《新疆植被及其利用》中荒漠植物群落類型的考證

《新疆植被及其利用》中荒漠植物群落類型的考證

《新疆植被及其使用》（1978）是中國科學(xué)院新疆綜合考察隊在20世紀(jì)50年代末對新疆生態(tài)條件進(jìn)行大規(guī)模綜合調(diào)查的一系列成果之一。這也是新疆的歷史。本文運用現(xiàn)代植物研究方法，對新疆植被進(jìn)行了最完整、最系統(tǒng)的研究。幾十年來,該書一直是自治區(qū)和各地州(市)制定中長期農(nóng)牧業(yè)發(fā)展規(guī)劃的重要參考文獻(xiàn)之一,為干旱區(qū)農(nóng)牧業(yè)發(fā)展、合理經(jīng)營及植物資源的開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)。同時,它所展示的資料,堅實的基礎(chǔ)理論及有關(guān)新疆植被的發(fā)生、性質(zhì)和宏觀地理學(xué)定位,也是相關(guān)學(xué)科教學(xué)、科研及后人研究新疆植被最有價值的參考或必讀文獻(xiàn)。新疆綜合考察隊對新疆植被的大規(guī)模考察是在20世紀(jì)50年代進(jìn)行的,主要以線路調(diào)查方式開展工作。在考察范圍遼闊、交通不便和研究手段落后的情況下,能夠取得顯著的成就,實在是難能可貴。近幾十年間,新疆的各項事業(yè)突飛猛進(jìn)。隨著后人對新疆植被研究的深入和科學(xué)積累,人們對客觀植被現(xiàn)象的認(rèn)識也不斷深化。通過研究,一些專家除對全疆或個別地區(qū)性的植被區(qū)劃提出過有益的見解或討論外,在《新疆植被及其利用》一書中未曾被記錄的一些植物群落類型也相繼被發(fā)現(xiàn)。這里,將筆者觀察到的并結(jié)合他人在學(xué)術(shù)刊物上公開發(fā)表的有關(guān)植物群落類型資料,加以初步整理,以利讀者利用或作為《新疆植被及其利用》一書修訂、再版時的參考。1非未固結(jié)條件下植物種類組成和群落蒿葉豬毛菜(Salsolaabrotanoides)系藜科、超旱生、鹽柴類小半灌木,中亞東部荒漠成分。分布于海拔2000m以下極端干旱的環(huán)境,也能生長在海拔4000m以上的干旱山地。受所處生境條件制約,株高變化在15~40cm之間。在高海拔嚴(yán)酷的生態(tài)環(huán)境中,植株明顯趨于矮化(15~20cm),且多少表現(xiàn)為匍匐狀,顯示出一定的生態(tài)可塑性。由蒿葉豬毛菜為建群種形成的鹽柴類荒漠植物群落,在新疆境內(nèi)主要分布于若羌南部阿雅格庫木庫里湖周邊海拔4200m左右的礫質(zhì)戈壁、祁曼塔格山南坡海拔3900~4300m的干旱山坡及山麓洪積扇。另外,在新疆東部星星峽一帶的低山丘陵也有一定面積分布。群落所處生境少雨、極端干旱、基質(zhì)粗礪,土壤為棕鈣土,碳酸鈣淀積層位通常較高。在此嚴(yán)酷背景上發(fā)育起來的蒿葉豬毛菜荒漠群落,其生態(tài)外貌稀疏、低矮。覆蓋度5%~15%,草群高度只有20cm左右,且無明顯的層次分化。植物種類組成貧乏,常見的伴生植物有駝絨藜(Ceratoideslatens)、墊狀駝絨藜(C.compacta)、琵琶柴(Reaumuriasoongorica)、旱蒿(Artemisiaxerophitica)、三葉黃芪(Astragalusmacrotrichus)、金色補(bǔ)血草(Limoniumaureum)、灰白燥原芥(Ptilotrichumcanescens)、膠黃芪狀棘豆(Oxytropistragacanthoides)和沙生針茅(Stipaglareosa)等。在新疆境內(nèi),該群落的面積約有60萬hm2,建群種的粗蛋白質(zhì)和無氮浸出物含量高達(dá)14%和41%以上,是一種高營養(yǎng)的飼用植物。但草地的生產(chǎn)力卻較低,每公頃鮮草產(chǎn)量只有300~500kg,屬于低等級的草地。目前,該群落除作為某些野生動物的棲息地被少量采食外,大多均未被充分開發(fā)利用,仍保持著接近原始或自然的狀態(tài)。據(jù)《中國植被》(1985)一書記載,蒿葉豬毛菜群落在國內(nèi)“主要分布在馬宗山地區(qū)海拔1900~2200m的山間盆地、殘丘低地和洪積傾斜平原,祁連山北坡海拔2100~3200m的沖積洪積扇、山前丘陵、河流階地和丘間低地,以及阿克賽哈爾騰谷地海拔3100~3500m的沖積洪積扇。此外,也見于青海中吾隆山北坡山前沖積洪積扇?！憋@然,它在新疆南部阿爾金山至東昆侖山之間的出現(xiàn),是該群落自祁連山西段北坡向西南高海拔干旱山地擴(kuò)展的不連續(xù)分布,也是蒿葉豬毛菜群落在國內(nèi)分布最高的地區(qū)及其西南邊界。2灰漠土上的植物配置準(zhǔn)噶爾豬毛菜(Salsoladschungarica)系藜科、超旱生、鹽柴類小半灌木,中亞西部荒漠成分。株高10~30cm,基部多分枝,常有少量積沙。該植物生長的環(huán)境為干旱低山丘陵的碎石質(zhì)山坡,平原的礫石戈壁和堅實的土質(zhì)荒漠上,后者地下水位約10m左右。由其為建群種所形成的植物群落,是組成新疆北部地帶性荒漠植被的群落類型之一。準(zhǔn)噶爾豬毛菜群落,在新疆北部見于阜康東北方向沙漠南緣,土層中多少含有一些鹽分的灰漠土上。該群落除經(jīng)常與梭梭柴(Haloxylonammodendron)荒漠群落和琵琶柴荒漠群落構(gòu)成鑲嵌分布格局外,在平坦、基質(zhì)環(huán)境異質(zhì)性較小的地境,也能形成低矮的大面積、連片分布景觀。這類群落的特點是:草層低矮,通常不超出20cm,主要植物量集中分布在10~15cm的高度內(nèi);植被稀疏,群落中裸露的地面大,大多數(shù)情況下的植被覆蓋度只有10%~20%;群落的分層性不明顯,通常為單層性群落,但在有一定數(shù)量梭梭柴存在的情況下,群落則表現(xiàn)為兩層結(jié)構(gòu);植物種類組成貧乏且主要是一些旱生、超旱生的種類,如無葉假木賊(Anabasisaphylla)、琵琶柴、梭梭柴、東方豬毛菜(Salsolaorientalis)、白莖絹蒿(Seriphidiumterrae-albae)、散枝豬毛菜(S.brachiata)、漿果豬毛菜(S.foliosa)、角果藜(Ceratocarpusarenarius)和叉毛蓬(Petrosmoniasibirica)等,在冬春多雨雪的年份,群落中也常有短命植物出現(xiàn)。群落中植物種的飽和度很低,在5×5m2的范圍內(nèi),一般只有高等植物2~3種。與上述諸群落學(xué)特點相聯(lián)系,該群落地上部分的植物量很低,且面積有限,目前僅作為小家畜的冬季放牧場,如放養(yǎng)駱駝,則全年可以利用。3季相變化較多的適應(yīng)性植物木堿蓬(Suaedadendroides)系藜科、超旱生、多汁鹽柴類半灌木。株高20~60cm,是中亞西部荒漠成分。在我國,它斷續(xù)分布于北疆天山北坡烏蘇至吉木薩爾之間的前山帶及山前傾斜平原上部、地表多少具有礫石的黃土狀堿性灰漠土上。另外,據(jù)《新疆主要飼用植物志》(第二冊,1994)記載,在烏倫古河下游的強(qiáng)鹽漬化土壤上也有小面積分布。由木堿蓬為建群種所形成的多汁鹽柴類荒漠群落,草群發(fā)育較茂密,覆蓋度通常高逾40%,其中木堿蓬的分蓋度可達(dá)35%,顯示出其在群落成員型中的建群優(yōu)勢。年內(nèi),季相多變是該群落生態(tài)外貌的一個特點。春夏之交,在主要由木堿蓬枝葉所形成的深綠色背景上,散布著短命植物的蘭、黃、粉紅等多種色彩的小花;夏末秋初季節(jié),木堿蓬地上部分當(dāng)年生枝葉呈現(xiàn)出一派紫褐色;深秋和初冬時分,干枯的植叢則成為一簇簇黑色的斑塊,散布于黃灰色的基質(zhì)背景中。木堿蓬群落的生境,通常沒有明顯的鹽漬化現(xiàn)象,加之分布環(huán)境毗鄰山地,水分條件稍好,植物區(qū)系組成趨于復(fù)雜化。常見的伴生植物有琵琶柴、伊犁絹蒿(Seriphidiumtransilense)、小蓬(Nanophytonerinaceum)、高枝假木賊(Anabasiselatior)、角果藜、叉毛蓬、散枝豬毛菜、刺沙蓬(S.ruthenica)和短命植物狹果鶴虱(Lappulasemiglabra)、抱莖獨行菜(Lepidiumperfoliatum)、齒稃草(Schismusarabicus)、小車前(Plantagominuta)、絲葉芥(Leptaleumfilifolium)、東方旱麥草(Eremopyronorientale)、四齒芥(Tetracmequadricornis)、澀芥(Malcolmiaafricana)、離子草(Chorisporatenella)等。短命植物不耐鹽,它在群落中出現(xiàn)較多,顯然是對堿性土的一種生態(tài)適應(yīng)。木堿蓬群落在天山北坡前山帶的低山丘陵和沖洪積扇中上部,呈不連續(xù)的帶狀分布現(xiàn)象,可能與該地以黃土為母質(zhì)發(fā)育形成的堿性土有密切聯(lián)系。該群落的建群種,在鮮嫩狀態(tài)下家畜幾乎不食;霜后干枯時,駱駝和小家畜稍有采食。春季,由于群落內(nèi)有較多短命植物伴生,通常被作為家畜的春季放牧場利用。4里海鹽水分利益及鹽礦環(huán)境特征群落建群種里海鹽爪爪(Kalidiumcaspicum),株高35~60cm,系藜科多汁鹽柴類半灌木,為中亞西部鹽生荒漠成分。植物體耐鹽、耐生理干旱,能夠生長在地下水位淺埋、高礦化度和富含可溶性鹽的典型鹽土或草甸鹽土上。冬季,當(dāng)年生枝條大量凋落,以調(diào)節(jié)植物體內(nèi)過多的鹽分積累,是典型的鹽生植物之一。新疆北部奇臺~瑪納斯一線山前溢出帶的強(qiáng)鹽漬化土壤,是此群落在國內(nèi)的主要分布區(qū)。里海鹽爪爪的生境特點是:地表組成物質(zhì)顆粒較細(xì),干時板結(jié)緊實,土壤表面有不規(guī)則的多邊形龜裂,裂塊厚4~5cm;地形低洼,潛水位較高;土壤剖面通體潮濕,富含可溶性鹽,為氯化物鹽土。在干旱地區(qū),土壤中的水鹽狀況受微地形的強(qiáng)烈影響,在短距離內(nèi)往往即有顯著的梯度變化,或?qū)е鲁蕪?fù)區(qū)分布。與其相聯(lián)系,里海鹽爪爪群落是一類隱域性多汁鹽柴類荒漠,且常與鹽爪爪(Kalidiumfoliatum)群落、囊果堿蓬(Suaedaphysophora)群落、琵琶柴群落、梭梭柴群落或檉柳(Tamarix)灌叢等鹽生植被形成復(fù)合分布格局。該群落景觀的斑塊面積通常有限,較少情況下出現(xiàn)連片大面積的單獨群落景觀,反應(yīng)著土壤水鹽性質(zhì)、數(shù)量變化及其組合多樣性的分布格局。據(jù)觀察,在地下水位1~3m的情況下,里海鹽爪爪群落生長發(fā)育良好,草群覆蓋度可達(dá)35%~40%,但種類組成卻十分貧乏,且均為一些適鹽、耐鹽的種類。常見者有:琵琶柴、小葉堿蓬(Suaedamicrophylla)、囊果堿蓬、厚翅芥(Pachypterygiummulticaule)、叉毛蓬、散枝豬毛菜、刺毛堿蓬(Suaedaacuminata)和多種檉柳(Tamarixramosissima、T.hispida、T.leptostachys、T.elongata)等。在米泉、阜康一帶的調(diào)查資料顯示,大多數(shù)情況下,每百平方米的范圍內(nèi)僅有高等植物3~5種,且只見到里海鹽爪爪一年生多汁鹽柴類一個群叢組。這類植物群落的組成種類,家畜適口性不良,多是一些飼用價值低劣的飼用植物,作為放牧場主要為駱駝利用。其生境富含可溶性鹽分、潛水位高且水平排水通常不暢,故近期難以進(jìn)行農(nóng)業(yè)開墾。5群落組成與植被類型小葉堿蓬(Suaedamicrophylla)系藜科多汁鹽柴類半灌木,株高50~100cm。它是一種中亞西部鹽生荒漠成分,在我國僅分布于天山北麓山前平原及山前黃土丘陵上。與其相聯(lián)系的生境是鹽土荒漠、湖邊、河階地和撂荒地。地下水位較高,地表松散,有鹽霜和薄結(jié)皮,土壤剖面通體潮濕。由小葉堿蓬為建群種所形成的群落,通常不構(gòu)成大面積的景觀植被,但它是溢出帶附近地區(qū)比較多見的鹽生荒漠植物群落,且常與鹽爪爪荒漠、花花柴(Kareliniacaspica)鹽化草甸構(gòu)成復(fù)合分布。在沙灣縣北部和102團(tuán)場北部分布的這類群落,其群落組成非常簡單,小葉堿蓬在群落中的成員型優(yōu)勢十分顯著。常見的伴生植物有鹽爪爪、鹽穗木(Halostachyscaspica)、花花柴、蘆葦、多枝檉柳(Tamarixramosissima)、黑果枸杞(Lyciumruthenicum)、大葉補(bǔ)血草(Limoniumgmelinii)、叉毛蓬、駱駝刺(Alhagisparsifolia)、西伯利亞白刺(Nitrariasibirica)、豬毛菜(Salsola)等。草群高度50~60cm,覆蓋度可達(dá)60%~70%。這是一類利用程度很低的草場,由于土壤鹽分很重,暫時也不宜進(jìn)行農(nóng)業(yè)開墾。6非旱生荒漠植物群落刺山柑(Capparisspinosa)因其果實形態(tài)酷似西瓜且老鼠喜食,也稱老鼠瓜。其根粗壯,向下可垂直延伸30~40m。莖叢生,具多條平鋪地面的蔓生枝。冬季,當(dāng)年生枝條絕大部分枯死,幸存部分僅在其基部保留2~10cm的長度?；钪闹l部分,上面分布有許多越冬芽,春季在其上能夠抽出數(shù)條新枝。它極能耐旱、耐高溫和抗風(fēng)蝕,因而它可以正常生長于吐魯番西北部幾乎常年不雨、夏季氣溫高達(dá)45℃以上、地面溫度高逾70℃的礫石戈壁,也可生長在吐魯番荒漠植物園附近地下水位10m左右的風(fēng)蝕地上。即使在白楊溝的石質(zhì)山坡上和火焰山山前磚紅色的粘土質(zhì)貧瘠環(huán)境中,刺山柑植株和群落也能呈現(xiàn)出一派生機(jī)盎然的景象。其生存的基質(zhì)環(huán)境,總是與干旱背景中比較原始或年青的荒漠土壤相聯(lián)系,顯示出該植物耐干旱、耐貧瘠、耐風(fēng)蝕,適應(yīng)嚴(yán)酷生態(tài)環(huán)境的生態(tài)學(xué)特性,因而它是一種超旱生荒漠植物。由其為建群種所形成的荒漠植物群落,除在吐魯番火焰山鄉(xiāng)西北部有數(shù)千畝的分布面積外,一般多呈小面積零星分布。群落的生態(tài)外貌低矮(20~40cm)而稀疏,覆蓋度通常在3%~35%之間,很少覓見超過40%的植被片斷。層次結(jié)構(gòu)極其簡化,少見群落垂直分層現(xiàn)象。種類組成十分貧乏,群落的伴生種因地而異。發(fā)育在強(qiáng)烈剝蝕低山丘陵和礫石質(zhì)山坡上的群落,其伴生種有散枝豬毛菜、鹽生草(Halogetonglomeratus)、白莖鹽生草(H.arachnoideus)、駝絨藜、灌木蓼(Atraphaxisfrutescens)等;粘土質(zhì)戈壁上的群落伴生種有霧冰藜(Bassiadasyphylla)、白莖鹽生草、疏葉駱駝刺(Alhagisparsifolia)、脹果甘草(Glycyrrhizainflata)、蘆葦、多枝檉柳等。刺山柑的籽實中富含油脂,也是一種藥用和蜜源植物,其群落更具有保持水土、防風(fēng)固沙和保護(hù)綠洲及工程設(shè)施的生態(tài)功能,是惡劣、嚴(yán)酷生境造就出來的一種高經(jīng)濟(jì)價值、生態(tài)功能顯著的植物種群和荒漠植物群落。7沙青植物群落的群落組成及群落特征新疆沙冬青(Ammopiptanthusnanus)系豆科常綠灌木,是早第三紀(jì)古亞熱帶常綠闊葉林的殘遺植物,1984年被我國列入珍稀瀕危保護(hù)植物名錄。其分布區(qū),在我國僅局限于新疆西南部克孜勒蘇自治州烏恰縣境內(nèi)的康蘇、托云和阿克陶縣等地,向西可延伸至原蘇聯(lián)中亞地區(qū)。這里是天山與昆侖山的結(jié)合部,在海拔1800~2500m的中低山帶,該植物長期適應(yīng)干旱少雨的氣候和石質(zhì)化強(qiáng)烈、土壤瘠薄的基質(zhì)環(huán)境,使其向旱生化方向發(fā)展,并逐漸塑造成為一種荒漠種類。在干旱山坡、谷地、剝蝕殘丘或石質(zhì)干河床上與膜果麻黃(Ephedraprzewalskii)、木賊麻黃(E.equisetina)、喀什菊(Kaschgariakomarovii)、無葉假木賊、柴菀木(Asterothamnusfruticosus)、裸果木(Gymnocarposprzewalskii)、合頭草(Sympegmaregelii)、琵琶柴等超旱生灌木和小半灌木形成群落。其群落總面積在該區(qū)約4000hm2以上,覆蓋度多在5%~15%之間,通常不超出20%。群落的種類組成比較貧乏,計有20科50余種,其中藜科植物居于首位(15種),其次是菊科(約8種),而豆科、十字花科、蒺藜科、麻黃科、禾本科、蓼科也占一定地位,展示出該群落的荒漠特征。新疆沙冬青種群及其群落的存在,對研究新疆西南部地區(qū)植物區(qū)系的發(fā)生、演變及古地中海退縮后的地理環(huán)境變化,均具有珍貴的科學(xué)價值。目前,人為活動影響及病蟲害十分嚴(yán)重,對其應(yīng)善加保護(hù)。8群落coract準(zhǔn)噶爾無葉豆(Eremospartonsongoricum)系豆科、沙生半灌木。株高50~80cm,葉極端退化,水平根系發(fā)達(dá),根蘗能力很強(qiáng),是一種超旱生、耐風(fēng)蝕的植物。在我國,它僅分布于古爾班通古特沙漠南側(cè)阜康至奇臺一線的半流動—半固定沙漠及北側(cè)福?？h境內(nèi)的杜熱一帶。由其為建群種所形成的群落,通常不表現(xiàn)為顯著的景觀植被,且多在半流動或半固定沙丘的迎風(fēng)坡中下部和風(fēng)蝕谷地的側(cè)坡地段小面積出現(xiàn)。其伴生植物主要有對節(jié)刺(Horanowiaulicina)、羽狀三芒草(Aristidapennata)、倒披針葉蟲實(Corispermumlehmannianum)、駝絨藜、沙蓬(Agriophyllumsquarosum)、沙蒿(Artemisiaarenaria)、霧冰藜、白桿沙拐棗(Calligonumleucocladum)、白梭梭(Haloxylonpersicum)、刺沙蓬(Salsolaruthenica)等。植物組成均系適沙和耐沙的種類,群落覆蓋度一般為25%~40%。該植物群落的建群種,枝條纖細(xì)、嫩綠,花粉紅色,果成熟時白色;植株由基部多分枝,向上直伸,象一簇簇馬尾從黃色大漠的沙面伸出,隨風(fēng)搖擺,具有一定的鑒賞性和美學(xué)價值。另外,它是風(fēng)蝕沙地優(yōu)良的固沙植物,其分布區(qū)和生態(tài)幅狹窄,由其所形成的群落為我國所特有,應(yīng)注意保護(hù)。9半流動沙地群落東疆沙拐棗(Calligonumklementzii)為蓼科超旱生灌木,株高1~1.5m。在新疆僅分布于古爾班通古特沙漠南緣阜康、吉木薩爾、奇臺一線的流動——半流動沙地中,木壘縣境內(nèi)也有。由其為建群種所形成的荒漠群落,在沙漠外緣沙地多呈不連續(xù)的斑點狀分布,蓋度可達(dá)40%。伴生種貧乏且多為一些適沙、耐沙的種類,主要有白桿沙拐棗、白梭梭、沙漠絹蒿(Seriphidiumsantolinum)、羽狀三芒草、沙蓬、刺沙蓬、對節(jié)刺等。春季,群落中尚有少量短命植物出現(xiàn)。10沙粒、沙兩種植物組成紅皮沙拐棗(Calligonumrubicundum)株高80~150cm,是蓼科超旱生灌木,為中亞西部荒漠成分。在新疆北部古爾班通古特沙漠北緣及額爾齊斯河、烏倫古河和布爾津河沿岸的沙地廣泛分布。其生境為半流動、半固定和流動沙丘,沙顆粒稍粗、水分狀況較好,多是一些零星分布的沙地。由紅皮沙拐棗為建群種所形成的沙質(zhì)荒漠群落,面積通常不大,且總是與上述諸大河沿岸零星分布的沙地相聯(lián)系。其伴生植物有沙蒿、沙地麻黃(Ephedralomatolepis)、羽