＊ 萬家寨引黃工程北干線沿線種子植物區(qū)系分析

韓書權(quán)，劉瑩，張峰，＊，郭東龍

（1.山西萬家寨引黃工程管理局，山西 太原 030012；2.山西大學(xué) 黃土高原研究所，山西 太原 030006；3.山西大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，山西 太原 030006）

＊萬家寨引黃工程北干線沿線種子植物區(qū)系分析

韓書權(quán)1，劉瑩2，張峰2，3＊，郭東龍3

（1.山西萬家寨引黃工程管理局，山西 太原 030012；2.山西大學(xué) 黃土高原研究所，山西 太原 030006；3.山西大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，山西 太原 030006）

萬家寨引黃工程北干線沿線有種子植物612種，分別隸屬于283屬，66科，其中裸子植物2科4屬7種；被子植物有64科279屬605種（其中雙子葉植物55科224屬478種；單子葉植物9科55屬127種）.屬的區(qū)系成分中溫帶分布成分占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其中共183屬，占總屬數(shù)的79.22%，說明本區(qū)系具有明顯的溫帶性質(zhì).種的分布區(qū)類型中，中國(guó)特有分布最多，共有174種，占總種數(shù)的29.24%，其次是溫帶亞洲分布和東亞分布.

萬家寨引黃工程；北干線；種子植物；區(qū)系

萬家寨引黃工程總干線西起黃河萬家寨水利樞紐，沿偏關(guān)縣北部東行44.4 km至偏關(guān)縣下土寨村附近設(shè)分水閘，形成南干線［1－3］和北干線.萬家寨引黃工程北干線（以下簡(jiǎn)稱“引黃工程北干線”）由分水閘起向東，經(jīng)忻州市偏關(guān)、朔州市平魯、朔城、山陰、懷仁至大同市南郊?jí)虮に畮?kù)止，輸水線路全長(zhǎng)163.95 km.地理坐標(biāo)：39°13′－39°34′N，111°21′－112°0′E.引黃工程北干線建設(shè)工程于2009年2月開始實(shí)施，2011年9月竣工向大同市和朔州市提供生活和工業(yè)用水.本文是萬家寨引黃工程北干線對(duì)生態(tài)環(huán)境影響監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)工作的組成部分，通過種子植物區(qū)系的調(diào)查與分析，以期對(duì)引黃工程北干線工程沿線生態(tài)環(huán)境的保護(hù)工作提供理論基礎(chǔ).

1 自然地理?xiàng)l件

引黃工程北干線大梁水庫(kù)（毗鄰平魯城區(qū)以西）以西的黃河、海河分水嶺虎頭山，最高海拔1 819 m，大部分為厚層黃土覆蓋，植被覆蓋率較低，水土流失嚴(yán)重區(qū).區(qū)內(nèi)地形起伏，山谷切割深度大.大梁水庫(kù)－大同段可分為大梁水庫(kù)－七里河朔州段，為低山和黃土丘陵溝壑區(qū)，平均海拔1 200 m；七里河－墻框堡水庫(kù)段地處桑干河盆地邊緣洪濤山山前沖積洪積扇區(qū)，平均海拔1 000 m左右①山西大學(xué).萬家寨引黃工程北干線對(duì)動(dòng)植物生態(tài)的影響評(píng)價(jià)報(bào)告.2011（印刷稿）.

引黃工程北干線虎頭山以東河流屬海河水系，虎頭山以西屬黃河水系.河流主要有偏關(guān)河（黃河支流），七里河（桑干河支流）.

萬家寨引黃工程北干線沿線年平均氣溫5.5－7.5℃.≥10℃的年積溫2 811－3 290℃.年平均降雨量360－460 mm，其中6－9月降雨量約占全年降雨量的66%－77%.風(fēng)向多為西北風(fēng)，年平均風(fēng)速2.5 m／s.無霜期150－160 d①.

按照中國(guó)植物區(qū)系和華北植物區(qū)系分區(qū)的研究結(jié)果，引黃工程北干線所經(jīng)地區(qū)屬于：泛北極植物區(qū)，歐、亞草原植物亞區(qū)，蒙古草原地區(qū)，內(nèi)蒙古亞地區(qū)［4－6］.

本文所論述的區(qū)域是指引黃工程北干線兩側(cè)各500 m范圍內(nèi)的種子植物區(qū)系的組成和類型，亦即沿引黃工程北干線1 km×163.95 km樣帶內(nèi)種子植物區(qū)系的組成和類型.＊收稿日期：2012－02－11；修回日期：2012－08－15

2 種子植物植物區(qū)系的組成

據(jù)調(diào)查，引黃工程北干線沿線有種子植物612種，分別隸屬于283屬，66科，其中裸子植物2科4屬7種；被子植物有64科279屬605種（其中雙子葉植物55科224屬478種；單子葉植物9科55屬127種）.

2.1 科內(nèi)屬的組成

含10屬以上的科有5科，即菊科（Compositae）（47∶121，屬數(shù)：種數(shù)，下同）、禾本科（Gramineae）（35∶78）、豆科（Leguminosae）（17∶46）、十字花科（Cruciferae）（13∶21）和薔薇科（Rosaceae）（11∶31）.這5大科共含297種，占該地區(qū)種子植物總種數(shù)的48.53%，而科數(shù)僅占總科數(shù)的7.58%.此外，含6－10屬的科有8科，分別是藜科（Chenopodiaceae）（10∶22）、唇形科（Labiatae）（10∶16）、傘形科（Umbelliferae）（10∶12）、玄參科（Scrophulariaceae）（9∶12）、紫草科（Boraginaceae）（9∶13）、石竹科（Caryophyllaceae）（8∶16）、莎草科（Cyperaecae）（7∶21）和毛莨科（Ranunculaceae）（7∶14），含2－5屬的有23科，如松科（Pinaceae）（3∶4）和楊柳科（Salicaceae）（2∶9）等，含1屬的有30科，如樺木科（Betulaceae）（1∶1）和榆科（Ulmaceae）（1∶3）等（表1）.

表1 引黃工程北干線沿線野生種子植物科內(nèi)屬、種的組成Table 1 Compositions of genera，species within the families of wild seed plants alongside the North Branch of Wanjiazhai Yellow River Diversion Project（NBWYRDP），Shanxi

2.2 科內(nèi)種的組成

含100種以上的科只有1科，即菊科（121種）；含21－100種的有6科，即禾本科（78種）、豆科（46種）、薔薇科（31種）、藜科（22種）、十字花科（21種）、莎草科（21種）.這7個(gè)大科共含340種，占該地區(qū)種子植物總種數(shù)的55.56%，而科數(shù)僅占總科數(shù)的10.61%.其余的59科雖然占總科數(shù)的89.39%，但僅有272種，占種子植物總種數(shù)的44.44%.

3 屬的區(qū)系分析

3.1 屬內(nèi)種的組成

含10種以上的有2屬，即委陵菜屬（Potentilla）和蒿屬（Artemisia）；含6－10種的有16屬（如楊屬（Populus）和蓼屬（Polygonum）等屬，占總屬數(shù)的6.36%），共含163種，占總種數(shù)的26.63%.此外，含2－5種的有113屬，如毛茛屬（Ranunculus）和唐松草屬（Thalictrum）等屬，占總屬數(shù)的39.93%，共含297種，占總種數(shù)的48.53%.含1種的有152屬，如隱花草屬（Crypsis）和棒頭草屬（Polypogon）等屬，占總屬數(shù)的53.71%，共含152種，占總種數(shù)的24.84%（表2）.

表2 引黃工程北干線沿線野生種子植物屬內(nèi)種的組成Table 2 Compositions of species within the genera of wild seed plants alongside NBWYRDP，Shanxi

3.2 屬的區(qū)系分析

依據(jù)吳征鎰等關(guān)于中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類型及劃分原則［4－6］，將引黃工程北干線沿線種子植物屬劃可以分為15個(gè)分布區(qū)類型（表3）.

3.2.1 世界分布屬

本類型共有16屬，其中木本2屬，藤本1屬，草本13屬.木本只有鼠李（Rhamnus）、衛(wèi)矛（Euonymus）2屬.藤本植物只有鐵線蓮（Clematis）1屬.草本如鼠麴草（Gnaphalium）等屬.

表3 引黃工程北干線沿線種子植物屬種的分布區(qū)類型Table 3 Areal types of the genera and species of wild seed plants alongside NBWYRDP，Shanxi

3.2.2 熱帶分布

熱帶分布（2－7）共有34屬，占總屬數(shù)的14.72%.

熱帶分布中最豐富的一類是泛熱帶分布，共有26屬，木本3屬，其余均為草本.木本有木藍(lán)（Indigofera）和棗屬（Zizyphus）等屬；常見草本有蒺藜（Tribulus）、馬唐（Digitaria）和狼尾草（Pennisetum）等屬.

其余熱帶分布類型（類型3－7）共有8屬，在引黃工程北干線，常見的東亞（熱帶、亞熱帶）及熱帶南美間斷分布的僅有雀梅藤（Sageretia）1屬；舊世界熱帶分布的有槲寄生（Viscum）和桑寄生（Loranthus）等3屬；熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布的有大豆屬（Glycine）和通泉草屬（Mazus）2屬；熱帶亞洲至熱帶非洲分布及其變型的有杠柳（Periploca）1屬；熱帶亞洲分布的有小苦苣菜（Ixeridium）1屬，它們?cè)谝S工程北干線沿線植物區(qū)系組成中不具有重要意義.

3.2.3 溫帶分布

植物區(qū)系組成中以各種溫帶成分（8－11，14）占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，共183屬，占總屬數(shù)的79.22%.

北溫帶分布屬為溫帶成分中的最大一類，共有97屬，占總屬數(shù)的41.99%，其中木本有13屬，草本84屬.楊、柳（Salix）等屬是落葉闊葉林的建群成分，薔薇、繡線菊等屬是構(gòu)成落葉闊葉灌叢的建群成分或優(yōu)勢(shì)成分.草本植物常見的有糖芥（Erysimum）、委陵菜（Potentilla）等屬，它們大多是草原或灌叢草本層的重要成分.

其次為舊世界溫帶分布及其變型，共有46屬，其中木本3屬，藤本1屬，其余均為草本，木本屬中沙棘（Hippophae）屬是灌叢的建群成分和優(yōu)勢(shì)成分.藤本屬只有鵝絨藤（Cynanchum）1屬.常見的草本屬有荊芥（Nepeta）、百里香（Thymus）、敗醬（Patrinia）、菊（Dendranthema）等屬.

東亞至北美間斷分布有9屬，其中木本植物只有胡枝子（Lespedeza）1屬.草本層常見的有和尚菜（Adenocaulon）和東風(fēng)菜（Doellingeria）等屬.

溫帶亞洲分布24屬，其中木本屬有杏（Armeniaca）、杭子梢（Campylotropis）和錦雞兒（Caragana）3屬，它們分別是灌叢的建群成分或優(yōu)勢(shì)成分.常見的草本屬有狼毒（Stellera）等屬.

東亞分布及其變型有7屬，皆為草本，草本植物有蒼術(shù)（Atractylodes）等屬.

3.2.4 中國(guó)特有分布

本類型木本屬僅有虎榛子1屬，草本屬有地構(gòu)葉（Speranskia）等2屬.

3.2.5 其它分布

中亞分布有5屬，皆為草本，有沙蓬（Agriophyllum）和角蒿（Incarvillea）等屬.

地中海、西亞至中亞分布有6屬，均為草本植物，分別是漏蘆（Stemmacantha）和牻牛兒苗（Erodium）等屬.

4 種的區(qū)系分析

按照王荷生等關(guān)于華北地區(qū)種子植物種的區(qū)系地理成分劃分方法［7］，引黃工程北干線沿線的種子植物可以劃分為13個(gè)分布區(qū)類型（表3，P733）

4.1 世界分布

本類型僅有17種，皆為草本植物，如沙蓬（Agriophyllumsquarrosum）、灰綠藜（Chenopodium glaucm）、白花碎米薺（Cardamineleucantha）和苣荬菜（Sonchusbrachyotus）等.

4.2 熱帶分布

各種熱帶分布僅有17種，占總種數(shù)的2.86%.泛熱帶分布有5種，常見的有升馬唐（Digitariaciliaris）和牛筋草（Eleusineindica）等.

舊世界熱帶分布有6種，常見的有豬毛蒿（Artemisiascoparia）等.

熱帶亞洲和熱帶大洋洲分布有2種，分別是遠(yuǎn)志（Polygalatenuifolia）和茜草（Rubiacordifolia）.

熱帶亞洲分布有4種，分別是白羊草（Bothriochloaischaemum）、五月艾（Artemisiaindica）、鼠麴草（Gnaphaliumaffine）和香蒲（Typhaorientalis）.

4.3 溫帶分布

北溫帶分布有52種.其中木本有3種，喬木有鉆天楊（Populusnigra），灌木有覆盆子（Rubusidaeus）.其余均為草本，常見的有苦蕎麥（Fagopyrumtataricum）、白香草木樨（Melilotusalbus）、廣布野豌豆（Vicia cracca）、雙花堇菜（Violabiflora）、沼生柳葉菜（Epilobiumpalustre）、北方拉拉藤（Galiumboreale）和飛蓬（Erigeronacer）等.

東亞至北美間斷分布僅有5種，皆為草本，如皺葉酸模（Rumexcrispus）和牽牛（Pharbitisnil）等.

舊世界溫帶分布有67種.其中木本有4種，喬木有新疆楊（Populusalba）和沙棗（Elaeagnusangustifolia），灌木有枸杞（Lyciumchinense）和中國(guó)沙棘（Hippophaerhamnoides），其余的均為草本，常見的植物有兩棲蓼（Polygonumamphibium）、垂果大蒜芥（Sisymbriumheteromallum）、天藍(lán)苜蓿（Medicagolupulina）、小米草（Euphrasiapectinata）、療齒草（Odontitesserotina）、止血馬唐（Digitariaischaemum）、金色狗尾草（Setariaglauca）等［8－10］.

溫帶亞洲分布有200種.木本有12種，包括土莊繡線菊（Spiraeapubescens）和紅花錦雞兒（Caragana rosea）等.藤本有1種，為短尾鐵線蓮（Clematisbervicaudata）.草本植物極為豐富，常見的有蒙古葶藶（Drabamongolica）、糖芥（Erysimumbungei）、藍(lán)花棘豆（Oxytropiscoerulea）、牻牛兒苗（Erodiumstephanianum）、西伯利亞遠(yuǎn)志（Polygalasibirica）、瑞香狼毒（Stellerachamaejasme）、賴草（Leymussecalinus）等，多為草本層或草本群落的優(yōu)勢(shì)種或建群種［9－10］.

東亞分布及其變型共有74種.東亞分布僅有9種，喬木只有山楊（Populusdavidiana）1種；其余皆為草本，有委陵菜（Potentillachinensis）、石竹（Dianthuschinensis）和馬藺（Irislactea）等.

中國(guó)－喜馬拉雅分布變型僅1種，即草本植物釘柱委陵菜（Potentillasaundersiana）.

中國(guó)－日本分布變型有64種.木本5種，喬木有山杏（Armeniacavulgaris）和小葉白蠟（Fraxinusbunmgeana）2種.灌木有達(dá)烏里胡枝子（Lespedezadavurica）3種，為林下灌木層的常見成分［8－9］.草本群落或草本層常見的有刺兒菜（Cirsiumsegetum）等.

4.4 地中海區(qū)、西亞至中亞分布

地中海區(qū)、西亞至中亞分布僅有1種，即頂羽菊（Acroptilonrepens）.

4.5 中亞分布

中亞分布有5種，包括寬苞水柏枝（Myricariabracteata）和裂葉堇菜（Violadissecta）等，它們?cè)趨^(qū)系和植被組成中不具有明顯作用.

4.6 中國(guó)特有分布

中國(guó)特有分布共有174種，占總種數(shù)的29.24%.根據(jù)地理分布特點(diǎn)可劃分為9個(gè)亞型，分述如下：

中國(guó)特有分布有8種，灌木有檸條錦雞兒（Caraganakorshinskii）1種，其余皆為草本，常見的草本有紫花苜蓿（Medicagosativa）和虎尾草（Chlorisvirgata）等.

東北－華北分布亞型共有12種，灌木2種，草本10種.其中黃刺玫（Rosaxanthina）是灌叢植被的主要建群種之一［7］，具有明顯的指示作用.草本植物常見的有蒙古堇菜（Violamongolica）、歧莖蒿（Artemisiaigniaria）、華北風(fēng)毛菊（Saussureamongolica）等.

東北－華東亞型有3種，如小葉楊（Populussimonii）和渥丹（Liliumconcolor）等.

華北亞型有41種，喬木有2種，灌木1種，草本38種.常見的有黑榆（Ulmusdavidiana）和河北楊（Populushopeiensis）；灌木僅有五臺(tái)錦雞兒（Caraganapotanini）1種；草本植物常見的有山西異蕊芥（Dimorphostemonshanxiensis）、米口袋（Gueldenstaedtiamultiflora）、篦苞風(fēng)毛菊（Saussureapectinata）、畫眉草（Eragrostispilosa）等.

西北－華北－東北亞型有48種，代表性的喬木有青杄（Piceawilsonii）、油松（Pinustabulaeformis）等6種，皆為栽培植物.灌木有虎榛子（Ostryopsisdavidiana）、美薔薇（Rosabella）等5種.在草本群落或草本層中常見的有堿蓬（Suaedaglauca）、角蒿（Incarvilleasinensis）、冰草（Agropyroncristatum）等.

西南－西北－華北亞型有34種，喬木有3種，其中華北落葉松（Larixprincipis－rupprechtii）為栽培植物.灌木有2種，有蒙古繡線菊（Spiraeamongolica）和少脈雀梅藤（Sageretiapaucicostata）.其余皆為草本植物，有紫花碎米薺（Cardaminetangutorum）、水棘針（Amethysteacaerulea）、康藏荊芥（Nepetaprattii）和天藍(lán)韭（Alliumcyaneum）等.

西南－江南－華北亞型有12種，皆為草本，常見的草本有裂葉荊芥（Schizonepetatenuifolia）、水蔓青（Veronicalinariifolia）、云南蓍（Achilleawilsoniana）等.

西南－西北、江南－華北亞型共有7種，喬木有毛白楊（Populustomentosa）和旱柳（Salixmatsudana）2種；草本植物有石生蠅子草（Silenetatarinowii）和羽裂華蟹甲草（Sinacaliatangutica）等5種.

華中－華北亞型有7種，其中灌木有杭子梢（Campylotropismacrocarpa）和多花胡枝子（Lespedeza floribunda）2種，藤本有鵝絨藤（Cynanchumchinense）1種，草本常見的有蠅子草（Silenefortunei）等.

江南－華北或至東北型僅有豬殃殃（Galiumpseudoasprellum）等.

5 結(jié)論

萬家寨引黃工程北干線沿線種子植物屬的區(qū)系成分類型多樣，突出特征是溫帶成分占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，共有183屬，占總屬數(shù)的79.22%，在植物區(qū)系的組成中具有重要作用.熱帶成分次之，有34屬，占總屬數(shù)的14.72%.從種的區(qū)系成分構(gòu)成看，溫帶分布型占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，共有398種，占總種數(shù)的66.89%，中國(guó)特有分布次之，有174種.萬家寨引黃工程北干線沿線優(yōu)勢(shì)植被類型的建群種和優(yōu)勢(shì)種大多數(shù)由中國(guó)特有種構(gòu)成.從中國(guó)特有種分布特點(diǎn)看，以西北－華北－東北亞型為主，其次是華北亞型、西南－西北－華北亞型，共計(jì)123種，占中國(guó)特有種總數(shù)的70.69%.

［1］ 張峰，郭東龍.山西萬家寨引黃工程沿線生態(tài)環(huán)境特征及其保護(hù)［J］.農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，2000，16（1）：26－29.

［2］ 韓書權(quán)，郭東龍，張峰.山西萬家寨引黃工程對(duì)野生動(dòng)物的影響及保護(hù)對(duì)策［J］.山西大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2001，24（3）：275－278.

［3］ 王桂花，張峰，郭東龍.山西萬家寨引黃工程沿線生物多樣性及其保護(hù)［J］.重慶環(huán)境科學(xué)，2003，25（12）：102－103.

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

［5］ 吳征鎰，周浙昆，孫航，等.種子植物分布區(qū)類型及其起源和分化［M］.昆明：云南科技出版社，2006：4.

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

［7］ 王荷生，張鎰鋰，黃勁松，等.華北地區(qū)種子植物區(qū)系研究［J］.云南植物研究，1995，增刊（Ⅷ）：32－54.

［8］ 張峰，上官鐵梁，劉玉山.朔縣植被及改造利用保護(hù)對(duì)策［J］.山西大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1990，13（4）：450－456.

［9］ 上官鐵梁，張峰，劉玉山.山西朔縣種子植物區(qū)系及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)意義［J］.武漢植物學(xué)研究，1991，9（4）：355－362.

［10］ 張峰，上官鐵梁.山西關(guān)帝山種子植物區(qū)系研究［J］.植物研究，1998，18（1）：20－27.

Analysis on the Flora of Seed Plants alongside the North Branch of Wanjiazhai Yellow River Diversion Project，Shanxi

HAN Shu－quan1，LIU Ying2，ZHANG Feng2，3，GUO Dong－long3
（1.AdministrationofWanjiazhaiYellowRiverDiversionProject，Taiyuan030012，China；
2.InstituteofLoessPlateau，ShanxiUniversity，Taiyuan030006，China；
3.SchoolofLifeScience，ShanxiUniversity，Taiyuan030006，China）

Based on the dataset from the field，the composition of spermatophyte flora and its geographic elements alongside the North Branch of Wanjiazhai Yellow River Diversion Project（WYRDP），Shanxi was studied.There were 612 species，283 genera and 66 families of seed platns.Among which gymnosperms have 7 species，4 genera and 2 families，and angiosperms have 605 species，279 genera and 64 families.The angiosperms are composed of dicotyledonous and monocotyledon，having 478 species，224 genera and 55families，and 127 species 55 genera and 9 families，respectively.The 283 genera were divided into 15 genera areal－types and 612 species belongs 13 areal－types.Among the genera compositions，the temperate elements is compose of 183 genera，accounting for 79.22%in the total genera（excluding Cosmopolitan），occupying at the first position，and it suggests this flora has obvious temperate characteristics.Moreover，among the species compositions，the Endemic to China consists in 174 species，accounting for 29.24%in the total species（excluding Cosmopolitan），being at the first position；the next is the Temperate Asia，and then the East Asia.

WYRDP；North Branch；seed plant；flora

Q141

A

0253－2395（2012）04－0731－06

科技部科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)（2011FY110300）；山西省回國(guó)留學(xué)人員科研資助項(xiàng)目（20100012）

韓書權(quán)（1963－），男，山西太原人，高級(jí)工程師，主要從事生態(tài)環(huán)境管理工作.＊通信作者：fzhang＠sxu.edu.cn