生态河道浅水区域植物多样性研究

孟楚翔 徐美萍 薛庆云 聂阳 徐正浩

摘要：以生态河道浅水域为植物采样区，用等距离取样法采集了植物样运用生态学、杂草学等研究方法，分析了生态河道物种间相遇率、杂草重要值、Shannon多样性指数、Shannon均匀度指数以及Maglef物种丰富度指数。结果表明：采集到的lO种浅水域植物中，外来植物和本土植物各占50%;生态位相同或接近的水盾草和黑藻种问相遇率最高;挺水植物水苦荬发生的频度最高，其杂草重要值最大;Shannon多样性指数在0.201～0.300区间的占39%，Shannon均匀度指数和Maglef物種丰富度指数各采样点间差异明显。

关键词：生态Wilt;浅水域;种间相遇率;杂草重要值;植物多样性

中图分类号：X173 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）16-0049-03

1引言

生态河道建立的草型植物种群，可减少或遏制富营养化水体藻型优势种群的发生。水生植物优势群落的建立，能有效削减水体中的氮、磷等营养盐，提高河道水体的自净能力，丰富水生生物的多样性。本文以生态河道余杭塘河支流为研究对象，通过采集、分析水域浅水区的植物种，解析水生植物的群落结构，可为生态河道建设提供参考。

2材料与方法

2.1生态河道植物采样区域

余杭塘河位于杭州城西，是以生态河道进行打造的河道，经多年的整治，水体质量明显改善，达到Ⅳ类水水质水平。余杭塘河支流是典型的生态河道，水陆交错带主要由草坡护岸，并用石块加固，是浙江大学紫金港校区水域的重要外源清水引水渠。

植物采样区块位于浙江大学紫金港校区环境与资源学院东侧河道，取样始端为小东门桥，末端为启真湖，每间隔50m取样，共采集12个样点，每采样点重复3次，间距2～5m。调查取样时间为2019年6月13日。

2.2调查方法

用0.5mX0.5m的采草器，采集采样框内所有植物。采样点为河水淹没区，水域深0.2～0.8m。每个采样点植物样用尼龙网袋装袋，并标签。

2.3植物生物学特性测定

植物样带回实验室分析。拣出树枝、树叶等杂物，并将植物分类后，分别测定每种植物的株数、株高和鲜重。鲜重称量后的植株体，按种类分别装入信封，先经105℃杀青2h，再将烘箱温度稳定在80℃，烘干至恒重，冷却后测量干重。

2.4种间相遇百分率

采用种间相遇百分率（%）描述2种水生植物之间的相遇

种间相遇百分率（%）=a/（a+b+c）（1）

在式（1）中，a为2种水生植物均出现的采样点数，b为只有一种水生植物出现的采样点数，c为只有另一种水生植物出现的采样点数。

2.4生物多样性指数、均匀度指数和物种丰富度指数

运用Shannon多样性指数。Shannon均匀度指数以及Maglef物种丰富度指数从而描述生态河道水生植物群落生物多样性，其中：

2.5重要值的计算

用杂草重要值描述各类水生植物在群落中的优势程度。计算式为：

杂草重要值=（RN+RH+RM）/3（5）

式（5）中，RN为相对株数，计算方法为莫种水生植物得住数除以水生植物群落中所有水生植物的株数之和;RH为相对株高，计算方法为某种水生植物的株高除以水生植物群落中最高株高;RM为相对干重，计算方法为某种水生植物的干重除以水生植物群落中所有水生植物的干重之和。

3结果与分析

3.1水生檀物种类

在12个采样区块，36个采样点中，共采集到10种不同种类水生植物，其中菊科2种，莼菜科、水鳖科、车前科、金鱼藻科、禾本科、苋科、十字花科以及五加科各.有1种。其中，金鱼藻、黑藻和水盾草为沉水植物，南美天胡荽和喜旱莲子草为浮水植物，水苦荬、棒头草、风花菜、大狼把草与钻形紫菀为挺水植物。

3.2水生植物种间相遇百分率

3种沉水植物间均相遇，其中水盾草与黑藻种间相遇率最高，其次是水盾草与金鱼藻，而2种本土植物间相遇率相对较低（表1）。黑藻对金鱼藻具有化感抑制作用，因此，黑藻生长旺盛的水域，金鱼藻发生数量少，导致两者之间的相遇率变小。

5种挺水植物通常生长于20～30cm的浅水域，与沉水植物的相遇率高低与植物种在浅水域出现的频度、多度密切相关。入侵沉水植物水盾草与挺水植物水苦荬种间相遇率在15对组合中最高，说明2种植物在浅水域区块均拥有较高的频度和多度;入侵挺水植物大狼把草与3沉水植物均不相遇，说明大狼把草在浅水域区块出现的频度低;入侵挺水植物钻形紫菀与金鱼藻，以及本土挺水植物风花菜与黑藻的种间相遇率也为零;挺水植物水苦荬与3种沉水植物的种间相遇率均高于其他挺水植物，说明水苦荬在浅水域的频度、多度等较大;夏熟植物棒头草与3种沉水植物均相遇，相遇率仅次于水苦荬（表2）。

喜旱莲子草在水域可漂浮生长，并随茎的伸展向水域生长，覆盖水面，并在富营养化水域形成单一优势种群。生态河道由于人工清除水面飘浮水草、杂物，喜旱莲子草仅出现于河岸边浅水域，并与3种沉水植物均相遇，且与水盾草相遇率最高，金鱼藻次之，黑藻最小。南美天胡荽在杭州一些河道水域有种植，作为观赏植物和清洁水体的飘浮植物，生态河道中出现的南美天胡荽是通过引水进入，并在静水域定植。由于南美天胡荽出现的频度小，与3种沉水植物均不相遇（表3）。

南美天胡荽与仅与水苦荬相遇，相遇率小，而与其他4种挺水植物均不相遇。喜旱莲子草与大狼把草也不相遇，与水苦荬的相遇率最高，其次为棒头草，与钻形紫菀和风花菜的相遇率渐次下降（表4）。

3.3水生植物的杂草重要值

水盾草除3个样点未出现外，其他样点均出现，频度最大;黑藻4个样点未出现，频度其次;金鱼藻5个样点未出现，频度最小。水盾草最大杂草重要值出现在12样点，高于黑藻和金鱼藻的最大杂草重要值;黑藻最大杂草重要值出现在9样点，高于金鱼藻的最大杂草重要值;金鱼藻最大杂草重要值出现在2样点，仅为水盾草最大杂草重要值的1/4，为金鱼藻最大杂草重要值的1/3。

挺水植物水苦荬在每个采样点出现，其频度为所有调查获得的水生植物中最高;棒头草、钻形紫菀、风花菜和大狼把草在样点出现频度呈梯减趋势。水苦荬最大杂草重要值出现在3样点，高于所有水生植物;棒头草最大杂草重要值出现在6样点，钻形紫菀出现在6样点，风花菜出现在4样点，大狼把草出现在5样点，其重要呈递减趋势。大狼把草频度最小，仅出现在5样点。

喜旱莲子草仅2个样点未出现，最大杂草重要值出现在5样点;南美天胡荽仅出现在10样点，频度低。

3.4水生植物群落结构特性

水生植物Shannon生物多样性指数最大值出现在样点2，多数样点的Shannon生物多样性指数介于0.2～0.3）。样点2的Shannon均匀度指数最大，极大多数样点的Shannon均匀度指数介于0.1～0.2。生态河道中下段Maglef物种丰富度指数最大，多数样点的Maglef物种丰富度指数介于5.0～14。

4结语

取样生态河道浅水域由沉水植物、挺水植物和漂浮植物组成，其中，挺水植物占50%，本土物种和外来物种各占50%。水盾草、水苦荬出现的频度最高，与其他水生植物种间相遇率高;挺水植物大狼把草和外来植物南美天胡荽出现频度最小，与其他水生植物种间相遇率低。杂草重要值最大为水苦荬，其次为水盾草;大狼把草和南美天胡荽由于出现频度小，杂草重要值小。样点间Shannon生物多样性植物存在差异性，但多数介于0.2～0.3;样点间Shannon均匀度指数差异不明显，极大多数介于0.1～0.2;样点间Maglef物种丰富度指数变化大，与杂草出现的频度对应。