安徽宿松華陽河湖群水生植被恢復(fù)試驗研究

張勝華， 趙麗娜， 田煥新， 萬 陽， 周忠澤

(1. 安徽宿松林業(yè)局， 宿松 246500; 2.安徽大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院， 合肥 230601)

安徽宿松華陽河湖群水生植被恢復(fù)試驗研究

張勝華1， 趙麗娜2， 田煥新2， 萬 陽2， 周忠澤2

(1. 安徽宿松林業(yè)局， 宿松 246500; 2.安徽大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院， 合肥 230601)

宿松華陽河湖群作為長江安徽段典型的通江湖泊構(gòu)成了我國東部地區(qū)的生態(tài)屏障。從2015年3月起，為了加強(qiáng)濕地保護(hù)，恢復(fù)水生植被，在宿松華陽河湖群建立了水禽棲息地、人工輔助自然恢復(fù)區(qū)和湖灘地封灘育草區(qū)3種類型面積為183 hm2的示范工程試驗區(qū)，采用生物工程技術(shù)措施，開展湖泊水生植被恢復(fù)重建技術(shù)研究。經(jīng)過1個生長周期的生態(tài)重建研究和試驗，在示范工程試驗區(qū)內(nèi)建立了挺水植物、浮水植物和沉水植物群叢14個。水生植被恢復(fù)監(jiān)測結(jié)果表明，菰群叢的蓋度達(dá)到90%，生物量達(dá)到10.57 kg/m2；蓮群叢的蓋度達(dá)到95%，生物量達(dá)到2.05 kg/m2。人工種植的沉水植物苦草以及浮水植物芡實和菱角在人工播種后早期能夠發(fā)芽長出幼苗，后期受漁業(yè)影響而逐漸消失。因此，重建與恢復(fù)湖泊水生植被可以優(yōu)先構(gòu)建沿岸帶挺水植物菰群叢和蓮群叢，可通過控制漁業(yè)養(yǎng)殖強(qiáng)度和水文條件，逐步恢復(fù)浮水植物和沉水植物。

生態(tài)重建；水生植被恢復(fù)；漁業(yè)養(yǎng)殖；華陽河湖群；宿松

安徽省地處長江中下游結(jié)合部，沿江保留有相對較為完整的通江湖泊構(gòu)成長江三角洲經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的生態(tài)屏障和我國重要的生態(tài)功能區(qū)。安徽宿松華陽河湖群是長江中游北岸典型的通江湖泊，由龍感湖、黃湖、大官湖和泊湖組成，其湖水水文特征周期性的變化，即每年的5月—10月為豐水期，11月至翌年的4月為枯水期，其水文變化造就了各種類型的濕地生境，如漲落區(qū)、淺灘、灘涂等，為生物發(fā)育提供了優(yōu)越條件，生物多樣性豐富[1-5]。據(jù)調(diào)查，華陽河湖群濕地共有鳥類156種，其中水鳥82種，鳥類的總數(shù)超過15萬只。其中國家重點(diǎn)保護(hù)鳥類20種，14種鳥類列入IUCN極危、瀕危、近危、易危受威脅等級。12種水鳥均超過拉姆薩國際濕地公約1%標(biāo)準(zhǔn)。在長江中下游分布的6種種群數(shù)量超遷徙路線數(shù)量1%標(biāo)準(zhǔn)的全球受脅種中，華陽河湖群濕地占2種，即東方白鸛、鴻雁。東方白鸛150只，占全球該種群數(shù)量的6.1%。保護(hù)區(qū)內(nèi)小天鵝的數(shù)量達(dá)5000只，豆雁18 000只，是目前發(fā)現(xiàn)的長江中下游最大的越冬種群。作為通江湖泊之一的華陽河湖群濕地不僅是我國東部地區(qū)沿海魚類洄游和繁殖的主要場所之一[6]，同時也是白鶴、東方白鸛等冬候鳥重要遷徙停歇地[7]，對維持我國東部生態(tài)平衡和生物多樣性保護(hù)具有重要意義[8-9]，被世界自然基金會確認(rèn)為長江中下游3處最重要的濕地區(qū)域之一。華陽河湖群原是“安慶沿江水禽省級自然保護(hù)區(qū)”的一部分。1995年12月，省政府批復(fù)同意建立安慶沿江水禽省級自然保護(hù)區(qū)。2013年12月省政府批復(fù)宿松華陽河湖群單獨(dú)設(shè)立安徽宿松華陽河湖群省級自然保護(hù)區(qū)。華陽河湖群自然保護(hù)區(qū)是以保護(hù)和恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)及其功能，保護(hù)濕地瀕危物種和生物多樣性為主要目的的自然保護(hù)區(qū)。

通江湖泊絕大多數(shù)為淺水湖泊，然而近幾十年由于人類活動的過多干擾，全球范圍內(nèi)的眾多淺水湖泊正面臨著水質(zhì)惡化、藻類暴發(fā)、水生植被衰退、生態(tài)系統(tǒng)失衡等一系列生態(tài)環(huán)境問題。為了尋找低耗高效的治理技術(shù)解決這些日益加劇的環(huán)境問題，20世紀(jì)80年代，水生植被恢復(fù)逐步受到人們關(guān)注。水生植物的生態(tài)功能主要包括大型水生植物維持湖泊的清水穩(wěn)態(tài)、提高物種多樣性并為水體周圍生物提供食物和庇護(hù)場所、介導(dǎo)湖泊等水域的氮磷生物地球化學(xué)循環(huán)、穩(wěn)定底質(zhì)與調(diào)節(jié)底質(zhì)營養(yǎng)釋放、提供健康生態(tài)服務(wù)功能等[10-12]。通過人工或自然的繁殖手段，進(jìn)行水生植被群落的重建，恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)功能，也逐步成為淺水湖泊水污染治理和整治工程中的重要內(nèi)容。目前國內(nèi)外利用水生植被對濕地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的研究主要有：人工種植苦草、黑藻等沉水植物對江灘濕地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)[13]；移植典型湖泊濕地植被對城市湖泊退化濕地進(jìn)行修復(fù)[14]；通過適度水生植被補(bǔ)栽對湖泊濕地進(jìn)行植被修復(fù)[15]；重建以沉水植物伊樂藻為優(yōu)勢種的先鋒群落對月湖進(jìn)行治理[16]。結(jié)合前人研究，本項目選擇漲落區(qū)、淺灘和灘涂3種典型生境，以及鳥類集中棲息區(qū)域，通過封灘育草、人工輔助自然恢復(fù)及人工栽培植被等技術(shù)，開展水生植被恢復(fù)實驗，研究適合華陽河湖群水生植被恢復(fù)技術(shù)，包括水生植被恢復(fù)的工具物種種類、各工具物種種苗的規(guī)格、栽培規(guī)格、物種配置、栽培條件、栽培時間，以期為今后典型通江湖泊濕地植被恢復(fù)提供科學(xué)示范。

1 湖泊概況和研究方法

1.1 湖泊概況

1.1.1 自然概況 安徽宿松華陽河湖群省級自然保護(hù)區(qū)，位于安徽省安慶市宿松縣境內(nèi)，29°52′48.8″～30°08′07.6″N，116°04′29.2″～116°32′19.8″E，總面積為50 496.7 hm2。屬北亞熱帶濕潤氣候區(qū)，四季分明、雨量充沛，夏季炎熱潮濕，冬季寒冷干燥。年平均氣溫16.6 ℃，年平均降水量1291.3 mm，雨量季節(jié)間分布不平衡，降水量以春夏為主。植被屬亞熱帶常綠闊葉林植被帶，保護(hù)區(qū)天然植被類型有針葉林、闊葉林、竹林、灌叢、草叢、濕生植被、水生植被和作物植被，濕生植被和水生植被是主要的天然植被。

1.1.2 水生植被概況 2014年1月—2014年12月，對華陽河湖群水生植物狀況進(jìn)行了為期一年的調(diào)查，乘船調(diào)查湖中水生植物種類及植物群落類型，用GPS定位各植物群落的空間分布，記錄數(shù)量、株高、蓋度、優(yōu)勢種及伴生種等基本數(shù)據(jù)。采集水生植物以測定生物量，以GPS得到的數(shù)據(jù)及實際記錄數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，制作數(shù)據(jù)庫，用ArcGIS、mapinfo8.5、visio2007軟件繪制華陽河湖群水生植被分布圖(圖1)。四季共調(diào)查到水生及沿岸濕地植物121科348屬496種，其中蕨類植物9科9屬9種，裸子植物6科11屬13種，被子植物106科327屬473種，其中雙子葉植物90科263屬377種，單子葉植物16科64屬96種。雙子葉植物種類以菊科最多，有33屬55種，豆科次之，有19屬30種；單子葉植物種類中以禾本科最多，有32屬44種，其次為莎草科，有10屬21種。

春季，菰群叢主要分布在龍感湖西部及北部沿岸，黃湖和大官湖東、西部以及泊湖北部沿岸，成片分布；荇菜群叢主要分布在泊湖北部，呈塊狀分布；金魚藻群叢主要分布在黃湖和大官湖南部及泊湖北部，呈零星分布；狐尾藻群叢在3個湖區(qū)零星分布；菹草群叢在黃湖、大官湖和泊湖北部有小片分布。

夏季，水生植物種類較春季多，增加了蓮、鳳眼藍(lán)、馬來眼子菜。菰群叢在泊湖北部的分布面積有所增大且成片生長，在龍感湖分布區(qū)域更廣；金魚藻群叢仍呈零星分布在原來區(qū)域；在春季沒有植物生長的區(qū)域菱群叢大量出現(xiàn)，主要分布在龍感湖東部沿岸、黃湖和大官湖北部和南部以及泊湖的北部沿岸；鳳眼藍(lán)群叢大量出現(xiàn)在龍感湖西部，與菰群叢相間分布且蓋度大。荇菜群叢在泊湖北部區(qū)域減少，呈條帶狀分布于龍感湖東南沿岸；狐尾藻群叢、金魚藻群叢、馬來眼子菜群叢、荇菜群叢呈條帶狀分布于黃湖和大官湖中部，面積不大。

圖1 華陽河湖群水生植物分布

秋季，水生植物種類減少，僅有荇菜、鳳眼藍(lán)和菰3種。在龍感湖西部和黃湖和大官湖中部，菰群叢和鳳眼藍(lán)群叢成片分布，但分布面積減?。积埜泻|部、黃湖和大官湖南部、泊湖北部的菱群叢、馬來眼子菜群叢、狐尾藻群叢、金魚藻群叢全部消失，僅荇菜群叢在黃湖和大官湖北部小面積分布。

冬季，水生植物只有荇菜、菹草和苦草3種生長。菹草群叢主要分布在龍感湖西部的北岸和南岸附近，多為零星分布，分布面積??；在龍感湖北岸及黃湖和大官湖中部有苦草群叢，呈分散分布，沒有成片；荇菜群叢主要分布在泊湖的北部及黃湖和大官湖的中部，但依然為零星分布，分布面積較秋季減少。

試驗區(qū)內(nèi)沒有苦草、菹草和黑藻的分布。

1.2 研究方法

1.2.1 植被恢復(fù)方案 宿松華陽河湖群濕地面積分布廣，由于過去的圍墾和過度的利用，造成濕地植被結(jié)構(gòu)不合理，分布不均。為遏制濕地的退化趨勢，必須對濕地進(jìn)行植被恢復(fù)。2014年濕地保護(hù)與恢復(fù)補(bǔ)助資金項目在大官湖與龍感湖交界的烏池村周邊區(qū)域?qū)嵤┲脖换謴?fù)，為今后整個華陽河湖群的濕地植被恢復(fù)提供科學(xué)示范。具體實施方案包括：1)水禽棲息地水生植被恢復(fù)區(qū)(Ⅰ)；2)人工輔助自然恢復(fù)區(qū)挺水植被恢復(fù)區(qū)(Ⅱ)；3)湖灘地封灘育草區(qū)植被恢復(fù)區(qū)(Ⅲ)，圖2。

根據(jù)前人研究結(jié)果[11,17-20]，結(jié)合試驗區(qū)實際情況，選取蓮(Nelumbonucifera)、蘆葦(Phragmitesaustralis)、菰(Zizanialatifolia)、菹草(Potamogetoncrispus)、狐尾藻(Myriophyllumverticillatum) 、金魚藻(Ceratophyllumdemersum)、菱角(Trapabispinosa)、芡實(Euryaleferox)、苦草(Vallisnerianatans)、萍蓬草(Nupharpumilum)、莕菜(Nymphoidespeltatum)和竹葉眼子菜(Potamogetonmalaianus)等12種植物作為優(yōu)化群落結(jié)構(gòu)的物種。所有人工栽培的水生植物均在2015年4月10日至20日水位未上漲期間完成。

圖2 試驗區(qū)分布圖

水禽棲息地水生植被恢復(fù)區(qū)每年鳥類遷徙季節(jié)，都有大量的水鳥在黃湖和大官湖灘地區(qū)域(圖2)棲息、覓食，該區(qū)域有開闊的深水湖區(qū)，又有淺水灘。但該區(qū)域在水鳥棲息地方面存在生境單調(diào)，濕地生境破碎嚴(yán)重，局部區(qū)域干擾嚴(yán)重，缺少適于水鳥棲息的典型濕地生境。根據(jù)保護(hù)對象的需要，對該區(qū)域面積為40 hm2的鳥類棲息地進(jìn)行恢復(fù)。Ⅰ區(qū)北部為約28 hm2裸露潮濕的灘涂和水深不超過30 cm的淺水區(qū)開闊區(qū)，人工挖取種苗規(guī)格為株高40～50 cm的菰實生苗，按照一定的株距和行距栽培，以吸引涉禽在此棲息繁殖，形成涉禽類棲息繁殖地。Ⅰ區(qū)東南部區(qū)域為10 hm2的深水區(qū)，堤岸有裸露灘涂區(qū)域和軟坡泥岸，人工挖取高度約50 cm的蘆葦實生苗，按照一定的株距和行距栽培；于Ⅰ區(qū)西部人工構(gòu)建2個長512 m和803 m的堤岸，人工構(gòu)建2個大小分別為0.19 hm2和1.99 hm2的安全島，上面栽植柳樹和蘆葦(圖3)，以供游禽類棲息。

圖3 試驗區(qū)位置及平面分布Fig 3 The location of and texture of the trial area

人工輔助自然恢復(fù)區(qū)挺水植被恢復(fù)區(qū)面積約46 hm2，由于人工過度養(yǎng)殖，該區(qū)域已沒有大面積的水生植物，采取人工輔助自然恢復(fù)，按照一定的株距和行距栽培挺水植物蓮，蓮種苗規(guī)格為長為50～70 cm的根狀莖，以達(dá)到人工恢復(fù)重建2個分別為43 hm2和60 hm2的以蓮為優(yōu)勢種的挺水植物區(qū)。

湖灘地封灘育草區(qū)植被恢復(fù)區(qū)面積約40 hm2，該處灘涂由于離岸堤相對較遠(yuǎn)濕生植被生長較茂盛實施封灘育草，使灘地植被自然恢復(fù)，并從灘涂到水域，分別恢復(fù)濕生植被、挺水植被、浮水植被和沉水植被。挺水植物引種蓮和菰，浮水植物引種菱角和芡實，沉水植物引種菹草、狐尾藻、金魚藻和苦草。浮水植物菱角種苗為果實，芡實的種苗為種子，按照一定的密度撒播在水深不超過60 cm的敞水區(qū)。為了避免漁業(yè)過度養(yǎng)殖，特別是螃蟹對沉水植物的影響，于該區(qū)域灘涂上人工構(gòu)建了2個與敞水區(qū)隔離的試驗塘，試驗區(qū)長和寬均為40 m，一個試驗塘內(nèi)按小區(qū)移栽典型浮水植物萍蓬草、莕菜和竹葉眼子菜實生苗，另一個試驗塘內(nèi)按小區(qū)移栽典型沉水植物菹草、狐尾藻和金魚藻實生苗，苦草撒播種子。

1.2.2 監(jiān)測項目 水生植物覆蓋度、種類、生物量、分布水深；采樣頻率：2015年4月初開始，每半個月監(jiān)測1次，到2015年8月底結(jié)束。水生植物監(jiān)測方法[8,21]:垂直岸邊向湖心方向設(shè)10個斷面，每一個斷面上各設(shè)10個采樣點(diǎn)，同時根據(jù)各植物群落分布情況增設(shè)若干采樣點(diǎn)。對沉水植物群叢和漂浮植物群叢，每一個采樣點(diǎn)用彼得生采泥器(1/16 m2)在船的周圍選擇4個點(diǎn)采集水生植物，把采集的植物放在一起作為一個采樣點(diǎn)，稱量其生物量(鮮重)，然后計算單位面積生物量。對于濕生植物群叢和挺水植物群叢，每隔5 m，設(shè)置1個采樣點(diǎn)，在每一采樣點(diǎn)于1 m×1 m的范圍內(nèi)稱量樣方內(nèi)所有植物地上部分的總生物量(鮮重)，重復(fù)10次。每一個采樣點(diǎn)均現(xiàn)場記錄1 m×1 m樣方內(nèi)各植物種類及植株數(shù)量。

表1 生態(tài)重建的主要水生植物群叢

H為Shannon-Wiener多樣性指數(shù)

1.2.3 水生植物群落多樣性研究 調(diào)查單元內(nèi)，每個植物群落設(shè)置樣方數(shù)量不少于3個，樣方面積設(shè)置為1 m×1 m。采集的水生植物標(biāo)本由調(diào)查人員及專家現(xiàn)場鑒定所屬類別，部分水生植物壓制成標(biāo)本予以保存。該調(diào)查中物種多度采用Braun-Blanquet的多度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，即5代表非常多；4代表多；3代表較多；2代表較少；1代表少；+代表極少。群叢的命名采用優(yōu)勢種原則，即以各群叢優(yōu)勢種名稱作為該群叢的名稱。優(yōu)勢種的確定采用重要值方法，其中重要值=(相對頻度+相對蓋度+相對多度)/3，多度、蓋度用目估法測定。同一層次的優(yōu)勢種之間用“+”連接，不同層次的優(yōu)勢種之間用“-”連接。

1.2.4 水生植被群落多樣性指數(shù)及均勻度指數(shù)的計算 根據(jù)《中國植被》[22]“群叢是植被類型最基本的分類單元”的原理，每個群叢各設(shè)9個1m×1m的樣方，通過計算Shannon-Wiener多樣性指數(shù)，公式為H=-∑nk=1[Pkln(Pk)]，用于研究群落物種多樣性指數(shù)，其中Pk為第k種的相對重要值。

2 結(jié)果

根據(jù)濕地植物與水位和土壤基質(zhì)的關(guān)系，并按生活型可以把試驗區(qū)濕地植物大致分為3大類群：沉水植物群落、浮水植物群落和挺水植物群落(表1)。

2.1 挺水植物群落

2.1.1 菰群叢(Ass.Zizanialatifolia)

菰是本次挺水植被恢復(fù)的主要物種。引種栽培后，在濕地水禽棲息地植被恢復(fù)試驗區(qū)和湖灘地封灘育草試驗區(qū)內(nèi)菰均生長良好，多度為5，該群從覆蓋度達(dá)65%～90%，鮮重生物量達(dá)8.33～10.57 kg/m2，平均株高4.20 m。伴生種有石龍芮、水鱉、水蓼、水花生、紫萍、槐葉萍、鳳眼藍(lán)等。

2.1.2 蘆葦群叢(Ass.Phragmitesaustralis)

蘆葦在濕地水禽棲息地植被恢復(fù)試驗區(qū)和湖灘地封灘育草試驗區(qū)內(nèi)均有分布，蘆葦群從蓋度達(dá)90%，多度為4，伴生種為槐葉萍和紫萍。

2.1.3 蓮群叢(Ass.Nelumbonucifera)

蓮也是本次挺水植被恢復(fù)的主要物種，栽培于濕地水禽棲息地植被恢復(fù)試驗區(qū)、人工輔助自然恢復(fù)區(qū)和湖灘地封灘育草試驗區(qū)。目前生長良好，多度為5，該群從覆蓋度達(dá)90%～95%，鮮重生物量達(dá)1.63～3.87 kg/m2，平均株高1.55 m。伴生種包括酸模葉蓼、菰、水燭、槐葉萍、紫萍、苦草等。

2.1.4 菰+蓮群叢(Ass.Zizanialatifolia+Nelumbonucifera)

菰+蓮群叢主要分布于湖灘地封灘育草試驗區(qū)，該群從覆蓋度達(dá)80%，鮮重生物量達(dá)16.26 kg/m2，伴生種主要為槐葉萍。

2.1.5 蓮+水燭群叢(Ass.Nelumbonucifera+Typhaangustifolia)

蓮群叢是人工恢復(fù)的植被，在湖灘地封灘育草試驗區(qū)和濕地水禽棲息地植被恢復(fù)試驗區(qū)內(nèi)均有分布，并且能夠和水燭共存，形成蓮+水燭群叢。該群從覆蓋度達(dá)97%，鮮重生物量達(dá)3.54 kg/m2。伴生種包括雙穗雀稗、鉆葉紫菀、菱角、槐葉萍、金魚藻等。

2.1.6 菰+鳳眼藍(lán)群叢(Ass.Zizanialatifolia+Eichhorniacrassipes)

菰是人工恢復(fù)的植被，濕地水禽棲息地植被恢復(fù)試驗區(qū)和湖灘地封灘育草試驗區(qū)內(nèi)均有分布，該群叢覆蓋度達(dá)90%，鮮重生物量達(dá)6.42 kg/m2，伴生種主要為槐葉萍、紫萍。

2.2 浮水植物群落

2.2.1 浮萍群叢(Ass.Lemnaminor)

浮萍在湖灘地封灘育草試驗區(qū)和濕地水禽棲息地植被恢復(fù)試驗區(qū)內(nèi)均有分布，多度為4，浮萍群叢覆蓋可達(dá)98%。伴生種主要為槐葉萍，沿岸其他水域浮萍作為伴生種分布。

2.2.2 莕菜群叢(Ass.Nymphoidespeltatum)

莕菜在湖灘地封灘育草區(qū)不足1 m的敞水區(qū)生長較好，多度為3，荇菜的平均株長為2.3 m，平均生物量為2.16 kg/m2。伴生種主要為苦草和狐尾藻。

2.2.3 竹葉眼子菜群叢(Ass.Potamogetonmalaianus)

竹葉眼子菜能夠在苦草群落中生長，多度為2，能夠和苦草共存。竹葉眼子菜平均蓋度為92%，平均株高為1.14 m，平均密度為243棵/m2，平均生物量為1.50 kg/m2。伴生種主要為苦草。

2.3 沉水植物群落

2.3.1 狐尾藻群叢(Ass.Myriophyllumverticillatum)

狐尾藻主要分布在湖灘地封灘育草區(qū)不足1 m的敞水區(qū)，多度為3。伴生種有金魚藻、蘆葦、菰、浮萍、紅蓼等。

2.3.2 菹草群叢(Ass.Potamogetoncrispus)

菹草主要分布在湖灘地封灘育草區(qū)，多度為4。伴生種包括狐尾藻、金魚藻、苦草(Vallisineriaspiralis)、荇菜、蘆葦?shù)取?/p>

2.3.3 大茨藻群叢(Ass.Najasmarina)

大茨藻主要分布在湖灘地封灘育草區(qū)試驗塘內(nèi)，多度為2，并且能夠和苦草共存，形成大茨藻+苦草群叢。大茨藻的平均株高為0.74 m，平均生物量為5.0 kg/m2。伴生種主要為苦草。

2.3.4 黑藻群叢(Ass.Hydrillaverticillata)

黑藻主要分布在湖灘地封灘育草區(qū)試驗塘內(nèi)，多度為5，能夠和苦草、黃花貍藻共存，形成黑藻+苦草群叢。黑藻的平均株高為1.8 m，平均生物量為2.12 kg/m2。伴生種為黃花貍藻。

2.3.5 苦草群叢(Ass.Vallisnerianatans)

苦草在湖灘地封灘育草區(qū)試驗塘內(nèi)生長良好，多度為5，能夠和黑藻、竹葉眼子菜共存，形成苦草+竹葉眼子菜群叢。平均蓋度為90%，平均株高為0.56 m，平均密度為786棵/m2，平均生物量為7.03 kg/m2。伴生種主要為黑藻和竹葉眼子菜。

根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)反映了試驗區(qū)水生植被群落物種多樣性最高的是苦草群叢(2.1036±0.1408)，以菰群叢的物種多樣性最低(0.7311±0.2155)，且整體多樣性都較低，這可能是因為植被恢復(fù)初期，群落沒有得到完全恢復(fù)。3類試驗區(qū)內(nèi)人工栽培的挺水植物菰和蓮生長良好，人工栽培的浮水植物菱角和芡實在栽培一個月內(nèi)均能萌發(fā)成幼苗，7月份基本消失，人工栽培的沉水植物苦草、黑藻在湖灘地封灘育草試驗區(qū)生長較好。在人工機(jī)械新開挖的池塘，由于底質(zhì)為硬質(zhì)黃土，人工撒播的菱角、芡實和苦草不能夠萌發(fā)成幼苗。

3 討論

3.1 華陽河湖群自然保護(hù)區(qū)適宜的植被恢復(fù)工具物種

華陽河湖群自然保護(hù)區(qū)是沿江典型通江湖泊，動植物資源豐富，尤其是洄游性魚類繁殖場所和冬候鳥遷徙停歇地，是我國東部地區(qū)重要生態(tài)功能區(qū)。正如前言中所述，華陽河湖群生態(tài)系統(tǒng)退化，需要采用生態(tài)工程方法進(jìn)行水生植被恢復(fù)。從水生植被恢復(fù)和保育結(jié)果來看，取得了較顯著的成效。示范工程區(qū)域內(nèi)水生植被明顯得到恢復(fù)，尤其是在水禽棲息區(qū)人工恢復(fù)重建2個大小分別為18.09 km2和4.29 km2的菰植物區(qū)，其蓋度達(dá)到80%，生物量達(dá)到10.37 kg/m2。在人工輔助自然恢復(fù)區(qū)人工恢復(fù)重建2個大小分別為43 km2和60 km2以蓮為優(yōu)勢種的挺水植物區(qū)，其蓋度達(dá)到95%，生物量達(dá)到3.47 kg/m2。在湖灘地封灘育草區(qū)，重建了挺水植物菰植物區(qū)和蓮植物區(qū)，浮水植物莕菜植物區(qū)，沉水植物苦草和黑藻植物區(qū)，其中，菰植物區(qū)面積約為20 km2，其蓋度達(dá)到80%，生物量達(dá)到10.57 kg/m2；蓮植物區(qū)面積為2 km2，其蓋度達(dá)到92%，生物量達(dá)到1.63 kg/m2。相對封閉的封灘育草試驗區(qū)沉水植物物種得到恢復(fù)，試驗區(qū)內(nèi)由原來單一的菹草群叢恢復(fù)為現(xiàn)在的以苦草和黑藻為主的7類群叢。因此，華陽河湖群自然保護(hù)區(qū)適宜的植被恢復(fù)工具物種為挺水植物菰和蓮，在魚類養(yǎng)殖低密度的敞水區(qū)為沉水植物苦草和黑藻。

3.2 華陽河湖群自然保護(hù)區(qū)浮水植物和沉水植物恢復(fù)的影響因素

華陽河湖群是自然湖泊，其植被分布格局是從湖岸帶挺水植物和浮葉植物，向湖心逐步分布為沉水植物。根據(jù)以前對長江典型通江湖泊安徽菜子湖植被分布格局的研究，安徽大多數(shù)通江湖泊2005年以前屬于未開發(fā)狀態(tài)，水生生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較完整，各湖內(nèi)的水生植物豐富，多以苦草、黑藻、金魚藻、馬來眼子菜沉水植物為優(yōu)勢種，且植被豐富，蓋度達(dá)到80%以上；2007年以后逐漸進(jìn)入圍網(wǎng)養(yǎng)殖階段，水生植被逐漸遭到破壞，現(xiàn)在的安慶沿江各湖泊濕地除了菰、蓮、菱以外，苦草、黑藻、金魚藻、馬來眼子菜等沉水植物已明顯失去了其原有的優(yōu)勢地位，尤其在各湖泊敞水區(qū)已基本消失[2,4]。我們的水生植被恢復(fù)試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)人工栽培的挺水植物菰和蓮在原來沒有自然生長的湖岸帶當(dāng)年就能很好地生長，其蓋度在7月份分別能達(dá)到95%和92%。在龍感湖區(qū)烏池村水深不足1 m的敞水區(qū)撒播的浮葉植物菱角果實和芡實種子，5月份我們監(jiān)測到二者的幼苗，至6月份逐漸消失，而在大官湖的圍網(wǎng)養(yǎng)殖以外的公共湖區(qū)，7月份監(jiān)測到菱角和芡實能自然生長，水深在2～3 m，蓋度能達(dá)到90%。我們調(diào)查發(fā)現(xiàn)龍感湖烏池村的水域目前仍處在圍網(wǎng)養(yǎng)殖，地籠網(wǎng)中有螃蟹，因此，推測浮葉植物菱角和芡實幼苗逐漸消失是螃蟹和漁業(yè)過度養(yǎng)殖所致。沉水植物苦草和黑藻在封灘育草試驗區(qū)2個試驗塘內(nèi)5月初均能發(fā)芽，至8月下旬生物量達(dá)到最大，而在湖泊水深1 m以上的敞水區(qū)未能觀察到苦草幼苗。在龍感湖烏池村的人工輔助自然恢復(fù)區(qū)的蓮群叢內(nèi)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)有刺苦草，其分布水深在1 m左右，這與2007年袁龍義的研究結(jié)果水深2.0 m會限制了刺苦草生物量的配置及繁殖結(jié)果一致[23]。在烏池村封灘育草試驗區(qū)2個試驗塘內(nèi)人工栽培的苦草和黑藻，由于人為筑埂阻礙了螃蟹進(jìn)入，得到了良好生長。本研究組2012年至2014年在承擔(dān)國家科技支撐計劃項目過程中，在淮南采煤沉陷區(qū)構(gòu)建了濕地生態(tài)系統(tǒng)示范工程，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)螃蟹數(shù)量直接影響了沉水植物苦草的生長，在100只/畝試驗區(qū)，苦草蓋度能達(dá)到80%；在200只/畝試驗區(qū)，苦草蓋度能下降到40%；在300只/畝試驗區(qū)，苦草早期能夠生長，到7月份基本消失。沉水植物苦草在湖泊敞水區(qū)觀察不到幼苗，可能是沉水植物受水深控制，敞水區(qū)水深在2 m左右，不利于苦草種子萌發(fā)。實際上，Havens等在研究美國的Okeechobee湖的沉水植物與水深的結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，沉水植物主要生長在水深為2.2 m的范圍內(nèi)[24]。現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，挺水植物菰和蓮受漁業(yè)養(yǎng)殖影響比沉水植物要小，這與Yu等[25]2016年發(fā)現(xiàn)在亞熱帶淺水湖泊，成年的雜食性魚類主要攝食沉水植物的結(jié)果相一致，這一研究結(jié)果在一定程度上也說明了現(xiàn)今推行的蓮藕池塘養(yǎng)魚技術(shù)[26]的合理性。故在漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)進(jìn)行水生植被恢復(fù)時，優(yōu)先考慮引種挺水植物菰和蓮，在精確控制漁業(yè)放養(yǎng)密度的湖泊敞水區(qū)，可以撒播苦草種子，移栽黑藻、金魚藻、聚草實生苗逐步恢復(fù)沉水植物。

3.3 華陽河湖群自然保護(hù)區(qū)水生植被恢復(fù)的幾點(diǎn)建議

健康的濕地生態(tài)系統(tǒng)是漁業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，但由于過去對華陽河湖群濕地資源的濫用和過度的開發(fā)，如江湖阻隔、濕地圍墾和修建堤壩閘門所維持的高水位，特別是螃蟹圍網(wǎng)養(yǎng)殖和漁業(yè)過度養(yǎng)殖，湖泊濕地水生植被受到嚴(yán)重影響，沉水植物受到影響更為嚴(yán)重，湖面部分區(qū)域沉水植物蓋度僅為1%至3%，幾乎消失，洄游性魚類的繁殖場所和水鳥棲息繁殖場所遭到破壞，嚴(yán)重影響了湖泊功能的正常發(fā)揮和可持續(xù)利用[27-29]。因此，作為典型通江湖泊的華陽河湖群自然保護(hù)區(qū)水生植物多樣性保護(hù)和恢復(fù)迫在眉睫。首先，要在植被恢復(fù)研究的基礎(chǔ)上，開展水生植被與經(jīng)濟(jì)魚類優(yōu)化配置的生態(tài)漁業(yè)養(yǎng)殖實驗，研究確定水生植物配置和水生經(jīng)濟(jì)動物最佳配比指導(dǎo)性技術(shù)，即科學(xué)合理確定投放魚種和螃蟹的放養(yǎng)密度，實現(xiàn)科學(xué)放養(yǎng)。通過工程技術(shù)示范，提出華陽河湖群自然保護(hù)區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)規(guī)程，為科學(xué)利用自然湖泊提供科學(xué)指導(dǎo)。其次，要加強(qiáng)控制湖泊漁業(yè)放養(yǎng)強(qiáng)度，尤其是嚴(yán)格控制圍網(wǎng)養(yǎng)殖，實施嚴(yán)格的湖區(qū)輪養(yǎng)輪休制，種植沉水植物，迅速恢復(fù)湖區(qū)水生植被，穩(wěn)定提高湖泊初級生產(chǎn)者。第三，嚴(yán)格控制湖泊水文條件，華陽河湖群自然保護(hù)區(qū)原是通江湖泊，每年的5月—10月為豐水期，11月至翌年的4月為枯水期，其水文變化造就了各種類型的濕地生境，如漲落區(qū)、淺灘、灘涂等，為水生植被的發(fā)育提供了條件，生物多樣性豐富，建議根據(jù)原有的水文規(guī)律，精確控制閘門，合理控制水位，保證其水文有利于湖泊各種水生植物生長發(fā)育和繁殖。第四，對華陽河湖群水生植被的生態(tài)恢復(fù)，應(yīng)從生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、水文科學(xué)和資源科學(xué)等多門學(xué)科入手，注重在植被恢復(fù)過程中各學(xué)科之間的交叉影響[30]。最后，要制定相關(guān)法律法規(guī)，限制大規(guī)模圍網(wǎng)養(yǎng)殖，加大對華陽河湖群的管理力度，開展科學(xué)研究和宣傳教育，提高當(dāng)?shù)鼐用竦沫h(huán)保意識，使湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)處于健康穩(wěn)定的狀態(tài)，最終能夠長久地為人類提供生態(tài)服務(wù)功能。

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Aquatic vegetation restoration experiment in Lake Huayang, Susong County, Anhui Province

ZHANG Sheng-hua1, ZHAO Li-na2, TIAN Huan-xin2, WAN Yang2, ZHOU Zhong-ze2

(1. Susong Forestry Bureau, Anhui Province, Susong 246500; 2. School of Resources and Environmental Engineering, Anhui University, Hefei 230601, China)

Susong Huayang Lake, as the typical linking lakes of the Yangtze River, is one form of the ecological barrier in the eastern China. It has a surface area of 183 hm2. In order to strengthen wetland protection and restoration of aquatic vegetation, from March 2015, three types of ecological reconstruction experiments have been carried out. Main applied measurements include cultivatingZizanialatifoliaseeding,Nupharpumilumseeding,Nelumbonuciferarhizome, broadcastingTrapaquadrispinosafruit,Vallisnerianatansfruit,Euryaleferoxseed and so on. The results showed that the seeding ofZizanialatifoliaandNupharpumilumcan grow well with 14 aquatic macrophyte association being set up. The coverage of Ass.Zizanialatifoliaand Ass.Nelumbonuciferaare 90% and 95%, respectively, while the biomass of Ass.Zizanialatifoliaand Ass.Nelumbonuciferaare 10.57 kg/m2and 2.05 kg/m2, respectively. All theTrapaquadrispinosafruits,VallisnerianatansfruitsandEuryaleferoxseed can germinate early and form seedling, but gradually disappear affected by the fishery. According to the result of this study, it is important to rehabilitate Ass.Zizanialatifoliaand Ass.Nelumbonuciferain littoral of lakes, and to facilitate the grow of submerged plant communities and floating plant communities by controlling the fishery breeding intensity, hydrological conditions, and establishing submerged macrophytes and floating macrophytes in the lake.

ecological restoration; macrophyte planting; fishery breeding; Huayang lake; Susong

2016-07-21；

2016-08-08

安徽宿松華陽河湖群省級自然保護(hù)區(qū)2014年中央財政濕地保護(hù)與恢復(fù)補(bǔ)助資金項目資助

張勝華，學(xué)士，研究方向為生物多樣性與保護(hù)生態(tài)學(xué)，E-mail：823700052@qq.com

周忠澤，博士, 博士生導(dǎo)師，研究方向為花粉、植物及浮游生物，E-mail：zhzz@ahu.edu.cn

Q948; X173

A

2095-1736(2017)04-0069-07

doi∶10.3969/j.issn.2095-1736.2017.04.069