濁漳河濕地植被數(shù)量分類與排序

金 山，張珍珍，王 昱，鐵 軍，茹文明

（1.長治學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)系，山西長治046011；2.長治學(xué)院太行山生態(tài)與環(huán)境研究所，山西長治046011；3.山西大學(xué)生物工程學(xué)院，山西太原030006；4.山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西臨汾041004）

濁漳河濕地植被數(shù)量分類與排序

金 山1,2，張珍珍1,3，王 昱4，鐵 軍1,2，茹文明1,2

（1.長治學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)系，山西長治046011；2.長治學(xué)院太行山生態(tài)與環(huán)境研究所，山西長治046011；3.山西大學(xué)生物工程學(xué)院，山西太原030006；4.山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西臨汾041004）

在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，采用雙向指示種分析法（TWINSPAN）和除趨勢(shì)對(duì)應(yīng)分析法（DCA）對(duì)濁漳河濕地植被進(jìn)行數(shù)量分類和排序研究。結(jié)果表明，利用聚類分析可將濁漳河濕地植物群落劃分為12個(gè)群叢：馬唐群叢、狼尾草+稗群叢、香蒲+慈姑群叢、香蒲群叢、矛葉藎草+大薊群叢、旋覆花+酸模葉蓼群叢、藨草+蘆葦群叢、藨草+狼尾草群叢、水莎草群叢、鬼針草＋野大豆群叢、水蓼＋水芹群叢、紅蓼群叢；DCA排序軸第1軸（橫軸）主要反映了水質(zhì)和人為干擾的情況，排序軸第2軸（縱軸）主要反映了土壤水分梯度的變化情況。TWINSPAN和DCA這2種方法對(duì)樣地和植物種的分類、排序結(jié)果一致，能夠有效分析濁漳河濕地植物種分布的差異性；在濁漳河濕地，中生和旱生植物群落占調(diào)查總數(shù)的34.3%，說明近年來濁漳河濕地仍在發(fā)揮其作用，但干旱現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。

濁漳河；TWINSPAN；DCA；植物群落

植被分類和排序是揭示植物群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境之間生態(tài)關(guān)系的基礎(chǔ)[1]。通過分類研究，可以加深對(duì)群落自身固有的特征及其形成條件之間相關(guān)關(guān)系[2]的認(rèn)識(shí)。通過排序可以顯示出實(shí)體在屬性空間中位置的相對(duì)關(guān)系和變化的趨勢(shì)[2]。分類適于揭示群落的間斷性，排序適于揭示群落的連續(xù)性。1970年后，隨著計(jì)算機(jī)的誕生，聚類分析在生態(tài)學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)80年代，可以消除“弓形效應(yīng)”的DCA排序法成為生態(tài)學(xué)排序的一種常用方法，該方法可以間接從物種組成數(shù)據(jù)來推算影響物種分布格局的主要環(huán)境因子。近年來，有許多研究案例將TWNSPAN分類和DCA排序法結(jié)合使用[3]，研究對(duì)象主要集中在草原[4]、山地[5]、森林[6]、河灘濕地[7-8]，現(xiàn)已擴(kuò)展到水生植被、藻類植物群落等[9]。

濁漳河屬海河水系，是漳河的主要支流，也是長治市最大的河流，其流域面積占全市總面積的71.9%[10]。了解濁漳河的濕地植被生態(tài)問題，對(duì)于該濕地的保護(hù)利用和當(dāng)?shù)厝斯竦亟ㄔO(shè)具有重要指導(dǎo)意義。關(guān)于濁漳河濕地植被的研究，尚未見系統(tǒng)報(bào)道。

本研究采用TWNSPAN和DCA方法，分析了濁漳河濕地植被物種組成，探討了其植物群落分布格局，旨在揭示濁漳河濕地主要植物群落分布格局及影響因子，以期為該濕地今后的保護(hù)和建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

濁漳河發(fā)源于我國山西省東南山地，自西向東橫穿太行山，流入河南省林州市。地理坐標(biāo)為111°58′～113°44′E，35°49′～37°08′N，長治市流域面積9 991 km2，占全市總面積的71.9%[10-11]，調(diào)查區(qū)域海拔為624～757m。該流域?qū)儆谂瘻貛О霛駶櫞箨懶约撅L(fēng)氣候，其氣候特征為春季干旱多風(fēng)，冬季寒冷干燥，雨量集中在夏季。年平均氣溫9℃，最熱月（7月）均溫28℃，最冷月（1月）均溫12.5℃。無霜期為155～184 d，年降水量618.9 mm，年蒸發(fā)量1 578.8mm。年降水量多于全省的平均降水量，屬于半濕潤地區(qū)。流域呈扇形，上游分南、西、北三大支流，支流于襄垣縣合河口匯合，始稱濁漳河[12]，又向東南經(jīng)黎城、潞城、平順，在平順縣東北部的下馬塔出山西省境。

黎城縣位于太行山東翼南段，海拔為622～2 020m，山區(qū)和丘陵較多，平川約占總面積的11%。村莊大多沿河岸分布，對(duì)濁漳河的干擾較為嚴(yán)重。黎城縣峧口、大寺、上遙地形復(fù)雜，沿岸有灘涂、常年積水的沼澤、季節(jié)性積水的河漫灘、農(nóng)田、小路等。

潞城市位于上黨盆地東北邊緣，總面積615 km2，海拔616～1 316 m。潞城市工業(yè)基礎(chǔ)雄厚，排污處理系統(tǒng)較為完善，僅極少量污染物沿排污道進(jìn)入濁漳河內(nèi)，對(duì)水質(zhì)影響較小。潞城南流、高山流水景區(qū)沿岸多為常年積水的灘涂和沼澤。

平順縣境內(nèi)群山起伏，海撥380～1 876 m。全縣交通便利，水利工程較多，紅旗渠在平順石城“引漳入林”，1996年，建成濁漳河沿岸自流灌區(qū)。平順北耽車、灣里、柳樹灣、奧治等地河面寬闊，灘涂及常年積水的沼澤較多，柳樹灣、奧治河岸附近分布大量農(nóng)田。平順陽高、石城等地河漫灘地勢(shì)較高，也分布有農(nóng)田和小路。

2 研究方法

2.1 取樣調(diào)查

2013年7—9月，對(duì)濁漳河濕地植被進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查取樣，濁漳河濕地草本群落占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，根據(jù)河岸帶的實(shí)際情況采用典型取樣法取樣[13]。選取的既有濁漳河常見濕地植被類型，如藨草群落（Ass. Scirpus triqueter）、水莎草群落（Ass. Juncellus serotinus）[10]等，又包含實(shí)地調(diào)查中典型的植被類型如紅蓼群落（Ass.Polygonum orientale）、馬唐群落（Ass. Digitaria sanguinalis）等。沿河在黎城大寺、上遙、北馬村與寺底之間、南堡、王曲，潞城南流、高山流水景區(qū)，平順灣里、柳樹灣、奧治、太行水鄉(xiāng)，共11個(gè)樣地距離河道0～3m處設(shè)置樣方，共設(shè)置1m×1m草本樣方149個(gè)。每個(gè)樣方調(diào)查記錄內(nèi)容包括植物的種名、蓋度、平均高度和多度，測(cè)量參照方精云等[14]的方法進(jìn)行，同時(shí)記錄了樣地所在地的海拔高度及樣方的干擾程度、水質(zhì)、土壤濕度等環(huán)境因子[14]。干擾程度、水質(zhì)、土壤濕度采用等級(jí)制，干擾程度定性描述為輕微、中度和重度；水質(zhì)定性描述為良好、較差、差；土壤含水量定性描述為高、較高、較低、低。

2.2 數(shù)據(jù)處理方法

經(jīng)鑒定，149個(gè)樣方共記錄植物76種，隸屬于21科49屬。其中，禾本科（Gramineae 13種）、菊科（Compositae11種）和莎草科（Cyperaceae 8種）的植物所占比例較大（42%）。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，剔除頻度小于5%的偶見種[13]，剩余54個(gè)主要物種。統(tǒng)計(jì)54個(gè)物種在每個(gè)樣方中的重要值[15-16]作為數(shù)量分類和排序的數(shù)據(jù)。運(yùn)用TWINSPAN進(jìn)行分類，然后利用DCA結(jié)合樣方環(huán)境信息分析上述調(diào)查樣方植物種數(shù)量特征，最后再將2種方法的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。排序用CANOCO 4.5軟件完成計(jì)算[17]。

3 結(jié)果與分析

3.1 濁漳河濕地植被TW INSPAN分類

采用《中國植被》[18]的分類方法和系統(tǒng)，運(yùn)用PC-Ord軟件進(jìn)行TWINSPAN分類，將濁漳河濕地149個(gè)樣方劃分為18個(gè)組（圖1），又結(jié)合野外調(diào)查的實(shí)際情況和群落生境特征指示種及其組合，最終將其歸并為12個(gè)群叢。

Ⅰ.馬唐群叢（Ass.Digitaria sanguinalis）

該群叢包括樣方130，131，132，分布于黎城北馬村與寺底之間、上遙、王曲、大寺村，平順太行水鄉(xiāng)，海拔637～757m。位于重度干擾、水質(zhì)差、土壤含水量低的干旱撂荒地。群叢總蓋度為35%～40%。建群種馬唐（Digitaria sanguinalis）蓋度為20%～35%，平均高度為5～15 cm；伴生種為稗（Echinochloacrusgalli）、艾蒿（Artemisia lavandulaefolia）、蒼耳（Xanthium sibiricum）、大薊（Cirsium japonicum）、矛葉藎草（Arthraxon lanceolatus）、狗尾草（Setaria viridis）、紫苜蓿（Medicago sativa）等，蓋度皆小于5%。

Ⅱ.狼尾草＋稗群叢 （Ass.Pennisetum alopecuroides＋Echinochlos crusgalli）

該群叢包括樣方133，134，135，分布于黎城王曲，海拔640～658 m。位于干擾輕微、水質(zhì)較良好、土壤含水量較低的河漫灘地勢(shì)較高處。群叢總蓋度為85%～90%。建群種狼尾草（Pennisetum alopecuroides）蓋度為20%～70%，平均高度為40～70 cm；稗蓋度25%～60%，平均高度30～60 cm。伴生種有長芒稗（Panicum crusgalli）、沼生蔊菜（Rorippa islandica）、旋覆花（Inula japonica）、馬唐等，蓋度皆小于5%。

Ⅲ.香蒲＋慈姑群叢（Ass.Typha orientalis＋Sagittaria trifolia）

該群叢包括樣方140，144，147，148，分布于潞城南流村、高山流水景區(qū)及平順灣里，海拔624～639 m。位于干擾輕微、水質(zhì)良好、土壤含水量高的常年積水的灘涂和沼澤。群叢總蓋度為65%～95%。建群種香蒲（Typha orientalis）蓋度為15%～90%，平均高度為160～230 cm；慈姑（Sagittaria trifolia）蓋度為10%～15%，平均高度為60～70 cm。伴生種有蘆葦（Phragmites australis）、澤瀉（Rhizoma alismatis）、東方澤瀉（Alisma orientale）等，蓋度皆小于5%。

Ⅳ.香蒲群叢（Ass.Typha orientalis）

該群叢包括樣方1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，分布于平順柳樹灣，海拔742～767m。位于干擾輕微、水質(zhì)良好、土壤含水量較高的常年積水的灘涂和沼澤。群叢總蓋度為30%～100%。建群種香蒲蓋度為20%～60%，平均高度為130～220 cm。伴生種為東方澤瀉、蘆葦，蓋度為5%～10%；矛葉藎草、早熟禾（Poa shansiensis）、水蓼（Polygonum hydropiper）、柳葉菜（Epilobium hirsutum）、紫菀（Aster tataricus）等，蓋度皆小于5%。

Ⅴ.矛葉藎草＋大薊群叢（Ass.Arthraxon lanceolatus＋Cirsium japonicum）

該群叢包括樣方11，12，64，65，73，80，81，82，83，84，85，86，87，88，89，90，91，92，93，94，95，96，分布于平順柳樹灣、奧治，海拔649～757m。位于中度干擾、水質(zhì)較差、土壤含水量較低的季節(jié)性積水區(qū)和田邊。群叢總蓋度為60%～100%。建群種矛葉藎草蓋度為20%～100%，平均高度為30～100 cm；大薊蓋度為15%～80%，平均高度為15～70 cm。伴生種有鬼針草（Bidens pilosa）、稻（Oryza sativa），蓋度為5%～10%；蘆葦、野大豆（Glycine soja）、繁縷（Stellaria media）、葎草（Humulus scandens）、酸模（Rumex acetosa）、蒔蘿蒿（Artemisia anethoides）、節(jié)節(jié)草（Equisetum hiemale）、鵝觀草（Roegneria kamoji）、莧（Amaranthus tricolor）、蒲公英（Taraxacum mongolicum）等，蓋度均小于5%。

Ⅵ.旋覆花＋酸模葉蓼群叢（Ass.Inula japonica＋Polygonum lapathifolium）

該群叢包括樣方66，68，69，70，71，72，74，75，77，78，79，分布于平順奧治，海拔640～658m。位于中度干擾、水質(zhì)較差、土壤含水量較低的河漫灘地勢(shì)較高處和路旁。群叢總蓋度為80%～90%。建群種旋覆花蓋度為30%～55%，平均高度為20～45 cm；酸模葉蓼（Polygonum lapathifolium）蓋度為25%～35%，平均高度為80～200 cm。伴生種為假葦拂子茅（Calamagrostis pseudophragmites）、鵝觀草等，蓋度5%～10%；問荊（Equisetum arvense）、繁縷、鬼針草、薄荷（Mentha haplocalyx）、節(jié)節(jié)草、太陽花（Erodium stephanianum）、香附子（Cyperus rotundus）地榆（Sanguisorba officinalis）等，蓋度均小于5%。

Ⅶ.藨草＋蘆葦群叢（Ass.Scirpus triqueter＋Phragmites australis）

該群叢包括樣方13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，24，25，26，27，28，38，41，42，43，44，45，47，49，50，51，52，53，54，55，56，57，58，59，60，61，63，67，145，分布于潞城高山流水景區(qū)，平順柳樹灣、奧治，海拔624～757m。位于中度干擾、水質(zhì)良好、土壤含水量較高的河漫灘地勢(shì)較低處和田邊。群叢總蓋度為65%～100%。建群種藨草（Scirpus triqueter）蓋度為15%～80%，平均高度為10～35 cm；蘆葦蓋度為15%～70%，平均高度為20～55 cm。伴生種有紫菀、扁稈藨草（Scirpus planiculmis）、聚穗莎草（Cyperus glomeratus）、稻（Oryza sativa）、荸薺（Heleocharis dulcis）等，蓋度皆小于5%。

Ⅷ.藨草＋狼尾草群叢（Ass.Scirpus triqueter＋Pennisetum alopecuroides）

該群叢包括樣方29，30，31，32，33，34，35，36，37，39，40，41，42，43，44，45，46，48，62，76，109，分布于黎城上遙村，平順柳樹灣，海拔638～757m。位于干擾輕微、水質(zhì)良好、土壤含水量較高的河漫灘地勢(shì)較低處。群叢總蓋度為35%～100%。建群種藨草蓋度為15%～100%，平均高度為30～100 cm；狼尾草蓋度為35%～85%，平均高度為50～150 cm。伴生種為球穗莎草（Cyperus difformis）、問荊、繁縷，蓋度為5%～10%；早熟禾、柳葉菜、鵝觀草、紫菀、假葦拂子茅、豬毛蒿（Artemisia scoparia）、蒔蘿蒿等，蓋度均小于5%。

Ⅸ.水莎草群叢（Ass.Juncellus serotinus）

該群叢包括樣方105，107，108，110，118，119，120，121，122，126，137，138，139，分布于黎城北馬村與寺底之間、上遙村、大寺村，平順太行水鄉(xiāng)，海拔高度為637～757m。位于干擾輕微、水質(zhì)良好、土壤含水量高的常年積水的灘涂和沼澤。群叢總蓋度為35%～95%。建群種水莎草（Juncellus serotinus）蓋度為30%～80%，平均高度為40～70 cm。伴生種為藨草、野大豆、艾蒿、聚穗莎草、燈心草（Juncus effusus）、刺兒菜（Cirsium setosum）等，蓋度皆小于5%。

Ⅹ.鬼針草＋野大豆群叢（Ass.Echinochlos crusgalii＋Oenanthe javanica）

該群叢包括樣方97，98，101，106，111，112，123，125，136，149，分布于黎城北馬村與寺底村、大寺、上遙村，平順灣里村，海拔624～757m。位于干擾輕微、水質(zhì)良好、土壤含水量較低的季節(jié)性積水區(qū)和河漫灘地勢(shì)較高處。群叢總蓋度為50%～100%。建群種鬼針草蓋度為50%～100%，平均高度為20～30 cm；野大豆蓋度為15%～85%，平均高度為15～25 cm。伴生種有蒼耳、水蓼（Polygonum hydropiper）、藨草、水芹（Oenanthe javanica）、旋覆花（Inula japonica）、長芒稗、黑沙蒿（Artemisia ordosica）、狼尾草、稗、狗尾草等，蓋度皆小于5%。

Ⅺ.水蓼＋水芹群叢（Ass.Polygonum hydropiper＋Oenanthe javanica）

該群叢包括樣方99，100，102，103，104，113，114，115，116，117，124，127，141，142，143，146，分布于平順奧治，黎城北馬村與寺底之間、大寺村、上遙村，潞城高山流水景區(qū)、南流村，海拔639～772 m。位于中度干擾、水質(zhì)較差、土壤含水量較高的常年積水的沼澤和河漫灘地勢(shì)較低處。群叢總蓋度為30%～90%。建群種水蓼蓋度為30%～50%，平均高度為15～60 cm；水芹蓋度為15%～30%，平均高度為10～65 cm。伴生種有長芒稗、球穗扁莎（Pycreus globosus）、慈姑、酸模葉蓼、狼尾草、沼生蔊菜、畫眉草（Eragrostis pilos）等，蓋度皆小于5%。

Ⅻ.紅蓼群叢（Ass.Polygonum orientale）

該群叢包括樣方128，129，分布于黎城上遙村，海拔656～669m。位于重度干擾、水質(zhì)差、土壤含水量較低的村莊排污水渠旁。群叢總蓋度為90%～100%。優(yōu)勢(shì)種為紅蓼（Polygonum orientale），蓋度為90%～100%，平均高度為160～200 cm。伴生種有長芒稗、水蓼等，蓋度皆小于5%。

3.2 濁漳河濕地植被DCA排序

采用DCA排序?qū)?49個(gè)樣方進(jìn)行分析，4個(gè)排序軸的特征值分別為0.977，0.853，0.692，0.498。其中，第1軸特征值最大，可以反映出最多的生態(tài)信息；第2軸次之。根據(jù)前2個(gè)軸，做出樣方的二維排序圖（圖2）。

將TWINSPAN分類結(jié)果與DCA排序相結(jié)合。從圖2可以看出，DCA排序較好地反映了植物群叢之間以及群叢與環(huán)境之間的關(guān)系。

排序軸第1軸（橫軸）主要反映了水質(zhì)和人為干擾的情況，排序軸第2軸（縱軸）主要反映了土壤水分梯度的變化情況。在水平方向上，從左到右，水質(zhì)逐漸變差，人為干擾逐漸加強(qiáng)。如在橫軸最左端的60，61號(hào)樣方（建群種主要為藨草和蘆葦）位于河邊，水質(zhì)沒有受到污染，且人為活動(dòng)較少。處于橫軸中間位置的樣方如樣方113和116，生境類型為河灘邊，樣方位置離村莊較近，水質(zhì)受到一定程度的污染，樣方建群種為水蓼和水芹等。處于橫軸最右端的樣方為128和129，主要位于村莊排污渠附近，受到人類活動(dòng)的嚴(yán)重干擾，水質(zhì)污染嚴(yán)重，建群種為紅蓼。從垂直方向看，沿縱軸從上到下，水分梯度依次增加，在排序軸的上面，集中了群叢1的3個(gè)樣方（樣方130，131和132），樣方主要位于干旱的撂荒地，這個(gè)群叢的建群種為馬唐，其為旱中生植物，對(duì)土壤水分要求不高。群叢Ⅰ（樣地130，131，132）分布在排序圖的上部，群叢Ⅲ的大部分樣地（樣地140，144，148）分布在排序圖的下部，其優(yōu)勢(shì)種以水生植物為主，如香蒲和慈姑，主要分布在河邊、沼澤積水處等地。排序圖中部的群叢（樣方）主要分布在河邊與荒地的過渡區(qū)，這些地方土壤水分含量較為豐富，為濕潤和半濕潤區(qū)域。排序圖中部的群叢建群種以濕生植物、濕中生植物為主，如東方澤瀉、藨草、澤瀉、鬼針草、水莎草、矛葉藎草、大薊、稗等。

從圖2，3可以看出，所反映的環(huán)境條件的變化基本一致。如種1為香蒲，而以香蒲為優(yōu)勢(shì)種的群叢Ⅲ與香蒲均位于排序軸的最下端；同樣，種35為紅蓼，而以紅蓼為優(yōu)勢(shì)種的群叢Ⅻ與紅蓼均位于排序軸的最右端。由此可反映出植物群叢中優(yōu)勢(shì)種的分布格局，在很大程度上決定著植物群叢類型的分布格局。植物群叢中的主要物種的分布格局與植物群叢類型的分布格局有很大的相似性，均反映了沿水質(zhì)條件（人為干擾）和水分梯度的分布情況。同樣方排序軸一樣，物種排序軸第1軸（橫軸）也主要反映了水質(zhì)污染和人為干擾的情況，排序軸第2軸（縱軸）主要反映了土壤水分梯度的變化情況。橫軸從左到右，水質(zhì)逐漸變差，人為干擾逐漸增強(qiáng)。如位于橫軸最左端的物種水莎草，主要生長在水質(zhì)條件好的河邊；沿橫軸向右物種依次為荸薺、水蓼和紅蓼，很好地反映了水質(zhì)和人類活動(dòng)的影響。紅蓼主要生長在溝邊濕地、村邊路旁等地方，該區(qū)域的水質(zhì)受到人類活動(dòng)的嚴(yán)重污染?？v軸主要反映了水分梯度的變化，即沿縱軸從上到下，土壤水分逐漸增加。如位于縱軸最上端的物種為馬唐，主要分布在干旱的撂荒地。沿縱軸往下依次出現(xiàn)的主要物種有矛葉藎草、旋覆花、野大豆、鬼針草、東方澤瀉、香蒲和慈姑。這很好地反映了物種沿水分梯度的分布格局。位于縱軸最下方的物種為香蒲和慈姑，是典型的水生植物。

4 結(jié)論與討論

濕地生態(tài)系統(tǒng)不僅為人類社會(huì)提供了豐厚的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，而且具有很高的生態(tài)效益[14，19]。濁漳河作為長治地區(qū)第一大河流，為野生動(dòng)植物提供了很好的棲息環(huán)境，但由于近年來人為活動(dòng)的加劇，人類的生產(chǎn)生活給濁漳河濕地植被的演替造成了一定的干擾。其中，放牧、開墾農(nóng)田、旅游活動(dòng)對(duì)濁漳河濕地植被演替過程干擾明顯[20]。如在此次調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，藨草等濕生植物群落由于受到人類放牧和農(nóng)田開墾的影響，群落呈現(xiàn)出狹窄的條狀分布，且連續(xù)性較差。在受人類干擾較強(qiáng)的地帶，植被的分布反映了環(huán)境生態(tài)因子的綜合作用及人為干擾程度的大小。如在部分村莊（黎城上遙村）附近的灘地和水池邊，由于人類污水的排放，水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重，植物群落以紅蓼為單一的建群種，其他植物在此很難生長。因此，對(duì)濁漳河濕地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行長期的定位觀測(cè)和研究，加強(qiáng)濕地保護(hù)的科學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)當(dāng)?shù)鼐用癖Ｗo(hù)濕地的意識(shí)，建立相關(guān)有效的保護(hù)法律法規(guī)和措施[21]，促進(jìn)濁漳河濕地植被生態(tài)系統(tǒng)向良性方面發(fā)展具有重要的理論和實(shí)際意義[22]。

本研究利用數(shù)量生態(tài)學(xué)方法對(duì)濁漳河濕地的植被進(jìn)行了數(shù)量分析，探討了植物群落之間及其與環(huán)境和人類活動(dòng)之間的關(guān)系。TWINSPAN分類可以客觀地反映植物群叢間的生態(tài)關(guān)系[23-25]。本研究結(jié)果表明，TWINSPAN等級(jí)分類將濁漳河濕地149個(gè)樣方劃分為18個(gè)組。野外調(diào)查顯示，樣方107，108，110位于黎城上遙村，建群種為水莎草，伴生種為聚穗莎草、藨草、刺兒菜；樣方105位于黎城北馬村與寺底之間，樣方118，119，120，121，122，126分布于大寺村，樣方137，138，139分布于平順太行水鄉(xiāng)，且建群種都為水莎草，伴生種有藨草、野大豆、艾蒿、刺兒菜、球穗扁莎、燈心草等。因?yàn)檫@些樣方都以水莎草為建群種，且都分布在干擾輕微、水質(zhì)良好、土壤含水量高的常年積水的灘涂和沼澤，所以將第9組和第10組合并為水莎草群叢。樣方97，98，101，106，111，112，123，125，136，149都 位于干擾輕微、水質(zhì)良好、土壤含水量較低的季節(jié)性積水區(qū)和河漫灘地勢(shì)較高處，建群種都為鬼針草和野大豆，僅各樣方中鬼針草和野大豆所占比例有差別，伴生種略有差異，將其合并為鬼針草+野大豆群叢。同理，依據(jù)群落生境特征指示種及其組合可將樣方99，100，102，103，104，113，114，115，116，117，124，127，141，142，143，146合并為水蓼＋水芹群叢。最終濁漳河濕地植被被歸并為12個(gè)群叢類型。

通過樣方和物種的DCA排序可以看出，影響濁漳河濕地植被分布的主要因子是水質(zhì)條件（人為干擾）和土壤含水量。水分梯度在一定程度上決定著植物物種的分布，這與朱源[23]等、趙蓉等[26]、劉熙等[27]的研究結(jié)果相似。其中，第1軸（橫軸）的特征值為0.977，反映的主要是水質(zhì)的污染狀況（人類干擾情況），而第2軸（縱軸）的特征值為0.853，主要反映的是水分梯度變化。人類活動(dòng)對(duì)濕地植物的分布起著關(guān)鍵性的作用[28]，可能是因?yàn)闈竦刂参飳?duì)環(huán)境的變化存在較強(qiáng)的敏感性。DCA排序結(jié)果顯示，橫軸左端為濕地常見的藨草和蘆葦?shù)戎脖活愋?，橫軸中間位置的樣方建群種為較耐污染的水蓼和水芹等。而處于橫軸最右端的蓼科植物紅蓼能適應(yīng)嚴(yán)重污染的環(huán)境[29]。可見，橫軸代表從左到右，植物群落受到人類活動(dòng)的影響逐漸加強(qiáng)，水質(zhì)條件逐漸惡化。DCA排序圖從下到上，樣方分布的情況依次為河邊、灘地、濕潤地和干旱的撂荒地，植物類型依次為水生植物（香蒲、慈姑等），濕生植物（藨草、水莎草、蘆葦?shù)龋?，中生植物（稗、旋覆花等）和旱中生植物（馬唐等）。表明縱軸反映的是水分梯度的變化。濁漳河濕地水生群落（群叢Ⅲ，Ⅳ，包括14個(gè)樣方）和旱生植物群落（群叢Ⅰ，包括3個(gè)樣方）較少，中生植物群落（群叢Ⅱ，Ⅴ，Ⅵ，Ⅹ，Ⅻ，包括48個(gè)樣方）較多，濕生植物群落（群叢Ⅶ，Ⅷ，Ⅸ，Ⅹ，Ⅺ，包括124個(gè)樣方）占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。在本次調(diào)查中，中生和旱生植物群落樣方數(shù)量超過總數(shù)的1/3。說明近年來，濁漳河濕地仍在發(fā)揮其作用，但水流量減少，斷流時(shí)間延長，濕地環(huán)境干旱化的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。

TWINSPAN是一種聚類分析，聚類分析是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的一種數(shù)據(jù)處理方法，其在烤煙化學(xué)品質(zhì)分類評(píng)價(jià)[30]以及在分析油茶良種果實(shí)重要性狀等研究時(shí)都可行[31]。退化濕地的植物種類較原生濕地耐干旱，物種多樣性顯著增大，群落地上生物量相對(duì)降低[32]。種群及建群種對(duì)群落生境具有指示作用，能客觀反映群落的生境特征[33-34]。不同植物的凈化[35]、恢復(fù)[36]能力有較大差異，蘆葦凈化能力較強(qiáng)，慈姑凈化能力較弱。

結(jié)合TWINSPAN分類和樣方的DCA排序結(jié)果可以看出，樣方DCA排序的結(jié)果與TWINSPAN分類的結(jié)果較為一致[3，16-17]，說明用這2種方法進(jìn)行植被數(shù)量研究是可行的，而且二者可以對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行相互驗(yàn)證。DCA排序可以對(duì)群落分類的環(huán)境特征做出合理的解釋，而TWINSPAN分類的結(jié)果則是對(duì)DCA排序結(jié)果的進(jìn)一步細(xì)化[37]。如通過149個(gè)樣方的DCA排列可以看出，從上至下，植物對(duì)土壤含水量的要求逐漸增強(qiáng)，植被類型由對(duì)水分需求量少的的馬唐群叢向?qū)λ中枨罅扛叩南闫?慈姑群叢逐漸過渡。TWINSPAN分類將這種趨勢(shì)具體化為12個(gè)群叢，同樣比較客觀地反映了植物群叢與水文環(huán)境的生態(tài)關(guān)系[38]。

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Quantitative Classification and Ordination of W etland Vegetations in Zhuozhang River Basin，Shanxi

JINShan1，2，ZHANG Zhenzhen1，3，WANG Yu4，TIE Jun1，2，RU Wenming1，2
（1.DepartmentofBiological Science and Technology，Changzhi University，Changzhi 046011，China；2.Ecological and Environmental Institute of TaihangMountain，Changzhi University，Changzhi 046011，Chaina；3.CollegeofBioengineering，Shanxi University，Taiyuan 030006，China；4.Collegeof Life Sciences，Shanxi Normal University，Linfen 041004，China）

Based on the field investigation,this paper used two-way indicator species analysis（TWINSPAN）and detrended correspondence analysis（DCA）to do a quantitative classification and ordination of wetland vegetation in the Zhuozhang River.The results showed that the main plant species in Zhuozhang Rive wetland was classified into 12 community types by TWINSPAN.The first axisof DCA ordination expressed thewater quality and human disturbance,while the second one depicted the gradients of soil humidity. The resultsof TWINSPANwere corresponding to those ofDCA,which indicated thatboth themethodshad good performance in handling the vegetation in Zhuozhang River wetland.Mesophyte and xerophyte population accounted for 34.3%of the survey in the Zhuozhang River basin.It showed that Zhuozhang River basin still played its role,but the phenomenon of drying trend had become increasingly serious in recentyears.

Zhuozhang River;TWINSPAN;DCA;plantcommunity

Q948

A

1002-2481（2016）07-0988-08

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.07.23

2016-01-30

山西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2010011041-2）；長治學(xué)院博士啟動(dòng)基金項(xiàng)目

金 山（1972-），男，內(nèi)蒙古通遼人，副教授，博士，主要從事植物生態(tài)學(xué)與植物多樣性保護(hù)研究工作。茹文明為通信作者。