江蘇洪澤湖東部濕地保護區植物多樣性及區系特征分析

肖立輝 朱建杰 卞金月,2 董文青 王明明 陸彩虹 駱文杰 袁一波*

（1 洪澤湖東部濕地省級自然保護區管理處，江蘇 淮安 223001；2 江蘇洪澤湖濕地生態系統國家定位觀測研究站，江蘇 淮安 223001；3 南京大學常熟生態研究院，南大(常熟)研究院有限公司，江蘇 蘇州 215501）

植物多樣性是生物多樣性在植物物種水平的表現形式，是生物多樣性的重要組成部分，以植物類群為基礎，包括植物、植物與環境相互作用形成的復合體以及與此相互作用的生態過程的總和（孟繁華, 2006）。植物區系是植物在環境中演化和分布的綜合反映，是研究不同時空尺度上植物演化的重要依據（王彥梅等, 2021）。濕地植物在濕地生態系統中發揮著不可或缺的作用，其多樣性可用來衡量濕地植物群落的組織水平，也可作為濕地植物群落生境和自然保護的依據，還可反映濕地植物群落的功能（李靜, 2021）。

洪澤湖位于江蘇省的西北部，屬于我國五大淡水湖之一，為淮河流域的最大湖泊，也是我國最大的平原性水庫及“南水北調”東線工程最為重要的調蓄過水通道，是淮河中游干、支流與下游河道的聯接點。洪澤湖東部濕地保護區是亞熱帶向暖溫帶過渡地區較為典型的濕地生態系統，有著過渡地帶的資源特性，所處的地理位置決定了其具有豐富的物種多樣性、基因多樣性和遺傳多樣性（陳策, 2016）。近年來，我國學者對洪澤湖植物多樣性開展了大量的研究，紀濤（2007）對洪澤湖濕地國家級自然保護區的植物多樣性進行了較全面的調查，共發現植物69科162屬217種，以菊科、禾本科、莎草科和蓼科植物為主，較為全面地反映了保護區的植物多樣性情況；章偉（2016）對洪澤湖的沉水植物進行了全面調查，發現菹草（Potamogeton crispus）、篦齒眼子菜（Stuckenia pectinata）和荇菜（Nymphoides peltata）為優勢種，另外在氮源試驗中發現，氨氮添加顯著提高了穗狀狐尾藻（Myriophyllum spicatum）、伊樂藻（Elodea canadensis）和金魚藻（Ceratophyllum demersum）植物組織內游離氨基酸的含量；屈寧等（2022）對洪澤湖的浮游植物進行了調查，發現洪澤湖浮游植物優勢門類為綠藻門和硅藻門，浮游植物群落結構變化與水溫、TN等因素相關；施欽等（2022）測定了洪澤湖大堤楊樹（Populus）、水杉（Metasequoia glyptostroboides）、樸樹（Celtis sinensis）等不同植物群落的抗沖性和水穩定指數等，通過比較發現楊樹、樸樹和狗牙根（Cynodon dactylon）群落土壤穩定性較高，護堤防蝕能力突出。目前有關洪澤湖植物及植被多樣性的研究多集中在江蘇泗洪洪澤湖國家級自然保護區，對江蘇洪澤湖東部保護區研究較少。本研究在收集大量相關數據資料的基礎上，調查保護區的植物多樣性、分布狀況和資源保存現狀，為分析保護區濕地生態系統現狀以及重要植物資源與生物多樣性的保護提供依據，并為濕地生態功能的維護提供一定的參考價值。

1 研究區概況與研究方法

1.1 研究區概況

江蘇洪澤湖東部濕地保護區（以下簡稱保護區），于2006年12月獲得批準建立，保護區位于洪澤縣、盱眙縣和淮安市淮陰區范圍內，面積540 km2，其中核心區面積164 km2，緩沖區面積141 km2，實驗區面積235 km2。保護區地處北亞熱帶江北區與南溫帶魯淮區交界處，具有季風氣候特征。該區域四季分明，夏季受來自海洋的暖濕氣團控制，梅雨明顯，炎熱間有伏旱；冬季受干冷氣團控制，以少雨、寒冷天氣為主。年平均氣溫為14.8℃，年平均水溫為15.6℃，冰期一般10-20 d，洪澤湖地區年降水量為926 mm（唐劍等, 2007）。

1.2 研究方法

本次調查采用線路調查法，在保護區西順河鎮、古堰景區、東雙溝鎮、蔣壩鎮、穆店鎮、三河農場、老子山鎮、官灘鎮、淮河鎮和管仲鎮共設置了15條樣線，每條樣線長度為2 km，在2022年5月—2022年10月進行實地調查，記錄在樣線兩側看到的所有植物種類，并采集標本，并同時記錄經緯度、海拔等信息。對于調查中不能確定的種，采集植物標本、拍攝照片，根據《中國植物志》和《江蘇植物志》等鑒定。根據國家林業和草原局和農業農村部2021年頒布的《國家重點保護野生植物名錄》確定國家重點保護植物；根據江蘇省生態環境廳和江蘇省農業農村廳頒布的《江蘇省外來入侵物種名錄（第一批）》確定入侵植物；植物區系特征根據吳征鎰等（2010）的《中國種子植物屬的分布區類型》進行劃分和分析植物區系特征。

2 結果與分析

2.1 植物種類組成

根據初步調查和有關資料統計，洪澤湖東部濕地保護區共調查記錄到維管植物111科354屬508種，其中蕨類植物有5科6屬6種，裸子植物5科11屬18種，被子植物101科337屬484種（其中單子葉植物有18科75屬100種，雙子葉植物有83科262屬384種）（表1）。保護區植物資源豐富，科數上占江蘇省維管植物所有科的47.23%，占全國維管植物所有科的36.88%，屬數占江蘇省維管植物屬的28.76%，占全國維管植物屬的10.36%，種數上占江蘇省維管植物種的16.22%，占全國維管植物種的1.61%。

表1 洪澤湖東部濕地保護區維管植物組成Table 1 Composition of vascular plants in Hongze Lake Eastern Wetland Reserve

2.2 植物科屬多樣性分析

保護區共有維管植物111科，根據科內含有種數的多少，將保護區植物劃分為含1種的科、含2～9種的科、含10種以上的科，其中，含10種以上的科為該區域中的優勢科，共有9科，所含植物種數達229種，占保護區總科數和總種數的8.11%和45.08%（表2）。優勢科在保護區中個體數量多，占優勢地位，其中禾本科、菊科、莎草科植物是湖泊、河流和田埂邊上常見雜草，比如狗尾草（Setaria viridis）、稗（Echinochloa crusgalli）、小蓬草（Erigeron canadensis）、鉆葉紫菀（Symphyotrichum subulatum）、高稈莎草（Cyperus exaltatus）等，其植物成熟期種子數量多、重量輕，易隨風傳播，易成活，因此分布面積大、數量多，是保護區植物群落的主要組成部分。含2～9種的科有木犀科、茄科、錦葵科、傘形科和桑科等61科238種，分別占保護區總科數和總種數的54.95%和46.85%。在保護區內僅出現1種的科有浮萍科、黑三棱科、美人蕉科、石蒜科、薯蕷科等41科41種，分別占保護區總科數和總種數的36.94%和8.07%，這些科雖然種類不多，但在保護區內分布數量相當可觀，大部分是保護區內常見種，如馬齒莧（Portulaca oleracea）、楝（Melia azedarach）、槐葉蘋（Salvinia natans）、鴨跖草（Commelina communis）等，是保護區植物群落的重要組成部分（表3）。

表2 洪澤湖東部濕地保護區10種以上的科Table 2 More than 10 species of families in Hongze Lake eastern wetland reserve

表3 洪澤湖東部濕地保護區維管植物科所含種數量結構Table 3 Species quantitative structure of vascular plant family in Hongze Lake eastern wetland reserve

保護區共有維管植物354屬，其中含10種以上的屬數量為0，含2～9種的屬有95屬，共249種，分別占保護區總屬數和總種數的26.84%和49.01%。含1種的屬有259屬，共259種，分別占保護區總屬數和總種數的73.16%和50.99%（表4）。

表4 洪澤湖東部濕地保護區維管植物屬所含種數量結構Table 4 Quantitative structure of vascular plant species in Hongze Lake eastern wetland reserve

從保護區植物科屬的組成結構可看出，保護區植物含2～9種的科和含1種的屬所包含的種數占比最大，優勢科和優勢種占比較小，植物數量結構上較平均，說明保護區植物資源類型多樣，多樣性較高。

2.3 植物生活型多樣性

植物生活型是植物在其系統發育過程中適應各種環境因素所呈現的綜合形態，具體反映在其生理、結構和外部形態上，是群落外貌特征的重要參數之一（楊朗生等, 2017），一個地區的生活型譜組成與其生態環境多樣性密切相關（郭柯等,1998）。保護區植物生活型組成以草本植物為主，占保護區總科數的50.45%，總屬數的61.58%，總種數的59.25%，且與其他生活型所占比例相差較大，說明其在保護區植物中占據優勢地位。喬木類植物比例次之，占保護區總科數的20.72%，總屬數的15.82%，總種數的18.11%；灌木類植物65種，占保護區總種數的12.80%；藤本類最少，有50種，占總種數的9.84%（表5）。

表5 洪澤湖東部濕地保護區植物生活型Table 5 Plant life patterns in Hongze Lake eastern wetland reserve

2.4 重點保護植物多樣性

根據國家林業和草原局和農業農村部2021年公布的《國家重點保護植物名錄》，經調查統計洪澤湖東部濕地保護區有國家重點保護植物8種，其中，國家Ⅰ級保護植物2種，為裸子植物水杉（Metasequoia glyptostroboides）和銀杏（Ginkgo biloba），國家Ⅱ級保護植物6種，有野大豆（Glycine soja）、中華獼猴桃（Actinidia chinensis）、蓮（Nelumbo nucifera）、野菱（Trapa incisa）、羅漢松（Podocarpus macrophyllus）和鵝掌楸（Liriodendron chinense）。

2.5 種子植物屬的分布區類型分析

保護區共有維管植物354屬，其中,蕨類植物6屬，裸子植物11屬，被子植物337屬，根據吳征鎰等（2010）對種子植物屬分布區類型的劃分標準，保護區內種子植物劃分為14個分布區類型（表6）。從表6可看出，保護區植物除中亞分布這一類型外，其余分布類型均有。保護區中世界分布類型的植物有54屬，占保護區總屬數的15.52%，屬于這一分布類型的植物在世界各地均有分布，且無分布中心。其中，保護區陸生植物有飛蓬屬（Erigeron）、鬼針草屬（Bidens）等，有喜陰涼潮濕環境的木賊屬（Equisetum）等，有水生植物眼子菜屬（Potamogeton）、荇菜屬（Nymphoides）和狐尾藻屬（Myriophyllum）等。

表6 洪澤湖東部濕地保護區種子植物屬的分布區類型Table 6 Distribution types of seed plants in Hongze Lake eastern wetland reserve

屬于熱帶分布類型的植物有120屬，占總屬數的34.48%；屬于溫帶分布類型的植物有169屬，占保護區總屬數的48.56%，可看出保護區植物區系的溫帶屬性占據優勢，具有明顯的溫帶性質。從保護區的地理位置來看，保護區位于北亞熱帶與暖溫帶的過渡地帶，因此，也表現出一定的亞熱帶植物區系特征。屬于中國特有分布類型的植物有5屬，占保護區總屬數的1.44%，分別為箬竹屬（Indocalamus）、蠟梅屬（Chimonanthus）、欒樹屬（Koelreuteria）、杉木屬（Cunninghamia）和水杉屬（Metasequoia）。

3 討論

從植物的物種組成上看，本次調查到維管植物111科354屬508種，洪澤湖東部濕地保護區禾本科、菊科和薔薇科所含種類較多，與紀濤（2007）對江蘇泗洪洪澤湖濕地國家級自然保護區的調查到的69科162屬217種相比，物種豐富度明顯提升，且優勢種有所變化。分析原因可能有以下幾點：首先，本研究樣線設置均勻，基本包括了保護區周邊的大部分生境類型，獲取的調查數據更加全面。其次，洪澤湖在近十幾年的發展與建設中，當地居民和園林建設單位會引種一些外來栽培植物，導致植物種類的上升。優勢種的變化也是人為因素對物種組成影響的結果，例如，許多薔薇科的園林樹種在保護區被大量栽植，例如繡線菊屬（Spiraea）、石楠屬（Photinia）、蘋果屬（Malus）、薔薇屬（Rosa）和李屬（Prunus）的植物。

從地理分布上看，保護區種子植物347個屬劃分為14個分布區類型，世界廣布性質的屬占比為15.52%，表現出與世界性分布的廣泛聯系，熱帶分布性質的有120屬，占總屬數的34.48%，溫帶分布性質的有169屬，占總屬數的48.56%，說明溫帶性質屬占據主要地位。江蘇地區處于亞熱帶與北溫帶的過渡地帶，從北向南分布有暖溫帶落葉闊葉林與溫帶植物北亞熱帶落葉常綠闊葉混交林和亞熱帶常綠闊葉林（周勤, 2008）。熱帶性質植物和溫帶性質植物相比對環境的要求更加嚴格，導致環境對植物分布產生過濾作用（董鵬, 2021）。蘇北地區屬于典型的暖溫帶季風氣候，其氣候條件更適合溫帶性質植物的生存，導致溫帶性質成分的植物占主導。保護區熱帶性質植物也占據相當一部分，說明保護區種子植物具有亞熱帶到溫帶的過渡性。

4 結論

1）保護區維管植物共有111科354屬508種，其中，被子植物種類最多，有101科337屬484種，裸子植物次之，有5科11屬18種，蕨類植物最少，有5科6屬6種，被子植物中菊科、禾本科和薔薇科等占絕對優勢。

2）保護區植物優勢科數量較少，但包含種類數量較多，所含植物多是保護區植物群落中的優勢種。少屬科和單屬科所占比例較大，是保護區植物群落的主要成分。在系統分類學上，相對于科來說，屬在系統分類學上和生態學上的特征更接近，對于分析區域的區系性質具有重要意義（龍梅等,2012）。保護區植物優勢屬數量同樣較少，保護區單種屬和少種屬占總屬數的100%，說明單種屬和少種屬在保護區植物中占主導地位，保護區植物組成較為復雜。

3）溫帶性植物是保護區植物區系的主要組成部分，熱帶成分相比較少，說明保護區植物區系與熱帶植物區系存在聯系，而保護區現在的自然環境已不適應大部分熱帶成分植物的生存，這些熱帶成分植物在一定程度上豐富了保護區的區系成分。另外，禾本科、菊科屬等草本植物的大量存在，反映出保護區植物區系具有年輕性質。