苏芝敏，张红星*，任玉芬，赵娟娟，郭培培，孙旭，王效科，欧阳志云，逯非，周伟奇

1.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

2.北京京津冀区域生态环境变化与综合治理国家野外科学观测研究站，北京100085

3.西南大学，园艺园林学院，重庆 400715

4.生态环境部环境规划院，北京 100012

引 言

随着城市的不断发展，城市绿地已成为人类接触大自然的主要场所。城市植物是城市绿地的主要组成部分，是其他城市野生生物生存的重要载体和依托[1]。城市植被可为野生动物提供直接的食物和庇护所。但是，由于人类对植物的偏好而对城市绿地进行人为设计和管理，自然景观受到严重的破坏，城市植物的种类组成和多样性发生了重大的改变[2-3]，进而影响到其他城市生物的多样性。因此，城市植物多样性的长期定点监测与研究对保护城市生物多样性具有重要的意义。

北京是我国的首都，新中国成立后其城区面积迅速扩张[4]，城市化速度之快堪称典型。城区庞大的道路和建筑系统挤占了大量的自然空间，人类活动的干扰使城市植物在种类、区系、来源、生活型和群丛等方面都发生了巨大的变化[5]，但是鲜有对其进行长期系统的监测。中国科学院植物研究所主要在《北京植物志（1992年修订版）》的基础上，结合其他文献资料和实地调查，对北京地区的维管植物名录进行整理和更新，最终形成北京维管植物编目和分布数据集[6]，对北京区域植物多样性研究具有重要的参考价值。但是，这类生物资源名录往往更加关注自然生态系统中的物种，对于人口密集区生态系统的关注有限。因此，有必要针对北京城区中的植物物种名录进行梳理。

北京城市生态系统研究站于2001年建站，并于2003年开展城市植物物种抽样调查[7]，经过多年的探索和改进，形成适合城市绿地植物特点的调查方法和指标体系[8-10]；在此基础上，逐步构建包含301个样点、8种绿地类型（公园、单位、商业区、居住区、河道、社区公园、苗圃、道路）的北京城市生态系统植物长期监测网络（图1），并于2007、2014和2020年开展全面的植物物种调查[11-14]。本数据集整理了3次系统调查的城市维管植物物种数据，为深入研究城市生态系统植物种类构成及分布格局提供本底资料，为城市生物多样性保护和城市绿地景观规划等提供数据支撑，对推动我国城市生态学研究具有重要意义。

1 数据采集和处理方法

1.1 调查地点概况

北京市地处华北平原的西北边缘，毗邻渤海湾，上靠辽东半岛，下临山东半岛。东南部为平原，一般海拔在20-60 m；西北部为燕山、太行山山地，一般海拔在1000-1500 m。气候类型为暖温带半湿润气候，年均气温10-12℃，年均降水量500 mm。北京总面积16410 km2，包括16个行政区县，其中2个核心城区（东城、西城），4个近郊区（朝阳、海淀、丰台、石景山），10个远郊区县（房山、大兴、通州、顺义、昌平、平谷、密云、怀柔、延庆、门头沟）。据《北京植物志》（1992年修订版）统计，北京地区有维管植物169科898属2088种[15]。本数据集的调查区域为北京市五环路以内的建成区（39°45′-40°2′N, 116°11′-116°33′E），面积为 670 km2，涉及 2 个核心城区和 4 个近郊区。

1.2 调查方法

根据城市绿地的特点，城市植物长期监测网络主要以绿地斑块为取样单位，采用分层随机抽样调查法和网格调查法相结合进行样点筛选布局[16-17]。利用遥感影像将北京市五环内区域划分为2 km× 2 km的网格。在每个网格中随机选取若干个样点，在样点内的绿地斑块设置20 m × 20 m或者大小为400 m2的样方进行乔木和灌木调查。根据《北京市城市园林绿化普查资料汇编》（2005）[18]公布的每种土地类型面积权重来确定每种城市绿地类型内的样方取样数。在每个400 m2样方内再随机选取3-5个1 m × 1 m的小样方开展草本植物调查。对于面积较小、不能满足400 m2的绿地斑块，则进行全斑块调查。本植物物种数据集是基于2007、2014和2020年在北京城区中开展的实地调查结果整理而成。2007年调查了192个样点（928个样方），2014年调查了300个样点（300个样方），2020年调查了258个样点（258个样方）。

图1 北京城市生态系统研究站植物长期监测网络Figure 1 The long-term monitoring network for the plants of Beijing Urban Ecosystem Research Station

1.3 数据整理

根据现场调查记录、拍摄照片凭证及标本凭证整理北京城区植物物种名录。植物中文种名称主要根据《中国植物志》（1959-2004）[19]和《北京植物志》（1992年修订版）确定，对于三次调查结果中出现两个或多个不同名称实际是同一物种时，合并为一条记录并统一名称，并在 iPlant植物智（http://www.iplant.cn/）进行科名、属名和拉丁名的比对、订正和补充。植物生活型根据《中国植物志》（1959-2004）、《北京植物志》（1992年修订版）以及iPlant植物智的记录进行区分。

2 数据样本描述

2.1 植物物种名录

北京城区植物物种名录数据表记录有130科535属1059种植物。本数据表数据内容共包括10个字段，分别是序号、科中文名、科拉丁名、属中文名、属拉丁名、种名、种拉丁名、生活型、记录年份和备注（如表1）。

表1 数据集数据表结构示例Table 1 Example for the datasheet structure

根据植物物种名录数据集，菊科、禾本科、蔷薇科、豆科、唇形科、百合科、木犀科、莎草科、杨柳科、茄科和忍冬科植物是北京城区中的物种多样性最高的10个科，前5个科的单科物种数均高于60种，菊科植物甚至达到121种（图2）。优势物种包括国槐、油松、毛白杨、圆柏、银杏、刺槐、白皮松等乔木，大叶黄杨、金叶女贞、月季、紫叶小檗、小叶黄杨、连翘等灌木，草地早熟禾、狗尾草、麦冬、马唐等草本植物。由于城市绿地的功能和服务对象不同，各类功能绿地的植物种类结构有所差异。植物丰富度以公园绿地最高，其次是公共设施绿地和居住区绿地。公园绿地、防护绿地和道路绿地的乔木植物多样性高于灌木和草本；公共设施绿地和居住区绿地的草本植物多样性高于灌木。

2.2 监测样点列表

北京城市生态系统研究站植物长期监测样点列表包括北京城区五环路内的301个城市绿地，数据字段包含样点编号、绿地类型、地点、经度和纬度等信息。根据城市绿地功能将301个绿地分为公园、居住区、道路、单位、河道、商业区、社区公园和苗圃8种绿地类型。其中，公园绿地的样点数量最多，达到90个；居住区和道路次之，分别有61个和57个；苗圃数量最少，仅有8个（图3）。各类型之间的样点数量差异主要与不同类型绿地在城区中的总数差异有关。

图2 北京城区中单科物种数排名前十植物科Figure 2 Top 10 plant families with most species in Beijing urban areas

图3 不同城市绿地类型监测样点数量Figure 3 The number of monitoring plots among different types of urban green space

3 数据质量控制和评估

为保证城市植物观测数据质量，北京城市生态系统研究站采取以下数据质量控制措施：

（1）制定了《城市生态系统生物调查观测规范与方法》，不同时间、不同人员采用统一的调查观测指标体系和调查方法。

（2）制定了物种鉴定的统一标准，开展物种鉴定及观测的理论和实践培训，提升调查人员的业务能力。

（3）成立数据质量控制小组，对数据进行多级循环校对和审核。

4 数据价值

城市植物是城市生物多样性的重要组成部分。本数据集收录了自2007年以来分布于北京城区各功能绿地中的乔灌草植物物种名录，是开展城市植物多样性格局演变研究、探索生物多样性及生态保护的基础资料。长期持续监测城市植物多样性，对开展城市生物多样性时空格局演变规律及城市化的驱动机制研究具有重要意义。

致 谢

感谢参与野外调查的工作组成员和志愿者的辛苦付出。