山東濕地禾本科植物資源及其應用現狀研究

楊麗萍，李美瓏，季曉彤，劉晶晶，類淑桐

(臨沂大學 農林科學學院，山東 臨沂 276000)

1 引言

濕地被譽為“地球之腎”，在維護區域生態環境穩定中發揮重要作用。山東省地處黃河下流，地理位置優越，全省共有湖泊濕地、近海及海岸濕地、池沼濕地、庫塘濕地等5大類23種濕地[1]。據統計，山東省濕地總面積173.75萬hm2，占全省國土面積的11.09%，居全國第7位。其中，近海與海岸濕地72.85萬hm2，居全國第一位。濕地具有多種生態功能，除維持生物多樣性外，還在調節徑流、改善水質、凈化水體污染、提供食物及工業原料、供給旅游資源等方面發揮重要作用。

植物是濕地不可缺乏的組分，在發揮其調節氣候和保持物種多樣性等生態功能方面起著重要作用。而禾本科植物是濕地植物的重要類群，種類多，應用廣泛[2]。然而，山東濕地中禾本科植物資源及應用現狀研究尚不系統。本文擬通過對山東省不同濕地類型禾本科植物資源及應用現狀研究，為山東濕地禾本科植物資源開發應用提供理論依據。

2 山東濕地禾本科植物資源

山東省內的河流湖泊數量相對較多，其中，黃河、京杭大運河是流程最長的河流，最大的湖泊為南四湖和北五湖。根據山東的主要水系類型，主要調查了黃河故道、南四湖、沂沭河流域及近海濕地四處禾本科植物屬、種數量及在區域植物區系中的重要值排序等。

2.1 黃河故道植物區系及資源現狀

黃河故道位于山東省東南部的菏澤市，地形為緩平坡地，中間有一處略低，低洼處主要為淺平洼地和決口扇形地[3]。黃河故道土壤質地大多為沙質土，透水性很好，但吸附性和保水保肥能力差。黃河故道濕地植物有20科40種，水域中多為眼子菜科(Potamogetonaceae)、金魚藻科(CeratophyllaceaeGray)、睡蓮科(Nymphaeaceae)和浮萍科(Lemnaceae)植物；沼澤中多為香蒲科(Typhaceae)、禾本科(Gramineae)、莎草科(Cyoera)植物。 其中，禾本科優勢物種有白茅(Imperatacylindrica(L.) Beauv.)、獐茅(Aeluropuslittoralis)、蘆葦(Phragmitescommunis)、狗牙根(Cynodondactylon(L.)Pers.)、牛筋草(Eleusineindica(L.) Gaertn.)。

2.2 南四湖植物區系

南四湖植物區系物種豐富，以廣布種為主，占全部植物的26%，共有植物66科、147屬、201種，優勢植物主要為菊科(Composiae)、禾本科、蓼科(Polygonaceae)[4]。其中，禾本科植物有19屬26種，優勢物種為馬唐(Digitariasanguinalis)、蘆葦、虉草(PhalarisarundinaceaL.)狗牙根、牛筋草等。

2.3 沭河流域禾本科植物資源

沂沭河流域是指由沂河和沭河兩條內流河自南至北縱貫沂蒙山的兩處大型山洪河道所能影響的區域。沂沭河流域濕地植物資源豐富，初步統計，共有64科166種，其中優勢科為禾本科、莎草科、菊科、蓼科等[5]。禾本科是沂沭河流域第一大科，共32屬45種，優勢物種主要有馬唐、狗尾草(Setariaviridis)、金色狗尾草(Setariaglauca)、虉草、蘆竹(Arundodonax)、狗牙根、蘆葦、畫眉草(Eragrostispilosa)、牛筋草、狼尾草(Pennisetumalopecuroides(L.) Spreng.)、長芒稗(Echinochloacaudata)等。

2.4 近海濕地植物區系

近海及海岸濕地是山東濕地中所占面積最大面積、最主要的一部分濕地，主要包括煙臺的長島濕地、威海的榮城濕地以及青島的膠州灣濕地，近海水域總面積超過5000 km2，灘涂濕地總面積約為4500 km2。

山東近海濕地植物物種主要包括：東亞分布種及其變種最多、北溫帶分布種、中國特有分布種和世界廣布種[6]。優勢科有莎草科、禾本科、蓼科、唇形科(Labiatae)、眼子菜科等。其中，禾本科共33種，優勢物種分別為：蘆葦、狗牙根、馬唐、白茅、獐茅、結縷草(ZoysiajaponicaSteud.)等。

3 山東濕地禾本科植物應用現狀

山東省濕地禾本科植物資源豐富，按照其生態功能常分為凈水植物、飼草植物、草坪草和能源植物等類群(表1)。

3.1 凈水植物

凈水植物通常具有生長快速，生物量大等特點，禾本科常用凈水植物主要有：蘆葦、蘆竹和虉草等植物等。

蘆葦為凈水模式植物在不同濕地類型中均廣泛應用，蘆葦濕地為常用的人工濕地對各類污染水體均具有較強的處理作用。蘆葦不僅可以直接吸收富集污染物(氮磷、重金屬等)，還可以通過根際微生物提升其凈水能力。另外，蘆葦是密集型生長植物，具有保持水土、固著河床，并發揮濕地植物良好的過濾作用。

蘆竹形態與蘆葦相似，富含纖維，適應性強，耐鹽堿，耐水淹。研究發現，蘆竹具有較好的耐受重金屬的能力，在100 mg/kg重金屬濃度污染中具有良好的耐受性[7]。蘆竹是目前生態潛力較大的濕地禾本科植物，同時也具有一定的經濟價值。

虉草主要分布于北美洲、北歐以及亞洲等，在我國多分布于華東、華北、西北、東北等地區[8]。虉草多年生根莖型草本植物，常生長在河邊、湖泊等濕地周圍。生長快速，適用性強，能在低溫、干旱及水淹等逆境條件下存活，并能迅速成為優勢種群。虉草根系十分發達，多不定根，吸附能力非常強，具有涵養水源、凈化水體、改良土壤理化性質等功能，能夠保水保土，吸附富營養水體中的N、P等元素，有效防治水體污染。虉草繁殖方式多樣，再生能力強，不僅可以用種子進行有性繁殖，還可以用根莖或分株等方式進行無性繁殖，放牧或收割后可迅速再生，生長季內可多次刈割利用，在很大程度上節約生產成本[9]。

3.2 飼草

扁穗牛鞭草是一種多年生優質牧草，營養含養分豐富，供青期長。在拔節期的營養成分為：粗蛋白含量1.68%，粗脂肪含量0.31%，粗纖維含量4.87%等[10]。虉草是北歐地區常用的飼草，其地上部分營養成份高，含粗蛋白含量5%～15%，粗脂肪含量1%～3%。狗牙根對肥料的反應良好，狗牙根草含粗蛋白質、粗纖維、粗灰分、粗脂肪。在早季有很高的營養價值，在株高10～15 cm時，適口性好。

3.3 草坪草

山東地區常用草坪草種類主要有狗牙根、結縷草、早熟禾、野牛草和黑麥草等。黑麥草、結縷草耐踐踏能力強，多運用于體育場、公園綠化和公路綠化帶等地方。野牛草為多年來普遍應用的草坪草種，但綠期較短。早熟禾，耐寒能力強，是北方地區廣泛應用的草坪草。早熟禾青綠期長、質感優良，秋季保綠性和春季返青性能較好。早熟禾根莖生命力強，能從每一個莖節上再長出植株而進行種群擴展。其根系大多分布在土壤表層20±5 cm，最深處可達60 cm。

狗牙根為多年生低矮草本植物，喜光稍耐陰、耐旱，喜溫暖濕潤，具有一定的耐寒能力；耐踐踏，自行修復能力強。它植株低矮，生長迅速，色澤好，密度大，具有匍富莖和根狀莖，發達的匍匐莖在適宜的土壤條件下能急速生長，迅速擴展種群。由于狗牙根發達的橫走根莖和大量的細根，增加了與土壤的結合程度，常用作水土保持植物。

3.4 能源植物

芒為多年生草本植物，生長迅速、生活周期短、生物量大，是歐美地區能源植物的模式植物之一。芒草可進行大面積種植，實現產業化。德國已將芒草作為燃料建成大規模的發電廠[11]。目前世界已有多個國家對芒草投入資產、大規模種植，以及進一步的研究和開發[12]。自1997年歐洲各國聯合啟動了FAIR等項目后，已經對多種草本植物進行了調查取樣以及試驗研究，虉草、芒草以及蘆竹被評選為最具有開發潛力的草本植物。

4 山東濕地禾本科植物資源開發應用建議

禾本科植物是濕地生態系統的重要組分，它們不僅具有觀賞價值，令人賞心悅目，還有重要的經濟價值和生態價值。濕生禾草的生態價值主要體現在它能吸附污水中的有毒物質，重金屬等而凈化水體。在當今水資源短缺且污染嚴重的情況下，充分開發利用濕生禾草具有十分重要的意義。

(1)應該因地制宜開發濕生禾草資源。充分調研濕地現狀，選用適宜的濕地植物。既要考慮濕地水體深度和水面大小，還要安排好合適的種植密度。比如，在陽光充足，水面較大的濕地，可選栽一些株型較大的禾本科植物，如蘆竹、蘆葦、芒屬植物等。在污富營養化水體，則應選擇凈水能力強，觀賞價值高的植物如虉草和蘆葦等[15]。

(2)要注意優良植物品種的開發和引進?？梢酝ㄟ^引種、馴化、 繁殖等方式收集景觀作用好，生態作用大，經濟價值高的優良植物品種。比如，通過馴化遴選出既耐水濕又耐干旱的濕生禾草，以適應濕地水位環境季節性變化。引種具有較大景觀效能和適應性強的濕生禾草，如芒屬植物等[13]。在實際工作中，要以開發本地優勢物種為主，通過生境馴化滿足實際生產實踐需要；配合引進兼顧生態功能和景觀功能的廣布種禾草，增強濕地生態效益。

(3)加強對濕地植物的管理。在開發利用濕地禾本科植物資源時，也要保護好濕地，協調好二者之間的關系?？刂坪瞄_發的規模和強度。此外，要嚴格的防控生物入侵，尤其是一些繁殖能力特別強、繁衍速度特別快的水生植物，如水葫蘆、鳳眼蓮、空心蓮子草等。對于這些植物應嚴格控制其生長區域、定期打撈清除，以防其過度生長，破壞生態平衡。

5 結語

山東省濕地禾本科植物資源豐富，種類較多，品質優良，有較高的觀賞價值、生態價值和經濟價值[14]。地方政府應根據實際情況制定合理可行的開發策略，不斷引導企業和事業單位有序開發濕生禾草，維持山東濕地植物資源的可持續發展。