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广东惠州潼湖国家湿地公园植物多样性研究

2022-02-07牛晓楠盛大勇梁健超王利军刘辉辉

惠州学院学报 2022年6期
关键词:惠州植被公园

牛晓楠,盛大勇,梁健超,王利军,刘辉辉

(1.惠州市林业科学研究所/惠州植物园管理服务中心,广东 惠州 516001;2.惠州市国有象头山林场,广东 惠州516166;3.广东省科学院动物研究所,广东 广州 510260;4.惠州市瑞林生态科技有限公司,广东 惠州 516008;5.惠州市国有汤泉林场,广东 惠州 516100)

潼湖是广东省内保存相对完整且面积最大的天然湖泊,也是广东省极少的具有代表性、典型性和完整性的自然形成的内陆淡水湖泊湿地,潼湖国家湿地公园的湿地类型多样,在广东省是十分难得的湿地资源。潼湖国家湿地公园因靠近东江流域,有丰富的水产资源,为许多鸟类、两栖类、爬行类动物提供栖息地和繁衍地,自然生态系统孕育着丰富的野生动植物资源。但由于70 年代以来,过度的开垦,湿地面积已严重萎缩、退化,当前湿地面积已不足当年的五分之一,潼湖国家湿地公园植物多样性受到严重威胁。在湿地植物退化方面,据报道因人类干扰而造成水生植物生境片段化阻止了种类的交流和分布格局,也使水生植被退化现象日趋严重,尤其水生植物的灭绝速率和濒危现状远高于陆生植物[1]。所以,本次调查研究潼湖国家湿地公园植物多样性对于湿地植物保护和生态系统的稳定发展具有重要作用,通过潼湖国家湿地公园的建设应遏制潼湖国家湿地公园植物的退化趋势,建议按其生境特点引种或迁地保护淡水湿地植物,在植被修复的同时,优先考虑珍稀濒危、本地乡土植物和具有景观效果的湿地植物,以提升潼湖国家湿地公园的植物多样性。

1 研究区域概况

广东惠州潼湖国家湿地公园位于惠州市仲恺高新区潼湖湖泊东侧,总面积面积1 161.26 hm2,距惠州市中心22 km,紧靠沥林镇、东莞的谢岗镇、桥头镇,交通便利,地理位置十分优越,其经纬度范围为114°09′01″E~114°16′58″E,22°59′09″N~23°02′05″N(图1)。东临潼侨镇新华大道,西至潼湖镇赤岗村,南至沥林镇埔心村、北接军垦农场,区内包括东岸涌河道(至东莞界)以及智慧生态区范围内的东楼河、水围河和梧村河河道。区内降水充沛、空气湿润、分干湿两季,干季短、湿季长,植物生长期长,无霜期达350~360 d,风向随季节改变。区内年平均气温21.2~22.2 ℃,极端最低气温-1.9 ℃(1955 年),年平均霜日2~3 d,冬天严寒,夏天酷暑,区内年平均降水量1 945.2~1 989.4 mm,多年平均空气相对湿度80%,以东风、东南风居多,平均风速1.6~2.4 m/s,最大风速34 m/s,台风频繁,年平均出现10次。惠州潼湖国家湿地公园气候属典型南亚热带季风气候,具有光照充足、热量丰富,雨热同季,适宜湿地植物生长。

图1 广东惠州潼湖国家湿地公园地理位置图

2 材料和方法

通过查阅潼湖国家湿地公园周边植物资源的相关文献记录及地方植物志等资料,了解当地植被的概况与研究历史。在此基础上,通过路线调查进行野外调查,调查样线主要环绕潼湖国家湿地公园的周边及其各河流两岸进行布设,基本涵盖湿地公园范围内各种生境与植被类型。调查时对沿线所分布的植物种类、频度及主要植被群落的结构、外貌等概况进行采集、拍摄、记录,对未能现场确定的物种进行标本采集。在野外实地调查的基础上,参考《中国植被》的分类原则与系统对湿地植被类型进行划分[2],植物科属的分布类型及区系分析依据吴征镒等[3-5]研究成果进行划分。

3 结果与分析

3.1 植物区系

3.1.1 植物种类组成

根据实地调查及相关文献资料记录,公园内共有维管束植物89科240属317种,其中:包括蕨类植物11科11 属14 种;裸子植物3 科4 属4 种;被子植物75 科225属299种,包括双子叶植物60科165属215种,单子叶植物15 科60 属84 种,多数为常见物种。湿地公园内未发现珍稀濒危保护植物,仅发现1种保护植物,为兰科Orchidaceae的线柱兰Zeuxine strateumatica,见表1。

表1 广东惠州国家湿地公园及周边地区维管植物各类型统计表

湿地公园317种维管植物中,按生长型划分,草本植物占据极大部分,共226 种,占总数的71.29%;乔木33种,占总数的10.41%;灌木34种,占总数的10.71%;藤本13 种,占总数的7.57%。依据公园内维管束植物的生长环境及生态习性将其划分为陆生、湿生、水生3个类型,陆生植物共238 种,占总数的75.08%;湿生植物有60 种,占总数的18.93%;水生植物19 种,占总数的5.99%,其中浮水植物9种,占2.84%,沉水植物4种,占1.26%,浮水植物6种,占1.89%。

3.1.2 植物科属数量结构

公园维管束植物科的数量结构,单种科所占比例较多,为48.31%,但种数较少,仅为43种,而大于10种以上的科为4 个,但其所含种数却有114 种,在科一级的水平上,禾本科Poaceae、菊科Compositae、豆科Leguminosae、莎草科Cyperaceae等科在所含属、种数量上占了较大的比例,共包括了109 属和165 种,分别占总属、种数的45.42%和52.05%(表2)。

表2 广东惠州国家湿地公园维管束植物科的数量结构

广东惠州国家湿地公园维管束植物共同构成本区植物区系的主体,同时在一定程度上反映出本区植被群落的组成及结构特征(表3)。

表3 广东惠州国家湿地公园维管束植物科所含种数前10位的科

在属一级的水平上,湿地公园维管束植物的240个属中,单种属占了很大比例,共194 属,占总属数的80.83%,所含种数194 种,占总种数的61.20%;含2~5种的属共43 个,占总属数的17.92%,所含种数99 种,占总种数的31.23%;含5种以上的属有3个,分别是蓼属Polygonum(9 种)、莎草属Cyperus(8 种)、榕属Ficus(7种),占总属数的1.25%,所含种数24种,占总种数的7.57%(表4)。

表4 广东惠州国家湿地公园维管束植物属的数量结构

3.1.3 植物科属区系成分

根据参考文献[4],在区系成分上,由表5 可以看出,种子植物78个科共可划分为6个分布类型,包括世界分布成分37科,这其中包含了许多湿地公园内常见的大型科,如禾本科、菊科、莎草科、蓼科、苋科等;泛热带分布30科,包括豆科、樟科Lauraceae、防己科Menispermaceae等,占了非世界分布科数的73.17%;热带亚洲和热带美洲间断分布2 科,马鞭草科与紫茉莉科Nyctaginaceae,占非世界分布科数4.88%;旧世界热带分布1科,即水蕹科Aponogetonaceae,占非世界分布科数的2.44%;热带亚洲至热带大洋洲分布2 科,木麻黄科Casuarinaceae 和马钱科Loganiaceae,占非世界分布科的4.88%;北温带分布6 科,包括松科Pinaceae、杉科Taxodiaceae、柏科Cupressaceae 等,占非世界分布科数的14.63%。湿地公园种子植物区系成分的热带性质突出,热带成分共占85.37%,而温带成分甚少,这与潼湖国家湿地公园所处的南亚热气候带性质相符。

表5 广东惠州国家湿地公园被子植物科的区系成分统计

潼湖国家湿地公园植物在科属组成上,苋科Amaranthaceae(5属8种)、蓼科Polygonaceae(1属9种)、菊科Compositae(25属28种)、莎草科Cyperaceae(13属18种)、禾本科Poaceae(32属42种)等以草本植物为主的大科在种类上占了较大的比例,其余区内含属种较多的大型科还包括豆科Leguminosae(18 属22 种)、大戟科Euphorbiaceae(9 属10 种)、锦葵科Malvaceae(4 属8种)等。它们共同构成本区植物区系的主体,同时在一定程度上反映出本区植被群落的组成及结构特征。

相对科的分布类型特征,属的分类特征更为稳定,且占有较稳定的分布区,因而更能准确反映出植物区系的系统发育、进化分化和地理特征。从植物地理区系来看,种子植物属的区系分布统计可以看出本区区系成分复杂多样,我国种子植物区系l5 个属的分布类型中除中亚分布外,其余14个均有分布。湿地公园种子植物229 属中世界分布共27 属,占总属数的11.79%;非世界分布的属中热带成分(2-7 型)占了极大的优势共174属,占非世界分布属数的75.98%,其中尤以泛热带分布最为突出,共96 属,占非世界分布属数的47.52%,区系的热带亚热带性质强烈,同时由于区内缺乏丘陵山地地形,温带、地中海、东亚等成分所占比例甚少,总体上表现出热带北缘和亚热带南缘的气候地带性质[5],详见表6。

3.2 植被类型

依据植物的生长环境将潼湖国家湿地公园内的自然植被划分为陆生植被、沼泽植被及水生植被3 大类型,4个植被型,其中陆生植被包括了灌草丛、竹林2个植被型,沼泽植被有沼泽植被1个植被型,水生植被有水生植被1个植被型。

3.2.1 陆生植被

潼湖国家湿地公园毗邻惠州市区,随着城市化的进程,以及围垦养殖等人为活动长期、频繁的干扰,其内自然陆生植被基本已消亡殆尽,残存的陆生植物群落主要分布于一些河流、基围的堤岸以及道路两旁,组成上基本以常见的城镇杂草为主,乔木灌木植物稀少仅呈斑块状零散分布,主要有灌草丛与竹林2个植被型:

(1)灌草丛

灌草丛是湿地公园内分布最为广泛的一种植被类型,于各堤岸、道路、荒地的外延成片分布,主要以光叶山黄麻Trema cannabina、盐肤木Rhus chinensis、马缨丹Lantana camara、黄 荆Vitex negundo、光 荚 含 羞 草Mimosa sepiaria等灌木种类为主,与其他草本混生于公园内,如土丁桂Evolvulus alsinoides、益母草Leonurus artemisia、假臭草Praxelis clematidea、胜红蓟Ageratum conyzoides、白花鬼针草Bidens pilosa var. radiata、翼茎阔苞菊Pluchea sagittalis等。

(2)竹林

湿地公园内竹林主要零散分布于靠近水道两侧坝堤边坡处,主要有撑篙竹Bambusa pervariabilis和毛竹Phyllostachys heterocycla。

3.2.2 沼泽植被

在潼湖国家湿地公园内沼泽植被一般呈带状分布于湖泊、水道与围梗的边缘地带,但在部分地段亦能随泥滩延伸至水域中部,这类植物有芦苇Phragmites australis、象 草Pennisetum purpureum、水 龙Ludwigia adscendens、卵叶丁香蓼Ludwigia ovalis、火炭母Polygonum chinense var.chinense、水蓼Polygonum hydropiper、海马齿Sesuvium portulacastrum等。

3.2.3 水生植被

潼湖国家湿地公园内水域分布广泛,水生植物资源丰富,根据生活型的不同,水生植被主要有沉水型、浮水型和挺水型3个类型。

(1)浮水植物

浮水植物可分为根扎于水底淤泥,叶片浮生水面的浮叶型植物及根、叶均悬浮于水中随水流和风浪漂移的漂浮型植物。该类植被在湿地公园内各水面均有分布,面积较大,在部分区域甚至覆盖整个水面,如满江红Azolla imbricata、槐叶萍Salvinia natans、萍Marsilea quadrifolia、浮萍Lemna minor、凤眼莲Eichhornia crassipes、大薸Pistia stratiotes、水鳖Hydrocharis dubia、眼子菜Potamogeton distinctus等。

(2)沉水植物

沉水植物群落的主要组成成分均系沉水植物,它们以根固着于泥土中,茎叶沉于水面以下,植物体镶嵌交织、生长茂密,为众多水生生物栖息觅食提供了良好的水下环境,潼湖国家湿地公园中的沉水植物有:菹草Potamogeton crispus、水蕹Aponogeton lakhonensis、苦草Vallisneria natans。

(3)挺水植物

挺水植物群落的主要植物扎根于水底泥土中,植物体上部或挺出水面,枯水期水位下降,全株大都露出在空气中。挺水植物在去不并不多见,仅在少数水域沿岸浅水处有零星分布,主要有芦苇、水烛Typha angustifolia、泽泻Alisma plantago-aquatica、慈姑Sagittaria trifolia var.sinensis等。

3.2.4 藤本植物

藤本植物在潼湖国家湿地公园中见于堤坝及驳岸边缘,共有11科18属20种,以防己科Menispermaceae、茜草科Rubiaceae、旋花科Convolvulceae 植物为主,如轮环藤Cyclea racemosa、苍白秤钩风Diploclisia glaucescens、粪箕笃Stephania longa、鸡眼藤Morinda parvifolia、玉 叶 金 花Mussaenda pubescens、鸡 矢 藤Paederia scandens、篱 栏 网Merremia hederacea、牵 牛Pharbitis nil等,还包括入侵藤本植物种类薇甘菊Mikania cordata、五爪金龙Ipomoea cairica等,对湿地植被危害较大。

4 结论与讨论

潼湖国家湿地公园拥有珠江流域典型而稀缺的天然通江淡水湖泊湿地复合生态系统。近年来,随着围湖造田造塘的无序开展,潼湖湖面不断萎缩,导致湿地生境质量退化,湿地生物多样性下降。目前,潼湖国家湿地公园内的生境主要以湖泊、沼泽、河流水道等涉水环境为主,农田、堤围、道路、荒地等陆生环境在湿地内所占面积不大。总体来看,潼湖国家湿地公园生态系统植物多样性较为丰富,具有典型性的南亚热带气候植被特点,呈现热带分布性质,其湿地类型有自然湿地和人工湿地,自然湿地主要是湖泊湿地、河流湿地和沼泽湿地,人工湿地主要有淡水养殖场和水田。潼湖国家湿地公园植物种类数量占广东省湿地植物种类总数量352种的90.06%(含红树林植物种类),相比之下,其数量是肇庆星湖国家湿地公园湿地植物种类数量34种的9.32 倍,万绿湖湿地植物种类数量166 种的1.91倍[6-8]。可见潼湖国家湿地公园的植物种类多样性处于同纬度广东省内湿地公园植物种类的上等水平,虽然其植被多样性的天然优势正随着人工干扰和生境破碎化逐步减退,但其范围内仍存在着部分珍稀濒危湿地植物种类如水蕹等,尤其广州市20世纪80年代有记录的槐叶萍、满江红等种类在潼湖国家湿地公园中仍存有,可见潼湖国家湿地公园的植物多样性保护的价值极高[9]。

广东惠州潼湖国家湿地公园有利于植物资源的发展和保护,建议通过生态修复的方式对潼湖国家湿地公园植被改善提升,包括引种和迁地保护一些珍稀濒危植物,此外还可以适当种植部分红树林伴生植物水黄皮Pongamia pinnata、许树Clerodendrum inerme、黄槿Hibiscus tiliaceus等,增加湿地植物多样性和生境多样性。对于当地现有的一些入侵物种,在开展恢复工程及保护管理时,需要采取一定的清理措施,将其种群尽量压缩,限制其繁殖和扩散活动。根据潼湖湖泊与河流等区域湿地植被的严重退化情况,可根据不同的基底条件结合自然驳岸工程采取相应的湿地系统植物恢复措施,引入乡土的水生植物如菖蒲Acorus calamus、香蒲Typha orientalis、芦竹Arundo donax、灯心草Juncus effusus、大藨草Actinoscirpus grossus等,进行水生植物群落构建。未来阶段,在潼湖国家湿地公园建设可以逐步实施生态岛与生态驳岸恢复、栖息地(生境)恢复工程,恢复重建原生态自然驳岸和生态岛,增加食源植物种植,改善鸟类繁殖地、鱼类产卵场及其栖息地条件,提升生态系统多样性,植物群落构建时先引入先锋植物,再根据生态系统及环境需要逐步引入其他功能植物[10]。另外,碳固定和生物多样性维持已成为备受全球关注的人工湿地的重要生态功能,所以更应兼顾水质净化功能及促进生物多样性的人工湿地优化设计研究,如湿地环境、生物及生态系统结构与功能恢复技术等方面[11-12]。

湿地物种资源是湿地生态系统的重要组成部分,通过建立长期监测体系,及时掌握湿地公园内物种资源现状及变化特点,对其进行科学评价,能进一步为保护和发展公园内物种资源提供科学依据,同时满足湿地公园管理部门制定管护对策、履行义务、开展交流的需要。湿地物种资源监测也需要广泛吸纳社会各界力量参与,特别是大专院校、科研院所、环保社团等专业技术人员参与调查,进而推动潼湖国家湿地公园生态系统向多元化、多样化、稳定化、开放化的发展[13-14]。为保持湿地公园可持续发展活力,增强社会效益和生态关注度,湿地公园可以立足于“珠江流域天然通江淡水湖泊湿地”“北回归线以南地区的天然湿地”和“经济发达地区未来城市新区核心的生态湿地”等特色,开展特色科普宣教活动,传播湿地公园的生态文化知识,全面提高周边居民和游客对湿地公园生态保护的认同感和参与保护的自觉性,形成与当地社区共建的湿地公园保护模式。

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