鐘祥市莫愁湖國(guó)家濕地公園植物多樣性與植物群系研究

陳薇　韓建萍　李金成　舒啟龍　李鵬　李承榮

摘 要： 濕地公園是中國(guó)自然保護(hù)地體系的重要組成部分，其植物多樣性及主要群系組成可以為濕地公園的建設(shè)與管理提供重要理論依據(jù)。本研究通過(guò)樣方調(diào)查法，研究了湖北省鐘祥市莫愁湖國(guó)家濕地公園的植物多樣性與主要植物群系類(lèi)型。結(jié)果表明：鐘祥市莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)共計(jì)調(diào)查到維管束植物139科357屬510種；可被分為2個(gè)植被型組3個(gè)植被型10個(gè)群系。濕地公園內(nèi)主要分布10種植物群系，分別為：菱群系、蘆葦群系、蓮群系、菰群系、喜旱蓮子草群系、美人蕉群系、香蒲群系、金雞菊群系、意大利214楊群系、狗尾草群系。濕地公園內(nèi)分布有外來(lái)入侵種鳳眼藍(lán)和喜旱蓮子草。該研究結(jié)果可為莫愁湖國(guó)家濕地公園的建設(shè)與管理提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 莫愁湖國(guó)家濕地公園；植物多樣性；植物群系

中圖分類(lèi)號(hào)：Q948.15+8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-3020（2023）02-0027-06

Plant Diversity and Formationin Mochou Lake National Wetland Park in Zhongxiang

Chen Wei（1） Han Jianping（2） Li Jincheng（3） Shu Qilong（4） Li Peng（5） Li Chengrong（6）

（1. Management Center of Hubei Yangxin Lianhua Lake National Wetland ParkHuangshi 435200;

2. Jingmen Forest Science and Technology Extension Center Jingmen 448000;

3. Jingmen Wildlife and Forest Plant Protection Station Jingmen 448000;

4.Conservation Center of Hubei Zhongxiang Mochou Lake National Wetland Park Zhongxiang 431900;

5.Wuhan Wetland Conservation Center Wuhan 430023;

6. Hubei Zhongsen Ecological Forestry Co.， Ltd.Wuhan 443000）

Abstract： Wetland parks are an important part of national nature reserve system， and its diversity and main formation composition of National Wetland Park can provide an important theoretical basis for construction and management of wetland parks. In this paper， the plant diversity and main plant community types of Mochou Lake National Wetland Park in Zhongxiang City， Hubei Province were studied by the method of quadratic survey. The results showed that 510 species of vascular plants belonging to 357 genera and 139 families were investigated in Mochu Lake National Wetland Park in Zhongxiang City， which were divided into 2 vegetation types， 3 vegetation types and 10 floras. There were 10 main floras distributed in the wetland park， which were Form. Trapa bispinosa， Form. Phragmites australis， Form. Nymphaea nucifera， Form. Zizania latifolia， Form. Alternanthera philoxeroides， Form. Canna indica， Form. Typha orientalis， Form. Coreopsis drummondii， Form. Populus×canadensis ‘I-214， Form. Setaria viridis. Two invasive species in the wetland park including Eichhornia crassipes and Alternanthera philoxeroides. The research results can provide a scientific basis for the construction and management of Mochou Lake National Wetland Park.

Key words： Mochou Lake National Wetland Park; plant diversity; plant formation

濕地是一種介于陸生生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間的過(guò)渡性地帶，具有獨(dú)特的生境特點(diǎn)[1]?！稘竦毓s》中將濕地定義為：常年或者季節(jié)性積水地帶、水域和低潮時(shí)水深不超過(guò)6 m的海域，包括沼澤濕地、湖泊濕地、河流濕地、濱海濕地等自然濕地，以及重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物棲息地或者重點(diǎn)保護(hù)野生植物原生地等人工濕地[2]。作為基本濕地類(lèi)型之一的湖泊濕地是全球濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，具有良好的調(diào)蓄洪水、凈化水質(zhì)、調(diào)節(jié)氣候、維持生物多樣性等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能[3-4]。近些年來(lái)，濕地的生態(tài)服務(wù)功能與社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值引起人們的廣泛重視，濕地建設(shè)項(xiàng)目廣泛開(kāi)展[5]，濕地公園作為國(guó)家自然保護(hù)地體系的重要組成部分，可以集中體現(xiàn)濕地的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益[1]。

根據(jù)《全國(guó)濕地資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》中的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，湖北省鐘祥市莫愁湖國(guó)家濕地公園屬于湖泊型濕地，多種野生動(dòng)植物在此生存棲息，并共同構(gòu)成了較為完整的濕地生態(tài)系統(tǒng)。自2011年經(jīng)原國(guó)家林業(yè)局批準(zhǔn)建設(shè)以來(lái)，莫愁湖國(guó)家濕地公園合理利用區(qū)域內(nèi)自然資源進(jìn)行保護(hù)性開(kāi)發(fā)建設(shè)，逐漸被打造成為湖北省乃至全國(guó)濕地生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)的示范性公園[6]，在保護(hù)與維持當(dāng)?shù)貪竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)、發(fā)揮濕地生態(tài)服務(wù)功能與社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值方面具有重大意義。本研究通過(guò)調(diào)查莫愁湖國(guó)家濕地公園的植物群系組成，研究了莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)的植物物種多樣性與群系類(lèi)型，以期為莫愁湖國(guó)家濕地公園的建設(shè)與管理提供重要的理論依據(jù)。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)概況

湖北省鐘祥市莫愁湖國(guó)家濕地公園（N 30°42′～31°36′，E 112°07′～130°00′）地處湖北省中部，江漢平原北端，位于大洪山與荊山東南麓之間。莫愁湖國(guó)家濕地公園總面積為1 948.67 hm2，濕地面積為1 609.24 hm2，濕地率高達(dá)80%以上。亞熱帶季風(fēng)性氣候，具有雨熱同期，熱量充足，降水適中，四季分明的氣候特點(diǎn)。年平均氣溫為16.4 ℃，年平均降水量為987.6 mm。最冷月為1月，平均氣溫3.7 ℃；最熱月為7月，平均氣溫27.8 ℃。年平均無(wú)霜期260 d。

1.2 調(diào)查方法

通過(guò)樣方調(diào)查的方式，對(duì)分布在濕地公園內(nèi)的維管束植物進(jìn)行了調(diào)查。根據(jù)莫愁湖國(guó)家濕地公園的植物分布特點(diǎn)，將調(diào)查區(qū)域分為3個(gè)部分：以沉水植物、浮葉植物分布為主的水生植物區(qū)域，以挺水植物、濕生植物為主的濕生植物區(qū)域和以陸生植物為主的陸生植物區(qū)域[7]。在各個(gè)取樣區(qū)域內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的植物群落樣地，根據(jù)植被組成情況設(shè)置樣方［8］：其中草本及水生植物群落樣方大小設(shè)置為1 m×1 m，灌木群落樣方大小設(shè)置為2 m×2 m；喬木群落樣方大小設(shè)置為5 m×5 m 或10 m×10 m。調(diào)查并記錄樣方內(nèi)全部維管束植物物種名、多度、密度、蓋度等，同時(shí)利用手持GPS（e Trex 10）讀取樣方地理坐標(biāo)（經(jīng)緯度與海拔）并進(jìn)行記錄。

1.3 數(shù)據(jù)處理

對(duì)莫愁湖國(guó)家濕地公園范圍內(nèi)的植物群落進(jìn)行實(shí)地調(diào)查并現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別鑒定，記錄下所調(diào)查的植物物種名稱(chēng)，對(duì)存疑或現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法識(shí)別的樣品拍照記錄或采集標(biāo)本帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行專(zhuān)業(yè)鑒定。并根據(jù)《中國(guó)植物志》和《湖北植物志》等資料[9-10]，統(tǒng)計(jì)分析所記錄的植物科屬情況。

植物群落命名方法采用優(yōu)勢(shì)度原則，優(yōu)勢(shì)種的確定采用重要值方法[11]。重要值作為一項(xiàng)綜合指標(biāo)，可以相對(duì)客觀地體現(xiàn)各物種在群落中的相對(duì)重要性。重要值的計(jì)算方法可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，本研究根據(jù)莫愁湖國(guó)家濕地公園的情況，采取以下公式計(jì)算物種重要值[12]：

物種重要值=（相對(duì)蓋度+相對(duì)頻度+相對(duì)多度）/3;

相對(duì)蓋度=（某物種的蓋度/群落中各物種蓋度總和）×100%;

相對(duì)多度=（某物種的多度/群落中各物種多度總和）×100%;

相對(duì)頻度=（某物種的頻度/群落中各物種頻度總和）×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 鐘祥市莫愁湖國(guó)家濕地公園植物多樣性[BT）]

野外調(diào)查結(jié)果顯示，在鐘祥市莫愁湖國(guó)家濕地公園范圍內(nèi)調(diào)查到的維管束植物共有510種（含種下水平），隸屬于139科357屬。其中蕨類(lèi)植物18科20屬23種，占莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)維管束植物科屬種總數(shù)的12.9%、5.6%、4.5%；種子植物121科337屬487種，其中被子植物117科330屬479種，分別占莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)維管束植物科屬種總數(shù)的84.2%、92.4%和93.9%，裸子植物4科7屬8種，分別占莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)維管束植物科屬種總數(shù)的2.9%、2.0%和1.6%。

2.1.1 科的組成分析

莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)所調(diào)查的139科維管束植物中，含10個(gè)屬以上的大型科有4個(gè)，占總科數(shù)的2.88%，分別為禾本科Gramineae 36屬、豆科Leguminosae 22屬、菊科Compositae 19屬和唇形科Labiatae 17屬，這4個(gè)科共含94屬和134種，分別占總屬數(shù)與總種數(shù)的26.33%與26.27%；含5～9屬的中型科有10個(gè)，占總科數(shù)的7.19%，共有69屬和98種，分別占總屬數(shù)與總種數(shù)的19.33%與19.22%；含2～5屬的小型科有45個(gè)，占總科數(shù)的32.37%，共含114屬158種，分別占總屬數(shù)與物種數(shù)的31.93%與30.98%；僅1個(gè)屬的單型科數(shù)量最多，為80科，占總科數(shù)的57.55%（表1）。

莫愁湖國(guó)家濕地公園含種數(shù)20以上的優(yōu)勢(shì)科科共有4科，分別為禾本科、豆科、菊科和唇形科。其中禾本科包含物種數(shù)最多，含36屬54種；豆科22屬29種；菊科19屬29物種；唇形科17屬22種（圖1，圖2）。

2.1.2 屬的組成分析

在莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)調(diào)查到的357屬維管束植物中，無(wú)10種及以上的大型屬。5種及以上物種的中型屬有4屬，占莫愁湖國(guó)家濕地公園維管束植物總屬數(shù)的1.12%，分別為蓼屬Polygonum、金絲桃屬Hypericum、景天屬Sedum和鬼針草屬Bidens，其中蓼屬7種，金絲桃屬、景天屬、鬼針草屬各5種；含2～4種植物的小型屬有98個(gè)，占總屬數(shù)的27.45%，共含233種；僅1種單種屬255屬，其屬和種數(shù)量分別占總屬數(shù)與總種數(shù)的71.43%和50.00%（表2）。

2.1.3 種的組成分析

莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)分布較為廣泛的植物有狹葉香蒲Typha angustifolia、蘆葦Phragmites australis和狗牙根Cynodon dactylon等。湖內(nèi)深水區(qū)域分布的植物主要有菱Trapa bispinosa和浮萍Lemna minor等；近岸淺水濕地分布菰Zizania latifolia、美人蕉Canna indica、蘆葦、蓮Nelumbo nucifera和狹葉香蒲等。濕生植物及陸生植物區(qū)域內(nèi)，岸邊及靠近湖岸的平地多分布狗牙根、金雞菊Coreopsis drummondii等；堤邊外側(cè)有意大利214楊Populus×opulusicaeo'I-214' 和桑Morus alba 等植物分布。

2.2 莫愁湖國(guó)家濕地公園主要植被類(lèi)型與群系組成[BT）]

根據(jù)實(shí)地調(diào)查結(jié)果，參照《中國(guó)濕地植被》中的分類(lèi)原則[13]，可將莫愁湖國(guó)家濕地公園植被劃分為沼澤型組和淺水植物濕地組2種植被型組，3個(gè)植被型以及10個(gè)群系（表3）。

2.3 莫愁湖國(guó)家濕地公園主要植物群系與物種組成[BT）]

野外調(diào)查結(jié)果表明莫愁湖國(guó)家濕地公園主要的植物群落有以下10種：

（1） 菱群系。菱群系主要分布于湖區(qū)內(nèi)部，該群系是以菱單優(yōu)勢(shì)群系。伴生種主要有浮萍、穗狀狐尾藻Myriophyllum spicatum 和鳳眼藍(lán)Eichhornia crassipes等。

（2） 蘆葦群系。蘆葦群系多分布于人類(lèi)活動(dòng)的島嶼岸邊，為蘆葦單優(yōu)勢(shì)群系。主要伴生種為狗牙根、田字萍Marsilea quadrifolia、野老鸛草Geranium carolinianum和披堿草Elymus dahuricus等。

（3） 蓮群系。蓮群系是栽培群落類(lèi)型，分布于近岸區(qū)。該群系是以蓮為建群種的單優(yōu)勢(shì)群系。主要伴生種為狹葉香蒲、蘆葦、喜旱蓮子草Alternanthera philoxeroides、酸模Rumex acetosa、狗牙根和石龍芮Ranunculus sceleratus等。

（4） 菰群系。菰群系廣泛分布于淺灘及湖邊，以菰為單優(yōu)建群種。主要伴生種為喜旱蓮子草、慈菇Sagittaria trifolia、石龍芮和狗牙根等。

（5） 喜旱蓮子草群系。喜旱蓮子草群系多生長(zhǎng)在岸邊及靠近湖岸的平地，是以喜旱蓮子草為建群種。主要伴生種為菰、狹葉香蒲、葎草Humulus scandens、盒子草Actinostemma tenerum和狗牙根等。

（6） 美人蕉群系。美人蕉群系主要分布于岸邊淺灘，為人工栽培群系，以美人蕉單優(yōu)種。主要伴生種有蘆葦、喜旱蓮子草、狹葉香蒲、紅花檵木Loropetalum chinense、牡荊Vitex negundo、黃海棠Hypericum ascyron、鳳尾竹Bambusa multiplex和大葉黃楊Buxus megistophylla等。

（7） 香蒲群系。香蒲群系分布于近岸淺水區(qū)，為單種優(yōu)勢(shì)群系。主要伴生種喜旱蓮子草、一年蓬Erigeron annuus、牡荊、披堿草、浮萍、盒子草、天葵Semiaquilegia adoxoides、狗牙根、茜草Rubia cordifolia、雞矢藤Paederia foetida、苦苣菜Sonchus oleraceus、馬蹄金Dichondra micrantha和早熟禾Poa annua等。

（8）金雞菊群系。金雞菊群系主要分布在岸邊及靠近湖岸的平地，為人工種植單優(yōu)群系。主要伴生種野老鸛草、石竹Dianthus chinensis、大戟Euphorbia pekinensis、濱菊Leucanthemum vulgare、月見(jiàn)草Oenothera biennis、薺Capsella bursa-pastoris、菵草Beckmannia syzigachne、燕麥Avena sativa、火棘Pyracantha fortuneana和虞美人Papaver rhoeas等。

（9）意大利214楊群系。意大利214楊群系主要分布堤邊外側(cè)，為人工種植單優(yōu)群系，主要伴生種有桑、烏桕Triadica sebifera、杠板歸Polygonum perfoliatum、蒼耳Xanthium strumarium、葎草和喜旱蓮子草等。

（10）狗尾草群系。狗尾草群系主要生長(zhǎng)在湖邊淺灘，為單優(yōu)群落。常伴生有水蓼、通泉草Mazus pumilus、蔊菜Rorippa indica、鬼針草和喜旱蓮子草等。

2.4 外來(lái)入侵植物

野外資源調(diào)查發(fā)現(xiàn)莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)存在2種外來(lái)入侵植物：喜旱蓮子草和鳳眼藍(lán)Eichhornia crassipes。二者都是原產(chǎn)南美洲的水生入侵物種，喜旱蓮子草主要以匍匐枝進(jìn)行無(wú)性繁殖，鳳眼藍(lán)依靠匍匐枝與母株分離方式繁殖。這兩種植物繁殖擴(kuò)散速度極快。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

物種多樣性是生物多樣性的重要指標(biāo)之一，莫愁湖國(guó)家濕地公園主要植物類(lèi)型及其多樣性研究可以通過(guò)數(shù)據(jù)直觀反應(yīng)濕地公園環(huán)境情況與生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀。莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)植物物種豐富，本研究共計(jì)調(diào)查到維管束植物139科357屬510種。其中蕨類(lèi)植物共計(jì)18科20屬23種，裸子植物4科7屬8種，被子植物117科330屬479種。 數(shù)據(jù)表明，被子植物是莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)的主要植物類(lèi)型。

（1）從科的組成來(lái)看，濕地公園范圍內(nèi)禾本科、豆科、菊科、唇形科物種較多且分布較為廣泛。從屬的組成來(lái)看，莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)植物以單種屬與包含2～4個(gè)物種的小型屬為主，且無(wú)大型屬（包含10個(gè)及以上物種的屬）出現(xiàn)。從種的組成來(lái)看，不同區(qū)域分布的物種種類(lèi)有所不同，水生植物區(qū)域內(nèi)以菱、浮萍等漂浮植物為主；濕生植物區(qū)域內(nèi)的近岸淺水濕地多分布美人蕉、蘆葦、狗牙根等挺水或濕生植物；陸生植物區(qū)域內(nèi)的堤岸外側(cè)有喬木分布。淺水濕地或岸邊的植物種類(lèi)多于湖區(qū)與堤岸外側(cè)，這表明水陸交界地帶具有更豐富的物種多樣性。

（2）調(diào)查結(jié)果顯示莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)維管束植物可分為2個(gè)植被型組，3個(gè)植被型以及10個(gè)植被群系。研究區(qū)內(nèi)主要的植被類(lèi)型均為草本植物群系，且多為漂浮或挺水植物，如：菱群系、蘆葦群系、蓮群系、菰群系、喜旱蓮子草群系、香蒲群系等，狗尾草群系、美人蕉群系、金雞菊群系為濕生群系。這表明莫愁湖濕地公園內(nèi)濕地范圍廣且條件較好，利于濕地植物生存。

（3）調(diào)查發(fā)現(xiàn)莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)分布有入侵物種喜旱蓮子草和鳳眼藍(lán)，喜旱蓮子草多生存在岸邊以及近岸平地，在部分樣方內(nèi)已成為優(yōu)勢(shì)種。鳳眼藍(lán)主要分布在湖區(qū)內(nèi)部，還未形成優(yōu)勢(shì)種群。植物入侵會(huì)破壞水生生態(tài)系統(tǒng)，威脅本地生物多樣性；還會(huì)堵塞河道，影響航運(yùn)、排灌和水產(chǎn)養(yǎng)殖；入侵后大面積繁殖也會(huì)惡化水質(zhì)，滋生蚊蠅，傳播疾病，危害健康。

3.2 建議

（1）減少人類(lèi)對(duì)生態(tài)的干預(yù)。生態(tài)環(huán)境有一定的自?xún)襞c循環(huán)能力，但是當(dāng)人類(lèi)過(guò)分開(kāi)發(fā)利用超過(guò)了生態(tài)環(huán)境所能承載的范圍時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)功能和穩(wěn)定性會(huì)受到不利影響。因而在對(duì)莫愁湖國(guó)家濕地公園進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)應(yīng)遵循適度原則，盡量在不破壞原生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上進(jìn)行建設(shè)性開(kāi)發(fā)。

（2）加強(qiáng)外來(lái)物種防治。入侵物種的存在會(huì)影響本地物種生存，破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡，造成巨大的生態(tài)災(zāi)難與經(jīng)濟(jì)損失[14]。相關(guān)部門(mén)需加強(qiáng)對(duì)莫愁湖國(guó)家濕地公園內(nèi)外來(lái)物種的管理，要查明并及時(shí)切斷外來(lái)物種入侵途徑，對(duì)于已經(jīng)受到入侵的區(qū)域，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)纳锘蛉斯ご胧┻M(jìn)行生態(tài)修復(fù)[15]。

（3）加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)與治理。莫愁湖國(guó)家濕地公園濕地率高達(dá)80%以上，湖區(qū)范圍大，在一定程度上增加了管理難度。水體質(zhì)量是濕地建設(shè)的重中之重，水體質(zhì)量直接影響濕地公園內(nèi)動(dòng)植物的生存與繁殖，還會(huì)影響人類(lèi)健康。研究區(qū)內(nèi)入侵種喜旱蓮子草和鳳眼藍(lán)分布集中的區(qū)域水質(zhì)相對(duì)較差，因而應(yīng)加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)與治理力度，保證水體質(zhì)量[16]，重點(diǎn)治理此類(lèi)區(qū)域。

（4）加強(qiáng)濕地相關(guān)的科教宣傳教育。莫愁湖國(guó)家濕地公園建設(shè)有宣教示范區(qū)，相關(guān)管理人員應(yīng)充分利用區(qū)域功能進(jìn)行科普宣教。通過(guò)科普宣教向游客展示濕地重要性與濕地保護(hù)的基本方向與原則，從而帶動(dòng)游客共同參與環(huán)境保護(hù)，維護(hù)濕地生態(tài)。

參 考 文 獻(xiàn)

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（編校：鄭京津）

收稿日期：2022-11-03

作者簡(jiǎn)介：陳薇（1981～），女，工程師，主要從事濕地公園管理相關(guān)工作。

李承榮為通訊作者。