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介休汾河国家湿地公园植物资源研究

2018-03-19樊建文张永香

山西农业科学 2018年1期
关键词:香蒲张峰汾河

王 涛,樊建文,张永香

(1.介休市林业局,山西 介休 032000;2.介休市气象局,山西 介休 032000)

湿地是地球上富有生物多样性的、独特的生态系统,孕育了丰富的生物多样性和各种自然资源,为野生动物提供了觅食、栖息和繁殖的场所,特别是许多水鸟赖以生存的生境。湿地还具有强大的生态环境功能,包括调节气候、水土保持、水上运输、生态旅游等功能,在我国生态文明建设中具有举足轻重的地位[1-5]。

自1992年我国加入国际湿地公约后,颁布了若干湿地保护的法规和条例,制定了一系列国家层面的发展规划,极大地推动了湿地资源的保护与科学利用。1994,2013年我国先后部署了2次全国湿地调查工作,基本上掌握了湿地资源的类型、分布和湿地生物多样性的基础信息,并发表了大量学术论文和专著。山西省先后于1996,2013年开展了全省湿地资源的调查工作,获得了山西湿地资源的大量基础数据,取得了显著的成绩,并发表了若干研究论文[6-10],其中,标志性的成果是《中国湿地资源:山西卷》[11]的出版。

汾河流域是山西省湿地分布面积最大、类型最齐全的区域,关于汾河流域湿地研究已经有若干报道[12-15]。介休汾河国家湿地公园是山西汾河中游湿地的重要组成部分,在湿地生物多样性保护、防洪灌溉和生态环境建设中具有重要的战略地位,对于介休市农业生态的可持续发展和生态文明建设具有难以估量的作用,但关于介休汾河国家湿地公园动植物资源的基础研究尚未见报道。

本研究于2016年8—12月对介休汾河国家湿地公园的植物资源进行了较为系统的科学调查,以完善介休汾河国家湿地公园生物多样性编目信息,以期为介休汾河国家湿地公园生物多样性、生态环境保护和科学利用提供理论依据。

1 生态环境概况

国家林业局2012年批准山西介休汾河国家湿地公园进行试点建设,其位于山西介休市的汾河中游,湿地类型以汾河形成的河流湿地为主,包括汾河、磁窑河和龙凤河。介休汾河国家湿地公园北以平遥县为界,西以平遥县和孝义市为邻,地理坐标为35°04′12″~ 35°08′49″N,111°49′38″~111°54′35″E。总面积为428.80hm2,其中,永久性河流湿地135.05hm2,占湿地总面积的31.5%;洪泛平原湿地228.84 hm2,占湿地总面积的53.4%;草本沼泽湿地51.46 hm2,占湿地总面积的12.0%;库塘湿地13.45 hm2,占湿地总面积的3.1%。该区海拔737~735 m[11]。

该区地处典型暖温带大陆性季风气候区。因受季风影响,四季分明,日照充裕,气候温和;春季干旱多风,夏季雨量集中,秋季常有短时连阴雨出现,冬季少雪干燥,小气候差异明显。1月均温-4.4℃,7月均温23.9℃,年均温10.6℃。年均降水量450mm,多集中于7—9月。无霜期平均为175 d。土壤主要以草甸土、沼泽土和冲积砂土为主,成土过程受地下水影响较大,地下水位高。

2 研究方法

2.1 野外调查

采用样地法和线路调查的方法对介休汾河国家湿地公园植物群落和植物资源进行调查,具体方法参照文献[12-16]进行。

2.2 植物资源分类

植物资源的分类体系和分类方法参照文献[17-18],并结合介休汾河国家湿地公园植物资源的实际情况进行划分。

3 湿地植物资源的区系组成和特点

3.1 种子植物区系的基本组成

以野外现场调查为基础,并参考相关湿地生物多样性研究的相关信息[7-11],结果表明,介休汾河国家湿地公园有种子植物333种,分别隶属于211属70科,其中,裸子植物8种5属3科,被子植物325种206属67科。被子植物中双子叶植物242种159属56科,单子叶植物83种47属11科。

3.2 种子植物的分布区类型

从种子植物属的分布区类型看,世界分布的芦苇属(Phragmites)、香蒲属(Typha)、蒿属(Artemisia)、远志属(Polygala)、薹草属(Carex)、堇菜属(Viola)等属多为中生和湿生草本植物,是组成该区草本植物群落的主要种类。温带分布属占有绝对优势,共有118属,占总属数的73.04%,是介休汾河国家湿地公园植物区系的主要地理成分,包括北温带分布、东亚至北美间断分布、旧世界温带分布、温带亚洲分布和东亚分布等属。我国特有属在介休汾河国家湿地公园分布较少,仅有银杏属(Ginkgo)1属。

介休汾河国家湿地公园种子植物种的分布区类型中,世界分布中的萹蓄(Polygonum aviculare)、藨草(Scirpus triqueter)、水葱(S.validus)、泽泻(Alisma plantago-aquatica)、莎草(Cyperus rotundus)、莲(Nelumbo nucifera)、藜(Chenopodium album)、反枝苋 (Amaranthus retroflexus)、苘麻(Abutilon theophrasti)、鬼针草(Bidens bipinnata)等是湿地植物的主要成分。温带分布共有215种,占总种数的68.70%,常见的有北温带分布的浮萍(Lemna minor)、狭叶香蒲(Typha angustifolia)、早熟禾(Poa annua)、沼生蔊菜(Rorippa islandica)、大车前(Plantago major)、水蓼 (Polygonum hydropiper)、荠菜(Capsella bursa-pastoris)等;旧世界温带分布的小花灯心草(Juncus articulatus)、小香蒲(Typha minima)、头穗莎草(Cyperus glomeratus);温带亚洲分布的毛茛(Ranunculus japonicus)、黑三棱(Sparganium stoloniferum)、扁秆蔍草(S.planiculmis);东亚分布的眼子菜(Potamogeton distinctus)、细灯心草(J.compressus)、披针叶薹草(Carex lanceolata)、白鳞莎草(C.nipponicus)、野大豆(Glycine soja)等,其中,野大豆为国家二级保护植物。我国特有分布常见的有芦苇(P.australis)、画眉草(Eragrostis pilosa)、大野豌豆(Vicia gigantea)、獐毛(Aeluropus sinensis)、柽柳 (Tamarix chienesis)、水棘针(Amethystea caerulea)、华扁穗草(Blysmus sinocompressus)、大蓟(Cirsium leo)、翼蓼(Pteroxygonum giraldii)、银杏(G.biloba)、毛白杨(Populus tomentosa)、旱柳(Salix matsudana)、水毛茛(Batrachium bungei)、绢毛匍匐委陵菜(Potentilla reptans var.sericophylla)等。

3.3 植物区系特点

植物区系中最明显的特色是世界分布成分较多,如常见的藨草、泽泻、莎草、水葱等。种子植物区系中以各种温带成分占绝对优势,是种子植物区系属的主要组分。从种的区系成分构成看,温带分布成分占绝对优势,常见有狭叶香蒲、石龙芮(Ranunculus sceleratus)、沼生蔊菜、慈姑(Sagittaria trifolia var.sinensis)、水蓼、假苇拂子茅(Calamagrostis pseudophragmites)、小花灯心草、小香蒲、毛茛、扁秆蔍草等,为介休汾河国家湿地公园湿地草本植物群落的建群成分或优势成分,充分体现了湿地植物区系的特点。

我国特有种优势地位不明显,仅有62种,常见的有獐毛、水棘针、华扁穗草、水毛茛、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)、毛白杨、旱柳、柽柳等。

4 资源植物概述

按照文献[17-18]中关于植物资源的划分方法,介休汾河国家湿地公园植物资源分类系统如下。

4.1 材用植物

材用植物共有23种,其中,优势科为杨柳科、榆科、松科、柏科、木犀科、悬铃木科等。优势属有杨属(Populus)(5 种)、柳属(Salix)(2 种)、榆属(Ulmus)(1 种)、槭属(Acer)(1 种)、松属(Pinus)(2 种)等。重要的材用植物有油松(Pinus tabuliformis)、白皮松(P.bungeana)、圆柏(Sabina chinensis)、侧柏(Platycladus orientalis)、毛白杨、小叶杨(P.simonii)、北京杨(Populus× beijingensis)、速生杨(P.tomentosa)、新疆杨(P.alba var.pyramidalis)、旱柳、垂柳(S.babylonica)、榆树(Ulmus pumila)、槐(Sophora japonica)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、银杏、茶条槭(Acer ginnala)、二球悬铃木(Platanus acerifolia)等。

4.2 药用植物

药用植物共有114种,按照它们的药效作用可分成11类。

4.2.1 解表药 该类型药用植物可分为2类:(1)辛温解表药,包括柽柳等;(2)辛凉解表药,有薄荷(Mentha haplocalyx)、桑(Morus alba)、北柴胡(Bupleurum chinense)等。

4.2.2 清热药 该类型药用植物主要有黄花蒿(Artemisia annua)、并头黄芩(Scutellaria scordifolia)、薄荷、苦参(Sophora flavescens)、水蓼、苣荬菜(Sonchus brachyotus)等。

4.2.3 泻下药 该类药能润肠或引起腹泻,促使排便,有皱叶酸模(Rumex crispus)、葶苈(Draba nemorosa)、猫眼草(Euphorbia esula)和打碗花(Calystegia hederacea)等。

4.2.4 祛湿药 该类型分布广泛且常用的药用植物包括苍耳(Xanthium sibiricum)、北桑寄生(Loranthus tanakae)、糙叶败酱(Patrinia rupestris)、地肤(Kochia scoparia)和车前(Plantago asiatica)等。

4.2.5 理血药 该类型常见的药用植物有茜草(Rubia cordifolia)、益母草(Leonurus artemisia)、阴行草(Siphonostegia chinensis)、车前、银杏等。

4.2.6 止咳化痰平喘药 该类型常见的有旋覆花(Inula japonica)、白屈菜(Chelidonium majus)等。

4.2.7 安神、平肝熄风药 该类型主要包括蒺藜(Tribulus terrestris)、猪毛菜(Salsola collina)、侧柏、白屈菜、天仙子(Hyoscyamus niger)和桑等。

4.2.8 健胃舒气、降压药 该类型常见的有甘菊(Dendranthema lavandulifolium)、打碗花和猪毛菜等。

4.2.9 止泻、治痢、收敛药 常见的有水蓼、马齿苋(Portulaca oleracea)、日本菟丝子(Cuscuta japonica)、反枝苋和藜等。

4.2.10 杀虫、驱虫药 其主要有薤白(Allium macrostemon)、苍耳等 10 种。

4.3 油脂植物

油脂植物主要有野大豆、榆(Ulmus pumila)、臭椿(Ailanthus altissima)、葎草(Humulus scandens)等15种。

4.4 观赏植物

观赏植物包括观花植物、观叶植物等。该类型是所有植物资源中类群较大的一类,种数仅次于药用植物,共有93种。观赏价值较高的植物有93种,主要有黄刺玫(Rosa xanthina)、茶条槭、小叶白蜡树(Fraxinus bungeana)、木槿(Hibiscus syriacus)、月季(R.chinensis)、玫瑰(R.rugosa)、棣棠(Kerria japonica)、贴梗海棠(Chaenomeles speciosa)、西府海棠(Malus× micromalus)、德国鸢尾(Iris germanica)、银杏、二球悬铃木、爬山虎(Toddalia asiatica)、睡莲(Nymphaea tetragona)、紫菀(Aster tataricus)、水蜡树(Ligustrum longipedicellatum)、牡丹(Paeonia suffruticosa)、委陵菊(Dendranthema potentilloides)、阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)等。

4.5 食用植物

食用植物共有79种,常见的有榆、桑、山楂(Crataegus pinnatifida)、枣(Ziziphus jujuba)、荠菜、地肤、马齿苋、蒲公英(Taraxacum mongolicum)、薤白等。

4.6 有毒植物

有毒植物较少,仅有酸模(Rumex acetosa)、皱叶酸模等5种。

4.7 蜜源植物

蜜源植物共有21种,常见的有刺槐、紫穗槐(Amorpha fruticosa)、芍药(P.lactiflora)、山楂、柿(Diospyros kaki)、苹果(Malus pumila)、酸枣(Z.jujuba var.spinosa)、草木樨(Melilotus suaveolens)和柳叶菜(Epilobium hirsutum)等。

4.8 纤维植物

纤维资源共有21种,代表性的有罗布麻(Apocynum venetum)、葎草、狭叶香蒲、小香蒲、芦苇、构树(Broussonetia papyrifera)、榆等。

4.9 饲用植物

饲用植物共有96种,常见的有画眉草、早熟禾、狗牙根(Cynodon dactylon)、刺儿菜(Cirsium setosum)、蒲公英、狗尾草(Setaria viridis)、大狗尾草(S.faberii)、马唐(Digitaria sanguinalis)、无芒稗(Echinochloa crusgalli var.mitis)、长芒稗(E.caudata)、鳢肠(Eclipta prostrata)等。

5 珍稀濒危植物

野大豆是介休汾河国家湿地公园内自然分布的唯一国家二级保护植物,分布于汾河河漫滩。在介休汾河湿地公园中,野大豆具有分布面积极小、种群数量少的特点,仅在汾河河漫滩靠近东部的坝底部分布,地理坐标为 111°51′03.97″E,35°06′49.21″N,海拔751 m。因此,必须高度关注野大豆的生存状况和准动态,野大豆的保护刻不容缓,亟待加强。

6 湿地植物的保护和管理措施

6.1 开展野生植物保护的宣传,提高民众的保护意识

通过平面媒体和网络、微信公众号,充分利用湿地公园的湿地课堂,对民众和游客宣传湿地植物资源保护和科普知识,特别要注重对中学生和小学生的湿地植物资源科学知识和法律法规的教育,宣传湿地植物资源自然价值、环境价值、经济价值和生态价值,提高民众对湿地植物在介休汾河国家湿地公园湿地生态环境和生物多样性的保护作用的认识,使民众自觉地参与保护湿地野生植物资源。

6.2 坚持保护第一的原则

介休汾河国家湿地公园对湿地植物资源应按照“保护优先,科学利用”的原则,采取各种有效措施,加强对野生植物资源的生态环境保护,禁止滥采乱挖,加强宣传力度,提高民众对湿地植物资源的自觉保护意识。对于滥采乱挖湿地植物资源的行为要加大处罚力度,以便更好地保护湿地植物[7-8]。

6.3 加强湿地植物和植被的恢复工作

在介休汾河国家湿地公园建立之前,当地民众在湿地保育区和恢复区开垦湿地,种植玉米等农作物,破坏了汾河河道内的湿地植物与自然植被。此外,由于使用化肥、农药等造成的面源污染,不仅对汾河水质造成污染,而且对湿地生态环境、植物和植被造成了严重破坏[12]。因此,在加强湿地资源保护的同时,应当积极开展汾河河道弃耕地的湿地植物和植被恢复的生态工程,选择汾河流域适生的土著植物进行植物与植被生态恢复工程,包括狭叶香蒲、小香蒲、芦苇、柽柳、褐穗莎草、酸模叶蓼等,不仅可以降低湿地植物和植被恢复生态工程的费用,而且可以提高湿地植物和植被恢复过程的效益。

志谢:感谢山西大学张峰教授对论文提出的修改建议和意见。

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