界首两湾国家湿地公园维管植物区系研究

陈 欢,周忠泽

(安徽大学 资源与环境工程学院,安徽 合肥 230601)

植被是湿地生态系统的主要组成部分，对于维持湿地生态系统的稳定性存在重要意义[1]，植物区系(flora)是某一地区或是某一时期，某一分类群的所有植物的总称[2-3].植物区系的构成中蕴含着大量历史、地理、生态和系统进化的信息[4].因此对湿地植被组成及其区系成分的研究具有重要意义.目前对于安徽湿地维管植物的研究主要集中在植被资源现状调查方面[5-8]，植被区系分类研究上的报道相对较少，尤其是对于较小区域的研究.而对小生境的研究能更有针对性地了解当地植被特征以及人类活动对植被区系形成和演替的影响.笔者在最新资料的基础上对安徽界首两湾国家湿地公园维管植物组成及区系成分进行研究，旨在为该景区及安徽湿地保护规划及开发利用提供基础资料.

1 自然概况及湿地植被特点

界首市位于安徽省西北边陲，是安徽西北重要商埠和门户.界首两湾国家湿地公园位于安徽省界首市代桥镇境内，地理坐标为东经115°26′21″ — 115°30′57″，北纬33°00′44″ — 33°02′50″.湿地公园所在区域处于暖温带与北亚热带之间的过渡区，属北暖温带半湿润季风气候.年平均气温14.9 ℃，无霜期215.4 d；年均降水量859.5 mm，总量适中，但年内分布不均，主要集中在6—9月份；年平均蒸发量1 005.2 mm，其中以12月和1月最小;平均相对湿度74%；常年主导风为东南风，东北风次之；年平均日照时数21 662 h.总体而言湿地公园所在区域光、热、水等资源丰富.界首市境内土壤肥沃，分为砂姜黑土、潮土和棕壤土3个类型.棕壤土土层深厚，土壤肥沃，适宜多种植物生长.另外还有小面积的无石灰性潮土的黄沙土和沙泥土2个土属.

按照植物生态类型和生活型等方面来划分，两湾湿地公园水生维管束植物可分为水生植物和湿生植物2种类型.水生植物中挺水植物以芦苇(Phragmitesaustralis)、芦竹(Arundodonax)等为主，其中，芦苇群落主要小丛聚生；浮叶植物以浮萍科和菱科植物为主，包括野菱(Trapabispinosa)、水鳖(Hydrocharisdubia)、槐叶苹(Salvinianatans)、紫萍(Spirodelapolyrrhiza)等；沉水植物主要有小二仙草科和狐尾藻(Myriophyllumverticillatum)和金鱼藻科的金鱼藻(Ceratophyllumdemersum).湿生植物主要分布在两湾湿地公园东沿岸以及其他潮湿之处，主要为菊科、禾本科、豆科等科的种子植物.

2 植物区系分析

2.1 植物多样性组成

根据2015—2016年各季度野外实地调查及相关文献[9-14]统计分析，安徽界首两湾国家湿地公园野生维管植物共216种，隶属于59科150属.其中蕨类植物4科4属4种，被子植物门双子叶植物纲包括45科107属160种，单子叶植物纲含10科39属52种.在界首两湾湿地公园维管植物性状组成上，草本植物居多，占总种类数比例高达84.7%(表1)；该公园的蕨类植物、被子植物的分布状况与安徽省、全国的比较结果见表2所示.此外，在该湿地公园还发现国家一级保护植物水杉、国家二级保护植物樟、莲、野大豆和野菱[15].

表1 界首两湾湿地公园维管植物生活型统计

表2 界首两湾湿地公园维管植物区系与安徽省、全国的比较

注：安徽省维管植物科属种数参考《安徽湿地维管植物多样性及植被分类系统》[16]；中国蕨类植物科属种参考《中国蕨类植物区系的初步研究》[17]；中国种子植物科属种数参考《中国种子植物区系地理》[18].

2.2 区系成分的丰富程度

为分析安徽界首两湾国家湿地公园维管植物区系成分的丰富程度，引入综合系数法[19]将界首两湾与邻近枞阳湿地[5]、宿松沿江湖泊湿地[20]、鹞落坪自然保护区[21]、升金湖自然保护区[22]、牯牛降[23]、黄山[24]6地区植物区系进行对比，结果列于表3.

表3 界首两湾湿地公园与邻近6个区域维管植物区系的综合性系数统计

由表3可知，界首两湾国家湿地公园维管植物区系的综合系数在对比的7个区域中排名较为靠后，低于山区鹞落坪、牯牛降、黄山以及升金湖湿地，仅高于枞阳湿地和宿松沿江湖泊湿地.而与全省及全国相比,湿地公园维管植物物种数约为安徽省的1/3,但占全国物种数比例甚小(表2).可见该区维管植物丰富度有待进一步提升.

2.3 科的数量及分布区类型统计分析

界首两湾湿地公园维管植物根据科内种类数组成情况，可划分为5个类型(见表4)，其中含单种的科31科，含2～5种的科18科，含6～9种的科5科，含10～19种的科有蓼科、十字花科和豆科，而菊科与禾本科所含植物种类最多，均超过30种，属大科.单种科占总体的52.5%，说明该区系植物物种相对比较匮乏.而菊科与禾本科优势明显，所含属和种远高于其他科.

表4 界首两湾湿地公园维管植物科和属内含种数的大小组成统计

安徽界首两湾湿地公园维管植物中，根据《中国植被》[25]以及吴征镒等[26]对植物分布区类型的划分，蕨类植物4科除槐叶萍科为世界广布型外，海金沙科、蕨科、凤尾蕨科均属于泛热带分布型；种子植物可划分为5个类型及2种变形(表4).将所有维管植物区系分布归并为三大类：世界广布、热带分布(类型2、2-2、3及4)和温带分布(类型8、10)，见表5所示.世界广布型占总数的45.7%，表明界首两湾湿地公园维管植物与世界维管植物区系的密切联系.除世界广布科后，热带分布型占81.25%，而温带分布型只有18.75%，可见该区域主要以热带分布为主，而热带分布中泛热带分布型尤为丰富，占热带分布的88.46%，

表5 界首两湾湿地公园维管植物科的分布区类型及比例

2.3.1 世界广布科

界首两湾湿地公园维管植物中，世界广布科有27个，占总科数的45.7%(表5)，包含105属161种，分别占总属数的69.5%和总种数的74.2%，可见该区域世界广布科的主体地位.其中，槐叶萍科为蕨类植物，被子植物如蓼科、十字花科、豆科是含种数超过10个的较大科，菊科、禾本科是含种数为30及以上的优势大科；而毛茛科、睡莲科、泽泻科及眼子菜科等是典型的湿生植物科.其中，睡莲科是古老植物区系的残遗科[27].世界广布科大多数是温带和热带、亚热带山区的代表科.

2.3.2 热带分布科

界首两湾湿地公园区域热带分布科总共26科，其中泛热带分布科23科，占该分类群的88.5%.包括蕨类植物海金沙科、蕨科和凤尾蕨科，以及其他常见科类，有桑科、樟科、大戟科、冬青科、卫矛科、鸭跖草科等.而热带亚洲、非洲和中南美洲间断分布，热带亚洲和热带美洲间断分布以及旧世界热带分布均仅出现一科，分别是商陆科、木兰科和胡麻科.热带分布科中，大戟科与锦葵科为泛古大陆起源；梧桐科起源于古北大陆东部迅即扩散到泛古大陆而成泛热带分布；鸭跖草科为古南大陆东部起源，向泛热带扩散；而木兰科是间断分布科的显著例子，有助于历史形成原因的探索[15].

2.3.3 温带分布科

研究区温带分布科共有7科，分布型有北温带分布、北温带和南温带间断分布、东亚和北美间断分布以及欧亚和南部非洲(有时也在大洋洲) 间断分布，以北温带分布科居多.温带分布科占总科数的10.2%.包含忍冬科、伞形科等常见的湿地资源及少有出现的杉科.

从科级水平看，世界广布科在该区系占主导地位，表明该区系维管植物的隐域性.热带分布科相对温带分布科来说占据绝对优势，反映出该区系与热带区系植物的广泛联系.

2.4 属的数量及分布区类型统计分析

相比科而言，属的分布区类型更能反映研究区系的特征，因此是研究植物区系起源及演化的基础[14].界首两湾湿地公园维管植物150属中，单型属有117属，占总属数的78.0%，说明该区域在属级水平上特有性不强；含2种的属有19属；含3种的属有5属；含4种的属有5属(表3)；含5种及以上的属只有4种，其中恰好为5种的是野豌豆属和婆婆纳属，蒿属出现6种，而蓼属所含种数最多，为7种.从属的分布来看，界首两湾湿地公园维管植物优势属不明显.

根据《中国蕨类植物科属志》[28]及吴征镒[29-30]对中国种子植物分布区类型的研究，该区域维管植物按属划分为14个分布区类型及8个变形(表6)，将其归并为3大类：世界广布、热带分布(分布区类型2～7)以及温带分布(分布区类型8～14-2).

表6 界首两湾湿地公园维管植物属的分布区类型及比例

2.4.1 世界广布属

该区域的世界广布属共有36个，占总属数的24%.其中，单型属22个，常见的有苋属、茄属、芦苇属、飞蓬属等；悬钩子属、车前属、鬼针草属等7属所含植物种类为2种；藜属和蔊菜属均含3种植物；酸模属、毛茛属、眼子菜属以及莎草属含种数均为4种；而蓼属含种最多，为7种.

2.4.2 热带分布属

该区域共50属为热带分布属，约占总属数的1/3.泛热带分布属最多，有35属，占热带分布属的70.0%.热带分布属包含乔木如朴属、樟属、构属等，灌木如黄杨属、冬青属、卫矛属等，草本占据绝对优势，如白茅属、马鞭草属、狗牙根属等常见属类.此外，热带分布属还包含有干热气候残遗属——臭椿属.

2.4.3 温带分布属

该区域的温带分布属共64个，占总属数的42.67%，以北温带分布型的25属为最多，优势属有柳属、杨属、蔷薇属、忍冬属及桑属等.其次是旧世界分布属，包含9属，常见的有菱属、益母草属等.

从属级水平来看，温带分布属居多.综合科与属的分布型可见，该区系具有温带与热带的双重特性，与湿地公园所在区域处于暖温带与北亚热带之间的过渡区相符合.

2.5 国家保护植物

安徽界首两湾湿地公园内分布的珍稀植物被列入《国家重点保护野生植物名录(第一批)》(国务院1999年批准，国家林业局、农业部发布)的有樟、莲、野大豆和野菱，除水杉为国家Ⅰ极保护野生植物外，其余均为国家Ⅱ极保护植物.

3 讨 论

3.1 物种多样性欠缺

界首两湾湿地公园维管植物共59科150属216种，物种数相对而言较为匮乏.虽然亚热带常见科基本有所分布，如菊科、禾本科、桑科、豆科、莎草科、杨柳科等，但包含的属种较少.维管植物总科数仅59科，单种科超过总科数的1/2，而单型属占总属数比例高达78.0%.我国蕨类植物约3 000种，该区系仅出现4种，种子植物种数也仅占全国物种数的0.9%.且与邻近地区相比,植物区系综合系数排列靠后,可见该地区物种多样性缺乏.

3.2 过渡性明显

将各大类性质成分(世界广布型、热带分布型、温带分布型和中国特有)对应的绝对比例值的加和作为反映该大类性质成分的指数值，将指数值转化为坐标点，在半径为0.5的圆中表示(图1).科的分布区类型以世界广布型为主，其次是热带分布型.属的分布区类型中温带分布型最多，为64属，占总属数的42.7%.其次为热带分布型属，共50属，占总属数的1/3.热带亚洲分布的构树属及泛热带分布的马齿苋属在该地区广泛分布，同时长绿阔叶树种香樟、石楠、冬青等与落叶树种水杉、枫杨、臭椿等并存.说明该区系维管植物兼有温带和热带特性，表现为从热带向温带过渡的性质.

图1 界首两湾湿地公园维管植物区系结构示意图

3.3 草本植物居多

界首两湾湿地公园维管植物以草本居多，草本植物183种，占总种类数的84.3%.草本植物占据绝对优势，构成湿地公园植被的主体.上层植物以枫杨、柳树、榆树、朴树等为主，盖度较大；而灌木种类较少，盖度较小，且较为疏散，草本-乔木两层结构明显，又有水体补充点缀，生境较为复杂，为鸟类提供了充足且多样的生存元素.

3.4 具有隐域性特征

界首两湾湿地公园维管植物中的主要植物群落建群种多为世界广布种.如蓼群丛、芦苇群丛、眼子菜群丛、马唐群丛等.说明该区系维管植物与世界植物的广泛联系.特有物种稀少，只有水杉和南瓜两种，说明该区系维管植物区系特征不突出.世界广布科在该区系占主体地位，表明该区系维管植物的隐域性.

3.5 植被生态功能突出

维管植物作为生态系统不可或缺的组成部分，在湿地绿化与生态恢复方面具有重要意义.香蒲、芦苇为生长快、净化强的耐水性植物，而睡莲、千屈菜、水葱、菖蒲等景观性较强.乡土树种如桑树、构树、楝树、臭椿等水土保持能力较强，能够提高湿地的防护功能，且此类高大的乔木是林鸟、部分涉禽的筑巢和停歇场所.杨、柳、槐、枸杞等为食源性树种，为环颈雉等陆禽提供了良好的生境.另外还可以考虑在深水区域种植眼子菜、苦草等能提供叶子和块茎的植物；浅水区域和漫滩可以考虑种植蓼子草、禾本科植物；乔木在树种的选择上，可以适当增加一些林鸟喜欢的浆果树种.