引黃灌溉對植物多樣性的影響
——以小開河為例

崔以帥，張學杰，張洛艷，王景元，樊守金*

（1.山東師范大學生命科學學院逆境植物重點實驗室，山東 濟南 250014；2.濱州市小開河引黃灌溉管理局，山東 濱州 256600）

濱州市小開河引黃灌區(qū)位于山東省北部，黃河下游左岸，黃河三角洲腹地。南起于黃河北岸的濱州市里則鎮(zhèn)小開河村，北至無棣縣德惠新河，全長91.5km，縱貫濱州市內(nèi)濱城、濱州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、惠民、陽信、沾化、無棣6縣區(qū)[1]。灌區(qū)建成至今已有20年[2]，小開河灌區(qū)的生態(tài)環(huán)境得到了明顯的改善，水資源利用率大大提升，土壤含鹽量顯著降低，為生物多樣性的提高提供了非常重要的基礎[3-5]。生物多樣性研究是生態(tài)學和全球變化研究的熱點問題，而物種多樣性既體現(xiàn)了生物之間及其與環(huán)境之間的復雜關(guān)系，又體現(xiàn)了生物資源的豐富性，要解決生物多樣性保護和持續(xù)利用問題必須要與物種多樣性緊密結(jié)合[6-7]。小開河引黃灌區(qū)生物多樣性的持續(xù)改善是全面貫徹《黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》的重要組成部分，對小開河引黃灌區(qū)植物多樣性的調(diào)查有利于小開河引黃灌區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護，也可以為小開河引黃灌區(qū)的發(fā)展提供科學的依據(jù)。

1 研究方法

濱州市小開河引黃灌區(qū)植物多樣性調(diào)查采用了中科院植物研究所2012年調(diào)查草地植物多樣性時使用的方法[8]。根據(jù)小開河引黃灌區(qū)的特性，選取沉沙池作為中心調(diào)查地點，又在小開河上下游分別選取四個調(diào)查地點，在空間狀態(tài)上調(diào)查地點呈連續(xù)分布。調(diào)查分為兩個階段：第一階段是對小開河引黃灌區(qū)自然概況進行了解并確定調(diào)查的范圍、地點，制定調(diào)查路線及樣地：設置了小開河引黃源頭、西海水庫、徒駭河交匯處、沙河交匯處、沉沙池、小開河濕地公園、小米河渡槽、王干家水庫和北海水務等9個地點（見圖1），每個調(diào)查地點設置3個樣方，樣方大小為5m×5m；；第二階段是實施調(diào)查方案，實地調(diào)查，采集取樣、拍照記錄[8-9]。對采集到的植物依據(jù)《山東植物精要》和《中國植物志》進行鑒定，對物種進行整理記錄，編制物種名錄[9]。對小開河引黃灌區(qū)上下游植物多樣性調(diào)查數(shù)據(jù)采用α多樣性指數(shù)統(tǒng)計分析；對9個地點27個樣方內(nèi)的植物物種進行匯總，每個物種取平均數(shù)作為統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)[10]。

使用Excel進行數(shù)據(jù)整理并對植物物種多樣性進行地理變化的分析和相關(guān)圖形的繪制。

2 結(jié)果與分析

經(jīng)過近兩年的調(diào)查，小開河引黃灌區(qū)內(nèi)共采集到植物316種，分屬于195屬60科，其中禾本科占19%，菊科占15%，豆科占9%，莧科占6%，其他科占比均在5%以下（圖3）。

小開河引黃灌區(qū)植物多樣性在不同的調(diào)查地點之間存在著較大差異，小開河上、下游植物物種種類及分布也存在很大差異，上游的植物多為一些中性植物，其植被多是千金子、羊草、白楊、狗尾草、馬齒莧、稗等；而中游地區(qū)的植物多為中性植物與耐鹽性植物，其植被多為葎草、狗尾草、蘿藦、毛地黃、灰綠藜、假牛鞭草等，下游植物物種多為耐鹽性植物，其植被多為檉柳、堿蓬、二色補血草、蘆葦、獐毛等。

圖1 小開河灌區(qū)沿河兩岸調(diào)查地點

圖2 （a）不同地點樣方內(nèi)物種數(shù)

相比較而言，小開河與其他河流交匯處物種多樣性顯著增加（見圖2a、b）。從圖2（a、b）可以得出小開河引黃灌區(qū)的物種沿小開河流向呈現(xiàn)降低的趨勢，但是在小開河與其他河流如：沙河、徒駭河及小米河交匯處物種明顯增加，這是由于其他河流沖積和引黃灌溉共同作用的結(jié)果。引黃灌溉后，小開河引黃灌區(qū)地表及淺層水中鹽濃度整體降低[11-12]；沙河、徒駭河、小米河等河流帶來了其上游的物種和土壤，使小開河引黃灌區(qū)內(nèi)土壤有機質(zhì)增加，鹽濃度降低，故此植物物種增多，生物多樣性增加。

3 結(jié)論

（1）小開河引黃灌區(qū)內(nèi)共有植物316種，分屬于195屬60科，其中禾本科、菊科、豆科、莧科等是主要的優(yōu)勢類群。

（2）對調(diào)查地點及樣方數(shù)據(jù)進行匯總，可以發(fā)現(xiàn)其物種變化非常明顯，上游堤壩處多為泥沙土壤，植物多為一些中性植物；小開河與其他河流交匯處土壤中有機質(zhì)含量增加，物種較為豐富；下游在王干家水庫后由于離渤海較近，土壤鹽堿化嚴重，植物物種多為耐鹽性植物。結(jié)合龐啟航等人對小開河引黃灌區(qū)土壤泥沙和淺層地下水的研究，發(fā)現(xiàn)這可能與土壤的有機質(zhì)及土壤及淺層地下水鹽分向中下游匯集有很大關(guān)系[11-12]。

圖2 （b）不同調(diào)查地點樣方內(nèi)物種多樣性

圖3 小開河灌區(qū)不同植物種占比

（3）引黃灌溉后，小開河流域內(nèi)的土壤水質(zhì)有了明顯的改善，植物物種多樣性明顯增加。由調(diào)查結(jié)果可以得知：小開河引黃灌區(qū)內(nèi)的植物物種多樣性隨著小開河流向總體上呈現(xiàn)降低的趨勢，這是由于引黃灌溉后，當?shù)氐耐寥浪|(zhì)有了很大的改善，尤其是小開河與其他河流交匯處土壤水質(zhì)改善更加明顯。