湖州西山漾湿地植物多样性及群落类型

2016-12-07 07:03李明亮王小德刘金林马文祥
浙江农业科学 2016年5期
关键词:西溪西山湖州

李明亮,王小德,刘金林,马文祥

(浙江农林大学 风景园林与建筑学院,浙江 临安 311300)

湖州西山漾湿地植物多样性及群落类型

李明亮,王小德*,刘金林,马文祥

(浙江农林大学 风景园林与建筑学院,浙江 临安 311300)

湖州西山漾湿地不仅是南太湖塘浦圩田系统的重要组成部分,更是环太湖旅游城市中独特的湿地景观旅游资源,它具有山、水、田、园景观要素,湿地生态系统保存较为自然完整,其中湿地植物在景观、生态等方面扮演着重要的作用。经调查,西山漾湿地植物种类较为丰富,有维管植物123科309属386种,其中蕨类植物15科17属17种、裸子植物5科10属11种、被子植物103科282属358种;种子植物区系地理成分类型多样,有15种分布类型;生态类型分布中湿地植物占明显优势,有198种,占总种数的51.3%,其中水生植物37种,占湿地植物的18.7%;湿地植物群落丰富,有芦苇群落、香蒲群落、双穗雀稗群落、菰群落、长芒稗+喜旱莲子草群落等16种,体现出较高的植物多样性。

湿地公园;植物多样性;群落类型;湖州西山漾

城市湿地是城市生态环境的重要组成部分,它不仅能提供丰富的生态景观,而且在调节气候、净化水质、调蓄洪水、维持生物多样性和区域生态安全等方面发挥着巨大作用,对地区乃至全球气候变化、经济发展及生态环境有着重要影响[1-2]。建立城市湿地公园是有效保护和合理利用城市湿地的一种成功模式[3],如香港米埔、印度齐利卡湖、德国博登湖湿地、杭州西溪湿地等[4]。西山漾湿地在蓄水、 集水、净水的同时,丰富的生物资源对水土保持起到了重要作用。本文通过对西山漾湿地植物和群落类型的深入研究,旨在为西山漾国家城市湿地公园资源保护、环境修复提供科学依据。

1 研究区概况

湖州西山漾国家城市湿地公园 (以下简称西山漾湿地)建立于2015年3月,位于浙江省湖州市吴兴区城市中心,地理坐标 120°9′04.60″—120°10′44.80″E,30°51′18.75″—30°52′30.25″N。面积约为3.47km2,其中水域面积1.34km2,占整个湿地面积的38.6%。西山漾湿地以农田荒地水网为主,土壤主要为水稻土和红壤,水位受太湖水体调蓄,变化不太明显。环漾岸线以自然形态为主,沿岸用地河塘密布,河流纵横。整个西山漾湿地周边,分布着大大小小十多个水漾,包括塔荡漾、南荡漾、草荡漾、包家漾、叶堤漾、南塘漾等,形成了河道、漾、塘、港连成一体的独特“漾群落”。西山漾湿地属亚热带季风气候区,年平均气温12.2~17.3℃,1月温度最低,平均气温-0.4~5.5℃;7月温度最高,平均气温24.4~30.8℃;无霜期 224~246d。年降水量 761~1780mm,年降水日数116~156d,年平均相对湿度均在80%以上。西山漾湿地总体水质较好,为Ⅱ~Ⅲ类水质,丰水期水质比枯水期和平水期水质要好。

2 研究方法

2.1 调查方法

自2014年9月至2015年10月,对西山漾湿地进行植物种类的实地调查、标本采集与鉴定,并对湿地群落类型和生境进行记录。以 《浙江植物志》[5]《浙江种子植物检索鉴定手册》[6]为依据,对维管植物进行分类、鉴定及物种组成和生态类型的划分。

2.2 群落命名

以组成植被的群落优势种的名称为该群落的名称。物种优势度根据频度和生物量来确定[7]:

优势度 (DV)/%=(相对频度+相对生物量)/2×100;

相对频度(RF)/%=该物种的频度/所有物种的频度之和×100;

相对生物量(RB)/%=该物种的生物量/所有物种生物量之和×100。

3 结果与分析

3.1 湿地维管植物种类多样性

经调查,湖州西山漾国家城市湿地公园有维管植物123科309属386种,其中蕨类植物15科17属17种,裸子植物5科10属11种,被子植物103科282属358种。

按照多属科 (>15属)、中等科 (6~15属)、寡属科 (2~5属)、单属科 (1属)的分类标准[8-9],西山漾湿地维管束植物中寡属科所包含的属、种分别为122属、152种,所占比例均最高;单属科72科,占总科数的比例为最高,达58.5%;多属科2科,含68属82种,中等科6科含47属62种 (表1)。

表1 湖州西山漾湿地维管植物统计

按照优势科统计,排名前三位的分别是禾本科、菊科和莎草科,分别有48,34和23种;其次为蓼科15种、豆科10种;此外,蔷薇科8种,唇形科和桑科7种,玄参科、毛茛科、大戟科和百合科均为6种。这12个优势科植物组成西山漾湿地植物的主要成分,占植物总属、种的 42.2%和45.6%。从属内物种数量看,优势属分别为蓼属12种,稗属、莎草属与藨草属5种,毛茛属与鬼针草属4种,与这些植物的湿地耐水湿和适应当地田间立地环境有着密切联系 (表2)。

表2 湖州西山漾湿地维管植物优势科属的组成

3.2 湿地维管植物区系

根据吴征镒[10]的 《中国种子植物属的区系地理》划分原则,对西山漾湿地种子植物属、种区系地理成分进行统计,并与沈琪等[11]对西溪湿地种子植物区系地理成分的研究相比较。由表3知,西山漾湿地植物地理分布类型丰富多样,有15种。其中泛热带分布70属81种,占区系总属数的23.9%,湿地植物贡献49.3%;北温带分布49属67种,占总属数16.8%,湿地植物贡献36.7%;世界分布48属,约占16.4%;东亚分布31属32种,占总属数的10.6%,湿地植物贡献29.0%。与西溪湿地植物区系地理成分相比较,二者相似性较强,均为以泛热带分布、北温带分布和东亚分布为主体,反映出西山漾湿地与西溪湿地同处于亚热带东部地区的地理特点。另外,湿地植物均有较高的贡献,反映出湿地植物具有隐域性特征 (表3)。

表3 湖州西山漾湿地与杭州西溪湿地种子植物属分布区类型的比较

3.3 湿地维管植物生态类型和生活型的分布

3.3.1 与西溪湿地和浙江湿地植物组成比较

将西山漾湿地维管植物与浙江湿地[12]、西溪湿地维管植物组成进行对比[13],由表 4知,西山漾湿地与西溪湿地的蕨类植物和单子叶植物的科、属、种占浙江湿地比例都较低,二者裸子植物均占较高比例,西山漾湿地单子叶植物和蕨类植物所占比例明显高于西溪湿地,推测可能与西山漾湿地保护较为完整、大部分还处于原始的自然状态有较大关系。西山漾湿与西溪湿地相比较,两地的单子叶植物、双子叶植物、裸子植物、蕨类植物占浙江湿地的比例在科、属、种方面都比较接近。由此表明,西山漾湿地维管植物种类丰富,在浙江省湿地维管植物物种组成上具有较高的研究价值 (表4)。

表4 西山漾湿地、西溪湿地、浙江湿地维管植物科/属/种数量对比

3.3.2 维管束植物生态类型分布

以 《浙江林业自然资源》[12](湿地卷) 和《中国湿地植被》[14]中的湿地植物名录为依据,西山漾湿地公园有湿地植物 198种 (占总种数的51.3%)、非湿地植物 188种 (占总种数的48.7%)。湿地植物种数低于西溪湿地[12],但水生植物数量接近,其中沉水和浮水植物则高于西溪湿地。西山漾湿地沉水植物有10种,主要为金鱼藻、黄花狸藻、菹草、黑藻、穗花狐尾藻、苦草等。浮水植物15种,主要为槐叶萍、浮萍、满江红、睡莲、凤眼莲、野菱、眼子菜、水鳖、大薸等。挺水植物12种,主要为荷花、香蒲、牛毛毡、水葱、菖蒲、鸭舌草、梭鱼草、再力花等 (表5)。

表5 湖州西山漾与杭州西溪湿地植物生态类型比较

3.3.3 维管植物生活型分布

湖州西山漾湿地木本植物104种,约占总种数的26.9%,其中常绿植物26种 (约占木本植物的25.0%)、落叶植物78种 (约占75.0%);草本植物282种,约占总种数的73.0%,其中多年生草本149种 (约占草本植物的52.8%)、一或二年生草本133种 (约占草本植物的47.2%)。

3.4 湿地外来入侵物种情况

西山漾湿地作为公园和农耕湿地,外来入侵物种较多[15]。共有外来入侵植物12科25种,占总种数的 6.5%,且优势科明显。其中菊科种数最多,9种,占入侵种36%;其次是禾本科5种,占20%;苋科2种,占2%;其余9科各1种。凤眼莲、喜旱莲子草、稗、槐叶萍、一年蓬、小飞蓬、鬼针草出现频率高、分布面积广、对环境危害大,凤眼莲甚至在部分河道大面积繁殖,侵占和阻塞河道,严重威胁水体、水生动植物和湿地生态环境。虽然外来入侵植物在一定程度上丰富了湿地植物多样性,但也给环境带来了威胁,同时破坏湿地景观,影响湿地的观赏和旅游价值,因此必须对其采取有效的措施,及时加以处理。

3.5 湿地植物群落类型

据调查,西山漾湿地主要植物群落类型大致分为以下16大类。

香樟群落。主要分布于西山,香樟是西山分布最多的植物,约占50%,而香樟群落是分布最广泛的植物群落,香樟的优势度达47.1%,群落内植物种类丰富,层次分明,群落乔木层有香樟、构树朴树、梧桐、桑树等;灌木层有小构树、白背叶、野蔷薇等,草本层有美洲商陆、牛膝、桑草、求米草等,层间植物有海金沙、葎草、络石、乌蔹莓等。

芦苇群落。多为单优群落,优势度达100%,分布面积最广,生物量最高。主要分布于水滨或水域浅水处,伴生植物主要有喜旱莲子草、稗、双穗雀稗、槐叶萍。

香蒲群落。多为纯种单优群落,生长茂盛,侵入性强,主要生于水域浅水处,伴生植物主要有芦苇、喜旱莲子草、稗。

双穗雀稗群落。多为单优群落,双穗雀稗的优势度达86.5%。主要分布于水滨及浅水处,伴生植物主要有浮萍、长芒稗、水鳖、翅茎灯心草。

菰群落。亦为单优群落,在湿地中较为少见。其水面及水下零星分布有槐叶萍、浮萍、二角菱、菹草等漂浮和沉水植物。

长芒稗+喜旱莲子草群落。优势种长芒稗和喜旱莲子草,优势度分别为83.7%和59.6%。主要分布于浅水处,伴生植物有芦苇、水鳖、葎草、二角菱等。

喜旱莲子草+水鳖群落。主要分布于农田之间的河道内,分布面积广,部分区域几乎占据了整个水面。

凤眼莲群落。优势度达100%,分布面积广,甚至在部分河道大面积繁殖,侵占和阻塞河道。

喜旱莲子草+长芒稗+芦苇。优势种为长芒稗、芦苇和喜旱莲子草,优势度分别为 67.2%,56.5%和50.3%。在湿地中分布广泛,多见于水滨及浅水处,伴生植物有水鳖、葎草、满江红。

香蒲+芦苇群落。群落优势种为香蒲、芦苇,优势度分别为99.6%和68.2%。分布区域广泛,主要分布于农田间池塘和河道的浅水处。

酸模叶蓼+喜旱莲子草群落。群落优势种为酸模叶蓼和喜旱莲子草,优势度分别为 39.9%和26.5%。分布于靠近农田的池塘和河道浅水处,伴生植物有狗尾草、葎草、稗等。

双穗雀稗+芦苇+香蒲。双穗雀稗的优势度为36.3%,芦苇和香蒲的优势度均为31.8%。主要分布于湖岸带水滨及水域浅水处。

莲群落。为单优群落,多为人工栽培,构成了独特的水生湿地景观。

金鱼藻群落、穗状狐尾藻群落。单优群落,多呈小片状零星分布,分布于水深1.5m以下,伴生植物有浮萍、槐叶萍、喜旱莲子草等。

菹草群落。亦为单优群落,优势度达100%,多呈片状分布,主要见于浅水区内少量分布。

4 小结与讨论

湖州西山漾国家城市湿地公园位于太湖南侧,地理区位优势十分明显而重要。湿地植物种类丰富,有维管植物123科、309属、386种,其中湿地植物198种,占物种总数51.3%;本区种子植物区系统计,有15种分布类型,反映其丰富多样的地理分布类型;湿地植物群落多样,主要以香樟等植物种类组成的陆生植物群落,芦苇、双穗雀稗、香蒲、长芒稗、喜旱莲子草等植物种类组成的单优或共优挺水植物群落,凤眼莲等组成的漂浮植物群落以及金鱼藻、穗花狐尾藻和菹草等组成的沉水植物群落为主。与邻近杭州西溪湿地相比,虽然植物种类丰富度较低,但分布的湿地植物及其群落特点明显,如湿地植物中水生植物所占比例较高,沉水和浮水植物种类较丰富,另还分布有水蕨、野菱、野大豆等国家保护植物。

因西山漾湿地位于城市建成区范围内,随着近年来城市化进程加快,包括西山漾湿地在内的城市环境受到了不同程度的干扰或者部分直接的破坏,导致西山漾湿地区域内湿地生境发生了一定程度的损害,外来入侵物种有逐年增多现象;其次作为农耕湿地,湿地内农业活动仍然频繁,农田和建筑用地占了大部分面积。因此必须采取有效措施,减少人类活动对湿地生态环境的影响,保护和修复湿地生境,培养多样的湿地植物。如人为种植一些可改善和适宜湿地环境的植物,或多栽培和种植一些乡土水生植物,去除有害的外来入侵物种,如凤眼莲、喜旱莲子草、稗等。开展西山漾湿地环境保护与修复工作,恢复原有湿地植物群落,还原有湿地植物景观原始、质朴之风貌,让其发挥湿地的生态效应。

[1] 江泽慧.中国林业可持续发展战略研究 (战略卷) [M].北京:中国林业出版社,2003:290-293.

[2] MITSCHWJ,GOSSELINKJG.Wetlands[M].NewYork:VanNos-trandReinholdCompanyInc,1986:22-38.

[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 (自然科学版),2006,30(1):84-88.

[4] 吕咏,陈克林.国内外湿地保护与利用案例分析及其对镜湖国家湿地公园生态旅游的启示 [J].湿地科学,2006,4(4):268-273.

[5] 浙江省植物志编委会.浙江植物志 (1~7卷) [M].杭州:浙江科学技术出版社,1993.

[6] 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.

[7] 陈洪达.武汉东湖水生维管束植物群落的结构和动态[J].海洋与湖沼,1980,11(3):275-284.

[8] PERGENT-MARTINIC,PERGENTG.Marinephanerogamsas atoolintheevaluationofmarinetrace-metalcontamination:an examplefromtheMediterranean[J].InternationalJournalof Environment&Pollution,2000,13(2):126-147.

[9] 吴庆玲,夏晓岚,叶静,等.温州三垟湿地植物多样性及健康性评价 [J].浙江大学学报 (农业与生命科学版),2012,38(4):421-428.

[10] 吴征镒.中国种子植物属的分布区类型 [J].植物分类与资源学报,1991(S4):91.

[11] 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].植物科学学报,2008,26(4):385-390.

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

[13] 王开利.下渚湖湿地植物景观多样性研究 [D].临安:浙江农林大学,2013.

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

[15] 李振宇,解焱.中国外来入侵种 [M].北京:中国林业出版社,2002:1-54,98-189.

(责任编辑:侯春晓)

Q948.15

A

0528-9017(2016)05-0768-04

2016-02-14

李明亮 (1990—),男,内蒙古鄂尔多斯人,在读硕士研究生,研究方向为园林植物应用与效益评估,E-mail:limingliang1209@163.com。

王小德 (1965—),男,浙江临安人,教授,博士,从事园林植物引种与应用研究工作,E-mail:wxd65@zafu.edu.cn。

文献著录格式:李明亮,王小德,刘金林,等.湖州西山漾湿地植物多样性及群落类型 [J].浙江农业科学,2016,57(5):768-772.

10.16178/j.issn.0528-9017.20160548

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