江苏盐城滩涂湿地植物区系及植物资源研究

2014-03-25 13:12朱莹孔磊张霄王庆亚
生物学杂志 2014年5期
关键词:植物区系滩涂盐城

朱莹, 孔磊, 张霄, 王庆亚

(南京农业大学 生命科学学院,南京 210095)

湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统,是自然界生物多样性最丰富的地域之一,因而有“地球之肾”的美誉。滩涂是湿地的一种类型,指河流或海流夹带的泥沙在河流入海处或海岸附近沉积而形成的浅海滩。沿海滩涂湿地分布着极其丰富的生物资源, 使之成为江苏沿海湿地生态系统的核心[1-2]。中国滩涂湿地主要分布于黄河口地区、苏北滩涂和长江口地区, 其中盐城滩涂湿地面积4530 km2,地处江淮平原,太平洋西岸,为陆地生态系统与海洋生态系统的过渡区。占全省沿海滩涂面积的75%, 约占全国沿海滩涂面积的14.3%[3]。目前对滩涂湿地的研究主要集中在国内外研究进展、开发现状与对策和区域的区系对比研究上。但是有关盐城沿海滩涂湿地的全面的调查研究尚未见报道。笔者从滩涂湿地的植被的全面调查的基础上分析植物的区系、地理成分并与当地植物资源相结合。目的是要为沿海滩涂地区生物多样性保护、植物区系的地理成分、植物资源合理开发利用和相关部门的有关决策提供一定的资料和科学依据[4]。

1 研究区概况

盐城地处北纬32°34′~34°28′,东经119°27′~120°54′之间。全市地势, 河流纵横, 湖泊众多, 滩涂辽阔, 湿地资源极为丰富[5]。其中海岸线长582 km,占全省海岸线总长度的56%,广阔的淤泥质潮滩,形成了中国沿海最大的一块滩涂湿地。气候属于北亚热带向暖温带过渡地带。平均降雨量1100 mm左右,年平均气温13.7~14.4℃,年平均无霜期209~218天,土壤西部以水稻土、粘土为主,沿海地区以沙土为主。根据资料统计,盐城沿海滩涂湿地总共有高等植物 111 科 346 属 559 种,种子植物 96 科, 330 属, 539 种。其中有国家二级保护野生植物 4 种,保护区内现已记录到各类动物计1665种[6-7]。

2 研究方法

沿着盐城滩涂湿地海岸线,在植物的最佳生长季节,对滩涂湿地进行样线结合样方实地调查、踏查,特殊地区重点调查及GPS定位等方法。经实地调查,滩涂湿地生境比较特殊,以草本植物为主,因此样方法运用比较广泛。调查时记录各样方内植物的种类、数量、高度、密度、盖度、冠幅等。调查地点主要分布在各河流入海口及周围沿海滩涂湿地。主要调查地点有:丹顶鹤和麋鹿两个国家级自然保护区、方塘河闸、弶港镇镇区东边滩涂、梁垛河闸、蹲门口、川东港口、盐城港大丰港、新洋港、黄沙港、射阳河入海口、苏北灌溉总渠入海口、废黄河口、灌河口等沿海滩涂湿地。并结合吴征镒和李锡文等对中国种子植物的分布区的划分类型进行统计分析,从而对沿海滩涂的植物区系和资源进行研究。

3 结果与分析

3.1 植物区系组成

根据调查统计,盐城滩涂湿地共有维管植物688种,隶属114科391属。其中蕨类5科5属7种,裸子5科9属13种,被子104科377属668种,其中双子叶80科248属401种,单子叶24科129属267种(表1)。可见被子植物在科、属、种水平上都占有绝对的优势。它们对植物区系的组成和分析意义是非常深远的。

表1 植物区系组成及所占比例统计

3.2 科的统计分析

盐城滩涂湿地植物区系中共有114科,由表2可知:含10种以上的科共有15科,皆为被子植物,仅占全科的13.16%,却包含了231属458种,分别占本区属、种的59.08%和66.57%。说明滩涂湿地区系的优势科非常的明显。其中优势科有禾本科Poaceae、菊科Compositae、莎草科Cyperaceae、豆科Leguminosae, 、十字花科Cruciferae、唇形科Labiatae、蓼科Polygonaceae等。15个优势科的分布区类型为世界分布80%、泛热带分布13.33%、北温带分布6.67%。表明该区系有向世界性大科集中的趋势,对本地植物区系起了主导作用,也与研究地区的北亚热带向暖温带过渡的气候类型相符合。

含5~9种的中型科共有14科47属97种,分别占本区科、属、种的12.28%、12.02%和14.10%。在属、种水平上也是滩涂湿地植物区系的重要组成部分。含2~4的小型科共有32科60属80种,分别占本区科、属、种的28.07%、15.35%和11.63%。在科的水平上占了近三分之一,科相对丰富,对植物区系的复杂性和多样性起到了很大的作用[8],单种科和单属科共有53个,在科的水平上所占比例近一半,为植物区系的科的多样性做出很大贡献。但在种、属水平上比例较低,说明可能是由于滩涂湿地盐碱地特殊条件的限制而导致的分化程度不高。

表2 滩涂湿地植物科内种的组成

3.3 属的统计分析

滩涂湿地维管植物共有391属,由表3可知:从属所含种的情况来分析,含10种(含10种)以上的属有7属84种,分别占总属数的1.79%,总种数的12.21%,属的优势现象不明显。它们为飘拂草属Fimbristylis、莎草属Cyperus、蒿属Artemisia、蓼属Polygonum、藨草属Polygonum、薹草属Carex、稗属Echinochloa。7个优势属的分布区类型主要以世界分布、北温带分布、泛热带分布为主。

表3 滩涂湿地植物属内种的组成

含5~9种12属75种,分别占总属数的3.07%,总种数的10.90%,主要有灯心草属Juncus、眼子菜属Potamogeton、画眉草属Eragrostis、碱茅属Puccinellia等;含2~4种的有107属264种,分别占总属数的27.37%,总种数的38.37%,如木贼属Equisetum、藜属Chenopodium、碱蓬属Suaeda、大豆属Glycine等;单种属有265属,分别占总属数的67.77%,占总种数的38.52%,主要有槐叶萍属Salvinia、盐角草属Salicornia、拟漆姑属Spergularia、紫穗槐属Amorpha、萝藦属Metaplexis、山羊草属Aegitops等。小型属和单种属总共372属529种,分别占总属数的95.14%,总种数的76.89%。表明盐城沿海滩涂植物区系主要是由小型属和单种属组成,它们占绝对的优势,表明了植物区系起源有一定的古老性。

3.4 植物生活型组成

盐城滩涂688种植物的生活型主要有乔木、草本、灌木、藤本4种类型。他们的比例:草本植物558种占整个植物的81.10%,是植物区系的最主要的组成部分,占绝对的优势。代表类型主要在藜科、苋科(Amaranthaceae)、十字花科、莎草科、禾本科、菊科中。这些草本植物中温带和热带植物种类居多;乔木69种10.03%,多为栽培种,代表植物有柳杉Cryptomeriafortunei、垂柳Salixbabylonica、桑Morusalba、杜仲Eucommiaulmoides、柽柳Tamarixchinensis等,在保护区和盐碱地常见;灌木50种7.27%,代表植物有蜡梅Chimonanthuspraecox、野蔷薇Rosamultiflora、华东木蓝Indigoferafortunei等,在保护区和沙地分布多;藤本11种1.60%,代表植物有萝藦Metaplexisjaponica、鹅绒藤Cynanchumchinense、白英Solanumlyratum、鸡矢藤Paederiascandens等,在刺槐林下和盐碱地分布普遍。

4 区系分布类型与分析

4.1 科的地理成分分析

科的分布区类型参照吴征镒[9]、王荷生[10]关于世界种子植物科的分布区类型系统的划分,将滩涂湿地植物的114科划分为8个分布区类型及4个变型(表4)。其中世界分布有54科,以草本为主,研究意义不大,一般统计时扣除不计在内。热带分布比例高达61.67%(不包括世界分布,下同)。其中泛热带分布比例45%,说明了这个区系的组成受到泛热带分布区类型的非常大的影响。常见的科:金星蕨科Thelypteridacea、天南星科Araceae、萝藦科Asclepiadaceae、爵床科Acanthaceae、马兜铃科Aristolochiaceae等。温带分布(8~10)共21科,占总科数的35%,其中北温带分布及其变型占总科数比例30%,体现了明显的温带性质。北温带分布常见的科:松科Pinaceae、大麻科Cannabaceae、百合科Liliaceae。中国特有科银杏科和杜仲科两科以栽培为主,说明该植物区系中植物的特有性质非常缺乏。

表 4 盐城滩涂湿地植物科、属的分布区类型

4.2 属的地理成分分析

参照吴征镒[11]、李锡文[12]关于中国种子植物区系地理划分,将滩涂湿地植物的391个属划分为15个分布区类型及10个变型(表4),体现了区系的复杂性。

4.2.1 世界分布 共有68属,常见的属: 香蒲属Typha、蓼属Polygonum、藜属Chenopodium、碱蓬属Suaeda、藨草属Scirpus、眼子菜属Potamogeton、翅果菊属Pterocypsela、莎草属Cyperus等。

4.2.2 热带分布 热带分布(2~7)的有137属,占总属数的42.41%(世界分布除外,下同);其中泛热带分布及其变型87属,占总属数26.93%;在热带分布中居于首位。常见的有:田菁属Sesbania、鹅绒藤属、扁莎属Pycreus、飘拂草属Fimbristylis、白茅属Imperata、芦竹属Arundo、虎尾草属Chloris等;旧大陆热带及其变型16属,占总属数4.95%,热带亚洲(印度-马来西亚)及其变型15属,占总属数4.64%,热带中的泛热带成分很高,显示了本区系与泛热带的亲缘关系非常近。

4.2.3 温带分布 温带分布(8~14)总共有182属,占总属数的56.35%,是构成植物区系的主要组成部分。其中北温带居首位,有88属,占总属数27.24%;常见属如:罗布麻属Apocynum、枸杞属Lycium、蒿属Artemisia、碱菀属Tripolium、苦苣菜属Sonchus、拂子茅属Calamagrostis、稗属Echinochloa等。它的变型之一:北温带和南温带间断分布24属,占总属的7.43%;旧大陆温带及其变型33属占总属数10.22%;东亚分布及其变型29属,所占比例8.98%。其他热带分布共 32 属,说明虽然它们与该区系有一定联系,但其影响是十分有限的。北温带及旧大陆温带成分较高,说明一些温带偏南的属生长良好,而热带分布的属达到北界或接近北界,限制了其生长,同时有一些属向温带过渡,表明了其与热带亲缘性较强同时又向温带过渡的特点。

4.2.4 中国特有 中国特有属4属,占总属数1.24%;主要是水杉属Metasequoia、蜡梅属Chimonanthus、杜仲属Eucommia、银杏属Ginkgo等栽培品种为主。他们都是单种属,都是很好的材用、药用和观赏功能。属数很少,反映了本区系植物中国特有性非常不明显。

5 滩涂湿地植物资源现状

根据经济用途[13-14]将沿海滩涂耐盐植物资源分为五大类型:药用植物、食用植物、芳香植物、油脂植物、纤维、饲用植物并分述如下。

5.1 药用植物

沿海滩涂药用植物共有84科256属440种,占本地区植物总数的63.95%,是本区植物种类最多的资源类型。药用植物资源主要集中分布于菊科、豆科、蓼科、禾本科、莎草科等。常见的有柽柳Tamarixchinensis、罗布麻Apocynumvenetum、中华补血草Limoniumsinense、牛蒡Arctiumlappa、紫菀Astertataricus、茵陈蒿Artemisiacapillaris、野大豆Glycinesoja、砂引草Messerschmidiasibirica等 。柽柳, 嫩枝叶入药, 有解表透疹之效;罗布麻, 叶治高血压, 根有强心镇静作用,它们都在重盐土中普遍分布;中华补血草, 全草入药, 祛湿、清热、止血,在所调查重盐土地区零星分布;砂引草植株浸泡后, 外用消肿、治关节痛;黄香草木犀全草为重要的平喘药材,民间治下肢溃疡显效,基本在滩涂盐碱地大片分布;野大豆是国家三级保护植物,全草、种子可入药,全草健脾益肾,止汗;种子平肝,明目,强壮[15],路边荒地、海边大量分布。由于近几年来随着人们对滩涂的开发,比如滩涂有一种野生植物珊瑚菜Glehnialittoralis,它是国家二级濒危保护植物,具有很高的药用价值,以前分布很广泛,但现在随着比如射阳港、滨海港的大量开发和人们的过渡采挖,使其生境遭到严重破坏,导致现在盐城滩涂的珊瑚菜基本处于灭绝状态[16]。

5.2 食用植物

主要是一些野菜、蔬菜及蛋白质类的,有30科38属57种。如茵陈蒿Artemisiacapillaris、盐角草Salicorniaeuropaea、灰绿藜Chenopodiumglaucum、盐地碱蓬Suaedasalsa、南苜蓿Medicagohispida、菰Zizanialatifolia等。在实地调查中看到当地人们食用情况:盐地碱蓬也叫盐蒿子,在当地是一道美味的菜,人们用开水焯熟后放入调料拌凉菜,非常的美味可口,是当地的特色菜肴,生境很特殊,主要生长在海边滩涂,形成盖度50%~70%的群落,东台、大丰的川东港河梁垛河闸分布等呈现一个狭长的地带广泛分布。盐角草又名海蓬子,有梗无叶的绿色植物,生长期约220 d,其中有50~60 d可以保持青嫩鲜绿枝茎。海蓬子中富含维生素C,还含有18种氨基酸,是有益人体的绿色保健食品。

5.3 芳香植物

主要分布在淤泥质海岸,集中分布于唇形科、菊科、豆科和芸香科Rutaceae, 主要有10科14属21种,大多是栽培种类。如薄荷与留兰香在沿海地区栽培历史悠久[17]。天然的香料植物主要有茵陈蒿、草木樨、菖蒲Acoruscalamus、益母草、丹参、野菊、泽兰、竹叶椒Zanthoxylumarmatum、猪毛蒿Artemisiascoparia等。茵陈蒿,全草含叶酸、挥发油, 花及果实含香豆素,在海边滩涂分布很广泛,有时形成群落,香料植物资源非常丰富;菖蒲,根茎含挥发油1.5~3.5%,主要芳香成分为丁香油酚、细辛醛等,主要为水生植物;香附子,根茎含油1%左右, 可调配玫瑰麝香或馥奇等类型香精[18],在滩涂湿地、水田、荒地分布广泛。

5.4 油脂植物

能贮藏植物油脂的植物统称油脂植物,共有24科45属47种,植物油脂多集中于植物的种子中, 以种仁含量最多。植物油脂是人们生活中不可少的油料及工业原料, 除食用外, 广泛用于制肥皂、油漆、润滑油等方面。主要有碱蓬、苍耳Xanthiumsibiricum、草木樨、盐地碱蓬、野西瓜苗Hibiscustrionum、播娘蒿Descurainiasophia、野大豆、牛蒡、桑Morusalba等。碱蓬Suaeda glauca,它的种籽不仅能生产出亚油酸含量高达75%以上的高档食用植物油,种子含油较多,可做肥皂、油漆,滩涂盐碱地随从可见,形成群落;苍耳,种子含油达44.8%,其油是一种高级香料的原料,并可作油漆、油墨及肥皂硬化油等,还可代替桐油,分布于盐碱地、荒地等多种生境。播娘蒿,种子含油达40%,可食用,亦作药用,多分布于荒地和路边。

5.5 纤维、饲用植物

在滩涂湿地分布很广,主要集中分布在莎草科、禾本科、锦葵科和桑科等。共有32科60属102种。沿海滩涂的纤维植物主要有罗布麻、田箐、草木樨、芦苇Phragmitesaustralis、柽柳、刺果甘草Glycyrrhizapallidiflora、大米草Spartinaanglica、芦竹、白茅等。芦苇生于湿地或浅水,茎可造纸、葺屋、编席等。根茎叫芦根,可供药用。穗可做扫帚,也可以形成芦苇荡供鸟类栖息,滩涂湿地芦苇分布很广泛,新洋港丹顶鹤保护区的芦苇每年都在冬季枯萎的时候收割起来用来造纸等;大米草是外来入侵种,主要是人工引种栽培,主要生长在潮间带的日潮淹没带淤泥质滩涂湿地上,盖度非常大80%~90%,形成单种优势群落。大米草具有很强的耐淹、耐盐特性,作用主要有促淤造陆、改良盐土、固土绿化等作用,一般是盐碱地可开垦的指示植物。饲用植物在滩涂湿地资源非常丰富,能够为家畜放牧采食或人工收获加工后用来饲喂家畜的植物资源。常见的有:拂子茅Calamagrostisepigeio、大穗结缕草Zoysiamacr、水花生Alternantheraphiloxeroides、中华补血草、碱菀、碱茅Puccinelliadistans、大米草、眼子菜Potamogetondistinctus、浮萍Lemnaminor等。人们可以利用丰富的饲用植物资源养殖经济价值高的牛、羊等食草家畜。

6 结论与讨论

1)植物种类比较丰富。盐城滩涂湿地共有维管植物114科391属688种。蕨类植物5科5属7种,被子植物104科377属668种,科内的大科(种数≥10)的比例仅为13.16%,但是在种和属的水平上所占比例基本达到了60%左右,表明该区系有向世界性大科集中的趋势,对本地植物区系起了主导作用。滩涂湿地植物区系植物生活型主要有乔木、草本、灌木、藤本4种类型。其中草本占绝对优势。2)地理成分比较复杂,具有明显的过渡性。科的分布区类型以泛热带占优势高达53.33%,北温带分布比例是30%。属的分布区类型,热带分布42.41%,温带分布56.35%,科属基本相当。盐城地处亚热带和暖温带的交汇处,因此分布区类型具有明显的过渡性,主要体现在泛热带和北温带在科属分布区类型上所占比例都相当的高。中国的特有科和特有属都比较少,所以特有性缺乏。3)资源植物比较丰富。通过对资源的经济药用等价值的分析,可见很多滩涂有特色的植物,如中华补血草、碱蓬、盐地碱蓬、白茅、糙叶薹草Carexscabrifolia、獐毛、盐角草、砂引草等都有很高的利用价值,而且大多数还具有多种利用价值。但是近年来由于人工开发旅游、养殖、围海造田等,植物资源遭到严重破坏,如扁担港养殖、围海造田导致大米草等急剧减少,滨海港、射阳港开发旅游也破坏了植物生境,药用植物珊瑚菜也濒临灭绝的现状。因此要提高人们对野生植物资源的保护意识,呼吁人们在注重经济利益的同时更要保护社会、生态利益。只有这样才能够实现社会、经济、生态三大效益的共赢。

参考文献:

[1]陈洪全.江苏沿海湿地资源特点及其保护利用[J] 生态经济, 2003, 10: 195-198.

[2]孙贤斌, 刘红玉.江苏海滨湿地研究进展[J]. 海洋环境科学2011, 30(4):599-600.

[3]赵小雷, 凌 云, 张光富, 等.大丰麋鹿保护区不同生境梯度下滩涂湿地植被的群落特征[J]. 生态学杂志, 2010, 29(2):244-249.

[4]张 高, 海 鹰, 齐秒青, 等.巴音布鲁克大尤尔都斯盆地野生种子植物区系研究[J].西北植物学报, 2013, 33(3):0599-0606.

[5]王 磊, 邢 玮, 季永华, 等.江苏海岸湿地研究进展概述[J].江苏林业科学, 2007, 34(3): 52-53.

[6]任美锷, 许廷官, 朱季文, 等.江苏省海岸带和海涂资源综合调查报告[R]. 北京: 海洋出版社, 1986.

[7]吕士成, 孙 明, 邓锦东, 等.盐城沿海滩涂湿地及其生物多样性保护[J].生物多样性保护, 2008(2):11-13.

[8]杨文斌, 刘 坤, 周守标.安徽新安江干流滩涂湿地草本植物区系及物种多样性[J]. 生态学报, 2013, 33(5):1433-1422.

[9]吴征镒, 世界种子植物科的分布区类型系统[J].云南植物研究, 2003, 25(3):245-257.

[10]王荷生.植物区系地理[M].北京:科学出版社, 1992.

[11]吴征镒, 中国种子植物区系地理[M].北京:科学出版社, 2011.

[12]李锡文, 中国种子植物区系统计分析[J].云南植物研究, 1996, 18(4):363-384.

[13]刘胜祥.植物资源学[M].武汉:武汉出版社, 1992.

[14]何明勋, 资源植物学[M].上海:华东师范大学出版社, 1995.

[15]陈兴龙, 安树青, 李国旗, 等.中国海岸带耐盐经济植物资源[J].南京林业大学学报, 1999, 23(4):81-84.

[16]宋春凤, 吴宝成, 胡君, 等.江苏野生珊瑚菜生存现状及其灭绝原因探析[J].中国野生植物资源, 2013, 32(4):56-58.

[17]米热古丽·亚森, 布早拉木·吐尔逊.新疆药用盐生植物资源调查[J].中国林副特产, 2013, 123(2):72-75.

[18]高愿君.中国野生植物开发与加工利用[M].北京:中国轻工业出版社, 1995.

猜你喜欢
植物区系滩涂盐城
霞浦滩涂
从盐渎到盐城——盐城命名记
非遗盐城
三个关键词,读懂盐城这座城!
上岸的鱼
“东方湿地之都”——盐城
滩涂上的丹顶鹤
中国科学院昆明植物研究所揭示云南被子植物区系形成原因
滩涂评估方法适用性研究
上海植物区系新资料