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新疆乌什县托什干河国家湿地公园植物多样性及保护研究

2018-04-02刘丽燕齐成蔡新斌江晓珩布早拉木田润炜

防护林科技 2018年10期
关键词:群系植物区系沙棘

刘丽燕,齐成,蔡新斌,江晓珩,布早拉木,田润炜

(新疆林科院森林生态研究所,新疆 乌鲁木齐 830000)

湿地公园是国家湿地保护体系的重要组成部分,与国际重要湿地、湿地自然保护区、湿地保护小区、湿地多用途管理区等共同构成湿地保护管理体系。托什干河国家湿地公园位于新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州乌什县境内,托什干河全面贯穿湿地公园,总面积30 082.71 hm2,其中,湿地面积10 634.46 hm2,包括永久性河流9 948.06 hm2,季节性河流244.80 hm2,草本沼泽201.50 hm2,灌丛沼泽240.10 hm2,湿地面积占湿地公园总面积的35.35%。托什干河发源于天山南脉,由吉尔吉斯斯坦境内的阿克塞河下游进入中国境内,与库玛拉克河汇合形成阿克苏河,是阿克苏河主要支流,是维护阿克苏绿洲生态环境稳定,保障塔里木河流域生态安全的重要屏障。2013年5、9月和2014年7月,采用路线调查并结合历史资料,对新疆乌什县托什干河国家湿地公园进行实地野外调查,分析了湿地公园维管植物组成、植物区系和植物多样性及其受威胁情况,为湿地公园生物多样性保护和可持续发展提供基础数据。

1 研究区概况与方法

湿地公园以托什干河为主体,西向东横穿乌什县,西与克州阿合奇县接壤,东与温宿县阿热力镇交界,地理坐标为78°48′—80°15′ E,41°01′—41°20′ N之间,总面积30 082.71 hm2。根据《湿地公约》分类系统及《全国湿地资源调查与监测技术规程》的分类标准,湿地公园的湿地可划分为河流、沼泽2种湿地类型。

2013年5、9月和2014年7月,根据托什干河河流分布特点,沿托什干河进行样线调查,沿线观察记录并采集标本。根据标本鉴定及参考相关文献[1-6],编制《新疆托什干河湿地公园维管束植物名录》。根据吴征镒、潘晓玲等植物区系的分类方法[7-15],分析湿地公园维管束植物区系、植被分布特点。

2 结果与分析

2.1 植物物种多样性

根据实地调查、室内标本鉴定和统计,托什干河国家湿地公园共有维管束植物203种,隶属40科124属,其中,蕨类植物1科1属2种;裸子植物2科2属3种;被子植物37科121属198种。

含20种以上的科:禾本科(Gramineae)28种、藜科(Chenopodiaceae)23种、菊科(Asteraceae)23种、豆科(Leguminosae)20种,4科94种,10%的科却包含了46.31%的种数。含10种以上20种以下的科2个:蔷薇科(Rosaceae)15种,十字花科(Brassicaceae)10种。含2种以上10种以下的科20个:有唇形科(Lamiaceae)6种、紫草科(Boraginaceae)5种、杨柳科(Salicaceae)5种、毛茛科(Ranunculaceae)5种、玄参科(Scrophulariaceae)4种、莎草科(Cyperaceae)4种等。含1种的科有14个,包括伞形科(Apiaceae)、灯芯草科(Juncaceae)、苋科(Amaranthaceae)等,单属单种的科14个,占总科数35.00%,种数仅占湿地公园的7.00%。湿地公园多数种类集中在少数科内,单种科科数较多,充分说明湿地公园生态环境脆弱,植物种类简单。

2.2 植物区系

2.2.1 优势科显著,区系较为简单 在托什干河植物区系中,以北温带成分,古地中海、西亚至中亚分布、世界广泛分布为主,优势科是禾本科28种、藜科23种、菊科23种、豆科20种、蔷薇科15种,分别占总种数的13.79%,11.33%,11.33%、9.85%和7.39%。这5个科,共109种植物,占托什干河湿地公园植物总数的53.69%,是托什干河国家湿地公园植物的主要组成部分,在湿地公园植物区系组成中占有重要地位。

2.2.2 托什干河国家湿地公园植物区系特点

(1)湿地植物区系既有地带性特征又有隐域性区系成分。湿地公园植物以温带成分、古地中海成分和世界广布为主,这充分表明湿地公园所处的地理位置和气候特点,具有明显的地带性特征。同时,湿地公园植被在强烈的大陆性气候笼罩下,由西向东出现水平地带的更迭,隐域性植被,耐盐的中生植被大大发展,如沙棘林、柽柳林,多汁木本盐柴类植被如盐节木群系、盐穗木群系、盐爪爪群系极为发达。

(2)湿地公园植物科的优势现象明显,种类趋向于少数科内。托什干河国家湿地公园禾本科、菊科、藜科、豆科、蔷薇科等5个科是优势科,共包含109种植物,占湿地公园总种数的53.69%。菊科、豆科、禾本科为世界广布科,这充分反映出托什干河国家湿地公园所处地理位置的严酷性,干旱荒漠气候使温带的许多成分虽然在此区域多有分布,但却难以形成种的优势,唯有广布性的大科以其庞大的种系和适应能力得以在此严酷的气候地域条件下生存发展,并取得优势。

(3)托什干河国家湿地公园植物区系的表征科具有特殊性。湿地公园大面积分布着沙棘群系、柽柳群系、盐爪爪群系,尽管他们所含种数相对于禾本科、菊科等这些优势科来说不是很多,但他们却在湿地公园占有很大比例,对湿地公园植物区系起着十分重要的表征作用。托什干河流域上游广布沙棘群系,下游广布柽柳群系,局部区域大量分布有盐爪爪、圆叶盐爪爪、盐穗木、盐节木等,因此,可以说胡颓子科、柽柳科、藜科是湿地公园植物区系的表征科,它们是湿地公园植被的建群种或优势种。

(4)植物群落组成贫乏,优势种单一,结构简单。托什干河流域无论是草本,还是木本,其群落组成都是非常贫乏的。例如:托什干河上游,主要是沙棘群系,2 m2×2 m2样方中,除建群种沙棘外,有蔷薇、锦鸡儿等,一般植物种类为2~4种,有时甚至为单一沙棘群系占绝对优势。托什干河下游主要是柽柳群落,通常也只有3~5种植物,如盐穗木、花花柴等。胡杨群落,20 m2×20 m2样方中,最多5种左右的植物,一般都为2~3种。因此群落的优势种极为明显,在绝大多数情况下是单优势种群落,甚至形成单一种的纯群落,这是植物群落适应极端条件的突出表现。

2.3 植物多样性受威胁状况及保护对策

经调查、分析湿地公园植物多样性的威胁[16,17]主要有4个方面:一是托什干河上游修建水利工程,水利引水渠坝的修建从河道引水能力加强,但同时主河道上拦河堤坝的修建也会对自然水过程、周边植被、湿地动物等产生影响。二是托什干河流域主要以农业生产为主,近年来由于人口增长和经济发展,占用河道,开垦农田的现象日趋严重,使托什干河生态系统更加不稳定。随着人口的不断增加,需求也在不断增长,导致资源被不合理地开发,自然环境承载压力加大,人地矛盾越来越突出,使湿地保护的压力逐年增大。同时由于农业用水量增加,耕地的次生盐渍化是土地退化的主要原因。三是托什干河流域放牧使湿地植被盖度降低,物种生物多样性减少,严重破坏了湿地生态系统。四是托什干河中下游流经的乌什县的乡镇均无污水收集处理系统,生产、生活污水未经处理后直接排出,河道周边分布的大量农田,由于化肥、农药的使用及土地利用方式的不合理,致使N、P及其他营养物质、农药等随地表径流或通过灌溉渠进入河中,使河流水体受到不同程度的污染。因此采取有效的措施保护湿地刻不容缓。依据保护优先、科学恢复、合理利用、持续发展的原则,结合乌什县土地利用总体规划、区域规划、城市总体规划、环境保护规划、水利规划和旅游规划等,根据湿地公园地域特点,按照轻重缓急,提出湿地公园生物多样性保护与恢复措施:一是在托什干河上游水利工程区域,由于河流改道造成的河心洲灌丛植被退化,采用自然恢复为主,人工辅助恢复,保护和恢复河心洲沙棘林植被。二是托什干河中下游易发洪水区域,在保持湿地原始自然风貌基础上,清理河道,人工抚育恢复河岸林,改善托什干河中上游生态环境。三是湿地公园亚曼苏管护站西南部,过度放牧、开荒等,对大片草本沼泽构成威胁,采取人工辅助撒播草籽,加强管护等,逐步恢复草本沼泽植被,保护湿地水鸟栖息地。四是建立周边社区生活垃圾无害化处理收集站,处理湿地公园周边生产、生活垃圾;在托什干河下游区域建立污水收集处理站,保护湿地公园周边生态环境质量;在托什干河中游农田分布较为集中的区域,是种植核桃的重点生产区,推广抗虫良种和生物农药,减少和最大降低农药化肥等对湿地公园水体污染。

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