黑龍江省濕地植物資源特征及保護(hù)和利用1)

范 晶 肖 洋

(黑龍江大學(xué)，哈爾濱，150080)

黑龍江省濕地植物資源特征及保護(hù)和利用1)

范 晶 肖 洋

(黑龍江大學(xué)，哈爾濱，150080)

2009—2010年，利用“3S”技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)樣方觀測法，對(duì)黑龍江省濕地植物資源狀況進(jìn)行了研究和分析。結(jié)果表明，黑龍江省分布有高等濕地植物108科，311屬，750種，其中包括苔蘚植物23科37屬76種，蕨類植物9科12屬21種，種子植物76科262屬653種。濕地植物群落可劃分為6個(gè)植被型組，11個(gè)植被型，54個(gè)群系。濕地種子植物中屬于溫帶分布成分的屬有159個(gè)屬，占濕地種子植物總屬數(shù)的60.69％。濕地植物中有各種資源型植物467種，共有國家級(jí)珍稀瀕危保護(hù)植物7種，分別為野大豆(Glycine soja)、蓮(Nelumbo nucifera)、鉆天柳(Chosenia arbutifolia)、水曲柳(Fraxinus mandschurica)、浮葉慈菇(Sagittaria natans)、貉藻(Aldrovanda vesiculosa)和烏蘇里狐尾藻(Myriophyllum ussuriense)。

黑龍江;濕地;植物資源;保護(hù)

濕地可被視為一個(gè)內(nèi)部過程長期為水所控制的生態(tài)系統(tǒng)[1-2]，是重要的生存環(huán)境和自然界最豐富生物多樣性的生態(tài)景觀之一，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中關(guān)系國家和區(qū)域生態(tài)安全的戰(zhàn)略資源。國際自然保護(hù)聯(lián)盟把濕地生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)并稱為全球陸地三大生態(tài)系統(tǒng)[3]，其在抵御洪水、調(diào)節(jié)徑流、改善氣候、控制污染、美化環(huán)境和維護(hù)區(qū)域生態(tài)平衡等方面有其他系統(tǒng)所不能替代的作用，被譽(yù)為“地球之腎”、“生命的搖籃”、“文明的發(fā)源地”和“物種的基因庫”[4]。黑龍江省是濕地資源大省，濕地面積大、類型多、分布廣、區(qū)域性差異顯著，生物多樣性豐富，通過及時(shí)掌握濕地類型、面積、動(dòng)態(tài)變化以及綜合分析與評(píng)價(jià)濕地資源及經(jīng)營管理現(xiàn)狀，可以為保護(hù)濕地、維護(hù)濕地生態(tài)功能的正常發(fā)揮，管理和合理利用濕地資源提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)，對(duì)于改善生態(tài)環(huán)境、確保水資源安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展也具有重要意義。

1 研究區(qū)概況

黑龍江省位于我國的東北邊陲，地理坐標(biāo)為東經(jīng)121°11′～135°05′，北緯 43°26′～53°33′，是我國緯度最高的省份。北部和東部隔黑龍江、烏蘇里江與俄羅斯相望，西部與內(nèi)蒙古自治區(qū)毗鄰，南部與吉林省接壤，總面積47.30×104km2(含松嶺及加格達(dá)奇區(qū))，占全國陸地總面積的4.9％。地形南北高，東西低，呈山環(huán)水繞向西南敞開的馬蹄形地勢(shì)。全省為大陸性季風(fēng)氣候，年均氣溫在-5～4℃，有效積溫在2 400～2 800℃，呈南高北低的特征。全省多年平均降水量在370～670mm，降水量從西向東遞增。省內(nèi)河流縱橫，湖泊眾多[5]。黑龍江省現(xiàn)行政轄13個(gè)地級(jí)市和78個(gè)縣(市、區(qū))，是我國濕地資源分布最廣泛的省份之一，全省現(xiàn)有濕地556萬hm2，主要分布在三江平原、松嫩平原、大小興安嶺和東部山區(qū)[6]。

2 研究方法

根據(jù)《全國濕地資源調(diào)查技術(shù)規(guī)程(試行)》的規(guī)定，觀測總面積為47.30×104km2(含松嶺及加格達(dá)奇區(qū))，13個(gè)地市所有縣(市、區(qū))內(nèi)連續(xù)面積不小于8 hm2的湖泊、沼澤;人工濕地長度≥5km，寬度≥10km(即面積大于5 hm2)的河流濕地。

收集研究區(qū)域的自然環(huán)境、地貌、氣候、土壤、水環(huán)境等資料。采用“3S”技術(shù)進(jìn)行濕地斑塊空間位置和面積的確定，以斑塊為單位，根據(jù)衛(wèi)星圖像所反映的不同植被光譜及其所建立的解譯標(biāo)志，重點(diǎn)研究濕地內(nèi)植物種類與分布、生境及其保護(hù)利用狀況。

選取具有代表性樣方進(jìn)行植被特征觀測，根據(jù)各樣地特點(diǎn)，樣方大小分別為:以喬木植物為主的樣方為20m×20m(樹高≥5m);灌木植物:平均高度≥3m的樣方面積16m2(4m×4m)，平均高度在1～3m的樣方面積4m2(2m×2m)，平均高度＜1m的樣方面積1m2(1m×1m);草本、淺水和蕨類植物:平均高度≥2m的樣方面積4m2(2m×2m)，平均高度在1～2m范圍的樣方面積為1m2(1m×1m)，平均高度＜1m的樣方面積為0.25m2(0.5m×0.5m);苔蘚植物:面積 0.25m2(0.5m×0.5m)或者0.04m2(0.2m×0.2m)。記錄樣地內(nèi)植物種類組成、形態(tài)結(jié)構(gòu)、外貌特征、生態(tài)特征和群落環(huán)境等。

3 黑龍江省濕地植物群落類型和分布

根據(jù)濕地群落建群種的生活型所表現(xiàn)出來的外貌狀況和生境差異對(duì)植被類型組進(jìn)行命名，群落的優(yōu)勢(shì)種生活型對(duì)植被型進(jìn)行命名，群落的建群種或優(yōu)勢(shì)種的種名對(duì)群系進(jìn)行命名[7]，可將黑龍省濕地植物群落劃分為6個(gè)植被型組、11個(gè)植被型、54個(gè)群系(見表1)。在一些地區(qū)濕地植物群落地上部分分層現(xiàn)象明顯，群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常以草塘為中心，按草塘—沼澤—草甸—灌叢—森林的順序，以水為主導(dǎo)因子，隨地形的緩慢起伏而呈鑲嵌式分布。

表1 黑龍江省濕地主要植被型

4 黑龍江省濕地植物特征

4.1 濕地植物科、屬、種組成

由表2可見，黑龍江省分布有高等濕地植物108科，311屬，750種，其中包括苔蘚植物23科37屬76種;蕨類植物9科12屬21種;種子植物76科262屬653種。在所調(diào)查的植物中，泥炭蘚科(Sphagnaceae)、傘形科(Umbelliferae)、玄參科(Scrophulariaceae)、禾本科(Gramineae)、薔薇科(Rosaceae)、楊柳科(Salicaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、菊科(Compositae)、眼子菜科(Potamogetonaceae)、十字花科(Cruciferae)、莎草科(Cyperaceae)、燈心草科(Juncaceae)、百合科(Liliaceae)、豆科(Leguminosae)、蓼科(Polygonaceae)、石竹科(Caryophyllaceae)、唇形科(Labiatae)等所包含的植物種類均達(dá)10種以上，占調(diào)查全部植物種數(shù)的61％，以上幾個(gè)大科僅占所調(diào)查的總科數(shù)的16％左右，而包含2個(gè)種以下的單種科和寡種科占到了總科數(shù)的44％左右。從屬的組成上分析，種類最豐富的是苔草屬(Carex)包含31種，其次為柳屬(Salix)包含28種，蓼屬(Polygonum)包含27種，眼子菜屬(Potamogeton)和泥炭蘚屬(Sphagnum)包含13種，毛茛屬(Ranunculus)包含11種，荸薺屬(Heleocharis)和藨草屬(Scirpus)各包含10種，燈心草屬(Juncus)和蒿屬(Artemisia)各包含9種，黑三棱屬(Sparganium)包含8種，馬先蒿屬(Pedicularis)、鳳毛菊屬(Saussurea)、蓳菜屬(Viola)、菱屬(Trapa)和香蒲屬(Typha)各包含7種，占到總種數(shù)的27％。由此可見，濕地植物有向幾個(gè)大科、大屬方向集中，又有向單種科、屬和寡種科屬分散的趨勢(shì)。

表2 黑龍江省濕地植物科屬種組成

續(xù)表2

4.2 濕地種子植物分布區(qū)類型

從表3中可以看出，黑龍江省濕地種子植物總屬數(shù)262個(gè)屬，其中屬于溫帶分布成分的屬有159個(gè)屬，為該區(qū)濕地種子植物總屬數(shù)的60.69％。除去世界分布屬后(以下數(shù)字均為除去世界分布屬后所占比例)，屬于溫帶分布的成分則占余下的總屬數(shù)的79.50％，占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，這就更加確切反映出黑龍江省濕地植物組成的溫帶性質(zhì)[8]。世界分布成分的屬有62屬，占濕地種子植物總屬數(shù)的23.66％。這些屬廣泛分布于世界各地，顯示了該區(qū)植物的普遍性，特有性程度較低;熱帶分布成分的屬有25個(gè)，占該區(qū)濕地種子植物(不包括世界分布)總屬數(shù)的12.5％。熱帶成分的出現(xiàn)，說明該區(qū)在植物區(qū)系的發(fā)生與熱帶區(qū)系有著不定期的聯(lián)系。該區(qū)濕地種子植物中屬于中亞分布成分的屬有6個(gè)屬，占該區(qū)種子植物(不包括世界分布)總屬數(shù)的3％％;屬于東亞分布成分的屬有10個(gè)，占該區(qū)濕地種子植物(不包括世界分布)總屬數(shù)的5％;中亞和東亞分布成分的數(shù)量相對(duì)較少，說明有些干旱成分的存在。

4.3 濕地植物資源

黑龍江省濕地植物中有各種資源型植物和珍貴的國家級(jí)保護(hù)植物467種，其中纖維、造紙、編制用植物51種，如蘆葦(Phragmites australis)、香蒲(Typha minima)、苘麻(Abutilon theophrasti)和馬藺(Iris lactea)等;藥用植物266種，如柴胡(Buposurum scorzonefolium)、龍膽(Gentiana manshurica)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)等;食用植物40種，如蓮(Nelum bonucifera)、山楂(Crataegus pinnatifida)和黃花菜(Hemerocallis dumortieri)等;飼用植物168種，禾本科和莎草科中的種類幾乎均可作為飼草植物，雜類草和藻類中的水車前(Ottelia alismoides)、茨藻(Najas marina)的莖葉等以及草木樨(Melilotus suaveolens)、羊草(Leymus chinensis)、星星草(Puccinellia tenuiflora)和拂子茅(Calamagrostis epigejos)等;觀賞植物24種，如東方蓼(Polygonum orientale)、刺玫薔薇(Rose davurica)和千屈菜(Lythrum salicaria)等;油料植物8種，有獨(dú)行菜(Lepidium apetalum)、蒼耳(Xanthium sibiricum)、葶藶(Draoa nemorosa)和薺菜(Capsella bursa-pastoris)等;蜜源植物44種，有深山毛莨(Ranunculus franchetii)、毛水蘇(Stachys baicalensis)、野芝麻(Lamium album)、大野蘇子馬先蒿(Pedicularis grandiflora)等;芳香植物7種，有香蓼(Polygonum viscosum)、單穗升麻(Cimicifuga simplex)、多裂葉荊芥(Schizonepeta multifida)、林澤蘭(Eupatorium lindleyanum)等;木材、建筑用植物21種，有臭冷杉(Abies nephrolepis)、興安落葉松(Larix gmelinii)、小葉楊(Populus simonii)、水冬瓜(Populus lasiocarpa)等。

表3 黑龍江省濕地種子植物分布區(qū)類型

由表4可見，黑龍江省濕地共有國家級(jí)珍稀瀕危保護(hù)植物7種，其中野大豆在各種保護(hù)植物中種群數(shù)量最大，分布也廣泛，也較為常見;較為少見的是貉藻和烏蘇里狐尾藻。

5 結(jié)論和討論

黑龍江省濕地植物組成具有明顯的溫帶性質(zhì)，并有向幾個(gè)大科、大屬方向集中，又有向單種科、屬和寡種科屬分散的趨勢(shì);在局部地區(qū)濕地植物群落地上部分分層現(xiàn)象明顯，群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常以草塘為中心，按草塘—沼澤—草甸—灌叢—森林的順序，以水為主導(dǎo)因子，隨地形的緩慢起伏而呈鑲嵌式分布;濕地植物中有各種資源型植物和珍貴的國家級(jí)保護(hù)植物。

表4 黑龍江省濕地國家級(jí)保護(hù)植物

大量研究結(jié)果表明，由于區(qū)域氣候變化，多年平均氣溫的升高和降水量的減少，導(dǎo)致河流、湖泊干涸，濕地開始退縮[9];隨著工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展，占用了大量濕地資源，墾殖和土壤生態(tài)環(huán)境污染以及人為的不合理開發(fā)利用，是使?jié)竦刂参锸艿絿?yán)重的破壞和威脅的重要原因。此外，缺少合理利用濕地植物資源的辦法和途徑，如蘆葦?shù)葷竦刂参镔Y源大多以原材料的形式進(jìn)行出售，缺少深加工。

濕地植被是重要的可再生資源，只有得到良好的保護(hù)才能提高濕地生態(tài)系統(tǒng)的功能，使其可持續(xù)利用。保護(hù)和科學(xué)利用濕地植物，首先應(yīng)該制定相關(guān)的保護(hù)政策、法規(guī)，用法律約束人們對(duì)資源的無限制的開采;其次要嚴(yán)格保護(hù)管理，科學(xué)規(guī)劃，有計(jì)劃有步驟地開發(fā)利用;此外，應(yīng)最大限度地減少對(duì)濕地生態(tài)環(huán)境的破壞和污染;最后，對(duì)稀有或有利用價(jià)值的濕地植物應(yīng)進(jìn)行人工培養(yǎng)和種植。

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Characteristics of Wetland Plant Resources and Its Protection and Application in Heilongjiang Province

/Fan Jing，Xiao Yang(College of Agricultural Resources and Environment，Heilongjiang University，Harbin 150080，P.R.China)//Journal of Northeast Forestry University.-2011，39(6).-76～79，86

Heilongjiang;Wetlands;Plant resources;Protection

Q948

1)哈爾濱市科技創(chuàng)新人才研究專項(xiàng)資金項(xiàng)目(RC2007QN002054)。

范晶，女，1971年12月生，黑龍江大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院，副教授。

2011年1月13日。

責(zé)任編輯:戴芳天。

From 2009 to 2010，the wetland plant resources in Heilongjiang Province were surveyed and studied by“3S”technology and the quadrat method.A total of 750 species of plants belonging to 311 genera and 108 families were recorded in Heilongjiang Province，including 76 species of bryophyte in 37 genera and 23 families，21 species of fern in 12 genera and 9 families，and 653 species of seed plants in 262 genera and 76 families.Wetland vegetation communities can be classified into 6 vegetation type groups，11 vegetation types，and 54 formations.Wetland seed plants of 159 genera belong to temperate elements，accounting for 60.69％of the total genera of seed plants.A total of 467 species of plants of various resource types were observed in the wetlands.There are 7 species of rare and endangered plants，which are Glycine soja，Nelumbo nucifera，Chosenia arbutifolia，F(xiàn)raxinus mandschurica，Sagittaria natans，Aldrovanda vesiculosa and Myriophyllum ussuriense.