浙江省長興縣濕地維管植物多樣性及區系

劉 政，李 穎，朱 培，褚旭東，何國慶，孫 勇

（1.浙江省長興縣林業局，浙江 長興 313100；2.湖州市林業科學研究所，浙江 湖州 313000）

濕地是介于陸生和水生生態系統之間的具有獨特結構和功能的生態系統，為水生、陸生生態系統界面相互延伸擴展的重疊空間區域[1-2]，是世界生物多樣性重要的儲存庫[3-4]。濕地植物是濕地生態系統的初級生產者，是食物鏈的基礎，為濕地動物提供棲息地和繁衍場，在保護生物多樣性、維護區域生態平衡等方面有重要生態功能[5]。濕地植物作為濕地的重要組成部分，其組成和生物多樣性影響著濕地質量和野生動物的棲息地狀況[6]，在維持生態環境穩定方面具有不可替代的作用[7-10]。植被組成是評價濕地生態系統生產潛力以及進行濕地生態系統經營管理必要的基礎資料[11]，因此對濕地植被組成的調查與分析是濕地保護工作的重要組成部分。植物區系的構成中蘊含著大量歷史、地理、生態和系統進化的信息。對植物區系的歷史和發育演化等方面的研究是植物地理學、歷史植物地理學以及植物分類與系統發育生物學的重要內容，對某一地區植物區系的調查是研究該地區不同時空尺度上植物多樣性的重要基礎[12]。濕地研究是當前的熱點之一，國內開展了大量濕地植物的研究。許遠等[13]發現：濕地植物在改變西湖水域質量、營造西湖景區景觀以及控制景觀穩定性上發揮著獨特的多功能優勢。嚴承高等[14]通過調查統計發現：中國濕地高等植物約225科815屬2 276種，濕地植被具有種類多、生物多樣性豐富的特點。楊紹欽等[7]調查發現：浙江省共有濕地維管植物1 403種，隸屬157科604屬。李根有等[15]將浙江省濕地植被劃分為4個植被型組，11個植被型，129個群系。舟山東福山島種子植物區系[16]表現出從熱帶向溫帶過渡的趨勢，而臺州灣濱海濕地植物區系[17]具有明顯的亞熱帶到北溫帶的過渡性。長興縣位于浙、蘇、皖三省交界處，北西南三面環山，東部臨太湖，屬浙北平原區與浙西低山丘陵區交接過渡地帶。全縣濕地類型多樣，生物資源豐富，珍稀物種較多，濕地生態系統在浙江省具有重要地位。本研究開展了長興縣全域濕地植物分布、植物多樣性及區系研究，為長興縣濕地植物多樣性保護和利用提供基礎資料，同時也為長興縣濕地生態系統的恢復和保護提供理論和科學依據。

1 材料與方法

1.1 調查范圍

本次濕地植物資源調查范圍覆蓋長興縣域內符合濕地定義的各類濕地資源(不包括稻田濕地)，包括面積1 hm2以上(含1 hm2)的湖泊濕地、沼澤濕地、人工濕地，寬度3.5 m以上長度2.0 km以上的河流濕地，以及其他具有特殊保護意義的濕地。同時，對縣內的重要濕地(仙山湖國家濕地公園、圖影生態濕地文化園)、濕地保護區(揚子鱷省級自然保護區)、其他重要濕地(太湖濕地、盛家漾湖泊濕地)等具有重要生態地位的濕地區域及依賴濕地生境的植物資源進行深入系統的調查。調查時間為2016年2月至2017年3月。

1.2 濕地植物調查方法

1.2.1 調查對象和內容 調查對象為長興縣濕地范圍內的典型植被，包括天然和人工植被。調查內容主要有典型生境、植被類型、層次結構、種類組成與地理分布等。參考《中國植物志》[18]《中國濕地植被》[11]《中國常見濕地植物》[19]《浙江植物志》[20]《浙江種子植物檢索鑒定手冊》[21]《中國種子植物屬的分布區類型》[22]及相關文獻[23-24]進行補充，建立長興縣濕地植物名錄數據庫。

1.2.2 調查方法 采用線路調查和樣方調查相結合的方法。① 樣線調查。根據現有積累的資料和地方專業人員提供的信息，確定48個濕地，50余條長1～10 km的調查線路，進行穿越式踏查。在線路調查中，沿線初步辨認和記錄植物群落類型，然后經比較分析，確定典型調查測定對象，設立標準樣地，進行測定。② 樣方調查。草本樣方規格為1 m×1 m，記錄樣方內植物種名、株數和平均高度等；灌木樣方規格為2 m×2 m，記錄內容同草本樣方；喬木樣方規格為10 m×10 m，逐一記錄種名、株數、個體高度和胸徑等；喬木樣方內沿對角設置2個灌木樣方，在四角及中央設置5個草本樣方，共設置喬木樣方60個。

2 結果與分析

2.1 科、屬、種的數量組成

調查結果表明：長興縣共有野生濕地維管植物95科277屬464種，其中：蕨類植物7科7屬7種，裸子植物2科3屬4種，被子植物86科267屬453種；長興縣濕地植物是浙江省濕地植物最為豐富的地區之一，科、屬、種分別占全省濕地維管植物數量的60.51%、45.86%和33.07%(表1)。

表1 長興縣濕地范圍內維管植物種類Table 1 Vascular plants of wetlands in Changxing County

2.2 多樣性分析

2.2.1 生態型分析 濕地維管植物根據生境分為濕生植物、浮水植物、浮葉植物、沉水植物、挺水(含沼生)植物5個類型。其中以濕生植物為主，共計383種，占濕地植物總種數的82.54%；其次是挺水植物，共計41種，占8.84%；其余類型濕地植物種比例均不足4.00%(表2)。

2.2.2 生活型分析 濕地維管植物的生活型可劃分為喬木、灌木、草本、藤本和竹類5種類型。草本植物種類最為豐富，共計397種，占總種數的85.56%；其次為藤本植物，共計25種，占5.39%；喬木居第3位，有22種，占4.74%；灌木和竹類較為稀少(表3)。

表2 長興縣濕地維管束植物生態類型統計Table 2 Ecological type statistics on vascular plants of wetlands in Changxing County

表3 長興縣濕地維管束植物生活型統計Table 3 Life-form statistics on vascular plants of wetlands in Changxing County

2.2.3 科的大小分析 濕地維管植物共95科(表4)，按照所含種數分為分布50種以上的科、分布30～49種的科、分布10～29種的科、分布2～9種的科和僅分布1種的科5大類。分布50種以上的科僅禾本科Gramineae (39屬66種) 1個；分布30～49種的科有菊科Compositae (27屬48種)、莎草科Cyperaceae (10屬30種) 2個；分布10～29種的科有蓼科Polygonaceae (6屬27種)、毛茛科Ranunculaceae(4屬10種)、薔薇科Rosaceae (6屬11種)、豆科 Leguminosae (10屬15種)、唇形科Labiatae (12屬17種)等8個；分布2～9種的科有三白草科Saururaceae (2屬2種)、楊柳科Salicaceae (2屬7種)、蕁麻科Urticaceae (3屬4種)、眼子菜科Potamogetonaceae (2屬7種)、報春花科Primulaceae (2屬6種)、澤瀉科Alismataceae (2屬4種)、浮萍科Lemnaceae (3屬4種)、鴨跖草科Commelinaceae (2屬4種)等75個；僅分布1種的科有海金沙科Lygodiaceae、金魚藻科Ceratophyllaceae、水馬齒科Callitrichaceae、酢漿草科Oxalidaceae、谷精草科Eriocaulaceae等39個。濕地維管植物科組成以分布2～9種的科和僅分布1種的科占優勢，兩者共占88.42%。種數組成以分布10～29種的科和分布2～9種的科占優勢，兩者共占60.56%。

2.2.4 屬的大小分析 濕地維管植物277屬，按照所含種數劃分為分布20種以上的屬、分布10～19種的屬、分布6～9種的屬、分布2～5種的屬和僅分布1種的屬5大類(表5)。區內未見分布20種以上的屬；分布10～19種的屬有蓼屬Polygonum(19種)1個；分布6～9種的屬有薹草屬Carex(9種)、莎草屬Cyperus(9種)、眼子菜屬Potamogeton(6種)、蒿屬Artemisia(6種)、毛茛屬Ranunculus(6種)等7個；分布2～5種的屬有燈心草屬Juncus(5種)、鴨跖草屬Commelina(2種)、荸薺屬Heleocharis(3種)、酸模屬Rumex(3種)、水莧菜屬Ammannia(2種)、茨藻屬Najas(2種)、慈姑屬Sagittaria(3種)等77個；僅分布1種的屬有雨久花屬Monochoria、水鱉屬Hydrocharis、苦草屬Vallisneria、黑藻屬Hydrilla、盒子草屬Actinostemma、菰屬Zizania、茶菱屬Trapella、水蓑衣屬Hygrophila、金魚藻屬Ceratophyllum、虉草屬Phalaris、白茅屬Imperata等192個。濕地維管植物屬組成以分布2～5種的屬和僅分布1種的屬占絕對優勢，兩者共占97.11%。種數組成也以分布2～5種的屬和僅分布1種的屬為主，兩者共占85.56%。

表4 長興縣濕地維管束植物科組成Table 4 Family components of vascular plants of wetlands in Changxing County

表5 濕地維管束植物屬組成Table 5 Genera components of vascular plants of wetlands in Changxing County

2.3 地理成分分析

2.3.1 科的地理成分分析 根據吳征鎰等[22-23]關于中國種子植物區系統計分析的劃分，長興縣濕地維管植物95科歸屬于11個分布區類型(表6)。占優勢的是泛熱帶分布的科，共32個，占該區科總數的43.24%(不包括世界分布的科)；其次是北溫帶地理成分共20科，占該區總科數的36.49%。

表6 長興縣濕地種子植物科的區系分布類型Table 6 The areal-types of familiy of seed plants of wetlands in Changxing County

2.3.2 屬的地理成分分析 根據《中國種子植物屬的分布區類型》[22]的劃分，長興縣濕地維管植物251屬歸屬于12個分布區類型(表7)。占優勢的是北溫帶地理成分共66屬，占該區總屬數的35.86%(不包括世界分布的屬)；其次是泛熱帶分布的屬，共60個，占本區屬總數的27.78%。

表7 長興縣濕地種子植物屬的區系分布類型Table 7 The areal-types of genera of seed plants of wetlands in Changxing County

3 討論

長興濕地維管植物共95科277屬464種，其中：蕨類植物7科7屬7種、裸子植物2科3屬4種、被子植物86科267屬453種；被子植物中包含雙子葉植物68科222屬393種和單子葉植物18科45 屬60種。該區濕地植物資源較豐富，其中被子植物種類最多，科、屬、種分別占浙江省總數的67.72%、47.76%和34.09%。有研究表明[25]：西溪濕地有維管植物511種, 隸屬于372屬125科。其中蕨類植物8科10屬11種；裸子植物6科10屬11種；被子植物111科352屬489 種。兩地都位于亞熱帶東部地區的浙江省北部，以禾本科、菊科占主要地位，物種組成有較高的相似度，這與兩地相似的自然和人為因子影響是分不開的。

該區濕地維管植物以濕生植物為主，共計383種，占濕地植物總種數的82.54%。草本植物最為豐富，有75科228屬397種，種數占總種數的85.56%。濕地野生維管植物優勢科屬顯著，其優勢科為禾本科、菊科、莎草科、蓼科、毛茛科、薔薇科、豆科、唇形科等；優勢屬為蓼屬、薹草屬、莎草屬、眼子菜屬、蒿屬、毛茛屬等。

該區95科251屬濕地野生維管植物中，溫帶性質的分布類型共36科112屬，分別占總科、屬數的37.89%和44.62%。其中北溫帶分布27科71屬，分別占溫帶科、屬數的75.00%和63.39%，占總科、屬數的28.42%和28.29%。北溫帶分布類型屬中寡種屬比例較大，典型的北溫帶分布屬在該區均有分布，如蓼屬、眼子菜屬、毛茛屬等。熱帶性質分布類型共38科86屬，泛熱帶分布占絕大部分，但缺乏舊世界熱帶分布這樣的典型熱帶分布型，其熱帶成分大多為向北延伸至亞熱帶甚至溫帶的衍生種類，熱帶性質屬與溫帶性質屬的比值為0.77，表明該區具有溫帶性質較強的由亞熱帶向溫帶的過渡區系性質。該區域處于東亞植物區系中國—日本森林植物區系的核心部位，具有東亞分布20屬。

長興濕地類型多樣、分布廣泛、水熱條件良好，濕地植物豐富，植被保存較完好，類型多樣，群落結構完整，季相變化豐富，為國家重點保護及珍稀瀕危植物的生長、繁衍提供了避難所。長興縣濕地范圍內共有國家Ⅱ級重點保護植物5種，分別為櫸樹Zelkova serrata、野蕎麥Fagopyrum cymosum、樟樹Cinnamomum camphora、野大豆Glycine soja、野菱Trapa bispinosa；浙江省重點保護野生植物2種，分別為芡Euryale ferox、水車前Ottelia alismoides。此外，還有短柱鐵線蓮Clematis cadmia、吳興鐵線蓮Clematis huchouensis、白及Bletilla striata、綬草Spiranthes sinensis等珍稀瀕危植物。