杜 蓉， 宗 浩， 張 杰， 李 江

(1.四川師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610101；2.漢中市環(huán)境工程規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司 陜西 漢中 723000)

城市作為人類活動(dòng)干預(yù)極度強(qiáng)烈的人工生態(tài)系統(tǒng)，其主體不再是作為生產(chǎn)者的植物，且物種多樣性及數(shù)量、分布格局等均受到人類活動(dòng)的影響和控制、安排。隨著城市化的發(fā)展，人為干擾不斷加重，城市生物多樣性不可避免地受到了城市化的影響[1,2]，野生動(dòng)植物種類逐步減少，取而代之的是人工引進(jìn)或栽培物種增加。另一方面，人類在加速城市化進(jìn)程的同時(shí)，也在追求城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的提高和保護(hù)，城市生態(tài)建設(shè)也愈加受到重視[3]。

作為城市生態(tài)建設(shè)的重要組成部分，城市植物多樣性的高低能夠體現(xiàn)城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的好壞，針對城市植物開展的多樣性調(diào)查、保護(hù)與規(guī)劃、構(gòu)建等基礎(chǔ)研究工作對于城市生態(tài)建設(shè)的重要性日益突出。目前，不少城市已經(jīng)進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)查研究工作，并就城市生物的保護(hù)提出了一些建議及方案[3,4-7]。但已開展的工作中，研究對象更多的還是聚焦在外來物種的引進(jìn)、園林綠化植物的構(gòu)建等方面[8-11]，對城市野生植物的研究保護(hù)工作反而有所欠缺。

城市野生植物指在城市化地區(qū)的鄉(xiāng)土植物及外來但已經(jīng)適應(yīng)該地區(qū)環(huán)境、能自我繁殖的野生種子植物[12]，以草本植物為主，具有觀賞性低、隨城市管理發(fā)生數(shù)量銳減和恢復(fù)的周期性變化等特征。城市野生植物多樣性保護(hù)是城市生態(tài)建設(shè)的重要組成和評價(jià)指標(biāo)，其多樣性更能體現(xiàn)人與自然的和諧相處[2,13]。成都市作為四川省會(huì)城市，在已開展的城市植物調(diào)查研究工作中，主要是針對高校校園、濕地公園、公園和園林等重要城市斑塊中的栽培植物[7,8,14-17]，對野生植物關(guān)注極少。為此，本文通過樣線、樣方法等對成都市主城區(qū)不同生境中野生草本植物進(jìn)行實(shí)地調(diào)查記錄，統(tǒng)計(jì)其種類組成，并選用成都市野生草本植物中的種子植物進(jìn)行植物區(qū)系特征分析，補(bǔ)充目前在城市野生植物調(diào)查研究工作中的不足，以期為成都市生物多樣性保護(hù)的開展提供重要的參考依據(jù)。

1 自然概況

成都市位于東經(jīng)102°54′～104°53′，北緯30°05′～31°26′，地處四川省中部，東西長192km，南北寬166km，全市總面積約12390km2。成都市地形地貌、自然環(huán)境復(fù)雜多樣，生物資源豐富，屬亞熱帶濕潤地區(qū)。全年無霜期為278天，年平均氣溫在16℃左右，年平均氣溫10≥°C的活動(dòng)積溫為4700～5300°C；冬春雨少，夏秋多雨，雨量充沛，年平均相對濕度82%，年總降水量為900～1300mm[18-19]。

2 研究方法

參考《中國植物志》《四川植物志》《中國高等植物圖鑒》《四川農(nóng)田常見雜草原色圖譜》等文獻(xiàn)[20-23]資料，通過實(shí)地調(diào)查對成都市建成區(qū)內(nèi)不同小生境中的野生草本植物逐一進(jìn)行鑒定、記錄，統(tǒng)計(jì)其科、屬的地理成分?jǐn)?shù)量特征[24-27]。調(diào)查地點(diǎn)包含城市綠化帶、公園、高校校園、居民住宅小區(qū)等，實(shí)地調(diào)查中主要記錄野生草本植物的種類、生境、蓋度、形態(tài)特征等。

3 結(jié)果與分析

3.1 成都市城市野生草本植物的科屬組成

3.1.1 成都市城市野生草本植物的基本組成 根據(jù)實(shí)地調(diào)查、鑒定及整理的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)出成都市城市野生草本植物共計(jì)251種、163屬、52科(表1)，其中蕨類植物6科6屬13種、種子植物46科157屬238種(雙子葉植物39科127屬189種、單子葉植物7科30屬49種)。

3.1.2 成都市城市野生草本植物科的多樣性分析 根據(jù)各科在成都市城市野生草本植物中所含種數(shù)的實(shí)際狀況及相關(guān)文獻(xiàn)資料對科的劃分方案[9,16,28,29]，成都市251種城市野生草本植物中(表2)：含20種以上的大科有2個(gè)，即菊科(Compositae，28屬47種)和禾本科(Gramineae，19屬27種)，共47屬74種；含10～19種的中等科3個(gè)，共17屬34種，分別是莎草科(Cyperaceae，5屬12種)、蓼科(Polygonaceae，3屬11種)和唇形科(Labiatae，9屬11種)；含6～9種的少種科8個(gè)，共36屬61種；含2～5種的寡種科24個(gè)，共48屬67種；其余均為單種科，共15個(gè)。從成都市城市野生草本植物科的分類及比例可以看出：植物區(qū)系優(yōu)勢科的特征十分明顯，以寡種科和單種科為主，分別占總科數(shù)的46.15%、28.85%；在屬、種的數(shù)量水平上，大科、少種科和寡種科表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，分別占總屬數(shù)的28.83%、22.09%、29.45%，占總種數(shù)的29.48%、24.30%、26.69%。

表2 成都市城市野生草本植物科的多樣性統(tǒng)計(jì)

3.1.3 成都市城市野生草本植物屬的多樣性分析 根據(jù)各屬所含種數(shù)的多少，成都市城市野生草本植物163個(gè)屬可劃分為單種屬(1種)、少種屬(2～5種)、中等屬(6～9種)3個(gè)等級(jí)(表3)。含6～9種的中等屬3個(gè)，分別是蓼屬(Polygonum，7種)、木賊屬(Equisetum，6種)和莎草屬(Cyperus，6種)；含2～5種的寡種屬51個(gè)，包含123個(gè)種；單種屬109個(gè)，主要包括蕺菜屬(Houttuynia)、葎草屬(Humulus)、冷水花屬(Pilea)、蝎子草屬(Girardinia)、爵床屬(Rostellularia)、粟米草屬(Mollugo)、牛膝屬(Achyranthes)等。在屬的分類及比例上：構(gòu)成成都市野生草本植物區(qū)系的主體為單種屬和寡種屬，在屬和種的層次上占比分別為31.29%、66.87%和49.00%、43.43%；而中等屬的比例則很小，僅占植物總屬數(shù)的1.84%和植物總種數(shù)的7.57%。

表3 成都市城市野生草本植物屬的多樣性統(tǒng)計(jì)

3.2 成都市城市野生草本植物科的區(qū)系特征

依據(jù)資料[24,30-31]將成都市城市野生草本植物52科共劃分為5個(gè)分布區(qū)類型(表4)。區(qū)系中世界分布的科有33科，占總科數(shù)的63.46%；熱帶分布(2～7類)的科有13科，占總科數(shù)的25.0%；溫帶分布(8～14類)的科有6科，占總科數(shù)的11.54%；無中國特有分布的科。從科的區(qū)系組成看，植物區(qū)系以熱帶分布為主(不計(jì)世界分布)，溫帶分布占很大比例，體現(xiàn)了成都市溫暖濕潤的亞熱帶氣候并表現(xiàn)出從熱帶亞熱帶向溫帶過渡的性質(zhì)。

3.3 成都市城市野生草本植物屬的區(qū)系特征

根據(jù)吳征鎰等劃分方法[24]，成都市城市野生草本植物163屬可歸為14個(gè)分布區(qū)類型，其中：世界分布屬40屬；熱帶分布屬52屬(分布類型2～7，共8型)，占總屬數(shù)(不含世界分布)的42.28%；溫帶分布屬(分布型8～14，共14型)70屬，占總屬數(shù)的56.91%；中國特有屬1屬，占總屬數(shù)的0.81%。

有一個(gè)或數(shù)個(gè)分布中心，并包含世界種的屬為世界分布屬[13,36]。成都市城市野生草本植物中世界分布屬(40屬)占總屬數(shù)(163屬)的24.54%，包括早熟禾屬(Poa)、堇菜屬(Viola)、藜屬(Chenopodium)、蓼屬(Polygonum)、水莧菜屬(Ammannia)、蔊菜屬(Rorippa)、碎米薺屬(Cardamine)、燈心草屬(Juncus)、懸鉤子屬(Rubus)、酢漿草屬(Oxalis)、千屈菜屬(Lythrum)、珍珠菜屬(Lysimachia)、黃芩屬(Scutellaria)、茄屬(Solanum)、酸漿屬(Physalis)、車前屬(Plantago)、毛茛屬(Ranunculus)等。世界分布屬的比例高在一定程度上反映了植被的非地帶性[16,26,32]，這與城市的特殊環(huán)境因素緊密相關(guān)。

表4 成都市城市野生草本植物科的分布區(qū)類型

熱帶分布共52屬，占區(qū)系總屬數(shù)的42.28%，包括有積雪草屬(Centella)、鱧腸屬(Eclipta)、打碗花屬(Calystegia)、牽牛屬(Pharbitis)、馬鞭草屬(Verbena)、假酸漿屬(Nicandra)、母草屬(Lindernia)、白茅屬(Imperata)、屬(Eleusine)、狗尾草屬(Setaria)、狗牙根屬(Cynodon)、白酒草屬(Conyza)、棒頭草屬(Polypogon)、雀稗屬(Paspalum)、假稻屬(Leersia)等。溫帶分布屬共有70屬(分布區(qū)類型8～14)占區(qū)系總屬數(shù)的56.91%，其中以北溫帶分布類型為主，有26屬，占區(qū)系總屬數(shù)的21.14%。主要有畫眉草屬(Eragrostis)、葎草屬(Humulus)、紫堇屬(Corydalis)、播娘蒿屬(Descurainia)、蕓苔屬(Brassica)、薺屬(Capsella)龍芽草屬(Agrimonia)、委陵菜屬(Potentilla)、馬桑屬(Coriaria)等?！氨睖貛Ш湍蠝貛?全溫帶)間斷分布”和“舊世界溫帶分布”的比例也相對較大，分別含有12屬、13屬，占總屬數(shù)的9.76%、10.57%。成都市城市野生草本植物區(qū)系中僅有盾果草屬(Thyrocarpus)屬于中國特有分布類型。

成都市城市野生草本植物中種子植物占157屬，屬的分布區(qū)類型包括了總分布類型(15個(gè))其中的14個(gè)(表5)。同時(shí)，區(qū)系組成中，熱帶成分占42.28%、溫帶成分占56.91%，主要的分布區(qū)類型為泛熱帶分布(35屬)和北溫帶分布(26屬)，這與成都市溫暖濕潤的亞熱帶氣候特征和熱帶亞熱帶向溫帶過渡的性質(zhì)息息相關(guān)。

3.4 成都市城市野生草本植物區(qū)系的特征

3.4.1 物種多樣性較低且分布數(shù)量少 因人類活動(dòng)的極大干擾，城市建成區(qū)內(nèi)的野生植物多樣性和數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于自然環(huán)境中，且主要以草本植物為主。經(jīng)實(shí)地調(diào)查，成都市建成區(qū)內(nèi)城市野生草本植物共記錄到251種，主要分布在綠化帶、校園、城市濕地等區(qū)域，種群數(shù)量十分有限。據(jù)《成都年鑒》(2018年)：2017年在域內(nèi)已記錄的高等植物有264科1224屬3390種[19]。如此，表明成都市城市野生植物數(shù)量僅占區(qū)域物種數(shù)量的7.40%，物種多樣性較低。

表5 成都市城市野生草本植物區(qū)系屬的分布區(qū)類型

3.4.2 植物區(qū)系結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以單種屬和寡種屬為主 單種科、少種科和單種屬、少種屬大量存在，反映了成都市城市野生草本植物的多樣性。從所含物種數(shù)量層次上看，單種屬和寡種屬占絕對優(yōu)勢，占總數(shù)量的比例分別為49.00%、43.43%，是城市野生草本植物區(qū)系的主體。但從物種組成看，成都市城市野生草本植物中菊科(Compositae，28屬47種)和禾本科(Gramineae，19屬27種)可視為優(yōu)勢科，所含物種數(shù)超過20種，而在屬的層次上，沒有超過含10個(gè)種的屬，無明顯的優(yōu)勢屬。

另一方面，從科、屬、種的比例變化來看：單種科和寡種科的“種、屬、科”比例依次減小，但單種科比例減小(科屬種的比例變化為4.82∶1.54∶1)十分明顯；大科、中等科和少種科比例逐漸增大，以大科比例(科屬種的比例為1∶7.49∶7.66)變化明顯，但在屬、種水平上比例變化并不顯著。在種屬比例變化上，中等屬、寡種屬、單種屬的種屬比例變化分別為4.11∶1、1.57∶1、0.65∶1。這些比例變化體現(xiàn)了植物區(qū)系組成在結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性，也是植物區(qū)系復(fù)雜性的來源。

3.4.3 分布區(qū)類型復(fù)雜，熱帶和溫帶性質(zhì)突出 成都市城市野生草本植物屬有14個(gè)分布區(qū)類型，并包含較多變型和間斷分布，分布區(qū)類型較為復(fù)雜。同時(shí)，區(qū)系組成中，除世界分布外，泛熱帶分布和北溫帶分布的科數(shù)、屬數(shù)及所占比例均較高，熱帶和溫帶性質(zhì)突出。世界分布的科、屬分別占總數(shù)的63.46%、42.28%，成分比重較大，體現(xiàn)了一定的隱域性[16,32][26]271-328，也反映了城市環(huán)境、人類活動(dòng)及城市土地利用方式等對城市植物區(qū)系的強(qiáng)烈影響。

4 討 論

城市野生植物主要是指生存在城市化地區(qū)的植物，其物種多樣性和數(shù)量均受到人類活動(dòng)及城市建設(shè)、發(fā)展等的強(qiáng)烈影響，種群結(jié)構(gòu)、數(shù)量等均不及自然生境中的植物群落。以成都市建成區(qū)為調(diào)查范圍，共記錄城市野生草本物種251種，其中蕨類植物13種、種子植物238種。物種分布主要集中在城市綠化帶、綠化斑塊、建筑荒地、城市濕地等生境中，且種群數(shù)量有限。相比于成都市域內(nèi)3390種高等植物而言[18]，成都市建成區(qū)內(nèi)野生草本植物的多樣性較低。城市開發(fā)建設(shè)必然導(dǎo)致自然植被的破壞及取代，進(jìn)而影響著野生植物的生存及城市植物的構(gòu)成。在已統(tǒng)計(jì)的成都市園林種子植物中[8,14]，其數(shù)量為164科、767屬、2479種，遠(yuǎn)高于城市野生植物，調(diào)查統(tǒng)計(jì)的城市野生草本植物物種數(shù)量僅占栽培植物數(shù)量的10.13%。

針對成都市城市野生草本植物的區(qū)系分析，科和屬的分布區(qū)類型數(shù)目分別為5和14，可見屬的分布區(qū)組成對于植物區(qū)系特征的體現(xiàn)更加有效，更能反映植物的演化擴(kuò)展過程和區(qū)域差異[33-35]。屬的區(qū)系成分中，熱帶成分占42.28%、溫帶成分占56.91%，溫帶成分的比例高于熱帶成分，這一結(jié)果雖體現(xiàn)了植物區(qū)系的熱帶和溫帶性質(zhì)，但與成都市溫暖濕潤的亞熱帶氣候?qū)?yīng)的植物區(qū)系特征“熱帶成分為主、溫帶成分占較大比例”似有不符。另一方面，“泛熱帶分布(含35屬、占28.46%)”和“北溫帶分布(26屬、占21.14%)”這兩大主要的分布區(qū)類型，其所含屬數(shù)及比例又與成都市的亞熱帶氣候特征、熱帶亞熱帶向溫帶過渡的性質(zhì)相符。出現(xiàn)這一結(jié)果的原因極可能是人類活動(dòng)的干擾、城市環(huán)境對植物組成及區(qū)系的影響所致[1,3]。

城市環(huán)境的特殊性決定了野生植物的保留、保護(hù)與外來物種的引進(jìn)、栽培均受到人類活動(dòng)的強(qiáng)烈影響，目前城市野生植物的保護(hù)愈加得到關(guān)注。對此，針對成都市野生植物物種多樣性較為單一、鄉(xiāng)土植物生存受人類活動(dòng)影響極大等現(xiàn)狀，建議在城市建設(shè)中，注意加強(qiáng)原生植被的保護(hù)。同時(shí)，遵循生態(tài)學(xué)規(guī)律與原理，選擇不同生活型的鄉(xiāng)土植物，構(gòu)建穩(wěn)定、合理的多層次復(fù)合綠化體系，增加野生植物在城市植物體系中的比例。