黄河源头地区植物的区系特征

黄河源头地区位于青藏高原东北部,属于昆仑山东部范围之内,约占东经９６°００′,－９９°２０′,北纬３３°５０′－３５°４０′,海拔大都在４３００－４８００ｍ之间。气候具有高原大陆性气候的特点。本区共有种子植物４１科、１４２属、４６２种,分别占青藏高原植物亚区唐古特地区总科数的４５．１％,总属数的２９．４％,总种数的２８．１％,是唐古特地区中植物种类最贫乏的地区。植物的区系特点如下：１．种类贫乏;２     

青藏高原东缘地区常见植物种子大小变异研究

以青藏高原东部地区常见10科植物作为研究材料,从种子鲜、干重与海拔、生活型、植物丰富度等方面的相关性研究了其种子大小变异。结果表明:①禾本科和菊科植物是高寒草甸上的优势科,分别占到17.49%和22.76%。常见植物种子重量集中于0.1～10.0mg之间。②从种子大小与植物丰富度来讲,小种子的种类和数量多,大种子种类和数量则少。③不同的科之间、不同的生活型,其种子鲜重与干重之间均存在极显著的相关性。④在典型的高寒草甸上,是以多年生草本为主,占总数的61.61%。从草本、灌木到乔木,其种子重量逐渐增大。⑤从整体上说,种子大小与海拔存在极显著的线性负相关性,植物种子重量与生活型的相关性比种子大小与系统分类学的相关性高。     

西藏植物区系地理区域分异的探讨

本文应用数量统计方法及植物区系分布区型谱图探讨西藏植物区系地理的地域分异。中国-喜马拉雅成分在藏东和藏东南占优势,热带成分集中分布于喜马拉雅南翼的低海拔地区;在高原内部青藏高原成分占统治地位,而中亚成分则在高原的西北部起重要的作用。植物区系成分的这种水平地域分异和西藏境内自东南向西北植被由森林、草甸、草原至荒漠的地带更迭是相吻合的。海拔1800米可以看作是热带成分占优势的垂直系列的上界。根据优势植物区系成分确定的几条界线,西藏可划归如下植物区系区域:古热带植物区印度马来亚植物亚区的喜马拉雅南翼亚地区,泛北极植物区的中国-喜马拉雅亚区和青藏高原亚区。     

青海湟水流域植物区系研究

湟水流域位于青海省的东部,约处于北纬35°56′～37°38′,东经100°35′～103°05′。属于青藏高原和黄土高原的过渡地带,海拔1650～4395m,全区面积约16600km~2,属于大陆性气候和高原大陆性气候类型。本区共有野生种子植物83科、400属、1234种。分别占本区所属的青藏高原植物亚区唐古特地区总科数的92.22％、总属数的78.74％、总种数的54.00％。研究表明,湟水流域植物区系特征为:①在唐古特地区中种类相对较丰富;②温带成分占92.80％,以绝对优势确定了本区系为明显的温带性质(属于以北温带成分,特别是欧亚大陆温、寒地带典型成分为优势的,兼具温性、寒温和高寒类型的温带区系性质,或可称为在温带区系中的过渡区系所具有的“复合型”区系特征);③木本类型少,大多数种类为多年生草本植物,缺乏古老和原始类群,一些中国特有种衍生于其广布的亲缘种中,表明本区系具有年轻和衍生的性质;④我国西南高山区系和华北区系对该区系具有双重影响;⑤为青藏高原植物亚区唐古特植物地区同华北植物地区相互过渡的代表区系之一;⑥特有属和特有种少。在中国种子植物区系分区中,本区属于青藏高原植物亚区中的唐古特地区。     

青藏高原特有种子植物区系特征及多样性分布格局

青藏高原拥有丰富的种子植物, 但对该地区特有植物的区系特征以及多样性还鲜有报道。本文通过植物志(书)以及在线数据库, 整理了只分布于青藏高原地区的种子植物名录及其地理分布, 分析了它们的科属特征、区系成分以及多样性空间分布格局。结果表明: 青藏高原共有特有种子植物3,764种, 隶属113科519属, 多数为草本植物(76.3%); 包含100种以上的科有菊科、毛茛科、列当科等15个, 属有马先蒿属(Pedicularis)、杜鹃花属(Rhododendron)、紫堇属(Corydalis)等7个; 从属的区系成分来看, 温带成分占主导(67.5%)。青藏高原特有植物多样性格局呈现从高原东南部向西北部逐渐递减的趋势, 其中东喜马拉雅-横断山脉的物种多样性非常丰富, 而且多数物种分布在高原的中海拔地带。理解青藏高原特有物种的特征及多样性格局对探讨高原植物区系的演化历史和物种保护有重要启示。     

植物生长季节不同栖息地高原鼠兔的食物选择

本文采用胃内容物镜检分析法,对栖息于青藏高原矮嵩草草甸、垂穗披碱草草甸和杂类草草甸中的高原鼠兔的主要食物组成进行了比较分析,旨在探讨栖息地变化对高原鼠兔食物组成的影响,揭示高原鼠兔对栖息地变化的生存对策和适应性.研究结果表明:在矮嵩草草甸,高原鼠兔主要取食垂穗披碱草、早熟禾、蓝花棘豆和甘肃棘豆;在垂穗披碱草草甸,主要选择垂穗披碱草、甘肃棘豆、蓝花棘豆、矮嵩草和二柱头蔗草;在杂类草草甸,喜食植物种类为垂穗披碱草、蓝花棘豆、甘肃棘豆、早熟禾、弱小火绒草、长茎藁本、兰石草和红花岩生忍冬.在整个植物生长季节,高原鼠兔在3种栖息地共取食27种植物,其中垂穗披碱草、甘肃棘豆和蓝花棘豆在不同栖息地中选择指数较高,为高原鼠兔优先选择的食物;在不同栖息地,高原鼠兔取食植物有差别,垂穗披碱草草甸为16种、矮嵩草草甸为22种,杂类草草甸为24种;喜食食物比例也存在着明显差别,在垂穗披碱草草甸,垂穗披碱草比例高达40.5%,在矮嵩草草甸,甘肃棘豆比例也达到23.7%,而在杂类草草甸,选食比例最高的兰石草仅为14.6%,说明在该草甸高原鼠兔食物选择呈现泛化趋势.相似性指数分析结果也表明,杂类草草甸中高原鼠兔主要食物组成与其它两种栖息地有较大的区别.从而说明当栖息地植物群落种类组成发生变化后,高原鼠兔可以通过改变其食物组成而适应新的栖息地.     

神奇的热岛效应

地球上植物的分布,随海拔的增高存在着明显的垂直变化规律性,一般来说,由于海拔上升,气候逐渐变冷,植物群落则呈现从森林-灌丛-草甸的垂直变化,然而,这种变化对于青藏高原腹地的亚丁说来,却又存在着不同于其它地区的例外。     

大通河流域植物区系

大通河流域共有野生种子植物77科、368属、1154种。分别占本区所属的青藏高原植物亚区唐古特地区总科数的85.56％、总属数的72.44％、总种数的50.50％。区系特征如下：(1)本区是唐古特地区一个值得提倡大力保护的植物模式标本的集中产地,种类相对较丰富。(2)属的分析表明,本区属于以北温带成分,特别是欧亚大陆温、寒地带典型成分为优势的,兼具温性、寒温和高寒类型的温带区系性质。(3)区系具有年轻和衍生的性质。具体表现在木本类型较少,多年生草本多,缺乏古老的和原始的类群,一些中国特有属种为衍生类群。(4)作为青藏高原的边缘地带和过渡区系,本区系在受到我国华北区系和西南高山区系的双重影响的同时,保持了其高原、高山类型的区系性质。(5)为我国黄土高原植物区系向青藏高原植物区系过渡的代表区系之一。本文的分析表明,在中国种子植物区系分区中,本区属于青藏高原植物亚区中的唐古特地区。     

青藏高原高寒地区种子植物区系的研究

研究了青藏高原海拔４２００ｍ以上大体是林线以上的高寒地区的种子植物区系。这一地区自然条件恶劣,地带性植被为高山灌丛、高寒草甸、高寒草原、荒漠化草原和冰缘植被,然而植物区系仍比较丰富,共有种子植物６７科,３３９属,１８１６种及２０４个种下等级（变种、亚种、变型）。对这些属种的地理分布、系统演化关系以及这一地区的古植物学资料进行了分析研究;对５７种进行了细胞染色体的观察。认为本区系是一个温带性质的植物区系,与中国─喜马拉雅区系关系密切,在喜马拉雅和青藏高原隆起的过程中逐渐形成,是一个年青的区系,但有着久远的历史渊源。     

高寒矮嵩草草甸群落光合作用的“午休”现象

自然条件下,植物光合作用的日变化在全晴天多数表现为"午休"型。然而,长期以来,许多人认为在青藏高原的广大地区,植物的光合作用井不存在"午休"现象,并认为这是高原植物的光合生理特性（黄庆榴等1962,苏梯之和潘锦珊1981,张树源1988）。这到底是不是一种普遍现象？是高原独特自然环境条件决定的,还是高原植物本身具有的生理特性？为了进一步探讨这些问题,我们从1990年起,应用红外CO。分析技术在高寒矮嵩草草甸进行了群落光合作用气体代谢的研究,发现矮嵩草草甸的群落光合作用表现出一定程度的"午休",并对其形成机理进行了初步…     

大通河流域植物区系

大通河流域共有野生种子植物77科、368属、1 154种。分别占本区所属的青藏高原植物亚区唐古特地区总科数的8556%、总属数的7244%、总种数的5050%。区系特征如下：(1)本区是唐古特地区一个值得提倡大力保护的植物模式标本的集中产地,种类相对较丰富。(2)属的分析表明,本区属于以北温带成分,特别是欧亚大陆温、寒地带典型成分为优势的,兼具温性、寒温和高寒类型的温带区系性质。(3)区系具有年轻和衍生的性质。具体表现在木本类型较少,多年生草本多,缺乏古老的和原始的类群,一些中国特有属种为衍生类群。(4)作为青藏高原的边缘地带和过渡区系,本区系在受到我国华北区系和西南高山区系的双重影响的同时,保持了其高原、高山类型的区系性质。(5)为我国黄土高原植物区系向青藏高原植物区系过渡的代表区系之一。本文的分析表明,在中国种子植物区系分区中,本区属于青藏高原植物亚区中的唐古特地区。     

青海湖流域种子植物区系研究

青海湖流域位于青海省东部（36°15′～38°15′N,97°50′～101°45′E）,处于青藏高原和黄土高原的过渡地带,海拔3 160～4 953 m,全区面积约29 660 km2,属于高原大陆性气候。该区有种子植物823种,隶属于61科231属,依次为青海种、科、属数的23.13%、62.89%和38.82%。区系分析结果表明：（1）该区系的种类仅有2.78种/km2,这在唐古特地区的众多自然区域中相对并不丰富。（2）包括中国特有植物种类在内,该区系的温带成分占99.00%,以绝对优势确定了本区系明显的温带性质。（3）木本种类少,少有古老的和原始的类群,而是以多年生草本为核心的植物区系。（4）该区的一些中国特有种是经其广布的亲缘种衍生而来,这是该区系年轻和衍生的性质的具体体现。（5）我国华北区系和西南高山区系均对该区具有不同程度的影响。（6）特有属少,特有种多数为水生植物,表现出青海湖独特而隐域性的水湿环境的特化结果。（7）中国特有种的核心成分是出现种类最多的甘肃—西藏—四川亚型。而在青藏高原植物亚区中,该区隶属于其中的唐古特地区。     

青海东部黄河上游谷地种子植物区系

黄河上游谷地位于青海省的东部,约处北纬35°20′～36°25′,东经100°55′～102°50′。属青藏高原和黄土高原的过渡地带,海拔1780～4969m,面积约13480km2,属于大陆性气候或高原大陆性气候类型。本区共有野生种子植物86科、404属、1027种。分别占青海省总科数的95.56%、总属数的79.53%、总种数的44.95%。区系特征如下:(1)种类相对较丰富,木本丰富。(2)植物种的中国特有性高,地区特有性不高。(3)就属的层面而言,中国种子植物区系15个分布区类型,特别是6个热带类型在青海境内唯一于本区都有出现。(4)属和种的分析表明,本区属于以北温带成分,特别是欧亚大陆温、寒地带典型成分为优势的,兼具温性、寒温和高寒类型的温带区系性质。(5)许多种、属和多数热带类型均以本区为边缘分布区,因而区系的边缘性质明显。(6)在植物区系地理方面,本区(特别是孟达林区)为华北区系、横断山区系、青藏高原的高山区系和柴达木高寒荒漠区系的交汇过渡地带,过渡区系性质明显。所以,本区作为远离青藏高原腹地的边缘地带和过渡区系,保持了其高原、高山类型的区系性质,应属距我国北方区系最为接近而高寒区系性质最弱的唐古特地区植物区系。     

澜沧江源区种子植物区系研究

澜沧江源区位于青海省的南部,约处于北纬31°30′～33°53′,东经92°35′～97°35′。海拔3500～5900m,面积约50590km2,属于高原大陆性气候类型。本区共有野生种子植物61科、279属、996种。分别占青海省总科数的67．78％、总属数的54．92％、总种数的43．59％。区系特征如下：（1）种类相对丰富,木本较少;（2）就属的层面而言,本区属于以北温带成分,特别是欧亚大陆温、寒地带典型成分和东亚的中国．喜马拉雅高山成分为优势的高寒类型的温带区系性质;（3）许多属和多数种均以横断山地区和西藏东北部高原为传播通道而与喜马拉雅关系密切;（4）为青藏高原主体区系与横断山区系的交汇过渡区,区系的过渡性质明显;（5）是青藏高原植物亚区唐古特地区的一部分;（6）是青海植物区系或“唐古特植物地区”中植物分化比较活跃的地区之一。     

青藏高原东缘11种小檗属(Berberis)植物种子萌发特性

在实验室条件下研究了青藏高原东缘11种小檗属(Berberis)植物的种子萌发特性,并分析了种子萌发能力与种子大小和海拔之间的关系。结果表明,11种植物中,仅有5种植物(金花小檗、匙叶小檗、锥花小檗、鲜黄小檗和刺黄花)种子萌发率超过50%,其中金花小檗最高(86.7%);有2种植物(巴东小檗、华西小檗)种子始终没有萌发,其余4种植物种子萌发率均在10%以下;种子萌发开始时间均在10d以后,匙叶小檗种子萌发的持续时间最长(40d)。11种植物种子萌发率、萌发速率、萌发持续时间与种子大小均呈显著负相关,而萌发开始时间与种子大小之间具有显著的正相关关系。萌发率、萌发速率、萌发持续时间与海拔均有较弱的正关联,萌发开始时间与海拔有较弱的负关联。     

青海湖地区植被及其分布规律

青海湖地区位于青藏高原东北部。境内复杂的地貌类型及青海湖的存在对植被有重要影响。本区植物种类贫乏,现有种子植物52科、174属、445种。主要植被类型有寒温性针叶林、高原河谷灌丛、高寒灌丛、沙生灌丛、温性草原、高寒草原、高寒草甸、沼泽草甸、高寒流石坡植被等。植被分布表现出明显的规律性变化。草原分布于湖盆及河谷地带,由东而西植被类型有更加适应寒旱趋势。温性草原以青海湖为中心;呈环带状分布,而高寒草原的分布则与生境寒冷干旱相一致。山地垂直带谱表现为草原带、高寒灌丛与高寒草甸带以及高寒流石坡植被带。本区植被水平地带性分异受到青海湖的影响,其植被组合及特征表现出与青藏高原植被的明显相似性。作为祁连山南麓中部地区的一个大型山间盆地,其东西方向界于青海省东部地区和柴达木盆地之间,植被东西方向的水平地带性并未表现出明显的过渡特征。根据植被特点及分布规律分析,本区植被有其自身的特殊性,并与青藏高原隆升之后气候寒冷干旱相一致。因此,青海湖地区就整体而言应属祁连山地区植被一个相对独立的组成部分。     

高寒草旬消费者种群稳定碳、氮同位素组成的海拔分异

通过测定青藏高原东部高寒区不同海拔主要植物和消费者种群（雀形目鸟类和小型哺乳类）的稳定碳、氮同位素比值,研究了高寒草甸消费者种群同位素组成特征及其影响因素。结果表明：植物平均稳定碳同位素随海拔升高表现出明显的增加趋势;消费者种群稳定碳、氮同位素随海拔的升高有明显的富集效应。雀形目鸟类种群稳定碳、氮同位素随海拔的升高均呈明显增加趋势;小型哺乳类稳定碳同位素随海拔上升不明显,而稳定氮同位素具有明显的增大趋势。消费者种群稳定碳、氮同位素沿海拔梯度的富集效应,一方面与植物稳定同位素在海拔梯度上的富集密切相关;另一方面与海拔和纬度变化所引起一系列环境因子的变化在一定程度上影响到动物的稳定同位素分布模式。另外,在高寒草甸地区,与雀形目鸟类相比,小型哺乳类在动物稳定同位素组成的代谢过程中更容易受到环境改变的影响。     

高寒草甸消费者种群稳定碳、氮同位素组成的海拔分异

通过测定青藏高原东部高寒区不同海拔主要植物和消费者种群（雀形目鸟类和小型哺乳类）的稳定碳、氮同位素比值,研究了高寒草甸消费者种群同位素组成特征及其影响因素。结果表明：植物平均稳定碳同位素随海拔升高表现出明显的增加趋势;消费者种群稳定碳、氮同位素随海拔的升高有明显的富集效应。雀形目鸟类种群稳定碳、氮同位素随海拔的升高均呈明显增加趋势;小型哺乳类稳定碳同位素随海拔上升不明显,而稳定氮同位素具有明显的增大趋势。消费者种群稳定碳、氮同位素沿海拔梯度的富集效应,一方面与植物稳定同位素在海拔梯度上的富集密切相关;另一方面与海拔和纬度变化所引起一系列环境因子的变化在一定程度上影响到动物的稳定同位素分布模式。另外,在高寒草甸地区,与雀形目鸟类相比,小型哺乳类在动物稳定同位素组成的代谢过程中更容易受到环境改变的影响。     

中国青藏高原北部戈壁区种子植物物种组成及其区系特征

青藏高原北部戈壁区海拔变化幅度大,极端干旱、低温且大风,特殊环境条件导致该区种子植物区系组成有别于其他戈壁区。本文在野外调查的基础上,对该区种子植物组成与植物区系特征进行了分析。结果显示：（1）青藏高原北部戈壁区种子植物组成贫乏,调查中共记录种子植物17科50属69种,以灌木、半灌木及多年生草本为主;（2）该区含属、种数较多的科有：藜科、菊科、柽柳科、禾本科、豆科等,科内物种组成简单,优势物种主要有：红砂（Reaumuria songarica（Pall.） Maxim.）、驼绒藜（Ceratoides latens（J.F.Gmel.） Reveal et Holmgren）、合头藜（Sympegma regelii Bunge）、沙拐枣（Calligonum mongolicum Turcz.）、膜果麻黄（Ephedra przewalskii Stapf）、松叶猪毛菜（Salsola laricifolia Turcz.ex Litv.）等;（3）种子植物区系地理成分较为复杂,其中科的分布区类型以世界分布型占绝对优势,属的分布区类型以北温带分布及地中海区、西亚至中亚分布类型为重要成分;中国特有、戈壁区特有植物在植被组成中多为建群种或优势种;（4）与其他荒漠区相比,该区北温带分布及其变型,地中海区、西亚至中亚分布及其变型的比例达65%以上,显著高于黑戈壁地区、临近的库姆塔格沙漠及整个西北荒漠区。该区种子植物区系组成具有一定特殊性与过渡性特征。     

青藏高原高山区和泛北极地区种子植物多倍体比较

多倍化是植物快速适应极端环境胁迫的一种重要机制。青藏高原高山区和泛北极地区具有相似的极端低温环境, 且两地的植物曾有密切的交流和联系。然而, 多倍体物种对两地植物区系生物多样性的贡献是否相同仍不清楚。我们系统地收集两地已有染色体数目和倍性报道的种子植物物种名录, 共计1,770种, 其中青藏高原高山区774种, 泛北极地区996种; 同时也相应地收集了每个物种的生活型信息。分析显示青藏高原高山区多倍体植物的比例为20.9%, 泛北极地区多倍体植物比例为61.5%; 青藏高原高山区一年生草本、多年生草本和木本植物中多倍体的比例分别为20.7%、21.6%和12.8%, 泛北极地区一年生草本、多年生草本和木本植物中多倍体的比例分别为60.2%、65.5%和38.3%。这些结果表明泛北极地区比青藏高原高山区具有较高比例的多倍体物种。青藏高原高山植物区系在渐新世‒中新世之交开始兴起, 此时高原已达到一定高度, 而后的高寒环境相对稳定, 致使多倍体物种相对较少; 而泛北极地区植物区系在3-4 Ma兴起, 此后经历了冰期‒间冰期、海平面波动等反复剧烈的气候环境变化, 可能促进了大量的多倍化事件发生。本研究通过比较青藏高原高山区和泛北极地区植物多倍体物种的比例, 揭示了两地多倍体比例差异的可能原因, 将提高对多倍体适应极端环境的理解。