大庆湿地野生盐生植物资源调查及分析

穆 丹, 姚丹丹, 梁英辉, 李青楠

(佳木斯大学生命科学学院， 黑龙江 佳木斯 154007)

盐生植物是组成盐碱地生态系统的重要组分，对如何改良盐碱地、保护现有湿地至关重要。国外众多研究学者、专家对湿地生态恢复、盐碱地植被利用以及湿地保护等进行研究，并取得较大进展，欧州和北美已形成两个与湿地恢复有关的研究中心[1]。我国的湿地盐碱化恢复研究也取得一定进展，杨海儒等[2]对大庆地区盐渍化土壤改良进行了研究；宋家清等[3]、张峰举等[4]利用微生物和化学药剂解除土壤中的盐碱成分；荆素贞等[5]使用植被恢复盐碱地。相对而言，盐生植物的利用在恢复盐碱湿地的生态系统方面更为高效。

盐生植物的有效利用、标准化和景观美化已成为丰富湿地景观、保护湿地自然平衡的重要因素。大庆湿地盐碱度较高、生态多样性略低，对湿地恢复提出了挑战。以大庆龙凤湿地、滨州湖、莲花泡保护区为研究对象，通过野外调查，分析其生态特征，以期为盐生植物资源的合理开发利用提供参考。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

保护区地处中纬度地带，地势平坦，主要由水域、沼泽和草甸等组成。滨州湖处于大庆市东南区，属黎明湖水系，水域面积约为2.88 km2，地势平坦，其周围植物多属沼生植物及挺水植物，土地盐碱化较为严重。莲花泡湿地位于兴凯湖畔，土质肥沃，芦苇密集，但地下水及其他流域流经莲花泡，导致土壤盐分逐步覆盖边缘土壤表层，土地资源利用率逐步降低。大庆地区土壤总盐碱化面积为429 955 hm2，其中大庆市内盐碱化面积为148 687 hm2，约占大庆市土地总面积的34.58%。与此同时，气候、放牧等因素使受到严重破坏的地表土层濒临寸草不生的境地[6]。

1.2 调查方法及步骤

1.2.1野生盐生植物资源调查

Blumwald E[7]、Yamaguchi T等[8]研究发现，可以在贫瘠的盐碱地成功生存的植物，加快了盐碱植被的恢复进程。参照《中国的盐生植物》等相关文献[9]，在记录相关数据的基础上，进行标本采集，并对大庆湿地野生盐生植物的分布状况、形态特征以及其利用价值进行整理、鉴定、筛选、归纳，同时，对大庆湿地盐碱地土壤进行含盐量测定，比较分析植物所处环境的土壤含盐量。

研究从2017年1月至2019年1月，为期2年，以确保调查数据的全面性和完整性。按照宋永昌[10]的方法，选取有代表性的龙凤湿地、滨州湖、莲花泡保护区3个样地，在选取样方时主要考虑样地的类型、湿地植物覆盖面积等。设置龙凤湿地设置样方10个，滨州湖样方5个，莲花泡保护区样方5个，共设样方20个。研究区内，每个测量地点选择2～3个样本，所记录的样本数据包括盐生植物的名称数量、覆盖范围、程度等。

1.2.2植物土壤盐碱度调查

土壤盐碱化是大庆市土地退化的主要形式。调查湿地野生盐生植物种类、植被分布等情况，对于大庆湿地盐生植物的合理利用和未来景观建设具有重要意义。取大庆湿地盐碱地土壤进行土壤含盐量测定[11]，进而分析盐生植物的耐盐能力。

选取有代表性的龙凤湿地、滨州湖、莲花泡3个样地，设置调研样方20个，进行盐碱度分析。采集土样时首先根据植物生境类型和土壤差异情况，把土壤划分成3个采样区(即采样单元)，进行采样。将土壤样品带回实验室，采样土壤按1∶5的固液比加适量双蒸水，经一定时间的振荡或搅拌，过滤，吸取一定量的滤液，经蒸干后，称得的重量即为烘干残渣总量。用H2O2去除烘干残渣中的有机质后干燥，称量后得到可溶盐分重量，所用公式如下：

1.2.3植物重要值特征计算

对所调查的盐生植物生长特点和主要分布特征进行定量测量，这样可以更准确地了解各种因素之间的关系和相互影响，并计算出其潜在的植物资源，区分不同层次的植物生长分布特征和群落类型的多样性，以提高调查结果的科学性。

1) 相对密度

是指特定种的个体数量占特定种个体总数的百分比，用来反映特定物种的个体数量是否占主导地位。草本植物群落不同于乔木群落。在野外考察过程中，采用德氏视觉多度法进行粗略估计。草本植物群落通过小的统计样本或实际的多度估计来计算。

2) 频 率

主要是指在某一植物所生长的样地数与总样地数的比值。可以用来表示该植物群落对于其组成部分的分布是否平均，并阐释植物与环境之间的关系。

3) 盖 度

是指样品中所有单个植物覆盖的土地面积，或其地面部分(枝干、叶子等)垂直投影覆盖的面积。通过视觉估计表示为单位面积的百分比。

4) 株 高

是指被调查盐生植物的个体高度和最大高度。

5) 多度、频度、显著度

三种度量值都可用来表示植物品种的绝对数目，它们的相对值(占所有物种的总测量值的百分比)反映了某一品种的植物对测量范围内所有植物的重要性。因此，将这三种测量值的相对值相加，形成某种植物的重要值。总结公式如下：

重要值=相对多度+相对显著度+相对频度

2 结果与分析

2.1 盐碱植物种类分析

通过样方调研，共记录盐生植物50种，分属22科36属。在3个以上的植物种类的优势科中，种数依序为禾本科(8属10种)、鸢尾科(1属6种)、藜科(4属4种)、菊科(3属3种)、蓼科(1属3种)；在3种以上种类数量的优势属中，以种的数量由大到小排序为：鸢尾属(6种)、结缕草属(3种)、蓼属(3种)。植物集中在少数科中，如豆科、蓝雪科、茄科、木樨科、水鳖科、杨柳科、蔷薇科、夹竹桃科、锦葵科、蒺藜科、柳叶菜科、千屈菜科、樟科、莎草科、毛茛科、香蒲科和黑三棱科，共24种，约占总种数的48%。在研究区域内分布略广的盐生植物包括禾本科和蓼科，且多数具有很强的再生力和适应力(图1、图2、表1)。

图1 大庆湿地研究区野生盐生植物统计

表1 大庆湿地研究区野生盐生植物调查名录

对植物形态和生长环境的调查发现，大庆龙凤湿地、滨州湖、莲花泡保护区的植物主要为草本陆生植物。在研究区调查到的50种植物中有33种为草本植物，占该研究区植物总数的66%。从植物的季节特征和观赏价值来看，星星草、野大豆、两栖蓼、水蓼、大叶补血草、二色补血草、苔草、千屈菜、月见草、黑藻、水筛、狭叶黑三棱12种植物，具有较高的观赏价值的植物共计19种，占所调查植物总数的39%。

2.2 研究区主要植物类型分布

在湿地栖息地的演变过程中，湿地内的植物在初生时就开始经历从沉水植物-浮叶植物-漂浮植物-挺水植物-陆生植物的演变过程[12-13]。盐碱地作为一种特殊的生态环境，受干旱、涝渍、盐碱、风沙等多种因素的影响。根据研究区内盐生植物的生长特征和形态特征，可分为以下类别：

1) 沼生型植物

大庆龙凤湿地、滨州湖、莲花泡保护区湿生植物种类繁多，湿地的低地和洼地拥有多种沼泽植被[14]。龙凤湿地内芦苇沼泽的分布面积较广，且植物种类多样，如湿生鸢尾类、苔草类、毛茛类等。

2) 挺水型植物

湿地保护区内挺水性植物占地面积大，分布较广，包括狭叶黑三棱、芦苇、黄菖蒲、千屈菜、狭叶香蒲。

3) 浮叶型植物

在大庆湿地保护区内，浮叶型植物多分布于静且开阔的水体中，水深多在1 m以上。研究区湿地内的耐盐浮叶植物较少，包括水蓼、两栖蓼、红蓼。

4) 沉水型植物

研究区内沉水野生盐生植物为数不多，包括黑藻、水筛、苦草。其中黑藻耐盐度略高于苦草。

5) 其他类型

图2 大庆湿地野生盐生植物调研实景

研究区内还生长着一些多年生草本植物和乔灌木，但以草本类植物为主，乔灌木植物分布不均且种类较少。调查发现，盐碱类乔灌木包括小叶白蜡、旱柳、小黑杨、小叶樟、罗布麻、大叶白蜡、西伯利亚白刺、杜梨、枸杞、中宁枸杞。

研究区内盐生植物资源种类丰富，大多为原生植物，对盐碱地适应性强，其中大部分可作为该地区湿地恢复的先锋植物，种植和管理这些盐生植物的成本相对较低，在经济上具有可行性。通过实地调查，大多数盐生植物具有较高的覆盖率和高度，呈现出较好的景观效果。野生物种有助于维持遗传多样性[15-16]。

2.3 植物耐盐碱能力分析

以无水碳酸钠为主的盐碱化土壤中所指的含盐量主要是土壤中所含盐分(包括氯盐、硫酸盐、碳酸盐)的质量占干土质量的百分比。依据我国土壤盐渍化分级指标[17]，对于调查发现的50种植物，根据其生长环境的土壤盐分进行耐盐能力分类：在温和盐渍土壤中生长的弱耐盐植物，土壤盐度<1.0%；生长在中等盐渍土中的植物，土壤盐度为1.0%～2.0%，是严重盐渍土中的中等耐盐植物；在土壤盐度大于2.0%土壤中生长的植物为高耐盐植物。结果显示，研究区内弱耐盐植物20种，占总数的40%；中度耐盐植物17种，占总数的34%；强耐盐植物13种，约占总数的26%。通过对植物生长状况的研究和比较分析，发现生长在不同盐梯度区的植物存在差异，土壤低盐度区植物的生长优于土壤高盐度区(见图3)。研究表明，大部分植株分布在盐度约0.6%的温和盐渍土壤中，表明同一种盐生植物若在各盐碱梯度区域内均有分布生长，则土壤含盐量低的地区植物生长情况优于土壤含盐量高的地区。

图3 大庆湿地野生盐生植物土壤盐碱度与植物数量对比情况

盐生植物不仅能通过减少土壤水分蒸发来保持土壤水分和稳固土壤状态，使植株正常生长，而且能有效抑制土壤盐分返至土壤表层[18]。跟踪调查发现，在植物稀少的地区，土壤的盐度不会发生改变或增加。表明盐生植物能减缓土壤盐碱化速度，从而降低土壤盐碱含量，因此大庆湿地盐碱地在合理选择和配置植物的基础上进行生态绿化、创造湿地景观是可行的。季洪亮等[19]报导，盐地碱蓬能够耐受盐度为2.3%的盐碱土；本研究中，盐地碱蓬在土壤含盐量为2.8%的环境中仍生长良好；盐沼土壤盐度为2.6%的条件下，芦苇生长良好。表明大庆湿地盐生植物可以通过调整自身的生理机制来提高抗盐性，在一定的盐度范围内具有独特的适应性。

表2 大庆湿地野生盐生植物重要值

2.4 盐生植物资源重要值分析

重要值在一定程度上反映了植物与其它盐生植物群落配置的可行性，可为盐碱地植物群落结构的构建和生态恢复提供参考[20]。对大庆龙凤湿地、滨州湖、莲花泡保护区调查的盐生植物相关数据的测定与计算显示，该调研区内野生盐生植物重要值≥15%的有8种，约占总数的19.5%，乔灌草比例为1∶1∶6；重要值10%～15%的有8种，约占总数的19.5%，乔灌草比例为0∶1∶3，重要值≤10%的有25种，约占总数的61.0%，乔灌草比例为5∶1∶19(见图4和表2)。调研的野生盐生植物中，乔木包括旱柳、小黑杨、小叶樟、小叶白蜡、大叶白蜡、杜梨；灌木包括罗布麻、四翅滨藜、西伯利亚白刺、枸杞；草本植物包括芦苇、羊草、野古草、结缕草、星星草、千屈菜、细叶结缕草、拂子茅、高羊茅、马蔺、北陵鸢尾、溪荪、狗牙根、燕子花、四翅滨藜、饲用甜菜、盐地碱蓬、地肤、苍术、菊芋、蒲公英、野大豆、甘草、大叶补血草、二色补血草、委陵菜、中华结缕草、蜀葵、月见草、鸢尾、千屈菜、苔草、毛茛、狭叶黑三棱。盐生植物分布较广，说明大庆龙凤湿地、滨州湖、莲花泡保护区盐生植物具有很大的开发潜力，合理开发和利用此类盐生植物资源，可以在一定程度上修复大庆盐碱湿地的生态环境。

图4 大庆湿地野生盐生植物重要值

3 结论与讨论

本研究表明，适宜大庆地区生长的野生盐生植物资源共50种，分属于22科，36属。其中，禾本科和鸢尾科的种类最多，占盐生植物种类的34%；仅含有1～3种植物的科有19个，占总科数的86.36%；仅含1种植物的属有10个，占总属数的27.78%。说明大庆龙凤湿地、滨州湖、莲花泡保护区植物的科和属的多样性比较丰富。从株数、频度、盖度、显著度及生境条件等角度综合评定，重要值≥10%的有16种，约占总数的39%，乔灌草比例约为1∶3∶12，其中芦苇的重要值远远高于其他种。野生耐盐植物的生态和景观价值具有很大的挖掘潜力，应该积极进行耐盐植物研究，引进适合盐碱湿地栽植的植物，利用当前湿地群落演替趋势，加强盐生植物群落波动研究，建立稳定的植物群落系统[21-22]。调查区内，可在土壤盐度小于1.0%的温和盐渍土中生长的有20种，占总数的40%；可在土壤盐度为1.0%至2.0%的中等盐渍土中生长的有17种，占总数的34%；可在土壤盐度大于2.0%严重盐渍土中生长的有13种，约占总数的26%。因此，在湿地保护的基础上，利用野生盐生植物资源恢复盐碱化湿地，对于大庆湿地的盐碱地改良以及生物多样性的提升具有深远意义，同时也是构建大庆地区湿地植物的景观多样性的重要途径。

近年来，对湿地保护的研究愈见深入，国内外学者进行了有关湿地盐碱化的调查分析，取得了一定的研究成果。目前，此类研究的难点是实现广泛盐碱环境下植物群落的科学合理应用，形成一个系统的、综合的筛选体系；其次，野生盐生植物的资源调查在植物群落动态学方面具有一定的参考意义，因此系统深入地研究湿地盐生植物的耐盐性，是当前的研究热点与趋势。在湿地野生盐生植物群落演替方面的研究，仍有待进一步深入。