黄江河国家湿地公园植物多样性初步研究
2020-11-06姚炳矾姚际托
姚炳矾,姚际托
(贵州省荔波县林业局,贵州荔波558400)
1 区域概况
黄江河国家湿地公园位于贵州省荔波县甲良镇境内,地处亚热带季风湿润气候区,冬暖夏热、雨量充沛、无霜期长,年平均气温18.3℃,年平均年降水量1268.9 mm。地理坐标为北纬25°30'53"-25°36′57",东经107°38′0"-107°47′55"之间,包括荔波县境内黄江河、及其支流漂洞河、懂奎河的部分河段、河流上的石板水库与者吕水库。黄江河国家湿地公园总长23 km,规划面积389.9 hm2,湿地率47.6%,是典型的贵州高原喀斯特湿地。规划区内河流湿地、森林湿地、岩溶喀斯特湿地、农田湿地等丰富,黄江河河谷两岸自然景观优美,生物多样性丰富。
2 调查方法
调查采用线路调查和样地调查相结合的方法进行。对湿地公园区域沿各河道两岸进行线路调查,确定湿地公园区域范围内的植被类型。在线路调查的基础上,根据地形、海拔、坡向、坡位、土壤及植物群落的生态结构等特征,采取典型取样的方式设置样地,调查不同群落类型的物种组成、结构等,并据此确定湿地公园植被的群系和群丛等基本单元。依据不同群落类型植物种类的复杂程度,根据不同调查对象设置不同大小的样地对样地中的各物种进行调查记录。
3 结果与分析
3.1 植被类型
根据《贵州植被》分区,本区域位于“亚热带常绿阔叶林带-中亚热带常绿阔叶林亚带-贵州高原湿润性常绿阔叶林地带-黔东南中山峡谷具南亚热带成分常绿栲林松杉林地区-荔波麻尾灰岩低山丘陵常绿樟栲林及石灰岩植被小区”[1]。在植被区系上的分区属于泛北极植物区中国-日本森林植物亚区的滇、黔、桂地区[2]。
根据《中国植被》、《中国湿地植被》、《贵州植被》等专著的分类标准,结合调查区域的植被资料进行分析,湿地公园及周边的植被类型可划分为5个植被型组10 个植被(亚)型22 个群系。主要植被类型如下:
3.1.1 针叶林
针叶林主要为山地暖性针叶林,在湿地公园面积不大,仅在地势较陡、立地条件相对较好的区域有零星分布。有马尾松群系、杉木林群系2 个群系。
(1)马尾松群系Form.Pinus massoniana
该群落盖度约70%。群落结构层次鲜明,其组成种类也非常简单,尤其是乔木层,常常以马尾松占相对优势,除马尾松(Pinus massoniana)外混生有一些杉木(Cunninghamia lanceolata)光皮桦(Betula luminifera)等乔木树种。由于马尾松多是近年来森林植被遭砍伐后次生的,因此林木相对于来说不是很高大,一般平均高度在8-15m 之间。灌木层比较发达,覆盖度可达60%左右,种类相对较多,以小叶蚊母树(Distylium buxifolium)、油茶(Camellia oleifera)、铁仔(Myrsine africana)等为主,因其乔木层和灌木层较发达,故草本层植物种类相对较为单一,主要为芒萁(Dicranopteris dichotoma)、里白(Hicriopterisglauca),扭黄茅(Heteropogon contorus)等。
(2)杉木林群系Form.Cunninghamia lanceolata
杉木林大多数为人工林,其结构整齐,层次分明。乔木层仅一层,树种单一。灌木层种类相对较多,覆盖度一般较大,可以达到50-60%,不同的生境下其优势种类略有差异,一般向阳干燥地段以马桑(Coriaria sinica)胡枝子、铁仔、等为主,阴湿地段以杜茎山(Maesa japonica),油茶及麻栎(Quercus acutissima)、枫香(Liquidambar formosana Hance)等的幼树。草本层多以蕨类植物占优势,常见的优势种有蕨(Pteridium aquilinum)芒萁、里白等。
表1 贵州荔波黄江河国家湿地公园自然植被分类系统
3.1.2 阔叶林
阔叶林主要包括山地常绿阔叶林、山地常绿落叶阔叶混交林及落叶阔叶林。其中常绿阔叶林有润楠群系、甜槠栲、丝栗栲群系2 个群系;山地常绿落叶阔叶混交林,有青冈-檵木-木姜子群系1 个群系;落叶阔叶林有响叶杨、光皮桦群系、旱冬瓜、光皮桦群系2 个群系。
(1)润楠群系Form.Machilus pingii
润楠群系是公园地带性植被被破坏后重新恢复起来的次生常绿阔叶林的主要群系类型,该群落高度为4-5m,群落盖度约55%。主要位于河岸两边的山上,以黑壳楠(Lindera megaphylla Hemsl.)、川黔润楠(Machilus chuanchienensis)、润楠(Machilus pigii)等为优势种,还有少量栎类;灌木层高度约2m左右,群落盖度仅20%左右,主要物种有刺果卫矛(Euonymus acanthocarpu)、香叶树(Lindera communis)、红果黄肉楠(Actinodaphne cupularis)、野八角(Illicium simonsii)、继木(Louopetalum chinensis)、阔叶十大功劳(Mahonia bealei)等;草本层高度仅0.3 m左右,盖度约为10%,主要物种有粗毛淫羊藿(Epimedium brevicornu)、尼泊尔老鹳草(Geranium nepanensis)、鹅肠草(Myosoton aquaticum)、假蒟(Dicranopteris dichotoma)、西南委陵菜(Potentilla fulgens)、顶芽狗脊(Woodwardia unigemmata)等。
(2)甜槠栲、丝栗栲群系Form.Castanopsis eyrei Castanopsis fargesii
本群落受人为活动影响较大,群落的结合和树冠不连续,林下灌木和草本层相对破坏较大。群落的外貌深绿色,季相变化不明显,阔叶树中常混生有一些针叶树种,如马尾松、刺柏(Juniperus formosana)、柏木(Cupressus funebris)等。群落垂直结构可以分为乔木层、灌木层、草本层3 个基本参次。乔木层覆盖度可达到50%左右,主要树种有甜槠栲、丝栗栲、川黔润楠、润楠、马尾松、麻栎等。灌木层相对于来说较稀疏,主要种类有木荷(Schima superba)、银木荷(argentea)、继木(Louopetalum chinensis)等。草本层较稀疏,有少量的西南委陵菜、土牛藤(Achyranthea aspera)、里白等,层外植物常见的有光叶崖豆藤(Millettia nitida)、龙须藤(Bauhinia championii)、中华旌节花(Stachyurus chinendid)、菝葜(Smilax china)等。
(3)青冈-檵木-木姜子群系 Form.Cyclobalanopsis glauca,Loropetalum chinensis,Litsea cubeba
青冈-檵木-木姜子群落高度约6m,群落一般分为3 层,乔木层高约6m,盖度约60%,优势种除青冈栎外,另有一些黄连木(Pistacia chinensis)、贵州鹅耳枥(Carpinus kweichowensis)等;灌木层高约1~2m,盖度约 50%,主要种类有显耳玉山竹(Yushania auctiaurita)、小铁仔(Myrsine africacna)、马桑(Coriaria sinica)等。草本层高度约0.3~0.5 m,较为稀疏,盖度仅约10%。主要物种有沿阶草(Ophiopogon bodinieri)、顶芽狗脊(Woodwardia unigemmata)、荩草(Arhraxon hispidus)、地桑(Ficus tikoua)等。
(4)响叶杨、光皮桦群系 Form.Populus adenopda,Betula luminifera 响叶杨、光皮桦群落高度约5 m,群落一般分为3 层,乔木层郁闭度达0.6,以响叶杨、光皮桦、云贵鹅耳枥(Carpinus pubescens)和刺楸(Kalopanax septemlobus)为主要优势种;灌木层覆盖度达40%,种类较多,主要有算盘子(Glochidion puberum)、落萼叶下珠(Phyllanthus flexuosus)、楮(Broussonetia kazinoki)等;草本层覆盖度约30%,主要种类有蛇莓(Duchesnea indica)、毛柱铁线莲(Clematis meyeniana)、野胡萝卜(Daucus carota)、荠菜(Capsella bursa-pastoris)等。
⑤旱冬瓜、光皮桦群系Form.Alnus nepalensi,Populus adenopda,Betula luminifera 旱冬瓜、光皮桦群落高度约8m,群落一般分为3 层,乔木层郁闭度达0.7,以旱冬瓜、光皮桦为主要优势种;灌木层覆盖度达60%,种类较多,主要有锥花小蘖(Berbdris aggregata)、小叶蚊母树(Distylium buxifolium)、继木、落萼叶下珠(Phyllanthus flexuosus)、楮(Broussonetia kazinoki)等;草本层覆盖度约30%,主要种类有蛇莓(Duchesnea indica)、毛柱铁线莲(Clematis meyeniana)、荠菜(Capsellabursa -pastoris)、野葛(Pueraria lobata)、救荒野豌豆(Vicia sativa)等。
3.1.3 竹林
竹林主要为低山丘陵河谷竹林植被型下的光箨篌竹群系,该群系主要分布在湿地公园河流两边。
光箨篌竹群系 Form.Phyllostachys nidularia Munro f.glabrovagina
在湿地公园河流两侧有成片竹林,呈带状分布,主要由光箨篌竹组成,杆高6~8 m,郁闭度达0.7以上,林下种类较少,灌木常见为火棘(Pyracantha fortuneana)、黄泡子(Rubus changensis)等,草本有天名精(Carpesium abrotanoides)、西南委陵菜和蛇莓(Duchesnea indica)、扭黄茅(Heteropogon contorus)、虎杖(Polygonum cuspidatum)等。
3.1.4 灌丛
灌丛主要由2 个植被型,分别为常绿阔叶灌丛和落叶阔叶灌丛。其中常绿阔叶灌丛主要有小叶蚊母树群系和窄叶蚊母树、球核荚蒾群系2 个群系,落叶阔叶灌丛主要有火棘、小果蔷薇群系1 个群系。
(1)小叶蚊母树群系Form.Distylium buxifolium
群落高度约2 m,覆盖度达50%。群落主要建群种为小叶蚊母树,同时还有湖北算盘子(Glochidion wilsonii)、油茶、柞木(Xylosma racemosum)、猴欢喜(Sloanea sinensis)、厚叶山矾(Symplocos crassilimba)、火棘等,草本层覆盖度达50%,,主要种类有土牛藤(Achyranthea aspera)、过路黄(Lysimachia christinae)、西南绣球(Hydrangea davidi)等。
(2)窄叶蚊母树、球核荚蒾群系Form.Distylium buxifolium,Viburnum propinquum Hemsl
群落高度约3 m,覆盖度达60%左右。群落主要建群种为窄叶蚊母树、球核荚蒾,同时还有、油茶、柞木、南天竹(Nandina domestica)、马桑、继木、火棘等,草本层覆盖度达40%,主要种类有中华旌节花(Stachyurus chinendid)、团扇秋海棠(Begonia leprosa)、山莓(Rubus corchorifoius)土牛藤(Achyranthea aspera)、过路黄(Lysimachia christinae)、西南委陵菜、西南绣球等。
(3)火棘、小果蔷薇群系Form.Pyracantha fortuneana,Rosa cymosa
火棘、小果蔷薇群落高约1.5m,主要物种有火棘、小果蔷薇、及黔滇木蓝(Indigofera esquirollii)、野丁香(Leptodermis potanini)、香叶树(Lindera communis)、小铁子(Myrsine africacna)、马桑、继木等;草本层高度约1m,盖度约40%,主要物种有荩草(Arhraxon hispidus)、小柴胡(Bupleurum hamiltonii)、拂子茅(Calamagrostis epigejos)、鹅肠草(Myosoton aquaticum)、假蒟(Dicranopteris dichotoma)、西南委陵菜、顶牙狗脊(Woodwardia unigemmata)等。
3.1.5 草丛
草丛主要有莎草型湿地植被型、禾草型湿地植被型、杂类草湿地植被型3 个植被型,其中莎草型湿地植被型有水莎草群系(Form.Juncellus serotinus)、水蜈蚣群系(Form.Kyllinga brevifolia)、藨草群系(Form.Scirpus triqueter)、扁穗莎草群系(Form.Cyperus compressus)4 个群系;禾草型湿地植被型有狗牙根群系(Form.Phragmites australis)、芦苇群系(Form.Phragmites australis)、类芦群系(Form.Neyraudia reynaudiana)、五节芒群系(Form.Miscanthus floridulus)4 个群系;杂草型湿地植被型有土大黄群系(Form.Rumex nepalensis)、野灯心草群系(Form.Juncus setchuensi)、水蓼群系(Form.Polygonum hydropiper)3 个群系。
(1)莎草型湿地植被型
主要分布于河岸、河漫滩和河心洲等地,共有水莎草群系、水蜈蚣群系、藨草群系、扁穗莎草群系4 个群系。水莎草群系高度约40~50cm,盖度约40%,主要伴生种类有棒头草(Polypogon fugax)和水蓼(Polygonum hydropiper)、水芹(Oenanthe javanica)等;水蜈蚣群系高度约为0.3 m,群落盖度40%~50%,主要伴生种有鸢尾(Iris tectorum)小果菝葜(Smilax davidiana)、狗牙根等;藨草群系高度约40~50 cm,盖度约60%,主要伴生种类有水芹和水蓼等;扁穗莎草群系高度约为40 cm,盖度约为30%,主要伴生种类有狗牙根、水芹、五节芒等。
(2)禾草型湿地植被型
主要分布于河岸、河漫滩和河心洲等地,共有狗牙根群系、芦苇群系、类芦群系、五节芒群系4 个群系。狗牙根群系群落高度0.4 m,盖度约65%,伴生种有双穗雀稗(Paspalum paspaloides)、砖子苗等;芦苇群系群落高度1m 左右,盖度约50%,伴生种有回回蒜(Ranunculus chinensis)、石龙芮(Ranunculus sceleratus)、黄背草(Themeda japonica)、芒萁等;类芦群系群落高度0.8m 左右,盖度约30%,伴生种有双穗雀稗、小果菝葜、黄背草、芒萁等;五节芒群系群落高度0.5m,盖度约40%,伴生种有大狗尾草(Setaria faberii)、早熟禾(Poa annua)、委陵菜(Potentilla chinensis)等。
(3)杂草型湿地植被型
主要分布于河岸、河漫滩和河心洲等地,共有土大黄群系、野灯心草群系、水蓼群系3 个群系。土大黄群系群落高度0.2m,盖度约40%,伴生种有蛇莓、委陵菜、双穗雀稗等;野灯心草群系群落高度0.5m,盖度约60%,伴生种有水芹、水蓼、委陵菜、双穗雀稗等;水蓼群系群落高度0.6m,盖度约50%,伴生种有水芹、扁穗莎草、委陵菜、狗牙根、双穗雀稗等。
3.2 植物区系
3.2.1 植物区系的基本组成
经过野外调查及相关文献统计,荔波黄江河国家湿地公园共有维管束植物115 科274 属485 种,其中蕨类植物16 科23 属26 种,裸子植物共有5科9 属11 种,被子植物94 科242 属448 种。其中南方红豆杉、掌叶木为国家I 级保护植物,金毛狗、短叶黄杉、香樟、华南五针松、翠柏、香果树、马尾树、润楠为国家Ⅱ级保护植物。
3.2.2 种子植物区系成分分析
3.2.2.1 科的组成与分析
将公园内种子植物中含2 种以上的科进行统计,并按科所含属数多寡及种数多少排列,其结果见表2。
由表2 可知,属数在10 属(不含)以上的有2科,即蔷薇科及禾本科,共25 属,占总属数的9.96%;其总种数为44 种,占总种数的9.59%。含6~10 属的科有5 个,分别为大戟科(10 属)、樟科(9属)、蝶形花科(9 属)、菊科(9 属)、兰科(8 属),共45 属,占总属数的17.93%;其总种数为75 种,占总数的16.34%。含2~5 属的科有45 个,占总科数的45.45%;属数为134 个,占总属数的53.39%;其种数为246 种,占总种数的53.60%。25 个科只含1 个属,占总科数的25.25%,占总属数的9.96%;其种数为78 种,占总种数的16.99%。
种数在20 种(不含)以上的科只有蔷薇科,种数为27 种,占总种数的6.06%。16~20 种的科有4科,分别是大戟科18 种、樟科和禾本科均为17 种、兰科16 种,各占总种数的3.92%、3.70%、3.70%、3.49%。10~15 种之间的科有5 科,分别为荨麻科(14 种,3.05%)、蝶形花科(13 种,2.83%)、菊科(11种,2.40%)、苦苣苔科(11 种,2.40%)和小檗科(11种,2.40%)。5~9 种之间的科数有26 科,占全部科数的26.26%;总种数为169 种,占全部种数的36.82%;其中含9 种的只有2 科(壳斗科、桑科),含5 种和6 种的分别有7 科和8 科。含2~4 种的有41科,占全部科数的41.41%,总种数为119 种,占全部种数的25.93%。22 科只含有1 种植物(表3),占全部科数的22.22%。
表2 荔波黄江河国家湿地公园种子植物含2 种以上的科、属统计表
表3 贵州荔波黄江河国家湿地公园种子植物只含1 种的科
3.2.2.2 科的地理成分分析
根据吴征镒等中国种子植物科的分布区类型[3]统计,本区域的种子植物可划分为18 种类型及变型(表4)。其中世界分布的有28 科,占总科数的28.28%。热带性质(表4 中2~7-4)的科有45 科,占总科数的45.46%,其中泛热带分布的有25 科,占总科数的25.25%,由此可看出热带性质的科占绝对优势,表明此植物区系具有较强的热带性质,同时也反映该植物区系起源受古热带植物区系较深影响。温度性质(表中8-14SH)的科有25 科,占总科数的25.25%,表明该区系仍具有较强的温带性质,同时从热带性质科与温带性质科所占有的比例来看,该区系植物具有从温带向热带过渡的成分,并偏重与热带成分。同时,该区系还具有1 个中国特有分布科,即杜仲科。
3.2.2.3 属的数量统计与分析
荔波黄江河国家湿地公园种子植物共有251属,不含10 种以上的多种属,其中少种属(5~10种)共9 属,占总属数的3.59%。榕树属7 种,冬青属6 种,槭树属6 种,石楠属、蔷薇属、冷水花属、杜鹃花属、菝葜属、刚竹属等6 个属均为5 种,共含49种,占总种数的10.68%。含2~4 种的寡种属共有105 个,占总属数的41.83%,共有植物种类266 种,占总种数的57.95%。其他的115 属均为单种属,占总属数的45.82%,总种数的25.05%。在单种属中含有较多起源古老且珍稀的树种,掌叶木属的掌叶木(Handeliodendron bodinieri)、香果树属的香果树(Emmenopterys henryi)、马尾树属的马尾松(Rhoiptelea chiliantha)、红豆杉属的南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)、杜仲属的杜仲(Eucommia.ulmoides)等。
3.2.2.4 属的地理成分分析
对公园区域内植物属的地理成分进行分析,其252 属可分为13 个分布区类型,15 个变型(表5)[4]。热带分布类型(表5 中2~7)在植物区系中占主导地位,热带分布属共122 属,占总属数的48.41%;其中泛热带分布的属有42 个,占总属数的16.67%,热带亚洲(印度-马来西亚)分布的属有29 个,占总属数的11.51%,这两种类型是热带成分中排前两位的类型,表明该区系偏重于亚热带植被类型。温带分布(表5 中8~11)的属共72 个,占总属数的28.57%,主要是北温带分布类型(38 属,占总属数15.08%)。东亚成分的也有较多属分布,共有30 属,占总属数的11.90%。该植物区系还含有中国特有分布类型(表中类型15)和古地中海成分(表中类型12-3),分别有6 属和1 属,占总属数的2.38%和0.40%。
表4 荔波黄江河国家湿地公园种子植物科的地理成分分析
表5 荔波黄江河国家湿地公园种子植物属的地理成分分析
4 结论和建议
4.1 结论
根据上述分析,贵州荔波黄江河国家湿地公园植物多样性具有以下特征:
(1)区系成分复杂,过度性质明显
在中国种子植物属的分布区类型的15 个类型中,除中亚分布区类型以外,其他14 个类型在本区系内均有分布。在属的分布区类型中热带成分与温带成分各占总属数的48.41%和40.87%,说明本区域热带成分占主要,但向温带过渡的性质已经非常明显,体现了该区域植物区系成分的复杂性,是研究亚热带植物区系、热带向温带过渡植物区系及东亚北美间断分布植物区系的典型区域及理想场所。
(2)植物种类丰富,钙生性质典型
荔波黄江河国家湿地公园共有维管束植物115科274 属485 种,其中蕨类植物16 科23 属26 种,裸子植物共有5 科9 属11 种,被子植物94 科242属448 种。其中以被子植物居多,占总种数的92.37%。由于本区域地形地貌复杂多样,具备低山、丘陵、河谷、盆地等多种地貌形态,而且本区域还分布有奇特的森林喀斯特、锥状喀斯特地貌,形成了特殊的喀斯特森林生态与显著的生物多样性。喀斯特地貌特殊的钙质生境,使得在其中生长的植物产生了喜钙、嗜钙的特性,石山木莲(Manglietia calcarea)、石山花椒(Zanthoxyum calcicolum)、圆叶乌桕(Sapium rotundifolinm)、柏木(Cupressus funebris)、贵州悬竹(Ampelocalamus calcareus)等。
(3)起源古老,特有、保护植物种类多
松柏类起源于石炭纪晚期,在本区域分布的松柏类保护植物有松科短叶黄杉、华南五针松,柏科的翠柏,红豆杉科的南方红豆杉等。被子植物中柔荑花序类是第三纪孑遗的原始类群,在区域内分布的该类植物有杜仲科的杜仲,马尾树科的马尾树等。另外,区域内分布的区域特有植物也较丰富,荔波鹅尔枥(Carpinus lipoensis)、荔波旌节花(Stachyurus lipoensis)、荔波槭(Acer lipoense)、贵州鹅耳枥(Carpinus kweichewensis)、贵州悬竹、贵州瓜馥木(Fissistigma wallichii)、贵州琼楠(Beilschmiedia Kweichowensis)、贵州小蘖(Berbdris cavaleriei)等。湿地公园分布有国家Ⅰ级重点保护植物2 种、国家Ⅱ级重点保护植物8 种。
(4)植被类型多样。湿地公园内植被类型可分为5 个植被型组,10 个植被型,22 个群系,其中:针叶林、阔叶林群系8 个,占总群系的31.82%,竹林、灌丛、草丛群系15 个,占总群系的68.18%,具有贵州喀斯特湿地特点的植被类型。。
4.2 建议
(1)公园及周边分布珍稀濒危保护植物,如红豆杉、掌叶木、华南五针松等,个体数量不多,建议各级政府加大资金投入与管理力度。
(2)公园内的植被类型丰富,大多分布在喀斯特地貌上,土层浅薄,岩石裸露,一旦被破坏,将难以恢复。目前保存好这些植被,是动、植物的基因库,生物多样性的典型代表,是非常宝贵的自然财富,建议加强日常管理。