彭愛華
摘要? ? 為保護濕地、維持濕地的生態功能,對淮陽龍湖國家濕地公園植物多樣性進行了調查分析。結果表明,龍湖濕地共有高等植物65科188屬295種,其中草本類植物多樣性較高,濕地植物和灌木多樣性較低。從群落角度看,水生植物多樣性較低,且群落層次也不豐富,具體表現為水生植物比較單一。尤其是挺水植物主要包括荷花和蘆葦,其他植物不但種類較少,而且數量也少。通過調查分析,提出了提升植物多樣性、改善生境的建議,以期為淮陽龍湖國家濕地公園的保護和建設提供參考。
關鍵詞? ? 濕地植物;多樣性;調查;淮陽龍湖
中圖分類號? ? Q948? ? ? ? 文獻標識碼? ? A? ? ? ? 文章編號? ?1007-5739(2018)23-0168-02
淮陽龍湖濕地位于河南省周口市淮陽縣城區,面積約11 km2,東西闊4.5 km,南北長2.5 km,圍堤14 km;水系面積約5.3 km2,有老城區4個內湖和東湖、柳湖、弦歌湖、南壇湖4個外湖。淮陽龍湖為典型的湖泊濕地,是我國中部地區重要的候鳥停歇地、越冬地和繁殖地,區域內有全國獨有的人文和自然景觀16處。2009年12月,淮陽龍湖被國家林業局批準建設國家濕地公園試點。2015年10月18日,國家濕地公園河南考察組對淮陽龍湖進行了現場考察,并順利通過驗收?;搓桚埡竦刈鳛閲疑鷳B系統保護以及生態城市建設的重要組成部分,蘊含了豐富的自然資源。因此,對濕地進行植物本底調查是合理利用與保護濕地的基礎,是龍湖國家濕地公園建設的基本依據,對保護濕地、維持濕地的生態功能,實現經濟的可持續發展都具有重大意義。
以分布在龍湖濕地及附近區域的植物多樣性(包括陸生和水生)為調查對象,摸清龍湖濕地生物多樣性本底,分析評價龍湖濕地生態現狀,并結合目前造成龍湖濕地生態環境惡化的因素,提出合理的生態修復建議,以促進龍湖濕地生物多樣性提升,使生態系統結構得到優化。
1? ? 調查范圍與方法
1.1? ? 調查范圍
2015年調查范圍:龍湖國家濕地公園生態區,涉及到6個監測點,即丁莊、南碼頭、湖心島采樣點1、湖心島采樣點2、季莊和荷花碼頭。2017年調查范圍:淮陽龍湖的整體區域,包括柳湖、弦歌湖、南壇湖、東湖及內湖,主要涉及到4個大樣線和11個典型樣點。
1.2? ? 調查方法
對植物多樣性的調查方法分為2種:一是搜集整理已報道的淮陽龍湖及周邊地區的植物類型;二是采用野外定期實地考察的方式,現場記錄易于鑒定的植物類型,同時采集不易鑒定的植物種類標本,帶回實驗室鑒定。實地考察時期主要選擇植物開花或結實期,分不同季節進行調查。調查方式采用現場樣方調查、樣線調查、遙感調查等方式。同時,根據樣地的地形及調查植被類型的不同,選用不同的樣方調查方法。
1.3? ? 調查過程
2015年7—9月,植物生長旺盛期,在龍湖國家濕地公園生態監測點選取6塊采樣地(丁莊、南碼頭、湖心島采樣點1、湖心島采樣點2、季莊和荷花碼頭)。在每塊采樣地中設置樣方5~7個,共設36個。其中,草本樣方規格為1 m×1 m,灌木樣方規格為2 m×2 m,喬木樣方規格為10 m×10 m;詳細記錄樣方內每種植物的種名、高度和蓋度,并用GPS進行定位。此外,利用Margalef豐富度指數、Shannon-Wiener多樣性指數、Simpson優勢度指數和Pielou均勻度指數表征植物群落的物種多樣性。2017年5月、7月、9月,采用樣方和樣線方法對龍湖地區進行植物多樣性調查,主要涉及37個樣方和4條樣線。樣線調查采用沿線踏查,定性收集和描述所有見到的植物;樣方調查具體實施參考2015年調查方法。
2? ? 調查結果與分析
2.1? ? 植物種類
針對龍湖地區的植物進行詳細調查和鑒別,確定該地區共有高等植物65科188屬295種。根據植物種類數目,超過10種的科有8個,分別是豆科、十字花科、菊科、蓼科、薔薇科、眼子菜科、莎草科和禾本科,占總科數的12.31%;5~9種的有9科,分別是紫草科、唇形科、茄科、水鱉科、千屈菜科、旋花科、玄參科、香蒲科和石竹科,占總科數目的13.85%;1~4種的有48科,占總科數目的73.85%,這種現象與龍湖區邊岸綠化植物密切相關。可見,淮陽龍湖地區植物原始成分占明顯優勢。
為闡明龍湖地區植物區系的地理成分,基于科屬數目的統計結果,從科和屬2個層面上,剖析了該地區65科188屬295種高等植物的地理分區類型。龍湖濕地植物科的分布類型被分為七大類,包括世界分布、泛熱帶分布、熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布、北溫帶分布、東亞和北美洲間斷分布、中國特有分布以及溫帶亞洲分布,分別占本區系總科數目的56.92%、26.15%、1.54%、9.23%、3.08%、1.54%?;诳频膮^系結果可以看出,龍湖地區植物以世界分布為主,例如水生沉水植物金魚藻、睡蓮等,挺水植物蘆葦、香蒲等;其次是泛熱帶分布;也有少量熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布、北溫帶分布、東亞和北美洲間斷分布以及溫帶亞洲分布。龍湖濕地植物屬的分布類型被分為七大類,其中世界分布、泛熱帶分布、熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布、北溫帶分布、東亞和北美洲間斷分布、中國特有分布以及溫帶亞洲分布屬數目分別是42、78、5、34、16、11、2個,分別占本區系總科數是 22.34%、41.49%、2.66%、18.09%、8.51%、5.85%、1.06%。這些結果說明,龍湖濕地植物區系組成并不豐富,與全世界和全國植物區系中的部分區系聯系緊密。
2.2? ? 植被類型與群落特征
2.2.1? ? 植被類型。從植被類型上劃分,龍湖濕地屬于湖泊濕地,植被類型以人工植物種群及半人工植物種群為主,同時也有自然形成的植物群系。一是人工或半人工植被。人工或半人工植被類型分為木本植被與草本植被。木本植被類型主要有垂柳種群、水杉種群、樟種群、梅種群、銀杏種群、側柏種群等,其中垂柳種群和樟種群為優勢群系。在木本植物中,銀杏和水杉為國家一級保護植物,目前引種生長狀態良好。草本植被類型有槐葉萍種群、滿江紅種群、荸薺種群、習見蓼種群、水蓼種群、喜旱蓮子草種群、金魚藻種群、水芹種群、香蒲種群、菹草種群、大茨藻種群、菖蒲種群、紫萍種群、浮萍種群、鴨舌草種群、蓮種群等,其中優勢種群為蓮區系等,喜旱蓮子草為外來入侵物種。二是自然植被。自然植被包括陸生植被、濕生植被、挺水植被、浮水植被和沉水植被。陸生植被主要有落葉闊葉林和陸生草叢。落葉闊葉林種群都是依湖堤呈帶狀分布。陸生草叢在空曠地、湖堤上、菜地邊以及廢棄的菜地上都有分布,主要類型有益母草種群、狗舌草種群、狗牙根種群、狗尾草種群等。濕生植被是指高草濕地草叢,它們主要分布于淺水區、湖邊及潮濕空曠地,主要有荻種群和蘆葦群系等。龍湖濕地有許多挺水型植物,主要有荸薺種群、水芹種群、鴨舌草種群、蓮種群、習見蓼種群、水蓼種群、荻種群和蘆葦種群等。浮水型植物有滿江紅群系、槐葉萍群系、紫萍群系和浮萍群系等。沉水型植物有菹草種群、金魚藻種群、大茨藻種群和喜旱蓮子草種群等。綜上所述,植物組成以被子植物占絕對優勢地位,優勢科明顯,蕨類植物稀少。生活型以草本植物為主,灌木和喬木種類較少。
2.2.2? ? 群落特征。根據《中國植被》和《中國濕地植被》群落命名原則,利用TWINSPAN進行等級分類,將2015年和2017年調查的在73塊樣方和4條樣線中調查得到的植物劃分為9個主要植物群落,群落名稱分別是垂柳/女貞群落、狗牙根/馬唐/一年蓬群落、喜旱蓮子草/藨草群落、蘆葦群落、楊樹群落、香蒲群落、浮萍/睡蓮/滿江紅群落、蓮群落和菹草/眼子菜/狐尾藻群落。此外,對9種植物群落中的優勢種及其伴生種的80%植物分布進行分析,整體而言,淮陽龍湖核心區域植被覆蓋率達到80%以上。
2.3? ? 植物物種多樣性
物種多樣性指數計算結果顯示,淮陽龍湖9個群落的Margalef豐富度指數為1~11,各群落的Margalef豐富度指數差異較大,狗牙根/馬唐/一年蓬群落的Margalef豐富度指數最大,垂柳/女貞群落的最小。Shannon-Wiener多樣性指數和Simpson優勢度指數表現出相似的變化規律,二者都是狗牙根/馬唐/一年蓬群落的最大,9個樣方,90種物種;垂柳/女貞群落的最小,8個樣方,2種物種。垂柳/女貞群落的Pielou均勻度指數最大;狗牙根/馬唐/一年蓬群落的最小。
2.4? ? 特殊植物的分布及生境
2.4.1? ? 重點保護植物。根據1999年國務院公布的《國家重點保護野生植物名錄(第一批)》,本區內有國家重點保護植物3種,分別為銀杏、野大豆和水杉。其中,銀杏和水杉是人工種植,用于綠化的路邊植物;野大豆是一年生纏繞草本,在龍湖濕地范圍內各林區廣泛分布,生于湖邊、曠野、溪河兩旁。此外,根據2005年河南省人民政府公布的《河南省重點保護植物名錄》,本區內沒有省級重點保護植物[1]。
2.4.2? ? 外來入侵植物。基于河南首次發布外來入侵有害植物名錄(http://www.gov.cn/),針對淮陽龍湖地區進行了詳細的調查,結果顯示,淮陽龍湖地區外來入侵植物有野胡蘿卜、空心蓮子草、反枝莧和刺莧。野胡蘿卜(鶴虱草),為二年生草本植物,原產歐洲,龍湖地區常見于路旁和田間??招纳徸硬荩ㄋ追Q水花生),為莧科多年生水生或濕生草本植物,繁殖能力極強,原產南美洲,龍湖極為常見,可排擠其他植物形成單種群落。反枝莧(俗稱野莧菜),為莧科一年生草本植物,原產美洲,龍湖隨處可見。刺莧,為莧科一年生草本植物,原產熱帶美洲,龍湖地區可見[2-4]。
3? ? 結論與建議
3.1? ? 結論
植物多樣性調查結果表明,龍湖濕地共有高等植物65科188屬295種,其中草本類植物多樣性較高,濕地植物和灌木多樣性較低。從群落角度看,水生植物不但多樣性較低,而且群落層次也不豐富,具體表現為水生植物比較單一。尤其是挺水植物主要包括荷花和蘆葦,其他植物種類較少且數量也少。龍湖的邊岸區,由于硬化率較高,導致邊岸區并沒有灌木存在。此外,龍湖濕地的柳湖幾乎沒有植物存在,同時與居民區較近的內湖水體污染嚴重,植物多樣性具有明顯下降趨勢。因此,造成植物多樣性下降的原因主要是清淤不合理、水體污染和人為破壞等。
3.2? ? 建議
一是適當人工栽培水生植物。在保證濕地水質得到提升的同時,可適當人工栽培水生植物,目的在于增加魚類、兩棲類、鳥類等類群的生殖和隱藏場所,提升其多樣性水平;同時,水生植物作為初級生產者,也能優化水體能量供應系統,間接提升浮游動物、底棲動物的生物多樣性水平。二是保證植物監測的可持續性。及時準確獲取濕地生態的動態變化信息是濕地保護和可持續發展的重要前提[5]。在后期監測中,應對濕地埴物多樣性進行定期監測,以便能夠及時了解人類對濕地環境的干擾程度,并及時采取有效措施,改善濕地生態環境。三是提升濕地管理水平。在管理方面,首先是完善濕地科研監測基礎設施,提升濕地生態動態監測能力。其次是強化監督作用,成立濕地保護監督小組,一方面是進行內部監督,主要檢查監測站的運行情況;另一方面是進行外部監督,在宣傳濕地保護的同時,制止當地居民或游客破壞植物的不文明行為,控制人為活動對濕地生態的干擾[6]。
4? ? 參考文獻
[1] 丁寶章,王遂義.河南植物志[M].鄭州:河南科學技術出版社,1981.
[2] 吳征縊.中國自然地理:植物地理(上冊)[M].北京:科學出版社,1983.
[3] 吳征縊.中國種子植物屬的分布區類型[J].云南植物研究,1991.
[4] 張云霞,劉兆云,陳付合,等.河南外來入侵植物新報[J].河南農業大學學報,2010(44):695-697.
[5] 張桂賓.河南省植物多樣性研究[J].河南大學學報(自然科學版),2005(3):60-63.
[6] 時華民.河南省植物區系概論[J].河南農學院學報,1961(4):30-36.