年均降水量 −0.904** 0.184 0.097 0.079 年均蒸发量 0.504 −0.259 −0.065 0.086 干燥指数 0.745** −0.398 0.004 −0.022 年均日照时数 0.492 0.067 0.133 −0.065 纬度 0.326 −0.204 0.083 −0.382 经度 0.596* −0.442 0.079 0.079 P 0.791** −0.096 0.200 −0.453 OWTR 0.441 0.536* 0.118 −0.351 TATA 0.443 −0.672** −0.525 −0.011 TAIM −0.732** −0.304 0.465 −0.028 NT −0.963** −0.057 0.068 0.018 EANA 0.496 0.162 0.219 0.753** OWTM −0.251 0.746** −0.494 −0.105 TA −0.577* −0.637* 0.012 −0.075 M 0.790** −0.407 −0.004 0.183 CA 0.539* −0.595* −0.448 −0.079 EA −0.336 0.363 −0.795** 0.149 注:1)*表示P<0.05; **表示P<0.01。 -
[1] 周可法, 吴世新, 李静, 等. 新疆湿地资源时空变异研究[J]. 干旱区地理, 2004, 27(3): 405−408. doi: 10.3321/j.issn:1000-6060.2004.03.024 [2] 蔡新斌, 买尔燕古丽·阿不都热合曼, 布早拉木·吐尔逊, 等. 新疆湿地资源分布规律及其特征研究[J]. 防护林科技, 2017(5): 51−55. [3] 毛炜峄, 南庆红, 史红政. 新疆气候变化特征及气候分区研究[C]. 中国气象学会. 中国气象学会2008年年会气候变化分会场论文集. 北京: 中国气象学会, 2008: 741-748. [4] 艾克拜尔·依米提. 新疆乌恰野生维管束植物区系的初步研究[J]. 华中师范大学学报(自然科学版), 2011, 45(4): 616−620, 628. [5] 张爱桦, 胡金贵, 张立志, 等. 内蒙古汗马国家级自然保护区种子植物区系及其多样性[J]. 自然保护地, 2021, 1(3): 43−53. doi: 10.12335/2096-8981.2021041301 [6] 刘经伦, 李洪潮, 朱丽娟, 等. 植物区系研究进展[J]. 云南师范大学学报(自然科学版), 2011, 31(3): 3−7. [7] 梁雪琼, 周华荣, 黄世光. 新疆灌木植物地理成分分析[J]. 西北植物学报, 2010, 30(3): 593−600. [8] 买买提江·吐尔逊, 黄俊华, 阿不力米提·阿不都热合曼, 等. 新疆甘家湖自然保护区种子植物组成及区系地理成分分析[J]. 林业科学研究, 2010, 23(3): 417−424. [9] 蔡新斌, 买尔燕古丽·阿不都热合曼, 江晓珩, 等. 新疆湿地资源时空变化特征及其原因分析研究[J]. 气候变化研究进展, 2015, 11(6): 395−401. [10] 齐成. 新疆湿地资源现状分析与保护管理对策[J]. 中国林业经济, 2021(5): 98−100. [11] 赵红艳. 中国湿地维管束植物种类及其区系特征研究[D]. 广西桂林: 广西师范大学, 2017. [12] 郄亚微. 成都市湿地公园水生植物调查及配置分析[J]. 南方农业, 2021, 15(5): 65−67. [13] 吴征镒, 孙航, 周浙昆, 等. 中国种子植物区系地理[M]. 北京: 科学出版社, 2011. [14] 李锡文. 中国种子植物区系统计分析[J]. 云南植物研究, 1996, 18(4): 363−384. [15] 钟彦龙. 艾比湖湿地植物群落多样性研究[D]. 乌鲁木齐: 新疆大学, 2009. [16] 王雷, 张道远, 黄振英, 等. 新疆盐生植物区系分析[J]. 林业科学, 2008(07): 36−42. doi: 10.3321/j.issn:1001-7488.2008.07.007 [17] 吴敬禄, 马龙. 新疆干旱区湖泊演化及其气候水文特征[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2011, 31(2): 135−143. [18] 王荷生. 植物区系地理[M]. 北京: 科学出版社, 1992. [19] 潘晓玲. 新疆种子植物属的区系地理成分分析[J]. 植物研究, 1999, 19(3): 249−258. [20] 中国科学院新疆综合考察队, 中国科学院植物研究所. 新疆植被及其利用[M]. 北京: 科学出版社, 1978: 92-220, 235-245. [21] 杨庆华, 杨振京, 张芸, 等. 新疆夏尔希里自然保护区表土孢粉与植被的关系[J]. 干旱区地理, 2019, 42(5): 986−997. [22] 牛地园, 李建勇, 王宁练, 等. 新疆天山西部表土花粉组合与现代植被和气候的关系[J]. 冰川冻土, 2022, 44(3): 1070−1082. [23] 袁方策, 杨发相. 新疆地貌的基本特征[J]. 干旱区地理, 1990, 13(3): 1−5. [24] 汤彦承. 中国植物区系与其他地区区系的联系及其在世界区系中的地位和作用[J]. 云南植物研究, 2000, 22(1): 1−26.