香溪河庫岸植物群落及分布特點調查

王飛　熊俊　胥濤　黃應平

摘要：于2010年8月下旬，采用同樣方法調查了香溪河長江入口處到峽口鎮段海拔145～185m庫岸帶植物分布情況。結果表明：調查范圍內植物有29科、59屬、64種，其中禾本科（9屬11種）和菊科（8屬9種）20種，這兩科物種數最多；主要優勢物種為藎草、狗牙根、狗尾草（重要值分別為0.9237、0.5614、0.4283），這三種植物可作為庫岸消落帶生態恢復的物種；物種豐富度和多樣性隨海拔升高呈增加趨勢，生態優勢度呈減小趨勢。較大可能的原因是受到淹水時間長短的影響。

關鍵詞：香溪河；植物；分布；調查

中圖分類號：S718.5文獻標識碼：B文章編號：16749944（2014）01008804

1引言

香溪河流域處于東經110°25′～111°06′，北緯30°57′～31°34′之間，位于湖北省西南山區，東連保康縣和宜昌縣，南抵長江西陵峽，西鄰巴東縣，北接神農架，東西長66km，南北寬67km，人口約1819萬人[1]。香溪河發源于湖北省西北部神農架林區，分東西兩個源頭，東源于神農架林區騾馬店，西源于神農架山南邊，由北向南貫穿興山縣全境，于秭歸縣歸州鎮東注入長江。河流全長94km，流域總面積3099km2，有九沖河、古夫河、高嵐河3條主要支流[2]。

三峽水庫蓄水以后，香溪河下游河段水位升高，水流減緩，泥沙淤積，水環境由典型的河流水體轉變為類似湖泊的緩流水體 （稱為庫灣）。由于水位升高，且水位改變為夏落冬漲的蓄水狀態，落差達到30m，香溪河下游海拔175m以下原有生態系統平衡遭到破壞，植物群落特征發生改變，能夠適應生長的植物種類變少。庫區消落帶的植被修復逐漸成為人們關注的焦點[3]。植物根系可以明顯增強土壤抗沖性[4～5]，首要是篩選耐水淹物種[6]，并提出消落帶梯度生態修復方案[7]。

經過一段時間的適應，新的生態系統已逐漸形成，出現了新的植物群落。調查現在水陸交替條件下香溪河庫岸的物種分布特征，對研究和探尋河流水庫環境治理方法有非常重要的作用。本次調查了香溪河庫岸海拔145～185m范圍內的植物，分析其分布特征，旨在探討三峽庫區水位消落條件下形成的新的植物群落，為三峽庫區庫岸及消落帶植被生態恢復提供技術支撐。

2調查方法

2.1樣地設置

野外調查時間為2010年8月下旬，距2006年三峽大壩主體完成4年，且8月庫區水位處于最低水位線附近，也是植物生長旺盛的季節。調查區域為香溪河長江入口處到峽口鎮段145-185m庫岸帶。綜合考慮香溪河庫岸實地采樣調查的可操作性、植物分布情況、樣地的代表性、特殊位置的植物情況、立地類型、地形梯度等情況，共選取10個樣地（圖1），樣地之間相距約2km，在每個樣地內做樣方調查，樣方面積草本為1m×1m，灌草為4m×4m。具體調查及測定方法參考相關文獻[8]。

2.2指標測定

在所設樣方中調查植物種類、數量、生活型、季相和蓋度5個指標，并用全球定位系統（GPS）對樣方進行定位，同時記錄樣方的海拔高度。

圖1香溪河庫岸采樣點分布

2.3數據分析方法

應用Excel軟件進行數據統計分析，Origin軟件繪圖。

重要值計算采用Curtis的經典Ⅳ公式[9]：

（Dr+Cr+Pr）/3。

豐富度指數采用Margalef指數，計算公式為：

D=（S-1）/㏑N。

式中，N為個體總數，S為樣方內物種數目[10]。

物種多樣性指數采用simpson指數，計算公式為：

D=1-∑Pi2。

式中Pi表示第i種個體的比例[10]。

優勢度指數，計算公式為：

D=∑Pi2，

式中Pi=Ni/N（總體中第i種個體的比例）[11]。

3結果與分析

3.1植物種類調查結果

香溪河流域氣候、土壤復雜多樣，植被種類繁多，林地面積為8.98萬hm2，森林覆蓋率達56.1%。大部分山林分布在800m以上的中、高山地區。低山區地勢多為深溝峽谷，坡度大、植被少。興山、秭歸縣境內已無原生植被，現存均為人工植被和天然次生植被，分為闊葉林、針葉林、山地灌草叢、竹林、經濟林、農業植被6大類，森林覆蓋率為45%。本次調查河段，海拔145～185m沿河范圍內分布有29科、59屬、64種，見表1。64種植物中禾本科（9屬11種）和菊科（8屬9種）20種，占植物總數的31%。1科1屬1種植物占20%，同科卻不同屬占64%。

3.2部分植物重要值結果

選取64種植物中分布較為廣泛的物種，計算其重要值，從大到小依次排序，結果見表2。從表2可以看出，香溪河庫岸本次調查范圍內優勢物種為藎草、狗牙根、狗尾草。

3.3不同海拔植物群落特征

表2中最后一列是香溪河庫岸分布較為廣泛植物在庫岸海拔高程上的相對位置，可以看出本次調查范圍上部分布的物種主要是藎草、狗尾草、小白酒草、馬唐、槐、白茅、鬼針草和構樹；中部分布的物種主要是藎草、狗尾草、稗、小白酒草、白茅、馬唐和鬼針草；下部分布的物種主要是狗牙根和香附子。不同海拔高程上分布的物種差別較大，中部和下部由于長期淹水，沒有灌木，只有草本生長，在淹水線175m以上槐、構樹等灌木才大量出現。沿海拔升高依次分布為矮的草本、過渡帶、較高草本和少量灌木。

3.4植被物種豐富度和多樣性海拔分布特征

圖2是隨著香溪河庫岸海拔升高，樣方內植物物種豐富度指數、多樣性指數和生態優勢度的變化趨勢。豐富度指數和多樣性指數都表示群落內種類多樣性的程度，都是用來判斷群落或生態系統的穩定性指標，指數越大，說明該生態系統越復雜越穩定。優勢度指數反映了各物種種群數量的變化情況，優勢度指數越大，說明群落內物種數量分布越不均勻，優勢種的地位越突出[11]。endprint

2014年1月綠色科技第1期從圖2中可以看出樣方內植物物種豐富度和多樣性隨海拔升高呈增加趨勢，生態優勢度呈減小趨勢。這可能主要是由于受到淹水時間長短的影響，海拔越低，淹水時間越長，相應能夠適應環境的植物就越少。海拔175m以上不受淹水影響，物種豐富度和多樣性均要高于175m以下。

圖2植物豐富度指數、多樣性指數和生態優勢度隨海拔

變化趨勢

4結語

本次調查中，香溪河庫岸145～185m植物共29科64種，種類最多的是禾本科和菊科，這與楊朝東等[3]調查的三峽庫區秭歸太平溪港至巴東楠木園的145～156m消落帶植物結果一致。本次調查結果優勢物種為藎草、狗牙根、狗尾草，均為一年生草本，庫岸水位下降之后，在消落帶上能較快生長，屬于三峽庫區水陸交換生態系統中適應性較強的物種。消落帶植物生長繁殖的特點是以大量細小種子繁殖或以耐無氧呼吸的莖段進行營養繁殖，為1年生生長周期短的草本植物，主要在夏季和秋季完成生活史。根系為須根系或直根系，分別分布在地下20、40cm左右土壤中[3]。

隨著海拔的升高，物種豐富度和多樣性均逐漸增加，優勢度逐漸減小。較大可能的原因是受到淹水時間長短的影響，三峽庫區蓄水145～175m，其中海拔越低淹水時間越長，海拔175m以上不受淹水影響。145m～175m，淹水時間越長，物種豐富度和多樣性越低，特別是145m附近長期淹水，等水位下降后，只有狗牙根和香附子能夠恢復生長。175m以下沒有灌木生長，說明灌木不能適應三峽庫區這種長期淹水的環境。175m以上基本是保持原有的植物群落，受三峽庫區蓄水的影響較小。

參考文獻：

[1] 石田.鄂西香溪河流域工業結構優化調整的研究[J].湖北大學學報：自然科學版，1996，18（2）：185～189.

[2] 唐濤，渠曉東，蔡慶華，等.河流生態系統管理研究-以香溪河為例[J].長江流域資源與環境，2004，13（6）：594～598.

[3] 楊朝東，張霞，向家云.三峽庫區消落帶植物群落及分布特點的調查[J].安徽農業科學，2008，36（31）：13795～13796，13866.

[4] 盧立霞，曾波.三峽庫區嘉陵江岸生優勢須根系植物根系對土壤抗沖性的增強效應研究[J].西南師范大學學報：自然科學版，2006，31（3）：157～161.

[5] 卜崇峰，蔡強國，袁再健.三峽庫區等高植物籬的控蝕效益及其機制[J].中國水土保持學，2006，4（4）：14～18.

[6] 王勇，吳金清，黃宏文，等.三峽庫區消漲帶植物群落的數量分析[J].武漢植物學研究，2004，22（4）：307～314.

[7] 戴方喜，許文年，劉德富，等.對構建三峽庫區消落帶梯度生態修復模式的思考[J].中國水土保持，2006（1）：34～36.

[8] 董鳴.陸地生物群落調查觀測與分析[M].北京：中國標準出版社，1997：3～19.

[9] 王育松，上官鐵梁.關于重要值計算方法的若干問題[J].山西大學學報，2010，33（2）：312～316.

[10] 楊尚功，李向義，雷加強，等.昆侖山前山帶植物群落調查及相似性初步研究[J].西北植物學報，2009，29（4）：809～817.

[11] 劉曉紅，李校，彭志杰.生物多樣性計算方法的探討[J].河北林果研究，2008，23（2）：166～168.endprint

2014年1月綠色科技第1期從圖2中可以看出樣方內植物物種豐富度和多樣性隨海拔升高呈增加趨勢，生態優勢度呈減小趨勢。這可能主要是由于受到淹水時間長短的影響，海拔越低，淹水時間越長，相應能夠適應環境的植物就越少。海拔175m以上不受淹水影響，物種豐富度和多樣性均要高于175m以下。

圖2植物豐富度指數、多樣性指數和生態優勢度隨海拔

變化趨勢

4結語

本次調查中，香溪河庫岸145～185m植物共29科64種，種類最多的是禾本科和菊科，這與楊朝東等[3]調查的三峽庫區秭歸太平溪港至巴東楠木園的145～156m消落帶植物結果一致。本次調查結果優勢物種為藎草、狗牙根、狗尾草，均為一年生草本，庫岸水位下降之后，在消落帶上能較快生長，屬于三峽庫區水陸交換生態系統中適應性較強的物種。消落帶植物生長繁殖的特點是以大量細小種子繁殖或以耐無氧呼吸的莖段進行營養繁殖，為1年生生長周期短的草本植物，主要在夏季和秋季完成生活史。根系為須根系或直根系，分別分布在地下20、40cm左右土壤中[3]。

隨著海拔的升高，物種豐富度和多樣性均逐漸增加，優勢度逐漸減小。較大可能的原因是受到淹水時間長短的影響，三峽庫區蓄水145～175m，其中海拔越低淹水時間越長，海拔175m以上不受淹水影響。145m～175m，淹水時間越長，物種豐富度和多樣性越低，特別是145m附近長期淹水，等水位下降后，只有狗牙根和香附子能夠恢復生長。175m以下沒有灌木生長，說明灌木不能適應三峽庫區這種長期淹水的環境。175m以上基本是保持原有的植物群落，受三峽庫區蓄水的影響較小。

參考文獻：

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[4] 盧立霞，曾波.三峽庫區嘉陵江岸生優勢須根系植物根系對土壤抗沖性的增強效應研究[J].西南師范大學學報：自然科學版，2006，31（3）：157～161.

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[11] 劉曉紅，李校，彭志杰.生物多樣性計算方法的探討[J].河北林果研究，2008，23（2）：166～168.endprint

2014年1月綠色科技第1期從圖2中可以看出樣方內植物物種豐富度和多樣性隨海拔升高呈增加趨勢，生態優勢度呈減小趨勢。這可能主要是由于受到淹水時間長短的影響，海拔越低，淹水時間越長，相應能夠適應環境的植物就越少。海拔175m以上不受淹水影響，物種豐富度和多樣性均要高于175m以下。

圖2植物豐富度指數、多樣性指數和生態優勢度隨海拔

變化趨勢

4結語

本次調查中，香溪河庫岸145～185m植物共29科64種，種類最多的是禾本科和菊科，這與楊朝東等[3]調查的三峽庫區秭歸太平溪港至巴東楠木園的145～156m消落帶植物結果一致。本次調查結果優勢物種為藎草、狗牙根、狗尾草，均為一年生草本，庫岸水位下降之后，在消落帶上能較快生長，屬于三峽庫區水陸交換生態系統中適應性較強的物種。消落帶植物生長繁殖的特點是以大量細小種子繁殖或以耐無氧呼吸的莖段進行營養繁殖，為1年生生長周期短的草本植物，主要在夏季和秋季完成生活史。根系為須根系或直根系，分別分布在地下20、40cm左右土壤中[3]。

隨著海拔的升高，物種豐富度和多樣性均逐漸增加，優勢度逐漸減小。較大可能的原因是受到淹水時間長短的影響，三峽庫區蓄水145～175m，其中海拔越低淹水時間越長，海拔175m以上不受淹水影響。145m～175m，淹水時間越長，物種豐富度和多樣性越低，特別是145m附近長期淹水，等水位下降后，只有狗牙根和香附子能夠恢復生長。175m以下沒有灌木生長，說明灌木不能適應三峽庫區這種長期淹水的環境。175m以上基本是保持原有的植物群落，受三峽庫區蓄水的影響較小。

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[7] 戴方喜，許文年，劉德富，等.對構建三峽庫區消落帶梯度生態修復模式的思考[J].中國水土保持，2006（1）：34～36.

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[10] 楊尚功，李向義，雷加強，等.昆侖山前山帶植物群落調查及相似性初步研究[J].西北植物學報，2009，29（4）：809～817.

[11] 劉曉紅，李校，彭志杰.生物多樣性計算方法的探討[J].河北林果研究，2008，23（2）：166～168.endprint