＊ 万家寨引黄工程北干线沿线种子植物区系分析

韩书权，刘莹，张峰，＊，郭东龙

（1.山西万家寨引黄工程管理局，山西 太原 030012；2.山西大学 黄土高原研究所，山西 太原 030006；3.山西大学 生命科学学院，山西 太原 030006）

＊万家寨引黄工程北干线沿线种子植物区系分析

韩书权1，刘莹2，张峰2，3＊，郭东龙3

（1.山西万家寨引黄工程管理局，山西 太原 030012；2.山西大学 黄土高原研究所，山西 太原 030006；3.山西大学 生命科学学院，山西 太原 030006）

万家寨引黄工程北干线沿线有种子植物612种，分别隶属于283属，66科，其中裸子植物2科4属7种；被子植物有64科279属605种（其中双子叶植物55科224属478种；单子叶植物9科55属127种）.属的区系成分中温带分布成分占绝对优势，其中共183属，占总属数的79.22%，说明本区系具有明显的温带性质.种的分布区类型中，中国特有分布最多，共有174种，占总种数的29.24%，其次是温带亚洲分布和东亚分布.

万家寨引黄工程；北干线；种子植物；区系

万家寨引黄工程总干线西起黄河万家寨水利枢纽，沿偏关县北部东行44.4 km至偏关县下土寨村附近设分水闸，形成南干线［1－3］和北干线.万家寨引黄工程北干线（以下简称“引黄工程北干线”）由分水闸起向东，经忻州市偏关、朔州市平鲁、朔城、山阴、怀仁至大同市南郊墙框堡水库止，输水线路全长163.95 km.地理坐标：39°13′－39°34′N，111°21′－112°0′E.引黄工程北干线建设工程于2009年2月开始实施，2011年9月竣工向大同市和朔州市提供生活和工业用水.本文是万家寨引黄工程北干线对生态环境影响监测与评价工作的组成部分，通过种子植物区系的调查与分析，以期对引黄工程北干线工程沿线生态环境的保护工作提供理论基础.

1 自然地理条件

引黄工程北干线大梁水库（毗邻平鲁城区以西）以西的黄河、海河分水岭虎头山，最高海拔1 819 m，大部分为厚层黄土覆盖，植被覆盖率较低，水土流失严重区.区内地形起伏，山谷切割深度大.大梁水库－大同段可分为大梁水库－七里河朔州段，为低山和黄土丘陵沟壑区，平均海拔1 200 m；七里河－墙框堡水库段地处桑干河盆地边缘洪涛山山前冲积洪积扇区，平均海拔1 000 m左右①山西大学.万家寨引黄工程北干线对动植物生态的影响评价报告.2011（印刷稿）.

引黄工程北干线虎头山以东河流属海河水系，虎头山以西属黄河水系.河流主要有偏关河（黄河支流），七里河（桑干河支流）.

万家寨引黄工程北干线沿线年平均气温5.5－7.5℃.≥10℃的年积温2 811－3 290℃.年平均降雨量360－460 mm，其中6－9月降雨量约占全年降雨量的66%－77%.风向多为西北风，年平均风速2.5 m／s.无霜期150－160 d①.

按照中国植物区系和华北植物区系分区的研究结果，引黄工程北干线所经地区属于：泛北极植物区，欧、亚草原植物亚区，蒙古草原地区，内蒙古亚地区［4－6］.

本文所论述的区域是指引黄工程北干线两侧各500 m范围内的种子植物区系的组成和类型，亦即沿引黄工程北干线1 km×163.95 km样带内种子植物区系的组成和类型.＊收稿日期：2012－02－11；修回日期：2012－08－15

2 种子植物植物区系的组成

据调查，引黄工程北干线沿线有种子植物612种，分别隶属于283属，66科，其中裸子植物2科4属7种；被子植物有64科279属605种（其中双子叶植物55科224属478种；单子叶植物9科55属127种）.

2.1 科内属的组成

含10属以上的科有5科，即菊科（Compositae）（47∶121，属数：种数，下同）、禾本科（Gramineae）（35∶78）、豆科（Leguminosae）（17∶46）、十字花科（Cruciferae）（13∶21）和蔷薇科（Rosaceae）（11∶31）.这5大科共含297种，占该地区种子植物总种数的48.53%，而科数仅占总科数的7.58%.此外，含6－10属的科有8科，分别是藜科（Chenopodiaceae）（10∶22）、唇形科（Labiatae）（10∶16）、伞形科（Umbelliferae）（10∶12）、玄参科（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属的有23科，如松科（Pinaceae）（3∶4）和杨柳科（Salicaceae）（2∶9）等，含1属的有30科，如桦木科（Betulaceae）（1∶1）和榆科（Ulmaceae）（1∶3）等（表1）.

表1 引黄工程北干线沿线野生种子植物科内属、种的组成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 科内种的组成

含100种以上的科只有1科，即菊科（121种）；含21－100种的有6科，即禾本科（78种）、豆科（46种）、蔷薇科（31种）、藜科（22种）、十字花科（21种）、莎草科（21种）.这7个大科共含340种，占该地区种子植物总种数的55.56%，而科数仅占总科数的10.61%.其余的59科虽然占总科数的89.39%，但仅有272种，占种子植物总种数的44.44%.

3 属的区系分析

3.1 属内种的组成

含10种以上的有2属，即委陵菜属（Potentilla）和蒿属（Artemisia）；含6－10种的有16属（如杨属（Populus）和蓼属（Polygonum）等属，占总属数的6.36%），共含163种，占总种数的26.63%.此外，含2－5种的有113属，如毛茛属（Ranunculus）和唐松草属（Thalictrum）等属，占总属数的39.93%，共含297种，占总种数的48.53%.含1种的有152属，如隐花草属（Crypsis）和棒头草属（Polypogon）等属，占总属数的53.71%，共含152种，占总种数的24.84%（表2）.

表2 引黄工程北干线沿线野生种子植物属内种的组成Table 2 Compositions of species within the genera of wild seed plants alongside NBWYRDP，Shanxi

3.2 属的区系分析

依据吴征镒等关于中国种子植物属的分布区类型及划分原则［4－6］，将引黄工程北干线沿线种子植物属划可以分为15个分布区类型（表3）.

3.2.1 世界分布属

本类型共有16属，其中木本2属，藤本1属，草本13属.木本只有鼠李（Rhamnus）、卫矛（Euonymus）2属.藤本植物只有铁线莲（Clematis）1属.草本如鼠麴草（Gnaphalium）等属.

表3 引黄工程北干线沿线种子植物属种的分布区类型Table 3 Areal types of the genera and species of wild seed plants alongside NBWYRDP，Shanxi

3.2.2 热带分布

热带分布（2－7）共有34属，占总属数的14.72%.

热带分布中最丰富的一类是泛热带分布，共有26属，木本3属，其余均为草本.木本有木蓝（Indigofera）和枣属（Zizyphus）等属；常见草本有蒺藜（Tribulus）、马唐（Digitaria）和狼尾草（Pennisetum）等属.

其余热带分布类型（类型3－7）共有8属，在引黄工程北干线，常见的东亚（热带、亚热带）及热带南美间断分布的仅有雀梅藤（Sageretia）1属；旧世界热带分布的有槲寄生（Viscum）和桑寄生（Loranthus）等3属；热带亚洲至热带大洋洲分布的有大豆属（Glycine）和通泉草属（Mazus）2属；热带亚洲至热带非洲分布及其变型的有杠柳（Periploca）1属；热带亚洲分布的有小苦苣菜（Ixeridium）1属，它们在引黄工程北干线沿线植物区系组成中不具有重要意义.

3.2.3 温带分布

植物区系组成中以各种温带成分（8－11，14）占绝对优势，共183属，占总属数的79.22%.

北温带分布属为温带成分中的最大一类，共有97属，占总属数的41.99%，其中木本有13属，草本84属.杨、柳（Salix）等属是落叶阔叶林的建群成分，蔷薇、绣线菊等属是构成落叶阔叶灌丛的建群成分或优势成分.草本植物常见的有糖芥（Erysimum）、委陵菜（Potentilla）等属，它们大多是草原或灌丛草本层的重要成分.

其次为旧世界温带分布及其变型，共有46属，其中木本3属，藤本1属，其余均为草本，木本属中沙棘（Hippophae）属是灌丛的建群成分和优势成分.藤本属只有鹅绒藤（Cynanchum）1属.常见的草本属有荆芥（Nepeta）、百里香（Thymus）、败酱（Patrinia）、菊（Dendranthema）等属.

东亚至北美间断分布有9属，其中木本植物只有胡枝子（Lespedeza）1属.草本层常见的有和尚菜（Adenocaulon）和东风菜（Doellingeria）等属.

温带亚洲分布24属，其中木本属有杏（Armeniaca）、杭子梢（Campylotropis）和锦鸡儿（Caragana）3属，它们分别是灌丛的建群成分或优势成分.常见的草本属有狼毒（Stellera）等属.

东亚分布及其变型有7属，皆为草本，草本植物有苍术（Atractylodes）等属.

3.2.4 中国特有分布

本类型木本属仅有虎榛子1属，草本属有地构叶（Speranskia）等2属.

3.2.5 其它分布

中亚分布有5属，皆为草本，有沙蓬（Agriophyllum）和角蒿（Incarvillea）等属.

地中海、西亚至中亚分布有6属，均为草本植物，分别是漏芦（Stemmacantha）和牻牛儿苗（Erodium）等属.

4 种的区系分析

按照王荷生等关于华北地区种子植物种的区系地理成分划分方法［7］，引黄工程北干线沿线的种子植物可以划分为13个分布区类型（表3，P733）

4.1 世界分布

本类型仅有17种，皆为草本植物，如沙蓬（Agriophyllumsquarrosum）、灰绿藜（Chenopodium glaucm）、白花碎米荠（Cardamineleucantha）和苣荬菜（Sonchusbrachyotus）等.

4.2 热带分布

各种热带分布仅有17种，占总种数的2.86%.泛热带分布有5种，常见的有升马唐（Digitariaciliaris）和牛筋草（Eleusineindica）等.

旧世界热带分布有6种，常见的有猪毛蒿（Artemisiascoparia）等.

热带亚洲和热带大洋洲分布有2种，分别是远志（Polygalatenuifolia）和茜草（Rubiacordifolia）.

热带亚洲分布有4种，分别是白羊草（Bothriochloaischaemum）、五月艾（Artemisiaindica）、鼠麴草（Gnaphaliumaffine）和香蒲（Typhaorientalis）.

4.3 温带分布

北温带分布有52种.其中木本有3种，乔木有钻天杨（Populusnigra），灌木有覆盆子（Rubusidaeus）.其余均为草本，常见的有苦荞麦（Fagopyrumtataricum）、白香草木樨（Melilotusalbus）、广布野豌豆（Vicia cracca）、双花堇菜（Violabiflora）、沼生柳叶菜（Epilobiumpalustre）、北方拉拉藤（Galiumboreale）和飞蓬（Erigeronacer）等.

东亚至北美间断分布仅有5种，皆为草本，如皱叶酸模（Rumexcrispus）和牵牛（Pharbitisnil）等.

旧世界温带分布有67种.其中木本有4种，乔木有新疆杨（Populusalba）和沙枣（Elaeagnusangustifolia），灌木有枸杞（Lyciumchinense）和中国沙棘（Hippophaerhamnoides），其余的均为草本，常见的植物有两栖蓼（Polygonumamphibium）、垂果大蒜芥（Sisymbriumheteromallum）、天蓝苜蓿（Medicagolupulina）、小米草（Euphrasiapectinata）、疗齿草（Odontitesserotina）、止血马唐（Digitariaischaemum）、金色狗尾草（Setariaglauca）等［8－10］.

温带亚洲分布有200种.木本有12种，包括土庄绣线菊（Spiraeapubescens）和红花锦鸡儿（Caragana rosea）等.藤本有1种，为短尾铁线莲（Clematisbervicaudata）.草本植物极为丰富，常见的有蒙古葶苈（Drabamongolica）、糖芥（Erysimumbungei）、蓝花棘豆（Oxytropiscoerulea）、牻牛儿苗（Erodiumstephanianum）、西伯利亚远志（Polygalasibirica）、瑞香狼毒（Stellerachamaejasme）、赖草（Leymussecalinus）等，多为草本层或草本群落的优势种或建群种［9－10］.

东亚分布及其变型共有74种.东亚分布仅有9种，乔木只有山杨（Populusdavidiana）1种；其余皆为草本，有委陵菜（Potentillachinensis）、石竹（Dianthuschinensis）和马蔺（Irislactea）等.

中国－喜马拉雅分布变型仅1种，即草本植物钉柱委陵菜（Potentillasaundersiana）.

中国－日本分布变型有64种.木本5种，乔木有山杏（Armeniacavulgaris）和小叶白蜡（Fraxinusbunmgeana）2种.灌木有达乌里胡枝子（Lespedezadavurica）3种，为林下灌木层的常见成分［8－9］.草本群落或草本层常见的有刺儿菜（Cirsiumsegetum）等.

4.4 地中海区、西亚至中亚分布

地中海区、西亚至中亚分布仅有1种，即顶羽菊（Acroptilonrepens）.

4.5 中亚分布

中亚分布有5种，包括宽苞水柏枝（Myricariabracteata）和裂叶堇菜（Violadissecta）等，它们在区系和植被组成中不具有明显作用.

4.6 中国特有分布

中国特有分布共有174种，占总种数的29.24%.根据地理分布特点可划分为9个亚型，分述如下：

中国特有分布有8种，灌木有柠条锦鸡儿（Caraganakorshinskii）1种，其余皆为草本，常见的草本有紫花苜蓿（Medicagosativa）和虎尾草（Chlorisvirgata）等.

东北－华北分布亚型共有12种，灌木2种，草本10种.其中黄刺玫（Rosaxanthina）是灌丛植被的主要建群种之一［7］，具有明显的指示作用.草本植物常见的有蒙古堇菜（Violamongolica）、歧茎蒿（Artemisiaigniaria）、华北风毛菊（Saussureamongolica）等.

东北－华东亚型有3种，如小叶杨（Populussimonii）和渥丹（Liliumconcolor）等.

华北亚型有41种，乔木有2种，灌木1种，草本38种.常见的有黑榆（Ulmusdavidiana）和河北杨（Populushopeiensis）；灌木仅有五台锦鸡儿（Caraganapotanini）1种；草本植物常见的有山西异蕊芥（Dimorphostemonshanxiensis）、米口袋（Gueldenstaedtiamultiflora）、篦苞风毛菊（Saussureapectinata）、画眉草（Eragrostispilosa）等.

西北－华北－东北亚型有48种，代表性的乔木有青杄（Piceawilsonii）、油松（Pinustabulaeformis）等6种，皆为栽培植物.灌木有虎榛子（Ostryopsisdavidiana）、美蔷薇（Rosabella）等5种.在草本群落或草本层中常见的有碱蓬（Suaedaglauca）、角蒿（Incarvilleasinensis）、冰草（Agropyroncristatum）等.

西南－西北－华北亚型有34种，乔木有3种，其中华北落叶松（Larixprincipis－rupprechtii）为栽培植物.灌木有2种，有蒙古绣线菊（Spiraeamongolica）和少脉雀梅藤（Sageretiapaucicostata）.其余皆为草本植物，有紫花碎米荠（Cardaminetangutorum）、水棘针（Amethysteacaerulea）、康藏荆芥（Nepetaprattii）和天蓝韭（Alliumcyaneum）等.

西南－江南－华北亚型有12种，皆为草本，常见的草本有裂叶荆芥（Schizonepetatenuifolia）、水蔓青（Veronicalinariifolia）、云南蓍（Achilleawilsoniana）等.

西南－西北、江南－华北亚型共有7种，乔木有毛白杨（Populustomentosa）和旱柳（Salixmatsudana）2种；草本植物有石生蝇子草（Silenetatarinowii）和羽裂华蟹甲草（Sinacaliatangutica）等5种.

华中－华北亚型有7种，其中灌木有杭子梢（Campylotropismacrocarpa）和多花胡枝子（Lespedeza floribunda）2种，藤本有鹅绒藤（Cynanchumchinense）1种，草本常见的有蝇子草（Silenefortunei）等.

江南－华北或至东北型仅有猪殃殃（Galiumpseudoasprellum）等.

5 结论

万家寨引黄工程北干线沿线种子植物属的区系成分类型多样，突出特征是温带成分占绝对优势，共有183属，占总属数的79.22%，在植物区系的组成中具有重要作用.热带成分次之，有34属，占总属数的14.72%.从种的区系成分构成看，温带分布型占绝对优势，共有398种，占总种数的66.89%，中国特有分布次之，有174种.万家寨引黄工程北干线沿线优势植被类型的建群种和优势种大多数由中国特有种构成.从中国特有种分布特点看，以西北－华北－东北亚型为主，其次是华北亚型、西南－西北－华北亚型，共计123种，占中国特有种总数的70.69%.

［1］ 张峰，郭东龙.山西万家寨引黄工程沿线生态环境特征及其保护［J］.农村生态环境，2000，16（1）：26－29.

［2］ 韩书权，郭东龙，张峰.山西万家寨引黄工程对野生动物的影响及保护对策［J］.山西大学学报：自然科学版，2001，24（3）：275－278.

［3］ 王桂花，张峰，郭东龙.山西万家寨引黄工程沿线生物多样性及其保护［J］.重庆环境科学，2003，25（12）：102－103.

［4］ 吴征镒.中国种子植物属的分布区类型［J］.云南植物研究，1991，增刊（VI）：1－139.

［5］ 吴征镒，周浙昆，孙航，等.种子植物分布区类型及其起源和分化［M］.昆明：云南科技出版社，2006：4.

［6］ 李锡文.中国种子植物区系统计分析［J］.云南植物研究，1996，18（4）：363－384.

［7］ 王荷生，张镒锂，黄劲松，等.华北地区种子植物区系研究［J］.云南植物研究，1995，增刊（Ⅷ）：32－54.

［8］ 张峰，上官铁梁，刘玉山.朔县植被及改造利用保护对策［J］.山西大学学报：自然科学版，1990，13（4）：450－456.

［9］ 上官铁梁，张峰，刘玉山.山西朔县种子植物区系及其生态经济意义［J］.武汉植物学研究，1991，9（4）：355－362.

［10］ 张峰，上官铁梁.山西关帝山种子植物区系研究［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

科技部科技基础性工作专项（2011FY110300）；山西省回国留学人员科研资助项目（20100012）

韩书权（1963－），男，山西太原人，高级工程师，主要从事生态环境管理工作.＊通信作者：fzhang＠sxu.edu.cn