长白山区域植物区系垂直分布格局探讨
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摘 要：长白山是我国境内唯一一座种质资源保存完整的高山冻原名山，是世界植物区系及种质资源开发研究重要基地。本文主要通过对长白山区域内的植物标本进行采集和鉴定探讨植物区系垂直分布格局，以体现长白山植物之间的联系，为广大同仁的研究提供参考。
关键词：长白山；植物；分布格局；探讨
中图分类号：S72 文献标识码：A
DOI：10.19754/j.nyyjs.20190415031
长白山是东亚北部种质资源主要保存地，是植物区系及各质资源研究和开发利用的主要基地。长白山的植物区系属于东亚植物区中国-日本森林植物亚区的东北地区，随着山体海拔的升高，温度和降水都有所变化，造就了长白山完整的植被带谱。对长白山区域内的植物区进行垂直分布格局变化研究可以了解各植物区系的发展前景，为长白山植物多样性评价提供有效参考。
1 长白山区域自然条件特点
长白山处于中国东北地区，位于吉林省东南部，是中国和朝鲜的交界处。长白山是松花江、鸭绿江和图们江的发源地，海拔差异明显，山脉自下而上形成梯度差异，由于各区域水热条件不同，自然植被多样，随着海拔的升高，植被垂直分布明显。长白山山脉自上而下年降水量可达1300mm左右，年相对湿度在67%左右，冬季与夏季温差大，降水主要集中在夏季的6—8月。长白山随着海拔升高，温度降低，降水量增大，温差增大，气象活动因子差异明显。相关调查显示，长白山的维管束植物大概有1323种，大概占东北地区植物种类的70.2%。长白山北坡自上而下分别为高山冻原带、亚高山岳桦林带、暗针叶林带、阔叶红松林带，土壤有黑土、草甸土、白浆土、沼泽土等多种类型。
2 长白山区域植物区系垂直分布格局
2.1 植物分布状况
长白山的山体主要由玄武石组成，最高海拔大概在2744m，主要有5个植物区系垂直分布带。在海拔500～800m的区域，土壤为棕色森林土，年平均温度在3℃左右，年降水量在700mm左右，主要为阔叶混交林带；在海拔800～1100m区域，土壤为暗棕色的森林土，年平均温度在2℃左右，年无霜期大概有125d左右，主要为针叶、落叶和阔叶混交林带；在海拔1100～1800m区域，年平均温度在2℃左右，终年被云雾笼罩，主要为寒温针叶林带；在海拔1800m以上，山脉地势陡峭，山体组成部分主要为火山喷发物，主要是矮曲林带；在海拔2000～2700m之间，年温度低、湿度大、风力强，主要为山地苔原带。
2.2 植物区系垂直格局
长白山垂直分布格局上最重要的植物区系是北温带分布，在山脉海拔降低的情况下仍然有大部分的山冻原带，这体现了长白山植物区系的基本特征；以东亚和北美间断分布、热带和亚热带区系分布为主；以温带中国-日本分布和东南亚分布为主。
随着长白山山脉海拔的不断升高最终止于高山岳桦林带，这说明长白山植物区系在发展过程中与热点有明显的关系。温带北部有明显的高山冻原和植物垂直分布特征，寒带区系的分布说明长白山与寒带极地关系密切。长白山的19种分布区类型说明植被的北极成分贯穿于所有植被垂直带，北极对各个植被垂直带影响非常大，山脉从低到高影响比重越来越大。热带对长白山植物垂直分布影响不大，只对阔叶红松林带有影响。寒带影响随着海拔的升高而增加，同时温带性质成分的特种逐渐减少，在高山冻原带的阔叶红松林仍然低于温带的数量，这说明长白山植物区系主要以温带性质为主。
2.3 长白山植物区系垂直分布格局特点
2.3.1 区系性质
通过对长白山植物科、属、种的分析发现，植物区系存在明显垂直分布特征，不同性质的区系垂直分布特征不同。热带成分和温带成分随着海拔升高而减少，热带成分一直到暗针叶林带止；温带成分由阔叶红松林带的物种的80%下降到高山冻原带的56%。在长白山现有的19个分布类型中，温带性质类型大概占13个，从分布型4到分布型19；寒带性质类型大概占2个，主要为分布型2和分布型3；热带性质类型大概占3个，从分布型22到分布型27。通过标本采集及统计发现，在4个植被垂直分布带中，阔叶红松林带的温带性质物种大概占80%，寒带性质物种大概占13.5%，热带性质物种大概占3.5%；暗针叶林带的温带性质物种大概占76.5%，寒带性质物种大概占21.5%，热带性质物种大概占2%；亚高山岳桦林带的温带性质物种大概占67.4%，寒带性质物种大概占32.4%，没有热带性质物种；高山冻原带的温带性质物种大概占56.8%，寒带性質物种大概占44.1%，没有热带性质物种。可以得出结论随着长白山海拔的升高，各垂直带的物种种类，温带性质的种类逐渐减少，寒带性质物种种类逐渐增加，而且随着海拔升高，欧亚北美大陆成分以及北极成分的物种明显增多，这在说明长白山植物垂直分布特征的基础上证实了长白山植物区系垂直分布带都属于温带性质。
2.3.2 独特现象
长白山区域虽然多次受火山喷发影响，物种的保存及分布也受到影响，但总体来看，影响不大。长白山植物区系仍保存中国特有的槭叶草属、知母属和大叶子属等3大物种，其中有东北特有属性的物种大概90种左右，占长白山物种总数的大概7%，长白山特有的物种大概有40种，这些中国特有的植物物种主要分布在阔叶红松林带。
2.3.3 地理联系
长白山属于东北地区，其植物区系与世界的植物区系有一定联系，与北半球特别是东亚之间的联系最为密切。在各个垂直分布的植被带中，物种与日本联系最为紧密，且能清晰显示出垂直分布的特征。联系第二紧密的为欧亚北美大陆，主要是受第三纪晚期及第四纪气候变冷之后北方的温带植物的演变与南移影响。联系第三紧密的是北极，含有北极成分的植物物种从阔叶红松林带到高山冻原带比例一直在增加。长白山与热带区系的联系只限于阔叶红松林带和暗针叶林带，与寒带区系的联系随着海拔升高而增加。 3 探讨
长白山的植被垂直分布带可分为阔叶红松林带、暗针叶林带、亚高山岳桦林带和高山冻原带，4个植被带有明显的垂直分布特征。根据标本收集与检测发现，长白山植被共有大概1323个品种，在4个垂直分布带中每个分布带的前10位都包括菊科、禾本科、蔷薇科和毛茛科4个科，因此得出结论，菊科、禾本科、蔷薇科和毛茛科4个科为长白山植被强势科；长白山的4个植被垂直分布带的区系特性是温带性质，以北温带类型为最多。热带性质的物种只影响4个分布带的阔叶红松林带和暗针叶林带，特种多属于温带物种的延伸。随着山脉海拔的升高，温带性质慢慢减弱，寒带性质增强；长白山植被受火山喷发的特有现象影响，有许多高山冻原带特有物种，这些物种在阔叶红松林带分布最多，而且是其他4个分布带的大概一倍；长白山的植物区系与世界植物区系联系紧密，特别是东亚和日本，与日本共有的物种可占长白山温带物种的1/4。
长白山作为我国境内唯一一座种质资源保存完整的高山冻原名山，其植物区系具有明显的垂直分布特征，主要有阔叶红松林带、暗针叶林带、亚高山岳桦林带和高山冻原带。随着山脉海拔的不断升高，温度逐渐下降，各垂直带群落相似程度会有差异，各垂直带中的植物种类逐渐减少。在4个垂直分布带中红松落叶阔叶林带的植物种类最为丰富，在相邻的垂直带内，2个不同种群存在相似之处。长白山的4个植物垂直分布带主要是温带物种性质，与日本植物区系联系紧密，植物群落随着海拔的升高由多层逐渐变成二层或单层。
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