湖北省濕地保護地植物種類調(diào)查

周文昌，史玉虎，許秀環(huán)，向珊珊，歐文慧

（1.湖北省林業(yè)科學(xué)研究院，武漢 430075；2.湖北洪湖濕地生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站，湖北 洪湖 433200）

濕地與海洋、森林并列為三大生態(tài)系統(tǒng)，在調(diào)蓄洪水、凈化環(huán)境、生物多樣性維持、固碳以及為人類提供淡水和食物方面發(fā)揮了重要作用［1］。然而，由于受氣候變化和人類活動的影響，濕地成為易受威脅的生境類型，濕地面積減少、資源過度利用和水體富營養(yǎng)化等威脅著水生植物的生長發(fā)育，可能導(dǎo)致濕地植物多樣性種類降低和功能退化，進一步影響區(qū)域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)［2］。濕地植物是構(gòu)成濕地生態(tài)系統(tǒng)三大要素之一，是反映生態(tài)狀況、維系濕地生態(tài)系統(tǒng)功能和服務(wù)的重要要素。因此，開展區(qū)域上的濕地植物種類調(diào)查研究，分析其區(qū)域上常見濕地植物對保護修復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)功能和構(gòu)建濕地景觀格局發(fā)揮重要作用。

多數(shù)濕地植物種類調(diào)查研究是基于某一個濕地生態(tài)系統(tǒng)或者某一個縣（市、區(qū)）濕地生態(tài)系統(tǒng)植物進行調(diào)查研究，分析其濕地植物多樣性［3，4］，盡管這些研究對某個濕地生態(tài)系統(tǒng)保護恢復(fù)具有一定的指導(dǎo)價值，但對于區(qū)域性濕地保護修復(fù)、植物篩選和繁育以及濕地景觀格局構(gòu)建難以作出科學(xué)判斷。因此，本研究基于全國第二次濕地資源調(diào)查數(shù)據(jù)，梳理出湖北省13 個濕地保護地植被調(diào)查數(shù)據(jù)（國際重要濕地、國家重要濕地和省級重要濕地、一般濕地），總結(jié)濕地常見植物，為長江中下游濕地生態(tài)修復(fù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

湖北省位于中國中部，地處長江中游，洞庭湖以北，屬于典型的亞熱帶季風(fēng)性氣候，多年平均降水量800～2 500 mm，自西南、東南向西北遞減，且年際和區(qū)際差異較大；平均日照1 300～2 157 h，由西南向東北遞增；年均氣溫15～17 ℃，無霜期200～260 d。全省境內(nèi)江河縱橫，水系發(fā)育，流域面積達50 km2及以上的河流1 232 條，大于1.33 hm2的湖泊濕地755個，湖泊水面面積達2 706.85 km2，還有兼顧防洪、發(fā)電、供水和旅游功能的三峽水庫和丹江口庫區(qū)濕地。中國第二次濕地資源調(diào)查結(jié)果顯示，湖北省濕地面積達144.45×104hm2，其中自然濕地76.42×104hm2，素有“千湖之省、魚米之鄉(xiāng)”的美譽。

1.2 研究方法

1.2.1 植物種類調(diào)查區(qū) 篩選全國第二次濕地資源重點調(diào)查的湖北省13 個濕地保護地，保護地濕地面積從91.00 hm2到42 677.56 hm2，總面積為152 973.00 hm2（圖1），包含3 個國際重要濕地（洪湖濕地、網(wǎng)湖濕地、沉湖濕地）、1 個國家級自然保護區(qū)（湖北龍感湖國家級自然保護區(qū)）、2 個國家濕地公園（湖北潛江返灣湖、武漢江夏藏龍島濕地）、6 個省級濕地自然保護區(qū)（鄂州市梁子湖省級濕地自然保護區(qū)、老河口市梨花湖濕地自然保護區(qū)、武漢市漲渡湖濕地自然保護區(qū)、荊州市長湖濕地自然保護區(qū)、黃陂草湖珍稀水禽濕地自然保護區(qū)、江夏上涉湖濕地自然保護區(qū)）、1 個保護小區(qū)（孝感市孝南區(qū)野豬湖鳥類自然保護小區(qū)）?？偨Y(jié)13 個保護地湖沼濕地植物種類，與《中國植物志》電子版科、屬和種進行比對，更新數(shù)據(jù)變化，并根據(jù)13 個保護地濕地植物出現(xiàn)概率超過50%的視為常見植物。

圖1 典型濕地調(diào)查點分布

1.2.2 植物種類調(diào)查方法 喬木植物調(diào)查，樣方面積為20 m × 20 m（樹高超過5 m），灌木植物平均樹高≥3 m，樣方面積為4 m × 4 m；平均樹高在1～3 m，樣方面積為2 m × 2 m，平均樹高≤1 m，樣方面積為1 m×1 m；草本植物平均株高≥2 m，樣方面積為2 m×2 m，平均株高在1～2 m，樣方面積為1 m × 1 m，平均高度≤1 m，樣方面積為0.5 m × 0.5 m。13 個濕地保護地調(diào)查樣方數(shù)包括洪湖濕地100 個、網(wǎng)湖濕地115個、龍感湖82 個、沉湖58 個、梁子湖59 個、梨花湖50個、漲度湖39 個、長湖67 個、草湖51 個、上涉湖74個、野豬湖68 個、返灣湖62 個和藏龍島濕地40 個。

2 結(jié)果與分析

2.1 典型湖沼濕地植物種類及其多樣性分析

13 個濕地保護地濕地植物隸屬91 科233 屬380種（含變種），喬木樹種以楊柳科和柏科為主，分別為8 種和3 種；灌木以薔薇科為主，為9 種植物；草本植物以莎草科（38 種）、禾本科（37 種）、菊科（28 種）、廖科（18 種）、車前科（12 種）為主（表1）。另外，分析濕地面積和植物種類的關(guān)系，13 個濕地保護地濕地面積和保護地植物種類呈冪函數(shù)關(guān)系（圖2）。

表1 13 個長江中下游濕地保護地常見植被種類

圖2 13 個濕地保護地植物種面積曲線

科的多樣性統(tǒng)計分析表明，20 屬以上的有1 個科，即禾本科（27 屬），占總科數(shù)的1.10%，占總屬數(shù)的11.59%；含10～19 屬的科有菊科、唇形科和豆科，占總科數(shù)的3.30%，占總屬數(shù)的17.60%；含5～9 屬的科有莎草科（8 屬）、車前科（7 屬）、水鱉科（6 屬）、茜草科（6 屬）、莧科（5 屬）、薔薇科（5 屬）和十字花科（5屬）；含2～4 屬和1 屬的科分別有72 屬和51 屬，二者占總屬數(shù)的52%以上（表2）。

表2 13 個濕地保護地濕地植物科內(nèi)屬的組成

由表3 可知，含20 種以上的大科有3 科，分別為莎草科（38 種）、禾本科（37 種）和菊科（28 種），共103種，占總種數(shù)的27.10%，大科的優(yōu)勢較為明顯；含10～19 種的科有廖科（18 種）、唇形科（13 種）、水鱉科（13 種）、車前科（12 種）、薔薇科（12 種）和豆科（11種），這6 科共有79 種，占總種數(shù)的20.79%，含10 種以上的科，植物種類數(shù)量占總種數(shù)的47.90%；1～4 種植物的科有71 科，共132 種，占總種數(shù)的34.74%。

表3 13 個濕地保護地濕地植物科內(nèi)種的組成

屬的多樣性統(tǒng)計分析表明，含10 種以上的大屬有2 屬，萹蓄屬（12 種）和薹草屬（10 種），占總屬的0.86%，所含種數(shù)占總種數(shù)的5.79%；含5～9 種的屬有10 屬61 種，分別為莎草屬（9 種）、懸鉤子屬（8種）、荸薺屬（6 種）、茨藻屬（6 種）、蒿草屬（6 種）、眼子菜屬（5 種）、酸模屬（6 種）、毛茛屬（5 種）、飄拂草屬（5 種）和楊屬（5 種），占總屬數(shù)的4.29%，占總種數(shù)的16.05%；含2～4 種，有51 屬和127 種，占總屬數(shù)的21.89%，占總種數(shù)的33.42%；僅含1 種的，共170 屬，占總屬數(shù)的72.96%，占總種數(shù)的44.74%（表4）。

種的多樣性統(tǒng)計和分析表明（表5），以草本植物為主，占總種數(shù)的77.63%，蕨類植物3 種，為貫眾（C.fortunei）、歐洲鳳尾蕨（P.cretica）和粗梗水蕨（C.pteridoides），常綠喬木1 種，為樟（C.camphora）；落葉喬木有水杉（M.glyptostroboides）、旱柳（S.matsudana）、落羽杉（T.distichum）、池杉（T.distichumvar.imbricatum）、楓楊（P.stenoptera）等；常綠灌木有毛瑞香（D.kiusianavar.atrocaulis）、灰毛泡（R.irenaeus）、野桂花（O.yunnanensis）、金絲梅（H.patulum）；落葉灌木有插田泡（R.coreanus）、毛萼莓（R.chroosepalus）、中國旌節(jié)花（S.chinensis）、桑（M.alba）等；木質(zhì)藤本植物有三葉地錦（P.semicordata）、白蘞（A.japonica）、清風(fēng)藤（S.japonica）、藍果蛇葡萄（A.bodinieri）、絡(luò)石（T.jasminoides）等；草質(zhì)藤本有旋花（C.sepium）、烏蘞莓（C.japonica）、野大豆（G.soja）、葎草（H.scandens）等；一年生植物有紅蓼（P.orientale）、碎米莎草（C.iria）、東方茨藻（N.chinensis）、龍葵（S.nigrum）、看麥娘（A.aequalis）等；多年生植物有野艾蒿（A.lavandulifolia）、雙穗雀稗（P.distichum）、蘆葦（P.australis）、菰（Z.latifolia）、異葉石龍尾（L.heterophylla）等。

表5 植物生活型統(tǒng)計結(jié)果

2.2 常見濕地植物和水生植物

13 個濕地保護地超過50%的常見濕地植物有109 種，隸屬于41 科49 屬，以禾本科17 種、莎草科12種、菊科7 種、廖科7 種為主（表6）。另外，13 個濕地保護地有55 種常見水生植物，含24 科41 屬，主要有禾本科9 種、莎草科7 種、廖科5 種、水鱉科4 種、眼子菜科3 種、莎草科3 種、千屈菜科3 種，如挺水植物有蘆葦（P.australis）、水燭（T.angustifolia）、菰（Z.latifolia）；漂浮植物有浮萍（L.minor）；沉水草本植物有大茨藻（N.marina）、小茨藻（N.minor）、水鱉（H.dubia）；沉水植物有菹草（P.crispus）、苦草（V.natans）、竹葉眼子菜（P.wrightii）、穗狀狐尾藻（M.spicatum）；浮水植物有歐菱（T.natans）；草本植物有酸模葉蓼（P.lapathifolium）、水蓼（P.hydropiper）、杠板歸（P.perfoliatum）等（表7）。

表6 13 個濕地保護地常見濕地植物

表7 13 個濕地保護地常見水生植物

3 小結(jié)與討論

濕地植物是構(gòu)成濕地生態(tài)系統(tǒng)的要素，而濕地植物多樣性反映濕地生態(tài)環(huán)境狀況，對維持濕地生態(tài)系統(tǒng)功能和服務(wù)至關(guān)重要［5］。因此，本研究13 個濕地保護地濕地植物種類隸屬于91 科233 屬380種，這些數(shù)據(jù)高于李果等［5］報道的北方地區(qū)北京市22 處濕地植物調(diào)查數(shù)據(jù)（338 種），大于南方廣州市20 個濕地公園濕地植物種類205 種［6］和江蘇省常熟市13 個濕地（18 616.2 hm2）野生高等植物82 科224屬359 種［7］，也高于湖北省遠安縣濕地生態(tài)系統(tǒng)植物種類360 種［4］，反映了不同氣候帶濕地生態(tài)系統(tǒng)濕地植物的多樣性特征。該研究結(jié)果表明，濕地面積與濕地植物種類存在冪函數(shù)關(guān)系，這與其他研究結(jié)果吻合［8］，說明適當增加保護區(qū)濕地面積有助于提高濕地植物多樣性，更有利于保護目標物種或旗艦物種。因此，該研究總結(jié)了長江中游地區(qū)13 個濕地保護地植物種類、常見植物和水生植物，分別為109 種和55 種，這些常見水生植物種類遠高于長江中下游淺水湖泊水生植物優(yōu)勢或常見類群29 種和生態(tài)修復(fù)先鋒物種36 種［9］，有助于豐富長江中下游地區(qū)水生植物物種繁育、篩選、濕地景觀營造和濕地生態(tài)修復(fù)，并為其提供重要的參考依據(jù)。