江蘇洪澤湖東部濕地保護(hù)區(qū)植物多樣性及區(qū)系特征分析

肖立輝 朱建杰 卞金月,2 董文青 王明明 陸彩虹 駱文杰 袁一波*

（1 洪澤湖東部濕地省級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理處，江蘇 淮安 223001；2 江蘇洪澤湖濕地生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站，江蘇 淮安 223001；3 南京大學(xué)常熟生態(tài)研究院，南大(常熟)研究院有限公司，江蘇 蘇州 215501）

植物多樣性是生物多樣性在植物物種水平的表現(xiàn)形式，是生物多樣性的重要組成部分，以植物類群為基礎(chǔ)，包括植物、植物與環(huán)境相互作用形成的復(fù)合體以及與此相互作用的生態(tài)過程的總和（孟繁華, 2006）。植物區(qū)系是植物在環(huán)境中演化和分布的綜合反映，是研究不同時(shí)空尺度上植物演化的重要依據(jù)（王彥梅等, 2021）。濕地植物在濕地生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著不可或缺的作用，其多樣性可用來衡量濕地植物群落的組織水平，也可作為濕地植物群落生境和自然保護(hù)的依據(jù)，還可反映濕地植物群落的功能（李靜, 2021）。

洪澤湖位于江蘇省的西北部，屬于我國(guó)五大淡水湖之一，為淮河流域的最大湖泊，也是我國(guó)最大的平原性水庫(kù)及“南水北調(diào)”東線工程最為重要的調(diào)蓄過水通道，是淮河中游干、支流與下游河道的聯(lián)接點(diǎn)。洪澤湖東部濕地保護(hù)區(qū)是亞熱帶向暖溫帶過渡地區(qū)較為典型的濕地生態(tài)系統(tǒng)，有著過渡地帶的資源特性，所處的地理位置決定了其具有豐富的物種多樣性、基因多樣性和遺傳多樣性（陳策, 2016）。近年來，我國(guó)學(xué)者對(duì)洪澤湖植物多樣性開展了大量的研究，紀(jì)濤（2007）對(duì)洪澤湖濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的植物多樣性進(jìn)行了較全面的調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)植物69科162屬217種，以菊科、禾本科、莎草科和蓼科植物為主，較為全面地反映了保護(hù)區(qū)的植物多樣性情況；章偉（2016）對(duì)洪澤湖的沉水植物進(jìn)行了全面調(diào)查，發(fā)現(xiàn)菹草（Potamogeton crispus）、篦齒眼子菜（Stuckenia pectinata）和荇菜（Nymphoides peltata）為優(yōu)勢(shì)種，另外在氮源試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，氨氮添加顯著提高了穗狀狐尾藻（Myriophyllum spicatum）、伊樂藻（Elodea canadensis）和金魚藻（Ceratophyllum demersum）植物組織內(nèi)游離氨基酸的含量；屈寧等（2022）對(duì)洪澤湖的浮游植物進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)洪澤湖浮游植物優(yōu)勢(shì)門類為綠藻門和硅藻門，浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化與水溫、TN等因素相關(guān)；施欽等（2022）測(cè)定了洪澤湖大堤楊樹（Populus）、水杉（Metasequoia glyptostroboides）、樸樹（Celtis sinensis）等不同植物群落的抗沖性和水穩(wěn)定指數(shù)等，通過比較發(fā)現(xiàn)楊樹、樸樹和狗牙根（Cynodon dactylon）群落土壤穩(wěn)定性較高，護(hù)堤防蝕能力突出。目前有關(guān)洪澤湖植物及植被多樣性的研究多集中在江蘇泗洪洪澤湖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，對(duì)江蘇洪澤湖東部保護(hù)區(qū)研究較少。本研究在收集大量相關(guān)數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上，調(diào)查保護(hù)區(qū)的植物多樣性、分布狀況和資源保存現(xiàn)狀，為分析保護(hù)區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀以及重要植物資源與生物多樣性的保護(hù)提供依據(jù)，并為濕地生態(tài)功能的維護(hù)提供一定的參考價(jià)值。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

江蘇洪澤湖東部濕地保護(hù)區(qū)（以下簡(jiǎn)稱保護(hù)區(qū)），于2006年12月獲得批準(zhǔn)建立，保護(hù)區(qū)位于洪澤縣、盱眙縣和淮安市淮陰區(qū)范圍內(nèi)，面積540 km2，其中核心區(qū)面積164 km2，緩沖區(qū)面積141 km2，實(shí)驗(yàn)區(qū)面積235 km2。保護(hù)區(qū)地處北亞熱帶江北區(qū)與南溫帶魯淮區(qū)交界處，具有季風(fēng)氣候特征。該區(qū)域四季分明，夏季受來自海洋的暖濕氣團(tuán)控制，梅雨明顯，炎熱間有伏旱；冬季受干冷氣團(tuán)控制，以少雨、寒冷天氣為主。年平均氣溫為14.8℃，年平均水溫為15.6℃，冰期一般10-20 d，洪澤湖地區(qū)年降水量為926 mm（唐劍等, 2007）。

1.2 研究方法

本次調(diào)查采用線路調(diào)查法，在保護(hù)區(qū)西順河鎮(zhèn)、古堰景區(qū)、東雙溝鎮(zhèn)、蔣壩鎮(zhèn)、穆店鎮(zhèn)、三河農(nóng)場(chǎng)、老子山鎮(zhèn)、官灘鎮(zhèn)、淮河鎮(zhèn)和管仲鎮(zhèn)共設(shè)置了15條樣線，每條樣線長(zhǎng)度為2 km，在2022年5月—2022年10月進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，記錄在樣線兩側(cè)看到的所有植物種類，并采集標(biāo)本，并同時(shí)記錄經(jīng)緯度、海拔等信息。對(duì)于調(diào)查中不能確定的種，采集植物標(biāo)本、拍攝照片，根據(jù)《中國(guó)植物志》和《江蘇植物志》等鑒定。根據(jù)國(guó)家林業(yè)和草原局和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2021年頒布的《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》確定國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物；根據(jù)江蘇省生態(tài)環(huán)境廳和江蘇省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳頒布的《江蘇省外來入侵物種名錄（第一批）》確定入侵植物；植物區(qū)系特征根據(jù)吳征鎰等（2010）的《中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類型》進(jìn)行劃分和分析植物區(qū)系特征。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物種類組成

根據(jù)初步調(diào)查和有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，洪澤湖東部濕地保護(hù)區(qū)共調(diào)查記錄到維管植物111科354屬508種，其中蕨類植物有5科6屬6種，裸子植物5科11屬18種，被子植物101科337屬484種（其中單子葉植物有18科75屬100種，雙子葉植物有83科262屬384種）（表1）。保護(hù)區(qū)植物資源豐富，科數(shù)上占江蘇省維管植物所有科的47.23%，占全國(guó)維管植物所有科的36.88%，屬數(shù)占江蘇省維管植物屬的28.76%，占全國(guó)維管植物屬的10.36%，種數(shù)上占江蘇省維管植物種的16.22%，占全國(guó)維管植物種的1.61%。

表1 洪澤湖東部濕地保護(hù)區(qū)維管植物組成Table 1 Composition of vascular plants in Hongze Lake Eastern Wetland Reserve

2.2 植物科屬多樣性分析

保護(hù)區(qū)共有維管植物111科，根據(jù)科內(nèi)含有種數(shù)的多少，將保護(hù)區(qū)植物劃分為含1種的科、含2～9種的科、含10種以上的科，其中，含10種以上的科為該區(qū)域中的優(yōu)勢(shì)科，共有9科，所含植物種數(shù)達(dá)229種，占保護(hù)區(qū)總科數(shù)和總種數(shù)的8.11%和45.08%（表2）。優(yōu)勢(shì)科在保護(hù)區(qū)中個(gè)體數(shù)量多，占優(yōu)勢(shì)地位，其中禾本科、菊科、莎草科植物是湖泊、河流和田埂邊上常見雜草，比如狗尾草（Setaria viridis）、稗（Echinochloa crusgalli）、小蓬草（Erigeron canadensis）、鉆葉紫菀（Symphyotrichum subulatum）、高稈莎草（Cyperus exaltatus）等，其植物成熟期種子數(shù)量多、重量輕，易隨風(fēng)傳播，易成活，因此分布面積大、數(shù)量多，是保護(hù)區(qū)植物群落的主要組成部分。含2～9種的科有木犀科、茄科、錦葵科、傘形科和桑科等61科238種，分別占保護(hù)區(qū)總科數(shù)和總種數(shù)的54.95%和46.85%。在保護(hù)區(qū)內(nèi)僅出現(xiàn)1種的科有浮萍科、黑三棱科、美人蕉科、石蒜科、薯蕷科等41科41種，分別占保護(hù)區(qū)總科數(shù)和總種數(shù)的36.94%和8.07%，這些科雖然種類不多，但在保護(hù)區(qū)內(nèi)分布數(shù)量相當(dāng)可觀，大部分是保護(hù)區(qū)內(nèi)常見種，如馬齒莧（Portulaca oleracea）、楝（Melia azedarach）、槐葉蘋（Salvinia natans）、鴨跖草（Commelina communis）等，是保護(hù)區(qū)植物群落的重要組成部分（表3）。

表2 洪澤湖東部濕地保護(hù)區(qū)10種以上的科Table 2 More than 10 species of families in Hongze Lake eastern wetland reserve

表3 洪澤湖東部濕地保護(hù)區(qū)維管植物科所含種數(shù)量結(jié)構(gòu)Table 3 Species quantitative structure of vascular plant family in Hongze Lake eastern wetland reserve

保護(hù)區(qū)共有維管植物354屬，其中含10種以上的屬數(shù)量為0，含2～9種的屬有95屬，共249種，分別占保護(hù)區(qū)總屬數(shù)和總種數(shù)的26.84%和49.01%。含1種的屬有259屬，共259種，分別占保護(hù)區(qū)總屬數(shù)和總種數(shù)的73.16%和50.99%（表4）。

表4 洪澤湖東部濕地保護(hù)區(qū)維管植物屬所含種數(shù)量結(jié)構(gòu)Table 4 Quantitative structure of vascular plant species in Hongze Lake eastern wetland reserve

從保護(hù)區(qū)植物科屬的組成結(jié)構(gòu)可看出，保護(hù)區(qū)植物含2～9種的科和含1種的屬所包含的種數(shù)占比最大，優(yōu)勢(shì)科和優(yōu)勢(shì)種占比較小，植物數(shù)量結(jié)構(gòu)上較平均，說明保護(hù)區(qū)植物資源類型多樣，多樣性較高。

2.3 植物生活型多樣性

植物生活型是植物在其系統(tǒng)發(fā)育過程中適應(yīng)各種環(huán)境因素所呈現(xiàn)的綜合形態(tài)，具體反映在其生理、結(jié)構(gòu)和外部形態(tài)上，是群落外貌特征的重要參數(shù)之一（楊朗生等, 2017），一個(gè)地區(qū)的生活型譜組成與其生態(tài)環(huán)境多樣性密切相關(guān)（郭柯等,1998）。保護(hù)區(qū)植物生活型組成以草本植物為主，占保護(hù)區(qū)總科數(shù)的50.45%，總屬數(shù)的61.58%，總種數(shù)的59.25%，且與其他生活型所占比例相差較大，說明其在保護(hù)區(qū)植物中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。喬木類植物比例次之，占保護(hù)區(qū)總科數(shù)的20.72%，總屬數(shù)的15.82%，總種數(shù)的18.11%；灌木類植物65種，占保護(hù)區(qū)總種數(shù)的12.80%；藤本類最少，有50種，占總種數(shù)的9.84%（表5）。

表5 洪澤湖東部濕地保護(hù)區(qū)植物生活型Table 5 Plant life patterns in Hongze Lake eastern wetland reserve

2.4 重點(diǎn)保護(hù)植物多樣性

根據(jù)國(guó)家林業(yè)和草原局和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2021年公布的《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物名錄》，經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)洪澤湖東部濕地保護(hù)區(qū)有國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物8種，其中，國(guó)家Ⅰ級(jí)保護(hù)植物2種，為裸子植物水杉（Metasequoia glyptostroboides）和銀杏（Ginkgo biloba），國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)植物6種，有野大豆（Glycine soja）、中華獼猴桃（Actinidia chinensis）、蓮（Nelumbo nucifera）、野菱（Trapa incisa）、羅漢松（Podocarpus macrophyllus）和鵝掌楸（Liriodendron chinense）。

2.5 種子植物屬的分布區(qū)類型分析

保護(hù)區(qū)共有維管植物354屬，其中,蕨類植物6屬，裸子植物11屬，被子植物337屬，根據(jù)吳征鎰等（2010）對(duì)種子植物屬分布區(qū)類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)區(qū)內(nèi)種子植物劃分為14個(gè)分布區(qū)類型（表6）。從表6可看出，保護(hù)區(qū)植物除中亞分布這一類型外，其余分布類型均有。保護(hù)區(qū)中世界分布類型的植物有54屬，占保護(hù)區(qū)總屬數(shù)的15.52%，屬于這一分布類型的植物在世界各地均有分布，且無分布中心。其中，保護(hù)區(qū)陸生植物有飛蓬屬（Erigeron）、鬼針草屬（Bidens）等，有喜陰涼潮濕環(huán)境的木賊屬（Equisetum）等，有水生植物眼子菜屬（Potamogeton）、荇菜屬（Nymphoides）和狐尾藻屬（Myriophyllum）等。

表6 洪澤湖東部濕地保護(hù)區(qū)種子植物屬的分布區(qū)類型Table 6 Distribution types of seed plants in Hongze Lake eastern wetland reserve

屬于熱帶分布類型的植物有120屬，占總屬數(shù)的34.48%；屬于溫帶分布類型的植物有169屬，占保護(hù)區(qū)總屬數(shù)的48.56%，可看出保護(hù)區(qū)植物區(qū)系的溫帶屬性占據(jù)優(yōu)勢(shì)，具有明顯的溫帶性質(zhì)。從保護(hù)區(qū)的地理位置來看，保護(hù)區(qū)位于北亞熱帶與暖溫帶的過渡地帶，因此，也表現(xiàn)出一定的亞熱帶植物區(qū)系特征。屬于中國(guó)特有分布類型的植物有5屬，占保護(hù)區(qū)總屬數(shù)的1.44%，分別為箬竹屬（Indocalamus）、蠟梅屬（Chimonanthus）、欒樹屬（Koelreuteria）、杉木屬（Cunninghamia）和水杉屬（Metasequoia）。

3 討論

從植物的物種組成上看，本次調(diào)查到維管植物111科354屬508種，洪澤湖東部濕地保護(hù)區(qū)禾本科、菊科和薔薇科所含種類較多，與紀(jì)濤（2007）對(duì)江蘇泗洪洪澤湖濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的調(diào)查到的69科162屬217種相比，物種豐富度明顯提升，且優(yōu)勢(shì)種有所變化。分析原因可能有以下幾點(diǎn)：首先，本研究樣線設(shè)置均勻，基本包括了保護(hù)區(qū)周邊的大部分生境類型，獲取的調(diào)查數(shù)據(jù)更加全面。其次，洪澤湖在近十幾年的發(fā)展與建設(shè)中，當(dāng)?shù)鼐用窈蛨@林建設(shè)單位會(huì)引種一些外來栽培植物，導(dǎo)致植物種類的上升。優(yōu)勢(shì)種的變化也是人為因素對(duì)物種組成影響的結(jié)果，例如，許多薔薇科的園林樹種在保護(hù)區(qū)被大量栽植，例如繡線菊屬（Spiraea）、石楠屬（Photinia）、蘋果屬（Malus）、薔薇屬（Rosa）和李屬（Prunus）的植物。

從地理分布上看，保護(hù)區(qū)種子植物347個(gè)屬劃分為14個(gè)分布區(qū)類型，世界廣布性質(zhì)的屬占比為15.52%，表現(xiàn)出與世界性分布的廣泛聯(lián)系，熱帶分布性質(zhì)的有120屬，占總屬數(shù)的34.48%，溫帶分布性質(zhì)的有169屬，占總屬數(shù)的48.56%，說明溫帶性質(zhì)屬占據(jù)主要地位。江蘇地區(qū)處于亞熱帶與北溫帶的過渡地帶，從北向南分布有暖溫帶落葉闊葉林與溫帶植物北亞熱帶落葉常綠闊葉混交林和亞熱帶常綠闊葉林（周勤, 2008）。熱帶性質(zhì)植物和溫帶性質(zhì)植物相比對(duì)環(huán)境的要求更加嚴(yán)格，導(dǎo)致環(huán)境對(duì)植物分布產(chǎn)生過濾作用（董鵬, 2021）。蘇北地區(qū)屬于典型的暖溫帶季風(fēng)氣候，其氣候條件更適合溫帶性質(zhì)植物的生存，導(dǎo)致溫帶性質(zhì)成分的植物占主導(dǎo)。保護(hù)區(qū)熱帶性質(zhì)植物也占據(jù)相當(dāng)一部分，說明保護(hù)區(qū)種子植物具有亞熱帶到溫帶的過渡性。

4 結(jié)論

1）保護(hù)區(qū)維管植物共有111科354屬508種，其中，被子植物種類最多，有101科337屬484種，裸子植物次之，有5科11屬18種，蕨類植物最少，有5科6屬6種，被子植物中菊科、禾本科和薔薇科等占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

2）保護(hù)區(qū)植物優(yōu)勢(shì)科數(shù)量較少，但包含種類數(shù)量較多，所含植物多是保護(hù)區(qū)植物群落中的優(yōu)勢(shì)種。少屬科和單屬科所占比例較大，是保護(hù)區(qū)植物群落的主要成分。在系統(tǒng)分類學(xué)上，相對(duì)于科來說，屬在系統(tǒng)分類學(xué)上和生態(tài)學(xué)上的特征更接近，對(duì)于分析區(qū)域的區(qū)系性質(zhì)具有重要意義（龍梅等,2012）。保護(hù)區(qū)植物優(yōu)勢(shì)屬數(shù)量同樣較少，保護(hù)區(qū)單種屬和少種屬占總屬數(shù)的100%，說明單種屬和少種屬在保護(hù)區(qū)植物中占主導(dǎo)地位，保護(hù)區(qū)植物組成較為復(fù)雜。

3）溫帶性植物是保護(hù)區(qū)植物區(qū)系的主要組成部分，熱帶成分相比較少，說明保護(hù)區(qū)植物區(qū)系與熱帶植物區(qū)系存在聯(lián)系，而保護(hù)區(qū)現(xiàn)在的自然環(huán)境已不適應(yīng)大部分熱帶成分植物的生存，這些熱帶成分植物在一定程度上豐富了保護(hù)區(qū)的區(qū)系成分。另外，禾本科、菊科屬等草本植物的大量存在，反映出保護(hù)區(qū)植物區(qū)系具有年輕性質(zhì)。