维管束植物多样性
野生植物资源是在一定时间、空间、人文背景和经济技术条件下,对人类直接或间接有用的野生植物总和。地质公园自然条件优越,蕴涵着丰富的植物资源,从物种组成、生活型、植物区系成分及植物资源价值4个方面调查长白山维管束植物多样性。
(一)物种组成多样性
长白山地质公园内共有维管束植物6纲47目124科515属1550种。其中,蕨类植物有3纲7目23科43属81种13变种1变型;裸子植物有1纲2目3科7属11种2变种;被子植物中,双子叶植物分布有30目80科346属920种14变种33变型2亚种;单子叶植物8目18科119属317种23变种6变型(表2-1-4)。
1.蕨类植物多样性
地质公园有蕨类植物3纲7目23科43属95种,对其科属组成数量结构分析,有2个科所含种数大于10种(大等科),有4个科为6~10种(中等科),二者占总科数的26.09%;2~5种的有9个科(寡种科),占总科数的39.13%;8个科仅含1属,占34.78%。在各属所含的种数中,6~10种的有4个属(中等属),仅占总属的9.30%;2~5种的有15个属(寡种属),占总属的34.88%;24个属所含种数仅为1种,占55.81%。由此可知,蕨类植物中单种科(属)和寡种科(属)占据优势,中等科(属)和大等科(属)种类较少(表2-1-5)。
根据各科植物物种数量的多少将蕨类植物分为单种科、属(1种)、寡种科、属(2-5种)、中等科、属(6~10种)及大等科、属(11种以上)4种类型(表2-1-6)。
2.裸子植物多样性
地质公园内裸子植物种类稀少,仅有1纲2目3科7属13种。其中红豆杉科为单种科、单种属,柏科、松科为寡种科、寡种属(表2-1-7)。
3.被子植物多样性
地质公园内有被子植物38目98科465属1442种。其中,单子叶植物8目18科119属346种;双子叶植物30目80科346属1096种(表2-1-8)。
地质公园内被子植物的科属组成数量结构,大于30种科有14个科,占总被子植物的14.29%;种数在11~30之间的有16个科,占16.33%;2~10的寡种科最多,为46种,占46.94%;单种科共计22科,占22.45%。在科—属结构中,有2个科超过了30个属;10~30中间的属有9个科,比例最低;2~10的属有41个科,占总数的41.84%;1个属的科有46个科,占46.94%。在属—种数分析中,超过30种的有3个属,仅占0.65%;11~30个种的属有17个属,占总数的3.66%;数量在2~10个种的属是221个,单种的属有224个,分别占总属数的47.53%、48.17%。因此,在被子植物中,寡种科和单种科的优势更明显(表2-1-9)。
其中,含50种以上大等科有6科。分别是菊科52属175种;禾本科Gramineae 42属98种;毛茛科Ranunculaceae 15属84种;莎草科Cyperaceae 7属84种;蔷薇科Rosaceae 23属79种;百合科Liliaceae24属67种。
含31~49种的较大科有8科,分别是:豆科Leguminosae 18属49种;蓼科Polygonaceae 5属45种;伞科Umbelliferae 21属44种;虎耳草科Saxifragaceae 11属34种;唇形科Labiatae 20属39种;杨柳科Salicaceae 3属42种;石竹科Caryophyllaceae 12属44种;兰科Orchidaceae 22属31种。
含20~30种的中型科有6科,分别是:十字花科Cruciferae 10属30种;忍冬科Caprifoliaceae 6属25种;玄参科Scrophulariacea 10属23种;堇菜科Violaceae有1属22种;龙胆科Gentianaceae 6属21种;茜草科Rubiaceae 2属21种。
含11~19种的较小的科有10科,分别是桔梗科Campanulaceae 6属19种;罂粟科Papaveraceae 5属19种;杜鹃花科Ericaceae 6属18种;灯心草科Juncaceae 2属17种;柳叶菜科Onagraceae 3属17种;鹿蹄草科Pyrolaceae 6属15种;木科Betulaceae 4属14种;紫草科Boraginaceae 13种6属;藜科Chenopodiaceae 4属12种;鸢尾科2属11种。
含2~10种小型科有46科,如报春花科Primulaceae 4属10种;景天科Crassulaceae 4属10种;藜科Chenopodiaceae 4属12种;牻牛儿苗科Geraniaceae 2属10种;槭树科Aceraceae 1属10种等。
含1种的单种科有22科,如岩高兰科Empetraceae、水麦冬科Juncaginaceae、五味子科Schisandraceae、金粟兰科Chloranthaceae等。
4.优势科属分析
(1)蕨类植物中,蹄盖蕨科、金星蕨科、鳞毛蕨科分别以16种、5种、13种的数量占据优势科前三名,共计34种,占蕨类植物总数的35.78%;鳞毛蕨属、蹄盖蕨属分别以9种、5种的数量称为优势科的优势属,2属合计14种,占总数的14.73%(表2-1-10)。
(2)裸子植物较少,仅3科7属13种,松科为优势科,含9种,占裸子植物总数的69.23%,其中,优势属为松属、云杉属,各含3种,共占裸子植物总数的46.16%。柏科植物的优势属为刺柏属,含2种,占总数的21.05%(表2-1-10)。
(3)双子叶植物中,优势科有蕨科、毛茛科、蔷薇科、虎耳草科、豆科、蓼科、石竹科、伞形科、杨柳科、唇形科等,这10个科所含种数合计635种,占双子叶植物属数的57.94%,共计含属数179属,占双子叶植物总属数的51.74%。在优势科中,菊科植物以绝对优势居于首位,所含种数多达175种,占双子叶植物总种数的15.97%,所含属数52属,占双子叶植物总属数的15.03%,其次是毛茛科和蔷薇科。在优势属种,柳属、蓼属、蒿属所含种数居前三位,合计99种,占9.03%(表2-1-10)。
(4)单子叶植物中,禾本科植物以绝对优势居于首位,所含属数为43属,占单子叶植物属数的36.13%,包含种数占单子叶植物种数达28.32%,其次是百合科、兰科、莎草科,所含属数占单子叶植物属数的44.54%,包含种数占单子叶植物种数的52.6%(表2-1-10)。
(二)生活型多样性
植物的生活型是指植物在长期适应外部环境条件,而在外貌形态上表现出来的生长类型的差异,为植物的一种分类单位,故凡是在外貌上具有相同特征的划为同一个生活型。在大尺度划分级别上,这种按照植物外貌区分的生活型常称为生长型。基于《中国植被》,结合地质公园实际情况作相应的合并和简化,拟定长白山地质公园植物生活型分类系统。首先,将所有植物种类按各自特性归纳为木本植物和草本植物两类,对于木本植物,依据植物形体大小和生长状态等影响因素分乔木、灌木、木质藤本3类,草本植物Ⅰ级按生长环境分陆生草本和水生草本2类,Ⅱ级指标按形体状态将陆生草本分为直立草本、草质藤本、草本状小半灌木,水生草本分为挺水、漂浮、沉水水生草本;Ⅲ级按生长年限在各类下分多年生(含二年生或以多年生)和一年生(以一年生为主)的草本。另外,在实际遇到难以确定植物的生活型时,考虑地质公园的实际情况和生长状态将其置于合适的生活型中。
1.生活型结构组成
木本植物共245种,占维管束植物总数的15.81%。其中,乔木、灌木、木质藤本分别为104、129、12种,故以乔木、灌木类植物为主且数量以灌木居多,木质藤本记录共12种。双子叶植物构成了木本植物的主体,从所占比例来看,裸子植物均为木本植物,双子叶植物(1096种)中,木本植物占21.17%,单子叶植物中,未记录木本植物生活型(表2-1-11)。
地质公园内共有草本植物1305种,占全部种类的84.19%。其中,陆生草本1264种,占草本植物数量的96.86%;水生草本仅41种。蕨类植物、双子叶植物、单子叶植物中草本植物种数分别为95种、864种、346种,以双子叶植物居多,占3类植物总种数的比例分别为占蕨类植物总数(95种)的100%、占双子叶植物总数(1096种)的31.57%、占单子叶植物总数(346种)的100%。在陆生植物中,直立草本占优势,有1238种,草质藤本有14种,草本状小半灌木有12种。水生草本中,挺水草本30种,漂浮草本5种,沉水草本6种。Ⅲ级具体生活型可见,多年生草本1164种,一年生草本141种。多年生直立草本类型为草本植物的优势生活型(表2-1-12)。
2.主要植物类群的生活型
表中列出本区种数不少于10种的主要大科的主要生活型。木本植物大科主要为蔷薇科(42种)、杨柳科(42种)、忍冬科(24种)、杜鹃花科(18科)、虎耳草科(15种)、桦木科(14种)、槭树科(10种),其中,杜鹃花科、桦木科、槭树科、杨柳科均是木本植物,杨柳科、桦木科和槭树科乔木类植物最多,分别为26种、12种和10种,忍冬科和杜鹃花科灌木类植物占优势,分别为20种和18种,毛茛科含3种木质藤本植物。总的来说,木本植物以蔷薇科和杨柳科的植物数量最多(表2-1-13)。
含草本植物种数超过50种的大科主要有菊科(175种)、禾本科(98种)、莎草科(84种)、毛茛科(80种)、百合科(67种),其中,菊科、禾本科、莎草科、百合科等多种均为草本植物。除藜科类全部为一年生植物外,其余均以多年生植物为主。地质公园草本植物比木本植物稍占优势,蔷薇科、杨柳科、忍冬科、杜鹃花科、虎耳草科、桦木科、槭树科为主要木本植物大科,菊科、禾本科、莎草科、毛茛科、百合科为主要草本植物大科,体现了长白山区域森林植被的主要特点。
(三)区系地理成分多样性
长白山是东亚大陆在我国境内唯一有高山苔原的高山。在植物区系上属东亚植物区,中国—日本森林植物亚区的东北地区。从植物区系的组成上看,与相毗邻的前苏联远东之额穆尔河沿海地区及朝鲜半岛北部,属于同一植物区系——长白植物区系。本区气候温和、湿润,降水丰富。由于这些优越的、得天独厚的自然条件,使该区植被类型复杂多样,植物种类十分丰富。除上述自然条件优越造成植物种类丰富的因素之外,水平地带性因素中地质历史的演变亦是重要原因。从长白山植物种类成分上级可以看到古老的第三纪孑遗植物种,又可以找到原属欧洲和西伯利亚的植物种、朝鲜和日本的植物种以及我国华北区系、亚热带植物种类成分。这些复杂的区系成分在此交汇生存,形成了长白山植被。
长白山在第三纪末和第四纪初深受欧亚大陆冰川的影响,使某些欧洲的植物种由西向东伴随着西伯利亚寒地植物再由北向南终止于本区;在间冰期,温度开始回升,又受海洋季风气候的影响,使某些亚热带华北植物区系的种类由南向北侵入本区。因此,组成了具有长白山特殊类型的植被综合体。
除了受水平地带性因素影响外,非地带性的地形因素也是影响现存植被的一个非常重要的因素。随着长白山海拔高度的变化,以及受到土壤和气候因子的影响、植被类型和植物区系也随之变化,呈现出明显的垂直分布,代表了从温带到极地几千千米的植被类型:
海拔1100m以下为长白植物区系,代表植被是以红松为主的针阔叶混交林。
海拔1100~1800m,南鄂霍茨克植物区系成分增多,代表植被为云杉、冷杉为主的针叶林。
海拔1800~2100m,以南鄂霍茨克和极地植物区系成分为主,代表植被为亚高山岳桦林与亚高山草甸。
海拔2100m以上为极地植物区系为主,代表植被是以高山矮小灌木为主导的高山苔原。
分布在高山苔原带的极地植物区系与现代的冰川移动有很大关系,由于冰川的移动,极地植物随之向南侵移,冰川退却后,这些植物成分保存在长白山高山苔原上,因为这里的生态条件与极地相似。但是,在这特定生态条件长期影响下,其中一些种发生了一些变异,形成了一些长白山地区特有种,如长白柳等。
古老的第三纪孑遗植物种有:红松、水曲柳、黄檗、核桃楸,藤本的山葡萄Vitis amurensis、五味子Schisandra chinensis及典型草本植物人参等,等,充分说明该区植物区系的古老性。
1.科的分布区类型分析
地质公园共有种子植物102科,根据世界种子植物科的分布区类型系统,分析长白山地质公园种子植物区系地理成分的组成和性质(表2-1-14)。
Ⅰ.世界广布共有47科,占全部科的47.96%,全部为被子植物。双子叶植物分别为金鱼藻科、马齿苋科、苋科、藜科、石竹科、蓼科、毛茛科、堇菜科、榆科、桑科、瑞香科、杜鹃花科、报春花科、景天科、虎耳草科、小二仙草科、蔷薇科、柳叶菜科、千屈菜科、酢浆草科、远志科、鼠李科、伞形科、败酱科、桔梗科、睡菜科、菊科、木犀科、龙胆科、茜草科、茄科、旋花科、紫草科、玄参科、狸藻科、车前科、唇形科、水马齿科。单子叶植物分别为泽泻科、眼子菜科、水麦冬科、茨藻科、浮萍科、兰科、莎草科、禾本科和香蒲科。
Ⅱ.泛热带分布及变型共20科,占全部科的19.80%。双子叶植物分别为金粟兰科、马兜铃科、防己科、葫芦科、锦葵科、荨麻科、大戟科、芸香科、凤仙花科、豆科、卫矛科、葡萄科、萝摩科等,单子叶植物分别为天南星科、薯蓣科、雨久花科和鸭拓草科。各变型分布中,鸢尾科和椴树科属热带亚洲—热带非洲—热带美洲(南美洲)分布;桑寄生科属以南半球为主的泛热带。其中,鸢尾科为单子叶植物。
Ⅲ.东亚(热带、亚热带)及热带南美间断分布仅1科,本类型为双子叶植物五加科。
Ⅳ.旧世界热带分布1科,为双子叶植物八角枫科。
Ⅴ.热带亚洲至热带大洋洲分布1科,为双子叶植物蓼科。
Ⅵ.北温带分布共26科,含裸子植物松科,双子叶植物芍药科、金丝桃科、五福花科、忍冬科,单子叶植物百合科。变型分布中,环极(环北极,环两极)分布双子叶植物岩高兰科;东亚及北美间断分布的类型分别为裸子植物柏科和红豆杉科,双子叶植物分别为罂粟科、壳斗科、桦木科、胡桃科、杨柳科、鹿蹄草科、茅膏菜科、槭树科、牻牛儿苗科、山茱萸科、花荵科,单子叶植物分布为大叶藻科、灯心草科和黑三棱科。欧亚和南美洲温带间断分布为双子叶植物小檗科。
Ⅶ.东亚及北美间断分布2科,分别双子叶植物五味子科和透骨草科。
Ⅷ.旧世界温带分布1科,为双子叶植物菱科。欧亚和南非(有时也在澳大利亚)分布双子叶植物川续断科。
Ⅸ.东亚分布双子叶植物猕猴桃科。中国—喜马拉雅分布十字花科。
2.植物区系垂直分布格局的特殊性
(1)区系性质科、属、种3个分类水平上的分析均显示,长白山植物区系的构成存在一个明显的垂直结构,不同性质的区系成分表现出不同的垂直格局。热带成分一般随海拔上升而减少,向上可达针叶林带;温带成分随海拔上升而逐渐减少,所占比重由阔叶红松林带的80.3%降至高山苔原带的56.9%,寒带性质成分的比例则随海拔增高逐渐增大,所占比重由阔叶红松林带中的13.6%增至高山苔原带的43.1%。随着海拔升高,分布有较多的欧亚北美大陆成分以及北极成分,并且至高山苔原,联系于北极的成分明显增多。较为清楚地揭示了长白山植物具有明显的垂直分布格局,但长白山四个植被垂直带的性质仍都是温带性质的。
(2)特有现象地质公园内中国特有属有5属,仅占全国特有属总数的2.1%,但其中本地区的地区特有属有4个,分别是石杉属、石松属、槭叶草属和大叶子属。东北植物地区特有种有79种,占本地区总种数的5.97%,并且区内的“中国特有种”数也达52种之多,可以说本区系的特有现象是明显的。对于本区系的52种中国特有种,这些中国特有种主要分布在红松阔叶林带,占长白山特有种总数的80.8%,并且东北分布型所占的比例最大,达到20种,其次是东北—华北分布型有13种。针叶林带特有种的数量已经大大减少,岳桦林带和高山苔原带的中国特有种的数量与针叶林带相比没有明显变化(表2-1-15)。
(3)地理联系东北植物地区与世界大部分地区均有一定联系,但主要的是与北半球各地区之间特别是东亚之间的联系最多,而其中又与日本的联系关系最为密切,在各个植被带中所占比重较大,并显示出清晰的垂直分布格局。其次则是本区与欧亚北美大陆温带区系之间的联系,这些欧亚北美大陆的种类,可能与第三纪晚期至第四纪气候变冷有关,当时的北方温带植物的逐步南移与演变以及冰川多次进退使植物南北、东西移动有着密切的关系和渊源。再次是与北极的联系关系,含有北极成分物种的比例从阔叶红松林带的6.2%到高山苔原带的35.8%,由下而上逐渐增多。本区与热带区系性质相联系,但只影响到红松阔叶林带和针叶林带。与寒带区系性质相联系的区系成分由下而上逐渐增多,各植被垂直带与温带性质相联系的比例逐渐减少,与热带相联系的植被带分布上限为针叶林带。
3.长白山植物区系的起源与演化
由于长白山植物区系是东北植物区系的一部分也是其中最具代表性的部分,因而它的起源自然是和东北植物区系相一致的。据化石资料,整个东北植物区在第三纪至中生代时生长着许多暖温带、亚热带植物,除去现已灭绝的以外,原本在此区域生长的许多现代祼子植物、被子植物种属,如油杉属、杉木属、水杉属、金钱松属、水松属、樟属、粟属、臭椿属、朴属、榉属、马甲子属、榕属、榧属、金缕梅属、山胡椒属等40余属现今皆已退却至本地区以南的暖温带、亚热带甚至热带地区。而至今这里仍存有不少引人注意的第三纪孑遗成分,如红松,8种槭、2种椴、核桃楸、黄檗、山槐、北五味子、暖木条荚蒾、狗枣猕猴桃等种类,这些种类不仅是现今东北植物区与长白山的常见植物,而且基本上是这里地带性植被针阔混交林群落中的优势成分和建群成分。因此可以说,本地地带性植被针阔混交林以及以它为代表的本地植物区系,其起源的时间不晚于第三纪或更早一些。另一方面,本区现有约四分之一种数的北温带地区欧亚北美大陆成分以及近十分之一的北极成分,它们主要是在第三纪末至第四纪气候变冷以来伴随着多次冰期的过程中逐渐进入于东北植物区以至本区的,并且它们多分布在海拔较高的植被之中,据查,在本区较高海拔的针叶林带之内,群落优势种与常见种的多数是属于这一类成分。高山苔原之上,还可见有仅生于高寒山地的东北植物区的特有种二十余种,而其中的多数是长白山的特有种,这就清楚表明,以东亚地区温带成分为主的长白山种子植物区系,除包含有一些表明区系起源的第三纪孑遗成分(包括热带性质成分),少量西部干旱区系成分和第三纪末至第四纪进入于本区系的前述北温带—北极成分之外,也还有这种第四纪以来适应冰缘气候高寒山地而新生成的特有植物种类。以上这些种类的组成的情况和特点,较为清楚地显示出了本区种子植物区系形成发展的历史过程,实际上这是长白山种子植物区系起源发展演变的基本情况和梗概。
(四)国家重点保护植物
本区分布有国家级重点保护野生植物共计24科60种(含兰科植物27种),国家级重点保护植物以国务院1998年8月4日公布的《国家重点保护野生植物名录(第一批)》和中国植物主题数据库的《国家重点保护野生植物名录(第一批)和(第二批)》为准,在24科60种野生植物中,第一批列入国家重点保护野生植物的有11种,第二批列入国家重点保护野生植物的有49种。其中,蕨类植物2科2种,裸子植物3科4种,被子植物19科54种。国家Ⅰ级保护植物有4科7种,分别是第一批名录中红豆杉科东北红豆杉、松科长白松和第二批名录中五加科人参、兰科的大花杓兰、东北杓兰、杓兰、紫点杓兰。国家Ⅱ级重点保护植物有20科53种,其中,兰科23种,数量最多,其次是猕猴桃科3种,而后是景天科2种、蔷薇科2种、豆科2种、五加科2种、杜鹃花科2种、百合科2种,其余科各1种。对于各级重点保护野生维管束植物生活型统计表明,木本植物20种,落叶种类占优势,并以乔木为主达9种(常绿4种),木质藤本5种,灌木6种(常绿1种)。草本植物40种,兰科23种为地生或腐生小草本外,其余的17种国家Ⅱ级重点保护的草本植物中,1种一年生陆生草本,1种一年生寄生草本,1种一年生水生草本,其余14种均为陆生多年生草本。兰科23种也应归为此类型(表2-1-16)。
(五)价值多样性
根据植物用途,将资源植物划为5个大类,在各个大类下依据自身性质和特征拟定小类,按用途,地质公园内资源植物大致可以分为原料性资源植物和非原料性资源植物。根据植物资源调查,划分为药用植物资源、观赏植物资源、材用植物资源、食用植物资源、工业用植物资源五大类别,具体分为中草药、农药、观赏植物、材用植物、淀粉植物、食用植物、饲用植物、纤维植物、鞣料植物、香料植物、油脂植物、色素植物、蜜粉源植物、树脂和树胶植物等14个资源类型(表2-1-17)。由于野生资源植物具有多种用途,往往一种植物可以归并到不同的资源植物类别,如紫椴,即是优质的材用植物,又是优良的、特产的蜜源植物,还是较好的纤维植物。因此,某种资源植物在用途分类系统当中不是固定不变的,而是以某一时期对人类作用较大的一个方面而决定其归属。
结合《中国药用植物名录》,据初步调查,筛选并统计出长白山地质公园共有资源植物约1244种。各类资源植物中,药用植物资源居首,共有1083种,所占比例为87.06%。
1.药用植物资源
中国植物入药治疗历史悠久,自有文字记载以来就有关于药用植物的记载,明朝李时珍所著《本草纲目》是我国16世纪以前利用药用植物的重要著作。药用植物是天然医药的重要组成部分,它又是多种化学药品的主要原料。当今,天然药物是世界药物的发展趋势。研发天然药物植物资源,存在着巨大的潜在经济效益。长白山地质公园蕴藏着极为丰富的药用植物资源。经统计,区内共有药用维管束植物1083种。其中,中草药植物1063种(蕨类植物56种,裸子植物11种,双子叶植物820种,单子叶植物176种),共占长白山资源植物的85.45%;用于农药的植物资源20种,全部为双子叶植物。我国传统中草药60%的品种在区内均有分布,如:代表性药用植物有人参、天麻、平贝母Fritillaria ussuriensis、党参Codonopsis pilosula以及近年新发现的抗癌药物东北红豆杉等名贵中药材。银线草Chloranthus japonicus、核桃楸、马齿苋Portulaca oleracea、白头翁Pulsatilla chinensis、驴蹄草Caltha palustris等植物的部分提取物常作为重要的成分应用于农药中。
2.观赏植物资源
具有观赏价值的植物都可称为观赏植物。它是大自然的一个缩影,它不仅能够令人赏心悦目,起到观赏、装饰的作用。同时,还可吸收有害气体、净化环境、美化生活。因此,对野生观赏植物进行引种、驯化及栽培是极有意义的,也是发展经济的重要途径之一。
根据调查、整理,区内的观赏植物共有744种,其中蕨类9种、裸子植物11种、双子叶植物598种,单子叶植物124种。总量占区内资源植物的59.81%。野生观赏植物因受海拔、气候、土壤等综合因素的影响,从低海拔的山下到高海拔的山顶也呈现出明显的、有规律的垂直分布特征。高山苔原带素有“高山花园”的美誉,常见观赏类植物有牛皮杜鹃、毛毡杜鹃、苞叶杜鹃、宽叶仙女木、松毛翠等;草本种类有高山龙胆、白山龙胆、白山罂粟、长白棘豆、长白岩菖蒲、轮叶马先蒿等;岳桦林带主要观赏植物有岳桦、东北桤木、高山桧、长白耧斗菜、轮叶马先蒿、单花橐吾、聚花风铃草等。针叶林带主要观赏类植物有辽东丁香、金露梅Potentillafruticosa、长白金莲花、勿忘草Myosotis alpestris、山鸢尾Iris setosa等。针阔混交林带常见观赏类植物有东北山梅花、黄花忍冬Lonicera chrysantha、绣线菊Spiraea salicifolia、东北溲疏、柳兰Chamerion angustifolium、大花臭草Melica grandiflora、尖萼耧斗菜Aquilegia oxysepala等。阔叶林带主要观赏植物有槭树类、玉蝉花Iris ensata、百合类、长瓣金莲花Trollius macropetalus等。
3.材用植物资源
吉林省是我国重要林区之一,森林蓄积量占全国第四位,木材产量占全国第二位。吉林省的木材蓄存均在长白山地区,地质公园是长白山地区核心区域,内有白河、松江河、露水河、泉阳等森林集团。材用树种丰富,现有材用植物63种。其中,双子叶植物52种,单子叶植物11种。材用植物占长白山区资源植物的5.06%。代表性的材用植物资源有杉松、臭冷杉、黄花落叶松、长白鱼鳞云杉、红皮云杉、红松等针叶树种;山杨、大青杨、核桃楸、水曲柳、黄檗、硕桦、紫椴、糠椴、各种槭树、榆树等阔叶树种,尤其是核桃楸、水曲柳、黄檗为东北典型三大阔叶树种。
4.食用植物资源
食用植物资源指直接或间接为人类食用的植物资源。食用植物资源通常分为淀粉植物、食用植物(含野菜植物和野果植物)和饲用植物三类。其中,淀粉植物20种,占区内资源植物1.61%,地质公园内有格菱、花木蓝Indigofera kirilowii、翻白草Potentilla discolor、水芋Callapalustris、荻Miscanthus sacchariflorus、水田稗Echinochloa oryzoides、老鸦瓣Amana edulis、北重楼Paris verticillata、猪牙花Erythroniumjaponicum、百合类植物等。食用植物234种,占区内资源植物18.81%,其中,包括蕨类植物5种,裸子植物4种,双子叶植物202种,单子叶植物23种,代表性野菜类植物分株紫萁Osmundastrum cinnamomeum、荚果蕨Matteuccia struthiopteris、东北蹄盖蕨Athyrium brevifrons、辽东楤木Aralia elata var. glabrescens、刺五加、东风菜Aster scabra、牛尾菜Smilax riparia等。代表性野果类植物有蓝靛果、刺参、刺五加、长白瑞香、秋子梨、山刺玫、东方草莓、毛山楂Crataegus maximowiczii、软枣猕猴桃Actinidia arguta等。野果类植物中含有大量糖分、有机酸、脂肪、蛋白质、果胶及多种矿物质,营养丰富。野生浆果类可以加工成水果罐头、果酱、果茶、果脯、蜜饯、果酒、果汁饮料,同时这些野果中含有各种酶类如SOD超氧化物歧化酶、果胶酶等,对防病、美容等都有很好功效。野生干果类含有不饱和脂肪酸,对防止心脑血管疾病、健脑益智保健方面都有独特生理活性作用,可做成乳类、露类等产品。
此外,区内含有饲用植物资源236种,包括蕨类植物8种,双子叶植物121种,单子叶植物107种。此类植物占区内资源植物比例18.97%。如草茨藻Najas graminea、针灯心草Juncus wallichianus、小灯心草Juncus bufonius、浮萍Lemna minor、紫萍Spirodela polyrhiza、大油芒Spodiopogon sibiricus、拂子茅Calamagrostis epigeios、菵草Beckmannia syzigachne等均为较好的饲用植物资源。
5.工业用植物资源
工业用植物资源是指作为工业原料应用的植物资源。它是现代工业赖以生存的最基本条件。主要包括纤维植物类、鞣质植物类、香料植物类、油脂植物类、工业性植物染料类、能源植物类、经济昆虫寄生植物类等。根据植物资源的用途,将长白山工业植物资源分为纤维植物、鞣料植物、香料植物、油脂植物、色素植物、蜜粉源植物、树脂和树胶植物。
纤维植物的应用范围很广,除日常生活所必需的纺织需要纤维以外,绳索、包装填充用品、编织用品、纸张等都需纤维做原料。经统计,区内共有纤维植物83种,占资源植物的6.67%,代表植物有菖蒲、野鸢尾、玉蝉花、马蔺Iris lactea、荻、野青茅Deyeuxiapyramidalis、拂子茅、宽叶香蒲Typha latifolia、紫椴、胡枝子、宽叶荨麻Urtica laetevirens、苦参Sophoraflavescens等。
区内鞣料植物比较丰富,主要鞣料植物139种(蕨类植物2种,裸子植物9种,双子叶植第一章生物多样性73物125种,单子叶植物3种),主要有粗茎鳞毛蕨Dryopteris crassirhizoma、臭冷杉、黄花落叶松、长白鱼鳞云杉、红皮云杉、红松、酸模Rumex acetosa、蒙古栎、黄榆、金露梅等。
香料植物是指能够提取香精、香料的原料性植物。区内主要的香料植物有128种(裸子植物9种,双子叶植物102种,单子叶植物17种),如杜香Ledumpalustre、花楸、草木犀Melilotus officinalis、金露梅、瞿麦Dianthus superbus、杉松、朝鲜崖柏、东北牛防风、藿香、香薷、金银忍冬、暴马丁香等。
油脂植物是人类生活中不可缺少的重要物质,在食品、医药、化妆、纺织、国防等行业中占有重要地位。区内共有油脂植物148种(裸子植物8种,双子叶植物137种,单子叶植物3种),占区内资源植物的11.90%,主要代表植物有毛榛、榛、大果榆、春榆、唐松草、尖萼耧斗菜、北乌头、龙芽草、山荆子Malus baccata、东北扁核木Prinsepia sinensis、紫椴、鼬瓣花Galeopsis bifida等。
色素植物是含有着色剂的植物,以天然植物性色素取代化学合成色素是现代食品、化妆品及药品工业的必然趋势。区内天然植物色素资源极为丰富,有83种(蕨类植物4种,裸子植物1种,双子叶植物68种,单子叶植物10种),如越橘、挂金灯、阴行草、苍耳、山葡萄、紫草、蓝靛果等为优质色素植物,它们为我国食品工业的发展起到重要作用。
长白山地质公园蜜粉源植物种类繁多,资源比较集中,是吉林省养蜂业的主要地区。区内共有蜜粉源植物273种,占全区资源植物的21.95%,按流蜜的时间顺序,可分为春季蜜源植物、夏季蜜源植物和秋季蜜源植物。春季蜜源植物主要有早春植物,如杨柳科、槭树科等,它是形成长白山杂花蜜的重要花源;夏季蜜源植物主要是椴树科物种,是区内主要蜜源植物。秋季蜜源植物主要为胡枝子属的5种灌木蜜源植物。此外,还有许多种类,如蔷薇科、毛茛科、豆科等,它们花期交错,对维持蜂群生活起到了辅助作用。
树脂和树胶作为植物组织的代谢产物或分泌物,工业用途极为广泛。地质公园分布树脂树胶类植物28种,其中,裸子植物7种,双子叶植物21种。主要有猕猴桃属植物、鼠李、杉松、黄花落叶松、红松、长白松、鱼鳞云杉、红皮云杉等。
(六)植物资源利用潜力评价
1.评价方法
植物资源评价是通过大量、全面的资源的调查后,对每个物种自身的性质和特点加以强化了解,判断其是否具有经济价值和开发前景,具备的功能是否能为社会带来用途和收益,是一项综合性的评价。同时,是对当地区域植物资源较为客观的一种定量评价,而不仅仅是对植物特点的一般论述,更注重植物的潜在价值和应用趋势通过物种的特性差异,对资源植物进行合理的定量评价,使实际经营活动有科学的原则、道理可循。故而选取正确的评价方法是重中之重。
“指数合法”是一种植物资源多样性定量评价方法,即依据评价目的,选取相关评价指标,结合每种植物的自身实际情况及相关价值进行分值评估,最后求和各个指标的总分,得到可利用估量值,从而确定各种植物的利用潜力评价等级。依据调查范围内的实际情况以及所总结的内容数据,结合大量文献资料及实际调查数据,确定价值大小、价值广度、多度、频度、体量、适应性、利用程度6项作为评价指标,(其中价值大小指根据植物的市场价值确定,市场价值越高则分数越高,极小、较小、中等、较大、重大价值取分一次为1、2、3、4、5分;价值广度是指植物作为资源的用途多少而定,如某物种既是药用植物资源,又是观赏植物资源,同时还为用材植物,说明银杏价值广度较大,评分较高,依据价值广度多少合理赋分1、2、3、4、5分;频度是根据该植物在调查区范围的出现频率而定,出现频率依据原始记录数据及现场照片确定;体量是指植物地上部分的生物量给定,即根据植物的生活型为乔木、灌木、藤本、草本而定;适应性是根据植物对生境要求和调查范围的生态环境确定;利用程度指植物已被利用现状确定)。每项指标划分5级,分别对应1~5分(表2-1-18)。
2.评价结果
首先,从资源市场价值大小角度按照上表指标标准对地质公园1244种野生维管束植物进行评分,从中筛选出得分为4分和5分的价值较大和重大的资源植物共计276种。对筛选的这些具有重要价值的野生资源植物按照资源利用潜力评价等级标准中的7个评价指标进行评分,每种计算7项得分之和,再根据评分结果将其划分为5级(表2-1-19)。
(1)Ⅰ级野生资源植物48种。这类野生资源植物在调查区内很少见,含众多珍稀保护植物,应加强严格保护。这些资源植物主要有东北扁核木、草木犀、香薷、大山黧豆Lathyrus davidii、桔梗Platycodon grandiflorus、兴安升麻Cimicifuga dahurica、湿生鼠麴草Gnaphalium uliginosum、北柴胡Bupleurum chinense、朝鲜当归Angelica gigas、前胡Peucedanum praeruptorum等。
(2)Ⅱ级野生资源植物87种。这类野生资源植物或已被充分利用,或在调查区内较少见,且有不少珍稀保护物种,应以资源保护为主。这些资源植物主要有石竹Dianthus chinensis、并头黄芩Scutellaria scordifolia、落新妇Astilbe chinensis、花木蓝、小黄花菜Hemerocallis minor、山野豌豆Vicia amoena、轮叶沙参Adenophora tetraphylla、大花杓兰Cypripedium macranthos、长白山罂粟、葎草Humulus scandens、中国茜草Rubia chinensis、黄花蒿Artemisia annua、黑水缬草Valeriana amurensis、辽藁本Ligusticumjeholense、聚花风铃草Campanula glomerata subsp. speciosa等。
(3)Ⅲ级野生资源植物103种。这类野生资源植物在调查区内常见,故有一定的开发潜力,要注意对其进行保护与管理。这些资源植物有狗枣猕猴桃、山荆子、北乌头、长白松、牛皮杜鹃、宽叶杜香、长白金莲花、春榆、龙芽草、刺楸Kalopanax septemlobus、毛百合Lilium dauricum、蓝靛果、酸模、珍珠梅、黄连花、地榆、葛枣猕猴桃Actinidiapolygama、月见草、黄檗、东北百合Lilium distichum、高山笃斯越橘、糠椴、绣线菊、东北茶藨子、马齿苋、山芍药等。
(4)Ⅳ级野生资源植物32种。这类野生资源植物在调查区内较常见,主要有白桦、花楷槭、胡枝子、金露梅、软枣猕猴桃、紫椴、水曲柳、暴马丁香、紫花槭、山杨、红皮云杉、鱼鳞云杉、钻天柳、山刺玫、稠李、茶条槭、朝鲜槐、青楷槭、刺五加、蒙古栎、五味子、杉松、越橘、黑樱桃Cerasus maximowiczii、毛榛、髭脉槭、大青杨、柳兰、裂叶榆、辽东桤木、小楷槭、接骨木等。
(5)Ⅴ级野生资源植物6种。这种野生资源植物具有极大的经济价值和利用广度,且在调查区内极常见,包括色木槭、核桃楸、花楸、红松、臭冷杉、黄花落叶松等。
在276种主要维管束资源植物中,开发潜力为极大、较大、适中的资源植物所占比例分别是2.17%、11.59%和37.32%,共计51.08%。