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安徽屯溪三江省级湿地公园植物多样性调查与分析

2022-07-18方建新张慧冲胡长玉吕顺清

安徽农业科学 2022年13期
关键词:屯溪样方物种

章 鹏,方建新,张慧冲,胡长玉,吕顺清,3

(1.黄山市屯溪区林业局,安徽黄山 245021;2.黄山学院生命与环境科学学院,安徽黄山 245021;3.黄山学院生物资源研究所,安徽黄山 245021)

植物多样性是指以植物为主体,由植物、植物与环境之间所形成的复合体及与此相关的生态过程的总和。植物多样性作为生物多样性的重要组成部分,是湿地公园景观多样、群落稳定、生态功能发挥的基础。它直接影响湿地质量和野生动物的栖息地状况,因此,开展植物多样性研究对湿地及生物多样性保护具有重要意义。城市湿地公园兼有普通城市公园和特定保护区的部分功能,是城市公园的特殊表现形式。随着城市化进程的加快,城市湿地环境压力日渐增大,开展安徽屯溪三江省级湿地公园植物多样性调查,旨在为屯溪区城市湿地的进一步保护和湿地生态修复提供基础性资料。

1 材料与方法

屯溪区是国际旅游城市黄山市委、市政府所在地,全市政治、经济、文化、旅游、交通和信息中心。位于皖南,白际—天目山、黄山之间的休屯盆地,扼横江、率水与渐江汇合处。地处 118°11′07″~118°24′01″E, 29°39′27″~29°50′17″N。东北、东南分别与徽州区、歙县毗邻,其余均与休宁县接壤,辖4个街道5个镇,总面积191 km。

屯溪区属北亚热带湿润性季风气候,雨量充沛,光照充足,四季分明,且冬夏长,春秋短,春季略长于秋季。1953—2005年,年平均气温16.4 ℃,年平均气温最高值17.3 ℃(1998年),年平均气温最低值15.7 ℃(1956年)。1月平均气温最低,极端最低气温为-15.5 ℃(1991年12月29日)。7月平均气温最高,极端最高气温为41.0 ℃(1953年8月11日)。全年无霜期长,平均年无霜日240 d。年平均降水量1 706.6 mm,降水主要集中于4—6月,这3个月的降水量占全年总量的47%。年平均相对湿度80%,夏季大于秋冬季;年平均日照时数1 803.6 h,年水面蒸发量1 301.8 mm。

安徽屯溪三江省级湿地公园位于安徽省屯溪区中部,位置如图1所示。地理坐标为118°13′26″~118°21′14″E,29°44′38″~29°44′42″N,规划范围西起新潭镇梅林村,东至尤溪村,南至率水大桥,由河流、滩地、园林绿地、建筑用地等组成,包含屯溪区境内的横江、率水和渐江,是屯溪区重要的永久性河流湿地,规划河流总长度15.96 km,湿地公园总面积386.66 hm,其中湿地面积353.40 hm,占湿地公园总面积的91.40%;陆地面积33.26 hm,占湿地公园总面积的8.60%。主要保护对象为河流湿地及水鸟。

对公园的河岸带进行实地踏查,记录调查区范围内高等植物,关注国家重点保护植物分布情况。在湿地公园入口、出口及中间合适生境设立4个5 m×5 m草本植物样方,记录每个样方的经纬度、海拔、环境状况、草本植物种类、数量等信息,每15 d进行1次,持续1年,若遇不可抗拒原因(如下雨、疫情防控等)则提前或者顺延。

2 结果与分析

组成概况。经过1年(2020年10月至2021年9月)的监测,共记录到安徽屯溪三江省级湿地公园有高等植物119科346属505种(包括种下分类单位)(表1),其中蕨类植物8科11属14种,裸子植物5科8属10种,被子植物106科327属481种(包括种下分类单位)。被子植物中双子叶植物86科245属362种,物种多样性占据绝对优势。505种植物中有396种具有药用价值。

图1 研究区位置Fig.1 Location of study area

科的组成。从科的组成来看,包含物种数≥40的优势科有2个,共包括75属105种,占总物种数的20.79%,分别为禾本科(44属60种)、菊科(31属45种)。包含20~39种的次优势科有4个,包含43属91种,占总物种数的18.02%,分别是莎草科(6属20种)、蔷薇科(13属21种)、豆科(19属25种)、蓼科(5属25种)。包含10~19种的一般优势科有5个,包含40属62种,占总物种数的12.28%。包含2~9个种的寡种科有57个,包含137属196种,占总物种数的38.81%。单种科共51个,占总科数的42.86%,包含的物种数仅占10.10%(表1、2)。

表1 高等植物科的组成Table 1 Composition of higher botany

生态型组成。从生态型组成来看,中生和湿生植物487种(挺水或湿生、水生或沼生的物种等归入湿生),占总物种数96.44%;水生植物18种,占总物种数3.56%。水生植物中,挺水植物3种,漂浮植物5种,沉水植物7种,浮叶植物3种(表3)。总体而言,中生植物占绝对优势,水生植物物种则相对较少。

国家重点保护植物情况。野外实地调查在整个评价区记录到8种国家级保护植物,其中“国家重点保护野生植物名录(第一批)”Ⅰ 级2种,Ⅱ 级6种(表4)。

样方1。样方1处于人工水杉林和水域湿地的过渡地带,地处118°15′23″E,29°44′38″N,植被主要为草本植物,记录物种最多为59种(2021年4月1日),记录最少物种为7种(2021年1月1日)。总体趋势是春季和夏季物种多,秋季和冬季物种偏少。但记录最少的一次是因为当地气温极低,植物上结霜很浓,导致低矮草本难以辨认。

样方1的优势物种,秋季主要为双穗雀稗()和尖嘴薹草();冬季优势种不明显;早春时节优势种为窃衣();春季大量植物生长,导致优势种不明显;盛夏时节优势种为双穗雀稗,但随后为葎草()所取代。

表2 高等植物科物种数统计结果Table 2 Statisitical results of higher botanical species

样方2。样方2为横江大坝,位于118°16′44″E,29°43′57″N,斜坡状,除1株乌桕树外,主要为草本植物。记录物种最多为39种(2021年4月1日和4月15日),最少为10种[2020年10月1日,御谷()优势明显,导致其他物种生长不良]。

秋季样方2的优势种御谷十分明显,但进入冬季(11月15日)后御谷枯萎,柳叶马鞭草()开始占据优势地位,并持续到2021年3月15日。进入4月,柳叶马鞭草逐渐枯萎,样方2进入无优势种时期,但一年蓬()成为优势种。到6月,柳叶马鞭草再次兴起,与一年蓬共同成为优势种。同时,野大豆快速生长,逐渐爬满其他物种,成为唯一的优势种。

表3 维管植物生态型组成Table 3 Ecotypes of vascular plants

表4 国家保护植物组成Table 4 Composition of national protected plants

样方3。样方3为广宇桥上游河段边枫杨林中的一块林窗,位于118°19′10″E,29°42′19″N,主要为草本植物。样方3记录物种最多30种(2021年4月1日),最少为5种(2021年2月17日)。

样方3秋季的优势种为求米草()、中华淡竹叶()、马唐()、香附子(),但很快就仅剩中华淡竹叶1种。11月中旬后,随着中华淡竹叶枯萎,优势种逐渐丧失。随后整个冬季、春季和夏季均再未出现优势种。

样方4。样方4为水利枢纽上游200 m处的新安江大堤上的一处斜坡,位于118°21′21″E,29°44′36″N,人工种植有银杏、紫薇()等乔木和灌木,比较稀疏。监测期中,乔木和灌木没有变化。样方4记录物种最少为5种(2021年2月17日),最多为37种(2021年4月15日)。

优势种中,结缕草()最为普遍,几乎全年存在;其余优势种短叶水蜈蚣()出现在夏季,鸡眼草()出现在夏季和秋季,金色狗尾草()、狗牙根()、母草()、雀稗()均在秋季出现,刺果毛茛出现在初冬。

人为干扰情况。由于地处中心城区,整个湿地公园中,河漫滩被禁止开垦,干流和支流退耕还林,农药、化肥施用较少,“绿水青山就是金山银山”理念得到有效践行,湿地公园范围内及周边的生态环境得到很大改善,洪灾、旱灾减少,有利于植物的繁衍生息,因此植物物种多样性比较丰富,且有自然替代。但也存在少量人为破坏情况,如放牧(样方1几乎常年存在,样方2偶尔出现)、人为砍伐和割草(样方2、样方3和样方4)、踩踏(样方3)、垂钓干扰(所有样方附近水域均存在)。这些干扰强度不大,程度较轻,基本未对植被造成破坏性影响,一定程度上还促进了物种替代速率。

物种多样性丰富。野外调查共记录高等植物119科346属505种(包括种下分类单位),蕨类植物14种,裸子植物10种,被子叶植物481种。优势科、次优势科、一般优势科共11个,占51.09%的物种,单种科虽有51个,而物种仅占总数的10.10%。相对于调查区386.66 hm的总面积而言,物种多样性相当丰富。这主要是由于调查区是我国典型的山间河谷盆地河流湿地,其水系完整、水量充沛、水质优良。从保护植物分布情况来看,调查区内分布的保护植物有8种,长势较好,调查区植被的保护价值总体较高。

陆生植物成分比重高。野外调查记录的高等植物中,中生和湿生植物占绝对优势,占总物种数的96.44%,水生植物仅记录18种,占总物种数的3.56%,分布于河水中。从空间分布情况来看,水生植物呈斑块状或零星分布,在拦河坝之上和河湾区形成典型的水生植物群落。湿生植物在低丘陵和沿河平原有不少带状分布,分布区面积约占总面积的8.00%。陆生植物成分比重高可能与近年来横江河岸硬化改造,少部分河漫滩被开垦,原有的滩涂低洼积水地区减少,湿生和水生植被分布场所下降有关。

人为干扰与生态修复成效显著。河漫滩被禁止开垦,干流和支流退耕还林,农药、化肥、薪柴使用量减少,湿地公园范围内以及周边的生态环境得到很大的改善,洪灾、旱灾减少,有利于植物的繁衍生息。

3 结论与讨论

调查分析结果表明,屯溪三江省级湿地公园共有高等植物119科346属505种(包括种下分类单位),其中蕨类植物8科11属14种,裸子植物5科8属10种,被子植物106科327属481种(包括种下分类单位)。被子植物中双子叶植物86科245属362种,物种多样性占据绝对优势。植物组成以被子植物占绝对优势地位,优势科明显,裸子植物、蕨类植物较少。

从生态型组成来看,中生和湿生植物487种(挺水或湿生的、水生或沼生的物种等归入湿生),占总物种数96.44%;水生植物18种,占总物种数3.56%。水生植物中,挺水植物3种,漂浮植物5种,沉水植物7种,浮叶植物3种。总体而言,中生植物占绝对优势,水生植物物种则相对较少。在未来的植物景观建设中,应增加水生植物的种类和种植面积。

屯溪三江省级湿地公园属于线性河流型湿地公园,要充分发挥其生态保护、休闲游览等功能,植物景观营造时,一方面要充分了解湿地植物的特点和植物类型,更重要的是要保护好特有品种,均衡配置适合植物群落的湿地植物,坚持生态可持续发展的基本理念,人与自然和谐共处。

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