祁紅艷 余定坤,2 徐志文,2 龔磊強,2 毛炳發(fā) 詹慧英 劉觀華,2*
(1 江西鄱陽湖國家級自然保護區(qū)管理局,江西 南昌 330038;2 江西鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站,江西 南昌 330038)
鄱陽湖是中國最大的淡水湖泊,洪、枯水期湖水面積變化大。當湖口站水位大于16 m時,鄱陽湖是一個完整的大湖泊,但當在常水位(12.92 m)以下時,鄱陽湖被分割為多個大大小小的子湖泊組成的湖泊群(張本, 1989)。水陸交替的生態(tài)景觀動態(tài)變化,使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)生境類型多樣,生境結構復雜,空間分異明顯,具有極為豐富的生物物種多樣性(胡振鵬等, 2010) 。
我國對于濕地植物的概念,大多基于拉姆薩爾《濕地公約》中濕地植物的定義,可以認為凡在濕地生境中生長的植物都是濕地植物,包括長年生長在積水區(qū)、季節(jié)性積水區(qū)水域周邊過濕生境中的一些種類(王辰等, 2011 , 周承東等, 2015)。
鄱陽湖濕地涉及多個市、縣(區(qū)),范圍廣、面積大、類型多樣,濕地植物資源豐富。據2011年第2次江西省濕地資源調查,鄱陽湖有維管束植物90科257屬475種,種子植物78科244屬461種,以蓼科、菊科、莎草科、禾本科、薔薇科、豆科、唇形科、十字花科、毛茛科等的種類較多(紀偉濤等, 2017)。
近年來鄱陽湖區(qū)水文狀況發(fā)生變化、局部水體營養(yǎng)化加劇、采砂、特大洪水等,這都影響著鄱陽湖濕地植物的生長和分布。本文概述鄱陽湖主要濕地植被類型,典型濕地植物對鄱陽湖水位變化適應策略;分析在氣候變化、上游水利工程、特大洪水影響下,鄱陽湖典型濕地植物對水位波動變化的響應及面臨的生態(tài)問題;探討相應的保護策略,為鄱陽湖濕地植物的生態(tài)保護及恢復提供參考。
鄱陽湖有50%的入湖水量集中在4—6月,形成鄱陽湖早期高水位。7—9月由于長江大汛,湖口出流頂托、甚至倒灌,鄱陽湖繼續(xù)維持或更加抬高水位,10—12月水位逐漸緩慢下降,并維持在較低水位;4—9月為鄱陽湖的豐水期,10月—翌年3月為鄱陽湖枯水期(朱海虹等, 1997),豐水期與枯水期水位漲幅7 m多,鄱陽湖濕地植物隨這種特殊的水文節(jié)律動態(tài)變化。根據濕地植物在不同濕地生境中的分布特點,可按生活方式將濕地植物分為挺水植物、浮葉植物、沉水植物、漂浮植物和濕生植物。在枯水期,鄱陽湖以苔草(Carexspp.)為主體的濕生植物群落和以蘆葦(Phragmites australis)、荻(Miscanthus sacchariflorus)為主體的挺水植物群落 ;在豐水期,形成眼子菜(Potamogetonspp.)、苦草(Vallisneriaspp.)、黑藻(Hydrilla verticillata)為主體的沉水植物群落和菱(Trapaspp.)、荇菜(Nymphoides peltatum)為主體的浮水植物群落。
苔草是莎草科苔草屬植物的通稱,為多年生草本植物,是鄱陽湖濕地植物最典型的濕生植物的代表。苔草群落是鄱陽湖濕地分布最廣、面積最大的植被群落類型(鄧志民等, 2014)。春季成片的苔草幾乎覆蓋整個濕地,夏季被洪水淹沒,大量死亡或進入休眠狀態(tài)。苔草的根系非常龐大,有很強的再生能力,通過提高地下生物量的比例來度過豐水期。如:灰化苔草(Carex cinerascens)地下生物量大約是地上生物量的5.35倍,根狀莖大量的碳水化合物的儲存有利于植物存活,可依賴較高的地下生物量積累來克服和適應不利環(huán)境(于旭光等, 2010)。多年生的苔草通過生物量的重新分配來度過豐水期,而一年生濕生植物通過改變生命周期來渡過豐水期。濕地中生長著一些生命周期很短的植物,這些植物生長快、發(fā)芽、開花和結果的時間都非常短,如水蓼(Persicaria hydropiper)、水田碎米薺(Cardamine hirsuta) 、齒果酸模(Rumex dentatus)等。
鄱陽湖6—8月水位急劇上升,濕生植物大面積被洪水淹沒,相對較高的挺水植物尚可露出水面。水位增加,挺水植物能減少分蘗,莖的高生長和直徑生長加快,深水區(qū)的挺水植物會長到水面以上,這些都是挺水植物表型可塑性的表現(xiàn)。如:禾本科蘆葦,多年生草本植物,在水淹條件下增加地上部分生物量有利于植物的光合作用,獲得更多的氧氣和光照資源,同時減少根部的生物量,并且形成更多通氣組織(李長明等, 2015)。代表植物有蘆葦、荻、菰(Zizania latifolia)等。
浮葉植物既不完全露出水面,也不完全沉入水底,它們是根扎入水底基質,只是葉片浮于水面的一類植物,這類植物莖葉浮水,葉片兩面性強,并有沉水葉柄或根莖與根相連,沉水部分氣道發(fā)達(崔心紅, 2008),可進行營養(yǎng)繁殖和有性繁殖。代表植物有菱(Trapa bispinosa)、芡實(Euryale ferox)、荇菜等。芡實能進行自花授粉和異花授粉,芡實的閉花傳粉可能是對逆境(如漲水)的適應策略。芡實也是鄱陽湖夏季水鳥水雉(Hydrophasianus chirurgus)、灰翅浮鷗(Chlidonias hybridus)等鐘愛的繁殖及棲息場所。
浮萍(Lemma minor)、鳳眼藍(Eichhornia crassipes)、槐葉萍(Salvinia natans)是漂浮植物的代表。它們根系漂浮退化或成懸錘狀,葉或莖海綿組織發(fā)達,起漂浮作用,大多具有繁殖速度較快的特征。浮萍是世界上最小、生長速度最快、形態(tài)最簡單的開花植物,在營養(yǎng)充足的條件下,浮萍幾乎是以指數級生長速率生長,其倍增時間因品種和生長環(huán)境而異,但通常倍增時間為1—2 d,最短時間為20—24 h(黃明星等, 2016)。
沉水植物是整個植物體沉沒在水下的植物類群,屬于大型草本植物 (王華等, 2008)。從形態(tài)上看,沉水植物的葉片通常僅幾層細胞厚(2或3層),很多種類的葉片分裂纖細,以增大單位生物量的葉面積,有利于其對環(huán)境資源的利用(蘇睿麗等, 2005)。鄱陽湖常見沉水植物有苦草、黑藻、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)、竹葉眼子菜(Potamogeton wrightii)等。水鱉科苦草屬沉水植物,生長快、再生能力強,是草食性魚類和白鶴等水禽類的重要食物。依《中國植物志》第8卷,我國的苦草屬植物共有苦草(V.natans)、刺苦草(V.spinulosa)和密刺苦草(V.denseserrulata) 3種;其中刺苦草是長江中下游湖泊的優(yōu)勢物種,苦草為常見種,而密刺苦草僅有少量分布(陳磊等, 2008)。
受氣候變化和長江上游水利工程的影響,鄱陽湖水位情勢與以往相比,發(fā)生了一定改變。余莉等(2011)研究表明距離湖口較近的贛江主支口與饒河口交匯處三角洲濕地受三峽蓄水運行影響比較顯著,濕地演替狀態(tài)發(fā)生明顯變化,部分低位蘆葦灘地退化為苔草灘地,而由于灘地出露時間提前,苔草灘地仍處于向湖心拓展的狀態(tài)。枯水期三峽大壩運行對鄱陽湖水位的“拉空效應”明顯(Zhang et al, 2012),過低水位造成的岸線長度減少、植物資源的過早萌芽,會嚴重影響水鳥棲息地的分布,導致越冬水鳥生存質量下降(張娜等, 2019)。江湖關系發(fā)生變化之后,鄱陽湖濕地格局整體上趨于復雜(查東平等, 2015)。
鄱陽湖枯水水位偏低,使原本在枯水季節(jié)能維持50~100 cm水深的區(qū)域出露成為泥灘地,不少洲灘內湖干涸,大量的沉水植物由于長時間出露而死亡(胡振鵬等, 2010)。鄱陽湖枯水期水位偏低、豐水期水位偏高均不利于沉水植物的生長。1998年的特大洪水導致湖泊中水生植物的地上部分大量毀滅(李偉等, 2004)。2020年鄱陽湖出現(xiàn)超歷史大洪水,7月初在鄱陽湖保護區(qū)大湖池調查到14種水生植物。洪水過后,10月調查大湖池沒有發(fā)現(xiàn)水生植物活體,僅采集到菱角。沉水植物的衰退與水質的退化具有一定的關系,近年來的鄱陽湖水質監(jiān)測數據顯示,鄱陽湖各區(qū)域水質呈下降趨勢,一定程度上導致了沉水植物的減少(簡敏菲等, 2015)。采砂活動對鄱陽湖水質影響較大,在污染物入湖幾乎相同的情況下,采砂活動對鄱陽湖水質影響一至兩個等級(紀偉濤等, 2017)。1983年鄱陽湖濕地植被總面積2 262 km2,2013年鄱陽湖濕地植被總面積1 661 km2,沉水植被分布面積明顯下降(胡振鵬等, 2015)。沉水植物面積的萎縮與水位、水質、采砂、特大洪水等均有一定的相關性。
江西省從2021年1月1日起,鄱陽湖湖區(qū)全面禁止天然漁業(yè)資源生產性捕撈,禁捕期暫定為10 a。鄱陽湖禁捕,漁業(yè)資源能夠得到一定的恢復,同時也給我們帶來了一些生態(tài)變化的思考。一是鄱陽湖子湖水位變化,引起子湖植被格局改變。鄱陽湖禁捕,“塹秋湖”活動也將禁止,漁民失去了漁業(yè)收獲,子湖泊水位可能面臨無人管控的情況(余定坤等, 2020)。二是草食性魚類增多,沉水植物生長抑制增強。沉水植物是富營養(yǎng)水體生態(tài)修復的重要組成部分,魚類是影響沉水植物生長的重要因素之一(王曉平等, 2016)。三是入侵種克氏原螯蝦(Procambarus clarkii)泛濫,外來入侵物種威脅加劇。鄒節(jié)新等(2014)研究表明,克氏原螯蝦在鄱陽湖湖盆地域已占據一定的生態(tài)地位,并呈現(xiàn)全湖廣泛分布及泛濫孳生趨勢,已形成對其他水生生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的潛在威脅。禁捕后,鄱陽湖周邊興起了大量稻蝦共養(yǎng)人工養(yǎng)殖,小龍蝦對水生生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的威脅加劇。
加強非法排污、酷漁濫捕、無序采砂和侵占濕地的專項整治,納入法制化軌道,持之以恒;建立預警機制,及時采取濕地植被退化應對措施。2018年國家林業(yè)和草原局在江西濕地宣傳教育中心增掛鄱陽湖國際重要濕地預警監(jiān)測中心牌子。目前鄱陽湖已實施全面禁漁,預警機制初步搭建,監(jiān)測范圍及監(jiān)測指標還有待完善。非法排污、無序采砂和侵占濕地將是鄱陽湖濕地植物保護的主要難點。
在氣候變化和人類活動影響下,鄱陽湖濕地植被正在逐步退化(胡振鵬等, 2015)。2020年鄱陽湖出現(xiàn)歷史性超大洪水,苦草等水生植被大量死亡。因湖區(qū)食物不足,2020—2021年越冬期以水生植物為食物的白鶴(Grus leucogeranus)在鄱陽湖畔南昌縣涇口鄉(xiāng)的五星白鶴保護小區(qū)藕田、余干縣插旗洲稻田內覓食,兩地白鶴數量均超過千余只。在鄱陽湖濕地植被呈退化狀態(tài)下,又遭遇2020年特大洪水,建議在鄱陽湖選取試點區(qū)域開展?jié)竦刂脖换謴凸ぷ鳌?/p>
鄱陽湖區(qū)共有14個重點禁捕退捕縣,含傳統(tǒng)漁村300多個、漁民1.95萬戶、超10萬人(久離, 2019),禁捕政策的實施對于鄱陽湖區(qū)域經濟的發(fā)展及漁民的生產生活都將產生巨大的影響。禁捕政策的實施,在保障禁捕漁民的利益外,還應研究禁捕后產生的其他生態(tài)問題,如蝶形湖水位控制、外來物種小龍蝦的控制。建議組建專家咨詢委員會,科學應對禁捕后產生的相關問題,提升鄱陽湖區(qū)禁捕實施的生態(tài)成效,協(xié)調好生態(tài)保護與區(qū)域經濟發(fā)展的關系。