桂林會仙濕地水質與濕地植物生長的關系

王艷萍李發文 莫 晨沈利娜

（1桂林市環境保護科學研究所 廣西桂林 541001 2桂林市金天環境工程有限責任公司 廣西桂林 541001 3中國地質科學院巖溶地質研究所/國土資源部廣西壯族自治區巖溶動力學重點實驗室/生態實驗室廣西桂林 541004）

引言

會仙濕地是中國最大的巖溶濕地，是漓江流域最大的喀斯特地貌原生態濕地，具有保持水源、凈化水質、蓄洪抗旱、維護生物多樣性等重要的環境調節功能和生態效益[2]。近半個世紀，因缺乏有效的管理和保護，受過度開發、環境污染等多種因素的影響，濕地面積不斷萎縮，植被也受到不同程度破壞。目前，關于桂林會仙濕地水質與植物生長的關系尚無深入研究成果。本文在對濕地16個監測點位的植物群落進行野外調查和水質監測的基礎上，研究了水質與水生物的相關關系，為濕地生態修復提供了科學支持[1]。

濕地植物泛指生長在濕地環境中的植物，本次調查的植物是指生長在水陸交匯處，土壤潮濕或者有淺層積水環境中的植物[3]。濕地植物根據生活型和生態特點，分為濕生植物和水生植物兩大類，濕生型、沉水型、浮水型和挺水型4類[4]。濕地水質控制了濕地植物的生長環境，影響著濕地植物群落的分布，同時濕地植物對水質具有一定的適應和凈化作用。

1 研究方法

采樣點設置。根據會仙濕地所在水系及區域水功能區環境質量要求，結合水量變化情況，此次水質調查監測點位主要位于會仙濕地中心區域主要河流、淺水湖塘以及古桂柳運河。基于2011年廣西師范大學梁士楚教授在會仙濕地的濕地植物調查資料[5]，本次調查重點在睦洞湖、睦洞河、古桂柳運河、八仙湖、督龍塘、分水塘、黃插塘、安龍塘等典型區進行。

濕地植物調查與水質監測指標及標準。濕地植物監測以實地調查為主，合理布設樣線，根據不同的水質情況，在每個典型區設置樣地。樣方大小為1m×1m，記錄人類活動、土地利用、水文地質特征、水深、透明度、水溫、水生植物種類、覆蓋度等，樣方數量根據調查面積、群落類型確定[6]。

水質監測指標：水溫、pH值、溶解氧、懸浮物、化學需氧量、氨氮、總磷、總氮、砷、汞、鎘、六價鉻、陰離子表面活性劑。我們現場采用WTW測試水溫、PH、電導、氧化還原電位，采用鈣堿試劑盒測試Ca2+和堿度（HCO3-），采用 TDS筆測試溶解性固體總量（TDS），獲得的結果證明該區域地表水有部分地下水補給。

采樣方法按原國家環境保護總局《地表水和污水監測技術規范》（HJ/T91-2002）[6]中規定的標準進行。各監測項目對照《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）[7]進行評價，評價方法采用單因子評價法，即選取監測因子對照相應的類別標準進行評價。

采樣時間及頻次。在2014年枯水季節（12月），2015年平水季節（4月）和豐水季節（8月）分別進行濕地植物的調查和監測，具體監測點位見表2。水質監測時間及頻率按水文年的豐、平、枯三個水期各監測1次，每次在相同點位連續采樣2天，每天采樣1次。

數據處理。采用ArcGis空間分析中的克里金指數插值法，獲得調查區平水期綜合水質插值圖，整體上刻畫出調查區一般情況下綜合水質狀況。

2 研究結果

2.1 水質監測結果

各監測點豐、平、枯季水質綜合評價詳見表1。

表1 水質綜合評價一覽表

在各水質監測點位的所有監測因子中，以化學需氧量、總氮、總磷、溶解氧、氨氮、汞等為主要污染因子，出現不同程度的Ⅲ類-劣Ⅴ類水質，根據《地表水環境質量標準》（GB3838-2002），監測期間會仙濕地中心區域主要河流、淺水湖塘以及古桂柳運河等布設的監測點位水質為Ⅲ類-劣Ⅴ類。

總體來看，豐水期較平水期和枯水期綜合水質差，枯水期相對水質最優，見圖6-1。豐水期中6個監測點出現劣Ⅴ類水質，豐水期因水濁度大，沉水植物難以看到，豐水期濕地植物凈化作用不明顯。

2.2 水生植物調查結果

水質特別差的水域，沉水植物難以生長，古桂柳運河（高岸村）、睦洞河（高岸村）、八仙湖、督龍塘、安龍塘、分水塘、黃插塘、陡門等監測點很難見到沉水植物，監測點的水質普遍偏差。水質相對較好的荷塘岔口、荷塘、龍山附件、安龍塘等濕地，沉水植物相對豐富。越是沉水植物物種豐富的水域，水就越清澈，水質也相對較好。

結合會仙濕地景觀現狀，綜合分析濕地植物、水質情況，人為干擾越少的濕地，濕地植物群落相對完好，水質也較好。整體來看，會仙濕地核心保護區睦洞湖區域遠離村莊的水道水質較好，較其他調查點，沉水植物多樣性最高，常見密齒苦草、五刺金魚藻、黃花貍藻、水龍尾、馬來眼子菜、菹草、黑藻等，挺水植物有華克拉莎、蘆葦、荷花等，浮水植物水龍、蓮子草等，濕地植物種類和數量較多。調查中鳳眼蓮可見度最高，特別是水質較差，缺乏流動性水域中，鳳眼蓮占優勢。雖然鳳眼蓮對重金屬有一定吸附作用，但從會仙濕地生態的健康考慮，應對鳳眼蓮的快速擴張采取人工措施，加以干預，以免影響濕地其他植物的生存，破壞生態平衡。

表2 會仙濕地綜合水質與群落關系

2.3 水質數據處理結果

根據16個調查點水質監測數據，繪制監測點豐水期、平水期和枯水期的綜合水質折線圖(見圖1)。總體來看，枯水期綜合水質相對好，平水期綜合水質相對差，豐水期綜合水質最差。

采用ArcGis空間分析中的克里金指數插值法，獲得調查區平水期綜合水質插值圖，整體上刻畫出調查區一般情況下綜合水質狀況（見圖2）。調查區西邊和東邊水質相對較好，中部水質相對差。會仙濕地中間接受周邊地下水補給，受周邊水質影響較大，往西、往東，地下水補給相對少，轉化相對快，水質相對好。

圖1 監測點綜合水質折線圖

圖2 平水期綜合水質插值圖

3 水質污染的原因分析

結合會仙濕地景觀遙感監測和實地調查，造成各監測點水質污染的的主要原因有：

農業生產面源污染是會仙濕地水質污染的主導因素。隨著人口的增加濕地用于農業生產的面積在過去的10年中不斷增加，人為改造濕地土地利用類型，如人工開墾濕地變為農田、種植水稻、西瓜等農業活動，不僅縮減了部分天然濕地景觀面積，種植過程中大量化肥、農藥的使用，增加了濕地氮磷鉀等污染物輸入，巖溶濕地地上和地下水體緊密聯系，四通八達，容易使點上污染迅速擴散，部分農田的污染足以導致整個濕地水質的下降。過去圍湖養殖，挖水塘養魚養鴨等農業養殖活動，使部分天然濕地轉變為人工濕地，在此產生大量畜禽、水產養殖廢水，無處理直接排入濕地水體中，造成了水體氮、磷等超標，部分濕地水體出現嚴重的富營養化。

農村生活污水的直接排放，加劇了村、屯等人口集中區域的濕地水體污染。靠近村子的幾個碼頭，如七星碼頭、三義碼頭水體出現了渾濁、發臭等現象，水生植物以苦草為主，水生植物多樣性降低。影響了村民用水質量，破壞了濕地旅游景觀。

人為干擾，破壞了部分濕地水生植物的生長環境，造成了部分水生植物物種在原有區域的消失，如龍山水域的大茨藻群落，因當地居民清理水道被破壞。水生植物多樣性減少，破壞群落之間的穩定性，影響了水生植物的水質凈化能力。

結語

濕地水質與水生植物的關系非常密切，兩者之間相互依存，維持良好的穩定狀態 。缺乏水生植物的濕地，不能對水質起到維持和改善作用,而水生植物高覆蓋的濕地,反而對水質起到破壞作用。可見，水質下降會改變水生物的生存環境，導致水生物種群動態和群落結構與功能變化，影響濕地生態服務功能的發揮。

本研究發現，水質普遍偏差的水域，沉水植物難以生長；水質相對較好的水域，沉水植物相對豐富。結合景觀現狀，綜合分析濕地植物、水質情況，人為干擾越少的濕地，濕地植物群落相對完好，水質也較好。水質較差，缺乏流動性水域中，鳳眼蓮可見度最高，占優勢，要保護生態平衡，應加以人工干預,以增加濕地植物群落中物種的豐富度,這將有利于群落的穩定[8]，改善水質。本研究找出了造成會仙濕地水質污染的部分主要原因，因地制宜，制定并實施改善水質的措施，對恢復濕地生態系統有著舉足輕重的作用，有效保護濕地生物多樣性。

[1]武士蓉，徐夢佳，趙彥偉.白洋淀濕地水質與水生物相關性研究[J].環境科學學報，2013,33(11):3160-3165.

[2]張定亨.中國最大的巖溶濕地—會仙，廣西林業，2012，7:33-37.

[3]宋永昌.植被生態學，上海：華東師范大學出版社，2001.

[4]馬祖陸，蔡德所，蔣忠誠.巖溶濕地分類系統研究,廣西師范大學學報：自然科學版，2009，27(2):101-106.

[5]梁士楚.廣西桂林水生高等植物的概括，西南師范大學學報，1988（1）：1-6.

[6]地表水和污水監測技術規范（HJ/T91-2002）.

[7]地表水環境質量標準（GB3838-2002）北京:國家環境保護總局，國家質量監督檢驗檢疫總局.

[8]曹曉，劉紅玉，李玉鳳.西溪濕地公園濕地植物群落及其與水環境質量的關系[J].生態與農村環境學報，2011,27(3):69-75.