界首兩灣國家濕地公園維管植物區(qū)系研究

陳 歡,周忠澤

(安徽大學 資源與環(huán)境工程學院,安徽 合肥 230601)

植被是濕地生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分，對于維持濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性存在重要意義[1]，植物區(qū)系(flora)是某一地區(qū)或是某一時期，某一分類群的所有植物的總稱[2-3].植物區(qū)系的構成中蘊含著大量歷史、地理、生態(tài)和系統(tǒng)進化的信息[4].因此對濕地植被組成及其區(qū)系成分的研究具有重要意義.目前對于安徽濕地維管植物的研究主要集中在植被資源現(xiàn)狀調(diào)查方面[5-8]，植被區(qū)系分類研究上的報道相對較少，尤其是對于較小區(qū)域的研究.而對小生境的研究能更有針對性地了解當?shù)刂脖惶卣饕约叭祟惢顒訉χ脖粎^(qū)系形成和演替的影響.筆者在最新資料的基礎上對安徽界首兩灣國家濕地公園維管植物組成及區(qū)系成分進行研究，旨在為該景區(qū)及安徽濕地保護規(guī)劃及開發(fā)利用提供基礎資料.

1 自然概況及濕地植被特點

界首市位于安徽省西北邊陲，是安徽西北重要商埠和門戶.界首兩灣國家濕地公園位于安徽省界首市代橋鎮(zhèn)境內(nèi)，地理坐標為東經(jīng)115°26′21″ — 115°30′57″，北緯33°00′44″ — 33°02′50″.濕地公園所在區(qū)域處于暖溫帶與北亞熱帶之間的過渡區(qū)，屬北暖溫帶半濕潤季風氣候.年平均氣溫14.9 ℃，無霜期215.4 d；年均降水量859.5 mm，總量適中，但年內(nèi)分布不均，主要集中在6—9月份；年平均蒸發(fā)量1 005.2 mm，其中以12月和1月最小;平均相對濕度74%；常年主導風為東南風，東北風次之；年平均日照時數(shù)21 662 h.總體而言濕地公園所在區(qū)域光、熱、水等資源豐富.界首市境內(nèi)土壤肥沃，分為砂姜黑土、潮土和棕壤土3個類型.棕壤土土層深厚，土壤肥沃，適宜多種植物生長.另外還有小面積的無石灰性潮土的黃沙土和沙泥土2個土屬.

按照植物生態(tài)類型和生活型等方面來劃分，兩灣濕地公園水生維管束植物可分為水生植物和濕生植物2種類型.水生植物中挺水植物以蘆葦(Phragmitesaustralis)、蘆竹(Arundodonax)等為主，其中，蘆葦群落主要小叢聚生；浮葉植物以浮萍科和菱科植物為主，包括野菱(Trapabispinosa)、水鱉(Hydrocharisdubia)、槐葉蘋(Salvinianatans)、紫萍(Spirodelapolyrrhiza)等；沉水植物主要有小二仙草科和狐尾藻(Myriophyllumverticillatum)和金魚藻科的金魚藻(Ceratophyllumdemersum).濕生植物主要分布在兩灣濕地公園東沿岸以及其他潮濕之處，主要為菊科、禾本科、豆科等科的種子植物.

2 植物區(qū)系分析

2.1 植物多樣性組成

根據(jù)2015—2016年各季度野外實地調(diào)查及相關文獻[9-14]統(tǒng)計分析，安徽界首兩灣國家濕地公園野生維管植物共216種，隸屬于59科150屬.其中蕨類植物4科4屬4種，被子植物門雙子葉植物綱包括45科107屬160種，單子葉植物綱含10科39屬52種.在界首兩灣濕地公園維管植物性狀組成上，草本植物居多，占總種類數(shù)比例高達84.7%(表1)；該公園的蕨類植物、被子植物的分布狀況與安徽省、全國的比較結果見表2所示.此外，在該濕地公園還發(fā)現(xiàn)國家一級保護植物水杉、國家二級保護植物樟、蓮、野大豆和野菱[15].

表1 界首兩灣濕地公園維管植物生活型統(tǒng)計

表2 界首兩灣濕地公園維管植物區(qū)系與安徽省、全國的比較

注：安徽省維管植物科屬種數(shù)參考《安徽濕地維管植物多樣性及植被分類系統(tǒng)》[16]；中國蕨類植物科屬種參考《中國蕨類植物區(qū)系的初步研究》[17]；中國種子植物科屬種數(shù)參考《中國種子植物區(qū)系地理》[18].

2.2 區(qū)系成分的豐富程度

為分析安徽界首兩灣國家濕地公園維管植物區(qū)系成分的豐富程度，引入綜合系數(shù)法[19]將界首兩灣與鄰近樅陽濕地[5]、宿松沿江湖泊濕地[20]、鷂落坪自然保護區(qū)[21]、升金湖自然保護區(qū)[22]、牯牛降[23]、黃山[24]6地區(qū)植物區(qū)系進行對比，結果列于表3.

表3 界首兩灣濕地公園與鄰近6個區(qū)域維管植物區(qū)系的綜合性系數(shù)統(tǒng)計

由表3可知，界首兩灣國家濕地公園維管植物區(qū)系的綜合系數(shù)在對比的7個區(qū)域中排名較為靠后，低于山區(qū)鷂落坪、牯牛降、黃山以及升金湖濕地，僅高于樅陽濕地和宿松沿江湖泊濕地.而與全省及全國相比,濕地公園維管植物物種數(shù)約為安徽省的1/3,但占全國物種數(shù)比例甚小(表2).可見該區(qū)維管植物豐富度有待進一步提升.

2.3 科的數(shù)量及分布區(qū)類型統(tǒng)計分析

界首兩灣濕地公園維管植物根據(jù)科內(nèi)種類數(shù)組成情況，可劃分為5個類型(見表4)，其中含單種的科31科，含2～5種的科18科，含6～9種的科5科，含10～19種的科有蓼科、十字花科和豆科，而菊科與禾本科所含植物種類最多，均超過30種，屬大科.單種科占總體的52.5%，說明該區(qū)系植物物種相對比較匱乏.而菊科與禾本科優(yōu)勢明顯，所含屬和種遠高于其他科.

表4 界首兩灣濕地公園維管植物科和屬內(nèi)含種數(shù)的大小組成統(tǒng)計

安徽界首兩灣濕地公園維管植物中，根據(jù)《中國植被》[25]以及吳征鎰等[26]對植物分布區(qū)類型的劃分，蕨類植物4科除槐葉萍科為世界廣布型外，海金沙科、蕨科、鳳尾蕨科均屬于泛熱帶分布型；種子植物可劃分為5個類型及2種變形(表4).將所有維管植物區(qū)系分布歸并為三大類：世界廣布、熱帶分布(類型2、2-2、3及4)和溫帶分布(類型8、10)，見表5所示.世界廣布型占總數(shù)的45.7%，表明界首兩灣濕地公園維管植物與世界維管植物區(qū)系的密切聯(lián)系.除世界廣布科后，熱帶分布型占81.25%，而溫帶分布型只有18.75%，可見該區(qū)域主要以熱帶分布為主，而熱帶分布中泛熱帶分布型尤為豐富，占熱帶分布的88.46%，

表5 界首兩灣濕地公園維管植物科的分布區(qū)類型及比例

2.3.1 世界廣布科

界首兩灣濕地公園維管植物中，世界廣布科有27個，占總科數(shù)的45.7%(表5)，包含105屬161種，分別占總屬數(shù)的69.5%和總種數(shù)的74.2%，可見該區(qū)域世界廣布科的主體地位.其中，槐葉萍科為蕨類植物，被子植物如蓼科、十字花科、豆科是含種數(shù)超過10個的較大科，菊科、禾本科是含種數(shù)為30及以上的優(yōu)勢大科；而毛茛科、睡蓮科、澤瀉科及眼子菜科等是典型的濕生植物科.其中，睡蓮科是古老植物區(qū)系的殘遺科[27].世界廣布科大多數(shù)是溫帶和熱帶、亞熱帶山區(qū)的代表科.

2.3.2 熱帶分布科

界首兩灣濕地公園區(qū)域熱帶分布科總共26科，其中泛熱帶分布科23科，占該分類群的88.5%.包括蕨類植物海金沙科、蕨科和鳳尾蕨科，以及其他常見科類，有桑科、樟科、大戟科、冬青科、衛(wèi)矛科、鴨跖草科等.而熱帶亞洲、非洲和中南美洲間斷分布，熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布以及舊世界熱帶分布均僅出現(xiàn)一科，分別是商陸科、木蘭科和胡麻科.熱帶分布科中，大戟科與錦葵科為泛古大陸起源；梧桐科起源于古北大陸東部迅即擴散到泛古大陸而成泛熱帶分布；鴨跖草科為古南大陸東部起源，向泛熱帶擴散；而木蘭科是間斷分布科的顯著例子，有助于歷史形成原因的探索[15].

2.3.3 溫帶分布科

研究區(qū)溫帶分布科共有7科，分布型有北溫帶分布、北溫帶和南溫帶間斷分布、東亞和北美間斷分布以及歐亞和南部非洲(有時也在大洋洲) 間斷分布，以北溫帶分布科居多.溫帶分布科占總科數(shù)的10.2%.包含忍冬科、傘形科等常見的濕地資源及少有出現(xiàn)的杉科.

從科級水平看，世界廣布科在該區(qū)系占主導地位，表明該區(qū)系維管植物的隱域性.熱帶分布科相對溫帶分布科來說占據(jù)絕對優(yōu)勢，反映出該區(qū)系與熱帶區(qū)系植物的廣泛聯(lián)系.

2.4 屬的數(shù)量及分布區(qū)類型統(tǒng)計分析

相比科而言，屬的分布區(qū)類型更能反映研究區(qū)系的特征，因此是研究植物區(qū)系起源及演化的基礎[14].界首兩灣濕地公園維管植物150屬中，單型屬有117屬，占總屬數(shù)的78.0%，說明該區(qū)域在屬級水平上特有性不強；含2種的屬有19屬；含3種的屬有5屬；含4種的屬有5屬(表3)；含5種及以上的屬只有4種，其中恰好為5種的是野豌豆屬和婆婆納屬，蒿屬出現(xiàn)6種，而蓼屬所含種數(shù)最多，為7種.從屬的分布來看，界首兩灣濕地公園維管植物優(yōu)勢屬不明顯.

根據(jù)《中國蕨類植物科屬志》[28]及吳征鎰[29-30]對中國種子植物分布區(qū)類型的研究，該區(qū)域維管植物按屬劃分為14個分布區(qū)類型及8個變形(表6)，將其歸并為3大類：世界廣布、熱帶分布(分布區(qū)類型2～7)以及溫帶分布(分布區(qū)類型8～14-2).

表6 界首兩灣濕地公園維管植物屬的分布區(qū)類型及比例

2.4.1 世界廣布屬

該區(qū)域的世界廣布屬共有36個，占總屬數(shù)的24%.其中，單型屬22個，常見的有莧屬、茄屬、蘆葦屬、飛蓬屬等；懸鉤子屬、車前屬、鬼針草屬等7屬所含植物種類為2種；藜屬和蔊菜屬均含3種植物；酸模屬、毛茛屬、眼子菜屬以及莎草屬含種數(shù)均為4種；而蓼屬含種最多，為7種.

2.4.2 熱帶分布屬

該區(qū)域共50屬為熱帶分布屬，約占總屬數(shù)的1/3.泛熱帶分布屬最多，有35屬，占熱帶分布屬的70.0%.熱帶分布屬包含喬木如樸屬、樟屬、構屬等，灌木如黃楊屬、冬青屬、衛(wèi)矛屬等，草本占據(jù)絕對優(yōu)勢，如白茅屬、馬鞭草屬、狗牙根屬等常見屬類.此外，熱帶分布屬還包含有干熱氣候殘遺屬——臭椿屬.

2.4.3 溫帶分布屬

該區(qū)域的溫帶分布屬共64個，占總屬數(shù)的42.67%，以北溫帶分布型的25屬為最多，優(yōu)勢屬有柳屬、楊屬、薔薇屬、忍冬屬及桑屬等.其次是舊世界分布屬，包含9屬，常見的有菱屬、益母草屬等.

從屬級水平來看，溫帶分布屬居多.綜合科與屬的分布型可見，該區(qū)系具有溫帶與熱帶的雙重特性，與濕地公園所在區(qū)域處于暖溫帶與北亞熱帶之間的過渡區(qū)相符合.

2.5 國家保護植物

安徽界首兩灣濕地公園內(nèi)分布的珍稀植物被列入《國家重點保護野生植物名錄(第一批)》(國務院1999年批準，國家林業(yè)局、農(nóng)業(yè)部發(fā)布)的有樟、蓮、野大豆和野菱，除水杉為國家Ⅰ極保護野生植物外，其余均為國家Ⅱ極保護植物.

3 討 論

3.1 物種多樣性欠缺

界首兩灣濕地公園維管植物共59科150屬216種，物種數(shù)相對而言較為匱乏.雖然亞熱帶常見科基本有所分布，如菊科、禾本科、?？?、豆科、莎草科、楊柳科等，但包含的屬種較少.維管植物總科數(shù)僅59科，單種科超過總科數(shù)的1/2，而單型屬占總屬數(shù)比例高達78.0%.我國蕨類植物約3 000種，該區(qū)系僅出現(xiàn)4種，種子植物種數(shù)也僅占全國物種數(shù)的0.9%.且與鄰近地區(qū)相比,植物區(qū)系綜合系數(shù)排列靠后,可見該地區(qū)物種多樣性缺乏.

3.2 過渡性明顯

將各大類性質成分(世界廣布型、熱帶分布型、溫帶分布型和中國特有)對應的絕對比例值的加和作為反映該大類性質成分的指數(shù)值，將指數(shù)值轉化為坐標點，在半徑為0.5的圓中表示(圖1).科的分布區(qū)類型以世界廣布型為主，其次是熱帶分布型.屬的分布區(qū)類型中溫帶分布型最多，為64屬，占總屬數(shù)的42.7%.其次為熱帶分布型屬，共50屬，占總屬數(shù)的1/3.熱帶亞洲分布的構樹屬及泛熱帶分布的馬齒莧屬在該地區(qū)廣泛分布，同時長綠闊葉樹種香樟、石楠、冬青等與落葉樹種水杉、楓楊、臭椿等并存.說明該區(qū)系維管植物兼有溫帶和熱帶特性，表現(xiàn)為從熱帶向溫帶過渡的性質.

圖1 界首兩灣濕地公園維管植物區(qū)系結構示意圖

3.3 草本植物居多

界首兩灣濕地公園維管植物以草本居多，草本植物183種，占總種類數(shù)的84.3%.草本植物占據(jù)絕對優(yōu)勢，構成濕地公園植被的主體.上層植物以楓楊、柳樹、榆樹、樸樹等為主，蓋度較大；而灌木種類較少，蓋度較小，且較為疏散，草本-喬木兩層結構明顯，又有水體補充點綴，生境較為復雜，為鳥類提供了充足且多樣的生存元素.

3.4 具有隱域性特征

界首兩灣濕地公園維管植物中的主要植物群落建群種多為世界廣布種.如蓼群叢、蘆葦群叢、眼子菜群叢、馬唐群叢等.說明該區(qū)系維管植物與世界植物的廣泛聯(lián)系.特有物種稀少，只有水杉和南瓜兩種，說明該區(qū)系維管植物區(qū)系特征不突出.世界廣布科在該區(qū)系占主體地位，表明該區(qū)系維管植物的隱域性.

3.5 植被生態(tài)功能突出

維管植物作為生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的組成部分，在濕地綠化與生態(tài)恢復方面具有重要意義.香蒲、蘆葦為生長快、凈化強的耐水性植物，而睡蓮、千屈菜、水蔥、菖蒲等景觀性較強.鄉(xiāng)土樹種如桑樹、構樹、楝樹、臭椿等水土保持能力較強，能夠提高濕地的防護功能，且此類高大的喬木是林鳥、部分涉禽的筑巢和停歇場所.楊、柳、槐、枸杞等為食源性樹種，為環(huán)頸雉等陸禽提供了良好的生境.另外還可以考慮在深水區(qū)域種植眼子菜、苦草等能提供葉子和塊莖的植物；淺水區(qū)域和漫灘可以考慮種植蓼子草、禾本科植物；喬木在樹種的選擇上，可以適當增加一些林鳥喜歡的漿果樹種.