引黄灌溉对植物多样性的影响——以小开河为例

崔以帅，张学杰，张洛艳，王景元，樊守金*

（1.山东师范大学生命科学学院逆境植物重点实验室，山东 济南 250014；2.滨州市小开河引黄灌溉管理局，山东 滨州 256600）

滨州市小开河引黄灌区位于山东省北部，黄河下游左岸，黄河三角洲腹地。南起于黄河北岸的滨州市里则镇小开河村，北至无棣县德惠新河，全长91.5km，纵贯滨州市内滨城、滨州经济开发区、惠民、阳信、沾化、无棣6县区[1]。灌区建成至今已有20年[2]，小开河灌区的生态环境得到了明显的改善，水资源利用率大大提升，土壤含盐量显著降低，为生物多样性的提高提供了非常重要的基础[3-5]。生物多样性研究是生态学和全球变化研究的热点问题，而物种多样性既体现了生物之间及其与环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性，要解决生物多样性保护和持续利用问题必须要与物种多样性紧密结合[6-7]。小开河引黄灌区生物多样性的持续改善是全面贯彻《黄河三角洲高效生态经济区发展规划》的重要组成部分，对小开河引黄灌区植物多样性的调查有利于小开河引黄灌区的生态环境保护，也可以为小开河引黄灌区的发展提供科学的依据。

1 研究方法

滨州市小开河引黄灌区植物多样性调查采用了中科院植物研究所2012年调查草地植物多样性时使用的方法[8]。根据小开河引黄灌区的特性，选取沉沙池作为中心调查地点，又在小开河上下游分别选取四个调查地点，在空间状态上调查地点呈连续分布。调查分为两个阶段：第一阶段是对小开河引黄灌区自然概况进行了解并确定调查的范围、地点，制定调查路线及样地：设置了小开河引黄源头、西海水库、徒骇河交汇处、沙河交汇处、沉沙池、小开河湿地公园、小米河渡槽、王干家水库和北海水务等9个地点（见图1），每个调查地点设置3个样方，样方大小为5m×5m；；第二阶段是实施调查方案，实地调查，采集取样、拍照记录[8-9]。对采集到的植物依据《山东植物精要》和《中国植物志》进行鉴定，对物种进行整理记录，编制物种名录[9]。对小开河引黄灌区上下游植物多样性调查数据采用α多样性指数统计分析；对9个地点27个样方内的植物物种进行汇总，每个物种取平均数作为统计分析数据[10]。

使用Excel进行数据整理并对植物物种多样性进行地理变化的分析和相关图形的绘制。

2 结果与分析

经过近两年的调查，小开河引黄灌区内共采集到植物316种，分属于195属60科，其中禾本科占19%，菊科占15%，豆科占9%，苋科占6%，其他科占比均在5%以下（图3）。

小开河引黄灌区植物多样性在不同的调查地点之间存在着较大差异，小开河上、下游植物物种种类及分布也存在很大差异，上游的植物多为一些中性植物，其植被多是千金子、羊草、白杨、狗尾草、马齿苋、稗等；而中游地区的植物多为中性植物与耐盐性植物，其植被多为葎草、狗尾草、萝藦、毛地黄、灰绿藜、假牛鞭草等，下游植物物种多为耐盐性植物，其植被多为柽柳、碱蓬、二色补血草、芦苇、獐毛等。

图1 小开河灌区沿河两岸调查地点

图2 （a）不同地点样方内物种数

相比较而言，小开河与其他河流交汇处物种多样性显著增加（见图2a、b）。从图2（a、b）可以得出小开河引黄灌区的物种沿小开河流向呈现降低的趋势，但是在小开河与其他河流如：沙河、徒骇河及小米河交汇处物种明显增加，这是由于其他河流冲积和引黄灌溉共同作用的结果。引黄灌溉后，小开河引黄灌区地表及浅层水中盐浓度整体降低[11-12]；沙河、徒骇河、小米河等河流带来了其上游的物种和土壤，使小开河引黄灌区内土壤有机质增加，盐浓度降低，故此植物物种增多，生物多样性增加。

3 结论

（1）小开河引黄灌区内共有植物316种，分属于195属60科，其中禾本科、菊科、豆科、苋科等是主要的优势类群。

（2）对调查地点及样方数据进行汇总，可以发现其物种变化非常明显，上游堤坝处多为泥沙土壤，植物多为一些中性植物；小开河与其他河流交汇处土壤中有机质含量增加，物种较为丰富；下游在王干家水库后由于离渤海较近，土壤盐碱化严重，植物物种多为耐盐性植物。结合庞启航等人对小开河引黄灌区土壤泥沙和浅层地下水的研究，发现这可能与土壤的有机质及土壤及浅层地下水盐分向中下游汇集有很大关系[11-12]。

图2 （b）不同调查地点样方内物种多样性

图3 小开河灌区不同植物种占比

（3）引黄灌溉后，小开河流域内的土壤水质有了明显的改善，植物物种多样性明显增加。由调查结果可以得知：小开河引黄灌区内的植物物种多样性随着小开河流向总体上呈现降低的趋势，这是由于引黄灌溉后，当地的土壤水质有了很大的改善，尤其是小开河与其他河流交汇处土壤水质改善更加明显。