岷江流域水生植物調(diào)查研究

雷 丹 史 佩 向 鈺 宋菲菲 向語(yǔ)兮

1.西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，四川 成都 610039；2.西華大學(xué)受損河湖污染治理與生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)中心，四川 成都 610039；3.四川省環(huán)境政策研究與規(guī)劃院，四川 成都 610066

0 引言

1 岷江流域水生植物現(xiàn)狀調(diào)查

1.1 調(diào)研地點(diǎn)

為客觀反映岷江流域水生植物現(xiàn)狀、綜合流域特點(diǎn)，此次調(diào)研地點(diǎn)由北向南依次選取了牟托、都江堰水文站、岳店子下、岷江青衣壩、沙咀、涼姜溝等6個(gè)岷江主流點(diǎn)位，同時(shí)選擇了位于浦江河的兩合水、毛河的橋江橋、越溪河的于佳鄉(xiāng)黃龍橋及茫溪河的茫溪大橋4 個(gè)支流位點(diǎn)。調(diào)研位點(diǎn)具體信息如表1所示。

1.2 調(diào)研對(duì)象

此次調(diào)研選取岷江流域水生植物作為調(diào)研對(duì)象。水生植物定義為常年生活在水中，或者其生命周期內(nèi)有一段時(shí)間生活在水中的植物，是生長(zhǎng)在水中的植物的一個(gè)總稱［3］。按照生活方式不同可將其分為挺水植物、浮葉植物、沉水植物、漂浮植物和濕生植物5種。

1.3 調(diào)研方法

1.3.1 水生植物調(diào)查方法

水生植物調(diào)查方法按《水生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)要求大型水生植物（試行）》進(jìn)行。利用全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）記錄不同采樣位點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，并用相機(jī)拍攝照片及記錄生境特征。其中，挺水植物和濕生植物采集方法為使用1 m×1 m 的采樣框，框定樣方邊界及樣方內(nèi)水生植物，而后采用直接觀察法進(jìn)行物種計(jì)數(shù)；沉水、漂浮和浮葉植物采集方法為使用1 m×1 m 的采樣夾，將水草連根帶泥全部夾出并清洗干凈，去除根部、雜物及枯枝爛葉。每個(gè)采樣點(diǎn)重復(fù)采集3 次。采樣完畢后，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)樣本進(jìn)行種類鑒別及計(jì)數(shù)。

1.3.2 生物多樣性評(píng)價(jià)方法

利用Margalef豐富度指數(shù)對(duì)群落物種豐富度進(jìn)行評(píng)價(jià)，利用Simpson 多樣性指數(shù)對(duì)群落物種多樣性進(jìn)行評(píng)價(jià)。豐富度主要能夠反映出群落物種數(shù)量，Margalef 豐富度指數(shù)越高，表明群落中物種數(shù)量越多。Margalef豐富度指數(shù)計(jì)算公式為

式（1）中：Hi表示第i個(gè)位點(diǎn)的物種豐富度指數(shù)，Si表示第i個(gè)位點(diǎn)水生植物種類數(shù)，Ni表示第i個(gè)位點(diǎn)水生植物總樣本數(shù)。

Simpson 多樣性指數(shù)常用來(lái)估算群落的多樣性。Simpson 多樣性指數(shù)越高，表明群落中物種種類越多。Simpson多樣性指數(shù)計(jì)算公式為

精神病患者護(hù)理工作由于其職業(yè)的特殊性,疾病的復(fù)雜性和不可預(yù)測(cè)性,醫(yī)療技術(shù)的局限性,使得風(fēng)險(xiǎn)是無(wú)處不在。因此,面對(duì)人民的法制觀念的不斷提高,應(yīng)積極加強(qiáng)在醫(yī)療服務(wù)過(guò)程中處置各種風(fēng)險(xiǎn),采取積極有效的護(hù)理措施,防患于未然,避免意外事件的發(fā)生,做好精神分裂癥病人的護(hù)理工作[1-2]。

式（2）中：Di表示第i個(gè)位點(diǎn)的物種多樣性指數(shù)，nij表示第i個(gè)位點(diǎn)第j種水生植物數(shù)樣本數(shù)。

1.3.3 水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定及評(píng)價(jià)方法

根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）對(duì)水質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。采用分光光度計(jì)法對(duì)總氮（Total Nitrogen，TN）、總磷（Total Phosphorous，TP）、氨氮質(zhì)量濃度等水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，使用便攜式水質(zhì)巡檢儀（IWBD-7A）對(duì)鹽度、電導(dǎo)率、溶解氧（Dissolved Oxygen，DO）質(zhì)量濃度等進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS21.0軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 調(diào)查結(jié)果與分析

2.1 水生植物分布情況

通過(guò)對(duì)牟托、都江堰水文站等10 個(gè)位點(diǎn)開展實(shí)地調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)水生植物27 科42 屬49 種。由表2 可知，在整個(gè)岷江流域，濕生植物共有26 種，占比最高（53.07%）。挺水植物與濕生植物分布情況類似，在此次調(diào)查中發(fā)現(xiàn)17種，占比相對(duì)較高（34.69%）。此次調(diào)查中僅發(fā)現(xiàn)沉水植物3 種，占比6.12%，且僅在兩合水和橋江橋2個(gè)位點(diǎn)有發(fā)現(xiàn)。漂浮植物亦僅發(fā)現(xiàn)3種，占比6.12%。暫無(wú)浮葉植物的相關(guān)數(shù)據(jù)。

由表3可知，岳店子下和涼姜溝這2個(gè)位點(diǎn)濕生植物種類最多（9種），分析其原因可能是由于這2個(gè)位點(diǎn)坡度較緩，為自然土質(zhì)坡岸，且土壤含水量充足，為濕生植物提供了適宜的生境。相比濕生植物，挺水植物更加傾向扎根于岸邊的淺水中，其中岳店子下和兩合水這2個(gè)位點(diǎn)挺水植物種類數(shù)量相對(duì)較多，分別為6種和5種。沉水植物對(duì)光的需求可用光補(bǔ)償點(diǎn)來(lái)表示，光補(bǔ)償點(diǎn)是沉水植物的光合作用產(chǎn)氧量剛好能滿足其自身呼吸作用耗氧時(shí)的光照強(qiáng)度，只有在實(shí)際水深小于光補(bǔ)償深度的水域，沉水植物才有可能生長(zhǎng)［4］。此次調(diào)查中僅在兩合水和橋江橋這2個(gè)位點(diǎn)有發(fā)現(xiàn)沉水植物，分別為2種和3種。部分調(diào)查位點(diǎn)未發(fā)現(xiàn)漂浮植物。

此次調(diào)查共采集水生植物517 株，其中優(yōu)勢(shì)種為水蓼、蘋、浮萍、水苦荬、黑藻及石龍芮（見圖1），其數(shù)量分別為67、65、47、45、39、28 株，剩余43 種水生植物共計(jì)226 株（見表4）。水蓼在8 個(gè)調(diào)查位點(diǎn)中均有發(fā)現(xiàn)，其具有生長(zhǎng)迅速、光合速率高、通氣組織發(fā)達(dá)和耐水淹等特征［5］，故在流域內(nèi)分布廣泛且數(shù)量較多。蘋具有環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、繁殖速度快等特點(diǎn)，通常在物種中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，在此次研究中獲得樣本數(shù)亦較多。

圖1 岷江流域10個(gè)位點(diǎn)6種優(yōu)勢(shì)水生植物

表4 岷江流域10個(gè)位點(diǎn)水生植物數(shù)量株

2.2 水生植物的評(píng)價(jià)

作為生態(tài)系統(tǒng)中最主要的生產(chǎn)者，水生植物可以在很大程度上反映該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性情況。由表5 可知，岳店子下Margalef 豐富度指數(shù)最高（2.77），其次是涼姜溝（2.30），Margalef 豐富度指數(shù)在沙咀最低（0.63），表明沙咀水生植物種類數(shù)最少。岳店子下、岷江青衣壩、涼姜溝Simpson 多樣性指數(shù)分別為0.86、0.84 和0.83，高于其余7 個(gè)位點(diǎn)。此次調(diào)查的10 個(gè)位點(diǎn)水生植物的豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)的趨勢(shì)是相同的，這可能是因?yàn)樵赖曜酉潞蜎鼋獪仙鷳B(tài)環(huán)境較好，人工堤壩、采石場(chǎng)等人為破壞較少，故其各項(xiàng)指數(shù)均高于其他位點(diǎn)。

表5 岷江流域10個(gè)位點(diǎn)水生植物多樣性指數(shù)

2.3 水質(zhì)分析

由表6 可以看出，茫溪大橋氨氮質(zhì)量濃度最大（1.417 mg/L）。氨氮質(zhì)量濃度是水質(zhì)的主要表現(xiàn)，數(shù)值越大則說(shuō)明該處水源遭受污染越嚴(yán)重［6］。根據(jù)對(duì)周圍居民走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)，河流上游存在氮肥加工廠，該位點(diǎn)水體常伴有異味且很少有人在此垂釣，推測(cè)該位點(diǎn)遭受過(guò)污染。水生植物鳳眼蓮可以吸收水中的氮、磷等元素促進(jìn)其自生生長(zhǎng)［7］，故茫溪大橋鳳眼蓮數(shù)量明顯多于其他位點(diǎn)。

表6 水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

水生植物能夠通過(guò)光合作用釋放氧氣，可有效提高水體DO 質(zhì)量濃度［8］。由表6 可知，涼姜溝、橋江橋和兩合水DO質(zhì)量濃度分別為10.3、9.0、8.3 mg/L，高于岳店子下、岷江青衣壩、沙咀等水生植物數(shù)量少的位點(diǎn)。牟托和都江堰則由于水流湍急，促進(jìn)了氧氣在水中的溶解，這2 個(gè)位點(diǎn)盡管水生植物數(shù)量及種類較少，但其DO質(zhì)量濃度仍然較高。

電導(dǎo)率是指水體的導(dǎo)電程度，該數(shù)值是導(dǎo)電離子含量和離子成分的綜合反映［9］；鹽度則是水中鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，二者都是常見的水質(zhì)監(jiān)測(cè)參數(shù)。高電導(dǎo)率和高鹽度會(huì)損傷水生植物，造成水生植物數(shù)量減少。由表6 可知，茫溪大橋和于佳鄉(xiāng)黃龍橋電導(dǎo)率和鹽度極高，可能與這2 個(gè)位點(diǎn)水生植物種類和數(shù)量較少有關(guān)。

3 結(jié)論及建議

3.1 結(jié)論

根據(jù)此次對(duì)岷江流域10 個(gè)位點(diǎn)的調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)水生植物27 科42 屬49 種。其中，濕生植物種類最多（53.07%）、其次是挺水植物（34.69%），漂浮植物和沉水植物均占6.12%，優(yōu)勢(shì)種為水蓼、田字萍、浮萍、水苦荬、黑藻、石龍芮等6 種。鉆葉紫菀、鼠鞠草等生長(zhǎng)環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)的植株分布較廣，但出現(xiàn)頻率較低；大薸、鳳眼蓮、金魚藻、菹草這類對(duì)水深、水流環(huán)境要求較高的植株出現(xiàn)頻率較低。此次調(diào)查未發(fā)現(xiàn)浮葉植物。

3.2 建議

3.2.1 重視水生植物的生態(tài)效益

水生植物通過(guò)光合作用可以凈化空氣，同時(shí)吸收水中的氮、磷、重金屬等。因此，合理利用生物修復(fù)方法非常重要。眾多研究表明，利用水生植物進(jìn)行受污染水體修復(fù)，具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保、無(wú)二次污染、長(zhǎng)期有效等特點(diǎn)。其中，沉水植物粉綠狐尾藻、挺水植物石菖蒲、漂浮植物大薸等對(duì)污染水體中氮磷的去除效果極佳。

3.2.2 大力開展生態(tài)護(hù)岸改造

根據(jù)水生植物的生長(zhǎng)特性，多采用近自然岸堤、生態(tài)混凝土、柵欄護(hù)岸等技術(shù)對(duì)岷江流域河岸帶進(jìn)行生態(tài)化改造，同時(shí)可以在流域岸邊種植蘆葦、香蒲等保土固堤，種植挺水植物保持水土，有助于恢復(fù)水生植物的多樣性。