全 文 ：第 20 卷　第 3 期　　　　　　　木　　本　　植　　物　　研　　究 2000 年　7 月
Vol.20　No.3　　　　　　　BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH July , 　2000
山西吕梁地区湿地植被数量分类研究
张　峰1　上官铁梁2
(1.山西大学生命科学系 ,太原　030006)　(2.山西大学环境科学系 ,太原　030006)
摘　要　吕梁地区地处黄土高原东部 ,湿地植被主要分布于三川河 、湫水河和文峪
河流域及文峪河水库与吴城水库等 。在野外调查的基础上 ,本文用 TWINSPAN 对
吕梁地区湿地植被进行了分类 ,结果将吕梁湿地分为芦苇节节草群落 、水蓼群落 、虎
尾草群落 、假苇拂子茅群落 、猪毛蒿群落 、野苜蓿群落 、苔草野苜蓿群落 、赖草群落 、
苔草群落 、猪毛蒿黄花蒿群落和虎尾草柳叶蒿群落。此外 ,还讨论了湿地植被的动
态以及与水分的关系 ,提出了对吕梁地区湿地植被的保护利用对策。
关键词　黄土高原;吕梁地区;湿地植被;数量分类;山西
A STUDYON THE NUMERICAL
CLASSIFICATION OF WETLAND VEGETATIONS
IN LULIANG PREFECTURE , SHANXI
ZHANG Feng
1　SHANGGUAN Tie-liang2
(1.Department of Life Science , Shanxi University , Taiyuan　030006)
(2.Department of Environment Science , Shanxi University , Taiyuan　030006)
Abstract　Luliang Prefecture , situated in 36°30′～ 38°30′N , 110°10′～ 110°20′E , is
located in the eastern of loess plateau and w estern Shanxi , North China.The wetland
vegetations in Luliang Prefecture are concentrately dist ributed in the basins of
Sanchuan River , Qiushui River and Wenyu River , and in Wucheng Reservoir and
Wenyuhe Reservoir and around the reservoirs.The w etland veg rtations w ere divided
into 11 format ions by TWINSPAN , which were as follow s:Form.Phragmites com-
munis , Equisetum ramosissimum ,Fo rm.Polygonum hydropiper ,Fo rm.Chloris v ir-
gata , Form.Calamagrostis pseudophragmites , Form.Artemisia scoparia , Form.
Medicago falcata , Form.Carex sp., Medicago falcata , Form .Aneurolepidium
dasystachys ,Form.Carex spp.,Form .Artem isia scoparia , Artemisia annua , Form.
Chloris v irgata , Artemisia integri folia.Moreover , the dynamics of the w etland veg-
山西省留学基金资助项目。参加野外考察的还有张军 、李强 、王宝成 、郑春雷等 ,再次一并致谢 !收稿日期:1999-7-29
etation and the relationship betw een the vegetation and moisture in soil were discussed
, respectively ,Finally , the strategies for protecting , utilizing , developing the vegetation
are presented in this paper.
Key Words　Loess plataeu;Wetland vegetation;Numerical classification;Luliang Pre-
fecture;Shanxi
自我国加入《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》(亦称 Ramsar公约)[ 10]
和制定的《中国 21世纪议程》[ 1]将湿地保护与合理利用列为议程的优先项目后 ,人们对于湿
地功能的认识不断深化 ,湿地已越来越受到人们的极大关注 。特别是原林业部 1994年召开
“94′中国湿地研讨会”后 ,揭开了对中国湿地大规模深入研究的序幕 , 促进了湿地及植被研
究工作的广泛开展 ,有关各类湿地及植被的研究已有陆续报道[ 3 ～ 5 , 9 , 10] ,显示了良好的前
景。山西是湿地分布较少的省份之一 ,有关山西湿地的研究尚处于空白 ,为此 ,于 1996年 7
～ 8月对山西吕梁地区湿地及植被类型进行了广泛的调查。在此基础上 ,应用 TW INSPAN
方法对吕梁地区湿地植被进行了研究 ,以期为山西湿地的保护利用提供科学依据 ,促进山西
湿地的可持续利用和发展 。
1　自然地理环境
吕梁地区位于山西西部 ,约当 36°30′～ 38°30′N , 110°10′～ 110°20′E ,属于典型的黄土丘
陵地貌 ,沟壑纵横 ,水土流失严重是最明显的特征。境内主要山地有关帝山(东部)、黑茶山
(北部)、紫金山(西部),它们均属于吕梁山脉 ,平均海拔在 1500m 以上 ,最高峰关帝山主峰
-孝文山 ,海拔 2831m 。主要河流有:(1)三川河包括北川河 、南川河和东川河 ,河流全长为
168km ,流域面积为 4161 km2 ,年径流量达 3.12亿 m2;(2)湫水河发源于兴县的黑茶山 ,
在临县碛口镇西头村注入黄河 ,全长约为 122km ,流域面积为 1989km2 ,年径流量达 1.17亿
m2;(3)文峪河发源于关帝山庞泉沟 ,在介休注入汾河 ,总长度约为 155km ,流域面积约为
3979km2 ,年径流量达 1.76亿 m3[ 12] 。各河流流域主要气候指标为:年均温 8.8℃～ 10.
1℃, 一月均温-7.7℃～ -5.8℃,七月均温 22.7℃～ 23.7℃, ≥10℃的年积温 3197.3℃～
3662.3℃,年降水量 490.6 ～ 529.6mm 水库有(1)文峪河水库位于文水开栅镇境内 ,库容
1.05亿 m3;(2)吴城水库位于离石吴城乡 ,东川河上游 ,库容 0.185亿 m3 。
吕梁地区湿地主要集中分布于三川河 、湫水河和文峪河流域 ,吴城水库和文峪河水库及
其周围 ,分布范围较小 ,面积不大。
2　植物区系的基本组成
组成吕梁地区湿地植被的种类较为贫乏 ,草本植物占绝对优势。共有 326种 ,隶属 42
科 112属 ,其中双子叶植物 30科 66属 167种 ,单子叶植物 12科 46属 159种。
在吕梁地区湿地植物区系中 ,最大的科为菊科 ,有 15属 42种 ,占总种数的 12.88%, 其
次为禾本科 ,有 11属 37种 ,占总种数的 11.35%,莎草科 11 属 32 种 ,占总种数的 9.81%,
蔷薇科 7属 18种 ,占总种数的 5.52%,唇行科 11属 12种 ,占总种数的 3.68%,其余种占总
356 木　本　植　物　研　究　　　　　　　　　　　　　　　20 卷
山西省气象局资料室 , 1982 ,山西省地面气侯资料。
种数的 56.76%。含种数较多(≥5种)的属有蒿(Artemisia)(15)、蓼(Polygonum)(10)、委
陵菜(Potenti lla)(7)和苔草(Carex)(7)等 20属 ,共 135种 ,占总种数的 41.41%。
在吕梁地区湿地植物 112属 ,326种的分布区类型中 ,全世界分布有 20属 ,温带分布
(包括北温带分布 、旧世界温带分布 、东亚和北美间断分布和温带亚洲分布)共有 72属 ,占总
属数(不包括全世界分布的属)的 78.26%,其中北温带分布有 56 属 ,占总属数的 60.87%,
这充分说明 ,温带分布成分在吕梁地区湿地植物的区系和植被组成中具有重要作用 ,与它们
所处的生态地理环境具有较高的一致性 。其它分布仅有 20 属 ,占总属数的 21.74%,这表
明它们在吕梁地区湿地植物区系和植被组成中作用不明显 。
3　研究方法
3.1　取　样
1996年 7 ～ 8月 ,按照《中国湿地调查纲要》 所规定的方法 ,对吕梁地区境内的主要河
流及水库的湿地植被进行了调查 , 样方面积为 1×1m2 ,共记录样方 36个。每个样方内 ,分
别记录每种植物的盖度 、高度 。36个样方共出现植物 45 种。这样便有 45×36 的数据矩
阵。
3.2　分　类
基于相互平均法的 TWINSPAN (tw o-way indicator species analysis)是国际上通用的
一种等级分类方法 ,它能同时完成样地和种的分类 ,在植树被生态学中已有广泛应用 ,具体
方法在众多文献中已有报道[ 7 , 8 , 13] ,在此不再赘述 。本文以每个种的盖度数据为数量指标 ,
应用 TWINSPAN 方法进行数量分类 ,全部计算用 VERSPAN 软件包中的 TWINSPAN 程
序完成。
4　结　果
应用 TWINSPAN 方法结果将 36个样方分为 11组(图1)。按照《中国植被》[ 6]和《中国
湿地调查纲要》＊关于湿地植被的分类系统 ,将这 11组命名为 11个群系 ,它们分别是:
4.1　芦苇节节草群落(Form.Phragmites communis , Equisetum ramosissimum)
为 TWINSPAN分类的第 1组。分布于柳林李家湾三川河河漫滩的低洼积水处 ,水深
3cm ,pH 值 6.5 ,海拔 910m ,分布面积较大。群落总盖度几达 100%。芦苇盖度为 80%,平
均高为 50cm ,节节草平均高为 20cm , 盖度为 40%。常见伴生种有泽泻(A lisma orientale)、
假苇拂子茅(Calamagrostis pseudophragm ites)等 ,偶见种有野艾蒿(A .lavandulaefolia)、
苍耳(Xanthium sibiricum)、车前(Plantago asiat ica)等。
4.2　水蓼群落(Form.Polygonum hydropiper)
为 TWINSPAN 分类的第 2组 。分布于柳林李家湾三川河 ,海拔 900-1100m 的积水
中 ,水深 6cm ,pH 值 7.0;文峪河及文峪河水库滨岸 。群落总盖度为 60%。水蓼盖度 40%,
高 15cm ,伴生种有慈菇(Sagit taria sagit ti fol ia)、水葱(Scirpus tabernaemontani)、二色补血
草(Limonium bicolor)等。局部有野艾蒿 、苍耳 、北水苦荬(Veronica anagallis-aquat ica)
等。
3573 期　　　　　　　　　　　张　峰等:山西吕梁地区湿地植被数量分类研究
中国科学院自然与社会协调发展局等 , 1995 ,中国湿地调查纲要:13～ 28。
图 1　山西吕梁地区湿地植被的数量分类树状图
Fig.1 The dendrog ram of numerical classification for the we tlands in Luliang , Shanxi produced by
TWINSPAN
4.3　虎尾草群落(Form .Chloris virgata)
为 TWINSPAN 分类的第 3组 。分布于三川河河漫滩地势较高处 ,海拔约为 800m 。群
落总盖度约为 60%,高度 50cm以上。虎尾草盖度为 43%,平均高度为 15 ～ 50cm 。常见伴
生种有沙蓬(Agriophy llum squarrosum)、狗牙根(Cynodon dacty lon)等。群落偶见种有黄
花蒿(A .annua)、苍耳 、车前 、扁蓄(P.av iculare)、灰绿藜(Chenopodium glaucum)等 。
4.4　假苇拂子茅群落(Form.Calamagrostis pseudophragmites)
为 TW INSPAN 分类的第 4组。分布于各河流河漫滩 ,分布面积较大 ,海拔 800m 左右。
河水 pH 值为 7.0。群落总盖度达 100%。假苇拂子茅多生长在积水处或地下水位较高的地
方 ,株大繁茂 ,高 110 ～ 130cm ,盖度 75%～ 95%,占绝对优势 。常见伴生种水蓼 、扁蓄等 ,局
部地段还有大车前(P .major)、野艾蒿 、水莎草(Juncellus serotinus)、灰绿藜等。
4.5　猪毛蒿群落(Form .Artemisia scoparia)
为 TWINSPAN分类的第 5组。分布于柳林军渡乡黄河和穆村三川河的河漫滩 ,海拔
分别为 680 m和 800 m 。河水 pH 值为 7.0。群落总盖度 60%。猪毛蒿盖度 40%,平均高
40cm 。常见伴生种有狗牙根 、野艾蒿 ,偶见种有狗尾草 、黄花蒿 、鹅绒委陵菜(P.anserina)、
二色补血草等。
4.6　野苜蓿群落(Form .Medicago falcata)
为 TWINSPAN分类的第 6组。群落分布于文水开栅镇西峪口村文峪河沿岸及文峪河
水库周围 ,水质较清 ,河水 pH 为 7.0 ,海拔约为 860m 。群落分布面积较小。群落总盖度几
达 100%。建群种野苜蓿盖度 85%,平均高为 5cm 。常见伴生种有猪毛蒿 、狗尾草等 , 偶见
种有车前 。
4.7　苔草野苜蓿群落(Form.Carex spp.,Medicago falcata)
为 TWINSPAN 分类的第 7组 。分布于文水文峪河水库西侧岸边 , 海拔 680m ,距水面
仅 1米左右 ,水库中水的 pH 为 7.0 。土壤含水量较高 。群落总盖度达 100%。苔草盖度
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70%,平均高 4cm ;野苜蓿盖度 70%,平均高 8cm 。常见伴生种有狗尾草等 。
4.8　赖草群落(Form.Aneurolepidium dasystachys)
为 TWINSPAN 分类的第 8组 。分布于各河流的河漫滩 ,海拔 720 ～ 750m ,分布面积较
大。土壤含水量较高 。群落总盖度几达 100%。赖草盖度 90%,平均高 25cm 。其余植物盖
度均小于 5%,主要有野艾蒿 、车前 、益母草(Leonurus artem isia)、黄花蒿 、灰绿藜 、鹅绒委陵
菜和猪毛蒿等。
4.9　苔草群落(Form.Carex spp.)
为 TWINSPAN分类的第 9组。分布于各河流河漫滩 ,是吕梁地区分布范围最广 ,面积
最大的湿地植物群落类型。群落总盖度达 90%～ 100%。苔草盖度 70%～ 90%,高 5cm 。
伴生成分有小车前 、鹅绒委陵菜 、旋覆花(Inula japonica)、野艾蒿 、赖草等 , 但长势较差 ,盖
度均不超过 5%。
4.10　猪毛蒿黄花蒿群落(Form.Artem isia scoparia , Artemisia annua)
为 TWINSPAN 分类的第 10组。分布于临县碛口镇西头村黄河河漫滩 ,海拔 700m ,分
布面积较小 。群落总盖度达 70%。猪毛蒿盖度 55%,平均高 70cm;黄花蒿盖度 40%,平均
高80cm 。其余植物盖度均小于 5%,它们分别为野艾蒿 、独行菜(Lepidium apetalum)、地肤
(Kochia scoparia)、野苜蓿等。
4.11　虎尾草柳叶蒿群落(Form.Chloris v irgata Artem isia integri fol ia.)
为 TWINSPAN 分类的第 11组。分布于柳林薛村三川河的河漫滩 ,距河岸 100m ,分布
面积较小 ,海拔约为 800m ,河水 pH 为 7.0。群落总盖度约为 60%～ 70%。群落的建群种
虎尾草盖度 40%, 平均高 20 cm;柳叶蒿盖度 20%, 平均高 30cm 。常见伴生种为猪毛蒿盖
度为 5%,平均高 50cm;车前盖度 10%, 平均高 20cm ,偶见种有灰绿藜等 。
5　讨　论
5.1　湿地水分与植被类型的关系
吕梁地区是山西省严重缺水的地区之一 ,湿地分布范围相对较小 。主要河流中仅文峪
河是常流河 ,但流量有明显的季节变化规律 ,夏秋季流量明显大于冬春季。文峪河在吕梁境
内流经关帝山区 ,河漫滩发育不良 ,湿地主要分布于沿河河漫滩和下游的文峪河水库周围。
由于湿地水分相对充分 ,因此 ,各类湿地发育良好 ,如苔草群落 、赖草群落 、水蓼群落等 ,建群
种和优势种以中生和湿中生植物分布较多 ,如数种苔草 、赖草 、水蓼 、假苇拂子茅 、水莎草 、旋
覆花等。在三川河流域 ,除夏秋季的阵雨能形成径流外 ,大部分时间处于断流状态。由于水
分缺乏 ,湿地植被的类型和组成与文峪河流域有明显的区别 ,主要表现为建群种和优势种湿
生植物极少 ,中生和旱中生植物占大多数 ,如虎尾草 、猪毛蒿 、黄花蒿等 ,而且群落盖度和高
度相对较小 ,群落长势较差 ,这充分反映了湿地水分对植被类型和组成的支配作用。
5.2　湿地植被动态
湿地植被的主导生态因素是水分 ,包括水分的 pH 值和水位的高低。在水分pH 值为中
性的前提下 ,湿地若有积水则湿地植被将趋向于湿生群落发展 ,如芦苇群落 、水蓼群落;如果
湿地土壤水分比较充足 ,则湿地植被将趋向于中生群落发展 ,如苔草群落 、假苇拂子茅群落
等;如果湿地水分比较缺乏 ,则湿地植被将趋向于旱中生群落发展 ,如虎尾草群落 、猪毛蒿群
落等。在内流区域或排水不畅的低洼处 ,土壤水分 pH 值为碱性的前提下 ,必然会有盐角草
3593 期　　　　　　　　　　　张　峰等:山西吕梁地区湿地植被数量分类研究
等盐生群落发育 ,如山西运城的盐湖周围就有盐角草等盐生群落分布[ 9 ,10] 。
5.3　湿地的保护与利用对策
多年来 ,由于人们对湿地植被缺乏足够的认识 ,吕梁地区湿地植被环境破坏相当严重 ,
如过度的放牧和开垦 ,工业“三废”和生活污水的污染等 ,导致湿地植被环境的急剧恶化 ,湿
地植被面积日趋缩小 ,应引起有关部门的足够重视。因此 ,应加强普及湿地保护的科学知
识 ,增强全民保护湿地的意识 ,建立有关的保护法规和措施 ,促进湿地植被生态系统向良性
方面发展 。
湿地植被生态系统中 ,蕴藏量最大的植物资源是饲草类 ,特别是在文峪河流域有广泛分
布的各种草本植物群落 ,它们包括许多优质牧草 ,尤以禾本科 、莎草科和豆科等分布较广 ,面
积较大 ,应有计划地进行开发 ,促进畜牧业发展。
吕梁地区海拔较高 ,气候高寒且较干旱 ,湿地及其植被面积分布较小 ,主要集中分布于
三川河 、湫水河和文峪河流域 ,吴城水库和文峪河水库及其周围地区 。因此 ,在上述区域应
严格禁止污染严重的土法炼焦 ,注意保护水源涵养林不受破坏 ,使吕梁地区湿地及其植被朝
着良性循环方向发展 。此外 ,还应选择有代表性的若干地段进行深入研究 ,掌握湿地植被发
生 、发展的基本规律 。
参　　考　　文　　献
1.中国 21 世纪议程管理中心.中国 21 世纪议程─中国 21 世纪人口 、环境及发展白皮书.北京:中国环
境科学出版社 , 1994 , 120 ～ 122
2.刘虎山 ,张龙胜.山西省野生动物资源及可持续利用研究.山西大学学报(自然科学版), 1999 , 22(2):
190 ～ 194
3.吕宪国 ,黄锡畴.我国湿地研究进展.地理科学 , 1998 , 18(4):293～ 300
4.杨朝飞.中国湿地现状及其保护对策.中国环境科学 , 1995 , 15(6):407 ～ 412
5.陈宜瑜主编.中国湿地.长春:吉林科学技术出版社 , 1995
6.吴征镒等.中国植被.北京:科学出版社 , 1980 , 666～ 697
7.张金屯.植被数量生态学方法.北京:中国科学技术出版社 , 1995 , 217 ～ 227
8.张峰 ,上官铁梁.逐步聚类法及其应用.植物生态学报 , 1996 , 20(6):561～ 567
9.张峰 ,上官铁梁 , 张龙胜.山西省湿地生物多样性及保护.地理科学 , 1999 , 19(3):216 ～ 219
10.张峰 , 上官铁梁.山西湿地资源及可持续利用研究.地理研究 , 1999 , 18(4):420 ～ 427
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12.姚启明等.山西省地理.太原:山西教育出版社 , 1994 , 113
13.Hill M O.TWINSPAN-A FORT RAN Program fo r arranging multiv ariate data in an ordered two-way
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360 木　本　植　物　研　究　　　　　　　　　　　　　　　20 卷