湖北长阳清江国家湿地公园植物群落及其多样性研究
2020-11-30毛鸿志路宽田玉宇张军莲刘瑛
毛鸿志 路宽 田玉宇 张军莲 刘瑛
摘 要: 国家湿地公园是国家湿地保护体系中极其关键的部分,它在改善生态环境、调节气候、降解污染物等方面发挥着重要作用。研究植物多样性及其群落特征对湿地生物多样性保护具有重要意义。本文通过样线调查与标准样地调查法,对湖北长阳清江国家湿地公园的区系特点、主要植物群落和多样性特征进行了调查。结果表明:长阳清江国家湿地公园现有维管束植物103科234属283种。样方调查显示,湿地公园范围内主要分布的植物群落有11种,分别为鸢尾群落、栀子群落、麻栎群落、马尾松群落、荞麦群落、慈竹群落、芭蕉群落、杉木群落、五节芒群落、香椿群落和地果群落。主要群落的物种多样性指数变化范围为6~15,Shannon-Wiener多样性指数变化范围为0.441~1.692,Pielou均匀度指数变化范围为0.123~0.585。该研究可为长阳清江国家湿地公园保护与管理提供科学依据。
关键词: 国家湿地公园;群落数量特征;植物多样性;保护与管理
中图分类号:X176 文献标识码:A 文章编号:1004-3020(2020)05-0031-06
Abstract: National Wetland Park is an extremely critical part of national wetland conservation ststem,and it play an key role in improving environment,regulating climate and degrading pollutants.It is very important to study plant diversity and community characteristics for conservation of wetland biological diversity.In this study,the characteristics of flora,main community type and plant diversity were invested by normal plant sample method.Result showed that there were 283 vascular plants species belonged to 234 genera and103 families in Changyang Qingjiang national Wetland Park.The sample survey indicated that there were 11 main plant community type distributed in the wetland park,which are Form.Iris tectorum,Form.Gardenia jasminoides,Form.Quercus acutissima,Form.Pinus massoniana,Form.Fagopyrum esculentum,Form.Neosinocalamus affinis,Form.Musa basjoo,Form.Cunninghamia lanceolate,Form.Miscanthus floridulu,Form.Toona sinensis,Form.Ficus tikoua.The variation range of species richness index,Shannon-Wiener diversity Index and Pielou species evenness index were 6~15,0.441~1.692 and 0.123~0.585,respectively.These information may be useful in protecting and managing for Changyang Qingjiang National Wetland Park,Hubei.
Key words: national wetland park ;plant community quantitative characteristics ;diversity of plant;protection and management
濕地是水陆交界的综合体,是一种独特的生态构成[2]。湿地分布于陆生生态系统和水生生态系统之间,而且具有特殊的土壤、水文和植被特征,是自然界生物多样性最丰富和生态系统功能最高的生态系统[11]。它与人类的生存、繁殖和发展密切相关。它有着独特的多功能生态系统,因此被称为“地球之肾”[1]。而湿地公园是国家湿地保护体系的重要组成,它具有改善生活环境,为人们提供游玩休憩场所、调节局部气候、降解污染物、保护生物多样性等特点,集中体现了湿地的生态、经济和社会效益。但是现如今,随着经济的快速发展,大量的农业废水、生活污水和工业废水被排入湿地,导致湿地功能退化,造成水体富营养化,水资源短缺,危及水生生态环境的稳定性,湿地生物的多样性受到影响。还有无规划无限制的湿地旅游开发利用和外来物种入侵,已经严重危害到湿地生态环境[3]。
目前,中国国家湿地公园建设工作还处于一个相对初级阶段,与其他类的公园相比,存在着定位不够明确,相关政策管理机制缺乏等问题[9]。所以,进行湿地公园物种多样性调查,分析其主要群落结构以及变化,可以反映区域内物种群落特征和环境保护状态,对湿地公园的建设和保护都有着重大意义。
湖北长阳清江国家湿地公园水域较为广阔,拥有隔河岩水库,它是一个具有防洪、发电、航运、旅游、渔业等功能的大型河谷和河流水库,为很多生物提供了良好的繁衍栖息场所,拥有多种国家二级保护动物,养殖着大量经济性鱼类,为当地人民生产生活的经济支柱。因此,本文对湖北长阳清江湿地公园进行了系统化的研究,分析其植物多样性状况、区系和群落特征,旨在为保护长阳清江湿地公园提供一定的理论基础,为湿地公园的建设和管理提供理论参考依据。
(2)栀子群落Form.Gardenia jasminoides:主要分布于塘岸边的田地里,基本上为人工培育,平均高度为0.4 m,是以栀子Gardenia jasminoides为建群种的单优势群落,重要值为66.5%。伴生种有莲子草Alternanthera sessilis、葎草、萍逢草Nuphar pumilum、车前草Plantago asiatica,重要值分别为10.1%、10.6%、8.2%、4.5%。
(3)麻栎群落Form.Quercus acutissima:主要分布于水库库区内的坡地上,群落平均高度为3 m,该群落是以麻栎Quercus acutissima为建群种的单优势群落,重要值为34.8%。伴生种有栀子、盐肤木、美丽胡枝子Lespedeza thunbergii subsp.formosa、五节芒,重要值分别为18.09%、13.9%、18.0%、15.1%。
(4)马尾松群落Form.Pinus massoniana:广泛分布于湖滨岸带和坡地处,平均高度在10 m左右,建群种马尾松Pinus massoniana的重要值为51.8%。伴生種有枹栎、盐肤木、构树,重要值分别为18.0%、16.1%、14.0%。
(5)荞麦群落Form.Fagopyrum esculentum:该群落主要生长在湿地的岸边堤坝附近,平均高度为0.3 m,以荞麦Fagopyrum esculentum为建群种,重要值为63.8%。主要伴生豨莶Siegesbeckia orientalis、香薷Elsholtzia ciliate、紫苏Perilla frutescens、构树,重要值分别为9.1%、11.2%、8.0%、7.9%。
(6)慈竹群落Form.Neosinocalamus affinis:主要生长于相对低矮的山坡地带,平均高度8 m左右,该群落是以慈竹Neosinocalamus affinis为建群种的单优势群落,重要值为36.0%。主要伴生种有美丽胡枝子、枹栎、五节芒、紫茉莉Mirabilis jalapa等,重要值分别为11.4%、9.7%、21.5%。
(7)芭蕉群落Form.Musa basjoo:主要分布于半山坡地和一些低矮地区,平均高度在3 m左右,该群落是以芭蕉Musa basjoo为建群种的单优势群落,重要值为51.3%。伴生种有柿Diospyros kaki、乌桕,重要值分别为23.0%、25.7%。
(8)杉木群落Form.Cunninghamia lanceolate:该群落主要分布于山坡上。平均高度平均高度在10 m左右,是以杉木Cunninghamia lanceolate为建群种的单优势群落,重要值为32.9%。主要伴生种有野桐Mallotus japonicus、山茶Camellia sinensis、乌桕、芭蕉Musa basjoo,重要值分别为14.2%、18.1%、24.1%、10.7%。
(9)五节芒群落Form.Miscanthus floridulus:主要生长在岸边的浅水区,平均高度为0.4 m,单优势建群种为五节芒,重要值为49.4%。伴生种主要有麦冬Ophiopogon japonicus、狗尾草、艾蒿Artemisia argyi、爵床Rostellularia procumbens、木贼Equisetum hyemale、贯众Gyrtomium fortunei,重要值分别为11.5%、10.7%、5.0%、8.3%、5.1%、5.0%。
(10)香椿群落Form. Toona sinensis:主要分布在湿地公园景区内的山坡上,平均高度约为15 m,是以香椿Toona sinensis为建群种的单种优势群落,香椿重要值为30.2%。伴生种主要有马尾松、紫竹Phyllostachys nigra、女贞Ligustrum sinense、枫杨Pterocarya stenoptera、枹栎,重要值分别为18.7%、16.2%、14.8%、9.8%、10.3%。
(11)地果群落Form.Ficus tikoua:该群落生长在山坡路边或灌木丛里,平均高度约为0.1 m,是以地果Ficus tikoua为建群种的单优势群落,重要值为49.9%。主要的伴生种有一年蓬、酢浆草Oxalis corniculate、白茅Imperata cylindrica、荞麦、贯众。重要值分别为11.5%、8.7%、8.2%、3.9%、3.6%。
2.3 长阳清江国家湿地公园植物群落多样性分析
在研究区域中,马尾松群落的物种丰富度最高,为15种;鸢尾群落的物种丰富度最低,为6种,11个群落样方的物种丰富度平均值为11种(图2)。长阳清江国家湿地公园主要群落的Shannon-Wiener多样性指数范围在0.441~1.692之间,香椿群落Form.Toona sinensis的多样性指数最高,鸢尾群落的多样性指数最低,11个样方多样性指数的平均值为1.296(图3)。Pielou均匀度指数最高值为香椿群落的0.585,最低为鸢尾群落的0.123,群落的平均值为0.378(图4)。Patrick物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数三者的变化趋势具有一定的相似性。
3 讨论与分析
植物是湿地生态系统的重要组成部分,是不可或缺的参与者,所以植物群落和物种的多样性可以很大程度上反应湿地生态系统的环境状况,可以作为反应湿地生态系统稳定性和质量优劣性的指标。湖北长阳清江国家湿地公园整体上看,植物物种多样性较高,植物群落类型较丰富,一定程度上反应了长阳清江国家湿地公园拥有较优良的生态环境。
长阳清江国家湿地公园植被中主要以阔叶沼泽林亚型、针叶沼泽林亚型和杂草类沼泽亚型的群系为主,从地带性植被特征上看以阔叶林为主。在湿地公园的11个典型群落中,马尾松群落的物种丰富度最高,可能是由于该群落主要分布于湖滨岸带和坡地处,处于水生环境与陆生环境的过渡带,区域生境较为复杂,所以该群落的物种数量比较高。但是马尾松群落的Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数并不算高,这可能是因为马尾松为建群种占据主导地位,马尾松的多度较大导致的。多样性指数和均匀度指数最高的群落均为香椿群落,这可能是由于香椿高盖度、低多度和群落主要分布于湿地公园景区内山坡上的较为稳定区域的特点,主要伴生种生存环境较优异,因此提高了多样性指数和均匀度指数。
湿地公园范围内人为干扰较少,水质状况也较好,所以植物群落的自然演替现象比较明显,结构合理,保持了较高的环境异质性。但是湿地公园内发现了以喜旱莲子草Alternanthera philoxeroide为主的入侵物种,虽然分布比较分散,数量不多,在植物群落中不占据主导地位,但也应该引起重视,采取一定的预防措施将其蔓延生长的趋势遏制住。长阳清江国家湿地公园在长江流域生态安全保障体系中具有重要的地位,必须要加强对湿地生态系统的科学研究,及时拟定湿地生态系统保护和修复方案,揭示湿地的重要功能和价值,使湿地保护意识和价值观深入人心。
4 保护与管理建议
4.1 加强植物多样性的保护
继续开展湖北长阳清江国家湿地公园的植物资源调查监测和重点保护植物濒危植物的研究工作,查清相关种的生长状况、生物学特性、生境的适宜度、当前数量等,以因地制宜的原则对其进行保护利用。加强荒地、洲滩等裸露地的植被生态恢复,种植樟树、枫杨、构树、乌桕、杜鹃、鸢尾、莲等物种、提高岸边、水湾及湖滨周边区域的植被多样性。
4.2 改变传统的生产和生活方式
据资料记载,湖北长阳清江国家湿地公园区域内,曾有畜禽养殖场13家,为保护湿地公园水体环境,现已关闭7家养殖场,整改6家养殖场。湿地公园有码头14个,经规范整治后,已关停煤运码头6个,升级8个货运码头。污水直接排入湿地是造成湿地水体水质恶化的主要原因之一。因此改变传统生产、生活方式;加快产业转型,能够有效化解湿地生态保护和生产发展之间的矛盾,预防湿地水质恶化,维持湿地公园的植物多样性。建立湿地公园与居民和谐发展的机制,以生态旅游、生态农业为目标来增加居民收入。充分发挥湿地环境优美、空气清新、生态良好的环境优势,在保护好湿地资源的基础上,合理开发观光旅游、生态疗养和休闲度假等项目,在吸引大量游客的同时,也能够推动当地生态经济发展[11]。
4.3 制定和完善有效的湿地监管体系
地方环境保护部门要建立湿地公园生态环境的日常监管责任体系,加强监管力度,对相关的排污口和排污企业进行定期例行检查,及时发现问题、处理问题。村庄农户个体和农家乐等生活污染源提出相关要求,建设相关防污基础设施,如过滤池和排污池等,减少污染物的排放量。
4.4 加强湿地生态保护基础设施建设
建立生態环境监测站、野生动植物监测站、生态巡护步道等基础设施,推动植物多样性保护工作的开展。制定相关的生态恢复计划,来有效防止出现生态系统遭受破坏后无法控制的问题,使湿地公园生态环境维持稳定[17]。
4.5 开展湿地保护宣传教育活动
成立湿地公园宣教中心,加强旅游配套基础服务设施建设,增加对湿地保护教育和宣传的开支,利用各种积极的宣教方式来提高公众对湿地的正确认识和保护意识。建立湿地公园环境保护的奖惩制度,提高公众对长阳清江湿地公园建设和维护的参与积极性。
参 考 文 献
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(责任编辑:唐 岚)