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峒河国家湿地公园维管植物多样性调查

2016-01-08胡文艺,徐亮,张洁

关键词:区系保护

峒河国家湿地公园维管植物多样性调查*

胡文艺1,徐亮1,张洁2,杨祚澄1,张代贵2

(1.吉首市林业局,湖南 吉首 416000;2.吉首大学植物资源保护与

利用湖南省高校重点实验室,湖南 吉首 416000)

摘要:通过实地调查,对峒河国家湿地公园的维管植物多样性进行了研究.研究结果表明,峒河国家湿地公园共有维管植物1 485种,隶属766属和179科,其中湿地植物(含水生植物)73科186属285种,分别占维管植物总数的40.78%,24.28%,19.19%;地理成分复杂,科的分布有11个类型,属的分布有15个类型;属的地理成分中,热带成分(327属,占46.25%)略高于温带成分(288属,占41.00%),植物区系呈现出一定的过渡特性.最后给出了相应的保护建议,为湿地公园生物多样性保护提供参考.

关键词:维管植物;区系;保护;峒河国家湿地公园

文章编号:1007-2985(2015)01-0075-05

中图分类号:Q948文献标志码:A

DOI:10.3969/j.issn.1007-2985.2015.01.016

收稿日期:*2014-05-20

作者简介:胡文艺(1965—),男(土家族),湖南保靖人,吉首市林业局工程师,主要从事湿地管理和保护研究

通信作者:张代贵(1963—),男,湖南保靖人,吉首大学植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室高级实验师,主要从事植物分类、植物区系研究.

湿地是指不论其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、水域地带,流动或静止的淡水、半咸水和咸水,包括低潮时水深不超过6 m的海水水域,主要是指沼泽地、湿生草甸、泥炭地、河流、湖泊、红树林、滩涂等区域.它位于水陆交界处,是在水陆交互作用下形成的具有多种功能的独特景观类型和生态系统,也是自然界生物多样性最为丰富的生态景观和人类重要的生存环境之一,在调节水文、保护生物多样性、改善气候、维护区域生态平衡等方面发挥着其他生态系统不可替代的重要作用,被誉为“地球之肾”.

植物多样性既是湿地的重要组成部分,更是湿地生态系统稳定和可持续发展的基础.峒河湿地公园2009年被国家林业局列入国家级湿地公园试点建设单位以来,仅对鸟类群落做过研究,对于植物多样性方面的研究尚未见报道.笔者拟对峒河国家湿地公园的湿地植物多样性进行研究,为湿地生态系统的保护、退化湿地的恢复以及湿地资源的可持续利用提供基础资料和依据.

1自然概况

峒河国家湿地公园地处湖南省湘西土家族苗族自治州吉首市境内,武陵山脉南坡中段,地理坐标为109°30′—110°04′E和28°08′—28°29′N.该区地形复杂,历经“印支运动”和“燕山运动”上升为陆地后便不再受海侵,是我国第二阶梯东部边缘的一部分,属云贵高原下跌向江南丘陵过渡的区域.属于中亚热带季风气候,四季分明,冬夏温差较小,年平均温度16~18 ℃,最冷月平均气温为3.1~6.9 ℃,极端最低温度为-7.5℃,最热月平均温度为26.1~29.0 ℃,绝对最高温度为40.2 ℃;无霜期215~286 d,全年日照1 000~1 400 h;年降水量1 200~1 700 mm.由于地势多变,其气候总体上呈现出气候温和、雨量充沛、光照充足、热量丰富、小气候显著的特征.土壤多为石灰岩发育而成的山地黄壤,植被类型主要为中亚热带常绿阔叶林,暖性针叶林及竹林.由于独特的地理位置、地貌和复杂多样自然环境条件,该境内孕育并保存了丰富的植物多样性.

2研究方法

采用样带调查法和典型取样法,对峒河国家湿地公园范围内植物资源进行传统生态学调查,采样范围包括湿地内有沉水植物生长的水体、水陆过渡地带以及长期或季节性受湿地水分影响的区域、河流及环河流所有湿地植被,记录植物的种类、生境、形态特征等,并拍摄图像和采集标本.

3研究结果及其分析

3.1维管植物组成分析

经统计,峒河国家湿地公园共有维管植物1 485种,隶属766属和179科;其中,蕨类植物隶属20科59属110种;裸子植物隶属8科14属20种;被子植物隶属151科693属1 355种(其中双子叶植物128科574属1 142种;单子叶植物23科119属213种)(见表1).

表1 峒河国家湿地公园维管植物组成

3.2 区系成分分析

根据吴征镒科分布型划分原则,峒河国家湿地公园种子植物科的分布型可划分为11个分布型,显示了该地区种子植物科的地理成分复杂(见表2).

表2 峒河国家湿地公园种子植物科、属分布区类型

由表2知,世界广布科有47科,主要有菊科、禾本科、唇形科、百合科、莎草科、茜草科、伞形科、毛茛科、蓼科等,它们遍布整个公园,是该地的数量优势科,但它们不能说明区系的性质,故统计时多将这些科去除.热带分布科(2至7分布型)有68科,占总科数的60.71%.主要有樟科、大戟科、荨麻科、山茶科、卫矛科、凤仙花科、谷精草科、爵床科、鸢尾科、苦苣苔科、马鞭草科等.所有热带分布科中,较为古老的科有樟科、木通科和海桐花科等,一定程度上说明了该地植物区系的古老性.温带分布科有41科,占总科数的36.61%.主要有壳斗科、忍冬科、百合科、婴粟科、紫堇科、灯心草科等.中国特有分布科仅有3个,占总科数的2.68%,分别为银杏科、蜡梅科和杜仲科.总体上来看,热带性质的科远多于温带性质的科,说明本地区植物区系可能起源于热带地区,但又缺少典型的热带科,因此显示出较强的亚热带性质.

属被认为是进化过程中分类学特征相对稳定、并占有一定分布区的单位,随着地理环境的分异而有比较明显的地区差异.因此,在植物区系学研究中,属比科能更好地反映出植物系统发育过程中的进化分化情况和地区性特征.根据吴征镒、王荷生属分布型划分原则,部分从大属中分出的新属则根据属内种的分布区域由笔者确定分布型,峒河国家湿地公园种子植物属可划分为15个分布型.

一般在属的植物区系研究中,世界广布属并不参与区系的统计与计算.但在湿地植物植物区系学研究中,因世界广布属是湿地植物的重要类群,且湿地往往是世界广布属植物的分布集中区域和传播的主要通道,所以本研究对属的区系计算时,包涵了世界广布属.由表2知,世界分布有63属,占总属数的8.91%,该类型主要是草本属,它们在峒河流域、八仙湖等地的林缘、灌丛、田野十分常见,常为路边杂草,如堇菜属(Viola)、繁缕属(Stellaria)、毛茛属(Ranunculus)、珍珠菜属(Lysimachia)、薹草属(Carex)、蓼属(Polygonum)、香蒲属(Typha)等;热带分布(2至7型)有327属,占总属数的46.25%,主要有乌桕属(Sapium)、桂樱属(Laurocerasus)、朴属(Celtis)、冬青属(Ilex)等木本,飞蛾藤属(Porana)、乌蔹莓属(Cayratia)、千金藤属(Stephania)等藤本;楼梯草属(Elatostema)、爵床属(Rostellularia)、荩草属(Arthraxon)等草本;温带分布(8—15型)有288属,占总属数的41.00%,主要有柏木属(Cupressus)、柳属(Salix)、榆属(Ulmus)、锥栗属(Castanopsis)等木本,络石属(Trachelospermum)、葎草属(Humulus)、何首乌属(Fallopia)、豌豆属(Pisum)等藤本,唐松草属(Thalictrum)、景天属(Sedum)、鸭儿芹属(Cryptotaenia)画眉草属(Eragrostis)等草本.中国特有分布属有29属,占总属数的4.10%,代表种类有虾须草属(Sheareria)、伞花木属(Eurycorymbus)、通脱木属(Tetrapanax)、钩子木属(Rostrinucula)、大血藤属(Sargentodoxa)、血水草属(Eomecon)、裸蒴属(Gymnotheca)等.相对科而言,温带分布属得到进一步发展,峒河湿地公园的植物区系呈热带性质.

3.3 重点保护植物分析

根据国家环保局和中国科学院植物研究所1987年公布的《中国珍稀濒危保护植物名录》(第1册)(又名《中国植物红皮书》)以及国务院1999年8月4日批准发布实施的《国家重点保护野生植物名录(第一批)》,峒河国家湿地共有国家重点保护植物34种,其中国家一级保护植物4种,二级保护植物25种,湖南省级保护植物3种;列入国际公约保护植物名录CITES附录Ⅱ的兰科植物12种(见表3).

表3 峒河国家湿地公园国家重点保护植物

注:上标“*”表示栽培.

3.4 湿地植物分析

峒河国家湿地公园为石灰岩低山丘陵地区,峒河流域面积大,适合各种类型湿地植物(含水生植物)生长.根据《中国湿地植被》中的湿地植物名录,峒河国家湿地公园有湿地植物(含水生植物)73科186属285种,分别占维管植物总数的40.78%、24.28%、19.19%;其中蕨类植物11科21属27种;裸子植物2科2属2种;被子植物60科163属256种(双子叶植物43科107属166种;单子叶植物17科56属90种)(见表4).

表4 峒河国家湿地公园湿地植物组成

在湿地植物中,水生植物有47种,占湿地植物的16.49%,其他湿生和在湿地中常见物种有238种,占湿地植物总数的83.51%(见表5).

水生植物中浮水植物有9种,占湿地植物总数的3.16%,其代表有萍(Marsileaquadrifolia)、满江红(Azollaimbricata)、浮萍(Lemnaminor)、眼子菜(Potamogetondistinctus)等,沉水植物有15种,占总数的5.26%,其代表有金鱼藻(Ceratophyllumdemersum)、黑藻(Hydrillaverticillata)、菹草(Potamogetoncrispus)、竹叶眼子菜(Potamogetonmalaianus)、小眼子菜(Potamogetonpusillus)等;挺水植物有23种,占总数的8.07%,其代表有香蒲(Typhaorientalis)、芦苇(Phragmitesaustralis)、菰(Zizanialatifolia)等.湿地植物的数量占到了全部维管植物的近1/5,可见峒河国家湿地公园的湿地植物是较为丰富的,湿地植物在该地区的植物多样性中有着重要的地位.

表5 峒河国家湿地公园湿地植物生活型

4讨论

4.1 维管植物多样性的基本特征

从上述分析可以看出,峒河国家湿地公园维管植物具有以下特征:(1)植物种类丰富.共有维管植物179科766属1 485种(包括种下等级和常见栽培及逸生植物),分别占湖南种子植物的85.24%、58.47%、30.56%;(2)地理成分复杂.古老、原始植物众多,峒河湿地公园种子植物科的分布型可划分为11个分布型,属可划分为15个分布型,拥有金鱼藻科、莲叶桐科、三白草科、五味子科、八角科、马兜铃科等位于被子植物系统发育树靠近基部类群的科的全部或多数属;(3)区系过渡性明显.地理成分中科的热带成分比例(60.71%)显著大于温带成分比例(36.61%),属的地理成分中温带成分进一步发展,热带成分比例(46.25%)略高于温带成分(41.00%),表现出一定的过渡性;(4)保护植物富集.共有国家重点保护植物34种,其中国家一级保护植物4种,二级保护25种,湖南省级保护3种;列入CITES附录Ⅱ达12种;(5)湿地植物较为丰富.拥有湿地植物(含水生植物)73科186属285种,在峒河流域附近的池塘、水库、流速较缓的河段以及山沟溪流中均有分布.

4.2 维管植物形成和丰富的原因

一方面,峒河国家湿地公园位于武陵山腹地,地质起源古老,自“印支运动”和“燕山运动”上升为陆后便不再受海侵,作为江南古陆的一部分自中生代起地质环境就一直比较稳定,受第四纪冰川的影响较小,一直处在比较温暖湿润的气候条件下,水热资源丰富.另一方面,公园地理位置既是南北亚热带过渡地带,又是中国地势第二阶梯向第三阶梯的过渡区域,地形复杂多样,溪谷纵横、沟壑密布、地形破碎,生境异质化程度高,小生境类型丰富,能为植物提供各种生存环境,加上人为破坏较少,使很多植物得以保存和发展.

4.3 维管植物多样性的保护建议

峒河湿地公园于2009年被国家林业局列入国家级湿地公园试点建设单位,目前已成立了专门的管理保护机构,但随着自然环境的变化和人为干扰的增多,在今后的保护工作中应注重以下几个方面:(1)健全湿地保护法律法规.由于吉首市地处民族偏远地区,湿地保护工作起步较晚.为此,亟需根据《湖南省湿地保护条例》,出台“进一步加强湿地保护资源管理实施意见”等相关政策,指导湿地公园建设有序开展,促使湿地保护和管理工作在生态文明建设中发挥更大的作用.(2)开展湿地生态修复工程.把湿地保护纳入主体功能区、国土利用、水资源保护、水污染防治等重要区划规划,在湿地公园内开展植被恢复、栖息地恢复等生态修复工程,实施退耕还林、退耕还草和植树造林项目,进一步提高湿地公园内的植被覆盖率和生物多样性.(3)建立生物环境监测体系.修建定位观测站点,对湿地的生态环境和动植物资源进行动态监测,及时掌握湿地生态系统及其生物物种的动态变化情况,在保护湿地生物多样性的基础上,充分发挥湿地资源的生态、社会与经济效益,指导湿地开发模式及发展方向.(4)加大湿地宣传教育力度.湿地的保护离不开公众的参与,利用“国际湿地日”、“爱鸟周”等节日,同时通过修建湿地科普馆、举办摄影大赛等方式,把保护生物多样性专题教育与日常宣传教育活动结合起来,打造湿地公园宣教平台,进一步提高社会公众保护湿地生态系统及生物多样性的意识.

致谢:吉首大学植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室主任陈功锡教授对本文提出宝贵意见,在此表示感谢.

参考文献:

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[2]郎惠卿,魁义,陈克林.中国湿地植被.北京:科学出版社,1999.

[3]杨永兴.国际湿地科学研究进展和中国湿地科学研究优先领域与展望.地球科学进展,2002,17(4):508-514.

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[5]沈琪,黄茶英,蒋跃平.杭州西溪和绍兴镜湖国家湿地公园内的维管植物多样性.武汉植物学研究,2008,26(4):385-390.

[6]戴振华,刘松,张志强.吉首峒河湿地公园鸟类群落结构调查及多样性研究.湖南林业科技,2010,37(3):30-32.

[7]吴征镒,周浙昆,孙航,等.种子植物分布区类型及其起源和分化.昆明:云南科技出版社,2006.

[8]武吉华,张绅,江源,等.植物地理学.北京:高等教育出版社,2005.

[9]王荷生.植物区系地理.北京:科学出版社,1992.

Diversity Investigation of Vascular Plant Species in Donghe

National Wetland Park

HU Wenyi1,XU Liang1,ZHANG Jie2,YANG Zuocheng1,ZHANG Daigui2

(1.Forestry Bureau of Jishou County,Jishou 416000,Hunan China;2.Key Laboratory of Plant Resources

Protection and Utilization,College of Hunan Province,Jishou University,Jishou 416000,Hunan China)

Abstract:The diversity of vascular plant species in Donghe National Wetland Park is described by field surveying.The results show that there are 1 485 species of vascular plant in Donghe National Wetland Park,belonging to 766 genera and 179 families.Among them,there are 285 Wetland plants (including aquatic plants),belonging to 186 genera and 73 families,accounting for 40.78%,24.28% and 19.19% of the total amount of families,genera and species in Donghe National Wetland Park,respectively.The geographic distribution is complex for 11 types of family distribution and 15 types of genera distribution.The flora in genera displayed significant tropical feature,with 46.25% (including 327 genera) of tropical elements and 41.00% (including 288 genera) of temperate elements.The corresponding conservation strategies were proposed,aiming to provide reference for the biodiversity conservation of National Wetland Park.

Key words:vascular plant;flora;protection;Donghe National Wetland Park

(责任编辑陈炳权)

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