武汉杜公湖国家湿地公园植物多样性及主要植物群落研究

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　　摘 要： 国家湿地公园是自然保护体系重要部分，研究国家湿地公园植物多样性及植物群落可以为湿地公园的建设和管理和生物多样性保护具有重要意义。本文通过样方调查法，研究了杜公湖国家湿地公园的植物多样性及主要植物群落，主要结果如下：（1）武汉杜公湖国家湿地公园内的维管束植物有64科146属177种;（2）湿地公园植被可划分为2个植被型组，5个植被型和19个植物群系;（3）湿地公园内共分布有10个主要植物群落，分别为芦苇群落、穗状狐尾藻群落、慈竹群落、莲群落、加杨群落、决明群落、侧柏群落、池杉群落、鸡爪槭群落和构树群落。外来入侵种为凤眼蓝和喜旱莲子草。该研究成果可为武汉杜公湖国家湿地公园的保护与管理提供重要的科学依据。
　　关键词： 武汉杜公湖;湿地公园;植物多样性;群落;管理
　　中图分类号：Q948   文献标识码：A   文章编号：1004-3020（2020）04-0009-04
　　Abstract： National wetland park is an important part of national natural conservation system. The study of plant diversity and plant communities in national wetland parks is of great significance for the protection of biodiversity and the construction and management of wetland parks. In this paper， we investigated plant diversity and main plant community type of Dugonghu National Wetland Park. The main results are as follows：（1） There were 177 species of 146 genera in 64 families;（2） The vegetation of wetland park could be divided into 2 vegetation type groups， 5 vegetation types and 19 flora;（3） there were 10 main plant community types distributed in the wetland park， which were Form. Phragmites australis， Form. Myriophyllum spicatum， Form. Bambusa emeiensis， Form. Nelumbo nucifera， Form. Populus × canadensis， Form. Senna tora， Form. Platycladus orientalis， Form. Taxodium distichum， Form. Acer palmatum and Form. Broussonetia papyrifera. Also， tow invasive species including Eichhornia crassipes and Alternanthera philoxeroideswere found in this national wetland park.The research results can provide an important scientific basis for the protection and management of Wuhan Dugonghu National Wetland Park.
　　Key words： Dugong Lake in Wuhan;Wetland Park;plant diversity;community type;conservation;management
　　 濕地生态系统在涵养水源、调节气候、维持生态平衡上起着重要的作用，被誉为“地球之肾”，与海洋、森林生态系统并称为三大生态系统。国家湿地公园是指国家批准建立的以保护湿地生态系统完整性、维护湿地生态过程和生态服务功能，发挥湿地功能效益的具有一定规模和范围的湿地公园[1]，国家湿地公园是中国自然保护保护体系的重要组成部分，发展建设湿地公园对于调节气候、保护水体、防治污染、保护生物多样性有着重大意义，且能为人们提供休闲游憩场所和文化教育服务，能做到湿地的生态效益、经济效益与社会效益相统一。研究国家湿地公园的植物多样性可为建设和管理国家湿地公园提供重要科学依据。本文对杜公湖国家湿地公园的植物多样性和主要群落进行了研究，可为杜公湖国家湿地公园的生物多样性及生态环境的保护提供重要的参考依据。
　　1 研究区概况
　　 杜公湖国家湿地公园（N：30°42′2″～30°44′13″，E：114°08′5″～114°09′8″）位于湖北省武汉市东西湖区，湿地公园总面积为231.26 hm2，湿地面积为195.3 hm2，湿地率达84.5%。湿地公园地处亚热带季风气候，光照充足，年均实际日照1 918 h。雨量充沛，年均降水量1 266 mm。杜公湖湖面平均水深2 m，汇水面积55 km2，水体南边经东流港与府河相连，最后注入长江，向北与杯赛湖相连。2019年底正式通过国家试点验收，为武汉市第六个国家湿地公园。
　　2 研究方法
　　 根据杜公湖国家湿地公园特点，将整个调查区域划分为3个区域，即水体区域、湿生区域与旱生区域[2]。在3个区域中共选择数个采样点，每个采样点选用标准样方法进行随机调查。根据标准样方法设置三种样方，乔木样方规格为5 m×5 m，灌木样方为2 m×2 m，草本样方为1 m×1 m。记录样方中的植物种类、盖度以及高度，同时记录个样地的经纬度、海拔、地形、坡向等环境因子。 　　
　　 植物物种的鉴别和分类参考《湖北植物志》《中国植物志》和《中国高等植物》[3-5]等。植物群落分类按照中国湿地植被编辑委员会所编著的《中国湿地植被》分类体系。
　　 3 调查结果
　　3.1 杜公湖国家湿地公园植物种类及基本组成
　　（1）植物种类。调查结果表明，湖北武汉杜公湖国家湿地公园共有维管束植物64科146属177种，其中被子植物54科135属164种，分别占武汉杜公湖湿地公园维管束植物总数的84.37%、92.41%、92.65%;裸子植物3科4属4种，占湿地公园内维管束植物总数的4.69%、2.76%、2.26%;蕨类植物7科7属9种，占研究区内维管束植物总数的10.94%、4.83%、5.09%。由此可见，杜公湖国家湿地公园内维管束植物以被子植物为主。
　　 湿地公园内分布范围较广的物种为狗牙根Cynodon dactylon，近水岸边分布有芦苇Phragmites australis、决明Senna tora、柳树Salix babylonica、慈竹Bambusa emeiensis等;水产养殖区内主要分布有莲Nelumbo nucifera等，水中和水边有大量穗状狐尾藻Myriophyllum spicatum、香蒲Typha orientalis和欧菱Trapa natans等分布;路边分布有侧柏Platycladus orientalis和加杨Populus × canadensis等。
　　（2）科的基本组成。经调查，湖北武汉杜公湖国家湿地公园含10属以上的科有5个，分别是莎草科Cyperaceae、禾本科Gramineae、蓼科Polygonaceae、豆科Leguminosae、和菊科Compositae，这5个科虽然只占公园内维管束植物总科数的7.81%，但其所含属有55个，占总属数的37.67%，在植物组成上占主要地位。公园内的单属科有37种，如海金沙科Lygodiaceae、满江红科Azollaceae、柏科Cupressaceae、松科Pinaceae、水鳖科Hydrocharitaceae等。其中加杨、柳树、侧柏、莲等均为人工种植。含2～4属的小型科有20科，如凤尾蕨科Pteridaceae、木贼科Equisetacea、杉科Taxodiaceae、毛茛科Ranunculaceae十字花科Brassicaceae等。单属科和含2～4属的小型科占总科数的89.06%，所含属占公园的54.11%，可见在杜公湖国家湿地公园内，单属科与小型科为主要科。
　　 统计含种数大于5种的植物科为优势科[6]，结果表明武汉杜公湖国家湿地公园有7科优势种，分别为禾本科、菊科、蓼科、豆科Leguminosae、莎草科、薔薇科Rosaceae和伞形科Umbelliferae。其中禾本科的含种数最多，有23属26种，占总种数的14.69%，调查区域的禾本科全部为草本植物，对湿地公园的群落构建起到重要作用。
　　（3）属的基本组成。武汉杜公湖国家湿地公园内的维管束植物共有146属，其中没有含10种以上的大型属。含5～9种的中型属只有1个，即蓼属Polygonum，仅占公园总属数的0.68%，公园内的蓼属共有7种。含2～4种的属有108个，如野豌豆属Vicia、女贞属Ligustrum、飞蓬属Erigeron、莎草属Cyperus、毛茛属Ranunculus、木贼属Equisetum等，占公园维管束植物总属数的6586%，这些小型属包含的种有133个;只含单种的属有37个，占公园总属数的22.56%。可见在属的组成上，以含2～4种的小型属和单种属为主，且没有大型属的分布。
　　3.2 杜公湖国家湿地公园主要植被类型及群落
　　组成  本文按照中国湿地植被编辑委员会所出版的《中国湿地植被》[7]的分类标准，可知湖北武汉杜公湖国家湿地公园属于“华北平原、长江中、下游平原草丛沼泽和浅水植物湿地区”的“长江中、下游平原浅水植物湿地亚区”。根据调查结果，结合杜公湖的实际情况，可以将杜公湖国家湿地公园内的植被划分为2个植被型组，5个植被型以及19个植被群系（见表1）。
　　3.3 杜公湖国家湿地公园主要植物群落及物种组成
　　本文根据样方调查的结果，再结合相关文献，将武汉杜公湖国家湿地公园的植物划分为10个群落。
　　 （1）芦苇群落：主要生长在靠近人类生产活动区域的岸边，该群落植株密集，长势良好。主要伴生种有狗牙根、野大豆Glycine soja、狗尾草Setaria viridis、桑Morus alba等。其中野大豆为国家二级重点保护植物。
　　 （2）穗状狐尾藻群落Form. Myriophyllum spicatum：主要分布于近水岸边和沼沟中。主要伴生有薹草Carex parva、香蒲、狗尾草、莲、乌桕Sapium sebiferum和喜旱莲子草等。
　　 （3）慈竹群落Form. Bambusa emeiensis：分布于杜公湖的西北岸，主要伴生种包括地锦Parthenocissus tricuspidata、红蓼Polygonum orientale、狗牙根、狗尾草、喜旱莲子草、车前草Plantago asiatica、婆婆纳Veronica didyma。
　　 （4）莲群落：分布于杜公湖水产养殖区，主要为人工栽植。主要伴生种为满江红Azolla imbricata、香蒲、水鳖Hydrocharis dubia和棒头草Polypogon fugax。
　　 （5）加杨群落Form. Populus×canadensis：加杨原产于北美，具有生长快、树形挺拔的特点，经常用于绿化和用材。公园内的加杨为人工种植，伴生种有薹草、枇杷Eriobotrya japonica、桂花Osmanthus fragrans、柳树、蔷薇Rosa multiflora、麦冬Ophiopogon japonicus、楝树Melia azedarach、海金沙Lygodium japonicum、枸杞Lycium chinense等。 　　 （6）决明群落Form. Senna tora：决明群落生长于湖区的西南水边，基盖度、密度高，具有明显优势度。伴生种有鬼针草Bidens pilosa、鸡爪槭Acer palmatum、小飞蓬Erigeron canadensis、柳树等。
　　 （7）侧柏群落Form. Platycladus orientalis：侧柏群落分布于公园道路两旁，是人工种植的树种。主要伴生种有楝树、牵牛Pharbitis nil、拉拉藤Galium aparine等。
　　 （8）池杉群落Form. Taxodium distichum：主要分布于杜公湖西北岸。伴生有构树Broussonetia papyrifera、樟树Cinnamomum camphora、狗尾草、女贞Ligustrum lucidum、狗牙根等。
　　 （9）鸡爪槭群落Form. Acer palmatum：该群落多生于阴坡湿润地带。主要伴生种有侧柏Platycladus orientalis、薹草、狗尾草、狗牙根、诸葛菜Orychophragmus violaceus。
　　 （10）构树群落Form. Broussonetia papyrifera：生长在阳坡地带，主要伴生种有白茅Imperata cylindrica、柳树、海棠Malus spectabilis、狗尾草、艾草Artemisia argyi、刺芹Eryngium foetidum、龙葵Solanum nigrum、小飞蓬等。
　　3.4 外来入侵种
　　 经过实地调查，杜公湖国家湿地公园内的外来入侵物种有2种，即喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides、凤眼蓝Eichhornia crassipes。喜旱莲子草，苋科Amaranthaceae莲子草属Alternanthera，也称空心莲子草，同样原产于巴西，生存能力极强，多生于农田和水沟内，以前作为优良饲料引入，后为野生大面积泛滥，危害极大。凤眼蓝，雨久花科Pontederiaceae鳳眼蓝属Eichhornia，俗称凤眼莲或水葫芦，原产南美，繁殖能力强是一种极具观赏性的物种，但由于引入杜公湖后没有天敌的制约，加上气温在逐年上升，凤眼蓝的种子得以越冬发芽，生长泛滥，造成水体污染，破坏生物多样性。二者大面积分布于杜公湖水面上，严重危害生物多样性，且滋生蚊蝇，危害人类健康。
　　4 结论
　　 调查结果显示，杜公湖国家湿地公园植物资源丰富，物种多样性高，具有强大的天然基因库和独特的生物环境。湿地公园内维管束植物有64科146属177种，其中蕨类植物7科7属9种，裸子植物3科4属4种，被子植物54种135属164种。在种子植物科的组成上，单属科和小型科占据绝对优势，合计达89.06%，其中含种数最多的是禾本科，有23属26种。属的组成以小型属为主，且无大型属。
　　 研究区内的主要植被可划分为2个植被型组，5个植被型和19个植物群系。湿地公园内的主要植物群落有10个，分别是芦苇群落、穗状狐尾藻群落、慈竹群落、莲群落、加杨群落、决明群落、侧柏群落、池杉群落、鸡爪槭群落和构树群落。外来入侵物种主要有喜旱莲子草和凤眼蓝。
　　 物种丰富的杜公湖国家湿地公园，在长江流域的生态保障体系中有着重要的地位。虽然目前湿地公园内的物种多样性较高，对湿地生态系统的保护与恢复仍刻不容缓。及时监测水量水质变化，外来物种入侵的情况，做到早预防早治理，维护健康的湿地生态系统功能。同时利用先进的恢复技术与措施，做到科学而有效果的修复。将湿地保护与生态疗养、休闲旅游结合起来，切实加大宣传教育，从而让游客乃至全社会参与湿地公园的保护工作中来。
　　参 考 文 献
　　[1]祝光耀，张塞.生态文明建设大辞典：第一册[M].南昌：江西科学技术出版社，2016.
　　[2]董鸣.陆地生物群落调查观测与分析[M].北京：中国标准出版社，1997.
　　[3]中国科学院武汉植物研究所编著.湖北植物志[M].武汉：湖北科学技术出版社，2002.
　　[4]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京：科学出版社2010.
　　[5]傅立国.中国高等植物[M].青岛：青岛出版社.2001.
　　[6]王飞.迭部县森林植物多样性调查及优先保护分析[D].兰州：甘肃农业大学，2018.
　　[7]中国湿地植被编辑委员会编著.中国湿地植被[M].北京：科学出版社，1999.
　　
　　（责任编辑：夏剑萍）
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