泸沽湖水生植被现状
2011-03-30谭志卫董云仙
谭志卫,董云仙
(云南省环境科学研究院,云南昆明650034)
泸沽湖水生植被现状
谭志卫,董云仙
(云南省环境科学研究院,云南昆明650034)
通过2010年1a的调查,得出泸沽胡水生维管束植物42种,水生植被分布面积(除草海外)355hm2,占湖泊总面积的7.09%;资源量1.48万t,其中,春季1.23万t,夏季2.43万t,秋季2.16万t,冬季0.11万t。
水生维管束植物;资源量;现状;泸沽湖
1 泸沽湖生境特征与方法
1.1 自然条件概况
泸沽湖位于云南省西北部宁蒗县和四川省西南部盐源县的交界处,地理坐标为东经100°45'~100°51',北纬27°41'~27°45'。湖面海拔2689.8~2690.8m,湖面面积51.1 km2。泸沽湖属横断山系切割山地峡谷区,横断山北段高山峡谷和滇东盆地山原区-滇西中山山原亚区交界地带。常年平均气温12.8℃,≥10℃年积温3325℃,极端最高气温30.0℃,极端最低气温-8℃,是一个永不冻结的湖泊。泸沽湖水体透明度5.0~12.5m,平均8.2m;pH 8.55,偏碱性;总硬度5.2°,为软水;总碱度57.8mg/L;溶解氧含量高;水体理化条件良好。
1.2 研究方法
根据项目要求,本次研究和调查范围为除草海以外的部分。设置典型采样点14个;时间为2010年1月、4月、8月、11月春、夏、秋、冬四季,每次调查时间2d。
2 研究结果
2.1 种类组成与群落类型
泸沽湖水生维管束植物丰富,计有42种(见表1泸沽湖水生植物名录),其中,蕨类植物3种,双子叶植物14种,单子叶植物25种。按照生活型分,挺水植物12种,浮叶和漂浮植物10种,沉水植物20种。泸沽湖水生植物有如下特征:①种类丰富,成分交融,以种子植物为主体;②由岸边至湖水深处,挺水植物—浮叶(漂浮)植物—沉水植物演替系列较完整;③沉水植物群落多样性高;④有西南特征种海菜花群落分布;⑤泸沽湖特有种波叶海菜花群落在全湖范围内广泛分布;⑥还有北极-高山类型杉叶藻群落分布。
表1 泸沽湖水生维管束植物名录
2.2 地理成分
泸沽湖水生植物的地理成分比较复杂多样。以吴征镒把中国种子植物科、属分为l5个分布区类型和31个变型的资料为依据,可将泸沽湖的30属种子植物划分为7大分布区类型。其中:①世界分布的有Cerato pbyllum、Polygonum、Myriophyllum、Lemna、Hippuris、Callitriche、Bidons、sagi tmria、Potamogeton、Nsjas、Scirpus、Eleocharis、Phrasmites等13属,占总数的46.4%,为该湖最主要的植物地理成分;②北温带分布的有Batrachium、Menyanthes、Veronica、Alisma、SparsamiIlm 5属,占17.8%;③泛热带分布的有Elatine、Ottelia、Echinochloa、Leersia 4属,占14.3%;④旧世界温带分布的有Trapa、Hemerocallis 2属,占7.1%;⑤旧世界热带分布的有Limnophila、Monchoria 2属,占7.1%;⑥热带亚洲至澳洲分布的有Hydrina 1属,占3.6%;⑦东亚和北美间断分布的有zbanial属,占3.6%。
2.3 分布现状
泸沽湖水生植被分布面积355.0hm2,占湖泊总面积的7.09%。从三大类植物群落类型来看,沉水植物分布面积占97.2%,浮叶和漂浮植物分布面积占2.7%,挺水植物分布面积占0.2%。泸沽湖水生植被分布状况见图1和表2。
表2 泸沽湖主要水生植被群落分布现状(hm2)
2.4 群落结构特征
2.4.1 挺水植物群落类型
泸沽湖挺水植物群落不发达,分布区域十分有限,分布在水位涨落影响的湖滨或沼泽化地段。
(1)芦苇群落
本群落主要零星分布在亮海的西南部落水至长岛南缘,水深0.3~1.5m,在海岛旁侧则往往是大型的波积残积物堆积,芦丛扎根于石缝中,结构较简单,有时伴有茭草、水葱、波叶海菜花、辣蓼等植物。随着季季变化,芦苇群落外貌有一定差异。
春季:大部分植株萌发生长,分布水深1.2m以内,群落盖度5%~35%,平均覆盖度15%,新生植株未露出水面,长度10~50cm,露出水面的还有前一年的枯萎枝叶;单位面积生物量1500~2846.15g/m2,平均生物量为1992.46g/m2。
夏季:进入夏季芦苇生长迅速,分布水深1.5m以内,此时植株已露出水面并开花,长度1.5~2m,群落盖度大部分为100%,单位面积生物量2500~3986.17g/m2,平均生物量为3843.17g/m2。
秋季:进入秋季(10月),芦苇处于结果状态,一部分植株开始枯萎,群落盖度大部分为100%,单位面积生物量1350~3846.15g/m2,平均生物量为3004.35g/m2。
冬季:冬季芦苇基本已枯萎,群落呈现暗黄色,平均生物量为225.76g/m2。
(2)水葱群落
本群落零星分布于湖泊四周的湖湾、河口两侧或浅滩中的洼地,群落分两层,上层优势种水葱有秆无叶,水上部分直立如葱,水下葡伏茎交织成网,群落边缘有时还有茭草侵入,群落下层为沉水植物,经常以波叶海菜花为主,此外还有狐尾藻、亮叶眼子菜、大叶眼子菜。
春季:大部分植株萌发生长,分布水深1.2m以内,群落盖度5%~30%,平均覆盖度12.5%,新生植株未露出水面,长度5~20cm;单位面积生物量80.56~200.50g/m2,平均生物量为139.67g/m2。
夏季:进入夏季水葱生长迅速,群落外貌暗绿色,分布水深1.5m以内,此时植株已露出水面并开花结果,高度1~2m,群落盖度大部分为100%,单位面积生物量150.65~410.25g/m2,平均生物量为383.90g/m2。
秋季:进入秋季水葱仍有部分处于结果状态,一部分植株开始枯萎,群落盖度大部分为100%,单位面积生物量135.10~320.97g/m2,平均生物量为339.05g/m2;单株高为1.5~2m,单株重为20~23g。
冬季:冬季水葱基本已枯萎,平均生物量为62.93g/m2。
(3)香蒲群落
香蒲和芦苇、水葱一样在整个湖泊中分布面积很小,主要零星分布在长岛南侧,水深0.3~0.8m,湖床有较厚的淤泥沉积。
春季:大部分植株萌发生长,分布水深0.8m以内,群落盖度5%~30%,平均覆盖度12.5%,新生植株未露出水面,长度5~20cm;单位面积生物量80.56~200.50g/m2,平均生物量为1167.97g/m2。
夏季:进入夏季水葱生长迅速,群落外貌黄绿色,分布水深1.5m以内,此时植株已露出水面并开花结果,高度1~2m,群落盖度大部分为100%,单位面积生物量480.48~3847.60g/m2,平均生物量为2234.18g/m2。
秋季:进入秋季,香蒲开始衰败,群落盖度85%~100%,单位面积生物量430.54~2305.63g/m2,平均生物量为2101.27g/m2。
冬季:冬季香蒲基本已枯萎,平均生物量为5g/m2。
2.4.2 浮叶植物类型
此类植物为生于浅水中,叶浮于水面,根长在水底土中的植物。菱、睡莲、眼子菜属等都是这方面例子。
(1)野菱群落
本群落分布面积很小,主要分布在落水村和吕家湾子。菱角为单优势群落,成片生长,春季萌发,夏季开花,秋季果实成熟,冬季植株基本衰败。春、夏、秋三季的生物量为338.11g/m2、885.71 g/m2、888.25g/m2。
(2)浮叶眼子菜群落
浮叶眼子菜群落为泸沽湖资源量第二大的植物群落,一般分布在水深5~10m,在13m水深处还有分布,基本在全湖都可看到,一些湖湾如凹垮湾、里格湾、小落水湾、张家湾子、三家村湾形成单优势群落。
群落外貌黄绿色,通常分为二层,上层为浮叶眼子菜占绝对优势,局部有狐尾藻加入,浮叶眼子菜其茎、枝长达5~13.2m左右,枝梢叶片密集,多在接近水面时倾伏,穗状花序顶生,花序梗稍膨大,粗于茎或等粗;小花黄绿色,多轮,开花时直立伸出水面,花后弯曲下垂沉入水中;下层为波叶海花的叶丛或无,丛间偶有黑藻、金鱼藻等穿插。周年中四季的变动情况为:
春季:群落盖度为30%~85%,单位面积生物量524.63~7479.33g/m2,平均生物量为3145.58g/m2。
夏季:植株开花,生长旺盛,群落盖度为85%~100%,单位面积生物量2071.01~12603.55g/m2,平均生物量为9142.77g/m2。
秋季:植株结果,部分植株出现衰败,群落盖度为85%~100%,单位面积生物量1632.13~9473.65g/m2,平均生物量为8118.64g/m2。
冬季:植株衰败严重,平均生物量为799.43g/m2。
2.4.3 沉水植物类型
沉水植物群落是泸沽湖植被的主体,在湖体四周和各个海堡周围封闭的环状分布。群落组成分子主要为眼子菜科、水鳖科,它们整个植物体都沉于水面之下,根固着于水底,所形成的群落有以下的类型:
(1)波叶海菜花群落
本群落是泸沽湖分布面积最大的沉水植物,也是泸沽湖独具特色的一个群落,在全湖的四周和各海堡周围成连续的带状出现,水深1~12.5m,湖底沙质或为石块堆积。
本群落一年四季都能在水面上见到,雌雄异株,黄蕊白花,撒遍湖边,海菜的叶丛深沉,在3~5m深水中,叶柄长达2.5m,叶片长达103cm,宽仅3~6.5cm,边缘波状卷曲,似锦带万卷,互相交织,铺成厚达3~4m的水下绿茵,浓密得全然不见湖底。由水面向下望去,恰似茂密的“水下森林”。花葶长达5~6m,将花托出水面,结果后卷缩成弹簧状,倒卧在叶层。在叶层之上,还间生有无数的品藻,下层伴生有狐尾藻、马来眼子菜,在群落的最底层还有浓密的丽藻群落。周年中四季的变动情况为:
春季:群落盖度为30%~100%,单位面积生物量1065.09~12603.54g/m2,平均生物量为6628.33g/m2。植株高为0.5~0.95m,单株重112.5~200g。
夏季:植株生长最旺盛,花朵盛开,遍满湖湾,群落盖度为60%~100%,单位面积生物量2071.01~17500.00g/m2,平均生物量为7990.37g/m2。植株高为0.9~3.5m,单株重10~23.7g。
秋季:秋季和夏季的群落几乎没有变化,平均生物量为7939.58g/m2。
冬季:群落盖度为20%~80%,单位面积生物量55.321~960.55g/m2,平均生物量为946.92g/m2。
(2)亮叶眼子菜群落
亮叶眼子菜主要分布在湖体的湖湾中,水深达2.3~8.3m,湖底质沙质。有时与波叶海菜花群落、浮叶眼子菜群落相伴生长,为此湖分布最深的植物群落之一。亮叶眼子菜叶形较大,茎枝长(约5~8m),枝梢叶片密集,多在接近水面时倾伏,有的群落夹杂着由水底叶从中伸出来的波叶海菜花,白花绿叶,相当美观。本群落主要的伴生种有黑藻、轮藻、菹草、金鱼藻等种类。周年中四季的变动情况为:
春季:群落盖度为20%~85%,单位面积生物量155.66~1005.26g/m2,平均生物量为914.12g/m2。
夏季:群落盖度为30%~100%,单位面积生物量1250.46~4600.45g/m2,平均生物量为3401.4g/m2。植株高为0.9~3.5m,单株重10~23.7g。
秋季:植株开始出现衰败景象,群落盖度为25%~100%,单位面积生物量560.31~2698.74g/m2,平均生物量为2328.00g/m2。
冬季:植株大部分已衰败,群落盖度为15%左右,单位面积生物量35.21~156.66g/m2,平均生物量为117.71g/m2。
(3)狐尾藻群落
本群落主要分布在西部小鱼坝湖湾、北部里格湖湾等处,通常面积不大,且与红线草群落相镶出现,水深0.5~6m,湖底粉沙质。伴生种有马来眼子菜、浮叶眼子菜、红线草、波叶海菜花、金鱼藻等。周年中四季的变动情况为:
春季:群落盖度为10%~60%,单位面积生物量530.126~10650.69g/m2,平均生物量为2214.15g/m2。
夏季:植株生长旺盛,群落盖度为50%~100%,单位面积生物量3846.15~11250.00g/m2,平均生物量为6832.14g/m2。
秋季:秋季与夏季相比,狐尾藻变化不大,群落盖度为35%~75%,单位面积生物量3054.01~20710.06g/m2,平均生物量为6541.96g/m2。
冬季:进入冬季一部分狐尾藻衰败,群落盖度为5%~35%,单位面积生物量462.65~8563.21g/m2,平均生物量为1147.57g/m2。
(4)红线草群落
红线草主要分布在西部的小鱼坝,水深3~10m,湖底泥沙质或沙质,是泸沽湖中挺水植物分布面积较小的群落,群落数量少,常有波叶海菜花、狐尾藻等伴生。群落盖度从春季的10%至夏季的100%,平均生物量春、夏、秋、冬四季分别是3618.85g/m2、8675.14g/m2、5994.71g/m2、1005.62g/m2。
(5)丽藻群落
本群落为泸沽湖分布最深的种类,分布水深5~20m或更深。丽藻分布面积在泸沽湖中排第二,除少数湖湾无分布外,基本上都有分布,在3~12m水深处,上层为波叶海菜花、浮叶眼子菜、亮叶眼子菜等,最底层丽藻占绝对优势,密密麻麻,恰似茂密的“水下绿茵”。周年中四季的变动情况为:
春季:群落盖度为10%~30%,平均生物量为2526.36g/m2。
夏季:植株生长最旺盛,群落盖度为90%~100%,单位面积生物量3550.30~11250.00g/m2,平均生物量为4119.73g/m2。单株长5.5~140cm,重0.3~10.5g。
秋季:群落盖度为90%~100%,单位面积生物量885.574~11250.000g/m2,平均生物量为3582.75g/m2。
冬季:平均生物量为93.00g/m2。
(6)轮藻群落
本群落与丽藻并列为泸沽湖分布最深的种类,分布水深与丽藻相当,其中以草海与亮海交接地带最为密集,形成单优势种。周年中四季的变动情况为:
春季:群落盖度为10%~30%,平均生物量为1086.09g/m2。
夏季:植株生长最旺盛,群落盖度为90%~100%,单位面积生物量3550.30~3846.26g/m2,平均生物量为3562.21g/m2。单株长3.5~85cm,重0.15~9g。
秋季:群落盖度为90%~100%,平均生物量为3478.73g/m2。
冬季:平均生物量为17.31g/m2。
(7)丝状绿藻
在泸沽湖污染比较严重的湖岸如大洛水、里格、大嘴村、杜家村、小落水、红崖子等分布着一圈绿色丝状藻类,一丝一丝形如头发,附着在岩石或漂在水面,形成一层薄薄的绿毯。
2.5 资源量动态变化
泸沽湖水生植被资源量1.48万t,其中,沉水植物分布面积占95.6%,浮叶和漂浮植物分布面积占4.3%,挺水植物分布面积占0.1%。各个季节水生植被蕴藏量为:春季1.23万t,夏季2.43万t,秋季2.16万t,冬季0.11万t。
2010年四季泸沽湖水生植物资源量及分布面积动态变化见表3。四季主要植物群落资源量见表4。
表3 泸沽湖水生植被资源量(t)
表4 泸沽湖主要植物群落资源量季节变化表(t)
(1)生物量随季节变化明显而冬季仍有一部分生物量的种类
从表4可以看出,水草资源随季节变化明显而冬季仍有一部分生物量的种类有:浮叶眼子菜群落、狐尾藻群落和红线草群落,它们的分布面积和资源量都有相应的变化。春季,植物处于萌芽状态,分布面积和生物量偏低;到了夏季,植被生长旺盛,分布面积和生物量都是全年最高的;秋季后期部分植被开始枯萎,但比例并不高,分布面积和生物量稍比夏季降低;冬季大部分植物枯萎,分布面积和生物量是全年最低的。详情见图2狐尾藻面积与生物量数值图。
(2)春、夏、秋变化不大,冬季明显变化的种类
从表4可以看出,此类型的特征表现为,春、夏、秋三季的面积相差不大,数值非常接近;在生物量上,春季植物处于萌芽状态,但仍有一部分植被是前一年的活体植株,故生物量一般约能达到最大生物量的一半,夏、秋两季生物量相差不大,秋季比夏季略少,冬季植物进入衰败期,一部分植株衰败,衰败约占夏季的一半,达到生物量的最低谷。详情见图3波叶海菜花面积与生物量数值图。
(3)生物量随季节明显变化的种类
从表4可以看出,挺水植物和浮叶植物的菱角属于此类型。此类型植物的明显特征为全年四季的变化非常明显,春季,植株开发萌芽;夏季,植株生长到全年生物量最大阶段,生物量和面积都是全年中最大的;秋季,部分植株开始枯萎,生物量和面积与夏季相比略有降低;冬季,由于此类属于一年生的生物学特性,在冬季的气候状况下,全部植株枯萎,生物量和面积都为0。详见图4。
3 讨论与结语
泸沽湖是亚热带的一个温带性的高山深水湖,虽然地处偏远,但由于近年来经济和社会的发展,典型的高原湖泊自然风光和独特的摩梭母系民族文化吸引了国内外众多游客,与此同时泸沽湖也受到了外界一定的影响。虽然水生植被种类与上个世纪相比没有减少,但是在泸沽湖污染比较严重的湖岸如大洛水、里格、大嘴村、杜家村、小落水、红崖子等分布着一圈绿色丝状藻类。
水生维管束植物42种,水生植被分布面积355hm2,占湖泊总面积的7.09%;资源量1.48万t,其中,春季1.23万t,夏季2.43万t,秋季2.16万t,冬季0.11万t。
针对泸沽湖水生植被现状,特提出以下建议:
(1)推进实施泸沽湖搬迁与安置工程,控制人群活动在一定的空间范围内。
随着旅游业的纵深推进,旅游的开发与生态环境构成一对最直接的矛盾。环境超载、污染超负荷、景观破碎化、珍稀鸟类栖息和繁育环境遭受干扰、外来物种入侵、生物资源破坏、文化资源难于传承等等问题将会凸现。要妥善处理开发与生态环境这一矛盾体,依据泸沽湖自然条件,排污管网等基础设施的建设条件受限,又缺乏有效的技术手段与充足的资金支持人工净化污染物的情形下,实施泸沽湖周边6个自然村搬迁与安置工程,最高水位线2690.8m以上80m陆地范围退为生态用地,控制人群活动在一定的空间范围内是最保险的选择。
(2)人工控制浮叶眼子菜群落,为波叶海菜花种群繁衍创造空间。
鉴于单优势群落浮叶眼子菜挤占波叶海菜花的现状,建议在秋末冬初时节组织人力收割水草,重点是凹垮湾、里格湾、小落水湾、张家湾子、三家村湾等浮叶眼子菜密集生长的湖湾。另一方面,泸沽湖水生植被的生长已经达到顶峰,沉水植物的分布已经达到其生理极限,生长量和净化能力已经达到最大值。此时的生态系统管理应该以实现污染物收支平衡、保持生态系统的良性循环为目标。建议重点收割浮叶眼子菜的同时,刈割水生植物(注意不能破坏水生植物根系),从湖泊中带出有机物质,减少有机物在湖泊中的累积量。如果入湖污染物得不到有效控制,进入泸沽湖的污染物积累到一定程度并超过水草能力之时,平衡的水生生态系统将因入湖污染物的驱动而被破坏,过剩的营养盐势必引起附生藻类和浮游藻类大量繁殖,导致湖水透明度下降,沉水植物大面积衰败死亡,腐烂分解释放出营养物质,造成水质的骤变和生态灾变。这样的例子在洱海曾发生过,在泸沽湖生态系统保护与管理中可资借鉴。
(3)大力削减入湖污染物。
采取源头控污、森林保护、水土流失治理、旅游污染控制、河口水质净化区、污水治理工程等综合措施,控制和减少入湖污染物。
[1]李恒,徐廷志.泸沽湖水生植被考察[J].云南植物研究,1979,1(1).
[2]李恒.横断山区的湖泊植被[J].云南植物研究,1987,9(3).
[3]阳小成.泸沽湖的水生植被[J].重庆师范学院学报(自然科学版),1993,10(2).
[4]陈异晖,赵祥华,荆春燕.泸沽湖流域可持续发展规划中的搬迁措施[J].云南环境科学,2003,22(增刊1).
Current Status of Aquatic Vegetation in Lugu Lake
TAN Zhi-wei,DONG Yun-xian
(Yunnan Institute of Environmental Science,Kunming Yunnan 650034 China)
There are 42 species of aquatic vascular plants in Lugu lake by one whole year investigation in 2010.The distribution area is 355ha excluding Caohai,which is account for 7.09%of the total area of the lake.The resource amount is 14,800 tons,which is 12,300 tons in spring,24,300 tons in summer,21,600 tons in autumn,and 1,100 tons in winter.
aquatic vascular plants;resource amount;current stasus;Lugu lake
X17
A
1673-9655(2011)06-0026-07
2011-05-24
泸沽湖水污染综合防治“十一五”规划重点项目之一:泸沽湖生态系统研究。
谭志卫(1982-),女,汉族,工程师,生态学硕士,研究方向:湖泊生态。