南京城區水體水生植物調查1)

田如男 朱 敏

(南京林業大學，南京，210037)

吳 彤

(江蘇省古典建筑園林建設有限公司)

孫欣欣

(南京大學金陵學院)

王守攻

(東南大學成賢學院)

南京四周低山盤曲、山環水繞，水以江、河、湖成網，水面占全市面積的11.4%，水資源極為豐富［1］。水生植物是水體生態系統的重要組成部分，是構成健康水質和優美環境不可或缺的重要元素。由于水生植物對水體中氮磷的富集與轉移有明顯的效果［2－4］，或具有克藻效應［5－6］，可用于富營養化水體的凈化。同時，水生植物還具有重要的景觀意義，與水體及周邊硬質景觀的結合往往能創造出意境幽遠的圣境。本文通過對南京主城區典型水體的水生植物應用現狀的調查，分析現有水生植物凈化及景觀效果，以期為水生植物在南京城市水體的應用提供理論依據。

1 調查區域與方法

1.1 調查區域

在南京主城區范圍內選取有代表性的城市水體9處進行調查，分別為:主城區東部鐘山風景區的梅花湖、前湖及琵琶湖3處，主城區南部的月牙湖、秦淮河節制閘段2處，西部和北部則分別選取了莫愁湖、秦淮河水西門段及玄武湖、情侶園內湖泊共4處。

1.2 調查方法

在9個調查區域內采用典型取樣方法設置樣地，并在每個樣地中設置1～3個樣帶，樣帶之間至少間隔10 m。所有樣帶垂直于水陸交界線，寬2 m，長4～14 m不等。每個樣帶設2～8個樣方。樣方間間隔2 m，樣方面積2 m×2 m。當樣方跨越邊界明顯的水陸交界線時，緊貼交界線兩邊的樣方之間可無間隔。水中植物樣方設至水中不再出現水生維管植物為止，其余樣方沿水分梯度在陸上排列，至出現連續的典型旱生群落或道路邊界為止［7］。

9個調查區域內共設置樣地32個，樣帶57條，樣方220個。其中:水岸邊濕地樣方71個，水中樣方149個。出現挺水植物的樣方有148個，出現浮葉植物的樣方108個，出現沉水植物的樣方45個，出現濕生植物的樣方102個。

1.3 數據處理方法

本次調查記錄了水生植物的種類、頻度及蓋度等，用以分析植物群落的數量特征［8－9］。物種多樣性指數選用3種指標:豐富度指數、Simpson多樣性指數和Pielou均勻度指數［10］。

Patrick豐富度指數(S):為群落中物種數。

Pielou 均勻度指數:JS，I=()/(1－1/S)

式中:Pi=Ni/N;Ni為第i種物種的重要值;N為群落中所有種的重要值。

2 結果與分析

2.1 水生植物種類及應用頻度

根據實地調查結果，南京城區已普遍應用的水生植物共96種，分別隸屬于47科。其中:濕生植物68種，挺水植物17種，浮葉植物8種，沉水植物3種。

表1 南京城區水體主要水生植物

表1 (續)

南京城區水體中應用的濕生植物種類較多，頻度分析抽取了重要值排在前列的部分濕生植物種類進行分析。其中羊蹄、雙穗雀稗、一年蓬及白茅的應用頻度較高，一般能達到15% ～20%，羊蹄在9個調查水體中的8個都有分布。

應用頻度較高的挺水植物包括水花生、荷花、黃菖蒲、香蒲及蘆葦等。水花生在7個樣地的多個樣方內都有分布，大多處于自然生長、大片蔓延的狀態，其應用頻度達50%以上;荷花的應用頻度達25%以上，多在寬闊水域中以面狀群植的形式分布;黃菖蒲、香蒲等觀賞價值較高的挺水植物的應用頻度也都在15%以上。

浮葉植物中，浮萍的應用頻度最高，達55%以上;野菱、荇菜、睡蓮、滿江紅的應用頻度也較高，達15%以上。

3種沉水植物的應用頻度均較高，菹草的應用頻度最高，達65%以上;輪葉狐尾藻和金魚藻的應用頻度均達25%以上。

2.2 水生植物群落數量特征分析

由于濕生植物種類多樣，本次數量特征分析僅抽取了在各區域中重要值排在前20位的濕生植物種類，見表2～表4。

表2 城區東部水體水生植物群落數量特征

城東地區包括琵琶湖、前湖和梅花湖3處水體。此區應用的挺水植物種類較多，共15種，浮葉植物7種，沉水植物3種，濕生植物36種。挺水植物層中以香蒲、水花生和荷花的重要值最高，同時包括新優種再力花、梭魚草、水蔥、千屈菜及剪刀草等的應用，并多由人工配置成叢生及片生狀。浮葉植物層中的優勢種主要有野菱、荇菜、浮萍及睡蓮，沉水植物層中則以菹草的重要值最高。濕生植物白茅的重要值高達0.27，遠高于后幾位的雙穗雀稗、水蜈蚣、菵草及葎草等，成為濕生植物層中最主要的優勢種(表2)。

城區西部及南部水體包括莫愁湖、秦淮河水西門段、月牙湖和秦淮河節制閘段水體。此兩區應用的水生植物種類相對較少，其中挺水植物7種，以水花生的重要值最高，在多處湖體中呈自然蔓延的狀態。浮葉植物層中，以浮萍的重要值最高，同樣呈現自然蔓延的狀態，應及早加以遏制。沉水植物菹草構成了單一的沉水植物群落，應適當增加沉水植物的應用。濕生植物共27種，以求米草、金茅和紅花酢漿草的重要值最高，構成了濕生植物層中的優勢種(表3)。

表3 城區西部、南部水體水生植物群落數量特征

城區北部包括玄武湖和情侶園內湖泊。此兩處水體應用的植物種類均較多，層次也較為豐富，挺水植物共11種，浮葉植物4種，挺水植物層中以荷花的重要值為最高。浮葉植物層中，除浮萍和滿江紅呈現大片蔓延的狀態外，睡蓮的重要值也達到了0.147，造成了多處水體荷蓮景觀的雷同。挺水植物層中同樣出現了新優種梭魚草及水蔥等的應用，但重要值較低，應在此基礎上加強對新優植物的應用。得到應用的3種沉水植物中，同樣以菹草的重要值最高，達0.662，其余兩種沉水植物的重要值相對較低。濕生植物群落中的優勢種為雙穗雀稗、一年蓬、酢漿草及白茅等(表4)。

2.3 水生植物群落物種多樣性分析

如表5所示，城東地區鐘山風景區內的3個湖泊(琵琶湖、前湖和梅花湖)以及玄武湖的水生植物群落物種豐富度最高，秦淮河及莫愁湖的物種豐富度最低，僅在10左右。Simpson多樣性指數最高的湖體是前湖，高達0.61，其次為情侶園內的湖泊，為0.58。Pielou均勻度指數最高的是情侶園內的湖泊，其次是前湖，分別為0.85和0.81。兩個指數最低的水體均為莫愁湖，其次為秦淮河節制閘段及水西門段。說明位于城區西部及南部的幾處水體的水生植物種類極其匱乏，應適當增加水生植物的應用，豐富水體及周邊景觀。

表5 南京城區各水體水生植物多樣性指數

將城區水體岸邊與水中水生植物群落的物種多樣性進行比較發現，9個調查地水生植物群落的物種豐富度均為岸邊高于水中;Simpson多樣性指數和Pielou均勻度指數，有6個調查地表現為岸邊高于水中。因此，應增加水中水生植物的種類和數量。但同時發現，雖然岸邊水生植物的多樣性相對較高，但以野生草本為主，配置雜亂，觀賞價值不高，所以也應增加岸邊水生植物的種類和數量，并進行有序配置。

將南京城區不同類型水體的水生植物群落進行物種多樣性分析，發現湖泊水生植物群落的物種多樣性、Simpson多樣性指數及Pielou均勻度指數都比河流水生植物群落要高，說明湖泊水體的水生植物群落的物種相對豐富，分布也相對均勻。

2.4 南京城區水體水生植物群落結構分析

本研究中所有樣帶均垂直于水陸交界線，因而樣帶中植物的垂直結構能較好地反映水生植物隨水分梯度帶狀分布的特征。根據植物的生活型和種類組成，將植被從低到高依次劃分為沉水植物層、浮葉植物層、均高50cm以下的根狀莖草+叢生草+挺水植物+藤本、均高50cm以上的高大叢生草+高大挺水植物+高大直立草本。分別將其命名為沉水層、水面層、低草層和高草層，并進行分析。計算不同調查地點中同一成層結構所有植物蓋度之和，除以該調查地點中樣帶數，以所得之平均值分析樣點的群落結構，并進行樣點間的橫向比較。

如表6所示，調查范圍內，同時擁有4層豐富結構的樣帶占24.56%，擁有3層結構的樣帶占52.63%，僅有1或2層簡單結構的樣帶占22.81%。各層按在全部調查區域內出現的次數排名依次為:低草層＞水面層＞高草層＞沉水層。調查范圍內擁有4層豐富結構的樣帶已不足1/4，一些樣帶的植被僅剩下單層結構。由此可見，南京城區水生植物群落結構相對簡單，應適當增加高草層和沉水層的植物種類及數量，以豐富水體及水生植物群落景觀。

表6 南京城區水體水生植物群落各層平均蓋度 %

2.5 南京城區水體水生植物群落景觀特征分析

文中根據水生植物的生境和生活型將水生植物群落分為挺水植物群落、浮葉植物群落、沉水植物群落和濕生植物群落。通過對南京城區9處水體的調查統計，總結出以具觀賞價值的水生植物為優勢種而構成的主要水生植物群落。

2.5.1 挺水植物群落

(1)藨草群落 伴生白茅、酸模葉蓼、水花生等。藨草植株挺拔、色彩光雅，伴生種多為低矮水生植物，構成雙層次群落。

(2)黃菖蒲群落 伴生水花生、通泉草、葎草、羊蹄、鵝觀草、一年蓬、菵草、白茅、雙穗雀稗等。黃菖蒲花期4—7月，觀花和觀葉，多種濕生草本伴生，低矮層次景觀豐富。

(3)香蒲群落 伴生荷花、睡蓮、菹草、水花生、浮萍、滿江紅、藨草、白茅等。挺水植物層以觀葉為主，5—10月觀香蒲的果序，浮葉植物層較豐富，觀葉觀花俱佳，偶與沉水植物形成立體混生結構。

(4)菖蒲群落 伴生黃菖蒲、酸模葉蓼、菵草、葎草、羊蹄、水花生等。菖蒲葉色亮綠，葉形如劍，觀花為主的黃菖蒲伴生，景觀效果良好，低矮層次的濕生草本景觀略顯雜亂。

(5)荷花群落 伴生睡蓮、野菱、菹草、雙穗雀稗、水花生、輪葉狐尾藻等。荷花花葉俱大，花色多樣，為著名的觀花觀葉植物。與野菱、睡蓮等其他浮葉植物以及菹草等沉水植物構成層次豐富的水生植物群落，觀賞期集中在夏季。

(6)水花生群落 伴生白茅、羊蹄、石龍芮、菹草、水苦買、菵草、小巢菜、浮萍、一年蓬等。水花生適應性極強，石龍芮早春觀黃花，小巢菜、一年蓬均為優良觀花草本，群落結構復雜，景觀雜亂。

(7)千屈菜群落 伴生水蜈蚣、雙穗雀稗、老鸛草、鬼針草、雞眼草、藎草、菵草、揚子毛茛、水苦買、水花生等。夏秋季觀賞千屈菜紫紅色花序，多與濕生觀花、觀葉草本混生，景觀較為豐富。

(8)蘆葦群落 伴生菖蒲、白茅、菵草、雙穗雀稗等。伴生種較少，常獨自形成大片蘆葦蕩，形成壯觀的群落景觀，并且以觀姿為主。

(9)水蔥群落 伴生輪葉狐尾藻、金魚藻、菹草、雙穗雀稗、水花生、浮萍等。水蔥株叢挺拔直立，植株較高，伴生種多為沉水及低矮的濕生草本，形成的景觀層次不夠豐富。

(10)再力花群落 伴生輪葉狐尾藻、水花生、菹草。再力花植株高大挺拔，夏秋觀花，與沉水植物構成混生結構。

(11)梭魚草群落 伴生輪葉狐尾藻、水花生、浮萍等。梭魚草花葉極具觀賞性，伴生種少，景觀層次單一。

2.5.2 浮葉植物群落

(1)野菱群落 伴生浮萍、荇菜、雙穗雀稗、菹草等。野菱葉形奇特，與其他浮葉植物構成良好的觀葉景觀，荇菜點點黃花點綴其間，甚為美觀。

(2)荇菜群落 伴生野菱、浮萍、香蒲、雙穗雀稗等。荇菜心形葉，花黃色，花期長，為優良的觀花觀葉植物，少量野菱、浮萍及挺水植物構成較豐富的群落結構。

(3)田字萍群落 伴生野菱、荇菜，為浮葉植物景觀。田字萍葉型奇特呈田字型，與可觀花的浮葉植物共同構成壯觀的浮葉景觀。

(4)睡蓮群落 伴生野菱、菹草。以花葉俱佳的睡蓮為主，夏秋觀花。

(5)浮萍+滿江紅群落 伴生水花生、菹草、輪葉狐尾藻、水芹、水鱉、雙穗雀稗等。以浮葉觀葉植物為主，滿江紅在早春和秋季呈紫紅色，并與其他沉水及挺水植物構成立體混生結構。

2.5.3 沉水植物群落

(1)金魚藻群落 伴生棒頭草、水花生、田字萍、荇菜、野菱、菹草等。金魚藻葉細小，是優良觀姿沉水植物，多與浮葉觀葉植物構成立體結構。

(2)輪葉狐尾藻群落 伴生雙穗雀稗、菹草、水花生等。觀葉，在河岸邊與低矮草本形成稍豐富的群落結構。

(3)菹草群落 伴生種極少，幾乎為純粹菹草群落。觀葉，景觀效果單一。

2.5.4 濕生植物群落

濕生植物層的植物配置缺乏美學指導，植物多為野生，景觀效果較為雜亂。

(1)羊蹄群落 伴生白茅、蛇莓、酢漿草、水花生、車前、杠板歸等。

(2)雙穗雀稗群落 伴生浮萍、菹草、金魚藻、水花生等。

(3)白茅群落 伴生翼果薹草、一年蓬、蔊菜、洋珍珠菜、菵草等。

(4)葎草群落 伴生野艾蒿、絞股藍、鵝觀草等。

(5)蛇莓群落 伴生一年蓬、小藜等。

(6)酸模葉蓼群落 伴生浮萍、水花生等。

(7)老鸛草群落 伴生一年蓬、酢漿草等。

3 結論與討論

調查結果顯示，城區東部和北部水體水生植物的豐富度和多樣性指數均較高，其景觀配置也較為豐富，而位于城區西部及南部的莫愁湖、秦淮河水西門段和秦淮河節制閘段水體的水生植物種類最為匱乏，植物配置也最為單調。根據玄武湖、莫愁湖和內秦淮河的水質年際變化，認為3個湖泊濕地的水質均存在不同程度的富營養化問題，按優劣順序依次為:玄武湖＞莫愁湖＞內秦淮河。莫愁湖和內秦淮河水體污染嚴重，已達到嚴重富營養化狀態［11］。因此，在控制污染源的基礎上，應合理配置水生植物以發揮其改善水體水質的作用。

各水體應用的水生植物以挺水植物和濕生植物為主，浮葉和沉水植物為輔。挺水植物以荷花、蘆葦、香蒲、黃菖蒲等應用較為廣泛，而浮葉、沉水植物則以睡蓮、菹草的應用頻度最高，分布最廣。實踐證明，這些植物能夠適應本地的生長環境，并因其良好的生長表現成為南京城區水體中水生植物造景的基礎材料和主要種類。再力花、梭魚草、花葉蘆竹、荇菜、萍蓬草等一些新優種在南京逐步推廣應用，但目前應用量較小，仍局限于部分小景處的配置。

沉水植物具有很強的凈化水體的能力［12－13］，并且其纖長的枝葉或隱居于水下，或隨流水而飄逸，具有較高的觀賞價值。但目前只有3種沉水植物應用于南京城區水體，且應用不廣泛，很多水體缺乏沉水植物的應用。

水花生俗稱空心蓮子草，其適應性廣、繁殖迅速，水陸均可生長。自1985年以來，水花生已經成為我國雜草防治中的重點目標之一，被列入2003年國家環境保護總局公布的“中國第一批外來入侵物種名單”［14］。水花生在南京城區水體中的分布范圍最廣，生物量最大，在部分水體中大量蔓延。另外，因為有些水體比較封閉，水流速度慢，加上氣候適宜和水中營養豐富，造成浮萍、滿江紅等浮葉植物大量繁殖，出現侵占大面積水域的現象，使水面顯得過密過滿，不僅影響了水中的倒影及景觀透視線，影響整體景觀效果，而且使水質變差。因此，應切實加強對這些植物的防除，以免泛濫成災。

通過水生植物群落結構分析可以看出，多處水體缺少高草層及沉水層的植物，綜合來看缺乏闊葉與窄葉、箭葉等各葉型植物之間的相互配置，以及不同層次間的植物配置，因而在豎向上不能展現高低錯落、疏密有致的層次效果。在配置上大多形式簡單，景觀雷同，尤其是岸邊的濕生草本景觀最為雜亂，水中植物景觀多為列兵式配置，給人生硬呆板的感覺。

總之，應及早去除蔓延嚴重的惡性雜草，增加具有較高觀賞價值及凈化能力的水生植物種類，選擇不同觀賞特性和凈化效果的植物進行合理搭配，注重岸邊耐濕喬灌木和濕生草本、挺水、浮葉、沉水植物間的和諧過渡，構建適宜南京城區水體應用的水生植物群落，充分發揮水生植物的生態和美化效應。

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