不同濕地類型下植被分布差異性分析

梁 玉 ，范小莉 ，王 強(qiáng) ，房 用 *，王衛(wèi)東 ，葛忠強(qiáng)

(1.山東省林業(yè)科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250014；2.山東省濕地生態(tài)恢復(fù)工程技術(shù)研究中心,山東 濟(jì)南 250014；3.山東省林業(yè)外資與工程項(xiàng)目管理站，山東 濟(jì)南 250014)

濕地指天然的或人工的，永久性的或間歇性的沼澤地、泥炭地、水域地帶，帶有靜止或流動(dòng)、淡水或半咸水水體，包括在低潮時(shí)水深不超過(guò)6m的水域。濕地與森林、海洋并稱全球三大生態(tài)系統(tǒng)，在世界各地分布廣泛。根據(jù)《濕地公約》濕地可以分為海洋/海岸濕地、內(nèi)陸濕地和人工濕地3類，計(jì)42型；我國(guó)濕地管理部門(mén)和專家學(xué)者在《濕地公約》基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)濕地實(shí)際，將我國(guó)濕地分為近海與海岸濕地、河流濕地、湖泊濕地、沼澤濕地和人工濕地5類，共34型。影響濕地類型的因素很多，包括水文、氣候、溫度、地質(zhì)等，濕地植被作為濕地發(fā)育階段的敏感性指示指標(biāo)，對(duì)濕地類型具有較好的指示作用[1]。

山東省第二次濕地資源調(diào)查結(jié)果顯示，南四湖的濕地可以分為4類[2]：河流濕地、湖泊濕地、沼澤濕地和人工濕地。本研究通過(guò)對(duì)不同類型的濕地植被種類和生活型的研究分析，探討不同濕地類型植被分布情況及差異性，對(duì)于了解不同濕地類型的植被特征具有重要意義。

1 研究區(qū)域概況

南四湖自然保護(hù)區(qū)位于山東省濟(jì)寧市所轄微山縣、任城區(qū)、魚(yú)臺(tái)縣境內(nèi)（北緯 34°27'-35°20'，東經(jīng) 116°34'-117°24′），是由湖泊濕地、島嶼、相鄰水田及集水面山林組成的自然綜合體及其生態(tài)系統(tǒng)。

該區(qū)屬暖溫帶季風(fēng)大陸性氣候，四季分明。年均降雨量為750mm，年平均日照2515.5h，陸地年平均氣溫為13.8℃，湖內(nèi)年平均氣溫為14.3℃，全湖年平均氣溫為14.2℃。主要地貌類型：湖積平原，土壤類型為潮土、褐土，年降水750mm，變化范圍為467.3～1411.2；年蒸發(fā)量 898.7mm，變化范圍為490.2～1815mm；年均氣溫 14.2℃，變化范圍為 12.7～14.6℃；≥0℃年均積溫 5158.6℃；≥10℃年均積溫4703.7℃。

濕地水文狀況以及地表水和地下水水質(zhì)水源補(bǔ)給為綜合補(bǔ)給，季節(jié)性流出，永久性積水。平均水深1.46m，歷史最高水位36.48m，最大蓄水面積12.66hm2，最大蓄水量為53億m3，流域跨越山東、江蘇、河南、安徽4個(gè)省32個(gè)縣 （市），總流域面積317萬(wàn)hm2，入湖河道共有53條，出湖水道主要有3條。地表水pH值8.2，礦化度0.76，透明度0.22～2.85m，總氮1.9mg/L，總磷小于 0.01mg/L，營(yíng)養(yǎng)狀況為中營(yíng)養(yǎng)，化學(xué)需氧量18mg/L，主要污染因子為氨氮、高錳酸鹽。水質(zhì)級(jí)別Ⅲ。地下水水質(zhì)pH值8，礦化度0.5g/L，水質(zhì)級(jí)別Ⅱ。

2 研究方法

2.1 實(shí)地調(diào)查

本次植被調(diào)查采用樣方法，隨機(jī)設(shè)置樣方，其中喬木樣方面積為20m×20m，灌木樣方面積為2m×2m，草本樣方為1m×1m，共調(diào)查樣方1240個(gè)，樣方位置見(jiàn)圖1。每個(gè)樣方調(diào)查記錄植物名稱、海拔、經(jīng)緯度、小生境、植物群系、樣方面積、以及喬木和灌木的冠幅、高度、胸徑、株數(shù)，草本植物的蓋度、高度和株數(shù)。

圖1 樣方設(shè)置位置示意圖

2.2 重要值計(jì)算

調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，統(tǒng)計(jì)調(diào)查植物科、屬、種的種類和數(shù)量。計(jì)算各種的相對(duì)高度（relative height）、相對(duì)密度（relative density）、相對(duì)蓋度(rela-tive cover)、重要值(important value)等［3］，以對(duì)南四湖地區(qū)植被的分布等進(jìn)行分析。

相對(duì)高度 （Rh）=(某種的高度/所有種的高度之和)*100%；

相對(duì)密度 （Rd）=(某種的株數(shù)/所有種的株數(shù)之和)*100%；

相對(duì)蓋度 （Rc）=(某種的蓋度/所有種的蓋度之和)*100%；

重要值（Iv）=（相對(duì)蓋度+相對(duì)高度+相對(duì)密度）/3。

3 結(jié)果與分析

3.1 湖泊濕地

湖泊濕地選擇永久性淡水湖泊濕地型為研究對(duì)象。該類型濕地共調(diào)查植物48種，分屬于23科，36屬。該區(qū)域植物生活型主要為多年生草本，占總量的71%左右。這些多年生草主要為水生植物，如眼子菜屬（Potamogeton）、金魚(yú)藻屬（Ceratophyllum）、黑藻屬（Hydrilla）、狐尾藻屬（Myriophyllum）的一些沉水草本植物，以及水鱉屬、浮萍屬和槐葉萍屬的一些浮水草本等等。該濕地類型所包含的微山湖面和獨(dú)山湖兩處調(diào)查地點(diǎn)的植物中多年生草本植物均占植被總數(shù)的70%以上。

圖2 湖泊濕地植物生活型比例

圖3 湖泊濕地幾種主要草本植物重要值

湖泊濕地的生境條件主要為永久性積水或季節(jié)性積水，該地區(qū)以水域?yàn)橹?，在所調(diào)查的植物中，蘆葦和蓮是該濕地類型主要優(yōu)勢(shì)植物，其次水花生、浮萍、香蒲、水蓼、竹葉眼子菜等植物重要值相對(duì)較高，這幾種植物均為水生植物，與地理環(huán)境條件相一致。

研究結(jié)果顯示，在所有調(diào)查區(qū)域中水蓼僅分布于該類型濕地中，大狼杷草僅分布于永久性淡水湖和和永久性河流中。

3.2 河流濕地

河流濕地選擇永久性河流濕地型為研究對(duì)象。該濕地型共調(diào)查植物66種，分屬于27科，57屬。該區(qū)域植物生活型類型相對(duì)較多，但仍以多年生草本和1年生草本為主。多年生草本占所有植物總數(shù)的47%左右，1年生草本占總數(shù)的38%。此外還有少數(shù)木本植物，木本植物主要為構(gòu)樹(shù)、柳樹(shù)、楊樹(shù)3類，另有少量紫穗槐。該類型濕地調(diào)查植被中在數(shù)量上比例較大的為浮萍、假稻和槐葉萍。

圖4 河流濕地植物不同生活型比例

圖5 河流濕地幾種主要草本植物重要值

河流濕地植物種相對(duì)較多，共有66種，但是有大約43種植物在所調(diào)查的樣方中僅出現(xiàn)1次，占全部植物種類的65.15%。這些植物包括魁薊、白茅、具剛毛荸薺、慈姑、地黃、纖毛鵝觀草、蔞蒿、野艾蒿、茵陳蒿、雞矢藤、刺兒菜、假稻、牛鞭草、牛膝等。

河流濕地中，浮萍的重要值與其他植物的相比較為顯著。浮萍為浮生植物，體積較小，漂浮于水面，調(diào)查數(shù)量相對(duì)較大。除浮萍外，蘆葦、槐葉萍、假稻、蓮、水花生在本區(qū)域占有重要的地位。該區(qū)域的積水情況多為季節(jié)性積水或間歇性積水，也有部分為永久性積水，因此調(diào)查結(jié)果中除了槐葉萍、蓮、蘆葦這種水生植物外，水花生和假稻兩種水陸兩棲植物也在從眾多植物中凸顯出來(lái)，成為該區(qū)域重要的物種之一。

3.3 沼澤濕地

沼澤濕地共有42種植物，分屬于24科，35屬。該區(qū)域植物的生活型仍以多年生草本和1年生草本為主，分別占總量的60%和38%左右。該濕地類型調(diào)查全部為草本植物，無(wú)喬木和灌木樹(shù)種。

圖6 沼澤濕地植物不同生活型比例

圖7 沼澤濕地幾種主要草本植物重要值

該濕地型的積水類型主要為永久性積水、季節(jié)性積水或間歇性積水，植物生長(zhǎng)的小環(huán)境主要為水域或沼澤，多數(shù)樣方均調(diào)查有兩種及以上植物，豐富度相對(duì)較高，但以蘆葦和蓮的重要值較為顯著，在該濕地中具有重要的意義。其中蓮的相對(duì)密度較小，但是其相對(duì)蓋度最大，綜合計(jì)算重要值結(jié)果高于該區(qū)域除蘆葦以外的所有植物，排在第2位。該濕地中重要值高于1%的草本植物共有20種，占總數(shù)的47.62%。而重要值低于1%的植物有24種，占總數(shù)的52.38%。蘆葦與蓮作為該濕地的主要優(yōu)勢(shì)植物，常伴生有香蒲、茨藻、菰、金魚(yú)藻、水蓼、鱧腸、眼子菜等水生植物或耐水濕植物。

3.4 人工濕地

人工濕地選擇水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)類型為研究對(duì)象。該濕地類型區(qū)域共調(diào)查有植物98種，分屬38科，78屬。植物生活型主要為一年生草本和多年生草本，占所有生活型比例分別為38.78%和37.76%。該濕地的喬木和灌木樹(shù)種所占比例顯著高于其他濕地，除了多個(gè)濕地均有分布的楊樹(shù)、柳樹(shù)外，該濕地調(diào)查有紫葉李、檉柳、合歡、水杉、懸鈴木等多種木本植物。

圖8 人工濕地生活型比例

圖9 人工濕地主要草本物種的重要值

根據(jù)圖9，人工濕地重要值最高的草本物種為蘆葦，蓮、槐葉萍等物種的重要值也相對(duì)較高，與人工濕地靜水、淺水的環(huán)境相符。

同時(shí)，在人工濕地內(nèi)，出現(xiàn)了紫葉李、檉柳、合歡、水杉、懸鈴木等多種木本植物以及原產(chǎn)美洲熱帶的再力花、八寶景天等觀賞植物，這些均為，為人工引進(jìn)栽種，一定程度上表明在人工濕地型內(nèi)人類活動(dòng)最為頻繁，區(qū)域內(nèi)的自然濕地環(huán)境受干擾嚴(yán)重。

4 結(jié)論

不同濕地類型的形成有自然因素，也有人為因素[1]。在自然和人工等的多項(xiàng)因素影響下，植被作為環(huán)境變化的最直接體現(xiàn)，不管是在物種組成還是結(jié)構(gòu)方面都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。南四湖的4個(gè)濕地型中，植被構(gòu)成有相同，也有差異。

在植物種類的數(shù)量方面，人工濕地＞河流濕地＞湖泊濕地＞沼澤濕地。在人工濕地型出現(xiàn)的植物中，有部分觀賞物種；在河流濕地和或濕地型中，出現(xiàn)了中生植物；沼澤濕地的物種則保留了濕地物種的特點(diǎn)，大部分為水生-濕生植物。植被分布的差異性體現(xiàn)了濕地動(dòng)態(tài)變化的趨勢(shì)，為南四湖濕地保護(hù)可提供直接的參考和借鑒。

同一種植物在各個(gè)濕地型的表現(xiàn)也不相同。以蘆葦為例，蘆葦作為南四湖濕地中生態(tài)位寬度最大的物種[4]，在4個(gè)濕地型中都有出現(xiàn)，但重要值不一。在湖泊濕地中，蘆葦?shù)闹匾凳菐追N濕地型中最高的，達(dá)到37.61%；沼澤濕地中，蘆葦?shù)闹匾凳撬兄参镏凶罡叩?，?2.19%；在河流濕地中，蘆葦?shù)闹匾翟谒兄参镏信诺?位，為9.07%；在人工濕地中，蘆葦?shù)闹匾蹬诺?位，為14.82%。重要值的不同，反映出蘆葦在不同濕地型中生長(zhǎng)、分布及參與植物群落的構(gòu)成中都是有差異的。

［1］國(guó)家林業(yè)局.中國(guó)濕地資源 總卷［M］.北京:中國(guó)林業(yè)出版社，2015.

［2］國(guó)家林業(yè)局.中國(guó)濕地資源 山東卷［M］.北京:中國(guó)林業(yè)出版社，2015.

［3］胡正華，于明堅(jiān)，丁炳揚(yáng)，等.2003.古田山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)黃山松群落特征及物種多樣性研究［J］.生態(tài)環(huán)境，12(4)：436—439.

［4］梁玉，范小莉，等.南四湖濕地主要維管束植物生態(tài)位特征［J］.山東林業(yè)科技， 2016，46(2):17-21.