常德市湿地植物多样性初步研究

王朝晖,彭友林,王云

（1.常德职业技术学院,湖南 常德 415000；2.湖南文理学院,湖南 常德 415000）

湿地是自然界生物多样性最丰富的生态景观和人类重要的生存环境之一[1]。湿地生态系统不仅具有丰富的资源,还有巨大的环境调节功能和生态效益,是地球上生产力最高的生态环境之一,是地球的肾脏,生物多样性的摇篮[2]。近些年来,由于人类对湿地的不合理利用,湿地的面积、数量和质量呈现出急剧下降趋势,生态环境受到严重破坏[3]。常德市位于湖南省西北部,地处长江中游洞庭湖水系沅江下游和澧水中下游,湿地资源非常丰富。但是对该地区的湿地研究还很薄弱,至今所提出的动、植物名录还不系统完整,对重要种类和类群的生物学、生理学和生态学特性没有专门研究,对湿地的功能、动态等方面的系统研究较少[4]。因此,于2008-2010年对常德湿地植物多样性及群落特征进行初步研究,以期为常德市湿地的保护与治理提供一些基础资料。

1 常德市自然概况

常德位 于 28°24′～ 30°07′N,109°58′～12°17′E,东据西洞庭湖,与益阳市的南县、沅江市湖汊交错；常德地貌以地平面为主。境内山水相连,地势西北高东南低。西部有“湖南屋脊”之称的壶瓶山；东南部是地肥水美的西洞庭湖平原,平均海拔在50 m以下；中部过渡地段为丘陵。湖南四大水系中的沅江和澧水流经常德,境内有大小河流432条。平湖区江河纵横,水网密布,有广阔的天然湿地。常德市总面积为18 200 km2,湿地面积约占总面积的68%,约为12 376 km2,约占湖南省湿地总面积的22%。主要有永久性河流湿地、永久性淡水湖泊湿地、季节性淡水湖泊湿地、湖滨沼泽湿地、水库坝塘湿地5个湿地类型。主要分布在沅水流域、西洞庭湖及水库[5]。

2 调查时间与方法

于2008年3月至2010年5月期间,对能代表常德市湿地主要类型,能客观反映常德市湿地植物现状的地点进行调查,选取柳叶湖、钻天湖、河洑（稻田、小河）、沅江边、滨湖公园作为调查地点。采样范围包括被调查湿地内有沉水植物生长的水体、水陆过渡地带以及长期或季节性受湿地水分影响的区域,河流划出100 m2范围采样,湖泊采取湖泊及环湖泊所有湿地植被,水库采取环水库等距离采样,荒田采样范围约为100 m2[6]。进行实地观察记录、标本的采集和资料的收集整理等工作,实地观察记录的内容主要包括鉴别植物的种类,记录生境、生长状况、形态特征、多度、频度、盖度等[7]。

3 结果与分析

3.1 湿地植物种类与分布调查发现该地区现有湿地植物45科101种,其中蕨类植物有6科7种,双子叶植物有28科56种,单子叶植物有11科38种（表 1）。蓼科、菊科、苋科、禾本科、鸭跖草科等种类较多。优势种有水蓼、水花生、扁穗牛鞭草、莲、茭白等,水花生是外来入侵物种；稻、莲、茭白等是经济作物,但茭白的野生种群也较多,莲、荸荠、慈姑等也有逸生野外的自然种群。

根据生活型和生态特点,常德市湿地植物可分为湿生型、沉水型、浮水型和挺水型4类。其中,湿生植物有40种,占39.6%；沉水植物4种,占4%；浮水植物9种,占8.9%；挺水植物48种,占47.5%。

3.2 湿地植物区系特征

3.2.1分布区类型较为复杂 常德湿地种子植物属的分布区共有11个类型和2个亚型（表2）[8]。其中,世界分布属有 22属 ,如蓼属、毛莨属、眼子菜属、芦苇属、藤草属、莎草属、浮萍属、灯心草属等；热带分布属有43属,如节节菜属、丁香蓼属、水蓑衣属、石龙尾属、猪笼草属、苦草属、膜稃草属、李氏禾属、飘拂草属、谷精草属、水禾属、田葱属等,以泛热带分布有28属；温带分布属有12属,如鸭儿芹属、三白草属、水芹属、蕺菜属、泽泻属、慈姑属、菰属、菖蒲属等。

3.2.2不同湿地类型植物分布 永久性淡水湖泊湿地植物共有87种,占湿地植物总数86.1%,季节性淡水湖泊湿地植物共有79种,占湿地植物总数78.2%,永久性河流湿地植物共有59种,占湿地植物总数58.4%,湖滨沼泽湿地植物共有55种,占湿地植物总数54.5%,水库坝塘湿地植物共有48种,占湿地植物总数47.5%。常德市湿地植物主要分布在湖泊湿地。

3.2.3以草本植物为主 常德湿地植物区系主要由草本植物组成,共97种,占总种数的96%,其中典型的水生植物都是草本植物,并以单子叶植物特别是莎草科、禾本科的种类较多。木本植物有垂柳、构树、枫杨、金桔4个种。

3.2.4热带成分占优势,世界分布成分具有重要地位 由表2可知,各类热带分布有43属,占属数55.8%,其中以泛热带分布最为突出,占37.6%,它们是湿地植被的主要建群种或优势种,在常德湿地植物区系中起着主导作用。世界分布有22属,反映了湿地植物特别是水生植物所生长的水域环境温度较为稳定的地理分布共性。区系中芦苇属、荸荠属、慈姑属、眼子菜属、狐尾藻属等是较为典型的隐域性区系成分。

表1 常德市湿地植物及其生活型

续表1

续表1

表2 常德湿地种子植物属的分布区类型

3.2.5小型属较多,缺乏特有属和种 据统计,常德湿地植物大型属、中等属及单型属较少,而小型属较多,占41.5%。每个属所含的湿地植物种数比较少（表1）,含有1种的 58属,占75.3%,2～5种的20属,占26%。其中属于世界范围内的单种属仅有蕺菜属、黑藻属、水禾属、大漂属和田葱属,寡型属有三白草属、莲属、豆瓣菜属、鸭儿芹属、薏苡属、芦苇属、菰属、菖蒲属、紫萍属、雨久花属等,其他的属于区域性仅有1种或少数种的属,它们构成了常德湿地植被的主体。起源古老的成分也比较少,说明该区域湿地植物区系较年轻。调查中未发现中国特有的属和种,表明常德湿地植物区系的个性不明显。

3.2.6具有一定数量的珍稀濒危保护植物 常德湿地濒危种有药用野生稻和普通野生稻,易危种有水鳖、猪笼草、水禾、硕大蔗草、田葱、金银花等种,个体数量日趋减少,应加强保护。

3.3 湿地植被特征根据植物形态和生态特征的不同,常德湿地植被可以划分为湿生植物群落,挺水植物群落,浮水植物群落和沉水植物群落4个植被型[8]。其中,湿生植物群落分布在常水位以上,喜欢潮湿,也能耐干旱,土壤根系层处于水分饱和状态。挺水植物群落分布在河流、池塘和水田中,水深不超过1.5 m,常见的有芦苇、莲、水蓼、丁香蓼、慈姑和茭白群落。浮水植物群落分布在池塘、湖岸和库湾等地带,常占据整个水面,形成单个优势群,并分为扎根型和漂浮型两大类群。沉水植物群落分布在水深不超过3 m的湖泊、池塘和河流带,常见的有苦草、黑藻、眼子菜和轮叶狐尾藻群落。

4 讨论与小结

4.1 湿地资源的可持续开发与利用常德市湿地植物可划分为具有环境、经济和科研文化价值三大类,以及促淤造陆、固土、指示、抗污染、动物栖息地 、食用、药用 、饲用、淀粉 、芳香 、蜜源 、绿肥、纤维、能源、杀虫、鞣料、观赏、珍稀濒危和作物近缘种等植物20小类。资源丰富,野生植物种类繁多,资源极其丰富,且生产潜力甚大。但是人们对该地区的湿地资源的开发利用不合理,基本处于自生自灭状态,如一旦发现某种大有价值,则无限制的采收利用,置广大资源植物弃而不用或用之不当。加之长期以来,农林生产上存在“单一化”和“一刀切”的问题,使大面积的灌丛植被类型遭到严重破坏,造成生态平衡失调,资源植物的数量日趋减少、衰败,甚至有些种类已经濒临灭绝。可以进行人工扩种繁殖、变野生为栽培种,综合利用,以取得较大的经济效益[9]。

4.2 湿地植物的保护与管理湿地生境的破坏与恶化、外来种入侵、种的遗传多样性水平较低等是威胁湿地植物多样性的主要原因[10]。调查发现,该地区将湿地开垦为养殖塘、农业和城市用地以及河道抽沙等造成的湿地生境破碎化和面积萎缩十分明显,一些区域的污染严重,改变了水生环境的性质。这些因素都加剧了湿地的退化速度,造成湿地植被在种类组成和结构上趋于简单化,比如在富营养化和受污染的水体中,耐污染的凤眼莲、水花生等种类大量出现,并形成单优势群落[11]。因此,应采取措施改善湿地生态环境。湿地植物中,药用野生稻、普通野生稻等是具有较高科研和开发利用价值的珍稀濒危种,应在加快湿地保护区建设的基础上,建立和健全湿地监测网络,使这些物种得到有效地保护和利用[12]。

4.3外来入侵问题生物入侵是引发湿地生物多样性减少和生境退化的主要原因之一[13]。水花生、凤眼莲等是该地区的恶性外来入侵种,盖度达到100%,挤占池塘水面和阻塞河道,导致物种多样性锐减,破坏原有的生态系统,降低了湿地的功能价值[14]。

通过对常德市湿地调查,鉴定出该地湿地植物现有45科101种。其中,湿生植物有 40种,挺水植物有48种,沉水植物有4种,浮水植物有9种,其中蕨类植物有6科7种。双子叶植物有28科56种；单子叶植物有11科38种。湿地植物中以草本植物为主,占总种数的96%,具有一定数量的珍稀濒危保护植物。常德地区是我国为数不多的拥有丰富湿地植物资源的湿地,并且湿地植物特征明显。但是该地区湿地资源的应用和保护现状不容乐观,湿地面积和天然物种在减少,而外来物种却大量生长,物种多样性遭到破坏。不少河流、湖泊受到不同程度的污染,水质遭到破坏,导致水生植物遭到破坏[15]。因此,调查研究该地区的植物多样性,对保护和合理利用该地区的湿地植物具有重要意义。

[1]国家林业局《湿地公约》履约办公室.湿地公约履约指南[M].北京:中国林业出版社,2001.

[2]娄娟,陈泽雄.武汉市城市湿地植物种类及应用现状.[J].安徽农业科学,2006,16:4082-4083.

[3]丁玲玲,杨士建.洪泽湖湿地资源保护与可持续利用研究[J].江苏环境科技,2004（增刊）:55-57.

[4]王灵艳,罗菊春,袁正科,等.洞庭湖湿地植被演替规律研究[J].环境保护,2009（8）:47-49.

[5]王朝晖,彭友林,徐兆林,等.西洞庭湖湿地越冬期野生植物多样性[J].基因组学与应用生物学,2009,28（5）:955-960.

[6]张雨曲,胡东,杜鹏志.北京地区湿地植物新名录[J].首都师范大学学报（自然科学版）,2008（6）:56-59.

[7]陈锐彬,张 丽,陈章合,等.广州地区湿地维管植物植物资源调查与分析[J].生态科学,2007,（4）:311-318.

[8]吴征镒.中国种子植物属的分布区类型[J].云南植物研究,1991（增刊IV）:1-139.

[9]张友民,刘兴土,肖洪兴,等.三江平原芦苇湿地植物多样性的初步研究[J].吉林农业大学学报,2003,25（1）:58-61.

[10]葛秀丽,王仁卿.山东湿地高等植物研究.[J],山东林业科技,2002（5）:3-6.

[11]梁士楚.广西玉林湿地植物区系与群落分析[J].广西师范大学学报（自然科学版）,2007（3）:101-104.

[12]王海,张英,张福玲.内蒙古大兴安岭林区湿地生物多样性的研究.[J].内蒙古林业调查设计,2008（8）:113-115.

[13]魏雯,孙吉雄,苟万德,等.黄河湿地资源的保护与合理利用研究[J].草业科学,2010,27（3）:44-49.

[14]陈敏,曹建军,武高林,等.黄河水源区首曲湿地草地生态系统服务价值初步估算[J].草业科学,2010,27（5）:10-14.

[15]肖蓉,白军红,高海峰,等.封闭性和开放性沼泽湿地土壤全磷的季节变化特征[J].草业学报,2010,19（3）:88-93.