西溪濕地植物群落時空變化研究

倪紹兔，蔣躍平，趙品龍，張曉勉，岳春雷，劉博文，王 珺

（1. 浙江省金華市北山林場，浙江 金華 321021；2. 杭州西溪國家濕地公園管理委員會辦公室，浙江 杭州 310023；3. 浙江省義烏市農(nóng)業(yè)林業(yè)局，浙江 義烏 322000；4. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310023；5. 浙江省舟山市定海區(qū)林業(yè)工作站，浙江 定海 316000）

西溪濕地植物群落時空變化研究

倪紹兔1，蔣躍平2*，趙品龍3，張曉勉4，岳春雷4，劉博文5，王 珺4

（1. 浙江省金華市北山林場，浙江 金華 321021；2. 杭州西溪國家濕地公園管理委員會辦公室，浙江 杭州 310023；3. 浙江省義烏市農(nóng)業(yè)林業(yè)局，浙江 義烏 322000；4. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310023；5. 浙江省舟山市定海區(qū)林業(yè)工作站，浙江 定海 316000）

2014年對西溪濕地9個監(jiān)測點植物群落情況進行調(diào)查，結(jié)合2010-2013歷年調(diào)查數(shù)據(jù)進行分析（其中6個點數(shù)據(jù)從2010年開始，另外3個從2012年開始）。結(jié)果表明：2014年9個監(jiān)測點共調(diào)查到植物群落83個，其中木本植物群落22個，占所有群落總數(shù)的26.5%；草本植物群落61個，占所有群落總數(shù)的73.5%；9個監(jiān)測站點植物群落數(shù)量從2010-2014年大體呈逐年增多的趨勢，平均增長率為88%；2014年調(diào)查發(fā)現(xiàn)香菇草群落的分布擴大了2個監(jiān)測點，需引起重視。

濕地；植物群落；時空變化；西溪濕地

城市濕地是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，和一般濕地一樣，它也具有多種生態(tài)服務(wù)功能[1～3]，并對城市經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義[3～4]。目前對于城市濕地還沒有嚴(yán)格意義上的界定，有研究認(rèn)為城市濕地是指城市區(qū)域之內(nèi)的海岸與河口、河岸、淺水湖沼、水源保護區(qū)、自然和人工池塘以及污水處理廠等具有水陸過渡性質(zhì)的生態(tài)系統(tǒng)[5～6]。

植物是濕地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者，也是濕地特殊環(huán)境的創(chuàng)造者，它決定和制約著濕地生態(tài)服務(wù)功能的大小。植物組成是評價濕地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)潛力以及進行濕地生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營管理必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[1]。

植物群落是指在一定的地理區(qū)域內(nèi)，生活在相同環(huán)境下的植物種群的組合體。濕地公園植物群落既不同于普通公園的植物群落，也不同于自然濕地的植物群落。濕地公園植物群落地域性、地帶性、區(qū)域特征明顯；類型比較復(fù)雜，主要有原生濕地植被群落、典型濕地植被群落、水域植物群落、濱水植物群落以及陸生植物群落等。而且其演替過程更加復(fù)雜，從不穩(wěn)定群落向穩(wěn)定群落演替的過程中更容易受到外界的干擾，敏感性更強。植物群落組成在時空上的變化是群落定性研究的重要內(nèi)容[7～8]。

杭州西溪國家濕地公園是國內(nèi)罕見的城市邊緣濕地[9～11]。這片原始濕地經(jīng)過1 600多年的人類開發(fā)，形成了以魚塘為主，河港、湖漾、沼澤相間的次生濕地，水面與陸地面積各約占一半。有關(guān)西溪濕地的研究報道較多[10～12]，但有關(guān)其植物群落空間分布，特別是時間動態(tài)變化的報道較少，開展這方面的研究可為西溪濕地生態(tài)修復(fù)提供合理的依據(jù)，并且對維護西溪濕地生態(tài)系統(tǒng)的平衡和可持續(xù)發(fā)展，具有重要的理論和實踐指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

杭州西溪國家濕地公園（以下簡稱西溪濕地）位于浙江省杭州市西郊，30° 15.39′ ～ 30° 16.96′ N，120° 3.16′～ 120° 4.94′ E，總面積11.15 km2（僅指保護區(qū)一期和二期，未包括繞城公路以西的保護區(qū)三期）。屬亞熱帶北緣季風(fēng)氣候，年平均氣溫16.2℃；年降水量1 400 mm，降水主要集中在3-9月；無霜期≥240 d[9～11]。西溪濕地下為白堊系砂巖，上覆40 ～ 50 m厚的第四系亞砂土、亞粘土層，現(xiàn)多改良為水稻土[10～12]。西溪濕地常見植物有垂柳（Salix badylonica）、柿（Diospyros kaki）、構(gòu)樹（Broussonetia papyrifera）等喬木，但大多只構(gòu)成疏林，還有早園竹（Phyllostachys propinqua）林等。另有海州常山（Clerodendrum trichotomum）、忍冬（Lonicera japonica）、野薔薇（Rosa multiflora）等灌叢。陸地上常見五節(jié)芒（Miscanthus floridulus）、糠稷（Panicum bisulcatum）、一年蓬（Erigeron annuus）、小蓬草（Conyza canadensis）、鵝觀草（Roegneria kamoji Ohwi）等為優(yōu)勢種的草叢；水邊常有蘆葦（Phragmites australis）、荻（Triarrhena sacchariflora）、喜旱蓮子草（Alternanthera philoxeroides）、菰（Zizania latifolia）和絲茅（Imperata koenigii）等分布。

現(xiàn)在的西溪濕地是在原住居民搬遷后改建而成，歷史及人為影響痕跡十分明顯。稻—桑（柿）一魚一蠶 、自給自足的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式曾經(jīng)是其一大特色：首先低洼地被開挖成魚塘，供家庭承包，魚塘基（形成直上直下的陡岸）上種有垂柳、柿、桑（Morus alba）和早園竹（固堤）等；而在地勢較高、面積較大的連續(xù)地塊（渚）上則種植農(nóng)作物或為村舍，一些地勢低的漫灘則為蘆葦?shù)戎参镎紦?jù)。現(xiàn)在這些人工的魚塘與河流、湖漾、溝汊等共同構(gòu)成西溪濕地的水環(huán)境，而很多基和渚的地勢高，較少受到水文的影響，已構(gòu)成了中生的環(huán)境，這些地塊上層為稀疏的喬木，下層為自然生長或栽培的灌木與草本。西溪濕地是比較特殊的，半自然、半人工的城市邊緣次生濕地[11～13]。

1.2 研究方法

1.2.1 監(jiān)測站點及監(jiān)測內(nèi)容 共設(shè)立監(jiān)測點9個，分別為：東區(qū)的費家塘、周家村、煙水漁莊、蝦龍灘、濕地植物園、蓮花灘和西區(qū)的龍舌嘴、壽堤、余田里。

調(diào)查內(nèi)容：監(jiān)測區(qū)域內(nèi)自然植物群落組成、人工半人工植物群落的類型及其分布狀況。

調(diào)查時間：2014年春、夏、秋季各調(diào)查一次。植物群落年度變化分析結(jié)合2010-2013年歷年調(diào)查數(shù)據(jù)，其中費家塘、周家村、煙水漁莊、蝦龍灘、濕地植物園、蓮花灘6個點數(shù)據(jù)從2010年開始，龍舌嘴、壽堤、余田里數(shù)據(jù)從2012年開始。

表1續(xù)

1.2.2 調(diào)查方法 群落學(xué)調(diào)查以樣方法為主[13～14]。在群落代表性地段選取樣地，記錄其群落總郁閉度、優(yōu)勢種，海拔高度、死地被層厚度等，樣地的地理位置用GPS測定。

喬木群落：樣方面積一般為20 m×20 m，每個樣方分為16個5 m×5 m的小樣方；每間隔1個小樣方再設(shè)置1個2 m×2 m的小樣方，共計8個，調(diào)查灌木層；在每個2 m×2 m的小樣方中設(shè)置一個1 m×1 m的小樣方，調(diào)查草本層。喬木層逐株調(diào)查植物種名、樹高、胸徑、冠幅等，灌木層與草本層記錄植物種名、株數(shù)（或叢數(shù)）、高度、蓋度等，并記錄層間植物。

灌木群落：平均高度 > 3 m的，樣方面積16 m2（4 m×4 m）；平均高度在1 ～ 3 m的，樣方面積4 m2（2 m ×2 m）；平均高度<1 m的，樣方面積1 m2（1 m×1 m）。

草本群落：平均高度 > 2 m的，樣方面積4 m2（2 m×2 m）；平均高度在1 ～ 2 m的，樣方面積為1 m2（1 m ×1 m）；平均高度 < 1 m的，樣方面積為0.25 m2（0.5 m×0.5 m）。

1.2.3 植被類型劃分依據(jù) 西溪濕地屬于人工濕地，植被類型以人工及半人工植物群落為主，同時也有自然形成的植物群落。自然植被類型主要采用《中國植被》的劃分原則和分類系統(tǒng)進行劃分，以植物群落本身特征作為劃分依據(jù)，結(jié)合群落的生態(tài)關(guān)系，高級分類單位（植被型組、植被型）以生態(tài)外貌為主，中低級單位（群系組、群系）采用優(yōu)勢種（以重要值為依據(jù)）和標(biāo)志種（或特征種）相結(jié)合。人工及半人工植被類型也參照《中國植被》中栽培植被分類系統(tǒng)進行劃分。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物群落空間分布

通過對9個監(jiān)測點的定點監(jiān)測，共調(diào)查到植物群落83個（表1）。其中，木本植物群落22個，占所有群落總數(shù)的26.5%；草本植物群落61個，占所有群落總數(shù)的73.5%。在草本植物群落中水生草本植物群落26個，占所有群落總數(shù)的31.3%，陸生草本植物群落35個，占所有群落總數(shù)的42.2%。

表1 9個監(jiān)測點植物群落空間分布Table 1 Spatial distribution of plant communities at different observation points

在木本植物群落中，喬木類群落分布最多的為梅群落，在9個監(jiān)測點中有4個站點分布，早園竹群落是分布最多的竹類群落，在9個監(jiān)測點中有5個站點分布。在草本植物群落中，分布最多的水生草本植物群落為喜旱蓮子草群落，在9個監(jiān)測點中都有分布；分布最多的陸生草本植物群落為愉悅蓼（Polygonum jucundum）群落，在9個監(jiān)測點中有7個站點有分布。

通過對9個監(jiān)測點植物群落分布統(tǒng)計（圖1）可以看出：在9個監(jiān)測點中，各類植物群落分布最多的為濕地植物園，共有植物群落33個；蝦龍灘植物群落總數(shù)次之，共有27個；余田里植物群落數(shù)量最少，有12個。木本植物群落分布數(shù)量最多的為蝦龍灘，共有9個，最少的為余田里，有2個。水生草本植物群落分布數(shù)量最多的為濕地植物園，共有18個；最少的為壽堤和余田里，各有5個。陸生草本植物群落分布數(shù)量最多的為煙水漁莊，共有13個；最少的為龍舌嘴，有4個。

2.2 植物群落歷年變化

由圖2可以看出，各監(jiān)測站點植物群落從2010-2014年（龍舌嘴、壽堤、余田里從2012-2014，下同）大體呈逐年增多的趨勢，平均增加了88%。其中周家村增加幅度最大，達到了200%，余田里增加幅度最小，增加了20%。濕地植物園植物群落絕對數(shù)量增加幅度最大，由2010年的15個增加到2014年的31個，增加了16個。

2.2.1 木本植物群落歷年變化 由圖3可以看出，各監(jiān)測站點木本植物群落從2010-2014年大體呈逐年增多的趨勢，平均增加了103%，其中濕地公園、龍舌嘴增長幅度最大，增加了200%，蝦龍灘絕對數(shù)量增長幅度最大，由2010年的3個增加到2014年的8個。

圖3 9個監(jiān)測點木本植物群落年度變化Figure 3 Annual change of woody plant communities at different observation

與2013年相比，蝦龍灘、蓮花灘、龍舌嘴3個監(jiān)測站點木本植物群落呈上升趨勢，其余監(jiān)測點數(shù)量無變化（表2）。其中，蝦龍灘新增的大花六道木（Abelia × grandiflora）和龍舌嘴新增的光葉粉花繡線菊（Spiraea japonica var. fortunei）群落為人工栽培，蝦龍灘新增的蓬蘽（Rubus hirsutus）和蓮花灘新增的野薔薇群落均為自然群落，因當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境比較適宜，逐漸發(fā)展為群落。

表2 9個監(jiān)測點新增木本植物群落Table 2 New woody plant communities at different observation points

2.2.2 水生草本群落歷年變化 由圖4可以看出，各監(jiān)測站點水生草本植物群落從 2010-2014年大體呈逐年增多的趨勢，平均增加了 105%，其中周家村增長幅度最大，增加了300% ，濕地公 園絕對 數(shù)量增長幅度最大，由2010年的8個增加到2014年的17個，增加了9個。

與2013年相比，整個水生草本植物群落新增了蘆葦群落、菰群落、香菇草（Hydrocotyle vulgarts）群落。其中，壽堤、龍舌嘴2個監(jiān)測站點水生草本植物群落數(shù)量無變化，煙水漁莊呈下降趨勢，其余 6個站點水生草本植物群落數(shù)量都 呈上升趨 勢（表3）。

表3 9個監(jiān)測點新增水生草本植物群落Table 3 Aquatic h erb communities at different observation points

濕地植物園經(jīng)過2013年的整修，新增了慈姑（Sagittariatrifolia var. sinensis） 莕 菜（Nymphoides peltatum）群落、黃菖蒲（Iris pseudacorus）群落、澤瀉（Alisma plantago-aquatica）群落、水毛花（Scirpus triangulatus ）群落等觀賞水生植物群落。周家村監(jiān)測點新增加了滿江紅（Azolla imbricata）群落、蘆葦群落、菰群落。煙水漁莊因老濕地植物園改造，與2013年相比減少了水鱉（Hydrocharis dubia）群落。

本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)香菇草群落在整個園區(qū)有擴散趨勢，2014年之前在費家塘、煙水漁莊、濕地植物園有分布，本次調(diào)查在蝦龍灘、蓮花灘也發(fā)現(xiàn)其分布。香菇草，別名南美天胡荽，為傘形科天胡荽屬植物，原產(chǎn)熱帶美洲[4,6,9]。在《中國入侵植物名錄》[15]中，被歸為3級入侵植物，屬于分布范圍超過一個以上自然地理區(qū)域并造成局部危害，但是沒有造成國家層面上的大規(guī)模危害的物種，香菇草群落的擴散分布應(yīng)引起重視。另一個入侵植物喜旱蓮子草在2013年調(diào)查時比較猖獗，經(jīng)過有關(guān)部門的有效除治，2014年已有很大改觀。

2.2.3 陸生草本群落歷年變化 由圖5可以看出，各監(jiān)測站點陸生草本植物群落從2010-2014年大體呈逐年增多的趨勢，平均增加了170%，其中費家塘增長幅度最大，增加了600%，濕地公園、煙水漁莊絕對數(shù)量增長幅度最大，分別由2010年的6個和8個增加到2014年的11個和13個，分別增加了5個。

與2013年相比，除煙水漁莊、蝦龍灘、蓮花灘3個監(jiān)測站點陸生草本植物群落數(shù)量無變化外，其余各站點群落數(shù)量在增加（表 4）。新增群落除白車軸草（Trifolium repens ）群落和紅花酢漿草（Oxalis corymbosa）群落為人工新栽培的觀賞性群落，其余基本為自然植被，濕地的陽生環(huán)境以及游客攜帶的種子原因，促進了濕地草本植物豐富性的增加。

表4 9個監(jiān)測點新增陸生草本植物群落Table 4 New ter restrial herb communities at different observation points

3 結(jié)論與討論

（1）9個監(jiān)測點共調(diào)查到植物群落83個，比2013年新增10個減少1個。在新增植物群落中，4個為自然植被群落，分別為野薔薇群落、蓬蘽群落、冷水花群落、糠稷群落；6個為人工栽培植物群落，分別為慈姑莕菜群落、黃菖蒲群落、澤瀉群落、水毛花群落、紫葉酢漿草群落、白車軸草群落。減少的1個植物群落為水鱉群落，2013年調(diào)查時僅在煙水漁莊有分布，2014年因煙水漁莊老濕地植物園改造而消失。

（2）新增的野薔薇群落和蓬蘽群落，在2013年度調(diào)查中已經(jīng)比較常見，這2個群落為西溪濕地的自然植被類型增加了一個植被型，即常綠闊葉灌叢植被型?？佛⑷郝浯饲霸谡{(diào)查點之外已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本次是在費家塘保護區(qū)發(fā)現(xiàn)。2013年濕地植物園部分地區(qū)進行了修整，重新栽培了一部分水生植物，所以，2014年度此監(jiān)測點人工栽培的植物群落增加較多。

（3）本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)香菇草群落在整個園區(qū)有擴散趨勢。香菇草適當(dāng)栽培，點綴水岸，別有風(fēng)韻，但過度繁殖則不利于生物多樣性維持，希望引起有關(guān)部門的重視。另外一個入侵植物喜旱蓮子草在2013年調(diào)查時發(fā)現(xiàn)危害比較嚴(yán)重，甚至在有些地方霸占大半個池塘，但經(jīng)過一年的有效除治，本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)其得到了有效控制。

（4）通過對西溪國家濕地公園植物群落空間分布和2010-2014年變化情況的分析，可以確定西溪國家濕地公園喬木樹種主要建群種為南川柳、楓楊、構(gòu)樹、垂柳、樟、柿、桑、梅、楝樹、烏桕等，草本植被類型較為豐富，陸生草本植物群落主要有五節(jié)芒群落、荻群落、蘆竹群落、爵床群落、藎草群落、海金沙群落等，水生草本植物群落主要為蘆葦群落、菰群落、黃菖蒲群落、狐尾藻群落、再力花群落、香菇草群落、蓮群落、睡蓮群落、菱群落等。對這些植物群落的保護和恢復(fù)不僅有助于再現(xiàn)濕地植物景觀特色，而且對于涵養(yǎng)水源，凈化水體有重要作用，同時對于維護濕地生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性更具有重要意義。

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Spatiotemporal Variation of Plant Communities at Xixi Wetland

NI Shao-tu1， JIANG Yue-ping2*，ZHAO Pin-long3，ZHANG Xiao-mian4，YUE Chun-lei4，LIU Bo-wen5，WANG Jun4
（1. Beishan Forest Farm of Jinhua, Zhejiang Jinhua 321021, China; 2. Xixi National Wetland Park Administration of Hangzhou, 310023 Hangzhou, China; 3.Agricultural and forestry bureau of Yiwu, Zhejiang Yiwu 322000, China; 4.Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023, China; 5. Zhoushan Dinghai Forestry Station of Zhejiang, Dinghai 316000, China）

Plant communities were surveyed in 2014 for three times at 9 observation points in Xixi National Wetland of Hangzhou, Zhejiang province. Analysis were made on annual change of arbor, shrub, herb and aquatic communities from 2010 to 2014, with data of 2010-2013, among them, 6 points data from 2010, the left from 2012. The last investigation showed that there were 83 plant communities, including 22 woody plant communities, 26 aquatic herb communities, 35 terrestrial herb communities, accounting 42.2%, 26.5%, 31.3% of the total. It had 10 more communities in 2014 compared to that in 2013, among them, 4 communities were natural plant, the other 6 were planted ones. Plant communities observed from 9 points from 2010 to 2014 increased year by year and the average growth rate was 88%. Attention needs to be paid on Hydrocotyle vulgaris, who was observed at 2 more observation points.

wetland; plant community; spatiotemporal variation; Xixi National Wetland

S718.54

：A

1001-3776（2015）06-0009-07

2015-06-06；

2015-10-21

浙江省院所專項“城市濕地植被修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”（2013F50002）、浙江省省院合作項目“浙江省城市濕地生態(tài)系統(tǒng)效益綜合評價研究”（2013SY14）

倪紹兔（1963-），男，浙江金華人，工程師，從事營林生產(chǎn)及技術(shù)推廣；*通訊作者。