臥龍湖湖岸帶植物豐度多樣性及其截留凈化能力分析

趙光輝

摘 要：根據2014年春夏秋季共30個樣地的調查結果，記錄到臥龍湖湖岸帶植物27種，分屬16科25屬，為單一草本植物，季相明顯，優勢種為菖蒲、蘆葦、青綠苔草、矮蒿、浮毛茛、野大豆等。單因素方差分析顯示臥龍湖各季節湖岸帶植物豐度差異不顯著（P=0.639>0.05），研究期間湖岸帶植物豐度均值1 808.9株/樣方，各樣方豐度空間變異性較低。臥龍湖湖岸帶植物Margalef豐富度指數（5.33）較低，Pielou均勻度指數（0.72）和Shannon-Wiener多樣性指數（1.71）較高，說明植物種群分布相對均勻，生態優勢度低。臥龍湖天然湖岸帶受損，生境異質性下降，湖岸帶植物種類較少、豐度較低，植物分布雖然相對均勻，但分布片段化、狹窄，原有的生態功能衰退，污染物轉化和攔截功能降低。

關鍵詞：湖岸帶植物 豐度 多樣性 截留凈化能力 臥龍湖

中圖分類號：X17 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（c）-0129-04

湖岸帶是水生生態系統與陸生生態系統之間的生態交錯帶，具有獨特的空間特征和邊緣效應，生境情況復雜多變[1-4]。自然狀態下形成的湖岸帶多表現為連續分布的植被帶，它既能承載水體循環、保持水土，又能調節溫濕度、改善生態環境，更重要的是它能通過滲透、過濾、吸收、沉積和截留等作用來削減到達表面水體或地下水體的徑流量及載污量，起到緩沖帶的作用[5]。

臥龍湖（123°8′43″～123°20′4″E，42°41′4″～42°48′3″N）位于遼寧省北部的康平縣，內蒙古科爾沁沙地南緣，遼河上游西岸，是以保護水禽棲息地和水生物資源為目的的湖泊型省級自然保護區，屬于中國一級生態敏感帶。2012年，臥龍湖憑借其重要的生態地位，被列入國家湖泊生態環境保護17個試點之一。因此，開展臥龍湖湖岸帶植物豐度多樣性的調查并進一步分析其截流凈化能力尤為重要，對于臥龍湖國家湖泊生態環境保護試點工作具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 調查方法

采用樣方法調查，基于代表性取樣和隨機取樣相結合的方法沿湖岸帶設置樣地，樣方為5 m×5 m。2014年春季（5月）、夏季（8月）、秋季（10月）對臥龍湖采樣調查3次，每次設置10個樣地，采用GPS定位。

1.2 計算方法

Margalef豐富度指數（R）、香農-威納多樣性指數（Shannon-Wiener Index，H）、Pielou均勻度指數（J）。

S為各樣點物種數，Ni為各樣點某一物種的數量，N為各采樣點所有物種總數。

1.3 分析方法

采用單因素方差分析植物豐度、多樣性的季節變化，此分析在SPSS 22.0軟件中實現。

2 結果與分析

2.1 湖岸帶植物種類

根據2014年春、夏、秋季3次×10個樣地的調查結果，記錄到臥龍湖湖岸帶植物27種，分屬16科25屬，為單一草本植物，季相明顯，各河流流經地會出現由不同的共優種群組成的群落特征。

具體植物種類見表1。

群落的物種數是最直觀、最有效地反映群落多樣性的指標，它是指樣地群落中所出現的物種數量，是與物種多樣性指數和均勻度呈緊密正相關的一個指標[6]。臥龍湖湖岸帶主要植物組成有菖蒲、蘆葦、青綠苔草、矮蒿、浮毛茛、野大豆等。

從圖1可以看出，臥龍湖湖岸帶植物所含種數占優勢的科為禾本科（7種，占總種數25.9%）、菊科（4種，占總種數14.8%）、木賊科（2種，占總種數7.4%）、毛茛科（2種，占總種數7.4%），即區系組成中≥2種的科有4科，占科總數的25.0%，僅含1種的屬有25屬，占屬總數的92.6%，說明臥龍湖湖岸帶植物群落科屬組成較為分散。

臥龍湖湖岸帶植被以草本植物為主。草本植物是生態系統的先鋒植物，適應力強，有較寬的生態位，生活史短暫，且能及時調整以適應環境的變化，同時，生境的復雜性以及人為和自然干擾的影響使河岸帶草本植物的分布規律更加多變，因此，湖岸帶草本植物的群落特征更能反映出湖岸帶生態系統受自然或人為因素干擾所發生的環境變化[4，7，8]。

2.2 湖岸帶植物豐度時空變化特征

臥龍湖湖岸帶植物豐度特征見表2。研究期間，臥龍湖湖岸帶植物豐度均值1 808.9株/樣方，呈現從春季到秋季逐漸遞減趨勢，即春季>夏季>秋季。臥龍湖湖岸帶植物春季豐度為1 915.2株/樣方，夏季為1 812.5株/樣方，秋季豐度為1 698.9株/樣方。各樣方豐度空間變異性較低。

經單樣本非參數K-S檢驗，臥龍湖湖岸帶植物豐度呈正態分布。單因素方差分析顯示臥龍湖各季節湖岸帶植物豐度差異不顯著（P=0.639>0.05）。

2.3 湖岸帶植物多樣性時空變化特征

臥龍湖湖岸帶植物多樣性特征見表3。研究期間，各點位豐富度指數變化范圍為3.0～7.0，均值為5.33；均勻度指數變化范圍為0.13～0.92，均值為0.72；多樣性指數變化范圍為0.27～2.25，均值為1.71。均勻度指數和多樣性指數具有相同的變化規律，夏季>秋季>春季；豐富度指數夏季>春季>秋季。3種多樣性指數變異系數范圍0.10～0.38，表明各樣點空間差異較小。

單因素方差分析顯示臥龍湖湖岸帶植物豐富度指數（P=0.724>0.05）、均勻度指數（P=0.404>0.05）、多樣性指數（P=0.598>0.05）各季節差異都不顯著。

植物物種多樣性直接或間接體現物種結構類型、組織水平、發展階段、穩定程度和生境差異，植物群落物種多樣性指數反映了植物群落內各植物種類的多少及各植物物種的數量在種間分布的均勻程度[6]，臥龍湖湖岸帶植物豐富度指數較低，均勻度指數和多樣性指數較高，說明植物種群分布相對均勻，生態優勢度低。

臥龍湖湖岸帶植物多樣性的空間變化見圖2。總體上，各樣點植物物種的豐富度指數、均勻度指數、多樣性指數反映出基本一致的趨勢，物種多樣性指數與物種均勻度指數呈正相關。

臥龍湖湖岸帶植物豐富度指數低、各樣點差異小，7號點的豐富度指數7.0，相對較高，6號點的豐富度指數較低，各季節以蘆葦、青綠苔草、菖蒲3種植物為主，另外，春季有少量浮毛茛，夏季有少量萎陵菜。

1號點和7號點均勻度指數分別為0.38和0.52，相對較低，說明這兩個點位由較少的物種占優勢，1號點是矮蒿占絕對優勢，7號點是青綠苔草占絕對優勢，菖蒲次之，矮蒿、青綠苔草、菖蒲為密集生長型植物，具有較高的蓋度和較強的競爭作用，使得群落下層物種不能獲得足夠的營養和生存空間而受到抑制；9號點、6號點、10號點均勻度指數較高，均值≥0.85，說明群落中物種個體數目分配均勻，優勢種不明顯。

1號點和7號點多樣性指數較低，均值分別為0.92和1.46，說明群落中種數較少，各種個體分配不均勻，指示群落多樣性較低。3號點、10號點多樣性指數較高，均值>2.00，說明該樣點植物種類多樣，生態功能和景觀異質性高。

3 湖岸帶植物截留凈化能力分析

生境是決定湖岸帶植物分布格局的主導因子，近年來，臥龍湖湖濱帶的濕地形態特征發生了明顯的改變，農業生產、生活、旅游等人為活動造成土地過度開墾，原有的湖岸帶濕地許多已被改造成耕地、環湖路等，破壞了湖岸帶原有的濕地生態系統。湖岸植物帶的寬度大大變窄，局部地段甚至緊剩數十米乃至消失。2013年臥龍湖發生水災，最高水位89.17 m，水深超過2 m，淹沒耕地12 266畝，其中環湖路內水淹耕地面積8 294畝，淺水區消失殆盡、灘涂大幅減少，湖岸帶植物遭到更嚴重的破壞。

目前，國家良好湖泊生態保護試點項目在康平灣地區實施了一定的生態恢復項目，臨近環湖路約30～50 m的區域形成了一道生態屏障，但在老壩根至環湖之間大量的淺水區仍然沒有植被，自康平灣至北排基本無植被，北排至東馬蓮河近岸區域，僅有零星的植被生長。

綜上，臥龍湖天然湖岸帶受損，生境異質性下降，湖岸帶植物種類較少、豐度較低，植物分布雖然相對均勻，但分布片段化、狹窄，原有的生態功能衰退，污染物轉化和攔截功能降低。

參考文獻

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