2012–2018 年兴凯湖“浮毯”沼泽植物组成动态数据集

秦雷，邹元春，姜明，赵志春，张童，路永正*

1.中国科学院东北地理与农业生态研究所，黑龙江兴凯湖湖泊湿地生态系统国家野外科学观测研究站，长春 130102

引 言

湖泊沼泽化是沼泽形成的重要过程之一，湖泊沼泽化过程也包括水平演替式、垂直演替式和复合型演替式沼泽化过程[1]。“浮毯”沼泽是典型的垂直演替模式形成的沼泽。在水面较为平静的深水域，由于与岸边相连的漂浮植物入侵，经大量繁殖，逐渐形成浮毯。这些植物如龙胆科睡菜、天南星科水芋及蔷薇科的沼委陵菜等，它们盘根错节，交互成网，使风、降水或地表水携来的物质有一部分停积其上。由于养分逐渐增多，导致其他植物着生，浮毯逐渐增厚、增密，为苔草等生长创造了条件。这些植物残体沉入湖底，不能完全分解则形成泥炭。日积月累，水域底部逐渐增高，浮毯与水域底部堆积相连接后，水面缩小，且浮毯向水面中心推进。长此造成了整个深水水域沼泽化。目前对“浮毯”沼泽植物组成及其动态的研究较少，尤其是在淡水湖泊湿地开展研究较少，更缺乏长期定位观测。

本研究于2012 年开始在黑龙江兴凯湖湖泊湿地生态系统国家野外科学观测研究站（原中国科学院兴凯湖湿地生态研究站，简称兴凯湖站）常年积水区综合观测场（也是该区典型湖岸“浮毯”沼泽分布区）开展“浮毯”植物群落长期定位观测。本研究通过数据加工整理，公开发表2012–2018 年连续观测的“浮毯”沼泽植物组成动态数据，以期推动“浮毯”沼泽植物研究及相关领域的发展、服务区域生态环境保护。本数据集不仅包括沼泽植物群落种类组成和优势群落特征观测指标，相比其他植物数据集[2-3]，本数据还增加了植物地上与地下生物量，提高对“浮毯”沼泽植物生产力的认识。

1 数据采集和处理方法

兴凯湖位于黑龙江省东南部的乌苏里江流域，是中国、俄罗斯之间的界湖。兴凯湖是地壳断裂凹陷形成的构造湖。在古生代，地壳运动使地槽发生褶皱隆起，形成密敦断裂带，即东支裂谷；新生代，东支裂谷局部基底断裂沉降凹陷成湖泊，第三纪、第四纪受新构造运动影响，地势下降湖面增大；更新世后期，湖面缩小，出现碟型洼地和带状沙岗等地貌，形成大、小兴凯湖[4]。地貌类型以河漫滩、湖滩为主，地势低平，微地形复杂，多古河道、牛轭湖以及大面积的湖积低平原。从大湖边缘起，向东北依次形成大湖岗、太阳岗、二道岗、荒岗与南岗，各岗围绕大湖成东南西北走向的弧形沙丘（海拔70～80 m），各岗之间形成了沼泽湿地（海拔60～70 m）。受水文以及地形控制，湖岸区形成了以漂筏苔草为主、甜茅、睡菜等为辅的“浮毯”型泥炭沼泽湿地，是我国典型的“浮毯”型沼泽化过程区域之一。

“浮毯”沼泽位于小兴凯湖东侧、大兴凯湖北岸（图1），由大兴凯湖湖水退缩而形成，面积约为100 km2。根据该观测场植物群落组成特征，进一步选择具有代表性的5 个观测样区，每个样区50 m×50 m。每年在7–8 月份在每个观测样区内随机选择1 个0.5 m×0.5 m 样方开展植物调查工作。野外调查工作包括：（1）样方内所有植物物种与优势物种识别、密度计数、叶层平均高度与盖度测量，其中盖度是通过投影盖度法测定同种植物类群所占整个样方面积比例，在群落中具有最大密度、盖度和生物量的物种定为优势种；（2）齐地割取样方内所有植物，带回实验室用于生物量测量。（3）室内分析，剪取的植物按照物种进行分类，利用电子天平称重并记录鲜重，然后将植物装入信封烘干至恒重（65 ℃），并用电子天平称重记录干重。由于调查工作中包括地上以及地下生物量的调查工作，不可避免地影响样方内植物群落，每年调查的样方必须做好标记，避免对后续调查产生影响。

图1 “浮毯”沼泽地理位置Figure 1 The location of kettle peatlands

2 数据样本描述

本数据集包含植物组成和优势植物数据。植物组成是指生活在一定区域内所有植物的集合。优势植物指对群落的结构和组成形成具有明显控制作用的植物[5]。表1 和表2 分别为沼泽植物组成与优势植物数据内容说明。

表1 2012–2018 年沼泽植物组成数据说明Table 1 Data description of plant community in peatlands (2012-2018)

表2 2012–2018 年沼泽优势植物数据说明Table 2 Data description of dominant plant community in peatlands (2012-2018)

3 数据质量控制和评估

样方调查前制定统一规范，采取固定人员调查方式，以减少误差。调查过程中对于不能当场确定的植物，需要采集植物标本，用于后续鉴定。植物鉴定根据易富科编写的《中国东北湿地野生维管束植物》完成[6]。植物地上以及地下生物量测量前，必须将植物叶表以及根上附着的土壤清洗干净，然后将植物分类后分别置于信封中进行烘干、称重并记录。调查完成后，调查人和记录人对录入数据进行核查，及时补充相关信息如植物种名，拉丁名等。最后，将纸质版记录材料存放于兴凯湖站档案室，以备核查。

4 数据价值

目前对湿地浮毯沼泽植物组成及其动态的研究较少，尤其是在淡水湖泊湿地开展研究较少，更缺乏长期定位观测。本数据可以为从事自然地理、生态学研究的学生和科研人员提供支撑，也可为湿地生态修复和可持续发展管理提供参考。

数据作者分工职责

秦雷（1990—），男，助理研究员，研究方向为湿地生物地球化学循环。主要承担工作：数据汇总整理及论文撰写。

邹元春（1981—），男，研究员，研究方向为湿地生态。主要承担工作：数据集的质量控制。

姜明（1971—），男，研究员，研究方向为湿地生态。主要承担工作：数据集的质量控制。

赵志春（1971—），男，高级工程师，研究方向湿地动植物生态。主要承担工作：野外调查与分类。

张童（1994—），男，助理工程师，研究方向湿地植物分类。主要承担工作：室内实验分析。

路永正（1970—），男，副研究员，研究方向为湿地水文及水环境。主要承担工作：野外调查与论文撰写。