淮阳龙湖湿地植物多样性调查分析

2018-02-18 14:35彭爱华
现代农业科技 2018年23期
关键词:多样性调查

彭爱华

摘要    为保护湿地、维持湿地的生态功能,对淮阳龙湖国家湿地公园植物多样性进行了调查分析。结果表明,龙湖湿地共有高等植物65科188属295种,其中草本类植物多样性较高,湿地植物和灌木多样性较低。从群落角度看,水生植物多样性较低,且群落层次也不丰富,具体表现为水生植物比较单一。尤其是挺水植物主要包括荷花和芦苇,其他植物不但种类较少,而且数量也少。通过调查分析,提出了提升植物多样性、改善生境的建议,以期为淮阳龙湖国家湿地公园的保护和建设提供参考。

关键词    湿地植物;多样性;调查;淮阳龙湖

中图分类号    Q948        文献标识码    A        文章编号   1007-5739(2018)23-0168-02

淮阳龙湖湿地位于河南省周口市淮阳县城区,面积约11 km2,东西阔4.5 km,南北长2.5 km,围堤14 km;水系面积约5.3 km2,有老城区4个内湖和东湖、柳湖、弦歌湖、南坛湖4个外湖。淮阳龙湖为典型的湖泊湿地,是我国中部地区重要的候鸟停歇地、越冬地和繁殖地,区域内有全国独有的人文和自然景观16处。2009年12月,淮阳龙湖被国家林业局批准建设国家湿地公园试点。2015年10月18日,国家湿地公园河南考察组对淮阳龙湖进行了现场考察,并顺利通过验收。淮阳龙湖湿地作为国家生态系统保护以及生态城市建设的重要组成部分,蕴含了丰富的自然资源。因此,对湿地进行植物本底调查是合理利用与保护湿地的基础,是龙湖国家湿地公园建设的基本依据,对保护湿地、维持湿地的生态功能,实现经济的可持续发展都具有重大意义。

以分布在龙湖湿地及附近区域的植物多样性(包括陆生和水生)为调查对象,摸清龙湖湿地生物多样性本底,分析评价龙湖湿地生态现状,并结合目前造成龙湖湿地生态环境恶化的因素,提出合理的生态修复建议,以促进龙湖湿地生物多样性提升,使生态系统结构得到优化。

1    调查范围与方法

1.1    调查范围

2015年调查范围:龙湖国家湿地公园生态区,涉及到6个监测点,即丁庄、南码头、湖心岛采样点1、湖心岛采样点2、季庄和荷花码头。2017年调查范围:淮阳龙湖的整体区域,包括柳湖、弦歌湖、南坛湖、东湖及内湖,主要涉及到4个大样线和11个典型样点。

1.2    调查方法

对植物多样性的调查方法分为2种:一是搜集整理已报道的淮阳龙湖及周边地区的植物类型;二是采用野外定期实地考察的方式,现场记录易于鉴定的植物类型,同时采集不易鉴定的植物种类标本,带回实验室鉴定。实地考察时期主要选择植物开花或结实期,分不同季节进行调查。调查方式采用现场样方调查、样线调查、遥感调查等方式。同时,根据样地的地形及调查植被类型的不同,选用不同的样方调查方法。

1.3    调查过程

2015年7—9月,植物生长旺盛期,在龙湖国家湿地公园生态监测点选取6块采样地(丁庄、南码头、湖心岛采样点1、湖心岛采样点2、季庄和荷花码头)。在每块采样地中设置样方5~7个,共设36个。其中,草本样方规格为1 m×1 m,灌木样方规格为2 m×2 m,乔木样方规格为10 m×10 m;详细记录样方内每种植物的种名、高度和盖度,并用GPS进行定位。此外,利用Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数表征植物群落的物种多样性。2017年5月、7月、9月,采用样方和样线方法对龙湖地区进行植物多样性调查,主要涉及37个样方和4条样线。样线调查采用沿线踏查,定性收集和描述所有见到的植物;样方调查具体实施参考2015年调查方法。

2    调查结果与分析

2.1    植物种类

针对龙湖地区的植物进行详细调查和鉴别,确定该地区共有高等植物65科188属295种。根据植物种类数目,超过10种的科有8个,分别是豆科、十字花科、菊科、蓼科、蔷薇科、眼子菜科、莎草科和禾本科,占总科数的12.31%;5~9种的有9科,分別是紫草科、唇形科、茄科、水鳖科、千屈菜科、旋花科、玄参科、香蒲科和石竹科,占总科数目的13.85%;1~4种的有48科,占总科数目的73.85%,这种现象与龙湖区边岸绿化植物密切相关。可见,淮阳龙湖地区植物原始成分占明显优势。

为阐明龙湖地区植物区系的地理成分,基于科属数目的统计结果,从科和属2个层面上,剖析了该地区65科188属295种高等植物的地理分区类型。龙湖湿地植物科的分布类型被分为七大类,包括世界分布、泛热带分布、热带亚洲和热带美洲间断分布、北温带分布、东亚和北美洲间断分布、中国特有分布以及温带亚洲分布,分别占本区系总科数目的56.92%、26.15%、1.54%、9.23%、3.08%、1.54%。基于科的区系结果可以看出,龙湖地区植物以世界分布为主,例如水生沉水植物金鱼藻、睡莲等,挺水植物芦苇、香蒲等;其次是泛热带分布;也有少量热带亚洲和热带美洲间断分布、北温带分布、东亚和北美洲间断分布以及温带亚洲分布。龙湖湿地植物属的分布类型被分为七大类,其中世界分布、泛热带分布、热带亚洲和热带美洲间断分布、北温带分布、东亚和北美洲间断分布、中国特有分布以及温带亚洲分布属数目分别是42、78、5、34、16、11、2个,分别占本区系总科数是 22.34%、41.49%、2.66%、18.09%、8.51%、5.85%、1.06%。这些结果说明,龙湖湿地植物区系组成并不丰富,与全世界和全国植物区系中的部分区系联系紧密。

2.2    植被类型与群落特征

2.2.1    植被类型。从植被类型上划分,龙湖湿地属于湖泊湿地,植被类型以人工植物种群及半人工植物种群为主,同时也有自然形成的植物群系。一是人工或半人工植被。人工或半人工植被类型分为木本植被与草本植被。木本植被类型主要有垂柳种群、水杉种群、樟种群、梅种群、银杏种群、侧柏种群等,其中垂柳种群和樟种群为优势群系。在木本植物中,银杏和水杉为国家一级保护植物,目前引种生长状态良好。草本植被类型有槐叶萍种群、满江红种群、荸荠种群、习见蓼种群、水蓼种群、喜旱莲子草种群、金鱼藻种群、水芹种群、香蒲种群、菹草种群、大茨藻种群、菖蒲种群、紫萍种群、浮萍種群、鸭舌草种群、莲种群等,其中优势种群为莲区系等,喜旱莲子草为外来入侵物种。二是自然植被。自然植被包括陆生植被、湿生植被、挺水植被、浮水植被和沉水植被。陆生植被主要有落叶阔叶林和陆生草丛。落叶阔叶林种群都是依湖堤呈带状分布。陆生草丛在空旷地、湖堤上、菜地边以及废弃的菜地上都有分布,主要类型有益母草种群、狗舌草种群、狗牙根种群、狗尾草种群等。湿生植被是指高草湿地草丛,它们主要分布于浅水区、湖边及潮湿空旷地,主要有荻种群和芦苇群系等。龙湖湿地有许多挺水型植物,主要有荸荠种群、水芹种群、鸭舌草种群、莲种群、习见蓼种群、水蓼种群、荻种群和芦苇种群等。浮水型植物有满江红群系、槐叶萍群系、紫萍群系和浮萍群系等。沉水型植物有菹草种群、金鱼藻种群、大茨藻种群和喜旱莲子草种群等。综上所述,植物组成以被子植物占绝对优势地位,优势科明显,蕨类植物稀少。生活型以草本植物为主,灌木和乔木种类较少。

2.2.2    群落特征。根据《中国植被》和《中国湿地植被》群落命名原则,利用TWINSPAN进行等级分类,将2015年和2017年调查的在73块样方和4条样线中调查得到的植物划分为9个主要植物群落,群落名称分别是垂柳/女贞群落、狗牙根/马唐/一年蓬群落、喜旱莲子草/藨草群落、芦苇群落、杨树群落、香蒲群落、浮萍/睡莲/满江红群落、莲群落和菹草/眼子菜/狐尾藻群落。此外,对9种植物群落中的优势种及其伴生种的80%植物分布进行分析,整体而言,淮阳龙湖核心区域植被覆盖率达到80%以上。

2.3    植物物种多样性

物种多样性指数计算结果显示,淮阳龙湖9个群落的Margalef丰富度指数为1~11,各群落的Margalef丰富度指数差异较大,狗牙根/马唐/一年蓬群落的Margalef丰富度指数最大,垂柳/女贞群落的最小。Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数表现出相似的变化规律,二者都是狗牙根/马唐/一年蓬群落的最大,9个样方,90种物种;垂柳/女贞群落的最小,8个样方,2种物种。垂柳/女贞群落的Pielou均匀度指数最大;狗牙根/马唐/一年蓬群落的最小。

2.4    特殊植物的分布及生境

2.4.1    重点保护植物。根据1999年国务院公布的《国家重点保护野生植物名录(第一批)》,本区内有国家重点保护植物3种,分别为银杏、野大豆和水杉。其中,银杏和水杉是人工种植,用于绿化的路边植物;野大豆是一年生缠绕草本,在龙湖湿地范围内各林区广泛分布,生于湖边、旷野、溪河两旁。此外,根据2005年河南省人民政府公布的《河南省重点保护植物名录》,本区内没有省级重点保护植物[1]。

2.4.2    外来入侵植物。基于河南首次发布外来入侵有害植物名录(http://www.gov.cn/),针对淮阳龙湖地区进行了详细的调查,结果显示,淮阳龙湖地区外来入侵植物有野胡萝卜、空心莲子草、反枝苋和刺苋。野胡萝卜(鹤虱草),为二年生草本植物,原产欧洲,龙湖地区常见于路旁和田间。空心莲子草(俗称水花生),为苋科多年生水生或湿生草本植物,繁殖能力极强,原产南美洲,龙湖极为常见,可排挤其他植物形成单种群落。反枝苋(俗称野苋菜),为苋科一年生草本植物,原产美洲,龙湖随处可见。刺苋,为苋科一年生草本植物,原产热带美洲,龙湖地区可见[2-4]。

3    结论与建议

3.1    结论

植物多样性调查结果表明,龙湖湿地共有高等植物65科188属295种,其中草本类植物多样性较高,湿地植物和灌木多样性较低。从群落角度看,水生植物不但多样性较低,而且群落层次也不丰富,具体表现为水生植物比较单一。尤其是挺水植物主要包括荷花和芦苇,其他植物种类较少且数量也少。龙湖的边岸区,由于硬化率较高,导致边岸区并没有灌木存在。此外,龙湖湿地的柳湖几乎没有植物存在,同时与居民区较近的内湖水体污染严重,植物多样性具有明显下降趋势。因此,造成植物多样性下降的原因主要是清淤不合理、水体污染和人为破坏等。

3.2    建议

一是适当人工栽培水生植物。在保证湿地水质得到提升的同时,可适当人工栽培水生植物,目的在于增加鱼类、两栖类、鸟类等类群的生殖和隐藏场所,提升其多样性水平;同时,水生植物作为初级生产者,也能优化水体能量供应系统,间接提升浮游动物、底栖动物的生物多样性水平。二是保证植物监测的可持续性。及时准确获取湿地生态的动态变化信息是湿地保护和可持续发展的重要前提[5]。在后期监测中,应对湿地埴物多样性进行定期监测,以便能够及时了解人类对湿地环境的干扰程度,并及时采取有效措施,改善湿地生态环境。三是提升湿地管理水平。在管理方面,首先是完善湿地科研监测基础设施,提升湿地生态动态监测能力。其次是强化监督作用,成立湿地保护监督小组,一方面是进行内部监督,主要检查监测站的运行情况;另一方面是进行外部监督,在宣传湿地保护的同时,制止当地居民或游客破坏植物的不文明行为,控制人为活动对湿地生态的干扰[6]。

4    参考文献

[1] 丁宝章,王遂义.河南植物志[M].郑州:河南科学技术出版社,1981.

[2] 吴征缢.中国自然地理:植物地理(上册)[M].北京:科学出版社,1983.

[3] 吴征缢.中国种子植物属的分布区类型[J].云南植物研究,1991.

[4] 张云霞,刘兆云,陈付合,等.河南外来入侵植物新报[J].河南农业大学学报,2010(44):695-697.

[5] 张桂宾.河南省植物多样性研究[J].河南大学学报(自然科学版),2005(3):60-63.

[6] 时华民.河南省植物区系概论[J].河南农学院学报,1961(4):30-36.

猜你喜欢
多样性调查
利用网络教学多样性 开展有效教学
由古典戏曲看“代言体”在中国的前世今生
浅谈新时期群文辅导工作的特征
舞蹈表演的表现形式多样性研究
水磨地区蕨类植物多样性调查分析
高职学生志愿填报取向及满意度调查研究
营口市典型区土壤现状调查与污染土壤的修复