重慶市合川區(qū)消落帶植被特征研究

摘要 采用分層取樣法對(duì)合川區(qū)消落帶植被進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，結(jié)果表明：合川區(qū)消落帶植物有296種，涵蓋了77科205屬，以禾本科和菊科為主；草本植物占比82.77%，在調(diào)研植被中占主導(dǎo)地位；消落帶人工干預(yù)相對(duì)較少，野生植物占比達(dá)85.81%，成為主要來源；外來入侵植物的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小，仍需要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和關(guān)注；雙穗雀稗、棒頭草、野古草等被確定為優(yōu)勢(shì)種，在不同高程帶均有相應(yīng)代表性的植物群落。最后，結(jié)合調(diào)研數(shù)據(jù)和分析，提出了消落帶植物配置建議。

關(guān)鍵詞 消落帶；植被特征；植物配置；重慶市合川區(qū)

中圖分類號(hào) X 173 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2024）20-0100-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.20.024

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Study on Vegetation Characteristics of the Water-level Fluctuation Zone in Hechuan District， Chongqing

DU Kai-wei SHU Cheng-ji2，JIANG Zi-yi1

（1.School of Architecture and Design，Chongqing College of Humanities and Technology，Chongqing 401524;2.Ecological Environment Research Center of the Chinese Academy of Sciences， State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology， Beijing 100085）

Abstract The field survey of vegetation in the water-level fluctuation zone of Hechuan District was conducted using stratified sampling method， the results showed that the water-level fluctuation zone in Hechuan District harbored 296 plant species， spanning 77 families and 205 genera， with Poaceae and Asteraceae being predominant; herbaceous plants constituted a substantial 82.77%， establishing their dominance in the surveyed vegetation.Human intervention in the water-level fluctuation zone was relatively limited， with wild plants accounting for an impressive 85.81%， emerging as the primary contributors to the vegetation. The overall risk of invasive alien species was relatively low， but continuous monitoring and attention were deemed necessary. Dominant species such as Setaria viridis， Echinochloa crusgalli and Eleusine indica were identified， displaying representative plant communities across different elevation zones.In conclusion， based on the research data and analysis， this study proposed recommendations for the vegetation configuration within the water-level fluctuation zone.

Key words Water-level fluctuation zone;Vegetation characteristic;Plant allocation;Hechuan District，Chongqing

消落帶是指水庫、江河和湖泊等水體季節(jié)性漲落，使水陸銜接地帶的土地被周期性淹沒和出露成陸而形成的干濕交替地帶［1］。消落帶植物在維護(hù)消落帶生態(tài)平衡、凈化水質(zhì)、防洪減災(zāi)以及提供生態(tài)景觀等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，植被的保護(hù)和合理利用對(duì)于促進(jìn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境改善和提升生態(tài)景觀至關(guān)重要。重慶市合川區(qū)位于嘉陵江、涪江和渠江三江匯合之處，擁有豐富的消落帶資源，目前對(duì)其植被特征的研究尚未形成系統(tǒng)的認(rèn)知和深入的分析。該研究以合川區(qū)消落帶植被為研究對(duì)象，結(jié)合消落帶生境的特點(diǎn)，通過實(shí)地調(diào)研和深入分析相關(guān)資料，探究合川區(qū)消落帶植物的組成、生活型、來源、優(yōu)勢(shì)種等基本狀況，旨在全面了解合川區(qū)消落帶植物的種類及種群特征，從而為消落帶植被的保護(hù)及景觀提升設(shè)計(jì)提供科學(xué)支撐。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

重慶市合川區(qū)位于重慶市西北部，地處長(zhǎng)江上游地區(qū)，屬于亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，年平均氣溫約18 ℃，年降雨量在1 130 mm左右。合川區(qū)境內(nèi)嘉陵江、涪江、渠江流經(jīng)此地，三江交匯形成了豐富的水域生態(tài)系統(tǒng)和獨(dú)特的自然景觀。該研究選取重慶市合川區(qū)沿江流域的枯水線和洪水線之間的帶狀區(qū)域作為研究區(qū)域，根據(jù)實(shí)地調(diào)研結(jié)合專家建議，在奧維地圖共選取12個(gè)調(diào)研樣地，分別在嘉陵江沿岸、涪江沿岸、渠江沿岸選取4個(gè)樣地（圖1），通過實(shí)地調(diào)研得出合川區(qū)消落帶植被的基本特征。

1.2 研究方法

1.2.1 調(diào)研方法。

通過文獻(xiàn)研讀及專家建議并結(jié)合消落帶特殊生境特征，此次調(diào)研中植物樣方采取分層取樣法。實(shí)地調(diào)研得出合川區(qū)消落帶高差為30 m，每個(gè)層次的高程為10 m，該研究分別稱為上層、中層和下層。沿垂直于水流方向每隔5 m設(shè)定一個(gè)樣帶，每個(gè)樣地各做5條樣帶。該研究樣地為12個(gè)，樣帶數(shù)量60個(gè)。其中喬木樣方面積為10 m×10 m，灌木樣方面積為5 m×5 m，草本和藤本樣方面積為1 m×1 m。調(diào)查并記錄樣方內(nèi)植物種類、植物生長(zhǎng)狀況、多度、蓋度、頻度等基本數(shù)據(jù)［2］。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析。

調(diào)研并記錄樣地中喬木層的名稱、株數(shù)、高度、冠幅、胸徑、生長(zhǎng)狀況，灌木層的名稱、蓋度、高度、面積、生長(zhǎng)狀況，草本和藤本層的名稱、蓋度、高度、生長(zhǎng)狀況等［3］。其中植物名稱參考《中國(guó)植物志》進(jìn)行判斷和名稱確定，以確保植物種名準(zhǔn)確無誤。植物的高度、冠幅、胸徑、蓋度、面積等用測(cè)高儀或卷尺測(cè)量得出。

重要值能夠客觀體現(xiàn)植物種群在群落中的作用及地位，從而得出優(yōu)勢(shì)種植物。根據(jù)調(diào)查得到的數(shù)據(jù)分別計(jì)算喬木和灌木各層植物的重要值（IV1）、藤本和草本各層植物的重要值（IV2），具體計(jì)算公式如下［4］：

IV1=（相對(duì)多度+相對(duì)頻度+相對(duì)顯著度）/3

IV2=（相對(duì)高度+相對(duì)頻度+相對(duì)蓋度）/3

其中：相對(duì)多度是指該種植物的個(gè)體數(shù)與同一生活型植物的個(gè)體總數(shù)之和的比；相對(duì)頻度是該種植物的頻度與所有植物頻度之和的比；相對(duì)顯著度是指該種植物的顯著度與所有植物顯著度之和的比；相對(duì)高度是指該種植物的平均高度與所有植物的平均高度之和的比；相對(duì)蓋度是指該種植物的蓋度與所有植物蓋度之和的比。

2 結(jié)果與分析

2.1 消落帶植物物種組成

2.1.1 植物科屬種組成。

通過野外調(diào)查和文獻(xiàn)資料分析得出合川區(qū)消落帶植物共有296種，隸屬于77科205屬（表1）。其中，較大科有3科，分別是禾本科、菊科、莎草科，占總科數(shù)的3.90%，包含80個(gè)屬105個(gè)種，占總屬數(shù)的39.02%，占總種數(shù)的35.47%；中等科有8科，占總科數(shù)的10.39%，分別是大戟科、唇形科、豆科、葡萄科等，包含36個(gè)屬60個(gè)種，占總屬數(shù)的17.56%，占總種數(shù)的20.27%；小型科有36科，占總科數(shù)的46.75%，包含59個(gè)屬101個(gè)種，占總屬數(shù)的28.78%，占總種數(shù)的34.12%；單種科有30科，占總科數(shù)的38.96%，包含30個(gè)屬30個(gè)種，占總屬數(shù)的14.64%，占總種數(shù)的10.14%。

2.1.2 植物生活型組成。

該研究將植物生活型分為喬木、灌木、草本、藤本4種類型。從表2可以看出，合川區(qū)消落帶以草本植物為主，草本共245種，占比82.77%，其余類型植物占比少。在消落帶下層，植物群落類型為低矮的草叢，常見優(yōu)勢(shì)種有雙穗雀稗、扁穗牛鞭草、狗牙根、馬唐、水蓼、地瓜藤等。在消落帶中層，植物群落類型包括低矮草叢、高草草叢與灌叢等，其中高草草叢主要由甜根子草、芒、卡開蘆等組成，灌叢由大葉醉魚草、杭子梢、秋華柳等組成。在消落帶上層，主要為灌叢及少量喬木，常見種類有中華蚊母樹、大葉醉魚草、小梾木、楓楊、垂柳等。

2.1.3 植物來源。

通過對(duì)合川區(qū)消落帶植物來源分析得出合川區(qū)消落帶野生植物共計(jì)254種，占調(diào)研植物總種數(shù)的85.81%?？傮w來看，野生種主要存在于草本植物中，以禾本科、菊科植物為主，栽培種中喬木占比較多，通過實(shí)地調(diào)研得出合川區(qū)消落帶3個(gè)高程中上層受人為干擾較大，中層、下層受人為干擾較少，中層和下層中的草本植物占據(jù)了消落帶野生植物的較大比例。

2.1.4 維管束植物種類。根據(jù)對(duì)消落帶調(diào)研樣地的實(shí)地調(diào)研，裸子植物1科2屬2種（表3），分別為杉科池杉屬的池杉及落羽杉屬的落羽杉，2種植物均為耐水濕喬木，在消落帶中存在于上層高程帶。蕨類植物2科3屬4種，如鐵線蕨科鐵線蕨屬的鐵線蕨、鳳尾蕨科鳳尾蕨屬的鳳尾蕨等。被子植物74科200屬290種。該研究結(jié)果與重慶市消落帶植被特征相吻合，能體現(xiàn)消落帶的植被類型特征［5］。

2.1.5 外來入侵植物等級(jí)組成。

通過查閱《中國(guó)入侵植物名錄》及中國(guó)外來入侵物種信息系統(tǒng)，將入侵植物分為5個(gè)等級(jí)：惡性入侵（1級(jí)）、嚴(yán)重入侵（2級(jí)）、局部入侵（3級(jí)）、一般入侵（4級(jí)）、有待觀察（5級(jí)）［6］。合川區(qū)消落帶生態(tài)系統(tǒng)中，外來入侵植物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的危害不容忽視，可能直接影響消落帶的緩沖、過渡等功能［7］。通過調(diào)研得出共計(jì)38種外來入侵植物，占調(diào)研植物總數(shù)的12.85%（表4）。由于入侵程度各異，其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的潛在威脅不盡相同，其中入侵等級(jí)較高的1～3級(jí)植物，雖僅占所有植物種類的2.37%，但對(duì)消落帶生態(tài)平衡的破壞力尤為顯著，對(duì)原生植被造成不可逆的損害。入侵等級(jí)較低的4～5級(jí)入侵植物種類較多，共計(jì)31種，占所有植物種類的10.48%，此類植物雖危害等級(jí)較低，但長(zhǎng)期存在會(huì)逐漸改變消落帶的物種組成與群落結(jié)構(gòu)。因此，詳細(xì)分析消落帶外來入侵植物的危害等級(jí)及其影響，為制定科學(xué)合理的消落帶生態(tài)修復(fù)與管理策略提供了堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。

2.1.6 植物觀賞類型組成。

植物景觀的觀賞性表現(xiàn)在顏色、形態(tài)等方面，并隨時(shí)間變化而發(fā)生變化。通過實(shí)地調(diào)研，重慶市合川區(qū)消落帶的觀賞類型主要集中于觀花、觀葉、觀果、觀形、觀根莖、復(fù)合觀賞。

如表5所示，此次調(diào)研發(fā)現(xiàn)觀葉類植物有68種，占植物總種數(shù)的22.97%，其中以綠色葉植物的種類居多；消落帶觀花類植物共有22種，占植物總種數(shù)的7.43%，在觀賞類別中占比較少，主要是春季、夏季觀花植物。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，觀形、觀果、復(fù)合觀賞型的植物數(shù)量少，占比低，為2.03%～3.72%；觀根莖類植物共179種，占比最高，為60.47%，主要為草本植物，如李氏禾、狗尾草、狼尾草、雀稗等。由于消落帶以草本植物為主，故觀根莖類、觀葉類植物占比較多，其他觀賞型較少，后期消落帶景觀設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)增加相應(yīng)的觀賞種類，以滿足觀賞需求。

2.2 消落帶植物生長(zhǎng)狀況分析

消落帶植物生長(zhǎng)狀況的好壞直接影響著群落穩(wěn)定及景觀效果，該研究將植物健康狀況劃分為5個(gè)等級(jí)：優(yōu)（1級(jí)）、良（2級(jí)）、中（3級(jí)）、差（4級(jí)）、死亡（5級(jí)）［8］。從表6可以看出，重慶合川區(qū)消落帶植物處于1級(jí)、2級(jí)的占比為66.51%，植物生長(zhǎng)總體狀況較好，對(duì)消落帶整體的景觀、生態(tài)功能發(fā)揮著重要作用。按植物生活型分析來看，草本、藤本生長(zhǎng)狀況較好，而灌木死亡率較高，消落帶中大部分植物為野生草本植物，已適應(yīng)消落帶特殊的生境特征，故野生草本、藤本生長(zhǎng)較佳；而灌木除野生種外，在人工干預(yù)較多的樣地中，人為種植的灌木因無法適應(yīng)消落帶特有的濕潤(rùn)土壤環(huán)境而呈現(xiàn)出明顯的生長(zhǎng)不良乃至死亡狀態(tài)。后期消落帶改造設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)消落帶或消落帶特殊生境類型進(jìn)行合理配置，構(gòu)成穩(wěn)定的植物群落。

2.3 消落帶植物的優(yōu)勢(shì)種及植物群落類型

根據(jù)野外調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)樣方中植物優(yōu)勢(shì)度進(jìn)行計(jì)算，得到優(yōu)勢(shì)種為雙穗雀稗、棒頭草、野古草、甜根子草、狗牙根、香附子、扁穗牛鞭草、秋華柳、蘆竹、白茅、卡開蘆、馬唐、大葉醉魚草、鱧腸、杭子梢、狗尾草、喜旱蓮子草、中華蚊母樹、小酸漿、小蓬草、蜈蚣草、楓楊、構(gòu)樹等。

水位變化特征是影響植物沿水位梯度分布和恢復(fù)的關(guān)鍵因素，淹水的持續(xù)時(shí)間、頻率和水深對(duì)植物群落的組成和分布格局產(chǎn)生重要影響。合川區(qū)消落帶的植物群叢以草叢、高草草叢、灌叢為主，灌叢主要有小梾木灌叢、蚊母樹灌叢、秋華柳灌叢、醉魚草灌叢、胡枝子灌叢、杭子梢灌叢；高草草叢主要有芒草叢、斑茅草叢、蒲葦草叢、蘆葦草叢、蘆竹草叢、甜根子草草叢；草叢主要包括雙穗雀稗草叢、狗牙根草叢、鬼針草草叢、牛筋草草叢、問荊草叢、棒頭草草叢、喜旱蓮子草草叢。

3 消落帶植物配置建議

3.1 根據(jù)水文條件，合理配置消落帶植物

在合川區(qū)消落帶植物配置過程中，為應(yīng)對(duì)場(chǎng)地生態(tài)因子的梯度性，總體布局需根據(jù)水文條件進(jìn)行分層處理，消落帶植物群落由于水位的周期性變化表現(xiàn)出層級(jí)性［9］。基于植被與水的關(guān)系，fUYz8e5C693eGQx8pmACHQ==將消落帶植被劃分為上層、中層和下層3個(gè)梯度層級(jí)，景觀規(guī)劃應(yīng)尊重城市區(qū)域消落帶土地及水位季節(jié)性規(guī)律變化的動(dòng)態(tài)過程［10］。在具體區(qū)域的植物選擇上，需要考慮場(chǎng)地現(xiàn)狀和景觀需求，以科學(xué)搭配適生植物。進(jìn)一步對(duì)消落帶各層級(jí)的鄉(xiāng)土適生植物進(jìn)行深入研究和篩選，提高植被修復(fù)效果，優(yōu)化植物景觀的生態(tài)適應(yīng)性。

3.2 保護(hù)與促進(jìn)優(yōu)勢(shì)種群發(fā)展

通過調(diào)研數(shù)據(jù)和詳細(xì)分析，科學(xué)選擇消落帶植物種類。鑒于雙穗雀稗、野古草等植物在消落帶中占據(jù)重要的生態(tài)位，以及不同高程層均有代表性植物群叢，保護(hù)其生存有助于維持植被的穩(wěn)定性及生態(tài)平衡，植物配置時(shí)參照調(diào)研數(shù)據(jù)選取優(yōu)勢(shì)種構(gòu)建穩(wěn)定的植物群落。

3.3 防控外來入侵植物 消落帶植物群落的穩(wěn)定性對(duì)于其生態(tài)功能和觀賞功能的發(fā)揮具有至關(guān)重要的作用，穩(wěn)定的植物群落能夠更有效地維持消落帶的生態(tài)平衡，促進(jìn)生物多樣性，同時(shí)提升該區(qū)域的自然景觀價(jià)值，滿足生態(tài)修復(fù)和旅游觀賞。對(duì)于已呈現(xiàn)入侵態(tài)勢(shì)的物種，應(yīng)根據(jù)消落帶植物群落現(xiàn)狀特征，采取相應(yīng)治理措施。對(duì)于無明顯危害的外來物種，也應(yīng)加強(qiáng)關(guān)注，結(jié)合長(zhǎng)期觀測(cè)進(jìn)行植物適應(yīng)及擴(kuò)散機(jī)制研究。在進(jìn)行消落帶景觀營(yíng)造和生態(tài)修復(fù)時(shí)，應(yīng)以鄉(xiāng)土植物為主，謹(jǐn)慎引入外來植物，并建立生物入侵的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系。

3.4 提升消落帶觀賞價(jià)值

消落帶植物觀賞類型較為單一，以草本植物觀根莖、觀葉為主，其中觀葉植物主要為綠色葉，應(yīng)根據(jù)消落帶不同層次的生境特征，適度引入觀花、彩色葉等類型植物，如紅千層、烏桕、榔榆、山桃草等植物，提高消落帶景觀的多樣性和吸引力。

3.5 加強(qiáng)對(duì)灌木層的關(guān)注

根據(jù)植物生長(zhǎng)狀況的分析，由于灌木層的死亡率相對(duì)較高，建議在植被配置中加強(qiáng)對(duì)灌木層的關(guān)注，選擇適應(yīng)濕潤(rùn)土壤環(huán)境的灌木種植，以提高其生存率，形成穩(wěn)定、豐富的植物群落景觀。

4 小結(jié)

該研究通過系統(tǒng)的實(shí)地調(diào)研與詳盡的數(shù)據(jù)分析，得出了合川區(qū)三江流域消落帶植被的生活型分布、來源構(gòu)成及外來入侵狀況等關(guān)鍵特征。合川區(qū)三江流域消落帶植物種類繁多，共計(jì)296種，隸屬于77科205屬，其中禾本科和菊科植物占據(jù)顯著優(yōu)勢(shì)，草本植物作為消落帶生態(tài)主體，其較高的占比體現(xiàn)了該區(qū)域植被結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性。消落帶內(nèi)野生植物資源極為豐富，消落帶下層受人為干預(yù)程度較低。盡管外來入侵植物的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)可控，但持續(xù)監(jiān)測(cè)與預(yù)防工作仍不容忽視。

消落帶不同高程均有不同優(yōu)勢(shì)種植物，呈現(xiàn)出各具特色的植物群落，為消落帶生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供了重要支撐。該研究還深入探討了植物觀賞類型的組成，為提升消落帶的景觀價(jià)值提供了新思路。通過群落植物生長(zhǎng)狀況的分析，揭示了植被在適應(yīng)水位變化及環(huán)境脅迫方面的生態(tài)策略。

基于上述調(diào)研成果，該研究提出了一系列針對(duì)性的消落帶植物配置建議：根據(jù)水文條件合理配置植物種類、保護(hù)與促進(jìn)優(yōu)勢(shì)種群發(fā)展、有效防控外來入侵植物、提升消落帶觀賞價(jià)值，并特別強(qiáng)調(diào)了加強(qiáng)對(duì)灌木層植物關(guān)注的重要性。這些策略不僅為合川區(qū)消落帶的生態(tài)保護(hù)和修復(fù)提供了科學(xué)依據(jù)，也為未來濱江景觀設(shè)計(jì)指明了方向，具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

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