洈水國(guó)家濕地公園植物多樣性、主要群落及數(shù)量特征

徐藝文　陳浩　趙洪波

摘要：國(guó)家濕地公園是國(guó)家保護(hù)體系的重要組成部分，研究其植物多樣性及群落特征對(duì)國(guó)家濕地公園的生物多樣性保護(hù)具有重要意義。本文通過(guò)路線調(diào)查與標(biāo)準(zhǔn)樣地調(diào)查相結(jié)合的方法，對(duì)洈水國(guó)家濕地公園的野生植物資源進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，研究該區(qū)域植物區(qū)系特點(diǎn)、主要植物群落類(lèi)型和群落多樣性數(shù)量特征。結(jié)果表明，洈水國(guó)家濕地公園范圍內(nèi)現(xiàn)有維管束植物472種，隸屬117科328屬。樣方調(diào)查顯示，濕地公園范圍內(nèi)共分布有13個(gè)主要植物群落類(lèi)型，主要群落物種多樣性指數(shù)變化范圍為：豐富度變化范圍在5～31，Shannon-Weiner指數(shù)變化范圍為0.45～0.97，物種均勻度變化范圍在0.28～1.40，該研究結(jié)果可為洈水國(guó)家濕地公園的管理提供一定的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：國(guó)家濕地公園;群落數(shù)量特征;多樣性

中圖分類(lèi)號(hào)：S759.93文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004-3020（2019）04-0013-07

Plant Diversity and Main Community Quantitative Characteristics

of Weishui National Wetland Park Xu Yiwen（1）Chen Hao（2）Zhao Hongbo（3）

（1. Faculty of Resources and Environment，Hubei UniversityWuhan430062;

2. Administrative department of Hubei Weishui National Wetland ParkJingzhou434200;

3. Forestry prospect & Design Institute of Hubei ProvinceWuhan430079）

Abstract： National Wetland Park is an important part of national conservation system，and it is very important to study plant diversity and community characteristics for conservation of biological diversity National Wetland Park. In this study，we investigated plant diversity，flora，main community type and their quantitative characteristics by conducting the field investigation. Results showed that there were 472 species of vascular plants in the Shushui National Wetland Park，belonging to 117 families and 328 genera. The sample survey indicated that there were 13 main plant community types distributed in the wetland park. The variation range of species richness index，Shannon-Weiner index，and species evenness index were 5～31，0.45～0.97，and 0.28～1.40，respectively. ?These ?information may be useful in managing for Hubei Weishui National wetland park。

Key words：National wetland park; Plant community quantitative Characteristics; diversity

長(zhǎng)江流域內(nèi)的國(guó)家濕地公園是國(guó)家濕地保護(hù)體系的重要組成部分[1]，它在改善生態(tài)環(huán)境，為人們提供游憩、休閑場(chǎng)所，調(diào)節(jié)區(qū)域氣候，降解污染物，保護(hù)生物多樣性等方面發(fā)揮著重要作用，集中體現(xiàn)了濕地的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[2]。我國(guó)的濕地公園研究起步較晩，且多集中于國(guó)家濕地公園建設(shè)與發(fā)展問(wèn)題[3]、國(guó)家濕地公園保護(hù)價(jià)值評(píng)價(jià)[4]以及國(guó)家濕地公園可持續(xù)綜合利用[5]等方面。進(jìn)行濕地公園物種多樣性調(diào)查與分析能更好地評(píng)價(jià)區(qū)域植物群落結(jié)構(gòu)及其變化，同時(shí)對(duì)物種多樣性的測(cè)定可以反映群落及其環(huán)境的保護(hù)狀態(tài)，這對(duì)于濕地的保護(hù)和修復(fù)都有著重大意義[6-7]。

洈水國(guó)家濕地公園位于長(zhǎng)江洞庭湖流域，是重要的珍稀水禽棲息地，是長(zhǎng)江流域物種多樣性保護(hù)上不可缺少的一環(huán)[8]。同時(shí)作為重要水源保護(hù)地，其濕地生態(tài)系統(tǒng)的完整性和功能的多樣性直接關(guān)系著整個(gè)洈水流域的飲水安全和下游流域的生態(tài)安全。本文對(duì)洈水國(guó)家濕地公園植物區(qū)系數(shù)量及主要植物群落多樣性進(jìn)行了研究，以期為洈水國(guó)家濕地公園的管理提供理論基礎(chǔ)。

1研究方法

1.1研究區(qū)概況

湖北省洈水國(guó)家濕地公園位于湖北省荊州市松滋西南部洈水鎮(zhèn)和劉家場(chǎng)鎮(zhèn)境內(nèi)，以亞洲著名人工淡水湖—洈水水庫(kù)為主體，北部與國(guó)家森林公園（北大山林場(chǎng)范圍）毗鄰。洈水濕地公園屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，鄂西山區(qū)冬暖夏涼和江漢平原冬冷夏熱的氣候特點(diǎn)兼有。年平均氣溫17.6 ℃，平均最高氣溫32.5 ℃（7～8月），極端最高氣溫39.0 ℃，年平均最低氣溫1.3 ℃（1月），極端最低氣溫-10.0 ℃。洈水水庫(kù)擁有37 km2的水域和近6億m3的庫(kù)容，集水面積1 142 km2，水庫(kù)最大深度40多米。水源補(bǔ)給為綜合補(bǔ)給（主要包括大氣降水、地表徑流），積水狀況為永久性積水[9]。

1.2植物群落調(diào)查方法

根據(jù)洈水國(guó)家濕地公園特點(diǎn)，將整個(gè)調(diào)查區(qū)域分為水體區(qū)域（湖泊為主）、濕生區(qū)域（濕地植物為主）以及旱生區(qū)域（旱生植物為主）。在每個(gè)取樣區(qū)域內(nèi)設(shè)置12個(gè)取樣點(diǎn)，共36個(gè)（圖1），在每個(gè)取樣點(diǎn)內(nèi)按照植物群落調(diào)查方法隨機(jī)調(diào)查樣方。實(shí)際取樣時(shí)根據(jù)情況對(duì)樣方位置和數(shù)量進(jìn)行調(diào)整。按照《中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)與分析標(biāo)準(zhǔn)方法》之《陸地生物群落調(diào)查觀測(cè)與分析》和《湖泊生態(tài)調(diào)查觀測(cè)與分析》進(jìn)行采樣和檢測(cè)。采用標(biāo)準(zhǔn)樣方調(diào)查方法，在各個(gè)采樣點(diǎn)根據(jù)植被組成情況設(shè)置1 m×1 m的樣方，喬木為5 m×5 m的樣方，灌木為2 m×2 m的樣方。記錄樣方中的植物種類(lèi)、密度、蓋度、高度[10]。

1.3指標(biāo)測(cè)定

群落是采用優(yōu)勢(shì)度原則來(lái)進(jìn)行命名的，就是把各個(gè)群叢的優(yōu)勢(shì)種作為該群叢的名稱(chēng)，同一層次的優(yōu)勢(shì)種之間用“+”連接，不同層之間的優(yōu)勢(shì)種以“-”相連。分別統(tǒng)計(jì)并計(jì)算了各樣地的物種的多度、蓋度、頻度和其重要值。重要值以綜合數(shù)值的形式來(lái)表示植物物種在群落中的重要性。

重要值=（相對(duì)頻度+相對(duì)蓋度+相對(duì)多度）/3;相對(duì)頻度=（某一種植物的頻度/全部種的頻度之和）×100%;相對(duì)蓋度=（某一種植物的蓋度/全部植物的蓋度之和）×100%;相對(duì)多度=（某一種的個(gè)體數(shù)/全部種的個(gè)體數(shù)）×100%;多度與蓋度用目估法測(cè)定。在本文中，采用以物種個(gè)數(shù)為基礎(chǔ)的多樣性測(cè)度指標(biāo)，選取的四種測(cè)度指標(biāo)分別是群落物種多樣性測(cè)定選用Patrick豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)[11]3項(xiàng)指標(biāo)，計(jì)算方法：

物種豐富度指數(shù)（R）=樣方內(nèi)的物種數(shù)

Shannon-Wiener指數(shù)（H）：H=∑si=1pilnpi

Pielou均勻度指數(shù)（J）：J=H/lnS

公式中：S為物種i所在樣方的物種數(shù)量，Pi為物種i的個(gè)體數(shù)目占所有個(gè)體數(shù)目總和的比例。

2結(jié)果分析

2.1洈水國(guó)家濕地公園植物種類(lèi)及區(qū)系組成

野外調(diào)查結(jié)果表明，洈水國(guó)家濕地公園范圍內(nèi)現(xiàn)在共有維管束植物472種，隸屬117科328屬。其中蕨類(lèi)植物13科18屬25種，裸子植物7科12屬17種，被子植物97科298屬430種。其中松科Pinaceae、殼斗科Fagaceae、薔薇科Rosaceae、豆科Leguminosae、菊科Compositae、禾本科Gramineae組成洈水國(guó)家濕地公園植物多樣性主體。從分布上看，分布較為廣泛的物種有狗牙根Cynodon dactylon，半邊蓮Lobelia chinensis、牛鞭草Hemarthria altissima。在某些經(jīng)常水淹潮濕區(qū)域常分布有蘆葦Phragmites australis、雙穗雀稗Paspalum paspaloides、水蓼Polygonum hydropiper、喜旱蓮子草Alternanthera philoxeroides、兩歧飄拂草Fimbristylis dichotoma等濕生植物，但分布面積均不大。山坡邊緣主要分布有白茅Imperata cylindrica、假儉草Eremochloa ophiuroides、益母草Leonurus artemisia、香附子Cyperus rotundus，灌木類(lèi)牡荊Vitex negundo，山脊處多為人工種植的濕地松Pinus elliottii。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，洈水國(guó)家濕地公園維管束植物117科中含屬數(shù)量最多的為禾本科（27屬），其次為菊科（22屬）、豆科（16屬）、薔薇科（15屬）、傘形科Umbelliferae（11屬）、唇形科Labiatae（10屬）、百合科Liliaceae（9屬）。

從種的數(shù)量來(lái)看，物種最多的為禾本科，共有35種，其次為薔薇科（28種），菊科（26種），豆科（19種），殼斗科Fagaceae（17種），蕓香科Rutaceae（13種），百合科（13種），蓼科Polygonaceae（12種），唇形科（11種），傘形科（11種），茄科Solanaceae（11種），單型科共47個(gè)（圖2）。

2.2洈水國(guó)家濕地公園主要植物群落類(lèi)型及群落多樣性數(shù)量特征根據(jù)調(diào)查的36個(gè)樣方資料統(tǒng)計(jì)，洈水國(guó)家濕地公園的分布的主要植物群落有13個(gè)分別為：酢漿草群落Association Oxalis corniculata、蘆葦群落Association P. australis、狐尾藻群落Association Myriophyllum spicatum、柑橘群落Association Citrus reticulate、柳樹(shù)群落Association Salix babylonica、山茶群落Association Camellia japonica、馬尾松群落Association Pinus massoniana、苔草群落Association Carex brachyathera、樟群落Association Cinnamomum camphora、針藺群落Association Eleocharis congesta、菖蒲-菹草群落Association A. calamus-Potamogeton crispus、枹櫟群落Association. Quercus serrate和鹽膚木群落Association R. chinensis（表1）。

（1）酢漿草群落：該群落是以酢漿草為建群種的單優(yōu)勢(shì)群落，其重要值為81%，植株叢生，高15～20 cm。酢漿草群落主要伴生種為金魚(yú)藻Ceratophyllum demersum，金魚(yú)藻的重要值為19%。

（2）蘆葦群落：該群落主要分布在濱湖岸帶區(qū)域。是以蘆葦為建群種的單優(yōu)勢(shì)群落，其重要值為81.9%，平均高度為100～200 cm地下根莖發(fā)達(dá)。該群落植物郁閉度高，蘆葦?shù)纳w度達(dá)到87.2%。主要伴生種為狗牙根C.dactylon，其重要值為18.1%。

（3）狐尾藻群落：狐尾藻群落主要分布在庫(kù)區(qū)河溝水汊中。是以狐尾藻為建群種的單優(yōu)勢(shì)群落，其重要值為45.1%，其主要伴生種為小茨藻Najas minor和一年蓬Erigeron annuus等，其中小茨藻的重要值為38.0%，一年蓬的重要值為16.8%。

（4）柑橘群落：位于庫(kù)區(qū)水壩附近，該群落是以柑橘為建群種的單優(yōu)勢(shì)群落，其重要值為43.9%，蓋度達(dá)到54.2%。柑橘群落主要為經(jīng)濟(jì)林存在，產(chǎn)果實(shí)作為經(jīng)濟(jì)收入，同時(shí)也可起到保持水土作用。主要伴生種蛇床Cnidium monnieri、益母草L. artemisia、夏枯草Prunella vulgaris、荔枝草Salvia plebeia等，其中益母草的重要值為214%，夏枯草的重要值為17.6%，荔枝草的重要值為9.8%，蛇床的重要值為8.0%。

（5）柳樹(shù)群落：主要為人工種植，該群落是以柳樹(shù)為建群種的單優(yōu)勢(shì)群落，其重要值為60.7%，蓋度達(dá)到76.3%。其主要伴生種有楊樹(shù)Populus davidiana、竊衣Torilis scabra等，重要值分別為27.0%和12.3%。群落的層次結(jié)構(gòu)主要為喬木層與草本層兩個(gè)層次。

（6）山茶群落：主要分布于半山坡地，該群落是以山茶為建群種的單優(yōu)勢(shì)群落，其重要值為73%。主要伴生種楓楊Pterocarya stenoptera、鹽膚木Rhus chinensis、黃鵪菜Youngia japonica等，楓楊的重要值為15.8%，鹽膚木的重要值為7.7%，黃鵪菜的重要值為3.5%。

（7）馬尾松群落：廣泛分布于水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)坡地上，且生境良好。該群落是以馬尾松為建群種的單優(yōu)勢(shì)群落，其重要值為82.5%，多度達(dá)到78.1%。主要伴生種枸骨Ilex cornuta、烏桕Sapium sebiferum、鹽膚木、白櫟Quercus fabri等，烏桕的重要值為8.4%，鹽膚木的重要值為4.8%，白櫟的重要值為2.5%，枸骨的重要值為1.7%。

（8）苔草群落：苔草群落分布主要在湖濱岸帶。該群落是以苔草為建群種的單優(yōu)勢(shì)群落，其重要值為36.7%。主要伴生種喜旱蓮子草、白茅I.cylindrica、烏桕、蛇床C.monnieri等，喜旱蓮子草的重要值為32.9%，白茅的重要值為15.1%，烏桕的重要值為8.6%，蛇床的重要值為6.6%。

（9）樟群落：分布于岸邊堤壩附近，該群落是以樟樹(shù)為建群種的單優(yōu)勢(shì)群落，其重要值為74.6%。主要伴生種烏桕、黃精Polygonatum sibiricum等，烏桕的重要值為15.6%，黃精的重要值為9.8%。

（10）針藺群落：主要分布于近岸淺水區(qū)附近，該群落是以針藺為建群種的單優(yōu)勢(shì)群落，針藺重要值為65.1%。主要伴生種為苔草C.brachyathera、菖蒲Acorus calamus、菹草Potamogeton crispus等，其中苔草的重要值為17.9%，菖蒲的重要值為11%，菹草的重要值為5.8%。

（11）菖蒲-菹草群落：主要分布庫(kù)區(qū)近岸淺水區(qū)，該群落是由菖蒲和菹草組成的共優(yōu)群叢，菖蒲的重要值為40.4%，菹草的重要值為21.9%。主要伴生種喜旱蓮子草、水苦荬Veronica undulata、苔草、狗牙根C.dactylon、棒頭草Polypogon fugax等，喜旱蓮子草的重要值為9.9%，水苦荬的重要值為9.9%，苔草的重要值為8.9%，狗牙根的重要值為4.8%，棒頭草的重要值為4.1%。

（12）枹櫟群落：主要分布在低矮山坡地帶，該群落是以枹櫟為建群種的單優(yōu)勢(shì)群落，枹櫟重要值為71.6%。主要伴生種麻櫟Quercus acutissima、白櫟Q.fabri、濕地松、馬尾松P.massoniana等，其中麻櫟的重要值為16.5%，白櫟的重要值為5.4%，濕地松的重要值為4.4%，馬尾松的重要值為2.3%。

（13）鹽膚木群落：分布在山坡上，是以鹽膚木為建群種的單優(yōu)勢(shì)群落，鹽膚木的重要值為473%。主要伴生種李Prunus salicina、黃精、艾蒿Artemisia argyi、蛇莓Duchesnea indica、枸骨I.cornuta、龍葵Solanum nigrum、木香花Rosa banksiae、樹(shù)莓Rubus corchorifolius、楮Broussonetia kazinoki、山百合Lilium brownii、烏桕、益母草、荔枝草S.plebeia、麻櫟Q.acutissima等，李的重要值為205%，黃精的重要值為13.9%，蛇莓的重要值為9%，枸骨的重要值為5.5%，龍葵的重要值為23%，木香花的重要值為1.6%。

2.3洈水國(guó)家濕地公園植物群落多樣性分析

研究區(qū)域中，菖蒲-菹草群落的物種豐富度最高，達(dá)到31種;酢漿草群落的物種豐富度最低，僅有5個(gè)物種（圖3）。

圖3主要植物群落的物種豐富度Shannon-Weiner指數(shù)能反映群落的物種多樣性。在酢漿草群落中指數(shù)達(dá)到最高值0.971，在馬尾松群落中多樣性指數(shù)最低只有0.447（圖4）。

圖4主要植物群落的Shannon Wiener指數(shù)物種均勻度指數(shù)在酢漿草群落中有最大值1.401，在馬尾松群落0.278，Shannon-Wiener指數(shù)與物種均勻度指數(shù)變化趨勢(shì)大致相同（圖5）。

4討論與分析

松滋洈水國(guó)家濕地公園內(nèi)植被物種豐富，物種多樣性高。植被受水文地質(zhì)條件的影響，濕地植物成帶特征明顯，從沿岸淺水帶-岸上坡地帶依次分布有濕生植物-旱生植物帶。

洈水國(guó)家濕地公園植被中以闊葉沼澤林亞型、針葉沼澤林亞型、沉水植物型及莎草型濕地植被型等的植物群系為主。從地帶性植被特征來(lái)看，該地應(yīng)以闊葉林為主。由于濕地內(nèi)水環(huán)境情況良好，因此植物類(lèi)型以濕生植物所占比例較大，因此植物群系以常見(jiàn)的沼澤型和沉水植物型占主導(dǎo)地位[13]。此外由于濕地范圍內(nèi)人為擾動(dòng)較小，因此植物群落自然演替現(xiàn)象明顯，喜旱植物雖有所存在，但濕生植物占據(jù)主導(dǎo)地位。而主要的濕地植物以物種數(shù)最多、生長(zhǎng)繁殖較快的禾本科為主[14-15]。

洈水國(guó)家濕地公園植被群落中菖蒲-菹草群落的物種豐富度最高，達(dá)到31種，可能是由于該群落所在水體生境復(fù)雜，群落內(nèi)的物種種類(lèi)與物種數(shù)量都比較多。Shannon-Weiner指數(shù)與物種均勻度指數(shù)在馬尾松群落中都最低，由于該群落廣泛分布于水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)坡地上，是以馬尾松為建群種的單優(yōu)勢(shì)群落，其蓋度多度都較高導(dǎo)致群落內(nèi)其他物種多樣性較低。

物種豐富的洈水國(guó)家濕地公園，在長(zhǎng)江流域生態(tài)安全保障體系中占據(jù)重要地位，其巨大的水文調(diào)節(jié)和循環(huán)功能在抵御洪水、減緩徑流、蓄洪抗旱、凈化水質(zhì)等方面發(fā)揮著獨(dú)特的作用[16]。雖然，目前洈水國(guó)家濕地公園的物種多樣性較高，但是仍需要對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行保護(hù)和修復(fù)[17]。同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)濕地科學(xué)研究，揭示濕地的重要功能和價(jià)值，使公眾了解和重視濕地，讓濕地保護(hù)深入人們的意識(shí)和價(jià)值觀。

5保護(hù)與管理建議

5.1加強(qiáng)濕地水體污染治理和保護(hù)工作

加強(qiáng)濕地公園周?chē)どa(chǎn)類(lèi)企業(yè)公司的監(jiān)督和污染物排放量的控制，對(duì)違規(guī)排放的公司進(jìn)行停業(yè)關(guān)閉處理。在濕地流域周邊一些人口較多的城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村要建立生活污水的處理廠，對(duì)生活污水中存在的氮、磷等容易引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的元素制定嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，防止?jié)竦厮w的富營(yíng)養(yǎng)化。利用靠近水體的岸帶區(qū)域，通過(guò)水生植物對(duì)水體的凈化作用建立起水生植物“氧化塘”，并且實(shí)施退田還湖，恢復(fù)生態(tài)功能改善生態(tài)環(huán)境。

5.2發(fā)展生態(tài)型產(chǎn)業(yè)調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)

鼓勵(lì)發(fā)展洈水國(guó)家濕地公園周邊生態(tài)旅游業(yè)和綠色養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)業(yè)，在帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)減少了對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，將周?chē)擎?zhèn)的剩余勞動(dòng)力向服務(wù)業(yè)等產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，以減少濕地的人口承載。最大程度上利用濕地公園內(nèi)自然地形地物，并且對(duì)已經(jīng)建設(shè)的魚(yú)塘、堤壩等人建設(shè)施進(jìn)行生態(tài)改造，讓其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響降到最低。合理利用濕地動(dòng)植物資源，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。

5.3完善濕地管理監(jiān)督體系和公眾宣傳教育

集合林業(yè)、環(huán)保、漁業(yè)、水利等有關(guān)部門(mén)的力量，探索出有效的濕地管理模式，并完善洈水國(guó)家濕地公園管理機(jī)構(gòu)設(shè)置，配齊管理與技術(shù)人員，完善各個(gè)保護(hù)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。成立宣教中心，加大教育和宣傳的力度，利用各種方式提高公眾對(duì)濕地的正確認(rèn)識(shí)和保護(hù)濕地的意識(shí)，使群眾真正認(rèn)識(shí)到濕地的效益和價(jià)值。建立濕地公園保護(hù)的舉報(bào)和獎(jiǎng)勵(lì)制度，使公眾參與到對(duì)洈水國(guó)家濕地公園的生態(tài)保護(hù)中來(lái)。

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