北京永定河-海河干流河岸带植物的区系分析

修 晨，欧阳志云，郑 华

(中国科学院生态环境研究中心，城市与区域生态国家重点实验室，北京 100085)

北京永定河-海河干流河岸带植物的区系分析

修 晨，欧阳志云*，郑 华

(中国科学院生态环境研究中心，城市与区域生态国家重点实验室，北京 100085)

探讨了北京永定河-海河干流河岸带植物区系特征。结果表明，河岸带植被中共有维管束植物37科100属134种，其中包括种子植物36科100属133种，蕨类植物1科1种。北京永定河-海河干流河岸带植物种类比较丰富，其中，在科的组成结构上，植物种类主要集中于少数几个大科如为禾本科和菊科，而多数科只有少数种或单种。在属的组成结构上，主要以单种属和小属为主。对其中种子植物的植物区系分布类型在种级水平上进行了分析，结果表明：河岸带共有4大类区系性质成分和16个地理成分类型，总体呈温带特性，各类温带分布类型67种，占河岸带植物总种数的50%。各河段河岸带植物区系结构存在差异：永定河山峡段与海河干流段区系结构比较相近，各结构在植物种所占比例上的排序为温带类>世界类>热带类>亚洲类；而大部分长期干涸的永定河平原段，则温带类>热带类>世界类>亚洲类。

植物区系；植物群落；河段；乡土植物；外来植物

植物区系是某一地区(或是某一时期，某一分类群)的所有植物的总和，是植物界在一定自然地理环境，特别是自然历史条件综合作用下，发展演化的结果，是自然地理环境的反应及植物分类的重要依据[1- 3]。河岸带介于陆地与河流之间的过渡地带，是指从水-陆交界处至河水影响消失的地带，是重要的生态交互作用区[4- 5]。由于河岸带特殊的地理位置，这里成为受水环境强烈影响的陆地生境，因此它们具有独特的时空结构和生态功能。河岸带植被是河流两旁特有的植物群落，是介于河溪和高地植被之间的典型生态过渡带，具有明显的边缘效应和丰富的生物多样性。因此，研究河岸带植物区系，对于了解河岸带植被特征，反映水文变化背景下植被分布变化特征，具有十分重要的意义。

尽管国内学者对湿地植物区系有过较多的研究[6- 9]，但是单独针对河岸带的相关研究较少[10- 12]。目前河岸带植被研究及其生态恢复已渐渐成为生态学研究的一个热点，因此分析河岸带植物区系，并与当地地区植物区系进行对比研究，将其中的差异与河岸带特殊的生境和结构结合，对于植物区系和河岸带植被都有重要的意义。本研究以海河流域主要的支流，连接北京和天津的永定河-海河干流河岸带为研究对象，在系统的河岸带植被调查的基础上，借助植物分类等级区系的构成成分分析，旨在反映海河流域水文变化背景下，河岸带植物区系的特征及其与地区植物区系的关系。

1 研究地区

永定河-海河干流河系位于38°59′—40°14′N，115°35′—117°42′E，流经北京，天津和河北，全段包括永定河山峡段、永定河平原段和海河干流3段，河岸带海拔为1.70—300 m之间。该河系全长为270 km，流域面积约3600 km2，属于海河流域的一部分，是华北地区最大的河流之一[13]。永定河珠窝水库至三家店段为山峡段，全长70 km。这一段坡降较大，河流较窄，水能资源丰富，植被覆盖度较差；三家店至屈家店枢纽，为永定河平原段，平原河道全长约140 km。由于上游水库拦蓄和地下水水位的下降等原因，该段河道在平水年干涸十分严重，大部分河道已近30年无水。屈家店枢纽至入海口为海河干流，全长约60 km。此段为上游多条河流汇入的主河道，河道宽阔，流经天津全域后入渤海。其中，山峡段和海河干流段的平均流速分别为808 m3/s和 3275 m3/s。该流域地区气候具有明显的暖温带、半湿润大陆性季风气候特征，年降水量在400—600 mm之间，7月至9月降水量占全年降水量的70%以上[14]。

2 研究方法

2.1 植被调查

自2009年8月至9月，对永定河-海河干流河岸带植物群落进行了植被调查。根据环境和植被的代表性原则，本研究在永定河-海河干流河岸带上共选取了17处样地，其中山峡段5个，平原段7个，海河干流段5个(图1)。在每一个样地按照样带法，从河滩处开始每隔5m设置1个样方，至河岸带边缘(距离河滩处不超过100 m)。 其中，草本样方为1m×1 m, 灌木为5 m×5 m，乔木为10 m×10m。本调查所涉及的主要指标分别为：1)乔木的种名，株数，冠幅；2)灌木的种名，株数，冠幅；3)草本的种名，株数。对于草本植物的株数的计量，如果草本植物成丛生型或莲座型生长, 则分开计算株数；如果草本植物大片分布, 则调查代表性的 25 cm×25 cm 面积中的株数再按面积推算样方株数。

图1 永定河-海河干流河岸带样点分布图Fig.1 The location of the study area and the sampling sites within the Yongding-Haihe river system

2.2 数据分析

2.2.1 区系结构分析

湿地植物区系的属, 往往既包含有典型的水生或湿生植物, 又有中生甚至旱生的植物，特别是对于中、大型属而言这种现象则尤为普遍[9]。对于河岸带湿地植物的区系而言, 从属一级的水平上来分析和讨论，不能较好地反映该地区河岸带湿地的区系特点。此外，永定河-海河河岸带为较小尺度上的地区，物种数量有限，所以在种级水平上讨论植物区系组成，则更能反映河岸带植物区系特征。

因此，本研究采用吴征镒对中国种子植物属的分布区的划分标准[3]，以种的分布异同来对永定河-海河干流河岸带湿地种子植物进行地理成分的划分，并对不同河段的区系进行比较。根据相关文献对植物区系结构随取样量累积的变化规律的分析结果表明，取样量对区系结构的影响不明显[15]。因此，虽然各河段样方数不同(表1)，但不同河段的区系结构是可以进行比较的。

2.2.2 植物来源的判定方法

(1)乡土植物

乡土植物指在没有人为作用的情况下，自然地分布在特定地区、生态系统或生境的植物种，不包括乡土植物与外来植物的杂交种[16, 17]。本文中主要是根据植物种在河流流经地区的自然分布情况及引种、栽培历史来判断[18- 19]。

(2)外来植物

由于人为有意或无意的作用而出现在特定地区的植物种，即为该地区的外来植物[16]。本文中将外来植物分为国内外来中与国外外来种，主要根据原产地，引种记载和在全国各地的主要分布情况来判断[18- 19]。

3 结果与分析

3.1 永定河-海河干流河岸带植物的物种基本构成

本调查共记录到永定河-海河干流河岸带共有维管束植物37科100属134种。其中种子植物36科100属133种，而蕨类植物仅有1科1种，是木贼科的问荆 (Equisetumarvense)。其中株数最多的植物种是禾本科的中华隐子草 (Cleistogeneschinensis)，占总株数的26.46%；株数小于15的植物种有65个，其株数总和仅占总株数的0.42%。按生活型来分，木本植物仅为10科13种，灌木植物仅为4科6种，草本植物占主导地位。按照河段来分，永定河河岸带的种子植物有119种，隶属于35科86属，占总种数的88.1%。其中永定河山峡段有57种，属于20科46属，占总种数的42.54%；永定河平原段有84种，属于26科63属，占总种数的 62.69%;海河干流河岸带植物有40种，隶属于36科14属，占总种数的29.85%。种子植物的科属种及其在北京地区湿地区系中的比例见表1。 分析表明，永定河-海河干流河岸带植物的科属种分别占北京地区湿地植物区系的35.19%，32.15%和24.28%，科属比例相对较高，表明该河岸带植物种结构与北京地区湿地植物有较高联系。

表1 永定河-海河干流河岸带总体信息及维管束植物物种结构统计

3.1.1 科的统计分析

永定河-海河干流河岸带有维管束植物37科，根据所含属数，将全部科分为大科(含18属以上，中科(含6—17属)、小科(含2—5属)和单属科(表2)。其中，大科有2个，即禾本科(Gramineae，21属/26种，下同)和菊科 (Compositae，18/32)，仅占总科数的5.26%，但其在属数量上占明显优势，两科累积39属，占调查总属数的38.61%。中等科仅有豆科 (Leguminosae，7/8) 1个，累积7属，占调查总属数的6.93%。小科有14科，分别是藜科 (Chenopodiaceae，4/7)，莎草科 (Cyperaceae，4/5)，唇形科 (Labiatae，4/4)，蓼科 (Polygonaceae，2/5)，蔷薇科 (Rosaceae，2/4)，苋科 (Amaranthaceae，2/4)，十字花科 (Brassicaceae，2/3)，茄科 (Solanaceae，2/2)，杨柳科 (Salicaceae，2/2)，桑科 (Moraceae，2/2)，百合科 (Liliaceae，2/2)，大戟科 (Euphorbiaceae，2/2)，旋花科 (Convolvulaceae，2/2)，萝藦科 (Asclepiadaceae，2/2)。这些科占总科数的36.84%，共累积34属，占总属数的33.66%。单属科的有20科，即车前科 (Plantaginaceae，1/2)，葫芦科 (Cupressaceae，1/2)，蒺藜科 (Zygophyllaceae，1/1)，堇菜科 (Violaceae，1/1)，马鞭草科 (Verbenaceae，1/1)，香蒲科 (Typhaceae，1/1)，黑三棱科 (Sparganiaceae，1/1)，苦木科 (Simaroubaceae，1/1)，玄参科 (Scrophulariaceae，1/1)，茜草科 (Rubiaceae，1/1)，毛茛科 (Ranunculaceae，1/1)，马齿苋科 (Portulacaceae，1/1)，胡麻科 (Pedaliaceae，1/1)，木犀科 (Oleaceae，1/1)，锦葵科 (Malvaceae，1/1)，千屈菜科 (Lythraceae，1/1)，木贼科 (Equisetaceae，1/1)，景天科 (Crassulaceae，1/1)，卫矛科 (Celastraceae，1/1)，紫草科 (Boraginaceae，1/1)，漆树科 (Anacardiaceae，1/1)。占总科数的54.05%。累积21属，占总属数的20.79%。 从上述分析可以看出，永定河-海河干流河岸带的植物种类比较集中于少数几个大科，而多数科只有少数种或单种，表明该地区植物区系的复杂性和多样性[20]。

3.1.2 属的统计分析

永定河-海河干流河岸带有维管束植物100属，按照所含种数，将全部属分为大属(含10种以上)，中属(含5—9种)、小属(含2—4种)和单种属(表3)。其中，含5种以上的属仅有1个，为蒿属 (Artemisia)，仅占总属数的约1%，含10种，占总种数的7.41%。小属有18个，分别是蓼属 (Polygonum)，藜属 (Chenopodium)，苋属 (Amaranthus)，委陵菜属 (Potentilla)，鬼针草属 (Bidens)，稗属 (Echinochloa)，圆柏属 (Sabina)，香蒲属 (Typha)，莴苣属 (Lactuca)，苦荬菜属 (Ixeris)，画眉草属 (Eragrostis)，胡枝子属 (Lespedeza)，蔊菜属 (Rorippa)，狗尾草属 (Setaria)，鹅观草属 (Roegneria)，车前属 (Plantago)，苍耳属 (Xanthium)，扁莎属 (Pycreus)。这些属占总属数的17.82%，共累积44种，占总种数的32.59%。单种属有82个，占总属数的81.19%，共累积82种，占总种数的60.74%。由此可见，本区系以单种属和小属为主，说明本区系属的组成较为分散，植物成分较为复杂[21]。

表2 永定河-海河干流维管束植物科级统计

*n指所含属数

表3 永定河-海河干流维管束植物属级统计

*n指种数

3.2 河岸带种子植物区系分析

根据种子植物的分布区标准可划分为4大类性质成分和16个地理成分类型(表4)。由于各河段的地理类型、土壤环境和河流水文条件非常不同，因此本文分河段来探讨植物区系分布特征，比较不同河段的区系分布的异同。

3.2.1 山峡段

山峡段河岸带共有种子植物57种，划归入4类性质成分和10个地理成分类型(表4)。其中世界分布成分有 16种, 占永定河-海河干流河岸带种子植物总种数的11.94%; 热带性质性质类型有12种，占8.96%；温带性质类型有28种, 占17.91%；亚洲类成分类型有4种，仅占总种数的2.24%。说明山峡段河岸带湿地植物分布具有广域性, 且以温带成分为主, 其次是世界分布型、热带性质和亚洲类成分的种类起到补充成分的作用。

(1) 世界性分布成分

该分布区只有1个世界分布类型，共有16种，在河岸带植物区系中有较大的比例，占北京地区湿地该分布类型的8.94%。这说明河岸带植物区系中，分布有一定数量的广域种。该区植物种均为草本植物，常见种有芦苇(Phragmitesaustralis)，小香蒲(Typhaminima)，针蔺(Eleocharisvalleculosa)，马唐(Digitariasanguinalis)等。

(2) 热带性成分

指分布在亚洲、非洲、大洋洲热带地区的植物种。在山峡段河岸带，热带性成分共有12种，划归为2个地理类型成分，分别为泛热带分布和热带亚洲至热带非洲成分，占总种数的8.96%，因此该河段河岸带植物区系具有少量的热带性质成分。其中，泛热带分布成分热带性成分中占有主导地位，共有8种，占北京地区湿地同分布类型的12.90%。其中，除了2种灌木植物铁扫帚(Indigoferabungeana)和荆条(Vitexnegundo)之外，其余均为草本植物。常见种为狗尾草(Setariaviridis)，假稻(Leersiajaponica)和白茅(Imperatacylindrica)等。

表4 永定河-海河干流河岸带各河段植物区系的分布类型

(3) 温带性成分

指分布欧洲、亚洲、北美洲温带地区的植物种。在山峡段河岸带，温带性成分共有24种，划归为4个地理类型成分，占总种数的17.91%，因此该河段河岸带植物区系温带性质成分占主要的比例。在4个地理类型成分中，北温带分布成分占据主导地位，共有14种，占北京地区湿地同分布类型的12.73%。其中，除了土庄绣线菊(Spiraeapubescens)为灌木植物外，其余均为草本植物，常见种为艾蒿(Artemisiaargyi)，白莲蒿(Artemisiasacrorum)和茵陈蒿(Artemisiacapillaries)等。

(4) 亚洲类成分

只分布在亚洲的植物种。在本段河岸带，亚洲类成分共有4种，划归为3个地理类型成分，仅占总种数的2.24%，因此该河段河岸带植物区系仅有少量的亚洲类成分。常见植物种有胡枝子(Lespedezabicolor)，菊芋(Helianthustuberosus)，阿尔泰狗娃花(Heteropappusaltaicus)和鸡眼草(Kummerowiastriata)等。

3.2.2 平原段

平原段河岸带共有种子植物83种，划归入4类性质成分和15个地理成分类型(表4)。其中世界分布成分有 22种, 占永定河-海河干流河岸带种子植物总种数的16.42%; 热带性质性质类型有26种，占19.40%；温带性质性质类型有29种, 占21.64%；亚洲类成分类型有4种，仅占总种数的2.99%。说明平原段河岸带湿地植物分布具有广域性, 但以温带、热带成分为主, 其次是世界分布型和少量的亚洲类成分。

(1) 世界性分布成分

该分布区只有1个世界分布类型，共有22种，在河岸带植物区系中有较大的比例，占总种数的16.42%，占北京地区湿地该分布类型的12.29%。这说明河岸带植物区系中，分布有相当数量的广域种。该区植物种均为草本植物，常见种有芦苇(Phragmitesaustralis)，马唐(Digitariasanguinalis)和 灰绿藜(Chenopodiumglaucum)等。

(2) 热带性成分

在平原段河岸带，热带性成分共有26种，划归为5个地理类型成分，占总种数的19.40%，因此该河段河岸带植物区系具有比较多的热带性质成分。其中，泛热带分布成分热带性成分中占有主导地位，共有20种，占北京地区湿地同分布类型的32.26%。其中，除了1种灌木植物荆条(Vitexnegundo)和1种藤本植物鹅绒藤(Cynanchumchinense)之外，其余均为草本植物。常见种为狗尾草(Setariaviridis)，马齿苋(Portulacaoleracea)和牛筋草(Eleusineindica)等。

(3) 温带性成分

在平原段河岸带，温带性成分共有29种，划归为5个地理类型成分，占总种数的21.64%，因此该河段河岸带植物区系温带性质成分占主导地位。在5个地理类型成分中，北温带分布成分占据主导地位，共有21种，占北京地区湿地同分布类型的19.09%。其中，乔木植物2种，为加杨(Populuscanadensis)和圆柏(Sabinachinensis)；灌木植物1种，为铺地柏(Sabinaprocumbens)；藤本植物1种，为葎草(Humulusscandens)，其余均为草本植物，常见种有稗(Echinochloacrusgali)，蒙古蒿(Artemisiamongolica)和茵陈蒿(Artemisiacapillaries)等。

(4) 亚洲类成分

在本段河岸带，亚洲类成分共有6种，划归为4个地理类型成分，仅占总种数的2.99%，因此该河段河岸带植物区系仅有少量的亚洲类成分。常见植物种有胡枝子(Lespedezabicolor)，荻(Triarrhenasacchariflora)和苍术(Atractylodeslancea)等。

3.2.3 海河干流段

海河干流段河岸带共有种子植物40种，划归入4类性质成分和9个地理成分类型(表4)。其中世界分布成分有 13种, 占永定河-海河干流河岸带种子植物总种数的9.70%; 热带性质性质类型有10种，占7.46%；温带性质类型有14种, 占10.45%；亚洲类成分类型有3种，仅占总种数的2.24%。说明平原段河岸带湿地植物分布具有广域性, 但以温带、世界分布型为主, 其次是热带成分和少量的亚洲类成分。

(1) 世界性分布成分

该分布区只有1个世界分布类型，共有13种，占总种数的9.70%，占北京地区湿地该分布类型的7.26%。这说明河岸带植物区系中，分布有少量的广域种。该区植物种均为草本植物，常见种有马唐(Digitariasanguinalis)、猪毛菜(Salsolacollina)和碱蓬(Suaedaglauca)等。

(2) 热带性成分

在海河干流段河岸带，热带性成分共有10种，划归为3个地理类型成分，占总种数的7.46%，因此该河段河岸带植物区系仅有少量的热带性质成分。其中，泛热带分布成分热带性成分中占有主导地位，共有8种，占北京地区湿地同分布类型的12.90%。其中，除了1种乔木植物白杜(Euonymusmaackii)之外，其余均为草本植物。常见种为狗牙根(Cynodondactylon)，狗尾草(Setariaviridis)和牛筋草(Eleusineindica)等。

(3) 温带性成分

在海河干流段河岸带，温带性成分共有14种，划归为3个地理类型成分，占总种数的10.45%，因此该河段河岸带植物区系温带性质成分占主导地位。在3个地理类型成分中，北温带分布成分占据主导地位，共有11种，占北京地区湿地同分布类型的10.00%。其中，乔木植物4种，分别为白腊树(Fraxinuschinensis)，加杨(Populuscanadensis)，火炬树(Rhustyphina)和垂柳(Salixbabylonica)；其余均为草本植物，常见种有草甸羊(Festucapratensis)、艾蒿(Artemisiaargyi)和荠(Capsellabursa-pastoris)等。

(4) 亚洲类成分

在本段河岸带，亚洲类成分共有3种，划归为2个地理类型成分，仅占总种数的2.24%，因此该河段河岸带植物区系仅有极少量的亚洲类成分。常见植物种有胡枝子(Lespedezabicolor)，荻(Triarrhenasacchariflora)和刺槐(Robiniapseudoacacia)等。

3.2.4 不同河段间的区系结构比较

3个河段的区系结构之间存在一定的差异性。将4大类性质成分(世界类、热带类、温带类和亚洲类)每个大类中的各成分类型对应的绝对比例值的加和，作为反映该大类性质成分的指数值。将3个河段的成分指数值汇总，转化为坐标点。在单位圆坐标系中四边形图来表示(图2)。总体来看，3个河段的区系结构均以温带类、热带类为主，并分布有一定比例的世界类植物种，亚洲类植物种所占比例最小。但是，山

图2 永定河-海河干流河岸带植被种子植物区系结构示意图Fig.2 The floristic composition of spermatophyte of riparian species in the Yongding-Haihe river system

峡段与海河干流段区系在区系结构组成上比较相似，为温带类>世界类>热带类>亚洲类；而永定河平原段则存在较大的不同，为温带类>热带类>世界类>亚洲类，其热带类所占比例要更多，占据第2位。

在各个区系分布类型中，比例最高的是热带类中的泛热带分布类型，温带类中的北温带分布类型和世界类中的世界分布类型(表4)。其中，除了在泛热带分布类型中，占总种数比例大小排序为平原类>山峡段=海河干流段；其它两类中的大小排序均为平原类>山峡段>海河干流段。从各个区系分布类型中，也可以看出山峡段和海河干流段在热带类大类中的分布类型最少，分别仅有2个和3个；而平原段则为5个类型(表4)。

在各河段区系类型与北京湿地区系比较中，山峡段和平原段占北京湿地植物比例较大，最大比例分别为67%和100%；而海河干流段占北京比例较小，最大比例仅为20%(图3，表4)。

图3 永定河-海河干流河岸带植被各区系类型种数占北京湿地的比例Fig.3 The percentage of species of areal types on the ones in Beijing wetland in the Yongding-Haihe river system

4 讨论

4.1 总体特征

永定河-海河干流河岸带湿地植物物种丰富程度相对而言较为匮乏。经调查共记录到维管束植物38科100属134种。其中种子植物37科100属133种，而蕨类植物仅有1科1种，是木贼科的问荆 (Equisetumarvense)。其中株数最多的植物种是禾本科的中华隐子草 (Cleistogeneschinensis)。草本植物占主导地位，木本植物仅为10科13种，灌木植物仅为4科6种。按照河段来分，永定河山峡段有57种，属于20科46属，占总种数的42.54%；永定河平原段有84种，属于20科41属，占总种数的62.69%。海河干流河岸带植物有40种，隶属于36科14属，占总种数的29.85%。永定河-海河干流河岸带湿地植物区系地理成分分布类型多样，但主要以温带类性质为主，表现为温带特性，各类温带分布类型67种，占河岸带植物总种数的50%。通过与北京地区湿地植物种的区系分布类型进行比较，永定河-海河干流河岸带植物的科属种分别占北京地区湿地植物区系的35.19%，32.15%和24.28%，科属比例相对较高，表明该河岸带植物种结构与北京地区湿地植物有较高联系。

4.2 各河段区系结构的差异原因

从物种来源结构上看，山峡段与平原段与北京湿地植物区系有更多的联系，而海河干流河岸带由于地处出海口附近，远离北京地区，因此区系联系较少。山峡段与平原段河岸带植物种占北京湿地植物区系比例高，也表明河岸带特殊的水湿条件和微环境有利于保持该地区的植物，因此保护河岸带湿地对于保持区域生物多样性具有重要的地位[10]。此外，区系结构上的结果表明，永定河山峡段与海河干流段区系结构比较相近，为温带类>世界类>热带类>亚洲类；而大部分长期干涸的永定河平原段，则热带类所占比例要更多，占据第2位。根据分析发现，平原段热带类植物种中，外来植物占据50%，而且多原产于美洲，非洲等热带地区[18- 19]。这说明在干涸河段中，河岸带被相当比例的外来植物占据，并取代原有的河岸带乡土植物的生态位。这反映了在人类活动增多，水资源过度利用和城市化快速增长的背景下，河岸带植被结构发生了重大变化。这与国内外一些相关结果一致，表明河岸带作为一种典型的开放系统，由于受到频繁的自然和人为干扰、动态的营养水平和水文条件，河岸带易被外来植物所入侵[22- 24]。由于外来植物可能因为缺少竞争者而大量繁殖, 造成入侵[25], 对河岸带生境造成严重影响[26], 应该对这些植物的入侵性做进一步研究, 并采取有效措施加以控制。

4.3 乡土植物的推广对于河岸带修复的意义

对于退化的河岸带生态修复，除了控制外来入侵植物的蔓延以外，应以乡土植物的推广种植为主,这对于河岸带生态修复同样具有十分重要的意义。乡土物种在适应当地小环境方面更具优势，对本地的气候、土壤环境、水位的变化有较强的适应性；此外，乡土植物一般多年生长，可建立稳定的植物群落，以较小的生态代价来恢复植被覆盖，对于河岸带修复具有良好的效费比。由于乡土植物能为野生动物提供生存环境，所以乡土植物比外来植物对生态平衡具有更为重要的作用[27]，具有良好的环境和生态效益。因此，退化河岸带的的生态恢复建设应该加强对乡土植物的应用[28]。

致谢: 感谢首都师范大学胡东副教授在植物分类和植物群落调查中给予的帮助。感谢赵娟娟、王芸、张志明、白杨、江波、孟世勇、刘成立、孙成耀在文章讨论、植物群落调查和取样中给予的帮助。

[1] Peng H. The Seed Plants from MT. Wuliang in the South-Central Yunnan, China. Kunming: Yunnan Science and Technology Press, 1998.

[2] Wang H S. Floristic Geography. Beijing: Science Press, 1992:1- 180.

[3] Wu Z Y. The areal-types of Chinese genera of seed plants. Acta Botanica Yunnanica, 1991, 13(Suppl. IV):1- 139.

[4] Chen J Q. Riparian vegetation characteristics and their functions in ecosystems and landscapes. Chinese Journal of Applied Ecology, 1996, (4): 439- 448.

[5] Guo H C, Huang K, Liu Y, Yu Y J. A conceptual framework of riparian ecosystem management and its key problems. Geographical Research, 2007, 26(4): 789- 798.

[6] Li M L, Zhang T M, Hu D, Chen W. Flora of higher plant in wetland of Beijing area. Wetland Science, 2006, 4(3): 219- 226.

[7] Shangguan T L, Zhang F, Zhang L S, Song B W. Study on diversity of vascular plant of wetland in Shanxi. Bulletin of Botanical Research, 2000, 20(3): 275- 281.

[8] Tang G G, Li X P, Xie J B, Xu H Q. The characteristics, utilization and protection of the flora of wetland in Jiangsu province. Journal of Nanjing Forestry University, 1997, (4): 49- 54.

[9] Wang C, Liu Q R. Study on the flora of vascular plants of wetland in Beijing. Journal of Wuhan Botanical Research, 2004, 22(5): 406- 411.

[10] Deng H B, Wang Q C, Dai L M, Wang Q L, Wang S X. Flora analysis of riparian plant communities on the northern slope of Changbai Mountain. Chinese Journal of Applied Ecology, 2003, 14(9): 1405- 1410.

[11] Jiang M X, Dang H S, Huang H D, Tao Y, Jin X. Flora of seed plant in riparian zone of Xiangxi River Catchment in Three Gorges area. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2004, 13(2): 177- 182.

[12] Lu L, Zhao Z Y, Qiao M, Zhang K, Zhou S B, Tang J. Flora and species diversity in riparian zone of middle reaches of the Tarim River. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2011, 31(1): 16- 21.

[13] Wang L, Wang Z J, Koike T, Yin H, Yang D W, He S. The assessment of surface water resources for the semi-arid Yongding River Basin from 1956 to 2000 and the impact of land use change. Hydrological Processes, 2010, 24(9): 1123- 1132.

[14] Zhang Z, Shen Z, Xue Y, Ren F, Shi D, Yin Z, Zhong Z, Sun X. Evolution of Groundwater Environment in North China Plain. Beijing: Geological Publishing House, 2000: 35- 60.

[15] Zhao J J. Species Composition and Spatial Distribution of Urban Plants within the Built-up Areas of Beijing, China [D]. Beijing: Graduate University of Chinese Academy of Sciences, China, 2010.

[16] Pyšek P. Alien and native species in Central European urban floras: a quantitative comparison. Journal of Biogeography, 1998, 25(1): 155- 163.

[17] USNA.What is a native plant, anyway? (2006- 03- 07) [2012- 10- 10]. http://tiny.cc/il8imw.

[18] The Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences. Chinese Virtual Herbarium (CVH). [2012- 09- 20]. http://www.cvh.org.cn.

[19] He S Y, Xing Q H, Yin Z T, Jiang X F. Flora of Beijing. 3rd ed. Bejing: Beijing Publishing House, 1993.

[20] Wu Z Y. China Vegetation. Beijing: Science Press, 1980: 1- 1144.

[21] Liu Q R, Zhang C, Kang M Y. A study on the flora of spermatophyte in Xiaowutai Mountains. Bulletin of Botanical Research, 2004, 24(4): 499- 506.

[22] Planty-Tabacchi A M, Tabacchi E, Naiman R J, Deferrari C, Décamps H. Invasibility of species-rich communities in riparian zones. Conservation Biology, 1996, 10(2): 598- 607.

[23] Richardson D M, Holmes P M, Esler K J, Galatowitsch S M, Stromberg J C, Kirkman S P, Pyšek P, Hobbs R J. Riparian vegetation: degradation, alien plant invasions, and restoration prospects. Diversity and Distributions, 2007, 13(1): 126- 139.

[24] Rowntree K. An assessment of the potential impact of alien invasive vegetation on the geomorphology of river channels in South Africa. Southern African Journal of Aquatic Sciences, 1991, 17(1/2): 28- 43.

[25] Keane R M, Crawley M J. Exotic plant invasions and the enemy release hypothesis. Trends in Ecology and Evolution, 2002, 17(4): 164- 170.

[26] Zuo Z, Jiang Y, Bo F F, Shen P L, You W H. Status and impacts of alien plants invasion of the riparian zone in plain river network area: A case study in Qingpu district, Shanghai. Ecology and Environmental Sciences, 2010, 19(3): 665- 671.

[27] Turner K, Lefler L, Freedman B. Plant communities of selected urbanized areas of Halifax, Nova Scotia, Canada. Landscape and Urban Planning, 2005, 71(2/4): 191- 206.

[28] Zavaleta E S, Hobbs R J, Mooney H A. Viewing invasive species removal in a whole-ecosystem context. Trends in Ecology and Evolution, 2001, 16(8): 454- 459.

参考文献:

[1] 彭华. 滇中南无量山种子植物. 昆明: 云南科技出版社, 1998.

[2] 王荷生. 植物区系地理. 北京: 科学出版社, 1992.

[3] 吴征镒. 中国种子植物属的分布区类型. 云南植物研究, 1991, 13(增刊IV): 1- 3.

[4] 陈吉泉. 河岸植被特征及其在生态系统和景观中的作用. 应用生态学报, 1996, (4): 439- 448.

[5] 郭怀成, 黄凯, 刘永, 郁亚娟. 河岸带生态系统管理研究概念框架及其关键问题. 地理研究, 2007, 26(4): 789- 798.

[6] 李满良, 张铁明, 胡东, 陈卫. 北京地区湿地高等植物区系分析. 湿地科学, 2006, 4(3): 219- 226.

[7] 上官铁梁, 张峰, 张龙胜, 宋伯为. 山西湿地维管植物区系多样性研究. 植物研究, 2000, 20(3): 275- 281.

[8] 汤庚国, 李湘萍, 谢继步, 徐惠强. 江苏湿地植物的区系特征及其保护与利用. 南京林业大学学报, 1997, (4): 49- 54.

[9] 王辰, 刘全儒. 北京湿地维管植物区系研究. 武汉植物学研究, 2004, 22(5): 406- 411.

[10] 邓红兵, 王青春, 代力民, 王庆礼, 王绍先. 长白山北坡河岸带群落植物区系分析. 应用生态学报, 2003, 14(9): 1405- 1410.

[11] 江明喜, 党海山, 黄汉东, 陶勇, 金霞. 三峡库区香溪河流域河岸带种子植物区系研究. 长江流域资源与环境, 2004, 13(2): 178- 182.

[12] 卢磊, 赵振勇, 乔木, 张科, 周生斌, 唐金. 塔里木河中游河岸带植物区系及物种多样性初探. 水土保持通报, 2011, 31(1): 16- 21.

[15] 赵娟娟. 北京市建成区城市植物的种类构成与分布格局 [D]. 北京: 中国科学院研究生院, 2010.

[18] 中国科学院植物研究所.中国数字植物标本馆 (CVH). [2012- 09- 20]. http://www.cvh.org.cn.

[19] 贺士元, 邢其华, 尹组棠, 江先甫. 北京植物志 (第三版). 北京: 北京出版社, 1993.

[20] 吴征镒. 中国植被. 北京: 科学出版社, 1980.

[21] 刘全儒, 张潮, 康慕谊. 小五台山种子植物区系研究. 植物研究, 2004, 24(4): 499- 506.

[26] 左倬, 蒋跃, 薄芳芳, 沈蓓蕾, 由文辉. 平原河网地区滨岸带外来植物入侵现状及影响研究——以上海青浦区为例. 生态环境学报, 2010, 19(3): 665- 671.

附表1 永定河-海河干流植物名录

区系类型中，各数字符号所代表的具体类型请参见表4

Flora analysis of riparian vegetation in Yongding-Haihe river system, China

XIU Chen, OUYANG Zhiyun*, ZHENG Hua

StateKeyLaboratoryofUrbanandRegionalEcology,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China

Anthropogenic modifications of river systems mainly happen in riparian ecosystem, especially in the flora. It is well-known that alterations of the hydrological regime and its interactions with natural environmental parameters determine the riparian vegetation composition. This study was conducted in riparian zone of the Yongding-Haihe river system, which is about 270 km long, with a drain catchment about 3600 km2, strongly anthropogenically impacted river flowing into the capital Beijing and Tianjin, China. Several sections of this river have been dried-out for several years due to water abstraction in the catchment. Streambed elevation ranges from 10 m to 300 m (above the sea level). The study area is characterized by a semi-arid continental climate in the warm temperate zone and has an annual temperature of 12—13 °C. The long-term mean annual precipitation ranges from 400 to 600 mm. It is dominated by the Asian summer monsoon from July to September that accounts for about 70% of annual precipitation.

This study aims to identify the flora characteristics of riparian vegetation in Yongding-Haihe river system and the differences of flora between three river sections. Plant composition has been surveyed in 17 experimental sites along Yongding-Haihe river system. 5 sites were selected in the mountain section and 5 sites were selected in Haihe section, other 7 sites were located in the plain section. In each site, we used transect to set plots following the line from riverside to the highland, the distance is 5 m between two plots nearby. In this study, the size of herb plots is 1m×1m, while 5 m×5 m for shrub plots and 10m×10m for tree plots, which are typical sampling sizes for vegetation survey in Northern China. The native plants and alien plants have been also indentified from the species list in each plot based on the Flora of China and Flora of Beijing. The flora composition of the entire river and different river sections were analyzed. In order to better describe and reflect the flora characteristics of wetland plant species, we preferred to analyze the flora composition on the species level rather than genera level.

There are 134 vascular plants from 100 genera and 37 families, including 1 fern species and 133 spermatophyte species. The major families areGramineaeandCompositaeand the major genera isArtemisia. The flora of riparian vegetation in Yongding-Haihe river system had 16 geographical components falling into 4 main component categories (i.e. temperate, tropical, cosmopolitan, and Asian). 50% of the species are of the temperate type. It indicates that the flora of riparian vegetation is mainly characterized by temperate components. In addition, the results also show that the flora is different among the three river sections. Yongding Mountain and Haihe river section have similar composition: Temperate>Cosmopolitan>Tropical>Asian; whereas Yongding Plain section which has been cut off from river flow for many years shows a different composition: Temperate>Tropical>Cosmopolitan>Asian. We conclude that the flora of riparian vegetation in Yongding-Haihe river system has a temperate characteristic. Our results also highlight that the differences of flora composition in Yongding plain section due to the displacement of native plant species.

flora; plant community; river section; native plant species; alien plant species

国家自然科学基金重点项目(41030744); 国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2006CB403402); 科技部国家重点实验室专项经费项目(SKLURE2008- 1- 01)

2012- 10- 25;

2013- 04- 01

10.5846/stxb201210251482

*通讯作者Corresponding author.E-mail: zyouyang@rcees.ac.cn

修晨，欧阳志云，郑华.北京永定河-海河干流河岸带植物的区系分析.生态学报,2014,34(6):1535- 1547.

Xiu C, Ouyang Z Y, Zheng H.Flora analysis of riparian vegetation in Yongding-Haihe river system, China.Acta Ecologica Sinica,2014,34(6):1535- 1547.