張亞榮，張蕓香，郭晉平，

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院，山西太谷030801；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，山西太谷030801）

太原市城市濕地維管束植物類型與結(jié)構(gòu)分析

張亞榮1，張蕓香2，郭晉平1，2

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院，山西太谷030801；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，山西太谷030801）

利用野外踏查結(jié)合查閱文獻(xiàn)資料的方法，對太原市規(guī)劃區(qū)內(nèi)的濕地植物進(jìn)行了調(diào)查研究。結(jié)果表明，濕地維管束植物共147種，隸屬53科104屬，包括蕨類植物6科6屬7種，裸子植物2科2屬4種，被子植物45科96屬136種；對于濕地植物的區(qū)系分布而言，在科和屬的水平上，世界分布和溫帶分布區(qū)都占有很大比例，反映出太原市城市濕地植物的普遍性以及典型溫帶性質(zhì)；濕地植物劃分為6個生活型、3個生態(tài)型；濕地植物來源以本地種居多；外來入侵植物共12種，隸屬7科9屬，以菊科最多；保護(hù)物種有2種；濕地植被可劃分為4個植被型組、9個植被型、31個群系。

城市濕地；維管束植物；太原市

城市濕地是城市區(qū)域之內(nèi)的一種介于水、陸過渡地帶的生態(tài)系統(tǒng)[1-3]，同時也是城市中具備生態(tài)環(huán)境和社會服務(wù)等多方面功能的特殊生態(tài)系統(tǒng)[4-5]，具有不可替代性。廣義上，凡是能夠在濕地環(huán)境中生長并生存的植物統(tǒng)稱為濕地植物[6]，這些植物常年生長在湖泊、河流、池塘或海邊等水域及水域附近的潮濕的土地上。濕地植物是濕地生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的初級生產(chǎn)者[6-8]，對水體具有良好的凈化效果，可以改善城市濕地的水質(zhì)[9]，是衡量城市濕地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，對于維持濕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定具有決定性的作用[10]。

太原市屬于內(nèi)陸城市，濕地資源較為匱乏，且隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市濕地生態(tài)環(huán)境破壞較為嚴(yán)重，濕地植物物種多樣性日趨減少，進(jìn)而導(dǎo)致城市濕地生態(tài)功能減弱，生態(tài)系統(tǒng)退化。因此，城市濕地資源保護(hù)迫在眉睫。目前，針對太原市城市濕地植物的研究主要集中在汾河[11-14]和晉陽湖[15-16]等濕地，而對規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)濕地植物全面、系統(tǒng)的調(diào)查研究尚屬空白。

本研究依據(jù)太原市城市濕地維管束植物調(diào)查研究的部分成果，以了解濕地維管束植物分類、區(qū)系、結(jié)構(gòu)和植被類型等現(xiàn)狀，彌補現(xiàn)有文獻(xiàn)資料的不足，旨在為太原市規(guī)劃區(qū)現(xiàn)有濕地資源的保護(hù)和恢復(fù)提供必要的基礎(chǔ)資料，并從保護(hù)角度提出相關(guān)措施，提高濕地植物物種多樣性，為城市濕地保護(hù)規(guī)劃提供重要依據(jù)。

1 太原市自然地理條件

太原市是山西省的省會城市，地處山西中部，太原盆地北端，地理坐標(biāo)為東經(jīng)111°30′～113°09′，北緯32°27′～38°27′。市區(qū)總面積1 460 km2，規(guī)劃城市建設(shè)用地438 km2（2012年）。在全國氣候區(qū)劃中，該市屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候類型，四季分明，夏秋降水較多，冬春干旱且多風(fēng)，全年平均氣溫在9～10℃，全年平均降水量為442 mm。

2 研究方法

2.1 濕地植物種類與群落調(diào)查

采用野外踏查結(jié)合樣方調(diào)查的方法，于2015年8月至2016年9月，對太原市規(guī)劃區(qū)內(nèi)的濕地植物進(jìn)行調(diào)查并統(tǒng)計。調(diào)查樣方分喬木層、灌木層和草本層，樣方面積分別為10 m×10 m，5 m×5 m和1 m× 1 m。調(diào)查時現(xiàn)場鑒別出的植物種類，直接記錄下物種名稱、生長情況、平均高度、蓋度、頻度和密度等，對難以確認(rèn)的植物種類拍照、采集標(biāo)本并標(biāo)記，通過查閱《中國濕地植物圖鑒》、《中國植物志》和《太原植物志》等工具書最終確定其種類名稱。

2.2 濕地植物分類

整理出濕地植物科、屬、種，并按照恩格勒分類系統(tǒng)進(jìn)行類群分類。此次調(diào)查研究只記錄維管束植物中的種子植物和蕨類植物，其中，種子植物包括裸子植物和被子植物2類，被子植物又分為雙子葉植物和單子葉植物。

2.3 濕地植物區(qū)系分析

2.3.1 科的區(qū)系成分分析種子植物參照李錫文的《中國種子植物區(qū)系統(tǒng)計分析》[17]，蕨類植物參照陸樹剛[18]的中國蕨類植物區(qū)系的研究方法。

2.3.2 屬的區(qū)系成分分析種子植物以吳征鎰的《中國種子植物屬的分布區(qū)類型》[19]為依據(jù)，蕨類植物參照《中國植物志》（第一卷）第2章中的中國蕨類植物屬的區(qū)系類型來劃分。

2.4 生活型和生態(tài)型分析

2.4.1 生活型分類依據(jù)《中國植被》（1980）的分類系統(tǒng)，將濕地植物劃分為一年生草本、多年生草本、草質(zhì)藤本、木質(zhì)藤本、灌木和喬木6種生活型。

2.4.2 生態(tài)型劃分參考《中國濕地研究》中對植物水分生態(tài)型的劃分依據(jù)，劃分為水生植物、沼生植物和濕生植物。

2.5 濕地植物來源結(jié)構(gòu)確定

2.5.1 物種來源分類其主要包括本地種、歸化種、馴化種3種類型。其中，本地種指在本地有自然生長和分布的植物及其衍生品種；歸化種指非本地種，但已逸生的植物及其衍生品種；馴化種指非本地種，但能在本地正常生長，并且完成其生活史的植物及其衍生品種。

2.5.2 外來入侵植物界定其主要依據(jù)《中國外來入侵物種編目》和《太原植物志》進(jìn)行界定。

2.5.3 重點保護(hù)物種確定根據(jù)《國家重點保護(hù)野生植物名錄（第一批）》和山西省《重點保護(hù)野生動物名錄（第一批）》進(jìn)行確定。

2.6 濕地植被分類

植被分類主要采用《全國濕地資源調(diào)查技術(shù)規(guī)程（試行）》中植被型組—植被型—群系的分類系統(tǒng)和方法。植被型組是濕地植被分類系統(tǒng)中的最高級單位，植被型是濕地植被分類系統(tǒng)中最重要的高級單位，群系是植被分類中最重要的中級單位，本研究劃分到群系為止[20-21]。

3 結(jié)果與分析

3.1 濕地植物種類組成

3.1.1 種類分析在共53科104屬147種濕地維管束植物中，蕨類植物與裸子植物處于相對劣勢，被子植物居絕對優(yōu)勢地位，并且被子植物中的雙子葉植物明顯多于單子葉植物（表1）。

3.1.2 科屬種分析

3.1.2.1 科內(nèi)屬分析表1所列53科中，含10屬以上的科有菊科（13屬）和禾本科（11屬）2科，共24屬，占總科數(shù)的3.77%，占總屬數(shù)的23.08%；6～9屬的科有藜科（6屬）和豆科（7屬）2科，共13屬，占總科數(shù)的3.77%，占總屬數(shù)的12.50%；2～5屬的科有13科，共31屬，占總科數(shù)的24.53%，占總屬數(shù)的29.81%；單屬科有36科，占總科數(shù)的67.92%，占總屬數(shù)的34.62%。

3.1.2.2 科內(nèi)種分析在所列53科中，含10種及以上的科有菊科（26種）、藜科（10種）和禾本科（14種）3科，僅占總科數(shù)的5.66%，但種數(shù)為50種，占總種數(shù)的34.01%，在濕地植物中起主導(dǎo)作用；5～9種的科有蓼科（7種）、旋花科（5種）、豆科（8種）和莎草科（6種）4科，共26種，占總科數(shù)的7.55%，占總種數(shù)的17.69%；含有2～4種的科有19科，共44種，占總科數(shù)的35.85%，占總種數(shù)的29.93%；單種科數(shù)量最多，共27科，占總科數(shù)50.94%，占總種數(shù)的18.37%。

表1 太原市城市濕地維管束植物種類組成統(tǒng)計

3.1.2.3屬內(nèi)種分析含5種以上的屬有2個，共14種，占總屬數(shù)1.92%，占總種數(shù)的9.52%，包括蒿屬（Artemisia）9種、蓼屬（Polygonum）5種；含有2～4種的屬有25個，共55種，占總屬數(shù)的24.04%，占總種數(shù)的37.41%，其中，鬼針草屬（Bidens）有4種，莎草屬（Cyperus）、藜屬（Chenopodium）和香蒲屬（Typha）有3種，其余屬都有2個種，包括拂子茅屬（Calamagrostis）、稗屬（Echinochloa）、菊屬（Dendranthema）等；單種屬占主導(dǎo)地位，共78屬，占總屬數(shù)的75.00%，占總種數(shù)的53.06%，表明太原市濕地維管束植物屬的分化較大，屬內(nèi)種種類不豐富。

3.2 濕地植物區(qū)系成分

3.2.1 科的分布區(qū)類型將53科濕地維管束植物劃入8個分布區(qū)類型及變型（表2），科的分布區(qū)類型以世界分布為主，有25科，占總科數(shù)的47.17%，包括豆科、莧科、菊科、藜科等；其次是北溫帶及其變型，有13科，占總科數(shù)的比例為24.52%，包括蓼科、十字花科、傘形科等；加上1科舊世界溫帶分布型，共有14科是具有典型溫帶性質(zhì)的濕地植物區(qū)系；熱帶分布科有14科，占總科數(shù)的26.41%，占有較大比例，表明本區(qū)系組成受泛熱帶分布區(qū)類型影響較大。

表2 太原市城市濕地維管束植物科、屬的分布區(qū)類型及變型

3.2.2 屬的分布區(qū)類型經(jīng)表2統(tǒng)計，104屬濕地維管束植物屬的區(qū)系成分被劃分為18個分布區(qū)類型及變型。可以看出，屬級分布區(qū)類型相比科級而言有明顯增加，它能直接反映植物的系統(tǒng)演化和地理特征[7]。

屬的分布區(qū)類型中，溫帶分布屬46個，世界分布屬34個和熱帶分布屬20個，占總屬數(shù)比例分別為42.23%，32.69%和19.23%；尚未發(fā)現(xiàn)中國特有屬。在整個區(qū)系中，溫帶分布屬具有顯著優(yōu)勢，充分體現(xiàn)了太原市城市濕地植物區(qū)系的典型溫帶性質(zhì)；世界分布屬次之，也占有較大比例，表明太原市城市濕地植物區(qū)系具有普遍性；沒有中國特有屬，表明太原市濕地植物區(qū)系特有性不明顯。

3.3 生活型和生態(tài)型結(jié)構(gòu)

3.3.1 生活型在147種濕地植物的生活型組成中，草本類植物優(yōu)勢明顯，共130種，占88.44%，并且多年生草本明顯多于一年生草本和草質(zhì)藤本，有73種，占49.66%；木本類植物則只有17種，僅占11.56%，其中喬木居多，有13種（表3）。

3.3.2 生態(tài)型在3種生態(tài)型中，濕生植物種類最多，占76.87%（表4）。由于濕生植物具有水陸兩棲性，所以，在一定程度上反映了太原市濕地環(huán)境豐水、枯水季節(jié)性差異明顯的特征，也與太原市“冬春季干旱，夏秋季降雨較多”的氣候特征相符。分析表明，與濕地植物的生活型相比，生態(tài)型可以更為明確地反映出城市濕地生境條件的特征[22]。

表3 太原市城市濕地植物生活型統(tǒng)計

表4 太原市城市濕地植物生態(tài)型統(tǒng)計

3.4 濕地植物來源結(jié)構(gòu)

3.4.1 物種來源分類在147種濕地維管束植物中，本地濕地植物119種，占80.95%；歸化種22種；占14.79%；馴化種6種，占4.08%（表5）。

表5 太原市城市濕地植物物種來源統(tǒng)計

由于濕地植物種野生種明顯多于栽培種，地方特色較為突出，因此，本地種指數(shù)很高。

3.4.2 外來入侵種經(jīng)統(tǒng)計，初步確定太原市城市濕地植物有12種外來入侵種，隸屬7科9屬（表6）。這些外來入侵植物在太原市城市各類濕地均有分布，以菊科種類植物居多。其中，牛筋草、小蓬草危害程度最為嚴(yán)重，其次是狼杷草、婆婆針、鬼針草等危害程度較重。此外，原產(chǎn)地為美洲地區(qū)的外來入侵植物占據(jù)明顯優(yōu)勢。

3.4.3 保護(hù)物種國家Ⅱ級保護(hù)植物有2種，即野大豆（Glycine soja）和蓮（Nelumbo nucifera）。其中，野大豆被定為山西?、窦壵湎l危保護(hù)植物，該種具抗鹽堿、抗寒、抗病的優(yōu)良性狀，被認(rèn)為與栽培大豆有近緣關(guān)系，可與大豆雜交，是重要的種質(zhì)資源，也是優(yōu)質(zhì)飼料植物。

表6 太原市城市濕地外來入侵植物名錄

3.5 濕地植被類型

依據(jù)此次植被分類系統(tǒng)并結(jié)合現(xiàn)狀，可將太原市城市濕地植被劃分為4個植被型組、9個植被型和31個群系（表7）。

表7 太原市城市濕地植被類型及群系

續(xù)表7

濕地植被以草本植物群系為主，典型群系包括蘆葦群系、賴草群系、澤瀉群系、紅蓼群系、香蒲群系、眼子菜群系和金魚藻群系等；木本植物群系較少，典型群系有垂柳群系、檉柳群系和紫穗槐群系。

4 討論與結(jié)論

太原市城市濕地由于受人類活動、污水排放等影響，生態(tài)環(huán)境日益惡化，生態(tài)功能變得脆弱，濕地植物的生存環(huán)境正面臨威脅。濕地植物是濕地生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者，因此，加強濕地植被資源的保護(hù)尤為重要。本研究首次對太原市城市濕地植物資源進(jìn)行調(diào)查分析，為太原市濕地資源保護(hù)規(guī)劃提供基礎(chǔ)資料。結(jié)果表明，濕地維管束植物共53科104屬147種，草本植物發(fā)達(dá)且單型、寡型科屬居多。香蒲、蘆葦、稗草等是典型優(yōu)勢物種；植物來源中本地種所占比例大，濕地植被以草本植物群系為主；外來入侵植物不容忽視，應(yīng)做好監(jiān)測、控制和治理工作[23]；生態(tài)型以濕生植物居多。濕地植物的區(qū)系無論在科和屬的水平上，世界分布和溫帶分布區(qū)都占有很大比例，反映出太原市城市濕地植物的普遍性以及典型溫帶性質(zhì)。未發(fā)現(xiàn)中國特有分布，主要是因為從地史的角度分析，山西位于我國中原，并未長久處于孤立時期，導(dǎo)致植物區(qū)系成分南北滲透的現(xiàn)象顯著，因而，特有植物十分匱乏[24]。生活型以草本類植物居多。這種情況主要從環(huán)境和人為因素2個方面分析。在環(huán)境方面，濕地周圍由于土壤水分較大，含氧量較少，使得大多木本類植物無法適應(yīng)，而草本類植物通氣組織發(fā)達(dá)，可很好地生存與繁殖；在人為方面，由于人類對濕地的破壞和開墾，造成濕地植物生境的破壞，再加上人類對木本植物采伐，使得木本植物生存環(huán)境岌岌可危，然而，草本類植物具有繁殖能力強、生命周期短的特點，因此，能夠迅速得到恢復(fù)。表明草本類和木本類濕地植物生活型比例懸殊的主要原因是濕地環(huán)境不利于木本植物生存，并且人為因素也加劇了這種差異。

此外，太原市濕地植物群落結(jié)構(gòu)較為簡單、保護(hù)力度稍顯不足，應(yīng)堅持科學(xué)生態(tài)、保護(hù)第一的原則，堅決杜絕一切具有破壞性質(zhì)的開發(fā)活動。加大監(jiān)管力度，在全面了解濕地植物資源現(xiàn)狀的前提下，完善城市濕地資源保護(hù)措施，增加濕地植物種類，解決群落結(jié)構(gòu)簡單等問題。雖然本研究是初步研究成果，但對后期濕地保護(hù)、增加物種多樣性、濕地資源保護(hù)規(guī)劃等方面具有重要意義。

［1］王建華，呂憲國.城市濕地概念和功能及中國城市濕地保護(hù)[J].生態(tài)學(xué)雜志，2007，26（4）：555-560.

［2］張慧，李智，劉光，等.中國城市濕地研究進(jìn)展[J].濕地科學(xué)，2016，14（1）：103-107.

［3］張穎，劉方.城市濕地在城市生態(tài)建設(shè)中的作用及其保護(hù)對策[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2009，34（1）：140-144.

［4］翟承江，韓久同.保護(hù)城市濕地的實踐與探討[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，34（11）：2501-2502.

［5］李春暉，鄭小康，牛少鳳，等.城市濕地保護(hù)與修復(fù)研究進(jìn)展[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2009，28（2）：271-279.

［6］袁信昌，張曉勉，陳斌，等.舟山群島濕地植物資源調(diào)查[J].浙江林業(yè)科學(xué)，2015，35（6）：63-67.

［7］李自珍，韓曉卓，李文龍，等.高寒濕地植物群落的物種多樣性保護(hù)及生態(tài)恢復(fù)對策[J].西北植物學(xué)報，2004，24（3）：363-369.

［8］王美芝.樅陽縣濕地植物資源現(xiàn)狀及其保護(hù)對策[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2013，19（12）：81-82.

［9］馮毅敏，何仲堅.廣州市野生濕地植物資源調(diào)查[J].林業(yè)與環(huán)境科學(xué)，2016，32（4）：73-79.

［10］梁士楚.廣西濕地植被分類系統(tǒng)[J].廣西植物，2011，31（1）：47-51．

［11］上官鐵梁，賈志力，張金屯，等.汾河太原段河漫灘草地植被的數(shù)量分類與排序[J].草業(yè)科學(xué)，2001，10（4）：31-39.

［12］上官鐵梁，賈志力，許念，等.汾河河漫灘草地植物群落的分類及其多樣性分析[J].中國草地，2000（4）：9-15.

［13］辛艷安，李素清.汾河水庫濕地植物區(qū)系組成及物種多樣性研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2012，26（12）:153-160.

［14］王宇琛，李松鳴，王霄，等.汾河流域2001—2013年植被覆蓋時空變化及其對氣候因子的響應(yīng)[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（5）：640-645.

［15］王君霞.太原晉陽湖濕地植被生態(tài)恢復(fù)研究[D].太原：山西大學(xué)，2010.

［16］王君霞，李素清，武冬梅.晉陽湖濕地植物群落的數(shù)量分類與排序研究[J].太原師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)學(xué)報），2010，9（1）：121-125.

［17］李錫文.中國種子植物區(qū)系統(tǒng)計分析[J].云南植物研究，1996，18（4）：363-384.

［18］陸樹剛.中國蕨類植物區(qū)系概論[M]//李承森.植物科學(xué)進(jìn)展（第六卷）.北京：高等教育出版社，2004.

［19］吳征鎰.中國種子植物屬的分布區(qū)類型[J].云南植物研究，1991（Z）：1-139.

［20］馬虎生，陳學(xué)林，陶冶，等.甘肅省濕地植被分類系統(tǒng)[J].濕地科學(xué)，2014，12（5）：574-579.

［21］劉坤，戴俊賢，唐成豐，等.安徽濕地維管植物多樣性及植被分類系統(tǒng)[J].生態(tài)學(xué)報，2014，34（19）：5434-5444.

［22］呼格吉勒圖，楊劼，張磊，等.毛烏素沙地低濕地維管植物區(qū)系特征[J].中國沙漠，2011，31（5）：1189-1194.

［23］金祖達(dá)，謝文遠(yuǎn)，方國景.杭州重點濕地入侵植物調(diào)查及其風(fēng)險管理對策[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，21（5）：51-60.

［24］謝淑蓮，凌元杰，李紹清.山西蕨類植物區(qū)系及分布特點的初步研究[J].植物研究，1993，13（1）：93-99.

Analysis on Type and Structure of Vascular Plants of Wetlands in Taiyuan City

ZHANGYarong1，ZHANGYunxiang2，GUOJinping1，2
（1.College ofUrban and Rural Construction，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China；2.College ofForestry，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

Based on the field investigation and literature reviewofwetland plants in the planning area ofTaiyuan,the result showed that wetland vascular plants belonged to 53 families,104 genera and 147 species,including 6 families,6 genera and 7 species in Pteridophyta,2 families,2 genera and 4 species in Gymnosperms,45 families,96 genera and 136 species in Angiosperm.About the flora distribution,no matter the level of families and genera,the world distribution and temperate zone had a large proportion.It reflected the universality and typical temperate nature of Taiyuan urban wetland plants.Wetland plants were divided into 6 life forms and 3 ecotypes. Wetland plants were mostly native species.There were 12 species of invasive plants belonging to 7 families and 9 genera and the Asteraceae familyplants had the largest proportion.There were 2 species ofprotected species.The wetland vegetation were divided into 4 vegetation type groups,9 vegetation types and 31 formations.

urban wetland;vascular plant;Taiyuan city

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.05.32

Q948

：A

：1002-2481（2017）05-0799-07

2017-02-14

張亞榮（1990-），女，山西臨汾人，在讀碩士，研究方向：城市濕地資源保護(hù)。郭晉平為通信作者。