杭州西溪湿地洪园与江洋畈生态公园维管植物种类组成的比较

沈晓芳，戎雪珍，郑禾萍，沈 琪

(1.三水湾小学，浙江嘉兴314000;2.杭州十五中教育集团，浙江杭州310013;3.淳安县汾口镇界川小学，浙江杭州311719;4.浙江外国语学院科学技术学院，浙江杭州310012)

1 引言

湿地是地球上水陆相互作用下形成的独特的生态系统，具有重要的生态和经济价值［1］1-17.城市湿地公园是指纳入城市绿地系统规划的、具有湿地的生态功能和典型特征的、以生态保护、科普教育、自然野趣和休闲游览为主要内容的公园.它是城市重要的生态基础设施，是城市可持续发展依赖的重要自然系统［2］1-5［3］.然而随着我国城市化进程的加快，工农业废水、生活污水不经处理就排入湿地，使得大量的城市湿地萎缩甚至消失，城市湿地生态系统也遭到了严重的破坏.因此正确认识城市湿地、并保护和恢复城市湿地，是当前需要研究的重要课题.

杭州西溪湿地是在古河滩遗存的基础上，又在千余年人类农渔耕活动影响下形成的城市边缘次生湿地［4］397-398.继西溪国家湿地公园的一期、二期开园后，西溪三期(即洪园)也于2009年5月开园.江洋畈生态公园是一处三面环山，由西湖淤泥堆积而成的，以山林植被和湿生植被共存、以生态来命名的公园［5］13..

植物资源的调查分析是生物多样性研究、生态系统服务功能分析及生态修复等研究的基础.同时，植物多样性的监测和评价研究是使植物多样性保护和持续利用成为真正有效行动的科学保障，也是生物多样性保护的主要研究内容之一［1］1-17［6］241-251。因此对于湿地的植物调查分析非常有必要.

有关西溪湿地的研究报道有一些［4，7］［8］114-122，但有关其物种和植被组成的报道较少［8］.沈琪等［9］曾比较了杭州西溪和绍兴镜湖湿地的维管植物多样性，曹利仙等［10］256-265曾报道了杭州西溪湿地灌草群落组成的季节变化，但这些文章都是针对西溪湿地一期和二期的，而有关西溪湿地洪园(以下简称西溪洪园)的报道尚未见到.目前有关江洋畈生态公园(以下简称江洋畈公园)植物种类组成的报道也尚未见到.由于西溪洪园和江洋畈公园都位于杭州，都是新近建成的城市生态公园，因此掌握两地植物种类的本底资料非常必要;两地都具有湿地环境和中生环境，比较两地植物组成的异同，分析其成因，可以深入了解植物与其生境的关系，能验证相关的生态学理论，并对湿地的进一步修复和管理有重要的实践指导意义.

本文试图从β多样性以及生长型、生态类型等方面，比较西溪洪园与江洋畈公园植物种类的构成及其异同点，并分析其中的自然和人为影响因素，为两地的进一步修复和管理提供依据.

2 材料和方法

2.1 研究地的自然概况

西溪洪园位于浙江省杭州市区西部，它南以天目山路延伸段、北以文新路延伸段为界，东接西溪湿地核心区(一期和二期)，西接五常，面积约为335hm2.西溪是在河流兼沼泽型湿地基础上又在千余年人类农渔耕活动的影响下形成的次生湿地地貌景观，属于“自然－人工复合型湿地”［4］397［8］115.

江洋畈公园位于杭州市凤凰山景区西部，三面环山，北临玉皇、东接钱王、西与大慈山相邻，南面以虎跑路为界，总面积约20hm2［5］.1999—2003年间，西湖疏浚工程产生的淤泥通过管道输送到江洋畈，原来的山间谷地由此转变成封闭式的淤泥库。经过10余年的自然风干，江洋畈已形成了既具有沼泽、又具有谷地的地表面貌.优越的小气候条件，使得江洋畈形成了山林植被和次生湿生植被共存的生态公园［5］13.

杭州西溪湿地与江洋畈均属亚热带季风气候，四季分明、雨量丰沛、光照充足.土壤主要为水稻土和红壤.

2.2 调查方法和数据处理方法

主要在秋末冬初和春季两个季节对两地进行了调查。植物分类、鉴定和生态类型的划分以《浙江植物志》(1～7 卷)［11］、《浙江种子植物检索鉴定手册》［12］为标准.

β多样性用来表示生物种类对环境异质性的反应.不同生境间或某一生境梯度上不同地段间生物种类组成的越相似，β 值越高［13］162［14］8.本文采用 Sorensen指数(SI，即相似度))来反映 β 多样性:SI=2c/(a+b)［14］8，其中，a、b分别为两地各分类单元的数量，c为两地的共有的分类单元数量.

生态类型主要从湿地植物与非湿地植物，生长型主要从木本与草本、常绿与落叶木本、多年生草本与一、二年生草本，本土植物与外来有害植物等方面来探讨西溪洪园与江洋畈公园植物组成的特点.以《浙江林业自然资源(湿地卷)》［15］333-351中的湿地植物名录为标准，来确定湿地植物和非湿地植物.以上述文献及《中国外来入侵种》［16］1-54，98-189来确定本土植物与外来有害植物.

3 结果与分析

3.1 西溪洪园和江洋畈公园两地维管植物组成的比较

3.1.1 西溪洪园及江洋畈公园植物组成的总体情况

在西溪洪园调查到维管植物246种(植物名录见附录，种下分类单位不重复计算)，其中蕨类6科6属6种;裸子植物5科5属5种;被子植物83科190属235种，分别占维管植物科、属、种数的88.3%、94.5%和95.5%.江洋畈公园维管植物216种，其中蕨类3科3属3种;裸子植物2科2属2种;被子植物71科175属211种，分别占维管植物科、属、种数的93.4%、97.2%和97.7%，说明被子植物是构成西溪洪园和江洋畈公园植物区系的主体.总体来说西溪洪园的物种比江洋畈的要丰富，这主要与前者的面积比后者的大有关，也与江洋畈大部分区域是由西湖淤泥堆积而成的、植物定居时间较短有关.另外江洋畈的被子植物的比例更高一些.

3.1.2 西溪洪园及江洋畈公园两地优势物种的分析

从含物种数量最多的前8个科来看(表1)，无论是属的数量还是物种的数量，在两地这些科均大约占了总被子植物数量的一半.西溪洪园含20种以上的大科有3个，即禾本科、菊科和蔷薇科;而江洋畈公园中菊科、禾本科的物种数量比西溪洪园的要少.蔷薇科的物种比较多，主要是因为人工栽培的种类较多，如两地都有的梅属若干种(Prunus sp.)、海棠属若干种(Malus sp.)和石楠(Photinia davidsoniae)、粉花绣线菊(Spiraea japonica var.acuminata)、火棘(Pyracantha fortuneana)、月季(Rosa chinensis)、枇杷(Eriobotrya japonica)等.菊科自然生长的、两地都有的主要有:一年蓬(Erigeron annuus)、小飞蓬(Conyza cannadensis)、翅果菊(Pterocypsela indica)等.两地共有的禾本科植物有芦苇(Phragmites australis)、荻(Miscanthus sacchariflorus)、芒(M.sinensis)和菰(Zizania caduciflora)等，且在水边的湿生环境中占优势.十字花科的栽培物种较多，如芸苔属若干种(Brassica sp.).百合科植物两地共有的种有山麦冬(Liriope spicata)、沿阶草(Ophiopogon japonicus)、吉祥草(Reineckea carnea)等.两地共有的伞形科植物有香菇草(Hydrocotyle verticillata)、破铜钱(H.sibthorpioides var.batrachium)、水芹(Oenanthe javanica)和窃衣(Torilis scabra)等.两地共有的蓼科植物有水蓼(Polygonum hydropiper)、酸模叶蓼(P.lapathifolium)和羊蹄(Rumex japonicus)等.

表1 杭州西溪湿地洪园与江洋畈生态公园优势科的组成

两地物种的分布较为分散，每个属中所包含的物种数量不多，大多仅含1～2个物种;含有3个物种以上的属在西溪洪园和江洋畈公园各有6、7个属，如梅属、蔷薇属Rosa、蓼属Polygonum等.

3.2 杭州西溪湿地洪园和江洋畈生态公园的β多样性比较

西溪洪园和江洋畈公园大分类阶层的相似度比较(β多样性指数)见表2.两地相似度大小依次为科＞属＞种;两地被子植物的相似度最高，而裸子的相似度最低.两地物种的各分类阶层有65%左右的相似性，主要原因一是两地同处于亚热带的杭州地区，又都有湿生和中生的环境，作用的自然因素基本相同;二是两地开发为公园后，种植的园林植物相同度较高.目前两地都有的、自然生长的湿地植物有垂柳(Salix babylonica)、南川柳 Salix babylonica(S.integra)、构树(Broussonetia papyrifera)、羊蹄、荻、芦苇等，两地都种植的有梅属的桃(P.persica)、梅(P.mume)、红叶李(P.cerasifera)和日本晚樱(P.serrulata var.lannesiama)等，还有二月兰(Orychophragmus violaceus)、车轴草(Trifolium sp.)、香菇草、桂花(Osmanthus fragrans)、芒、大花金鸡菊(Coreopsis grandiflora)、吉祥草、菖蒲(Acorus calamus)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)、旱伞草(Cyperus alternifolius)、再力花(Thalia dealbata)等.两公园中都引种栽培了一些外来物种，如再力花、大花金鸡菊、旱伞草、黑麦草(Lolium perenne，仅西溪洪园)、粉花月见草(Oenothera rosea，仅江洋畈公园)等.

表2 西溪洪园与江洋畈公园各分类阶层相似度的比较(用Sorensen指数表示)

两地物种组成有所差异，原因之一是两地固有的种子等繁殖体库以及两地形成时间不同，如柿(Diospyros kaki)、早园竹(Phyllostachys propinqua)、野蔷薇(Rosa multiflora)、忍冬(Lonicera japonica)、喜树(Camptotheca acuminata)等在西溪存在的历史较为久远，小巢菜(Vicia hirsuta)群落是西溪洪园的优势群落，但这些在江洋畈未见或极少见;在江洋畈公园植物的定居时间较短，接骨草(Sambucus javanica var.argyi)群落是它的优势群落.原因之二是两地地形有不同，江洋畈公园一些区域为山间谷地，上长有许多森林的成分，如壳斗科的多个种:苦槠(Castanopsis sclerophylla)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)、栎(Quercus sp.)等，还有木荷(Schima superba)、楤木(Aralia chinensis)、马尾松(Pinus massoniana)、阔鳞鳞毛蕨(Dryopteris championii)等，这些在西溪洪园中未见;原因之三是两地人类种植的物种有一些差异，江洋畈公园有山桃草(Gaura lindheimeri)、醉蝶花(Cleome spinosa)、朱唇(Salvia coccinea)和海仙花(Weigela coraeensis)等，而在西溪洪园未见，反过来，杨梅(Morella rubra)、余山胡颓子(Elaeagnus argyi)等仅在西溪洪园出现，在江洋畈公园则未见。原因之四是人类管理的强度不同，西溪洪园的管理措施常态化，每年秋末会收割大部分的高大草本，这样就为一些短生活史的草本植物进入和定居创造了条件;而江洋畈公园则较少有这样的收割，因此多年生植物的优势地位较为稳定.

西溪洪园与江洋畈公园草本和木本植物的相似度比较见表3.可见两地的草本和木本植物组成各有约60%的相似性。小巢菜、丝茅(即白茅，Imperata koenigii)、万年青(Rohdea japonica)、小鱼仙草(Mosla dianthera)和五节芒(Miscanthus floridulus)等草本仅在西溪洪园见到，而接骨草、石龙尾(Limnophila sessiliflora)和长苞香蒲(Typha angustata)等仅在江洋畈公园中见到.

表3 西溪洪园与江洋畈公园植物生态类型的β多样性比较

3.3 西溪洪园和江洋畈公园维管植物生态类型的分布

3.3.1 西溪洪园和江洋畈公园两地维管植物生长型的比较

西溪洪园木本植物有100种，其中常绿的37种(包括竹类)，落叶的63种(包括半常绿的);草本植物有146种，其中多年生90种，短生活史的物种，即一、二年生的56种(见表4).在江洋畈公园木本植物有90种，其中常绿的有30种，落叶的60种;草本植物126种，其中多年生81种，一、二年生45种(见表4).江洋畈公园的一、二年生草本植物的比例较西溪洪园为低.

与一般湿地相比［9］，西溪洪园和江洋畈公园的木本植物比例比较高，而草本植物比例较低.两地各种生长型的比例都非常接近，无论在数量还是百分比上.

3.3.2 西溪洪园和江洋畈公园两地湿地物种组成的比较

本文中的湿地植物是指水生植物、典型的湿生植物以及湿地中常见的物种［15］，非湿地植物包括中生和旱生植物［13］.调查发现在西溪洪园246种植物中有湿地物种132种，其中水生植物17种，其他湿地物种115种;非湿地植物有114种(见表5).在江洋畈216种植物中有湿地物种111种，其中水生植物23种，其他湿地物种为88种;非湿地植物有105种(见表5).

表4 西溪洪园和江洋畈公园维管植物生长型的比较

表5 西溪洪园和江洋畈公园湿地植物生态类型的比较

目前两地常见的水生和典型湿生植物有金鱼藻(Ceratophyllum demersum，沉水)、苦草(Vallisneria natans，沉水)、狐尾藻(Myriophyllum sp.，浮水)、槐叶蘋(Salvinia natans，浮水)、萍(Lemna sp.，浮水)、荻(挺水)、芦苇(挺水)、菖蒲(挺水)、菰(挺水)、再力花(挺水)、长苞香蒲(挺水，仅江洋畈公园)、旱伞草(湿生)、蓼(湿生)、千屈菜(Lythrum salicaria，湿生，仅江洋畈公园)等.江洋畈公园的水生植物较西溪洪园的要丰富.

另外，如莎草科、灯心草科中典型的湿地植物种类在两地都极少见，仅1～2种.

总体来说，西溪洪园和江洋畈公园两地的湿地植物所占比例非常接近(53%左右)，但湿地植物所占比例都不高.这主要与两地中的部分地段地势较高、距离水体较远有关，如西溪洪园的部分鱼塘基及主干道——寿堤的地势较高、江洋畈部分地区为山谷，也与人为栽培种植的中生性植物较多有关.但两地也种植了一些湿生和水生植物.

3.4 西溪洪园和江洋畈公园两地外来有害物种的问题

由于有农耕湿地和次生湿地的起源背景，又是新建成的公园，因此两地外来有害入侵物种种类较多，如两地都有且危害较严重的有喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)、小飞蓬、一年蓬等.西溪洪园还有细叶旱芹(Apium leptophyllum)，江洋畈还有鬼针草(Bidens pilosa)等.这也与这些植物的繁殖和扩散能力很强有关，这些物种会威胁其它植物的生存，降低生物多样性［16-17］，同时会破坏景观，影响到整个湿地的生态价值，因此必须引起足够的重视，采取综合的措施及时清理，以减少它们的危害.

4 讨论与建议

杭州西溪湿地洪园和江洋畈生态公园都位于亚热带东部地区的浙江省杭州市，从β多样性以及生态类型和生长类型的分析来看，都显示两地物种组成有65%左右的相似度，这与两地相似的自然和人为因子影响是分不开的.两地固有的种子等繁殖体库、两地形成时间以及局部地形的不同，人类影响的不同，造成了两地物种组成的一些差异，

多样化的生境，如自然古朴的湿生环境、小面积的林地和高地、桑基或柿基鱼塘、农田等，丰富的动植物物种(植物可以为湿地动物如鸟类等提供栖息地、避难所［1-2，5］)、植被和景观类型、加强的生态服务功能(减低热岛效应、休闲旅游、科普教育……)等等都符合湿地公园的建设原则［4，6］，因此，为了实现上述目标，西溪洪园和江洋畈公园现有的246种和216种维管植物中，大部分应该保留.从上述湿地公园的建设原则中可以看出，两公园物种组成存在一定的差异性是有必要的，不仅可以维持两地的生态景观的多样性和差异性，也可以提高两地的审美价值.

从调查可见，西溪洪园和江洋畈两地中属于自然湿地的植物种类比例较低，特别是在西溪洪园，这反映出人为干扰下湿地一定程度退化的特征［18］.由于西溪洪园属于湿地，是作为国家湿地公园来定位并实施保护的，因此，笔者认为扩大和修复湿地生境，培植多样的湿地植物是西溪洪园今后的首要任务.要注意中生植物种植过多可能造成的湿地干旱化的问题.还要注意及时去除有害物种.江洋畈是作为生态公园来加以建设的，在保护好现有的多种生态景观的同时，建议可适当增加本土的湿地物种.

西溪湿地洪园和江洋畈生态公园的进一步建设还需注意修旧如旧、自然朴野的定位，注意艺术美与生态美的融合.在引种栽培过程中应多考虑本土物种，而不是盲目引入国外种.要维护好杭州西溪湿地洪园和江洋畈生态公园，人类的干预活动应该适度.

［1］郎惠卿，赵魁义，陈克林.中国湿地植被［M］.北京:科学出版社，1999.

［2］城 市 湿 地 公 园 规 划 设 计 导 则 (试 行)［EB/OL］.［2012－08－10］.http://wenku.baidu.com/view/901aba0f4a7302768e9939ea.html.

［3］骆林川，董国政.南京秦淮河湿地公园潜在生态经济效益分析［J］.南京林业大学学报，2006，30(1):84-88.

［4］陈久和.城市边缘湿地生态环境脆弱性研究——以杭州西溪湿地为例［J］.科技通报，2004，19(5).

［5］唐宇力，张珏，范丽琨.拟天然生境 造精雅空间——杭州江洋畈生态公园建设实践探索［J］.中国园林，2011(8).

［6］Mitsch W J.Wetland creation，restoration，and conservation:A wetland invitational at the Olentangy River wetland research park［J］.Ecological Engineering，2005(24):241-251.

［7］李健娜.杭州西溪湿地生态服务功能研究［D］.重庆:西南大学，2003.

［8］沈琪，刘珂，刘世玉，等.杭州西溪湿地植物组成及其与水位光照关系的初步研究［J］.植物生态学报，2008，32(1).

［9］沈琪，黄茶英，蒋跃平.杭州西溪和绍兴镜湖国家湿地公园内的维管植物多样性［J］.武汉植物学研究，2008，26(4):385-390.

［10］曹利仙，沈琪，张丽娜，等.杭州西溪湿地灌草群落组成的季节变化［J］.湿地科学，2010，8(3):256-265.

［11］浙江植物志编委会.浙江植物志(Vol.1-7)［M］.杭州:浙江科学技术出版社，1989-1993.

［12］郑朝宗.浙江种子植物检索鉴定手册［M］.杭州:浙江科学技术出版社，2005.

［13］孙儒泳，李庆芬，牛翠娟，等.基础生态学［M］.2版.北京:高等教育出版社，2002.

［14］方精云，沈泽昊，唐志尧，等.“中国山地植物物种多样性调查计划”及若干技术规范［J］.生物多样性，2006，12(1).

［15］陈征海.浙江林业自然资源:湿地卷［M］.北京:中国农业科学出版社，2002.

［16］李振宇，解焱.中国外来入侵种［M］.北京:中国林业出版社，2002.

［17］王辰，刘全儒.北京湿地维管植物区系研究［J］.武汉植物研究，2004，22(5):406-411.

［18］肖德荣，田昆，杨宇明，等.高原退化湿地纳帕海植物多样性格局特征及其驱动力［J］.生态环境，2007，16(2):523-529.