池州市郊縣濕地維管束植物多樣性與區系分析

王彥梅，王利華，韓睿明

(1.南京師大環境科技研究院有限公司，江蘇 南京 210000；2.南京師范大學 環境學院，江蘇 南京 210023)

1 引言

《濕地公約》定義濕地為天然的或人工的、永久或暫時的沼澤地、泥炭地及水域地帶，帶有靜止或流動的淡水、半咸水及咸水水體，包含低潮時水深不超過6 m的海域。濕地是介于陸生和水生生態系統之間的具有獨特結構和功能的生態系統，與森林、海洋并稱為全球三大生態系統[1,2]。濕地在調節氣候、水源涵養、凈化水質及生物多樣性保育等方面均發揮著重要功能。自1992年加入《濕地公約》以來，我國逐步增強了對濕地生態系統的研究和保護。

濕地植物指生長在濕地環境中的植物，是濕地生態系統的重要組成部分，在維持濕地生態系統功能上發揮著重要作用[3]。濕地植物多樣性在維持生態平衡方面有著不可替代的價值，是衡量濕地生態質量的重要參考指標，可綜合反映濕地的特點和功能[4]。植物區系是指一定地區或國家所有植物種類的總和，是植物界在一定環境中演化和時空分布的綜合反映[5,6]。植物區系是植物地理學研究的重要內容，是研究不同時空尺度上植物多樣性以及植物起源和演化的重要依據[7,8]。因此，濕地植物多樣性調查研究以及植物區系分析是目前濕地保護工作的基礎。

安徽省池州市為典型沿江城市，郊縣自然環境優美，轄區范圍內有秋浦河穿過，并有湖泊、水庫、沼澤、池塘等眾多濕地類型，在生物多樣性保育方面發揮著重要作用。本研究選取池州市青陽縣、石臺縣的典型濕地進行植物調查，并初步分析了其植物多樣性和區系構成，以期為池州市濕地生態系統的恢復和保護以及植物資源的可持續利用提供參考。

2 材料與方法

2.1 研究區概況

池州市(116°38′～108°05′E，29°33′～30°51′N)地處長江南岸，安徽省西南部，夏季炎熱濕潤，冬季寒冷干燥，屬于典型的亞熱帶季風性濕潤氣候。年均降雨量1566 mm，年平均氣溫16.2 ℃[9]。青陽縣和石臺縣為池州市轄縣，自然環境良好，濕地資源豐富，包括河流濕地、湖泊濕地、庫塘濕地等多種類型。青陽縣南北向長約65 km，東西向寬約40 km，地勢南高北低，南部群峰峭拔，中部丘陵綿延，北部以平原、圩區為主，素有“七山一水一分田，一分道路和莊園”之稱。石臺縣東西長70.7 km，南北寬46 km，境內山巒起伏，溝壑縱橫，海拔50～1000 m。

2.2 研究方法

2.2.1 總體觀測方案

根據代表性和可操作性原則，按照植被地帶性及不同植被類型的規模，并考慮環境梯度以及人為干擾的類型和強度，本項目選取4種類型的生物多樣性觀測樣點，分別為河流、湖泊、水庫和溝渠，并在人工濕地及池塘設點進行補充調查(表1)。

表1 調查樣點選擇

2.2.2 調查方法

調查的總體思路為分層抽樣調查，濕地維管束植物分為沉水植物、浮葉植物、漂浮植物、挺水植物和濕生植物，調查時間分別為2019年11月份和2020年6月份。對于各濕地類型，均采取深水-淺水-濕生的水位梯度進行觀測，沿該梯度設置樣線，每個觀測點3～5條樣線，樣線長度依據生境狀況確定約在5～45 m之間。每條樣線5～20個觀測樣方，樣方面積1～2 m2，其中沉水植物通過水草鉗獲取。本次調查中，僅記錄樣方內物種，不涉及密度、蓋度、高度等指標。

3 研究結果與分析

3.1 科的多樣性

科反映物種間較廣泛的親緣關系，可以反映一定區域區系特征的總概況，以及與其他區系的聯系和區系起源的線索等。本次調查共包括124個物種，分屬49科101屬(表2)。其中禾本科植物最多，共有17屬20種，其次為菊科(14屬17種)和蓼科(2屬8種)，含3～5種的科有莧科、豆科、莎草科、唇形科、傘形科、大戟科、水鱉科和睡蓮科、玄參科。

表2 植物科多樣性統計

3.2 屬和種的多樣性

同屬的種常具有同一起源和相似的進化趨勢，較科更能具體反映植物進化和變異情況，也更具體地反映一定區域的區系特征。本次調查共涉及101個屬(表3)，其中蓼屬(Polygonum)是最大屬，共有植物7種，其次是白酒草屬(Conyza)、稗屬(Echinochloa)、藨草屬(Scirpus)、翅果菊屬(Pterocypsela)、地黃屬(Rehmannia)、狗尾草屬(Setaria)、蒿屬(Artemisia)、黑藻屬(Hydrilla)、菱屬(Trapa)、芒屬(Miscanthus)、牽牛屬(Pharbitis)、茄屬(Solanum)、竊衣屬(Torilis)、莧屬(Amaranthus)、香蒲屬(Typha)和鴨跖草屬(Commelina)、眼子菜屬(Potamogeton)，分別有植物2種，另外83個屬都僅包含1個種。

本次調查共涉及124個物種。根據植物主要類型進行劃分，濕生植物種類最為豐富，共有98種，挺水植物共有9種，浮生植物7種，浮葉植物3種，沉水植物7種(表3)。從分布生境來看，水庫主要位于山區海拔較高的區域，在水體以及消落帶中維管束植物分布稀少。河流水體是沉水植物的主要分布生境，而黑藻是青陽縣和石臺縣沉水植物群落的建群種。河流消落帶是挺水植物和濕生植物的主要分布生境，對于生物多樣性有重要貢獻。蓮、莼菜、睡蓮、水蔥、萍蓬草等觀賞水生植物主要位于人工濕地中，在自然生境中并不常見。

表3 植物屬多樣性統計

續表3

續表3

3.3 植物區系特征

植物區系多樣性研究的是物種水平上的多樣性，它反映了一定區域植物種類及其變異程度如進化水平的多樣性，體現了一定區域區系的復雜程度，是植物長期發展、演化及對變化的環境長期適應的結果。根據吳征鎰對中國種子植物屬的分布區類型的劃分，本次調查植物101屬，共分為11個類型，2個變型(表4)。

表4 植物屬的分布區類型

世界分布屬是指在世界普遍分布的那些屬，它們廣泛分布世界各大洲，但往往也有其主要分布區。本次調查的植物共有世界分布屬29個，包括金魚藻屬、狐尾藻屬的物種，是青陽縣和石臺縣水體沉水植物群落重要的建群種和伴生種，槐葉蘋屬、荇菜屬的物種是水域浮生植物的常見種，而睡蓮屬和莼屬的物種是水域浮葉植物的常見種，鬼針草屬、苔草屬、莎草屬、蘆葦屬、蓼屬、酸模屬、香蒲屬、毛茛屬、莧屬和藨草屬的物種，是河濱挺水植物群落和濕生植物群落重要的建群種和伴生種。

泛熱帶分布類型包括分布于熱帶的各種分布型，本次調查共有泛熱帶分布屬26個，其中苦草屬物種是水域沉水植物的重要伴生種，狗尾草屬、雀稗屬、狗牙根屬、稗屬和問荊屬是濕生植物群落的建群種或重要伴生種，大薸屬植物和蓮子草屬植物是該區域重要的入侵物種。

舊世界熱帶分布類型指分布于亞洲、非洲和大洋洲的熱帶地區及臨近島嶼的種類。本次調查中，共發現3個屬，為濕生植物群落重要的伴生種。

熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布區是舊世界熱帶分布區的東翼，其西端有時可達馬達加斯加，但一般不到非洲大陸。本次調查共有3個屬，其中黑藻屬物種是秋浦河河流水體中沉水植物群落的單優種。

熱帶亞洲至熱帶非洲分布區類型是舊世界熱帶分布區類型的西翼。本次調查有該類型植物屬2個，其中芒屬植物是河流、水庫、湖泊、池塘等岸坡濕生植物的常見種。

熱帶亞洲類型分布區的范圍是舊世界熱帶的中心部分，本次調查中發現該類型植物3個屬，芋屬是溝渠中濕生植物的常見伴生種，葛屬和雞矢藤屬是濕生植物群落的伴生種。

北溫帶分布區類型一般指那些廣泛分布于歐洲、亞洲和北美洲溫帶地區的屬，本次調查共有8個屬屬于該類型，其中柳屬、蒿屬均為重要的濕生植物，菖蒲屬為重要的挺水植物。

北溫帶和南溫帶間斷分布類型為北溫帶分布區類型的變型，在本次調查中共有該類型植物5個屬，分別為虉草屬、燈心草屬、竊衣屬、千里光屬和婆婆納屬，均為這兩個縣濕生植物的常見種。

東亞和北美洲間斷分布類型間斷分布于東亞和北美洲溫帶及亞熱帶地區，本次調查包括蓮屬、接骨木屬、雞眼草屬和菰屬，其中蓮屬和菰屬為挺水植物群落和濕生植物群落的重要建群種和伴生種。

舊世界溫帶分布類型一般是指廣泛分布于歐洲、亞洲中-高緯度的溫帶和寒溫帶、或最多有個別種延伸到亞洲-非洲熱帶山地甚至澳大利亞的屬。在本次調查中，該類型有7個屬，其中菱屬植物是水生植物群落中浮生植物的重要類群，蘆竹為常見的濕生植物。

溫帶亞洲分布類型是指主要局限于亞洲溫帶地區的屬。在本次調查中，僅有馬蘭屬和大油芒屬屬于該類型。

東亞分布類型指的是從喜馬拉雅一直分布到日本的一些屬。本次調查包括7個屬，均為濕生植物群落中的伴生種。

中國日本分布是東亞分布的變型，本次調查中僅包括2個屬，即荻屬和博落回屬，常常是各水域岸坡濕生植物常見種。

4 結論

在本研究中，針對安徽省池州市青陽縣和石臺縣濕地維管束植物進行了調查和分析。本底調查共發現植物124種，分屬49科101屬，以禾本科植物為主，共有17屬20種，在屬水平上，蓼屬植物最多，共有7個種。從植物區系來看，該區域濕地維管束植物以世界分布種和泛熱帶分布類型為主，占總數(不包括世界分布屬)的36.11%，反映了青陽縣和石臺縣的區域氣候特征。在所有植物中，濕生植物種類最為豐富，共有98種，而挺水植物、浮生植物、浮葉植物、沉水植物分別僅有3～9種。從典型入侵植物來看，喜旱蓮子草廣泛占據河流、人工池塘、湖泊等生境，一年蓬、鉆葉紫菀、藿香薊在濕生環境下也廣泛分布。大薸、莧、小飛蓬分布較少，并未產生明顯的生態入侵風險。