南京城区水体水生植物调查1)

田如男 朱 敏

(南京林业大学，南京，210037)

吴 彤

(江苏省古典建筑园林建设有限公司)

孙欣欣

(南京大学金陵学院)

王守攻

(东南大学成贤学院)

南京四周低山盘曲、山环水绕，水以江、河、湖成网，水面占全市面积的11.4%，水资源极为丰富［1］。水生植物是水体生态系统的重要组成部分，是构成健康水质和优美环境不可或缺的重要元素。由于水生植物对水体中氮磷的富集与转移有明显的效果［2－4］，或具有克藻效应［5－6］，可用于富营养化水体的净化。同时，水生植物还具有重要的景观意义，与水体及周边硬质景观的结合往往能创造出意境幽远的圣境。本文通过对南京主城区典型水体的水生植物应用现状的调查，分析现有水生植物净化及景观效果，以期为水生植物在南京城市水体的应用提供理论依据。

1 调查区域与方法

1.1 调查区域

在南京主城区范围内选取有代表性的城市水体9处进行调查，分别为:主城区东部钟山风景区的梅花湖、前湖及琵琶湖3处，主城区南部的月牙湖、秦淮河节制闸段2处，西部和北部则分别选取了莫愁湖、秦淮河水西门段及玄武湖、情侣园内湖泊共4处。

1.2 调查方法

在9个调查区域内采用典型取样方法设置样地，并在每个样地中设置1～3个样带，样带之间至少间隔10 m。所有样带垂直于水陆交界线，宽2 m，长4～14 m不等。每个样带设2～8个样方。样方间间隔2 m，样方面积2 m×2 m。当样方跨越边界明显的水陆交界线时，紧贴交界线两边的样方之间可无间隔。水中植物样方设至水中不再出现水生维管植物为止，其余样方沿水分梯度在陆上排列，至出现连续的典型旱生群落或道路边界为止［7］。

9个调查区域内共设置样地32个，样带57条，样方220个。其中:水岸边湿地样方71个，水中样方149个。出现挺水植物的样方有148个，出现浮叶植物的样方108个，出现沉水植物的样方45个，出现湿生植物的样方102个。

1.3 数据处理方法

本次调查记录了水生植物的种类、频度及盖度等，用以分析植物群落的数量特征［8－9］。物种多样性指数选用3种指标:丰富度指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数［10］。

Patrick丰富度指数(S):为群落中物种数。

Pielou 均匀度指数:JS，I=()/(1－1/S)

式中:Pi=Ni/N;Ni为第i种物种的重要值;N为群落中所有种的重要值。

2 结果与分析

2.1 水生植物种类及应用频度

根据实地调查结果，南京城区已普遍应用的水生植物共96种，分别隶属于47科。其中:湿生植物68种，挺水植物17种，浮叶植物8种，沉水植物3种。

表1 南京城区水体主要水生植物

表1 (续)

南京城区水体中应用的湿生植物种类较多，频度分析抽取了重要值排在前列的部分湿生植物种类进行分析。其中羊蹄、双穗雀稗、一年蓬及白茅的应用频度较高，一般能达到15% ～20%，羊蹄在9个调查水体中的8个都有分布。

应用频度较高的挺水植物包括水花生、荷花、黄菖蒲、香蒲及芦苇等。水花生在7个样地的多个样方内都有分布，大多处于自然生长、大片蔓延的状态，其应用频度达50%以上;荷花的应用频度达25%以上，多在宽阔水域中以面状群植的形式分布;黄菖蒲、香蒲等观赏价值较高的挺水植物的应用频度也都在15%以上。

浮叶植物中，浮萍的应用频度最高，达55%以上;野菱、荇菜、睡莲、满江红的应用频度也较高，达15%以上。

3种沉水植物的应用频度均较高，菹草的应用频度最高，达65%以上;轮叶狐尾藻和金鱼藻的应用频度均达25%以上。

2.2 水生植物群落数量特征分析

由于湿生植物种类多样，本次数量特征分析仅抽取了在各区域中重要值排在前20位的湿生植物种类，见表2～表4。

表2 城区东部水体水生植物群落数量特征

城东地区包括琵琶湖、前湖和梅花湖3处水体。此区应用的挺水植物种类较多，共15种，浮叶植物7种，沉水植物3种，湿生植物36种。挺水植物层中以香蒲、水花生和荷花的重要值最高，同时包括新优种再力花、梭鱼草、水葱、千屈菜及剪刀草等的应用，并多由人工配置成丛生及片生状。浮叶植物层中的优势种主要有野菱、荇菜、浮萍及睡莲，沉水植物层中则以菹草的重要值最高。湿生植物白茅的重要值高达0.27，远高于后几位的双穗雀稗、水蜈蚣、菵草及葎草等，成为湿生植物层中最主要的优势种(表2)。

城区西部及南部水体包括莫愁湖、秦淮河水西门段、月牙湖和秦淮河节制闸段水体。此两区应用的水生植物种类相对较少，其中挺水植物7种，以水花生的重要值最高，在多处湖体中呈自然蔓延的状态。浮叶植物层中，以浮萍的重要值最高，同样呈现自然蔓延的状态，应及早加以遏制。沉水植物菹草构成了单一的沉水植物群落，应适当增加沉水植物的应用。湿生植物共27种，以求米草、金茅和红花酢浆草的重要值最高，构成了湿生植物层中的优势种(表3)。

表3 城区西部、南部水体水生植物群落数量特征

城区北部包括玄武湖和情侣园内湖泊。此两处水体应用的植物种类均较多，层次也较为丰富，挺水植物共11种，浮叶植物4种，挺水植物层中以荷花的重要值为最高。浮叶植物层中，除浮萍和满江红呈现大片蔓延的状态外，睡莲的重要值也达到了0.147，造成了多处水体荷莲景观的雷同。挺水植物层中同样出现了新优种梭鱼草及水葱等的应用，但重要值较低，应在此基础上加强对新优植物的应用。得到应用的3种沉水植物中，同样以菹草的重要值最高，达0.662，其余两种沉水植物的重要值相对较低。湿生植物群落中的优势种为双穗雀稗、一年蓬、酢浆草及白茅等(表4)。

2.3 水生植物群落物种多样性分析

如表5所示，城东地区钟山风景区内的3个湖泊(琵琶湖、前湖和梅花湖)以及玄武湖的水生植物群落物种丰富度最高，秦淮河及莫愁湖的物种丰富度最低，仅在10左右。Simpson多样性指数最高的湖体是前湖，高达0.61，其次为情侣园内的湖泊，为0.58。Pielou均匀度指数最高的是情侣园内的湖泊，其次是前湖，分别为0.85和0.81。两个指数最低的水体均为莫愁湖，其次为秦淮河节制闸段及水西门段。说明位于城区西部及南部的几处水体的水生植物种类极其匮乏，应适当增加水生植物的应用，丰富水体及周边景观。

表5 南京城区各水体水生植物多样性指数

将城区水体岸边与水中水生植物群落的物种多样性进行比较发现，9个调查地水生植物群落的物种丰富度均为岸边高于水中;Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数，有6个调查地表现为岸边高于水中。因此，应增加水中水生植物的种类和数量。但同时发现，虽然岸边水生植物的多样性相对较高，但以野生草本为主，配置杂乱，观赏价值不高，所以也应增加岸边水生植物的种类和数量，并进行有序配置。

将南京城区不同类型水体的水生植物群落进行物种多样性分析，发现湖泊水生植物群落的物种多样性、Simpson多样性指数及Pielou均匀度指数都比河流水生植物群落要高，说明湖泊水体的水生植物群落的物种相对丰富，分布也相对均匀。

2.4 南京城区水体水生植物群落结构分析

本研究中所有样带均垂直于水陆交界线，因而样带中植物的垂直结构能较好地反映水生植物随水分梯度带状分布的特征。根据植物的生活型和种类组成，将植被从低到高依次划分为沉水植物层、浮叶植物层、均高50cm以下的根状茎草+丛生草+挺水植物+藤本、均高50cm以上的高大丛生草+高大挺水植物+高大直立草本。分别将其命名为沉水层、水面层、低草层和高草层，并进行分析。计算不同调查地点中同一成层结构所有植物盖度之和，除以该调查地点中样带数，以所得之平均值分析样点的群落结构，并进行样点间的横向比较。

如表6所示，调查范围内，同时拥有4层丰富结构的样带占24.56%，拥有3层结构的样带占52.63%，仅有1或2层简单结构的样带占22.81%。各层按在全部调查区域内出现的次数排名依次为:低草层＞水面层＞高草层＞沉水层。调查范围内拥有4层丰富结构的样带已不足1/4，一些样带的植被仅剩下单层结构。由此可见，南京城区水生植物群落结构相对简单，应适当增加高草层和沉水层的植物种类及数量，以丰富水体及水生植物群落景观。

表6 南京城区水体水生植物群落各层平均盖度 %

2.5 南京城区水体水生植物群落景观特征分析

文中根据水生植物的生境和生活型将水生植物群落分为挺水植物群落、浮叶植物群落、沉水植物群落和湿生植物群落。通过对南京城区9处水体的调查统计，总结出以具观赏价值的水生植物为优势种而构成的主要水生植物群落。

2.5.1 挺水植物群落

(1)藨草群落 伴生白茅、酸模叶蓼、水花生等。藨草植株挺拔、色彩光雅，伴生种多为低矮水生植物，构成双层次群落。

(2)黄菖蒲群落 伴生水花生、通泉草、葎草、羊蹄、鹅观草、一年蓬、菵草、白茅、双穗雀稗等。黄菖蒲花期4—7月，观花和观叶，多种湿生草本伴生，低矮层次景观丰富。

(3)香蒲群落 伴生荷花、睡莲、菹草、水花生、浮萍、满江红、藨草、白茅等。挺水植物层以观叶为主，5—10月观香蒲的果序，浮叶植物层较丰富，观叶观花俱佳，偶与沉水植物形成立体混生结构。

(4)菖蒲群落 伴生黄菖蒲、酸模叶蓼、菵草、葎草、羊蹄、水花生等。菖蒲叶色亮绿，叶形如剑，观花为主的黄菖蒲伴生，景观效果良好，低矮层次的湿生草本景观略显杂乱。

(5)荷花群落 伴生睡莲、野菱、菹草、双穗雀稗、水花生、轮叶狐尾藻等。荷花花叶俱大，花色多样，为著名的观花观叶植物。与野菱、睡莲等其他浮叶植物以及菹草等沉水植物构成层次丰富的水生植物群落，观赏期集中在夏季。

(6)水花生群落 伴生白茅、羊蹄、石龙芮、菹草、水苦买、菵草、小巢菜、浮萍、一年蓬等。水花生适应性极强，石龙芮早春观黄花，小巢菜、一年蓬均为优良观花草本，群落结构复杂，景观杂乱。

(7)千屈菜群落 伴生水蜈蚣、双穗雀稗、老鹳草、鬼针草、鸡眼草、荩草、菵草、扬子毛茛、水苦买、水花生等。夏秋季观赏千屈菜紫红色花序，多与湿生观花、观叶草本混生，景观较为丰富。

(8)芦苇群落 伴生菖蒲、白茅、菵草、双穗雀稗等。伴生种较少，常独自形成大片芦苇荡，形成壮观的群落景观，并且以观姿为主。

(9)水葱群落 伴生轮叶狐尾藻、金鱼藻、菹草、双穗雀稗、水花生、浮萍等。水葱株丛挺拔直立，植株较高，伴生种多为沉水及低矮的湿生草本，形成的景观层次不够丰富。

(10)再力花群落 伴生轮叶狐尾藻、水花生、菹草。再力花植株高大挺拔，夏秋观花，与沉水植物构成混生结构。

(11)梭鱼草群落 伴生轮叶狐尾藻、水花生、浮萍等。梭鱼草花叶极具观赏性，伴生种少，景观层次单一。

2.5.2 浮叶植物群落

(1)野菱群落 伴生浮萍、荇菜、双穗雀稗、菹草等。野菱叶形奇特，与其他浮叶植物构成良好的观叶景观，荇菜点点黄花点缀其间，甚为美观。

(2)荇菜群落 伴生野菱、浮萍、香蒲、双穗雀稗等。荇菜心形叶，花黄色，花期长，为优良的观花观叶植物，少量野菱、浮萍及挺水植物构成较丰富的群落结构。

(3)田字萍群落 伴生野菱、荇菜，为浮叶植物景观。田字萍叶型奇特呈田字型，与可观花的浮叶植物共同构成壮观的浮叶景观。

(4)睡莲群落 伴生野菱、菹草。以花叶俱佳的睡莲为主，夏秋观花。

(5)浮萍+满江红群落 伴生水花生、菹草、轮叶狐尾藻、水芹、水鳖、双穗雀稗等。以浮叶观叶植物为主，满江红在早春和秋季呈紫红色，并与其他沉水及挺水植物构成立体混生结构。

2.5.3 沉水植物群落

(1)金鱼藻群落 伴生棒头草、水花生、田字萍、荇菜、野菱、菹草等。金鱼藻叶细小，是优良观姿沉水植物，多与浮叶观叶植物构成立体结构。

(2)轮叶狐尾藻群落 伴生双穗雀稗、菹草、水花生等。观叶，在河岸边与低矮草本形成稍丰富的群落结构。

(3)菹草群落 伴生种极少，几乎为纯粹菹草群落。观叶，景观效果单一。

2.5.4 湿生植物群落

湿生植物层的植物配置缺乏美学指导，植物多为野生，景观效果较为杂乱。

(1)羊蹄群落 伴生白茅、蛇莓、酢浆草、水花生、车前、杠板归等。

(2)双穗雀稗群落 伴生浮萍、菹草、金鱼藻、水花生等。

(3)白茅群落 伴生翼果薹草、一年蓬、蔊菜、洋珍珠菜、菵草等。

(4)葎草群落 伴生野艾蒿、绞股蓝、鹅观草等。

(5)蛇莓群落 伴生一年蓬、小藜等。

(6)酸模叶蓼群落 伴生浮萍、水花生等。

(7)老鹳草群落 伴生一年蓬、酢浆草等。

3 结论与讨论

调查结果显示，城区东部和北部水体水生植物的丰富度和多样性指数均较高，其景观配置也较为丰富，而位于城区西部及南部的莫愁湖、秦淮河水西门段和秦淮河节制闸段水体的水生植物种类最为匮乏，植物配置也最为单调。根据玄武湖、莫愁湖和内秦淮河的水质年际变化，认为3个湖泊湿地的水质均存在不同程度的富营养化问题，按优劣顺序依次为:玄武湖＞莫愁湖＞内秦淮河。莫愁湖和内秦淮河水体污染严重，已达到严重富营养化状态［11］。因此，在控制污染源的基础上，应合理配置水生植物以发挥其改善水体水质的作用。

各水体应用的水生植物以挺水植物和湿生植物为主，浮叶和沉水植物为辅。挺水植物以荷花、芦苇、香蒲、黄菖蒲等应用较为广泛，而浮叶、沉水植物则以睡莲、菹草的应用频度最高，分布最广。实践证明，这些植物能够适应本地的生长环境，并因其良好的生长表现成为南京城区水体中水生植物造景的基础材料和主要种类。再力花、梭鱼草、花叶芦竹、荇菜、萍蓬草等一些新优种在南京逐步推广应用，但目前应用量较小，仍局限于部分小景处的配置。

沉水植物具有很强的净化水体的能力［12－13］，并且其纤长的枝叶或隐居于水下，或随流水而飘逸，具有较高的观赏价值。但目前只有3种沉水植物应用于南京城区水体，且应用不广泛，很多水体缺乏沉水植物的应用。

水花生俗称空心莲子草，其适应性广、繁殖迅速，水陆均可生长。自1985年以来，水花生已经成为我国杂草防治中的重点目标之一，被列入2003年国家环境保护总局公布的“中国第一批外来入侵物种名单”［14］。水花生在南京城区水体中的分布范围最广，生物量最大，在部分水体中大量蔓延。另外，因为有些水体比较封闭，水流速度慢，加上气候适宜和水中营养丰富，造成浮萍、满江红等浮叶植物大量繁殖，出现侵占大面积水域的现象，使水面显得过密过满，不仅影响了水中的倒影及景观透视线，影响整体景观效果，而且使水质变差。因此，应切实加强对这些植物的防除，以免泛滥成灾。

通过水生植物群落结构分析可以看出，多处水体缺少高草层及沉水层的植物，综合来看缺乏阔叶与窄叶、箭叶等各叶型植物之间的相互配置，以及不同层次间的植物配置，因而在竖向上不能展现高低错落、疏密有致的层次效果。在配置上大多形式简单，景观雷同，尤其是岸边的湿生草本景观最为杂乱，水中植物景观多为列兵式配置，给人生硬呆板的感觉。

总之，应及早去除蔓延严重的恶性杂草，增加具有较高观赏价值及净化能力的水生植物种类，选择不同观赏特性和净化效果的植物进行合理搭配，注重岸边耐湿乔灌木和湿生草本、挺水、浮叶、沉水植物间的和谐过渡，构建适宜南京城区水体应用的水生植物群落，充分发挥水生植物的生态和美化效应。

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