Diversity and floristic analysis of wetland plants in the middle and lower reaches of the Yarkant River in Xinjiang

Su Wenjing; Yang Meihua; Liu Changqing; Jiang Zhixian; Chen Yanran; Tian Qian; Chu Guangming

doi:10.13248/j.cnki.wetlandsci.20240138

Wetland Science >

2025 , Vol. 23 >Issue 6: 1201 - 1212

DOI: https://doi.org/10.13248/j.cnki.wetlandsci.20240138

Diversity and floristic analysis of wetland plants in the middle and lower reaches of the Yarkant River in Xinjiang

Su Wenjing ^,1 ,
Yang Meihua 2 ,
Liu Changqing 3 ,
Jiang Zhixian 2 ,
Chen Yanran 2 ,
Tian Qian 2 ,
Chu Guangming ^,1^,2^,*

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Received date: 2024-05-20

Revised date: 2024-10-18

Online published: 2026-03-12

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Abstract

To investigate and analyze the current status of plant resources and their floristic composition in the Wetland Nature Reserve in the Middle and Lower Reaches of the Yarkant River, Xinjiang, and thereby promote the coordinated development of regional ecosystems, an investigation was conducted in the Yonganba North Reservoir, Xiaohaizi Reservoir, Yonganba South Reservoir, and Qianjin Reservoir within the Wetland Nature Reserve of the Middle and Lower Reaches of the Yarkant River in Xinjiang. This comprehensive study employed both the line transect method and quadrat method to systematically examine five vegetation type groups across different reservoirs, specifically encompassing the broad-leaved forest vegetation type group, shrub and shrub-grass vegetation type group, desert vegetation type group, meadow vegetation type group, marsh and aquatic vegetation type group. Furthermore, the characteristics of plant community diversity in the main wetlands of the wetland nature reserve were analyzed using the Patrick richness index, Shannon-Wiener diversity index, Simpson dominance index, and Pielou evenness index. The results showed that the wetland reserve contained a total of 39 families, 141 genera, and 217 species of vascular plants. Among these, angiosperms were the most abundant, accounting for 37 families, 139 genera, and 215 species, while pteridophytes and gymnosperms were the least represented, with each category comprising only 1 family, 1 genus, and 1 species. Among all vascular plants in the wetland reserve, Asteraceae and Amaranthaceae accounted for the highest proportion, both representing 16.59% of the total vascular plants, followed by Poaceae at 14.29%. These three families all held significant roles in the region’s vegetation. The distribution types of seed plant genera in the wetland reserve were dominated by temperate genera, while cosmopolitan genera accounted for the next highest proportion. The vegetation types in the wetland reserve were categorized into 6 vegetation types, 9 vegetation subtypes, and 42 formations, with the meadow vegetation type as the dominant type. Among these formations, notably, the Shannon-Wiener diversity index (1.884) and Pielou evenness index (0.734) of the Apocynum pictum formation were significantly higher than those of other formations, while the Patrick richness index of the Tamarix ramosissima formation was the lowest at 5, and the Simpson dominance index of the Astragalus contortuplicatus formation was the lowest at 0.812. These findings provide foundational baseline data for the conservation of wetland vegetation diversity in the Yarkant River Basin and furnish essential scientific information to support the conservation of wetland ecosystems within the Xinjiang region.

Cite this article

Su Wenjing , Yang Meihua , Liu Changqing , Jiang Zhixian , Chen Yanran , Tian Qian , Chu Guangming . Diversity and floristic analysis of wetland plants in the middle and lower reaches of the Yarkant River in Xinjiang[J]. Wetland Science, 2025 , 23(6) : 1201 -1212 . DOI: 10.13248/j.cnki.wetlandsci.20240138

新疆地处亚欧大陆腹地，区域内独特的地理环境孕育了复杂多样的干旱区湿地生态系统^[1]。叶尔羌河位于新疆南部，属于典型的冰雪融水补给型河流。暖季气温升高加剧了冰雪融化，由此产生的融水是叶尔羌河重要的径流来源。此外，流域内的土壤特性也会影响径流量的变化^[2]。叶尔羌河流域气候干燥，土壤质地疏松，地表植物较少，有机质含量偏低，土壤水分、盐分、pH存在空间差异性^[3]，在强烈的蒸腾作用下，容易发生次生盐渍化^[4]。叶尔羌河流域湿地的土壤水分与水文过程极易引起生态过程的变化，因此，该流域内湿地生态系统具有敏感性和脆弱性特征^[5]。

2005年新疆生产建设兵团成立叶尔羌河中下游湿地省级自然保护区(以下简称叶尔羌河中下游湿地)。叶尔羌河中下游湿地位于喀喇昆仑山北麓，区域气候变化明显^[6]，孕育了丰富的野生植物资源，植物群落的分布对于环境变化有着较高的敏感性。受全球气候变化影响，叶尔羌河流域近50 年来气温明显升高^[7]，加剧了上游冰川消融的速度^[8]，影响了叶尔羌河中下游湿地植被的生长。在该区域，地表水大量蒸发、草地和林地萎缩、盐碱地扩张、植被退化加剧^[9]等一系列生态问题，导致湿地自然保护区内景观生态风险日益增加。除了自然因素外，人类活动的范围和强度不断扩大，也在深刻影响着区域植物的变化^[10]。城市扩张、过度放牧、农业开垦等行为在一定程度上侵占了植物的生长空间^[11]，因此探析叶尔羌河流域植物多样性及其区系特征，对于促进区域生态系统的协调与可持续发展具有重要意义。

以往关于新疆湿地植物的研究主要集中在湿地植物组成^[12]、地理区系分析^[13]、植物丰富度和空间分布格局^[14]、植物资源多样性^[15-16]等方面，对新疆叶尔羌河中下游湿地典型植被群落和多样性的研究仍鲜见报道。本研究以叶尔羌河中下游湿地中的植被群系为研究对象，采用样线法和样方法，对湿地自然保护区内的阔叶林、灌丛/灌草丛、荒漠、草甸、沼泽/水生5个植被型组开展调查，运用Patrick丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数研究湿地主要植物群系的多样性特征，以期为叶尔羌河中下游湿地植物的多样性保护与利用提供科学依据，为新疆叶尔羌河流域的开发建设与生态环境保护提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

叶尔羌河中下游湿地省级自然保护区(38°53′N~39°53′N，77°42′E~79°04′E)，位于图木舒克市西南部与麦盖提县东南侧，东临塔克拉玛干沙漠，北靠西天山南支脉，海拔1 038~1 192 m。研究区总面积约为4.44×10⁴ hm²，主要包括前进水库、小海子水库、永安坝南库和北库4个水库及周边的叶尔羌河中下游水域。前进水库位于叶尔羌河中游的提孜那甫河干三角洲，小海子水库和永安坝南库、北库分布在叶尔羌河下游的冲积平原区，整个湿地自然保护区跨度较大，分布较散(图1)。

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1 Location map of wetlands in the middle and lower reaches of the Yarkant River

叶尔羌河中下游湿地位置示意

https://www.tianditu.gov.cn/)，审图号为GS(2024)0650；DEM 数据来自地理空间数据云(https://www.gscloud.cn/)。]]>

叶尔羌河中下游湿地属于典型的温带大陆性干旱气候，该区域年日照时数为2 797.2 h，年平均气温为14 ℃，光照充足，昼夜温差大。年降水量38.5 mm，年蒸发量2 030.2 mm，整个区域降水较少且蒸发量大，空气干燥。叶尔羌河中下游湿地土壤类型主要有盐土、盐化草甸土、风沙土、草甸盐土、林灌草甸土、沼泽土等。

1.2 研究方法

于2023年的春、夏、秋三季，在叶尔羌河中下游湿地开展实地调查采样，冬季进行补充调查。依据湿地生境和地形情况并参考相关规范和文献^[17-18]，设计植物调查样线和样点。采取由湿地中心向外围或由河流中心向远离河岸的方向，以流域河渠、流域库塘、洪泛河滩、草本沼泽、林地和盐碱荒地为梯度进行调查。采用样线和样方相结合的方法，样线的布设至少涵盖上述2种梯度类型，样线长度约1~3 km，在每条样线上选择植物群系丰富的区域设置样点(图2)，每个样点布设5个样方。共设置27条样线、59个样地和295个样方，其中有36个20 m×20 m的乔木样方，70个5 m×5 m的灌木样方和189个1 m×1 m的草本样方。调查记录湿地植物群落分布、植物种类和数量等信息。

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2 Distribution of line transects and quadrats in the wetlands in the middle and lower reaches of the Yarkant River

叶尔羌河中下游湿地样线和样点分布

依据《中国植物志》^[19]、《新疆植物志》^[20]和《新疆植物检索表》^[21]等确定叶尔羌河中下游湿地的植物种类。根据PPG I系统、克氏裸子植物系统、APG IV系统对记录到的植物进行分类编目。根据世界蕨类植物分布区类型^[22]以及中国种子植物属的分布区类型^[23]中的划分，分析叶尔羌河中下游湿地植物属的区系地理分布特征。结合《中国植被》^[24]分析叶尔羌河中下游湿地植物的生活型、生态型以及植被类型。

运用Patrick丰富度指数(R)、Shannon-Wiener多样性指数(H')、Simpson优势度指数(D)和Pielou均匀度指数(J)分析湿地自然保护区主要植物群落的植物多样性，计算公式如下：

\begin{document}$ {R}={S}$\end{document}

\begin{document}$ {H}{'=-}\sum _{{i}{=1}}^{{s}}{{P}}_{{i}}{\ln}{{P}}_{{i}} $\end{document}

\begin{document}$ {D}{=1-}\sum _{{i}{=1}}^{{s}}{{P}}_{{i}}{×}{{P}}_{{i}} $\end{document}

\begin{document}$ J=\frac{H'}{\ln S}=-\sum_{i=1}^s\ln P_i/\ln S $\end{document}

式中，S为样方内的物种数；P_i为样方内第i种物种的个体数占总个体数的比例。

2 结果与分析

2.1 植物的物种组成

在叶尔羌河中下游湿地共记录维管植物39科141属217种，其中蕨类植物1科1属1种，为问荆(Equisetum arvense)，裸子植物1科1属1种，为膜果麻黄(Ephedra przewalskii)，被子植物37科139属215种。在被子植物中，单子叶植物有8科33属46种，双子叶植物有29科106属169种。

从科级水平来看，在39科维管植物中，菊科(Asteraceae)、苋科(Amaranthaceae)、禾本科(Poaceae)和豆科(Fabaceae)植物物种数量位居前4位，分别为36种、36种、31种和19种，占总物种数的16.59%、16.59%、14.29%和8.76%(表1)。

1 Composition of medium and large family plants in wetlands in the middle and lower reaches of the Yarkant River

叶尔羌河中下游湿地植物中等科和大科的组成

科类别	科名称	种
科类别	科名称	数量	占比/%
中等科(6~9种)	杨柳科(Salicaceae)	6	2.76
	十字花科(Brassicaceae)	6	2.76
	莎草科(Cyperaceae)	7	3.23
	柽柳科(Tamaricaceae)	8	3.69
	蓼科(Polygonaceae)	9	4.15
大科(≥15种)	豆科	19	8.76
	禾本科	31	14.29
	苋科	36	16.59
	菊科	36	16.59

叶尔羌河中下游湿地维管植物中单种科和寡种科占比较大，大科所含的植物种类较多。对各科植物所含的种数进行统计(表2)，结果显示，单种科有18科18种，分别占总科数的46.15%和总种数的8.29%；寡种科有12科41种，分别占总科数的30.77%和总种数的18.89%；中等科有5科36种，分别占总科数的12.82%和总种数的16.59%；大科有4科122种，分别占总科数的10.26%和总种数的56.22%。

2 Composition of plant family in wetlands in the middle and lower reaches of the Yarkant River

叶尔羌河中下游湿地植物科的组成

科类别	科		种
科类别	数量	占比/%	数量	占比/%
单种科(含1种)	18	46.15	18	8.29
寡种科(2~5种)	12	30.77	41	18.89
中等科(6~9种)	5	12.82	36	16.59
较大科(10~14种)	0	0.00	0	0.00
大科(≥15种)	4	10.26	122	56.22
合计	39	100.00	217	100.00

从属级水平来看，在141属维管植物中，旋覆花属(Inula)、柽柳属(Tamarix)、蒿属(Artemisia)和滨藜属(Atriplex)的物种数量位居前4位。叶尔羌河中下游湿地维管植物以单种属、寡种属为主。对各属所含的种数进行统计(表3)，结果显示，单种属有97属97种，分别占总属数的68.79%和总种数的44.70%；寡种属有43属114种，分别占总属数的30.50%和总种数的52.53%；中等属有1属6种，分别占总属数的0.71%和总种数的2.76%。

3 Composition of plant genera in wetlands in the middle and lower reaches of the Yarkant River

叶尔羌河中下游湿地植物属的组成

属类别	属		种
属类别	数量	占比/%	数量	占比/%
单种属(含1种)	97	68.79	97	44.70
寡种属(2~5种)	43	30.50	114	52.53
中等属(6~9种)	1	0.71	6	2.76
合计	141	100.00	217	100.00

2.2 属的区系地理成分

在叶尔羌河中下游湿地维管植物中，问荆为蕨类植物，其属的分布类型为世界分布。将除问荆外的种子植物属划分为12个分布区类型和10个变型(表4)，无中国特有属。

4 Distribution types of seed plants in wetlands in the Middle and Lower reaches of the Yarkant River

叶尔羌河中下游湿地种子植物属的分布区类型

分布区类型和变型	保护区		中国
分布区类型和变型	属数/个	合计/个	非世界广布属占比/%	属数/个	非世界广布属占比/%
注：–表示此分布区类型在研究区内未出现；因表中第4列和第6列计算的是非世界广布属比例，而表格中第3行是世界分布区类型，所以不进行计算，用空白单元格表示。
1. 世界分布	29	29		107
2. 泛热带	16	16	14.41	304	14.74
3. 热带亚洲和热带美洲间断分布	1	1	0.90	78	3.78
4. 旧世界热带	1	1	0.90	150	7.27
7. 热带亚洲(印度–马来西亚)	1	1	0.90	460	22.31
8. 北温带	28	39	35.14	279	13.53
8-4. 北温带和南温带(全温带)间断	9
8-5. 欧亚和南美洲温带间断	2
9. 东亚和北美洲间断	1	1	0.90	122	5.92
10. 旧世界温带	11	17	15.32	167	8.10
10-1.地中海区、西亚和东亚间断分布	2
10-3. 欧亚和南部非洲(有时也在大洋洲)间断	4
11. 温带亚洲分布	3	3	2.70	64	3.10
12. 地中海区、西亚至中亚	19	22	19.82	148	7.18
12-2. 地中海区至中亚和墨西哥间断	1
12-3. 地中海区至温带、热带亚洲、大洋洲和南美洲间断	1
12-4. 地中海区至热带非洲和喜马拉雅间断	1
13. 中亚	4	9	8.11	115	5.58
13-1. 中亚东部(亚洲中部)	4
13-2. 中亚至喜马拉雅和西藏	1
14. 东亚分布	–	1	0.90	175	8.49
14-2. 中国–日本	1	1	0.90	175	8.49
合计	140	140	100	2169	100

在属的区系组成中，温带分布属(8~14型)占优势，共92属，占保护区非世界广布属的82.88%。温带分布属以北温带分布属及其变型为主(39属)，总数占保护区非世界广布属的35.14%，包括蒿属、杨属(Populus)、柳属(Salix)、小檗属(Berberis)、稗属(Echinochloa)等。其次为世界分布属(29属)，占保护区总属数的20.71%，如藜属(Chenopodium)、滨藜属、蓼属(Persicaria)等，分布较广且常见。最少的是热带分布属(2~7型)，共有19属，占保护区非世界广布属的17.12%。热带分布属以泛热带分布属(16属)为主，占保护区非世界广布属的14.41%，包括棒头草属(Polypogon)、麻黄属(Ephedra)、鹅绒藤属(Cynanchum)、苦荬菜属(Ixeris)等。与中国种子植物属的分布类型相比，叶尔羌河中下游湿地种子植物温带成分所占比重高于全国(51.89%)，世界分布属所占比重高于全国(4.93%)，热带成分所占比低于全国(48.11%)。

2.3 植物的生态型和生活型

将叶尔羌河中下游湿地维管植物的生态型划分为中生植物、旱生植物、湿生植物、挺水植物、浮水植物和沉水植物^[24]。在叶尔羌河中下游湿地的217种维管植物中，旱生植物和湿生植物占多数，分别为94种和64种，占43.32%和29.49%；中生植物47种，占21.66%；挺水植物7种，占3.23%；浮水植物1种，占0.46%；沉水植物4种，占1.84%。

将叶尔羌河中下游湿地维管植物的生活型划分为草本植物和木本植物^[24]。保护区主要以草本植物为主，其中一、二年生草本植物和多年生草本植物的物种数量分别为91种和90种，分别占植物总量的41.94%和41.47%。木本植物有36种，占植物总量的16.59%，其中灌木有26种，小乔木有1种，为灰胡杨(Populus pruinosa)，乔木有9种，如大果沙枣(Elaeagnus moorcroftii)、榆(Ulmus pumila)等。

2.4 湿地植被类型特点

叶尔羌河中下游湿地的植被类型共有5个植被型组、6个植被型、9个植被亚型和42个群系类型^[24](表5)，植被型组和植被型种类分别占全国植被型组和植被型的50.00%和20.69%。植被类型主要以草甸植被型组为主，包含25个群系，占总群系的59.52%。

5 Types of vegetation in wetlands in the Middle and Lower reaches of the Yarkant River

叶尔羌河中下游湿地植被类型

植被型组	植被型	植被亚型	群系
阔叶林植被型组	落叶阔叶林植被型	河岸落叶阔叶林植被亚型	灰胡杨群系
			胡杨(Populus euphratica)群系
			尖果沙枣(Elaeagnus oxycarpa)群系
灌丛和灌草丛植被型组	落叶阔叶灌丛植被型	温性落叶阔叶灌丛植被亚型	多枝柽柳(Tamarix ramosissima)群系
灌丛和灌草丛植被型组	落叶阔叶灌丛植被型	温性落叶阔叶灌丛植被亚型	铃铛刺(Caragana halodendron)群系
荒漠植被型组	荒漠植被型	灌木荒漠植被亚型	膜果麻黄群系
		灌木荒漠植被亚型	黑果枸杞(Lycium ruthenicum)群系
		半灌木、小半灌木荒漠植被亚型	红砂(Reaumuria songarica)群系
			盐穗木(Halostachys caspica)群系
			盐节木(Halocnemum strobilaceum)群系
草甸植被型组	草甸植被型	典型草甸植被亚型	拂子茅(Calamagrostis epigeios)群系
			狗牙根(Cynodon dactylon)群系
			狗尾草(Setaria viridis)群系
			苍耳(Xanthium strumarium)群系
			柳叶旋覆花(Inula salicina)群系
			猪毛菜(Salsola collina)群系
			白花草木樨(Melilotus albus)群系
			帚萹蓄(Polygonum argyrocoleon)群系
		盐生草甸植被亚型	芨芨草(Neotrinia splendens)群系
			苦豆子(Sophora alopecuroides)群系
			花花柴(Karelinia caspia)群系
			罗布麻(Apocynum venetum)群系
			盐角草(Salicornia europaea)群系
			碱蓬(Suaeda glauca)群系
			小獐毛(Aeluropus pungens)群系
			白麻(Apocynum pictum)群系
			隐花草(Crypsis aculeata)群系
		沼泽化草甸植被亚型	褐穗莎草(Cyperus fuscus)群系
			旋鳞莎草(Cyperus michelianus)群系
			环荚黄芪(Astragalus contortuplicatus)群系
			两歧飘拂草(Fimbristylis dichotoma)群系
			美丽百金花(Centaurium pulchellum)群系
			扁秆荆三棱(Bolboschoenus planiculmis)群系
			过江藤(Phyla nodiflora)群系
			长芒稗(Echinochloa caudata)群系
沼泽和水生植被型组	沼泽植被型	草本沼泽植被亚型	芦苇(Phragmites australis)群系
			宽叶香蒲(Typha latifolia)群系
			两栖蓼(Persicaria amphibia)群系
			水葱(Schoenoplectus tabernaemontani)群系
	水生植被型	沉水水生植被植被亚型	菹草(Potamogeton crispus)群系
			金鱼藻(Ceratophyllum demersum)群系
			狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)群系

叶尔羌河中下游湿地维管植物中，典型优势湿地物种有20种(表6)，多分布在缓冲区，部分优势种会在夏季水位下降后出现在核心区，如白花草木樨、白麻、两栖蓼等。

6 Basic characteristics of dominant plant species in the Middle and Lower reaches Wetland of the Yarkant River

叶尔羌河中下游湿地优势植物物种基本特征

科	属	优势种	伴生种	分布区域
金鱼藻科(Ceratophyllaceae)	金鱼藻属(Ceratophyllum)	金鱼藻	两栖蓼、狐尾藻、菹草等	各水库核心区
豆科(Fabaceae)	百脉根属(Lotus)	新疆百脉根 (Lotus frondosus)	扁秆荆三棱、环荚黄芪、习见萹蓄(Polygonum plebeium)、柳叶旋覆花等	各水库缓冲区
	黄芪属(Astragalus)	环荚黄芪	扁秆荆三棱、新疆百脉根、蔺状隐花草等	永安坝北库、小海子水库、前进水库缓冲区
	草木樨属(Melilotus)	白花草木樨	芦苇、南方菟丝子(Cuscuta australis)、过江藤等	永安坝北库、前进水库缓冲区
	苜蓿属(Medicago)	天蓝苜蓿 (Medicago lupulina)	扁秆荆三棱、春蓼、过江藤、新疆百脉根等	前进水库、永安坝北库缓冲区
蓼科 (Polygonaceae)	蓼属	春蓼 (Persicaria maculosa)	环荚黄芪、扁秆荆三棱、过江藤、新疆百脉根等	小海子水库缓冲区
蓼科 (Polygonaceae)	蓼属	两栖蓼	狗尾草、芦苇、白麻等	永安坝北库、小海子水库缓冲区
车前科(Plantaginaceae)	车前属(Plantago)	小车前 (Plantago minuta)	过江藤、美丽百金花、两栖蓼、芦苇等	前进水库缓冲区
马鞭草科(Verbenaceae)	过江藤属(Phyla)	过江藤	南方菟丝子、美丽百金花、狗牙根等	小海子水库、永安坝南库、前进水库缓冲区
菊科	苍耳属(Xanthium)	苍耳	狗尾草、春蓼、长芒稗等	前进水库缓冲区
菊科	旋覆花属	柳叶旋覆花	过江藤、美丽百金花、芦苇、两栖蓼等	小海子水库、永安坝南库、前进水库缓冲区
眼子菜科(Potamogetonaceae)	眼子菜属(Potamogeton)	菹草	金鱼藻、两栖蓼、狐尾藻等	小海子水库、前进水库缓冲区和核心区
香蒲科(Typhaceae)	香蒲属(Typha)	宽叶香蒲	芦苇、水葱等	前进水库缓冲区
莎草科(Cyperaceae)	莎草属(Cyperus)	旋鳞莎草	扁秆荆三棱、褐穗莎草、环荚黄芪、新疆百脉根等	小海子水库、永安坝南库、前进水库缓冲区
	水葱属(Schoenoplectus)	水葱	芦苇、扁秆荆三棱、蔺状隐花草等	永安坝南库、前进水库缓冲区
	三棱草属(Bolboschoenus)	扁秆荆三棱	芦苇、长芒稗、褐穗莎草等	小海子水库、前进水库缓冲区
禾本科(Poaceae)	稗属	长芒稗	水葱、狗尾草、春蓼、苍耳等	永安坝南库、前进水库缓冲区
	芦苇属(Phragmites)	芦苇	白麻、褐穗莎草、蔺状隐花草等	各水库试验区、缓冲区外围
	隐花草属 (Crypsis)	蔺状隐花草 (Crypsis schoenoides)	两歧飘拂草、扁秆荆三棱、过江藤、美丽百金花等	永安坝南库、小海子水库、永安坝北库缓冲区
夹竹桃科(Apocynaceae)	罗布麻属 (Apocynum)	白麻	芦苇、白花草木樨、柳叶旋覆花、新疆百脉根等	小海子水库、永安坝南库缓冲区

2.5 湿地植物多样性分析

由表7可知，白麻群系的Patrick丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数均最大，分别为13、1.884、0.734。多枝柽柳群系的Patrick丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数均最小，分别为5、0.485、0.302，但多枝柽柳群系的Simpson优势度指数最大，为0.970。环荚黄芪群系的Simpson优势度指数最小，为0.812。

7 Diversity index values of main groups in the Middle and Lower reaches Wetland of the Yarkant River

叶尔羌河中下游湿地主要植物群系的多样性指数

群系名称	Patrick丰富度指数	Shannon-Wiener多样性指数	Simpson 优势度指数	Pielou均匀度指数
多枝柽柳群系	5	0.485	0.970	0.302
水葱群系	6	0.678	0.835	0.378
扁秆荆三棱群系	7	0.884	0.814	0.454
芦苇群系	10	1.427	0.858	0.620
狗牙根群系	11	1.614	0.825	0.673
宽叶香蒲群系	7	1.006	0.827	0.517
苍耳群系	9	1.436	0.846	0.654
美丽百金花群系	10	1.581	0.863	0.687
苦豆子群系	7	0.861	0.905	0.443
两栖蓼群系	8	1.181	0.815	0.568
白麻群系	13	1.884	0.892	0.734
白花草木樨群系	10	1.401	0.930	0.608
柳叶旋覆花群系	9	1.259	0.925	0.573
环荚黄芪群系	12	1.550	0.812	0.624
两歧飘拂草群系	10	1.595	0.852	0.693
过江藤群系	9	1.401	0.832	0.638
帚萹蓄群系	9	1.200	0.848	0.546

3 讨　论

3.1 植物组成及属的区系地理成分

植物的物种多样性是衡量生态系统健康程度的重要指标，研究物种多样性可以更好地认识群系的组成和发展状况，同时对维持生态结构平衡、恢复和预防珍稀濒危物种的丧失具有重要意义^[25]。叶尔羌河中下游湿地植物种类较少，有维管植物39科141属217种。从植物科的构成角度分析，虽然维管植物中大科的数量不多，但其包含的种类在研究区中占主导地位，多为湿地内的优势种，如菊科、苋科、禾本科等(表1)，它们对于叶尔羌河中下游湿地植物区系的形成与发展具有重要意义。从属级水平来看，叶尔羌河中下游湿地植物的种类较少，含种数最多的为旋覆花属，只有6种，缺失较大属，其中单种属的植物占比较大(表3)，这与新疆野生维管植物组成^[26]相似。植物生活型主要以草本植物为主，木本植物很少，这可能与该区域干旱的气候和脆弱的湿地生态系统有关。湿地中的硬枝碱蓬(Suaeda rigida)、心叶水柏枝(Myricaria pulcherrima)、喀什牛皮消(Cynanchum kaschgaricum)和翅鹤虱(Lappula lasiocarpa)为新疆特有种，锁阳(Cynomorium songaricum)、胀果甘草(Glycyrrhiza inflata)和黑果枸杞为国家Ⅱ级保护植物^[27]，洋甘草(Glycyrrhiza glabra)是新疆I级保护植物，灰胡杨和心叶水柏枝是新疆Ⅱ级保护植物^[28]。叶尔羌河中下游湿地特有植物与保护植物种类共10种，仅占全部维管植物的4.61%，分布种类较少，可能与严苛的自然环境条件有关^[29]。从属级层面分析叶尔羌河中下游湿地维管植物的区系特征，发现除蕨类植物属(为世界分布类型)外，种子植物的温带分布属的数量最多(92属)，占比为82.88%，其次为世界广布属(29属)，占比为20.71%，略高于热带分布属(19属)(表4)。可见该区域维管植物在属的分布区呈现以温带为主导、伴有少量世界广布和热带的性质，不同于南京湿地植物区系从热带向温带变化的特点^[30]，体现了中国植物区系分布的东西差异。叶尔羌河流域三面受喀喇昆仑山、帕米尔高原和西天山的阻挡，来自南、西和北三个方向的季风气流很难影响此区域，导致其终年处在干旱状态，是典型的温带大陆性干旱气候。独特的气候条件对湿地植物区系组成影响深刻，使得很多温带耐旱植物得到良好发展，并逐渐成为叶尔羌河中下游湿地植物的重要组成部分。此区域的地质史也在湿地植物属的区系地理分布中充分体现，叶尔羌河中下游湿地处于第三纪的古地中海海域，而湿地内古地中海成分的维管植物占总属分布区的19.82%(表4)，虽然其占比不高，但却是湿地植物区系最为独特的组成部分，其特殊的地理条件保存了许多起源古老的植物，如胡杨、梭梭(Haloxylon ammodendron)、沙枣(Elaeagnus angustifolia)等。因此，叶尔羌河中下游湿地维管植物区系地理成分具有古老特性。

3.2 植被类型构成

植物在长期的自然选择下，会形成适应当地特殊生态环境而具有特定结构的植被类型^[31]。叶尔羌河中下游湿地作为典型的干旱区湿地，土壤水分含量较低，其群系由旱生到中生环境中的罗布麻、猪毛菜、苦豆子等植物与水生到湿生环境中的蔺状隐花草、金鱼藻、环荚黄芪等植物组成(表5)，是适应新疆地区干旱、盐碱等环境而形成的特定群系。叶尔羌河中下游湿地的植被型组与新疆柴窝堡湖湿地的植被型组^[32-33]相似，但柴窝堡湖湿地植物以盘花乳菀(Galatella biflora)、细叶沼柳(Salix rosmarinifolia)、准噶尔大戟(Euphorbia soongarica)等群系为主，与叶尔羌河中下游湿地的主要群系不同，体现出南疆与北疆湿地植物群系分布的差异。在干旱荒漠环境中，水分是植物分布的制约因素^[34]，柴窝堡湖湿地位于博格达峰山脚下，地下水源充足，气温和降水量相对于叶尔羌河中下游湿地来说更利于植物生长。所以新疆南、北区域各具特色的自然景观和植物资源的形成，与南疆、北疆在地形、降水和热量上的差异有关^[35]。叶尔羌河中下游湿地中大部分植物群系由根系发达、抗逆性强的植物组成，如膜果麻黄、甘草(Glycyrrhiza uralensis)、多枝柽柳、梭梭等，是适应新疆独特干旱区生态系统而形成的固沙先锋群系。另外，叶尔羌河中下游湿地中的蔺状隐花草、芦苇、水葱等典型水生植物(表6)，对区域深层基质中微生物的生长和繁殖会起到促进的作用，并能有效净化有机污染物^[36]，从而为湿地生态系统的良性循环创造了良好条件。

3.3 植物群系的多样性特征

植物群系的物种多样性指数、丰富度指数、优势度指数和均匀度指数是反映植物群落组成结构特征的定量指标，一般来说，物种多样性指数与物种丰富度指数、均匀度指数呈正相关，与优势度指数呈负相关^[37]。在叶尔羌河中下游湿地，多枝柽柳群系具有最高的优势度指数和最低的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数，分别为0.970、0.485、5和0.302，而白麻群系具有最高的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数以及较低的优势度指数，分别为1.884、13、0.734和0.892(表7)，研究结果和上述结论完全一致。在叶尔羌河中下游湿地生态系统中，植物群系类型的不同，主要表现在群系组成结构水平的差异，进行物种多样性相关指数的比较能直接说明群落组成结构的水平。叶尔羌河中下游湿地范围内部分群系的Patrick丰富度指数较低，如水葱、苦豆子和扁秆荆三棱群系，分别为6、7和7(表7)。这些群系物种组成单一，结构功能简单，稳定性和抵抗力低，易受人为干扰。湿地中的环荚黄芪、扁秆荆三棱、两栖蓼群系的Simpson优势度指数较低，分别为0.812、0.814、0.815，且各群系的Shannon-Wiener多样性指数较高(表7)，表明这些群系中植物种类较多，分布均匀，具有相对稳定的群系结构，对外界干扰的抗逆性较强。叶尔羌河中下游湿地物种多样性水平与北疆荒漠植物群落相似^[38]，Shannon-Wiener多样性指数均在0.0~2.7之间，Patrick丰富度指数均在0~14之间，整体数值不高(表7)，体现出叶尔羌河流域植物物种多样性水平总体较低的特点，可能因为区域特殊的地理环境与干旱气候条件对植物多样性的发展产生了一定的限制。

4 结　论

在叶尔羌河中下游湿地分布着39科141属217种维管植物，以寡种科、单种科和寡种属、单种属占比较高，被子植物占绝对优势。从生态型和生活型来看，湿地植物以旱生和湿生植物占多数，且以草本植物为主。从属级水平来看，湿地植物区系共有12个分布区类型和10个变型，是多种植物区系成分的交汇区，其属的分布区类型总体表现为温带特性。植物群系种类包括旱生、湿生、水生环境中的多种群系，其中白麻群系和狗牙根群系的多样性水平较高，分别为1.884和1.614，多枝柽柳群系和水葱群系的多样性水平较低，分别为0.485和0.678。叶尔羌河中下游湿地维管植物的多样性和地理区系呈现出在科、属级水平上分布较为分散，在属的地理区系上以温带为主导、伴有少量世界广布和热带分布类型，群系结构相对简单、多样性差异较大的特征。

致谢：感谢新疆生产建设兵团林业和草原资源监测中心和各兵团湿地保护区的工作人员；感谢所有参加此次兵团级自然保护区动植物资源监测调查项目的专家；感谢为本论文提供帮助的老师和同学。

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