酒泉花城湖国家湿地公园植物群落组成及其类型

杨富强，田 青，周晓雷

（甘肃农业大学林学院，甘肃 兰州 730070）

湿地是水体与陆地相互作用形成的特殊生态系统，是典型的生态交错带，也是世界范围内具有较高生物生产力和生物多样性的自然景观［1］。湿地具有涵养水源、净化水质、调蓄洪水、控制土壤侵蚀、补充地下水、美化环境、调节气候、维持碳循环等极为重要的生态功能，而且也是许多珍稀野生动植物赖以生存的基础，对维护生态平衡、保护生物多样性具有特殊的意义［2］。花城湖国家湿地公园是我国西部极干旱荒漠区重要的水源涵养区和重要的候鸟迁徙驿站，区内良好的植被成为阻挡沙漠东扩的生态屏障，不仅有效地改善了当地的小气候，而且在保护我国西北地区特有动植物资源、维护生态安全、保持生物多样性以及发展经济社会等方面具有重要价值。目前，对花城湖国家湿地公园的相关研究主要集中在生态系统的服务价值［3］和湿地资源保护与开发利用［4］等方面，对湿地生物多样性的研究较少。通过对花城湖国家湿地公园区内植被调查研究，分析湿地植物群落组成及其类型，旨在为湿地管理部门对植物资源的保护管理和可持续利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

花城湖国家湿地公园位于甘肃省巴丹吉林大沙漠东沿，地处酒泉肃州区银达镇西坝村锅盖梁水库下游，地理位置处于北纬39°56′32＂～40°11′09＂之间，东经98°30′42＂～98°59′21＂之间。公园总面积559 hm2，湿地总面积487 hm2，其中：沼泽湿地包括草本沼泽湿地167 hm2和灌丛沼泽湿地35 hm2，各占湿地公园总面积的34.29%和7.19%；湖泊湿地285 hm2，占湿地公园总面积的58.52%。湿地公园湿地率为87.11%，平均海拨1360 m，属典型的大陆性温带干旱气候，年平均降水量为87.7 mm，年内降水分配很不均匀，年均温7.5℃，气候十分干旱，年均风速2.2 m/s［5］。天然植被物种组成有柽柳（Tamarix gansuensis）、沙枣（Elaeagnus angustifolia）、唐古特白刺（Nitraria tangutorum）、旱柳（Salix matsudana）、刺槐（Robinia pseudoacacia）、骆驼刺（Alhagi sparsifolia）、黑果枸杞（Lycium ruthenicum）、芦苇（Phragmites australis）、芨芨草（Achnatherum splendens、水烛（Typha angustifolia）等。

1.2 研究方法

2020 年6 月至8 月采用样线法和样方法对花城湖国家湿地公园的植被进行了实地调查，参考花城湖国家湿地公园的整体规划图、功能分区图和植物分布图，设置6条样线。其中，在生态保育区设置了3 条样线，在恢复重建区设置了2 条样线，剩余2 条样线穿过生态保育区和合理利用区（图1）。根据区域内典型干旱湿地植物群系类型，在样线上设置乔木样方8（20 m × 20 m）个、灌丛样方45（5 m × 5 m）个和草本样方85（1 m×1 m）个，每两个相同植物群系样方间的距离大于100 m。在生态保育区，分别设置了3 个乔木样方、20 个灌丛样方和45 个草本样方。在恢复重建区，分别设置了5个乔木样方、15个灌丛样方和25个草本样方。在合理利用区，分别设置了5 个灌丛样方和15 个草本样方。在调查时，记录典型植物群系特征，同时记录样方内植物种类、数量、高度、密度及盖度等。

图1 花城湖国家湿地公园功能分区和调查样线分布图Fig. 1 Sketch map of functional areas and survey sample lines of Huacheng Lake wetlands

根据《甘肃植物志》［6］、《中国植物志》［7］和“Flora of China”［8］等相关参考文献，鉴定植物种类和确定植物生活型。根据吴征镒、潘晓玲等植物区系的分类方法［10-12］，统计分析花城湖湿地种子植物地理成分和植物区系特征。以各样方的植物高度、盖度及密度等，采用Excel 计算典型植物群落优势种的重要值［9］。

2 结果与分析

2.1 植物种类与组成

花城湖湿地植物共有35 科79 属93 种植物（表1），其中：有蕨类植物1 科1 属1 种，裸子植物2 科2属2 种，双子叶植物24 科58 属67 种，单子叶植物8科18 属23 种，说明区域内以双子叶植物占绝对优势。

表1 花城湖湿地植物概况Table 1 Statistics of the vascular plant classification in Huacheng Lake wetlands

从科级水平来看，单种科（20 科，占57.14%）占优势，所含属、种数占总属、种数的25.32% 和21.51%；其次为寡种科（13 科，占37.14%），所含属、种数分别占总属、种数的45.57%和49.46%；而超过10 种的大科仅有两科为藜科和菊科，所含属、种数分别占总属、种数的29.11%和29.03%。

从属级水平来看，单种属（68 属，占86.08%）占绝对优势，如木贼属（Equisetum）、黄麻属（Corchorus）、梭梭属（Haloxylon）、骆驼刺属（Alhagi）、甘草属（Glycyrrhiza）等，所含种数占总种数的73.12%；寡种属次之（11 属，占13.92%），如柳属（Salix）、碱蓬属（Suaeda）、猪毛菜属（Salsola）、驼蹄瓣属（Zygophyllum）、薹草属（Carex）等，所含种数占总种数的26.88%。

2.2 种子植物区系成分分析

植物区系是植物界在一定自然历史环境中不断发展演化的结果，反映了植物与环境的因果关系［10］。根据吴征镒等种子植物区系的分类方法［10-14］，统计分析花城湖湿地种子植物地理成分和植物区系特点。花城湖湿地公园种子植物有34 科78 属（表2），包括8 个分布类型，10 个变型，缺少东亚（热带、弧热带）及热带南美间断分布、热带亚洲至热带大洋洲分布、热带亚洲至热带非洲分布、热带亚洲分布、温带亚洲分布、东亚分布和中国特有分布7 个分布类型。其中，有21 个科为世界分布科，占总科数的61.76%，如禾本科（Gramineae）、藜科（Chenopodiaceae）、菊科（Compsitae）、蔷薇科（Rosaceae）、毛茛科（Ranunculaceae）、豆科（Leguminosae）、莎草科（Cyperaceae）等。除世界分布科以外，以有8科的北温带分布科为主，占总科数的23.52%，如柏科（Cupressaceae）、胡颓子科（Elaeagnaceae）、杨柳科（Salicaceae）、麻黄科（Ephedraceae）、灯心草科（Juncaceae）等；泛热带分布科有3科，旧世界温带分布科和地中海各有1科。

表2 花城湖湿地种子植物科和属的分布区类型Table 2 Geographical compositions of seed plant genera and families in Huacheng Lake wetlands

属占有比较稳定的分布区类型，同属的种具有共同的起源和相似的进化趋势，其分类学特征、生态学特征较科更为接近［15］。因此，属比科更能反映植物进化、变异情况，也更能反映某一地区区系特征［16］。花城湖湿地植物属的分布以北温带分布占优势，占总属数的33.33%，其次为旧世界温带分布与地中海分布并列，各占总属数的16.66%，可见温带成分具有绝对优势地位，与科的地理成分占比相一致，都是温带分布占优势，这与花城湖湿地所处的地理气候带相适应。

2.3 植物生活型分析

生活型和生态型是生物适应不同环境或相同环境，在长期的进化过程中表现出来的外部形态特征和生活习型［17］。生活型是植物在其进化过程中，对于特定环境长期适应的结果，相同的生活型表明植物对环境具有相同或相似的适应能力［18］。花城湖湿地乔木有8 种，占总种数的8.60%；灌木有15种，占总种数的16.13%，其中灌木和半灌木分别占总种数的12.90%和3.23%；草本植物共有70 种，占总种数的75.27%，其中多年生草本、二年生草本和一年生草本分别占总种数的58.06%、1.08% 和16.13%，说明湿地植物草本植物占优势，且以多年生草本植物为主。

表3 花城湖湿地植物生活型统计Table 3 Life-form spectrum of plants in Huacheng Lake wetlands

2.4 典型植被群系划分及物种组成

依据《中国植被》［19］和《中国湿地植被》［20］中的分类系统，此次调查的区内植物群落可分为12个典型植被群系，详见表4。

表4 花城湖湿地典型植物群落及其重要值Table 4 Important values of typical plant communities in Huacheng Lake Wetlands

（1） 芦苇群系（Form.Phragmites australis）

芦苇群系的重要值最大，为11.23，分布在花城湖水位较浅处和近水边，高度较高，一般在1.5 m 以上，盖度接近100%，形成纯群系，仅在边缘伴生有鹅绒委陵菜、扁秆藨草、线叶柳等。

（2） 多枝柽柳群系（Form.Tamarix ramosissima）

多枝柽柳群系的重要值为10.83，在花城湖西侧和北侧的盐化滩地分布较多，高度一般大于2 m，冠幅220 cm×200 cm，伴生有黑果枸杞、芦苇、阿拉善碱蓬等。

（3） 粗脉苔草群系（Form.Carex ruguloda）

粗脉苔草群系的重要值为9.25，在花城湖南侧岸边沼泽有大量分布，高度0.1 m 以上，伴生有中间型荸荠、嵩草等。

（4） 圆囊苔草群系（Form.Carex orbicularis）

圆囊苔草群系的重要值为9.09，在花城湖南侧岸边沼泽有大量分布，西岸有少量分布，高度0.1 m以上，伴生有海乳草、中间型荸荠、水葫芦苗等。

（5） 假苇拂子茅群系（Form.Calamagrostis pseudophrgmetes）

假苇拂子茅群系的重要值为6.81，在花城湖周边旱地有分布，高度在0.5 m 左右，伴生有蓼子朴、芦苇、芨芨草、赖草等。

（6） 黑果枸杞群系（Form.Lycium ruthenicum）

黑果枸杞群系的重要值为5.39，在花城湖北侧的沙地分布较多，高度一般约0.5 m，伴生有芦苇、小花棘豆、甘草、盐地碱蓬等。

（7） 唐古特白刺群系（Form.Nitraria utorum）

唐古特白刺群系的重要值为5.26，在花城湖北侧的沙地形成独特的“白刺包”，高度约有0.5～2.0 m，直径2～2.5 m，呈长卵圆形，白刺密集覆盖在沙丘上，其他植物很少。丘间伴生有雾冰藜、芨芨草、芦苇等。

（8） 芨芨草群系（Form.Achnatherum splendens）

芨芨草群系的重要值为4.67，在花城湖周边旱地有分布，高度在1 m 左右，伴生有小糠草、花花柴、乳苣、芦苇、假苇拂子茅等。

（9） 水烛群系（Form.Typha angustifolia）

水烛群系的重要值为4.33，在花城湖及其周围小溪均有分布，面积较大，在花城湖中盖度接近100%，形成纯群系，仅在边缘伴生有小香蒲、长苞香蒲、芦苇等。

（10） 垂柳群系（Form.Salix babylonica）

垂柳群系的重要值为3.71，仅分布在花城湖西侧，为人工栽培，数量较少，高度一般4 m，冠幅450 cm×400 cm，有时伴生有刺槐、沙枣、旱柳等。

（11） 胡杨群系（Form.Populus euphratica）

胡杨群系的重要值为3.52，分布在花城湖北侧沙地上，为人工栽培，高度小于2 m，伴生有芦苇、胀果甘草、骆驼刺等。

（12） 小香蒲群系（Form.Typha minima）

小香蒲群系的重要值为2.49，在花城湖周围小溪有分布，数量较少，伴生有水烛、长苞香蒲和芦苇等。

3 讨论

此次调查结果表明，花城湖湿地共有湿地植物35 科79 属93 种，除了裸子植物和被子植物外，还包括蕨类植物1科1属1种，其中以被子植物中的双子叶植物占优势。从植物种的数量来看，与西北干旱区的敦煌阳关国家级自然保护区湿地（88 178 hm2）的26 科56 属74 种［21］、张掖国家湿地公园（1 347.65 hm2）的72 科165 属251 种［22］和民勤石羊河国家湿地公园（1 347.65 hm2）的38 科123 属197 种［23］相比，花城湖国家湿地公园（559 hm2）面积较小，而植物种类总体上相对来说较为丰富。从科水平上看，以单种科（20 科）占优势，占总科数的57.14%，植物种类较多的科有菊科、藜科、禾本科、豆科和蒺藜，包含41属47 种，占总科数的14.29%，占总属数和总种数的51.91%和50.53%；属水平上以单种属占绝对优势，单种属有68属，占总属数的86.08%。这说明花城湖湿地植物科的优势现象十分明显，属的优势现象不明显。

花城湖湿地植物科和属的地理区系分布都以温带分布占优势，说明植物分布具有明显的温带性质，这与花城湖湿地所处的地理气候带相适应；湿地植物生活型以草本植物占优势，其中多年生草本植物占绝对优势，占总种数的58.06%，其次为灌木，占总种数的16.13%，乔木仅有8种，例如胡杨、杨柳、侧柏、榆树、旱柳等，体现出花城湖湿地植物的生活型组成与花城湖荒漠-湿地生态系统相适应。

花城湖湿地有12个典型植物群系，以草本群系和灌木群系为主，禾草型湿地植被型的芦苇群系占优势，其次为灌丛湿地植被型的柽柳群系，再次为莎草型湿地植被型的粗脉苔草和圆囊苔草群系，其余群系面积较小。12 个典型植物群系涉及落叶阔叶林湿地植被型、盐生灌丛湿地植被型、莎草型湿地植被型、禾草型湿地植被型、杂类草湿地植被型5个植被型，说明花城湖湿地植物群系种类较为丰富，但结构相对简单，组成单一。

4 结论

2020 年6 月至8 月调查显示，花城湖国家湿地公园共有维管束植物35 科79 属93 种，双子叶植物占优势。从科水平上看，单种科占优势，其优势科为菊科、藜科、禾本科等，属水平上以单种属占绝对优势，占总属数的86.08%，属的优势现象不明显。

该湿地公园内种子植物区系成分表现出较为简单，以温带分布占优势的特点。以草本植物占优势，表现为以多年生草本植物占绝对优势。共有12个典型干旱区湿地植物群系，涉及落叶阔叶林湿地植被型、盐生灌丛湿地植被型、莎草型湿地植被型、禾草型湿地植被型、杂类草湿地植被型5个植被型，呈现出群系种类丰富，但结构相对简单且组成单一。