甌江流域水生植物多樣性與生態(tài)位研究

王金旺鄒穎穎于 丹

(1. 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶作物研究所, 溫州 325005; 2. 溫州市工業(yè)科學(xué)研究院, 溫州 325000; 3. 武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 武漢 430079)

甌江流域水生植物多樣性與生態(tài)位研究

王金旺1鄒穎穎2于 丹3

(1. 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶作物研究所, 溫州 325005; 2. 溫州市工業(yè)科學(xué)研究院, 溫州 325000; 3. 武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 武漢 430079)

根據(jù)2010—2013年調(diào)查結(jié)果, 結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料, 研究了甌江流域的水生植物多樣性和物種生態(tài)位。結(jié)果表明: ①甌江流域有水生高等植物181種(含亞種、變種), 隸屬于41科78屬, 屬的分布型以世界分布為主, 占總屬數(shù) 43.59%, 熱帶性質(zhì)的屬發(fā)育較溫帶性質(zhì)充分。②30個(gè)臨時(shí)樣地劃分了河流、沼澤、農(nóng)田、溝渠、池塘、洪泛濕地等 6類(lèi)生境類(lèi)型, 單位面積物種數(shù)以洪泛濕地最高 0.09 ind./m2, 其次是沼澤生境0.07 ind./m2; 農(nóng)田和池塘生境物種多樣性隨流域高程降低逐漸升高, 其余生境物種多樣性以中游最高; 優(yōu)勢(shì)種生活型以挺水、漂浮植物為主, 沉水植物、浮葉植物重要值較低; ③挺水植物生態(tài)位寬度普遍高于其他生活型, 沉水、浮葉植物生態(tài)位寬度普遍較低; 相同生活型植物生態(tài)位重疊以漂浮植物間最高, 以沉水植物間最低; 不同生活型植物生態(tài)位重疊以挺水—浮葉植物間最高, 以沉水—漂浮植物間最低; 生態(tài)型多樣的喜旱蓮子草(Alternanthera philoxeroides)生態(tài)位寬度較大, 與其他物種生態(tài)位重疊高, 由此推測(cè)喜旱蓮子草可能引起甌江流域水生植物群落結(jié)構(gòu)的變化, 導(dǎo)致鄉(xiāng)土水生植物物種多樣性的降低。

水生植物; 多樣性; 生態(tài)位寬度; 生態(tài)位重疊; 甌江流域

河流在人類(lèi)社會(huì)和自然生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用, 是城市、農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和文化載體。隨著城市化進(jìn)程和新農(nóng)村建設(shè)的推進(jìn), 對(duì)河流利用和開(kāi)發(fā)逐漸加大, 河流空間日漸縮小, 特別是小型自然溪溝被填埋、暗渠化或是原河流自然坡岸硬化, 造成河流面積下降[1]。與此同時(shí), 與河流連通的濕地、湖泊等水體面積也逐漸減少, 如北京濕地資源自1996—2006十年間減少了55.14%[2]。濕地面積的降低影響了河流諸多功能的發(fā)揮, 如維持水文的緩沖區(qū)功能降低、維系生物多樣性生境的喪失等均造成河流生態(tài)功能的退化。在河流生態(tài)系統(tǒng)研究中, 水生維管束植物具有重要的生態(tài)學(xué)價(jià)值, 水生植物是河流生態(tài)系統(tǒng)中重要的初級(jí)生產(chǎn)者, 為河流生態(tài)系統(tǒng)中其他水生生物提供食物來(lái)源和棲息地; 水生植物類(lèi)群因其受光照[3]、水溫[4]、干擾[5]、水體和沉積物理化性質(zhì)[6]等環(huán)境因子, 以及其他生物類(lèi)群如浮游植物、無(wú)脊椎動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)的影響[7, 8], 常被當(dāng)作判斷河流生態(tài)健康狀態(tài)的指示生物類(lèi)群[9]。因此, 河流生態(tài)系統(tǒng)水生植物多樣性研究為掌握河流生態(tài)系統(tǒng)健康狀況、生態(tài)功能提供了簡(jiǎn)單有效的方法, 也為科學(xué)管理河流生態(tài)系統(tǒng)提供理論依據(jù)。

每一個(gè)物種在生態(tài)系統(tǒng)中具有自己的生態(tài)位,生態(tài)位是客觀存在的實(shí)體, 是分析評(píng)價(jià)物種之間內(nèi)在關(guān)系及其種群在群落中地位的重要手段[10]。生態(tài)位研究在種間關(guān)系、群落結(jié)構(gòu)、群落演替、生物多樣性, 乃至物種進(jìn)化中得到了廣泛的應(yīng)用[11—13]。

甌江是浙江省第二大河流, 發(fā)源于浙閩邊界百山祖洞宮山, 由西往東流經(jīng)麗水、溫州兩市, 在溫州灣流入東海, 干流全長(zhǎng) 388 km, 流域面積 1.79× 104km2。甌江干流自源頭至麗水大港頭稱(chēng)為龍泉溪,屬上游; 大港頭至青田石溪稱(chēng)為大溪, 屬中游; 石溪以下至入海口稱(chēng)為甌江, 屬下游。甌江支流自上而下有松陰溪、好溪、小溪和楠溪江。整個(gè)流域水生生態(tài)系統(tǒng)水體類(lèi)型多樣, 在流域上游, 溪流眾多,高山濕地發(fā)育成熟, 孕育著大量溪源性濕地; 中游流域分布大量的淺水河灘、洪泛濕地、農(nóng)田、池塘等類(lèi)型水體; 下游流域河流縱橫交錯(cuò), 如溫瑞塘河,入海口分布有濱海濕地。對(duì)甌江流域水生植物的研究曾有一些零星報(bào)道[14, 15], 但缺乏全面系統(tǒng)的研究。本研究旨在從生態(tài)位角度研究甌江流域水生植物多樣性, 以期為甌江流域?yàn)樗参镔Y源的有效保護(hù)、合理開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)概況

甌江流域位于東經(jīng) 118°45′—121°00′、北緯27°28—28°48′。東臨東海, 南與飛云江流域交界, 西與閩江流域接壤, 北部、西北部與錢(qián)塘江流域相鄰。龍泉市鳳陽(yáng)山黃毛尖海拔1929 m, 是江浙第一高峰。流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū), 溫暖濕潤(rùn), 四季分明, 雨水充沛, 年均溫 18℃, 無(wú)霜期 250d以上, 多年平均降雨1746 mm。甌江多年平均年凈流量1.96×1010m3,水資源豐富, 水資源年際變化強(qiáng)烈, 降水季節(jié)變化極為明顯[16]。

1.2 調(diào)查方法

由于在不同季節(jié)水生植物優(yōu)勢(shì)種類(lèi)不同, 作者于2010年10月、2011年10月、2012年7月、2012 年10月、2013年5月和2013年10月先后6次對(duì)甌江流域進(jìn)行水生植物多樣性調(diào)查和標(biāo)本采集。調(diào)查時(shí), 記錄采樣點(diǎn)經(jīng)緯度, 繪制采樣點(diǎn)分布圖(圖1)。調(diào)查的生境類(lèi)型包括天然濕地和人工濕地, 參照《濕地公約》關(guān)于濕地類(lèi)型的分類(lèi)系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行劃分,對(duì)天然濕地中“永久性的河流”、“時(shí)令河”、“泛濫地”,及各類(lèi)沼澤進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整, 對(duì)人工濕地中的“灌溉地”進(jìn)行了細(xì)化, 具體包括以下 6類(lèi): ①沼澤(這里指自然形成的分布在山體的積水坑、沼澤化草甸、地下水漏點(diǎn)周?chē)纬傻臐竦?, ②河流(指甌江流域永久性河流、支流, 及其間歇性的分支溪流、小河), ③洪泛濕地(指季節(jié)性、間歇性河水泛濫淹沒(méi)的河灘), ④池塘(指農(nóng)用水塘、蓄水池、養(yǎng)殖池塘),⑤農(nóng)田(指以種植水稻為主的水田), ⑥溝渠(指人工開(kāi)掘的灌溉渠系)。調(diào)查的水生維管束植物指廣義水生植物, 包括永久沉沒(méi)在水中、或者漂浮于水面或光合作用部分漂浮于水面而根系生長(zhǎng)于泥中的真性水生植物和生長(zhǎng)于含飽和水的土壤濕生植物。所采集的水生植物標(biāo)本于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鑒定, 存疑類(lèi)群請(qǐng)專(zhuān)家鑒定(部分標(biāo)本保存于浙江省亞熱帶作物研究所標(biāo)本室)。此外, 查閱了浙江省內(nèi)主要標(biāo)本館(杭州植物園標(biāo)本館、浙江省自然博物館標(biāo)本館、浙江農(nóng)林大學(xué)標(biāo)本館、溫州大學(xué)標(biāo)本館)中記載的甌江流域水生植物。

1.3 生態(tài)位研究方法

2013年5月和10月先后兩次采用設(shè)置臨時(shí)樣地的方法對(duì)甌江流域水生植物進(jìn)行了調(diào)查, 共設(shè)置了30個(gè)長(zhǎng)20 m、寬10 m的臨時(shí)樣地, 其中上游、中游、下游各10個(gè)樣地(圖 1)。調(diào)查時(shí)記錄樣地地標(biāo), 踏查記錄樣地內(nèi)的所有水生植物種類(lèi), 采集標(biāo)本, 記錄蓋度。

因某些水生植物如沉水植物株計(jì)數(shù)比較困難,有些水生植物資源量較少, 在不破壞資源的前提下,采用相對(duì)蓋度(水生植物群落中某一物種分蓋度占所有物種分蓋度之和的比值)和相對(duì)頻度(水生植物臨時(shí)樣方中某一物種出現(xiàn)的頻率占所有物種出現(xiàn)頻率之和的比值)來(lái)確定其在群落中的重要值, 同時(shí)計(jì)算群落物種多樣性指數(shù)。

式中, IV表示重要值, RF表示相對(duì)頻度, RC表示相對(duì)蓋度,iP為物種i的相對(duì)重要值, S為物種數(shù)目。

生態(tài)位寬度 (1) Levins生態(tài)位寬度

式中, Bi是種i的生態(tài)位寬度, Pij是種i對(duì)第j個(gè)資源的利用占它對(duì)全部資源利用的頻度, 即 nij為種i在資源j上的優(yōu)勢(shì)度(本文即樣方中物種的重要值), r為資源等級(jí)數(shù)[17]。

(2) Hurlbert生態(tài)位寬度其中, , Ba為生態(tài)位寬度, Pij和r的含義同上式, 該方程的值域?yàn)閇0, 1][18]。

生態(tài)位重疊 生態(tài)位重疊是指在一定資源序列上, 兩個(gè)物種利用相同等級(jí)資源時(shí)相互重疊程度, 其計(jì)算公式為[19]:

式中, D表示物種i與物種 h的生態(tài)位重疊, 具有域值[0, 1], Pij、Phj分別為兩個(gè)物種對(duì)資源位j的占有率(該文以物種重要值百分率來(lái)表示)。

2 結(jié)果

2.1 甌江流域水生植物種屬組成和屬的分布區(qū)特點(diǎn)甌江流域共有水生高等植物181種(含亞種、變種), 隸屬于41科78屬(附表1), 其中, 蕨類(lèi)植物6 科6屬6種、分別占總數(shù)的14.63%、7.69%和3.31%;單子葉植物15科44屬97種, 分別占總數(shù)的36.6%、56.41%和53.59%; 雙子葉植物20科28屬78種, 分別占總數(shù)的48.78%、35.90%和43.09%。

根據(jù)吳征鎰等[20, 21]的劃分, 甌江流域水生植物所有78屬的分布區(qū)類(lèi)型有10類(lèi)(表1), 其中世界分布34屬, 占總屬數(shù)的43.59%, 熱帶性質(zhì)屬28個(gè), 占總屬數(shù) 35.90%, 溫帶性質(zhì)屬 16個(gè), 占總屬數(shù)的20.51%。甌江流域水生植物屬的分布型與我國(guó)相同分布型屬數(shù)[20]比值表明: 甌江流域水生植物總屬數(shù)僅占我國(guó)總屬數(shù)的 2.40%, 其中世界分布型屬數(shù)占我國(guó)同分布型總屬數(shù)的 34%, 說(shuō)明甌江流域水生植物的廣域性; 熱帶性質(zhì)屬數(shù)占我國(guó)熱帶性質(zhì)屬數(shù)的比值為 1.77%, 高于溫帶性質(zhì)屬數(shù)占我國(guó)溫帶性質(zhì)總屬數(shù)的比值(1.21%), 此外, 甌江流域熱帶性質(zhì)屬數(shù)與溫帶性質(zhì)屬數(shù)比值為 1.75, 表明甌江流域水生植物熱帶性質(zhì)的屬發(fā)育較溫帶性質(zhì)充分。

2.2 物種多樣性與優(yōu)勢(shì)種

物種多樣性 30個(gè)臨時(shí)樣地根據(jù)生境類(lèi)型可劃分六類(lèi), 其中河流6個(gè)、沼澤3個(gè)、農(nóng)田8個(gè)、溝渠 5個(gè)、洪泛濕地 3個(gè)和池塘 5個(gè), 各類(lèi)生境中包含的廣義水生植物種類(lèi)分別為35種、44種、53種、35種、54種和31種, 單位面積物種數(shù)以洪泛濕地最高 0.09 ind./m2, 其次是沼澤0.07 ind./m2, 其余生境單位面積物種數(shù)相當(dāng)(0.03—0.04 ind./m2)。

圖1 水生植物野外調(diào)查采樣點(diǎn)分布圖(正方形標(biāo)注表示臨時(shí)樣地調(diào)查點(diǎn))Fig. 1 The distribution of sampling sites (suqares indicating the temporary sample plots)

表1 甌江流域水生植物屬的地理成分分析Tab. 1 The geographical elements of genera of aquatic plants in the Oujiang River

科屬種的豐富度及Shannon-Wiener多樣性指數(shù)在六類(lèi)生境中差異顯著, F科, 5, 24= 6.39, P = 0.01; F屬, 5, 24= 3.84, P = 0.01; F種, 5, 24= 4.11, P = 0.01; FH, 5, 24= 10.02, P＜0.01。河流和池塘的物種類(lèi)群豐富度顯著低于其他生境, 洪泛濕地和沼澤豐富度高(圖2)。

在 30個(gè)臨時(shí)樣地中, 沼澤生境(3個(gè))僅分布在甌江上游, 洪泛濕地生境(3個(gè))僅分布于中游, 其余四類(lèi)生境在甌江不同區(qū)段多樣性指數(shù)變化較大(圖3)。農(nóng)田和池塘生境中物種多樣性隨流域高程的降低呈逐漸升高趨勢(shì)(農(nóng)田: H上游=2.34＜H中游=2.63、H下游=2.63;池塘: H上游=1.47＜H中游=1.59＜H下游=2.63), 溝渠生境中物種多樣性以中游為高且隨流域高程的降低呈降低趨勢(shì)(H中游=2.56＞H上游=2.42＞H下游=1.79), 河流生境中物種多樣性以中游為高 (H中游=2.20＞H上游=2.14＞

H下游=1.73)。

物種的重要值及群落的優(yōu)勢(shì)種 30個(gè)臨時(shí)樣地中記錄的水生植物種類(lèi)有101種(含亞種、變種),占整個(gè)流域水生植物種類(lèi)的 55.8%。河流生境中重要值為 0.01—0.19, 最高的為喜旱蓮子草[Alteranthera philoxeroides (Mart.) Griseb.], 排列前9的物種重要值之和為61%, 隸屬6科8屬, 其中沉水、浮葉、挺水、漂浮生活型物種數(shù)比值為1∶1∶4∶3。沼澤生境中重要值為 0.01—0.10, 最高的為水蓼(Polygonum hydropiper Linn.), 排列前 9的物種重要值之和為48%, 隸屬6科7屬, 其中缺失沉水和浮葉生活型物種, 挺水和漂浮生活型物種比值為 7∶2。農(nóng)田生境中重要值為 0.01—0.10, 最高的為喜旱蓮子草, 排列前9的物種重要值之和為48%, 隸屬7科9屬, 與沼澤生境類(lèi)似, 缺失沉水和浮葉生活型物種。溝渠生境中重要值為 0.01—0.18, 最高的為喜旱蓮子草,排列前9的物種重要值之和為59%,隸屬6科9屬,缺失浮葉植物, 沉水、挺水、漂浮生活型物種比值為 3∶4∶2。洪泛濕地生境中重要值為 0.01—0.07,最高為喜旱蓮子草, 排列前 9的物種重要值之和為45%, 隸屬6科6屬, 缺失沉水和浮葉植物, 挺水與漂浮生活型物種比值為8∶1。池塘生境中物種重要值0.01—0.18, 最高的為喜旱蓮子草, 排列前9的物種重要值之和為57%, 隸屬6科8屬, 缺失沉水和浮葉植物, 挺水與漂浮生活型物種比值為6∶3。

圖 2 不同生境物種分類(lèi)群數(shù)量(小寫(xiě)字母表示科間差異、大寫(xiě)字母表示屬間差異, 右上角帶’的大寫(xiě)字母表示種間差異)及Shannon-Wiener多樣性指數(shù)比較(小寫(xiě)字母表示)Fig. 2 Comparison of the numbers of taxonomic groups (Lowercase letters indicates the differences between families; Capital letters indicated the differences between genera; Capital letters at the upper right corner with “’” indicated the differences between species) and Shannon-Wiener index among different habitats (lowercase letters)

圖 3 甌江流域不同區(qū)段樣點(diǎn)物種多樣性指數(shù)比較(空心圖標(biāo)代表下游樣方、黑色實(shí)心圖標(biāo)代表上游樣方, 灰色實(shí)心圖標(biāo)代表中游樣方)Fig. 3 Shannon-Wiener index of different regions in the Oujiang River(Hollow icons indicated the downstream sampling plots, Black solid icons indicated the upper sampling plots, Gray solid icons indicated the middle sampling plots)

由圖4可看出, 6類(lèi)生境中河流、溝渠和池塘生境中重要排列前9的物種重要值之和高于50%, 沼澤、農(nóng)田、洪泛濕地生境中重要值排列前9的物種重要值之和低于 50%。6類(lèi)生境中重要值排列前 9的物種共有27種, 其中在各類(lèi)生境中僅出現(xiàn)1次的物種有15種, 占55.56%(外來(lái)種與鄉(xiāng)土種比值為0),出現(xiàn)2次的物種有5種, 占18.52%(外來(lái)種與鄉(xiāng)土種比值為 0), 出現(xiàn) 3次及以上的物種有 7種(鳳眼蓮Eichhornia crassipes (Mart.) Solms、水芹Oenanthe javanica (Bl.) DC.、丁香蓼 Ludwigia epilobiloides Maxim.、菰Zizania latifolia (Griseb.) Turcz. ex Stapf、秕殼稻Leersia sayanuka Ohwi、水蓼、喜旱蓮子草), 占25.93% (外來(lái)種與鄉(xiāng)土種比值為0.4)。各類(lèi)生境中重要值較高的物種以挺水和漂浮生活型植物為主, 沉水和浮葉植物重要值低; 相比其他生境, 溝渠、河流生境中沉水和浮葉植物重要值稍高, 即使在沉水和浮葉植物重要值相對(duì)較高的溝渠生境中,重要值排列前 9的物種中沉水植物重要值之和僅為13%。

圖4 不同生境物種重要值(a. 河流, b. 沼澤, c. 農(nóng)田, d. 溝渠, e. 洪泛濕地, f. 池塘)Fig. 4 Important value (IV) of species in different habitats (a. river; b. swamp; c. farmland; d. ditch; e. floodpain; f. pond)

2.3 生態(tài)位寬度與生態(tài)位重疊

6類(lèi)生境中的優(yōu)勢(shì)種(這里以各類(lèi)生境中重要值最高的前5個(gè)物種來(lái)計(jì)), 以及每類(lèi)生境中重要值最高的前3個(gè)真性水生植物(這里僅指沉水或浮葉類(lèi)型,不包括漂浮植物)的生態(tài)位寬度的計(jì)算結(jié)果表明(表2): 兩種方法計(jì)算的生態(tài)位寬度基本一致; 生態(tài)位寬度為0的物種(在30個(gè)樣地中僅在一類(lèi)生境中出現(xiàn))為6種, 占23%, 如谷精草科(Eriocaulaceae)和茨藻科(Najadaceae)僅在沼澤中發(fā)現(xiàn), 川蔓藻(Ruppia maritima Linn.)和角果藻(Zannichellia palustris Linn.)生長(zhǎng)于咸水生境, 僅在河口溝渠生境中發(fā)現(xiàn)。挺水類(lèi)群普遍高于其他類(lèi)群, 如兩種方法計(jì)算的生態(tài)位寬度最高的前5個(gè)物種中挺水植物占80%, 分別為丁香蓼、秕殼稻、水蓼、水芹, Bi和Ba分別為0.75 和0.88、0.75和0.87、0.74和0.80, 其次是生態(tài)型多樣的喜旱蓮子草, Bi和Ba分別為0.72和0.77; 沉水植物生態(tài)位寬度普遍較低, 以菹草(Potamogeton crispus Linn.)和輪葉黑藻[Hydrilla verticillata (Linn. f.) Royle]稍高, 為甌江流域沉水類(lèi)型的優(yōu)勢(shì)植物,主要分布在河流、沼澤、溝渠、農(nóng)田和洪泛濕地, 在調(diào)查的池塘樣地中未見(jiàn)。

挺水類(lèi)群中以禾本科種類(lèi)最多, 占該類(lèi)群總數(shù)的 36%, 其中最高的是秕殼稻, 其次是菰; 沉水類(lèi)群以眼子菜科和水鱉科為主, 占該類(lèi)群種數(shù)的83%,其中最高的分別是菹草和輪葉黑藻; 漂浮和浮葉類(lèi)群種類(lèi)分散, 各科中僅1種植物。

喜旱蓮子草與另外4種生態(tài)位寬度大的物種[丁香蓼、秕殼稻、柳葉箬 Isachne globosa (Thunb.) Kuntze、水芹]重疊值分別為0.84、0.80、0.60和0.94; 4種生態(tài)位寬度大的挺水植物生態(tài)位重疊值亦較大,介于 0.61—0.84, 生態(tài)位最寬的沉水植物輪葉黑藻與其他物種的生態(tài)位重疊較之其他沉水植物高, 表明生態(tài)位寬度大的物種, 生態(tài)位相似性大, 生態(tài)位重疊程度高(表3)。生態(tài)位寬度為0的物種, 如谷精草(Eriocaulon buergerianum Korn.)、南投谷精草(E. nanrtoense Hayata)、川蔓藻、角果藻、纖細(xì)茨藻[Najasgrancillima (A. Br.) Magnus]、黃花貍藻(U. aurea Lour.), 這些物種生態(tài)位重疊非 0即 1, 起因在于這些物種僅在一類(lèi)生境中被發(fā)現(xiàn); 這些物種與其他物種生態(tài)位重疊亦較低, 如川蔓藻與蘆葦[Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.]的生態(tài)位重疊為0.66,與其他物種生態(tài)位重疊低于 0.50; 谷精草與有尾水篩[Blyxa echinosperma (Clarke) Hook. f.]的生態(tài)位重疊為 0.82, 與其他物種生態(tài)位重疊低于 0.45; 黃花貍藻與大漂(Pistia stratiotes Linn.)的生態(tài)位重疊為0.52, 與其他物種生態(tài)位重疊低于 0.45, 表明生態(tài)位寬度窄的物種生態(tài)位重疊程度亦低。

表2 不同生活型優(yōu)勢(shì)物種生態(tài)位寬度Tab. 2 The niche breadth of the dominant species in different life forms

相同或不同生活型物種之間的生態(tài)位重疊數(shù)據(jù)表明, 相同生活型植物中以漂浮植物生態(tài)位重疊最高0.24—0.78, 以沉水植物最低0—0.82, 生態(tài)位重疊均值排序?yàn)槠∩钚?0.50)＞浮葉生活型(0.46)＞ 挺水生活型(0.39)＞沉水生活型(0.26); 不同生活型植物生態(tài)位重疊以“挺水-浮葉”最高, 以“沉水-漂浮”最低, 生態(tài)位重疊均值排序?yàn)椤巴λ?浮葉” (0.44)＞“漂浮-浮葉”(0.40)＞“挺水-漂浮” (0.34)＞“沉水-浮葉”(0.32)＞“挺水-沉水”(0.31)＞“沉水-漂浮”(0.16), 可見(jiàn)沉水植物與其他生活型植物生態(tài)位重疊較低。

表3 優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位重疊統(tǒng)一用英文簡(jiǎn)稱(chēng)Tab. 3 The niche overlap of the dominant species

3 討論

3.1 氣候地帶性對(duì)甌江流域水生植物多樣性的影響

水生生境相對(duì)穩(wěn)定, 通常水生植物多以世界分布為主, 但是氣候地帶性仍是一些對(duì)溫度敏感類(lèi)群分布的主要限制因子[22]。甌江流域地處中亞熱帶南端與南亞熱帶北緣的交匯處, 光熱充分, 一些熱帶性質(zhì)的屬種可從亞洲熱帶經(jīng)華南延伸至甌江流域:如水蕹(Aponogeton lakhonensis A. Camus)見(jiàn)于龍泉,水篩屬植物(Blyxa spp.)多見(jiàn)于慶元、龍泉、松陽(yáng)、遂昌、甌海、云和等地, 稗藎[Sphaerocaryum malaccense (Trin.) Pilger]見(jiàn)于甌海、龍泉等地, 鱗籽莎(Lepidosperma chinense Nees et Meyen)見(jiàn)于甌海等。值得注意的是, 國(guó)內(nèi)最早曾于2001年在海南省發(fā)現(xiàn)鳳眼蓮實(shí)生苗[23], 2012年筆者在慶元采集到鳳眼蓮實(shí)生苗。另外, 一些溫帶性質(zhì)的屬種從我國(guó)東北、華北分布向南延伸分布于甌江流域: 如曲軸黑三棱(Sparganium fallax Graebn.)分布于永嘉、縉云, 慈姑屬植物(Sagittaria spp.)在山區(qū)有較多分布等。相比溫帶性質(zhì)的屬種, 熱帶性質(zhì)屬種在甌江流域內(nèi)分布更廣。因此,甌江流域水生植物表現(xiàn)出較高的熱帶性質(zhì)成分。

3.2 甌江流域不同生境中水生植物多樣性

物種多樣性格局是群落演替動(dòng)態(tài)過(guò)程的體現(xiàn),反映了植物與環(huán)境的動(dòng)態(tài)關(guān)系, 是生境因子對(duì)植物生長(zhǎng)影響的反應(yīng)結(jié)果[24]。在調(diào)查的6類(lèi)生境樣地中,洪泛濕地單位面積物種數(shù)最多, 多樣性最高, 可能原因在于大量堰壩的修建形成的河流梯級(jí)開(kāi)發(fā)改變了自然演替過(guò)程。據(jù)《甌江志》記載, 自1949至1990 年, 流域內(nèi)建成大中型水庫(kù)16座、小型水庫(kù)49座, 各類(lèi)堰壩 1.7萬(wàn)余條[16]。水壩下游因上游來(lái)水量受限,形成大量洪泛濕地, 在洪泛區(qū)形成諸多與下游河道保持連通的回水灣, 這些回水灣靜水生境為水生植物提供了避難所, 加上季節(jié)性洪水消漲, 大量陸源營(yíng)養(yǎng)的輸入為水生植物的生長(zhǎng)提供了良好生境[25]。但由于缺乏可靠的水生植物歷史調(diào)查資料, 無(wú)從比較甌江梯級(jí)開(kāi)發(fā)前后因流域環(huán)境的改變而造成的水生植物多樣性的變化。沼澤生境因其分布于海拔600 m以上山區(qū), 一些溫帶性質(zhì)屬種向南延伸也主要分布于高海拔沼澤生境[22], 豐富了沼澤生境物種多樣性。

不同生境斑塊之間的連通性可在一定程度上調(diào)控生境斑塊中物種多樣性[26], 相互連通的生境斑塊間物種傳播方向性導(dǎo)致一些生境物種豐富度較低[27],通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)甌江流域水生植物多樣性隨流域高程的升高呈降低趨勢(shì), 然而不同生境中的水生植物多樣性隨流域高程的變化的差異較大。在上游, 農(nóng)田和池塘常見(jiàn)于山坳或小型盆地, 生境間彼此隔離;在中游, 甌江流域主要盆地(碧湖-麗水盆地、壺鎮(zhèn)盆地、西屏-古市盆地)集聚于此, 農(nóng)田和池塘分布廣,生境間彼此連通, 河流和溝渠成為水生植物傳播的一種主要廊道; 在下游, 水網(wǎng)密度大, 但是河水污染嚴(yán)重[15], 河流中水生植物少, 農(nóng)田和池塘則成為水生植物的避難所, 由此造成農(nóng)田和池塘水生植物多樣性隨流域高程降低而升高, 河流和溝渠水生植物多樣性則在中游為高, 上游高于下游的格局。

3.3 甌江流域不同生境中水生植物優(yōu)勢(shì)種與生態(tài)位

6類(lèi)生境中重要值排列前 9的物種共有 27種,在各類(lèi)生境出現(xiàn)3次及以上的僅有7種, 其中喜旱蓮子草和鳳眼蓮為外來(lái)植物, 其中喜旱蓮子草生態(tài)位寬度不是最高, 但其重要值在除沼澤以外的生境中最高, 尤其是在河流、溝渠、池塘生境中其重要值高于 0.15, 為群落優(yōu)勢(shì)種; 鳳眼蓮生態(tài)位寬度＜0.60, 但鳳眼蓮常形成單優(yōu)漂浮植物群落。耐受-優(yōu)勢(shì)權(quán)衡(Tolerance-dominance trade-off)為喜旱蓮子草和鳳眼蓮常成為群落優(yōu)勢(shì)種提供了解釋[28], 因這兩者常見(jiàn)于污染較重的生境中, 對(duì)污染的強(qiáng)耐受性促使其成為這類(lèi)生境的優(yōu)勢(shì)種。與鳳眼蓮不同, 喜旱蓮子草為甌江流域不同生境的優(yōu)勢(shì)種還與其表型可塑性強(qiáng)有關(guān), 表型可塑性常被認(rèn)為是物種生境拓展、增加生態(tài)位寬度的有效方法[29, 30], 如枯水期喜旱蓮子草以陸生型狀態(tài)生長(zhǎng), 降雨后以濕生型或挺水型生長(zhǎng), 豐水期則以漂浮型狀態(tài)生長(zhǎng), 不同生態(tài)型的轉(zhuǎn)換使其有效拓展生境。一些物種通過(guò)器官特化(Specialization)拓展生境, 在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)漂浮植物浮萍通過(guò)根系的螺旋狀伸長(zhǎng)可附生在巖壁上而不被水流沖走, 這種器官功能特化為其生態(tài)位擴(kuò)展提供了途徑。此外, 壓力耐受性物種(Stress-tolerant species)生態(tài)位寬度較窄, 僅分布在特殊生境[28], 如圓葉挖耳草(U. striatula)、短梗挖耳草(U. caerulea)分布于山間陰濕的石壁上。

生態(tài)位重疊可以用于分析驅(qū)動(dòng)物種分布的因子[19]。甌江流域相同生活型中漂浮植物間生態(tài)位重疊最高,沉水植物間生態(tài)位重疊最低, 不同生活型物種間以“挺水-浮葉”植物間生態(tài)位重疊最高, “沉水-漂浮”植物間最低, 起因在于挺水和浮葉植物主要分布在沿岸帶, 水深是其分布的主要影響因子, 有效光照則為沉水植物生長(zhǎng)的主要限制因子[31, 32]。值得注意的是, 喜旱蓮子草與其他物種生態(tài)位重疊普遍較高,入侵種對(duì)鄉(xiāng)土植物群落的影響取決于其與鄉(xiāng)土物種的生態(tài)位重疊程度, 生態(tài)位重疊高, 存在入侵種取代鄉(xiāng)土植物的風(fēng)險(xiǎn)[33]。因此, 喜旱蓮子草可能引起甌江流域水生植物群落結(jié)構(gòu)的變化, 導(dǎo)致鄉(xiāng)土水生植物物種多樣性的降低。

致謝:

本研究部分標(biāo)本識(shí)別和鑒定得到了丁炳揚(yáng)、熊先華的幫助, 在此表示感謝！

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附錄: 甌江流域水生植物名錄

1. 水韭科 Isoetaceae

水韭屬 Isoetes Linn.

東方水韭 Isoetes sinensis H. Liu et Q. F. Wang

2. 木賊科 Equisetaceae

木賊屬 Equisetum Linn.

節(jié)節(jié)草 Equisetum ramosissima Desf.

3. 水蕨科 Ceratopteridaceae

水蕨屬 Ceratopteris Brongn.

水蕨 Ceratopteris thalictroides (Linn.) Brongn.

4. 蘋(píng)科 Marsileaceae

蘋(píng)屬 Marsilea Linn.

*蘋(píng) Marsilea quadrifolia Linn.

5. 槐葉蘋(píng)科 Salviniaceae

槐葉 蘋(píng)屬 Salvinia Adans.

槐葉 蘋(píng) Salvinia natans (Linn.) All.

6. 滿(mǎn)江紅科 Azollaceae

滿(mǎn)江紅屬 Azolla Lam.

*滿(mǎn)江紅 Azolla imbricata (Roxb.) Nakai

7. 三白草科 Saururaceae

(1) 蕺菜屬 Houttuynia Thunb.

魚(yú)腥草 Houttuynia cordata Thunb.

(2) 三白草屬 Saururus Linn.

三白草 Saururus chinensis (Lour.) Baill.

8. 蓼科 Polygonaceae

(1) 蓼屬 Polygonum Linn.

萹蓄 Polygonum aviculare Linn.

*火炭母 Polygonum chinense Linn.

*戟葉箭蓼 Polygonum hastato-sagittatum Mak.

*水蓼 Polygonum hydropiper Linn.

*蠶繭蓼 Polygonum japonicum Meisn.

*愉悅蓼 Polygonum jucundum Meisn.

*酸模葉蓼 Polygonum lapathifolium Linn.

綿毛酸模葉蓼 Polygonum lapathifolium var. salioifolium Sibth.

*長(zhǎng)鬃蓼 Polygonum longisetum De Br.

圓基長(zhǎng)鬃蓼 Polygonum longisetum De Br. var. rotundum A. J. Li

小花蓼 Polygonum muricatum Meisn.

紅蓼 Polygonum orientale Linn.

春蓼 Polygonum persicaria Linn.

*暗果春蓼 Polygonum persicaria Linn. var. opacum (Sam.) A. J. Li叢枝蓼 Polygonum posumbu Buch.-Ham. ex D. Don

*疏花蓼 Polygonum praetermissum Hook. f.

伏毛蓼 Polygonum pubescens Blum.

*箭葉蓼 Polygonum sieboldii Meisn.

細(xì)葉蓼 Polygonum taquetii Levl.

*戟葉蓼 Polygonum thunbergii Sieb. et Zucc.

*粘毛蓼 Polygonum viscosum Hamilt.ex D. Don

(2) 酸模屬 Rumex Linn.

*酸模 Rumex acetosa Linn.

齒果酸模 Rumex dentatus Linn.

*羊蹄 Rumex japonicus Houtt.

9. 莧科 Amaranthaceae

蓮子草屬 Alternanthera Forsk.

*喜旱蓮子草 Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb.*蓮子草 Alternanrhera sessilis (Linn. ) DC.

10. 睡蓮科 Nymphaeaceae

(1) 莼屬 Brasenia Schreb.

莼菜 Brasenia schreberi J. F. Gmel.

(2) 芡屬 Euryale Salisb. ex DC.

芡實(shí) Euryale ferox Salisb. ex Koenig et Sims

(3) 萍蓬草屬 Nuphar J. E. Smith

萍蓬草 Nuphar pumilum (Timm.) DC.

(4) 睡蓮屬 Nymphaea Linn.

睡蓮 Nymphaea tetragona Georgi

11. 金魚(yú)藻科 Ceratophyllaceae

金魚(yú)藻屬 Ceratophyllum Linn.

*金魚(yú)藻 Ceratophyllum demersum Linn.

12. 毛茛科 Ranunculaceae

毛茛屬 Ranunculus Linn.

茴茴蒜 Ranunculus chinensis Bunge

*石龍芮 Ranunculus sceleratus Linn.

揚(yáng)子毛茛 Ranunculus sieboldii Miq.

13. 十字花科 Cruciferae

碎米薺屬 Cardamine Linn.

彎曲碎米薺 Cardamine flexuosa With.

*碎米薺 Cardamine hirsuta Linn.

*水田碎米薺 Cardamine lyrata Bunge

14. 茅膏菜科 Droseraceae

茅膏菜屬 Drosera Linn.

茅膏菜 Drosera peltata Smith ex Willdenow

圓葉茅膏菜 Drosera rotundifolia Linn.

匙葉茅膏菜 Drosera spathulata Labill.

15. 虎耳草科 Saxifragaceae

扯根菜屬 Penthorum Linn.

扯根菜 Penthorum chinense Pursh

16. 水馬齒科 Callitrichaceae

水馬齒屬 Callitriche Linn.

*沼生水馬齒 Callitriche palustris Linn.

17. 千屈菜科 Lythraceae

(1) 水莧菜屬 Ammannia Linn.

*水莧菜 Ammannia baccifera Linn.

多花水莧 Ammannia multiflora Roxb.

(2) 節(jié)節(jié)菜屬 Rotala Linn.

*節(jié)節(jié)菜 Rotala indica (Willd.) Koehne

輪葉節(jié)節(jié)菜 Rotala mexicalla Cham. et Schlecht.

*圓葉節(jié)節(jié)菜 Rotala rotundifolia (Roxb.) Koehne

18. 菱科 Trapaceae

菱屬 Trapa Linn.

*野菱 Trapa incisa Sieb. et Zucc.

歐菱 Trapa natans Linn.

19. 柳葉菜科 Onagraceae

丁香蓼屬 Ludwigia Linn.

水龍 Ludwigia adscendens (Linn.) Hara

*丁香蓼 Ludwigia epilobiloides Maxim.

卵葉丁香蓼 Ludwigia ovalis Miq.

*黃花水龍 Ludwigia peloides (Kunth) P. H. Raven subsp. stipulacea (Ohwi) P. H. Raven

20. 小二仙草科 Haloragaceae

狐尾藻屬 Myriophyllum Linn.

*穗花狐尾藻 Myriophyllum spicatum Linn.

*輪葉狐尾藻 Myriophyllum verticillatum Linn.

21. 傘形科 Apiaceae

水芹屬 Oenanthe Linn.

短輻水芹 Oenanthe benghalensis Benth. et Hook. f.

*西南水芹 Oenanthe dielsii H. Boiss.

*水芹 Oenanthe javanica (Bl.) DC.

線葉水芹 Oenanthe linearis Wall. ex Cand.

22. 旋花科 Convolvulaceae

番薯屬 Ipomoea Linn.

*空心菜 Ipomoea aquatica Forsk.

23. 玄參科 Scrophulariaceae

(1) 石龍尾屬 Limnophila R. Br.

*石龍尾 Limnophila sessiliflora (Vahl) Bl.

(2) 母草屬 Lindernia All.

泥花草 Lindernia antipoda (Linn.) Alston

*母草 Lindernia crustacea (Linn.) F. Muell.

狹葉母草 Lindernia micrantha D. Don

*陌上菜 Lindernia procumbens (Krock.) Philcox.

(3) 通泉草屬 Mazus Lour.

通泉草 Mazus pumilus (N. L. Burman) Steenis

(4) 婆婆納屬 Veronica Linn.

水苦荬 Veronica undulata Wall.

24. 胡麻科 Pedaliaceae

茶菱屬 Trapella Oliv.

*茶菱 Trapella sinensis Oliv.

25. 貍藻科 Lentibulariaceae

貍藻屬 Utricularia Linn.

*黃花貍藻 Utricularia aurea Lour.

南方貍藻 Utricularia australis R. Br.

挖耳草 Utricularia bifida Linn.

短梗挖耳草 Utricularia caerulea Linn.

圓葉挖耳草 Utricularia striatula J. Smith

26. 爵床科 Acanthaceae

水蓑衣屬 Hygrophila R. Br..

*水蓑衣 Hygrophila ringens (Linn.) R. Brown ex Sprengel

27. 香蒲科 Tyhaceae

香蒲屬 Typha Linn.

*狹葉香蒲 Typha angustifolia Linn.

28. 黑三棱科 Sparganiaceae

黑三棱屬 Sparganium Linn.

曲軸黑三棱 Sparganium fallax Graebn.

29. 眼子菜科 Potamogetonaceae

(1) 眼子菜屬 Potamogeton Linn.

*菹草 Potamogeton crispus Linn.

*雞冠眼子菜 Potamogeton cristatus Regel et Maack

微齒眼子菜 Potamogeton maackianus A.Benn Benn.

竹葉眼子菜 Potamogeton malaianus Miq.

尖葉眼子菜 potamogeton oxyphyllus Miq.

*小眼子菜 Potamogeton pusillus Linn.

(2) 川蔓藻屬 Ruppia Linn.

*川蔓藻 Ruppia maritima Linn.

(3) 角果藻屬 Zannichellia Linn.

*角果藻 Zannichellia palustris Linn.

30. 茨藻科 Najadaceae

茨藻屬 Najas Linn.

草茨藻 Najas graminea Del.

*纖細(xì)茨藻 Najas grancillima (A. Br.) Magnus

31. 水蕹科 Aponogetonacaea

水蕹屬 Aponogeton Linn. f.

*水蕹 Aponogeton lakhonensis A. Camus

32. 澤瀉科 Alismataceae

(1) 澤瀉屬 Alisma Linn.

窄葉澤瀉 Alisma canaliculatum A. Br. et Bouche

東方澤瀉 Alisma orientale (Sam.) Juzep.

(2) 刺果澤瀉屬 Echinodorus Rich. et Engelm. ex A. Gray刺果澤瀉 Echinodorus cordifolius (Linn.) Griseb

(3) 毛茛澤瀉屬 Ranalisma Stapf.

長(zhǎng)喙毛茛澤瀉 Ranalisma rostratum Stapf.

(4) 慈菇屬 Sagittaria Linn.

小葉慈姑 Sagittaria potamogetifolia Merr.

*矮慈菇 Sagittaria pygmaea Miq.

*野慈菇 Sagittaria trifolia Linn.

33. 水鱉科 Hydrocharitaceae

(1) 水篩屬 Blyxa Noronha ex Thouars

無(wú)尾水篩 Blyxa aubertii Rich.

*有尾水篩 Blyxa echinosperma (clarke) Hook. f.

*水篩 Blyxa japonica (Miq.) Maxim. ex Aschers et Gurke (2) 黑藻屬 Hydrilla Rich.

*黑藻 Hydrilla verticillata (Linn. f.) Royle

(3) 水鱉屬 Hydrocharis Linn.

*水鱉 Hydrocharis dubia (Bl.) Backer

(4) 水車(chē)前屬 Ottelia Pers.

*水車(chē)前 Ottelia alismoildes (Linn.) Pers.

(5) 苦草屬 Vallisneris Linn.

*苦草 Vallisneria natans (Lour.) Hara

刺苦草 Vallisneris spinulosa Yan.

34. 禾本科 Gramineae (Poaceae)

(1) 稗屬 Echinochloa Beauv.

長(zhǎng)芒稗 Echinochloa caudata Roshev.

*光頭稗 Echinochloa colona (Linn.) Link

(2) 甜茅屬 Glyceria R. Br.

甜茅 Glyceria acutiflora Torrey ssp. japonica (Steud.) T. Koyama et Kawano

(3) 柳葉箬屬 Isachne R. Br.

*柳葉箬 Isachne globosa (Thunb.) Kuntze

矮小柳葉箬 Isachne pulchella Roth

平穎柳葉箬 Isachne truncata A. Camus

(4) 鴨嘴草屬 Ischaemum Linn.

*毛鴨嘴草 Ischaemum anthephoroides (Steud.) Miq.

有芒鴨嘴草 Ischaemum aristatum Linn.

(5) 假稻屬 Leersia Swartz

*秕殼稻Leersia sayanuka Ohwi

(6) 雀稗屬 Paspalum Linn.

雙穗雀稗 Paspalum distichum Linn.

(7) 蘆葦屬 Phragmites Adans.

*蘆葦 Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.

(8) 米草屬 Spartina Schreb.

互花米草 Spartina alterniflora Loisel.

(9) 稗藎屬 Sphaerocaryum Nees ex Hook. f.

稗藎 Sphaerocaryum malaccense (Trin.) Pilger

(10) 菰屬 Zizania Linn.

*菰 Zizania latifolia (Griseb.) Turcz. ex Stapf

35. 莎草科 Cyperaceae

(1) 球柱草屬 Bulbostylis Kunth

球柱草 Bulbostylis barbata (Rottb.) Kunth

(2) 苔草屬 Carex Linn.

*短尖苔草 Carex breviculpis C. B. Clark.

*十字苔草 Carex cruciata Wahlenb.

*垂穗苔草 Carex dimorpholepis stend.

彎囊苔草 Carex dispalata Boott

*穹隆苔草 Carex gibba Wahlenb.

長(zhǎng)囊苔草 Carex harlandii Boott

*鏡子苔草 Carex phacota Spreng.

粉被苔草 Carex pruinosa Boott

相仿苔草 Carex simulans C. B. Clark.

(3) 莎草屬 Cyperus Linn.

異型莎草 Cyperus difformis Linn.

球形莎草 Cyperus glomeratus Linn.

畦畔莎草 Cyperus haspan Linn.

*碎米莎草 Cyperus iria Linn.

直穗莎草 Cyperus orthostachys Franch. et Sav.

*毛軸莎草 Cyperus pilosus Vahl

*香附子 Cyperus rotundus Linn.

(4) 荸薺屬 Eleocharis R. Br.

*荸薺 Eleocharis dulcis (Burm.f.) Trin. ex Henschel

龍師草 Eleocharis tetraquetra Nees

*牛毛氈 Eleocharis yokoscensis (Franch. et Sav.) Tang et Wang

(5) 飄拂草屬 Fimbristylis Vahl

*兩歧飄拂草 Fimbristylis dichotoma (Linn.) Vahl

擬二葉飄拂草 Fimbristylis diphylliodes Makino

*日照飄拂草 Fimbristylis miliaceae (Linn.) Vahl

五棱桿飄拂草 Fimbristylis quinguangularis (vahl) Kunth

(6) 水蜈蚣屬 Kyllinga Rottb.

*水蜈蚣 Kyllinga brevifolia Rottb.

(7) 鱗籽莎屬 Lepidosperma Labill.

鱗籽莎 Nees et Meyen

(8) 藨草屬 Scirpus Linn.

*螢藺 Scirpus juncoides Roxb.

華東 藨草 Scirpus karuizawensis Makino

*海三棱 藨草 Scirpus × mariqueter Tang et F. T. Wang

類(lèi)頭狀花序 藨草 Scirpus subcapitatus Thw.

*水毛花 Scirpus triangulatus Roxb.

*荊三棱 Scirpus yagara Ohwi

36. 天南星科 Araceae

(1) 菖蒲屬 Acorus Linn.

*菖蒲 Acorus calamus Linn.

金錢(qián)蒲 Acorus gramineus Soland. ex Aiton

(2) 大 薸屬 Pistia Linn.

* 大 薸 Pistia stratiotes Linn.

37. 浮萍科 Lemnaceae

(1) 蘭氏萍屬 Landoltia Les et D. J. Crawford

蘭氏萍 Landoltia punctata (G. Meyer) Les et D. J. Crawford

(2) 浮萍屬 Lemna Linn.

*浮萍 Lemna minor Linn.

稀脈萍 Lemna perpusilla Torr.

(3) 紫萍屬 Spirodela Schleid.

*紫萍 Spirodela polyrhiza (Linn.) Schleid.

(4) 無(wú)根萍屬 Wolffia Horkel ex Schleid.

無(wú)根萍 Wolffia arrhiza (Linn.) Wimmer

38. 谷精草科 Eriocaulaceae

谷精草屬 Eriocaulon Linn.

*谷精草 Eriocaulon buergerianum Korn.

*白藥谷精草 Eriocaulon cinereum R. Br.

江南谷精草 Eriocaulon faberi Ruhl.

*南投谷精草 Eriocaulon nanrtoense Hayata

*四國(guó)谷精草 Eriocaulon sikokianum Maxim.

39. 鴨跖草科 Commelinaceae

(1)鴨跖草屬 Commelina Linn.

飯包草 Commelina benghalensis Linn.

*鴨跖草 Commelina communis Linn.

(2) 水竹葉屬 Murdannia Royle

*疣草 Murdannia keisak (Hassk.) Hand.-Mazz.

*牛軛草 Murdannia loriforinis (Hassk. ) R. S. Rao et Kammathy*裸花水竹葉 Murdannia nudiflora (Linn.) Brenan

*水竹葉 Murdannia triquetra (Wall.) Bruckn.

40. 雨久花科 Pontederiaceae

(1) 鳳眼蓮屬 Eichhornia Kunth.

*鳳眼蓮 Eichhornia crassipes (Mart.) Solms

(2) 鴨舌草屬 Monochoria Presl.

*鴨舌草 Monochoria vaginalis (Burm. f.) Presl. ex Kunth

41. 燈心草科 Juncaceae

燈心草屬 Juncus Linn.

*翅莖燈心草 Juncus alatus Franch. et Sav.

*星花燈心草 Juncus diastrophanthus Buch.

*燈心草 Juncus effusus Linn.

*江南燈心草 Juncus prismatocarpus R. Br.

野燈心草 Juncus setchuensis Buch.

標(biāo)注*為臨時(shí)樣地出現(xiàn)的水生植物。

THE DIVERSITY, NICHE BREADTH, AND NICHE OVERLAP OF AQUATIC PLANTS IN THE OUJIANG RIVER

WANG Jin-Wang1, ZOU Ying-Ying2and YU Dan3
(1. Institute of Subtropical Crops, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Wenzhou 325005, China; 2. Wenzhou Institute of Industrial Sciences, Wenzhou 325000, China; 3. College of Life Sciences, Wuhan University, Wuhan 430079, China)

The diversity and niche perspectives of aquatic plants are considered as key indicators of the ecological functions in a river ecosystem, and hence provide essential information for the management of rivers. Here we measured the diversity and niche of aquatic plants in different habitats in the Oujiang River, based on the field investigation from 2010 to 2013 and the previous reports. The results were shown below: (1) there were 181 species (including subspecies and varieties) that belonged to 78 genera and 41 families in the Oujiang River. Ten areal types were classified from these genera, in which the cosmopolitan accounted for the majority (43.59%), followed by the tropical and the temperate. The ratio of the tropical to the temperature was 1.75. Moreover, the relative ratio of the tropical genera to the same areal type nationwide (1.77%) was higher than that of the temperature (1.21%) in the Oujiang River. These suggested that tropical genera were further developed than the temperate type in the Oujiang River. (2) The 30 temporary plots were divided into six types of habitats, including river, swamp, farmland, ditch, pond, and floodpain. The species density was the highest (0.09 ind/m2) in the floodplains, followed by the swamps (0.07 ind/m2). The species diversity (Shannon-Wiener Index, H) gradually increased as the reaches became lower in the farmland and the pond (farmland: Hup=2.335 ＜ Hmid=2.634, Hlow=2.63; pond: Hup=1.468 ＜ Hmid=1.585 ＜ Hlow=2.632), but in other habitats the species diversity was the highest in the middle reaches. The emergent and freely floating plants were usually the dominant aquatic species, whereas the values of importance of the submerged and floating-leaf plants were lower. (3) The niche breadth of the emergent plants was generally higher than that of other life forms of plants, and submerged and floating-leaf plants usually had low niche breadth. The niche overlap of the same life-form plants was the highest (0.5) between the freely floating plants, and was lowest (0.26) between the submerged plants. The niche overlap of the different life-form plants was the highest (0.44) between the emergent and the floating-leaf plants, and was the lowest (0.16) between the submerged and the freely floating plants. The value of importance of Alternanthera philoxeroides was the highest in all the surveyed plots except for the swamps. Moreover, the niche overlap between A. philoxeroides and other species was generally higher than that between other species in the same plots. Therefore the alien species A. philoxeroides may alter the community structure of aquatic plants, resulting in a lower species diversity of native aquatic plants.

Aquatic plants; Diversity; Niche breadth; Niche overlap; Oujiang River

Q145+.2

A

1000-3207(2015)06-1184-14

10.7541/2015.155

2014-09-15;

2015-03-25

國(guó)家自然科學(xué)青年基金“浙西南三大外流區(qū)水生植物多樣性格局驅(qū)動(dòng)力和壓力研究(31300297)”; 溫州市科技計(jì)劃項(xiàng)目“甌江流域水生植物資源現(xiàn)狀及其潛在應(yīng)用價(jià)值(S20090013)”; 溫州水專(zhuān)項(xiàng)“溫州河道水體水生植物與微生物生態(tài)修復(fù)模式技術(shù)研究與示范(S20140021)”資助

王金旺(1980—), 男, 湖北棗陽(yáng)人; 博士; 主要從事水生植物學(xué)研究。E-mail: kingwwang@163.com

于丹(1957—), 男, 教授; 主要從事水生植物學(xué)研究。E-mail: yudan01@public.wh.hb.cn