贵阳阿哈湖国家湿地公园小车河段水生植物群落结构调查研究.pdf

贵阳阿哈湖国家湿地公园小车河段水生植物群落结构调查研究谈洪英1，2袁 果3高艳平2侯天文2*（1贵阳阿哈湖国家湿地公园管理处，贵州贵阳 550005；2贵州省湿地和公益林保护中心，贵州贵阳 550001；3贵州省生物研究所，贵州贵阳 550009）摘要本研究采用典型的样地法，对贵阳阿哈湖国家湿地公园小车河段的水生植物群落物种组成、结构和季节动态开展调查，分析其生物量及多样性变化情况，以期为湿地公园的资源保护、景观营造和湿地植被恢复提供参考。通过调查，记录到水生植物 124 种，隶属 48 科 90 属。通过监测分析，小车河段水生植物群落可分为 4 个植被生态类型 14 个典型的群系。其中，沉水型植被群落无明显季相变化，漂浮型植被群落呈现明显的季节性变化，群落组成变化差异巨大。关键词水生植物；群落结构；贵阳阿哈湖国家湿地公园；小车河段中图分类号Q948.8文献标识码A文章编号 1007-5739（2023）22-0101-05DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.22.026开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Community Structure of Aquatic Plants in Xiaoche River Reach of Guiyang Aha LakeNational Wetland ParkTAN Hongying1,2YUAN Guo3GAO Yanping2HOU Tianwen2*(1Guiyang Aha Lake National Wetland Park Administration,Guiyang Guizhou 550005;2Guizhou Provincial Wetland and Public Welfare Forest Protection Center,Guiyang Guizhou 550001;3Guizhou Institute of Biology,Guiyang Guizhou 550009)AbstractIn this study,the species composition,structure and seasonal dynamics of aquatic plant communities inthe Xiaoche River reach of Guiyang Aha Lake National Wetland Park were investigated by using typical plot method,and the changes of biomass and diversity were analyzed,with a view to providing references for resource protection,landscape construction and wetland vegetation restoration in the wetland park.Through investigation,124 species ofaquatic plants were recorded,belonging to 48 families and 90 genera.Through monitoring and analysis,the aquaticplant community in the Xiaoche River reach could be divided into 4 vegetation ecological types and 14 typical formations.Among them,there was no significant seasonal change in the submerged vegetation community,while the floating vege-tation community showed obvious seasonal changes,with significant differences in community composition.Keywordsaquatic plant;community structure;Guiyang Aha Lake National Wetland Park;Xiaoche River reach湿地被誉为“地球之肾”，具有调节气候、涵养水源、蓄洪防旱、净化水质等多方面的功能。由于湿地兼具水、陆两相特征，是一种复杂程度较高、生物多样性极其丰富的生态系统1。水是湿地系统的基本生态因子和主要控制因素，湿地水分条件和季节性水位变化能够直接影响湿地的物种组成、物种多样性和群落演替2-5。在河流湿地中，洪水脉冲形成的移动岸线可使有机物和营养物质快速循环，从而产生较高的生产力6。水库非周期性泄洪引起的河流水位涨落，直接或间接影响河流-洪泛湿地系统中水生植物群落的组基金项目贵州省林业科研课题（黔林科合 J 字 2019 15号）；中央财政林业改革发展资金（湿地补助）项目特色科研合作项目（GZXYG-2020-总 2-T-51-0001）。第一作者谈洪英（1988），女，硕士，工程师，从事湿地保护研究工作。E-mail：*通信作者 E-mail：收稿日期 2023-03-16现代农业科技2023 年第 22 期林业科学101现代农业科技2023 年第 22 期林业科学成和种群密度7-10。本研究通过对贵阳阿哈湖国家湿地公园内的小车河段水生植物群落物种组成、结构和季节动态进行调查，分析其生物量及多样性变化情况，以期为湿地公园的资源保护、景观营造和湿地植被恢复提供科学参考。1调查范围及概况贵阳阿哈湖国家湿地公园位于贵州省贵阳市中心城区西南部，总体规划面积为 1 024.71 hm2，其中湿地面积 437.93 hm2。贵阳阿哈湖国家湿地公园是自然公园，主要保护对象为库塘-河流复合湿地生态系统；同时，因其区位特殊，还承载着提供城市休闲绿意空间和提升城市品位的主体功能。该湿地公园的主要水体阿哈水库是以城市供水和防洪为主的中型水库。小车河是阿哈水库唯一的出库河流，全长约 10 km，自然岸线保持情况较为良好；因位于贵阳阿哈湖国家湿地公园的合理利用区，也是贵阳市重要穿城河流南明河的主要支流，河段下游人为干扰相对较多。2调查方法水生植物调查对象为野生或逃逸后为野生的水生植物，含苔藓植物、蕨类植物和被子植物，园林、城市绿化所栽培的水生植物种类也纳入研究范围11。调查指标主要包括生境条件、植被类型、种类组成、分布位置、种群数量、盖度、高度等。按照湿地类型，沿小车河的水域、岸坝、洪泛滩涂设置 7 个监测样点；根据植被生态类型、湿地环境，在监测样点设置固定监测样方。植被类型主要参考 中国湿地植被，根据群落的建群种或共建种来确定。根据水文季节特征和湿地植物物候期的差异，在 2020 年 5 月、2021 年 11 月共开展 2 次监测调查，记录监测样方内物种，并查阅相关资料进行鉴定12-14。在固定监测样点内，针对不同的植物群落设置不同面积的样方，每个群落类型设置 3 个以上重复样方（不满足设置 3 个样方的群落，其具体样方数目根据实际情况而定）。对固定监测样点,每年监测 2 次，春季（3 月）、秋季（10 月）各一次，具体样方类型的面积设置如下15：挺水植物：平均高度2 m 的，样方面积 4 m2（2 m2 m）；平均高度2 m 的，样方面积 1 m2（1 m1 m）。浮叶植物：样方面积为 1 m2（1 m1 m）。漂浮和低矮小型沉水植物：样方面积为 0.25 m2（0.5 m0.5 m）。沉水植物：样方面积为 1 m2（1 m1 m）。3调查结果与分析3.1水生植物物种组成本次调查研究共记录到贵阳阿哈湖国家湿地公园小车河段有水生植物 124 种（包含种以下分类单位，下同），隶属于 48 科 90 属。其中，苔藓植物 3 科3 属 4 种，蕨类植物 3 科 3 属 5 种，被子植物 42 科84 属 115 种（表 1）。可见，被子植物为整个研究区域内的优势类群。贵阳阿哈湖国家湿地公园小车河段监测到水生植物共有 48 科。从表 2 可以看出：10 种的科仅1 科，为禾本科（Poaceae），占该区总科数的 2.08%；该科包含 13 种，占研究区内总种数的 10.48%。禾本科是被子植物中的大科，广布全世界，在小车河发展较好，是该地区种子植物区系的重要组成部分。小车河水生植物科中，包含 27 种的科共 28 科，占该区总科数的 58.33%；这些科共包含 92 种，占本区总种数的74.19%。只包含 1 种的科共 19 科，占本区总科数的39.58%，这些科包含的种数（19 种）占本区总种数的15.32%。贵阳阿哈湖国家湿地公园水生植物共计 90 属，属的结构分析见表 3。在本研究区，仅出现 1 种的属有苹属（Marsilea）、紫萍属（Spirodela）、苦草属（Vallisneria）、蒲苇属（Corta-deria）等 66 属，占总属数的 73.33%，所含种数（66 种）占总种数的 53.23%；出现 2 种的属有水芹属（Oen-anthe）、碎米荠属（Cardamine）、毛茛属（Ranunculus）、泽泻属（Alisma）等 17 属，占总属数的 18.89%，所含种数（34 种）占总种数的 27.42%；出现 3 种的属有茨藻属（Najas）、美人蕉属（Canna）、狐尾藻属（Myriophyl-lum）和蓼属（Persicaria）4 属，占总属数的 4.44%，所含种数（12 种）占总种数的 9.68%；出现 4 种的属有冷水花属（Pilea）、眼子菜属（Potamogeton）、鸢尾属（Iris）3 属，占总属数的 3.33%，所含种数（12 种）占总种数的 9.68%。表 1贵阳阿哈湖国家湿地公园小车河段水生植物组成植物门类苔藓植物蕨类植物被子植物合计科数334248属数338490种数451151241023.2水生植物群落贵阳阿哈湖国家湿地公园小车河段水生植被类型多样，根据 中国湿地植被 和 全国第二次湿地资源调查实施细则 的分类标准，本次监测在 7 个固定监测样点中对 4 个植被生态型 14 个典型的群系进行了监测。3.2.1毛金竹群系（Form.Phyllostachys nigra var.henonis）毛金竹群系是小车河沿岸典型的挺水植物型，无明显的季相变化。该群系在河流两侧呈点状分布，在小车河沿岸步道形成一个天然的保护屏障，为小车河沿岸安全防护及水土保持群系。该群系植物秆平均高度约 2.5 m，郁闭度 60左右；层间层植物主要为何首乌（Pleuropterus multiflorus）和粗齿铁线莲（Clematisgrandidentata），其长度与毛金竹的高度相当；草本层主要为小窃衣（Torilis japonica）和豆瓣菜（Nasturtiumofficinale）等。3.2.2再力花群系（Form.Thalia dealbata）再力花群系为挺水植物型，平均盖度为 80%，高度为 1.52.5 m，伴生优势种为黄金凤（Impatiens sicu-lifer），其他常见种类有齿果酸模（Rumex dentatus）、扬子毛茛（Ranunculus sieboldii）等。该群系季相变化明显，夏季植株直立生长于水中，整个群系郁郁葱葱；冬季植株倒苗、枯死。3.2.3黄金凤群系（Form.Impatiens siculifer）黄金凤群系为挺水植物型，零星分布在小车河两岸，在靠近河边的浅水区域生长。该群系平均高度约0.35 m，平均盖度约 85%。在黄金凤盖度较大的群系中，下层几乎没有其他植物生长；在盖度相对较小的群系中，伴生豆瓣菜、浮萍（Lemna minor）、苦草（Vallis-neria natans）、小窃衣等。3.2.4水麻群系（Form.Debregeasia orientalis）水麻群系为挺水植物型，零星地分布在小车河两岸。该群系平均高度约 1.5 m，盖度约 65%。生长在离岸浅水区的水麻群系，其周边分布的物种往往较少；分布在岸边的水麻群系，其周围伴生植物较多，常见种类有水芹（Oenanthe javanica）、齿果酸模、再力花等。该群系季相变化不明显。表 2贵阳阿哈湖国家湿地公园小车河水生植物各科的物种数植物门类蕨类植物苔藓植物被子植物中文科名苹科槐叶苹科木贼科丛藓科青藓科柳叶藓科菖蒲科黄脂木科鸭跖草科竹芋科谷精草科玄参科金鱼藻科莲科马桑科大麻科大戟科苋科凤仙花科茜草科狸藻科睡莲科泽泻科雨久花科灯芯草科罂粟科蔷薇科牻牛儿苗科千屈菜科报春花科香蒲科美人蕉科莎草科小二仙草科豆科车前科菊科天南星科眼子菜科鸢尾科毛茛科十字花科唇形科蓼科水鳖科伞形科荨麻科禾本科总计拉丁科名MarsileaceaeSalviniaceaeEquisetaceaePottiaceaeBrachytheciaceaeAmblystegiaceaeAcoraceaeXanthorrhoeaceaeCommelinaceaeMarantaceaeEriocaulaceaeScrophulariaceaeCeratophyllaceaeNelumbonaceaeCoriariaceaeCannabaceaeEuphorbiaceaeAmaranthaceaeBalsaminaceaeRubiaceaeLentibulariaceaeNymphaeaceaeAlismataceaePontederiaceaeJuncaceaePapaveraceaeRosaceaeGeraniaceaeLythraceaePrimulaceaeTyphaceaeCannaceaeCyperaceaeHaloragaceaeFabaceaePlantaginaceaeAsteraceaeAraceaePotamogetonaceaeIridaceaeRanunculaceaeBrassicaceaeLamiaceaePolygonaceaeHydrocharitaceaeApiaceaeUrticaceaePoaceae种数1121131111111111111112222222223333333444444566713124表 3贵阳阿哈湖国家湿地公园小车河水生植物属的数量结构分析类型出现 1 种的属出现 2 种的属出现 3 种的属出现 4 种的属属数661743占总属数的比例/%73.3318.894.443.33所含种数66341212占总种数的比例/%53.2327.429.689.68谈洪英等：贵阳阿哈湖国家湿地公园小车河段水生植物群落结构调查研究103现代农业科技2023 年第 22 期林业科学3.2.5浮萍+紫萍群系（Form.Lemna minor+Spiro-dela polyrhiza）浮萍+紫萍群系为漂浮植物型，在小车河的分布具有明显的季节性，通常出现在秋冬季节。在河流沿岸水流较缓的水域，其常常季节性大规模出现，形成优势群系。该群系的平均盖度约 90%，常常与粉绿狐尾藻（Myriophyllum aquaticum）伴生。该群系季相变化明显，夏季零星分布于再力花、狐尾藻（Myriophyllumverticillatum）、菖蒲（Acorus calamus）等植株根部水面，几乎可以忽略不计；秋冬季大规模出现，优势明显，河湾处几乎平铺河面，常采取人工打捞的方式控制其种群扩散。3.2.6稗群系（Form.Echinochloa crus-galli）稗群系为挺水植物型，零星地分布在小车河两岸、河心洲或离岸的浅水区域中。该群系主要分布在受人为干扰相对较大的环境中，平均高度约 0.19 m，盖度约 87%，常见伴生种有水芹、天胡荽（Hydrocotylesibthorpioides）、棒头草（Polypogon fugax）等。该群系在夏季和冬季季相变化明显。3.2.7狼耙草群系（Form.Bidens tripartita）狼耙草群系为挺水植物型，在河流与阿哈水库泄洪道水边生长。该群系平均高度约 0.21 m，盖度约80%，狼耙草个体间密集成簇，群系中间几乎没有其他物种分布，群系周围的伴生种有一年蓬（Erigeronannuus）、齿果酸模等。该群系季相变化明显。3.2.8水蕴草群系（Form.Elodea densa）水蕴草群系为沉水植物型，多分布在河湾处。该群系平均高度约 0.56 m，盖度约 90%，群系周围的主要伴生种有黑藻（Hydrilla verticillata）。该群系季相变化明显。3.2.9菖蒲群系（Form.Acorus calamus）菖蒲群系为挺水植物型，零星地分布在小车河离岸的浅水区域中。优势种菖蒲平均高度为 0.47 m，盖度约 55%。常见伴生种有李氏禾（Leersia hexandra）、苦草、豆瓣菜、泽珍珠菜（Lysimachia candida）等。该群系的季相变化不明显。3.2.10豆瓣菜群系（Form.Nasturtium officinale）豆瓣菜在小车河流域分布较广，在河岸浅水区域形成单优群系。该群系的平均盖度约 95%，平均高度约 0.15 m。常见伴生种有短齿楼梯草（Elatostema bra-chyodontum）、棒头草、水芹、粗毛碎米荠（Cardaminehirsuta）、线叶水芹（Oenanthe linearis）等。该群系的季相变化不明显。3.2.11喜旱莲子草群系（Form.Alternanthera philo-xeroides）喜旱莲子草群系为浮叶植物群系。在设置的固定监测样点中，该群系的分布面积较大，由岸边向河中心分布，群系高度约 0.38 m，盖度约 70%。常见伴生种有浮萍、满江红（Azolla pinnata subsp.asiatica）、豆瓣菜等。该群系季相变化较为明显，在夏季生长茂盛，冬季部分叶片脱落。3.2.12苦草群系（Form.Vallisneria natans）苦草群系是小车河最为常见的沉水植物群系。该群系遍布整个邢江河流域，分布在水深 1590 cm的河流水体底部。群系平均高度约 0.35 m，平均盖度约 92%，往往在河流中形成单一群系。常见的伴生种有黑藻和竹叶眼子菜（Potamogeton wrightii）。该群系无明显的季相变化。3.2.13黑藻群系（Form.Hydrilla verticillata）黑藻群系是小车河较为常见的沉水植物群系，有时单独构成单优群系，也时常和苦草群系混生。该群系平均高度约 0.25 m，平均盖度约 95%。伴生种有纤细茨藻（Najas gracillima）、小茨藻（Najas minor）。该群系无明显的季相变化。3.2.14竹叶眼子菜群系（Form.Potamogetonwrightii）竹叶眼子菜群系为沉水植物型，分布在水体较浅的地方，在小车河中分布在水流比较缓、水浅的河面。在部分河段形成单优群系，群系高度约 0.4 m，平均盖度约 75%，常见伴生种有黑藻和苦草。该群系季相变化不明显。4结论4.1水生植物群落结构及季节动态变化水生植物群落监测结果表明：贵阳阿哈湖国家湿地公园的水生植物群落健康状况良好，未发生逆向演替；植物群落中沉水型群系季相变化不明显，挺水型植被群系大多具有明显的季相变化，漂浮型植被群系呈现明显的季节性变化，群系组成变化差异较大。这与小车河承载的水库泄洪功能关联密切。秋冬季节，小车河河道水流渐缓，水位降低，浮萍+紫萍群系成为季节性优势类群，甚至有占据整个河面的趋势，这对河流生态平衡的构建存在威胁，适当的人为干预十分必要。1044.2对植被恢复的指导意义水生植物是湿地生态系统的基础和最重要的组成部分，也是营造湿地公园景观的重要内容。水生植物群落可通过直接摄取污水中的营养物质、有毒物质，起到净化水质的作用；水生植物群落能够减少水流、波浪对河岸的侵蚀和冲刷，起到固土护坡的作用；水生植物的生长可增加土壤中有机质的含量，改善土壤结构；水生植物群落的立体结构还能够为湿地动物提供良好的繁殖、栖息生境，形成完整的生态系统，为科普宣教提供基础素材。通过对贵阳阿哈湖国家湿地公园小车河段水生植物群落多样性和季节动态的研究，我们认为：洪水脉冲能够带来丰富的种质资源，湿地植被恢复和景观营造应当以自然恢复为主、人工补栽为辅，更加符合自然湿地公园的定位以及久居都市的人们追求自然野趣的心理。在进行湿地植物景观设计时，要充分了解当地水生植物资源状况，以流域内的植物种类为主；对于外来物种，应该在充分了解其特性后再确定是否应用；使用外来物种时，应当做好植物检疫工作，避免引入其他共生的有害生物。同时，在植被恢复后要加强监控，适时调整植物群落结构，打造原生湿地植物资源库。参考文献1 国家林业局.中国湿地资源：贵州卷M.北京：中国林业出版社，2015.2 王兴菊，许士国，张奇.湿地水文研究进展综述J.水文，2006，26（4）：1-5.3 杨娇，厉恩华，蔡晓斌，等.湿地植物对水位变化的响应研究进展J.湿地科学，2014，12（6）：807-813.4 李雅，于秀波，刘宇，等.湿地植物功能性状对水文过程的响应研究进展J.生态学杂志，2018，37（3）：952-959.5 姚鑫，杨桂山，万荣荣，等.水位变化对河流、湖泊湿地植被的影响J.湖泊科学，2014，26（6）：813-821.6 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