哈尔滨松北退化湿地不同植被恢复模式研究

李文光

(哈尔滨市林业科学研究院，黑龙江 哈尔滨 150028)

湿地植物是湿地生态系统三大基本要素之一，是最主要的生产者，湿地植被能影响水、陆生态系统的营养循环，植物根系抵抗湖水及地表径流的侵蚀，从而发挥稳定相邻系统的生态功能[1]。随着社会生产力的迅速发展，人类对自然的影响越来越大，恢复和重建被破坏湿地资源意义重大。本文研究了不同植被配置模式对哈尔滨松北湿地恢复的影响，探讨了哈尔滨松北湿地植被的恢复与重建模式。

1 研究区概况及研究方法

1.1 研究区概况

研究地位于黑龙江哈尔滨松北国家湿地公园(45°51′33″—45°52′29″ N，126°27′43″—126°28′50″ E)。湿地南北长1 706 m，东西宽1 499 m，总面积127.47 hm2。按我国的气候带划分，该地区气候属于中温带大陆性季风气候。该地植物区系属蒙古植物区系，由于受其他区系成分的影响和渗透，形成了多区系成分种重叠混杂的现象，从而丰富了本区植物区系地理成分，并具有独特性。据调查，该地区分布着维管束植物45科140属232种，其中蕨类植物2科2属2种，种子植物43科138属230种，并有国家Ⅱ级重点保护植物1种，植物群落物种多样性采用物种多样性指数和群落均匀度3种指标来说明，计算方法如下草本植物群落为主，还有部分水生植被。

1.2 试验区植被恢复模式

将试验区植被恢复模式设计为3种恢复模式，各模式的设计以1 hm2的面积为1个基本设计单元，其中，乔木株行距为2 m×3 m，灌木株行距为2 m×1.5 m，草本为10株·m-2，水生植物1 m×1 m。

植物群落模式(A1)：白桦+丁香+锦带花+荷花+睡莲+菖蒲+修氏苔草

植物群落模式(A2)：辽东桤木+垂柳+胡枝子+野大豆+荆三棱+香蒲+穗花狐尾藻

植物群落模式(A3)：冷杉+花楸+珍珠绣线菊+千屈菜+水葱+芦苇+荷花

1.3 研究方法

本文采用野外调查法对实验区植物的植被建设恢复、植物生长指标等进行测定，并采用物种多样性指数和群落均匀度等指标对植物群落物种多样性进行分析。[2-5]

2 结果与分析

本文采用丰富度指数S(Richness index)、均匀度指数JSW(Evenness index)和多样性指数SP/SW(Diversity index)3种测度指标对湿地恢复前、人工恢复后及自然恢复等3种模式进行比较。通过分析生境中物种多样性指数，讨论哈尔滨松北湿地的不同恢复模式的恢复效果。

2.1 物种丰富度指数S比较分析

物种多样性指数是指一个群落或生境中包含所有物种的数目，是用来评价物种多样性的重要指标。如图1所示：退化湿地恢复前，植物多样性指数比较低，湿地经过近3年的恢复，发现恢复后的植物多样性指数均大于恢复前的植物多样性指数，植物群落模式A1恢复后增加了7种植物，植物群落模式A2恢复后增加了12种植物，植物群落模式A3恢复后增加了8种植物，3种植被配置恢复模式均好于自然恢复模式。

导致这种现象的主要原因可能有一下几点：人工植被建设提高了生境中草本的多样性；人工种植的树苗多为幼苗，对整体环境的物种多样性影响较小，仅对实验区域的物种多样性产生了一定影响；生境中植物多样性指数的增加主要是由于水生植物快速生长所致，由图1可知，每种植被配置恢复模式均有明显优势。

图1 试验区物种S指数比较

2.2 物种多样性SP指数比较分析

SP指数是以个体在群落中出现的概率来反映群落物种多样性的指数[6]。如图2所示：采用不同植被配置恢复前，退化湿地试验区的SP指数较低，经过3年的植被恢复后，我们将恢复前、后效果进行比较分析，发现采用不同植被配置恢复模式后，试验区植物SP指数均有所提高，这可能是由于芦苇及香蒲对环境要求较低，且可以迅猛发展，而其他水生植物以及乔、灌木、草本的发展则需要依赖人为干预，因此植物群落模式A1的SP指数值较低。

图2 试验区物种多样性SP指数比较

2.3 物种多样性SW指数比较分析

SW指数能够能反映群落中所有物种的总数目，亦能反映每个物种中个体间的差异情况。如图3所示，试验区经过不同植被配置恢复后，3种植物配置恢复模式的SW指数均大于试验区恢复前的SW指数，且3种植被配置的SW指数差异显著，这说明经植物群落模式A1恢复的试验区中物种数量相对比较低，分布不均匀，植物的密度小，生境条件较差，采用植物群落模式A2恢复的试验区中植物数量最高，植被恢复快，均匀度最高。

图3 试验区物种多样性SW指数比较

2.4 物种均匀度指数Jsw比较分析

均匀度指数Jsw是通过分析群落或生境中所有物种个体数目的分配情况近而反映各物种个体数目分配的均匀程度。如图4所示：在试验区中，恢复前、不同植被配置恢复模式及自然恢复的Jsw指数表现为：植物群落模式(A2)>植物群落模式(A3)>植物群落模式(A1)>自然恢复。人工恢复比自然恢复的均匀程度相对较高，但无论是3种植被配置恢复还是自然恢复，均起到了一定的恢复作用，而人工恢复技术可在更长时间的演替过程中，发挥出更明显的优势。

图4 试验区物种均匀度指数Jsw比较

3 结论

通过实地调查及分析，分析哈尔滨松北国家湿地公园如何结合立地条件选择具有不同功效的植物，综合考虑植物生态性、景观性和经济性等特点采用3种植物配置恢复模式，对试验区同时进行恢复，根据植物多样性的不同指数，筛选出了最适宜本试验区的植被恢复模式为：辽东桤木+垂柳+胡枝子+野大豆+荆三棱+香蒲+穗花狐尾藻。

[1] 董瑜.气候变化对湿地生态系统影响的研究进展[J].亚热带水土保持,2013(2):37-40

[2] 许木启,黄玉瑶. 受损水域生态系统恢复与重建研究[J]. 生态学报,1998,18(5):547-558

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[5] 潘云芬. 淡水森林湿地植被恢复与构建适生树种筛选研究—以安徽升金湖湿地为例[D]. 北京：中国林业科学研究院,2008

[6] Guardo M,Fink L,Fontaine T D,et al. Large-scale constructed wetlands for nutrient removal from storm water runoff: An everglades restoration Project. Environmental Management,1995,19(6):879-889