江苏洪泽湖东部湿地保护区植物多样性及区系特征分析

肖立辉 朱建杰 卞金月,2 董文青 王明明 陆彩虹 骆文杰 袁一波*

（1 洪泽湖东部湿地省级自然保护区管理处，江苏 淮安 223001；2 江苏洪泽湖湿地生态系统国家定位观测研究站，江苏 淮安 223001；3 南京大学常熟生态研究院，南大(常熟)研究院有限公司，江苏 苏州 215501）

植物多样性是生物多样性在植物物种水平的表现形式，是生物多样性的重要组成部分，以植物类群为基础，包括植物、植物与环境相互作用形成的复合体以及与此相互作用的生态过程的总和（孟繁华, 2006）。植物区系是植物在环境中演化和分布的综合反映，是研究不同时空尺度上植物演化的重要依据（王彦梅等, 2021）。湿地植物在湿地生态系统中发挥着不可或缺的作用，其多样性可用来衡量湿地植物群落的组织水平，也可作为湿地植物群落生境和自然保护的依据，还可反映湿地植物群落的功能（李静, 2021）。

洪泽湖位于江苏省的西北部，属于我国五大淡水湖之一，为淮河流域的最大湖泊，也是我国最大的平原性水库及“南水北调”东线工程最为重要的调蓄过水通道，是淮河中游干、支流与下游河道的联接点。洪泽湖东部湿地保护区是亚热带向暖温带过渡地区较为典型的湿地生态系统，有着过渡地带的资源特性，所处的地理位置决定了其具有丰富的物种多样性、基因多样性和遗传多样性（陈策, 2016）。近年来，我国学者对洪泽湖植物多样性开展了大量的研究，纪涛（2007）对洪泽湖湿地国家级自然保护区的植物多样性进行了较全面的调查，共发现植物69科162属217种，以菊科、禾本科、莎草科和蓼科植物为主，较为全面地反映了保护区的植物多样性情况；章伟（2016）对洪泽湖的沉水植物进行了全面调查，发现菹草（Potamogeton crispus）、篦齿眼子菜（Stuckenia pectinata）和荇菜（Nymphoides peltata）为优势种，另外在氮源试验中发现，氨氮添加显著提高了穗状狐尾藻（Myriophyllum spicatum）、伊乐藻（Elodea canadensis）和金鱼藻（Ceratophyllum demersum）植物组织内游离氨基酸的含量；屈宁等（2022）对洪泽湖的浮游植物进行了调查，发现洪泽湖浮游植物优势门类为绿藻门和硅藻门，浮游植物群落结构变化与水温、TN等因素相关；施钦等（2022）测定了洪泽湖大堤杨树（Populus）、水杉（Metasequoia glyptostroboides）、朴树（Celtis sinensis）等不同植物群落的抗冲性和水稳定指数等，通过比较发现杨树、朴树和狗牙根（Cynodon dactylon）群落土壤稳定性较高，护堤防蚀能力突出。目前有关洪泽湖植物及植被多样性的研究多集中在江苏泗洪洪泽湖国家级自然保护区，对江苏洪泽湖东部保护区研究较少。本研究在收集大量相关数据资料的基础上，调查保护区的植物多样性、分布状况和资源保存现状，为分析保护区湿地生态系统现状以及重要植物资源与生物多样性的保护提供依据，并为湿地生态功能的维护提供一定的参考价值。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

江苏洪泽湖东部湿地保护区（以下简称保护区），于2006年12月获得批准建立，保护区位于洪泽县、盱眙县和淮安市淮阴区范围内，面积540 km2，其中核心区面积164 km2，缓冲区面积141 km2，实验区面积235 km2。保护区地处北亚热带江北区与南温带鲁淮区交界处，具有季风气候特征。该区域四季分明，夏季受来自海洋的暖湿气团控制，梅雨明显，炎热间有伏旱；冬季受干冷气团控制，以少雨、寒冷天气为主。年平均气温为14.8℃，年平均水温为15.6℃，冰期一般10-20 d，洪泽湖地区年降水量为926 mm（唐剑等, 2007）。

1.2 研究方法

本次调查采用线路调查法，在保护区西顺河镇、古堰景区、东双沟镇、蒋坝镇、穆店镇、三河农场、老子山镇、官滩镇、淮河镇和管仲镇共设置了15条样线，每条样线长度为2 km，在2022年5月—2022年10月进行实地调查，记录在样线两侧看到的所有植物种类，并采集标本，并同时记录经纬度、海拔等信息。对于调查中不能确定的种，采集植物标本、拍摄照片，根据《中国植物志》和《江苏植物志》等鉴定。根据国家林业和草原局和农业农村部2021年颁布的《国家重点保护野生植物名录》确定国家重点保护植物；根据江苏省生态环境厅和江苏省农业农村厅颁布的《江苏省外来入侵物种名录（第一批）》确定入侵植物；植物区系特征根据吴征镒等（2010）的《中国种子植物属的分布区类型》进行划分和分析植物区系特征。

2 结果与分析

2.1 植物种类组成

根据初步调查和有关资料统计，洪泽湖东部湿地保护区共调查记录到维管植物111科354属508种，其中蕨类植物有5科6属6种，裸子植物5科11属18种，被子植物101科337属484种（其中单子叶植物有18科75属100种，双子叶植物有83科262属384种）（表1）。保护区植物资源丰富，科数上占江苏省维管植物所有科的47.23%，占全国维管植物所有科的36.88%，属数占江苏省维管植物属的28.76%，占全国维管植物属的10.36%，种数上占江苏省维管植物种的16.22%，占全国维管植物种的1.61%。

表1 洪泽湖东部湿地保护区维管植物组成Table 1 Composition of vascular plants in Hongze Lake Eastern Wetland Reserve

2.2 植物科属多样性分析

保护区共有维管植物111科，根据科内含有种数的多少，将保护区植物划分为含1种的科、含2～9种的科、含10种以上的科，其中，含10种以上的科为该区域中的优势科，共有9科，所含植物种数达229种，占保护区总科数和总种数的8.11%和45.08%（表2）。优势科在保护区中个体数量多，占优势地位，其中禾本科、菊科、莎草科植物是湖泊、河流和田埂边上常见杂草，比如狗尾草（Setaria viridis）、稗（Echinochloa crusgalli）、小蓬草（Erigeron canadensis）、钻叶紫菀（Symphyotrichum subulatum）、高秆莎草（Cyperus exaltatus）等，其植物成熟期种子数量多、重量轻，易随风传播，易成活，因此分布面积大、数量多，是保护区植物群落的主要组成部分。含2～9种的科有木犀科、茄科、锦葵科、伞形科和桑科等61科238种，分别占保护区总科数和总种数的54.95%和46.85%。在保护区内仅出现1种的科有浮萍科、黑三棱科、美人蕉科、石蒜科、薯蓣科等41科41种，分别占保护区总科数和总种数的36.94%和8.07%，这些科虽然种类不多，但在保护区内分布数量相当可观，大部分是保护区内常见种，如马齿苋（Portulaca oleracea）、楝（Melia azedarach）、槐叶苹（Salvinia natans）、鸭跖草（Commelina communis）等，是保护区植物群落的重要组成部分（表3）。

表2 洪泽湖东部湿地保护区10种以上的科Table 2 More than 10 species of families in Hongze Lake eastern wetland reserve

表3 洪泽湖东部湿地保护区维管植物科所含种数量结构Table 3 Species quantitative structure of vascular plant family in Hongze Lake eastern wetland reserve

保护区共有维管植物354属，其中含10种以上的属数量为0，含2～9种的属有95属，共249种，分别占保护区总属数和总种数的26.84%和49.01%。含1种的属有259属，共259种，分别占保护区总属数和总种数的73.16%和50.99%（表4）。

表4 洪泽湖东部湿地保护区维管植物属所含种数量结构Table 4 Quantitative structure of vascular plant species in Hongze Lake eastern wetland reserve

从保护区植物科属的组成结构可看出，保护区植物含2～9种的科和含1种的属所包含的种数占比最大，优势科和优势种占比较小，植物数量结构上较平均，说明保护区植物资源类型多样，多样性较高。

2.3 植物生活型多样性

植物生活型是植物在其系统发育过程中适应各种环境因素所呈现的综合形态，具体反映在其生理、结构和外部形态上，是群落外貌特征的重要参数之一（杨朗生等, 2017），一个地区的生活型谱组成与其生态环境多样性密切相关（郭柯等,1998）。保护区植物生活型组成以草本植物为主，占保护区总科数的50.45%，总属数的61.58%，总种数的59.25%，且与其他生活型所占比例相差较大，说明其在保护区植物中占据优势地位。乔木类植物比例次之，占保护区总科数的20.72%，总属数的15.82%，总种数的18.11%；灌木类植物65种，占保护区总种数的12.80%；藤本类最少，有50种，占总种数的9.84%（表5）。

表5 洪泽湖东部湿地保护区植物生活型Table 5 Plant life patterns in Hongze Lake eastern wetland reserve

2.4 重点保护植物多样性

根据国家林业和草原局和农业农村部2021年公布的《国家重点保护植物名录》，经调查统计洪泽湖东部湿地保护区有国家重点保护植物8种，其中，国家Ⅰ级保护植物2种，为裸子植物水杉（Metasequoia glyptostroboides）和银杏（Ginkgo biloba），国家Ⅱ级保护植物6种，有野大豆（Glycine soja）、中华猕猴桃（Actinidia chinensis）、莲（Nelumbo nucifera）、野菱（Trapa incisa）、罗汉松（Podocarpus macrophyllus）和鹅掌楸（Liriodendron chinense）。

2.5 种子植物属的分布区类型分析

保护区共有维管植物354属，其中,蕨类植物6属，裸子植物11属，被子植物337属，根据吴征镒等（2010）对种子植物属分布区类型的划分标准，保护区内种子植物划分为14个分布区类型（表6）。从表6可看出，保护区植物除中亚分布这一类型外，其余分布类型均有。保护区中世界分布类型的植物有54属，占保护区总属数的15.52%，属于这一分布类型的植物在世界各地均有分布，且无分布中心。其中，保护区陆生植物有飞蓬属（Erigeron）、鬼针草属（Bidens）等，有喜阴凉潮湿环境的木贼属（Equisetum）等，有水生植物眼子菜属（Potamogeton）、荇菜属（Nymphoides）和狐尾藻属（Myriophyllum）等。

表6 洪泽湖东部湿地保护区种子植物属的分布区类型Table 6 Distribution types of seed plants in Hongze Lake eastern wetland reserve

属于热带分布类型的植物有120属，占总属数的34.48%；属于温带分布类型的植物有169属，占保护区总属数的48.56%，可看出保护区植物区系的温带属性占据优势，具有明显的温带性质。从保护区的地理位置来看，保护区位于北亚热带与暖温带的过渡地带，因此，也表现出一定的亚热带植物区系特征。属于中国特有分布类型的植物有5属，占保护区总属数的1.44%，分别为箬竹属（Indocalamus）、蜡梅属（Chimonanthus）、栾树属（Koelreuteria）、杉木属（Cunninghamia）和水杉属（Metasequoia）。

3 讨论

从植物的物种组成上看，本次调查到维管植物111科354属508种，洪泽湖东部湿地保护区禾本科、菊科和蔷薇科所含种类较多，与纪涛（2007）对江苏泗洪洪泽湖湿地国家级自然保护区的调查到的69科162属217种相比，物种丰富度明显提升，且优势种有所变化。分析原因可能有以下几点：首先，本研究样线设置均匀，基本包括了保护区周边的大部分生境类型，获取的调查数据更加全面。其次，洪泽湖在近十几年的发展与建设中，当地居民和园林建设单位会引种一些外来栽培植物，导致植物种类的上升。优势种的变化也是人为因素对物种组成影响的结果，例如，许多蔷薇科的园林树种在保护区被大量栽植，例如绣线菊属（Spiraea）、石楠属（Photinia）、苹果属（Malus）、蔷薇属（Rosa）和李属（Prunus）的植物。

从地理分布上看，保护区种子植物347个属划分为14个分布区类型，世界广布性质的属占比为15.52%，表现出与世界性分布的广泛联系，热带分布性质的有120属，占总属数的34.48%，温带分布性质的有169属，占总属数的48.56%，说明温带性质属占据主要地位。江苏地区处于亚热带与北温带的过渡地带，从北向南分布有暖温带落叶阔叶林与温带植物北亚热带落叶常绿阔叶混交林和亚热带常绿阔叶林（周勤, 2008）。热带性质植物和温带性质植物相比对环境的要求更加严格，导致环境对植物分布产生过滤作用（董鹏, 2021）。苏北地区属于典型的暖温带季风气候，其气候条件更适合温带性质植物的生存，导致温带性质成分的植物占主导。保护区热带性质植物也占据相当一部分，说明保护区种子植物具有亚热带到温带的过渡性。

4 结论

1）保护区维管植物共有111科354属508种，其中，被子植物种类最多，有101科337属484种，裸子植物次之，有5科11属18种，蕨类植物最少，有5科6属6种，被子植物中菊科、禾本科和蔷薇科等占绝对优势。

2）保护区植物优势科数量较少，但包含种类数量较多，所含植物多是保护区植物群落中的优势种。少属科和单属科所占比例较大，是保护区植物群落的主要成分。在系统分类学上，相对于科来说，属在系统分类学上和生态学上的特征更接近，对于分析区域的区系性质具有重要意义（龙梅等,2012）。保护区植物优势属数量同样较少，保护区单种属和少种属占总属数的100%，说明单种属和少种属在保护区植物中占主导地位，保护区植物组成较为复杂。

3）温带性植物是保护区植物区系的主要组成部分，热带成分相比较少，说明保护区植物区系与热带植物区系存在联系，而保护区现在的自然环境已不适应大部分热带成分植物的生存，这些热带成分植物在一定程度上丰富了保护区的区系成分。另外，禾本科、菊科属等草本植物的大量存在，反映出保护区植物区系具有年轻性质。