武漢杜公湖國家濕地公園植物多樣性及主要植物群落研究

何林 路寬 彭秋桐

摘 要： 國家濕地公園是自然保護(hù)體系重要部分，研究國家濕地公園植物多樣性及植物群落可以為濕地公園的建設(shè)和管理和生物多樣性保護(hù)具有重要意義。本文通過樣方調(diào)查法，研究了杜公湖國家濕地公園的植物多樣性及主要植物群落，主要結(jié)果如下：（1）武漢杜公湖國家濕地公園內(nèi)的維管束植物有64科146屬177種;（2）濕地公園植被可劃分為2個(gè)植被型組，5個(gè)植被型和19個(gè)植物群系;（3）濕地公園內(nèi)共分布有10個(gè)主要植物群落，分別為蘆葦群落、穗狀狐尾藻群落、慈竹群落、蓮群落、加楊群落、決明群落、側(cè)柏群落、池杉群落、雞爪槭群落和構(gòu)樹群落。外來入侵種為鳳眼藍(lán)和喜旱蓮子草。該研究成果可為武漢杜公湖國家濕地公園的保護(hù)與管理提供重要的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 武漢杜公湖;濕地公園;植物多樣性;群落;管理

中圖分類號：Q948 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? 文章編號：1004-3020（2020）04-0009-04

Abstract： National wetland park is an important part of national natural conservation system. The study of plant diversity and plant communities in national wetland parks is of great significance for the protection of biodiversity and the construction and management of wetland parks. In this paper， we investigated plant diversity and main plant community type of Dugonghu National Wetland Park. The main results are as follows：（1） There were 177 species of 146 genera in 64 families;（2） The vegetation of wetland park could be divided into 2 vegetation type groups， 5 vegetation types and 19 flora;（3） there were 10 main plant community types distributed in the wetland park， which were Form. Phragmites australis， Form. Myriophyllum spicatum， Form. Bambusa emeiensis， Form. Nelumbo nucifera， Form. Populus × canadensis， Form. Senna tora， Form. Platycladus orientalis， Form. Taxodium distichum， Form. Acer palmatum and Form. Broussonetia papyrifera. Also， tow invasive species including Eichhornia crassipes and Alternanthera philoxeroideswere found in this national wetland park.The research results can provide an important scientific basis for the protection and management of Wuhan Dugonghu National Wetland Park.

Key words： Dugong Lake in Wuhan;Wetland Park;plant diversity;community type;conservation;management

濕地生態(tài)系統(tǒng)在涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、維持生態(tài)平衡上起著重要的作用，被譽(yù)為“地球之腎”，與海洋、森林生態(tài)系統(tǒng)并稱為三大生態(tài)系統(tǒng)。國家濕地公園是指國家批準(zhǔn)建立的以保護(hù)濕地生態(tài)系統(tǒng)完整性、維護(hù)濕地生態(tài)過程和生態(tài)服務(wù)功能，發(fā)揮濕地功能效益的具有一定規(guī)模和范圍的濕地公園[1]，國家濕地公園是中國自然保護(hù)保護(hù)體系的重要組成部分，發(fā)展建設(shè)濕地公園對于調(diào)節(jié)氣候、保護(hù)水體、防治污染、保護(hù)生物多樣性有著重大意義，且能為人們提供休閑游憩場所和文化教育服務(wù)，能做到濕地的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益與社會效益相統(tǒng)一。研究國家濕地公園的植物多樣性可為建設(shè)和管理國家濕地公園提供重要科學(xué)依據(jù)。本文對杜公湖國家濕地公園的植物多樣性和主要群落進(jìn)行了研究，可為杜公湖國家濕地公園的生物多樣性及生態(tài)環(huán)境的保護(hù)提供重要的參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

杜公湖國家濕地公園（N：30°42′2″～30°44′13″，E：114°08′5″～114°09′8″）位于湖北省武漢市東西湖區(qū)，濕地公園總面積為231.26 hm2，濕地面積為195.3 hm2，濕地率達(dá)84.5%。濕地公園地處亞熱帶季風(fēng)氣候，光照充足，年均實(shí)際日照1 918 h。雨量充沛，年均降水量1 266 mm。杜公湖湖面平均水深2 m，匯水面積55 km2，水體南邊經(jīng)東流港與府河相連，最后注入長江，向北與杯賽湖相連。2019年底正式通過國家試點(diǎn)驗(yàn)收，為武漢市第六個(gè)國家濕地公園。

2 研究方法

根據(jù)杜公湖國家濕地公園特點(diǎn)，將整個(gè)調(diào)查區(qū)域劃分為3個(gè)區(qū)域，即水體區(qū)域、濕生區(qū)域與旱生區(qū)域[2]。在3個(gè)區(qū)域中共選擇數(shù)個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)選用標(biāo)準(zhǔn)樣方法進(jìn)行隨機(jī)調(diào)查。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣方法設(shè)置三種樣方，喬木樣方規(guī)格為5 m×5 m，灌木樣方為2 m×2 m，草本樣方為1 m×1 m。記錄樣方中的植物種類、蓋度以及高度，同時(shí)記錄個(gè)樣地的經(jīng)緯度、海拔、地形、坡向等環(huán)境因子。

植物物種的鑒別和分類參考《湖北植物志》《中國植物志》和《中國高等植物》[3-5]等。植物群落分類按照中國濕地植被編輯委員會所編著的《中國濕地植被》分類體系。

3 調(diào)查結(jié)果

3.1 杜公湖國家濕地公園植物種類及基本組成

（1）植物種類。調(diào)查結(jié)果表明，湖北武漢杜公湖國家濕地公園共有維管束植物64科146屬177種，其中被子植物54科135屬164種，分別占武漢杜公湖濕地公園維管束植物總數(shù)的84.37%、92.41%、92.65%;裸子植物3科4屬4種，占濕地公園內(nèi)維管束植物總數(shù)的4.69%、2.76%、2.26%;蕨類植物7科7屬9種，占研究區(qū)內(nèi)維管束植物總數(shù)的10.94%、4.83%、5.09%。由此可見，杜公湖國家濕地公園內(nèi)維管束植物以被子植物為主。

濕地公園內(nèi)分布范圍較廣的物種為狗牙根Cynodon dactylon，近水岸邊分布有蘆葦Phragmites australis、決明Senna tora、柳樹Salix babylonica、慈竹Bambusa emeiensis等;水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)主要分布有蓮Nelumbo nucifera等，水中和水邊有大量穗狀狐尾藻Myriophyllum spicatum、香蒲Typha orientalis和歐菱Trapa natans等分布;路邊分布有側(cè)柏Platycladus orientalis和加楊Populus × canadensis等。

（2）科的基本組成。經(jīng)調(diào)查，湖北武漢杜公湖國家濕地公園含10屬以上的科有5個(gè)，分別是莎草科Cyperaceae、禾本科Gramineae、蓼科Polygonaceae、豆科Leguminosae、和菊科Compositae，這5個(gè)科雖然只占公園內(nèi)維管束植物總科數(shù)的7.81%，但其所含屬有55個(gè)，占總屬數(shù)的37.67%，在植物組成上占主要地位。公園內(nèi)的單屬科有37種，如海金沙科Lygodiaceae、滿江紅科Azollaceae、柏科Cupressaceae、松科Pinaceae、水鱉科Hydrocharitaceae等。其中加楊、柳樹、側(cè)柏、蓮等均為人工種植。含2～4屬的小型科有20科，如鳳尾蕨科Pteridaceae、木賊科Equisetacea、杉科Taxodiaceae、毛茛科Ranunculaceae十字花科Brassicaceae等。單屬科和含2～4屬的小型科占總科數(shù)的89.06%，所含屬占公園的54.11%，可見在杜公湖國家濕地公園內(nèi)，單屬科與小型科為主要科。

統(tǒng)計(jì)含種數(shù)大于5種的植物科為優(yōu)勢科[6]，結(jié)果表明武漢杜公湖國家濕地公園有7科優(yōu)勢種，分別為禾本科、菊科、蓼科、豆科Leguminosae、莎草科、薔薇科Rosaceae和傘形科Umbelliferae。其中禾本科的含種數(shù)最多，有23屬26種，占總種數(shù)的14.69%，調(diào)查區(qū)域的禾本科全部為草本植物，對濕地公園的群落構(gòu)建起到重要作用。

（3）屬的基本組成。武漢杜公湖國家濕地公園內(nèi)的維管束植物共有146屬，其中沒有含10種以上的大型屬。含5～9種的中型屬只有1個(gè)，即蓼屬Polygonum，僅占公園總屬數(shù)的0.68%，公園內(nèi)的蓼屬共有7種。含2～4種的屬有108個(gè)，如野豌豆屬Vicia、女貞屬Ligustrum、飛蓬屬Erigeron、莎草屬Cyperus、毛茛屬Ranunculus、木賊屬Equisetum等，占公園維管束植物總屬數(shù)的6586%，這些小型屬包含的種有133個(gè);只含單種的屬有37個(gè)，占公園總屬數(shù)的22.56%?？梢娫趯俚慕M成上，以含2～4種的小型屬和單種屬為主，且沒有大型屬的分布。

3.2 杜公湖國家濕地公園主要植被類型及群落

組成 ?本文按照中國濕地植被編輯委員會所出版的《中國濕地植被》[7]的分類標(biāo)準(zhǔn)，可知湖北武漢杜公湖國家濕地公園屬于“華北平原、長江中、下游平原草叢沼澤和淺水植物濕地區(qū)”的“長江中、下游平原淺水植物濕地亞區(qū)”。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，結(jié)合杜公湖的實(shí)際情況，可以將杜公湖國家濕地公園內(nèi)的植被劃分為2個(gè)植被型組，5個(gè)植被型以及19個(gè)植被群系（見表1）。

3.3 杜公湖國家濕地公園主要植物群落及物種組成

本文根據(jù)樣方調(diào)查的結(jié)果，再結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，將武漢杜公湖國家濕地公園的植物劃分為10個(gè)群落。

（1）蘆葦群落：主要生長在靠近人類生產(chǎn)活動(dòng)區(qū)域的岸邊，該群落植株密集，長勢良好。主要伴生種有狗牙根、野大豆Glycine soja、狗尾草Setaria viridis、桑Morus alba等。其中野大豆為國家二級重點(diǎn)保護(hù)植物。

（2）穗狀狐尾藻群落Form. Myriophyllum spicatum：主要分布于近水岸邊和沼溝中。主要伴生有薹草Carex parva、香蒲、狗尾草、蓮、烏桕Sapium sebiferum和喜旱蓮子草等。

（3）慈竹群落Form. Bambusa emeiensis：分布于杜公湖的西北岸，主要伴生種包括地錦Parthenocissus tricuspidata、紅蓼Polygonum orientale、狗牙根、狗尾草、喜旱蓮子草、車前草Plantago asiatica、婆婆納Veronica didyma。

（4）蓮群落：分布于杜公湖水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)，主要為人工栽植。主要伴生種為滿江紅Azolla imbricata、香蒲、水鱉Hydrocharis dubia和棒頭草Polypogon fugax。

（5）加楊群落Form. Populus×canadensis：加楊原產(chǎn)于北美，具有生長快、樹形挺拔的特點(diǎn)，經(jīng)常用于綠化和用材。公園內(nèi)的加楊為人工種植，伴生種有薹草、枇杷Eriobotrya japonica、桂花Osmanthus fragrans、柳樹、薔薇Rosa multiflora、麥冬Ophiopogon japonicus、楝樹Melia azedarach、海金沙Lygodium japonicum、枸杞Lycium chinense等。

（6）決明群落Form. Senna tora：決明群落生長于湖區(qū)的西南水邊，基蓋度、密度高，具有明顯優(yōu)勢度。伴生種有鬼針草Bidens pilosa、雞爪槭Acer palmatum、小飛蓬Erigeron canadensis、柳樹等。

（7）側(cè)柏群落Form. Platycladus orientalis：側(cè)柏群落分布于公園道路兩旁，是人工種植的樹種。主要伴生種有楝樹、牽牛Pharbitis nil、拉拉藤Galium aparine等。

（8）池杉群落Form. Taxodium distichum：主要分布于杜公湖西北岸。伴生有構(gòu)樹Broussonetia papyrifera、樟樹Cinnamomum camphora、狗尾草、女貞Ligustrum lucidum、狗牙根等。

（9）雞爪槭群落Form. Acer palmatum：該群落多生于陰坡濕潤地帶。主要伴生種有側(cè)柏Platycladus orientalis、薹草、狗尾草、狗牙根、諸葛菜Orychophragmus violaceus。

（10）構(gòu)樹群落Form. Broussonetia papyrifera：生長在陽坡地帶，主要伴生種有白茅Imperata cylindrica、柳樹、海棠Malus spectabilis、狗尾草、艾草Artemisia argyi、刺芹Eryngium foetidum、龍葵Solanum nigrum、小飛蓬等。

3.4 外來入侵種

經(jīng)過實(shí)地調(diào)查，杜公湖國家濕地公園內(nèi)的外來入侵物種有2種，即喜旱蓮子草Alternanthera philoxeroides、鳳眼藍(lán)Eichhornia crassipes。喜旱蓮子草，莧科Amaranthaceae蓮子草屬Alternanthera，也稱空心蓮子草，同樣原產(chǎn)于巴西，生存能力極強(qiáng)，多生于農(nóng)田和水溝內(nèi)，以前作為優(yōu)良飼料引入，后為野生大面積泛濫，危害極大。鳳眼藍(lán)，雨久花科Pontederiaceae鳳眼藍(lán)屬Eichhornia，俗稱鳳眼蓮或水葫蘆，原產(chǎn)南美，繁殖能力強(qiáng)是一種極具觀賞性的物種，但由于引入杜公湖后沒有天敵的制約，加上氣溫在逐年上升，鳳眼藍(lán)的種子得以越冬發(fā)芽，生長泛濫，造成水體污染，破壞生物多樣性。二者大面積分布于杜公湖水面上，嚴(yán)重危害生物多樣性，且滋生蚊蠅，危害人類健康。

4 結(jié)論

調(diào)查結(jié)果顯示，杜公湖國家濕地公園植物資源豐富，物種多樣性高，具有強(qiáng)大的天然基因庫和獨(dú)特的生物環(huán)境。濕地公園內(nèi)維管束植物有64科146屬177種，其中蕨類植物7科7屬9種，裸子植物3科4屬4種，被子植物54種135屬164種。在種子植物科的組成上，單屬科和小型科占據(jù)絕對優(yōu)勢，合計(jì)達(dá)89.06%，其中含種數(shù)最多的是禾本科，有23屬26種。屬的組成以小型屬為主，且無大型屬。

研究區(qū)內(nèi)的主要植被可劃分為2個(gè)植被型組，5個(gè)植被型和19個(gè)植物群系。濕地公園內(nèi)的主要植物群落有10個(gè)，分別是蘆葦群落、穗狀狐尾藻群落、慈竹群落、蓮群落、加楊群落、決明群落、側(cè)柏群落、池杉群落、雞爪槭群落和構(gòu)樹群落。外來入侵物種主要有喜旱蓮子草和鳳眼藍(lán)。

物種豐富的杜公湖國家濕地公園，在長江流域的生態(tài)保障體系中有著重要的地位。雖然目前濕地公園內(nèi)的物種多樣性較高，對濕地生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與恢復(fù)仍刻不容緩。及時(shí)監(jiān)測水量水質(zhì)變化，外來物種入侵的情況，做到早預(yù)防早治理，維護(hù)健康的濕地生態(tài)系統(tǒng)功能。同時(shí)利用先進(jìn)的恢復(fù)技術(shù)與措施，做到科學(xué)而有效果的修復(fù)。將濕地保護(hù)與生態(tài)療養(yǎng)、休閑旅游結(jié)合起來，切實(shí)加大宣傳教育，從而讓游客乃至全社會參與濕地公園的保護(hù)工作中來。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]祝光耀，張塞.生態(tài)文明建設(shè)大辭典：第一冊[M].南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2016.

[2]董鳴.陸地生物群落調(diào)查觀測與分析[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1997.

[3]中國科學(xué)院武漢植物研究所編著.湖北植物志[M].武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，2002.

[4]中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會.中國植物志[M].北京：科學(xué)出版社2010.

[5]傅立國.中國高等植物[M].青島：青島出版社.2001.

[6]王飛.迭部縣森林植物多樣性調(diào)查及優(yōu)先保護(hù)分析[D].蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2018.

[7]中國濕地植被編輯委員會編著.中國濕地植被[M].北京：科學(xué)出版社，1999.

（責(zé)任編輯：夏劍萍）