李欣蒞，弓 弼，高麗娟，宮曉琳

(西北農(nóng)林科技大學 風景園林藝術(shù)學院，陜西 楊陵 712100)

河流濕地具灌溉、調(diào)蓄、運輸、飲水、養(yǎng)殖、觀賞等多種功能，作為淡水供應者對周邊下游地區(qū)極為重要[1]。濕地是生產(chǎn)力和生物多樣性最豐富的生態(tài)系統(tǒng)[2]，是發(fā)展中國家特別重要的自然資源，因為它們?yōu)楫數(shù)厝颂峁┒鄻踊纳鷳B(tài)服務和社會經(jīng)濟效益[3]。濕地植物多樣性是直接影響濕地質(zhì)量和野生動物的棲息地狀況的因素之一，是生物多樣性研究的重要內(nèi)容，對維持濕地生態(tài)功能和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定有重要作用[4]。植物種植豐富度對濕地的植物覆蓋和功能恢復產(chǎn)生積極的影響[5]。通過植被根系恢復濕地地下水位的生態(tài)效果優(yōu)于昂貴的水工技術(shù)而且成本更低[6]。

由于濕地建設項目越來越普遍，需要進行有意義的后續(xù)研究來評估濕地生態(tài)系統(tǒng)隨著時間的變化[7]。寶雞市千渭之會國家濕地公園是對原有生產(chǎn)經(jīng)營低效的水產(chǎn)池塘、水塘、灌溉地、農(nóng)用泛洪濕地渠等具有濕地特征的區(qū)域，通過人為規(guī)劃為了保護濕地資源而建的人工濕地。本研究以千渭之會國家濕地公園為研究區(qū)，對其植物組成和多樣性進行分析，進而為濕地資源的保護提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

寶雞市地處陜西省關(guān)中地區(qū)西部，地理坐標位置為106°18′-108°03′E，33°35′-35°06′N，總面積18 172 km2。屬于暖溫帶季風氣候，年平均氣溫7.6～12.9℃，年平均降水量590～1 000 mm，年均日照1 860～2 250 h[8]。濕地公園位于寶雞市高新區(qū)的渭河城區(qū)段和千河王家崖水庫至入渭交匯處，東西長約7 km，南北長約17 km。范圍周邊涉及陳倉區(qū)賈村鎮(zhèn)、鳳翔縣長青鎮(zhèn)、高新區(qū)千河鎮(zhèn)等3個鎮(zhèn)的23個行政村，總面積為1 864.0 hm2。其中濕地面積1 716.3 hm2，占公園總面積的92.1%。地理坐標介于107°13′-107°20′E，34°19′-34°28′N。

2 研究方法

2.1 調(diào)查方法

2017年5-7月，采用樣方法對濕地公園植物進行全面調(diào)查。根據(jù)實際條件將綠地類型分為人工濕地、自然濕地、游園綠地和河堤園路綠地四種。根據(jù)不同的群落結(jié)構(gòu)，布置不同面積的樣方，喬木林樣方面積為20 m×20 m，記測株數(shù)、種名、樹高、胸徑；灌木叢樣方面積為5 m×5 m，草本群落樣方面積為1 m×1 m，灌木及草本樣方中分別記錄種名、株數(shù)(叢數(shù))、高度，估算蓋度，多次定點調(diào)查，以確保調(diào)查的準確[9-10]。直接觀察記錄種類，對不熟識的野生植物采集標本后初步鑒定種類，同時對每種植物的花、葉、果實等特征以及生長情況拍照，依據(jù)《中國高等植物圖鑒》和《中國植物志》及相關(guān)的著作、文獻[11-17]等，準確地鑒定野生植物的種、屬，在此基礎上進行科、屬、種的統(tǒng)計以及植物生活型、植物多樣性等方面的分析研究。

2.2 多樣性指數(shù)測度方法

利用重要值(IV)和α多樣性指數(shù)，選用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)、Simpson多樣性指數(shù)(DS)、Pielou均勻度指數(shù)(JP)作為植物多樣性的指標，用于估計濕地的多樣性和相對豐度[17-18]。

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)

Simpson多樣性指數(shù)(DS)

Pielou均勻度指數(shù)(JP)

JP=H/lnS

式中，Ni為第i個種在樣方中的重要值，N為樣方中所有種的重要值之和，pi=Ni/N，S為樣方內(nèi)物種總數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 科、屬、種的統(tǒng)計分析

研究區(qū)共有植物225種，隸屬64科186屬。其中裸子植物3科5屬7種；被子植物59科179屬215種，蕨類植物2科2屬3種，雙子葉植物162種，占72%。野生種共124種，隸屬31科112屬，70.97%為雙子葉植物，27.42%單子葉植物，1.61%為蕨類植物；栽培植物101種，隸屬45科80屬，73.27%為雙子葉植物，18.81%為單子葉植物，6.93%為裸子植物，0.99%為蕨類植物。

表1 科的統(tǒng)計與比較

如表1所示，禾本科(Gramineae)29屬32種，菊科(Compositae)18屬24種，薔薇科(Rosaceae)16屬23種，豆科(Leguminosae)14屬23種，為優(yōu)勢科。其次是十字花科(Cruciferae)7屬7種，唇形科(Labiatae)7屬7種，紫草科(Boraginaceae)5屬5種，莎草科(Cyperaceae)5屬5種，茄科(Solanaceae)4屬4種，木犀科(Oleaceae)4屬8種，石竹科(Caryophyllaceae)4屬5種。

在人工綠地中主要喬木以白皮松(Pinusbungeana)、油松(Pinustabulaeformis)、垂柳(Salixbabylonica)、國槐(Sophorajaponica)、榆樹(Ulmuspumila)、欒樹(Koelreuteriapaniculata)、泡桐(Paulowniafortunei)、刺槐(Robiniapseudoacacia)、楓楊(Pterocaryastenoptera)、臭椿(Ailanthusaltissima)等為主，其中經(jīng)濟樹種有柿(Diospyroskaki)、山楂(Crataeguspinnatifida)、皂角(Gleditsiasinensis)等，灌木有迎春花(Jasminumnudiflorum)、棣棠(Kerriajaponica)、榆葉梅(Amygdalustriloba)、紫葉矮櫻(Prunus×cistena)、金山繡線菊(Spiraea×bumaldacv.Goalden Mound)、大葉黃楊(Buxusmegistophylla)等，人工綠地草本以剪股穎(Agrostisclavata)、苜蓿(Medicagosativa)、白車軸草(Trifoliumrepens)、細葉芒(Miscanthussinensiscv.gracillimus)。在濕地植物中，蘆葦(Phragmitesaustralis)是目前的先鋒植物，在濕地公園建成區(qū)覆蓋了大約50%的水域，除此以外還分布有千屈菜(Lythrumsalicaria)、菖蒲(Acoruscalamus)、香蒲(Typhaorientalis)等。野生植被主要分布在濕地公園沿線的待建區(qū)域，主要為大量的野生草本植物，偶有構(gòu)樹(Broussonetiapapyifera)、榆樹、毛白楊(Populustomentasa)、銀柳(Salixchienii)等喬木零星分布。野生草本多達150余種，其中以禾本科、菊科、豆科、十字花科、唇形科、莎草科、紫草科最為多見。另外在綠地建成區(qū)也分布有大量的野生草本植物。

3.2 區(qū)系分析

植物區(qū)系是在自然和歷史等條件綜合作用而演化發(fā)展形成的，通過對一個地區(qū)植物區(qū)系的分析，可以評價出植物區(qū)系組成的現(xiàn)狀、地位及物種豐富度，對植物資源調(diào)查，引種馴化，提高植物多樣性等工作提供基礎資料[15]。

寶雞市地處亞洲大陸暖溫帶區(qū)域，屬季風型氣候。根據(jù)《世界種子植物科的分布區(qū)類型系統(tǒng)》[15]

統(tǒng)計分析得，種子植物大致可劃分為7個分布類型和4個變型(表2)。從科的分布類型來看，世界廣布的占多數(shù)，達29個，占總科數(shù)的45.31%。熱帶廣布及北溫帶和南溫帶間斷分布科分別有12個和8個，占18.75%和12.50%。熱帶、溫帶成分明顯。

表2 種子植物的科分布區(qū)類型

3.3 生活型分析

按照《中國植被》的生活型系統(tǒng)[17]，植物生活型主要包括喬木、灌木、草本和藤本植物。統(tǒng)計得，濕地公園中有木本植物79種，占總數(shù) 35.11%；草本植物140種，占總數(shù)的62.22%，藤本植物相對較少，僅8種，占總數(shù)的3.56%。喬∶灌∶藤本∶草的比例為41∶36∶8∶140。對野生植物與栽培植物分別進行統(tǒng)計及分析，由表3可知，濕地公園中野生植物共124種，占總數(shù)的55.1%，以野生草本植物為主，共108種，占野生植物總數(shù)的87.1%，占所有草本植物總數(shù)的77.14%。可得野生植物物種數(shù)量略高于栽培植物，野生植物中草本占絕大多數(shù)，在草本植物中，野生種所占比例非常高。栽培植物共101種，占總數(shù)的44.9%。其中喬木39種，所占比例最高，占栽培種數(shù)量的38.61%，占所有喬木總數(shù)的95.12%，即喬木的絕大多數(shù)是栽培種。栽培植物中草本植物32種數(shù)量僅次于喬木數(shù)量，占栽培植物總數(shù)的31.68%，其次是栽培種灌木28種，占栽培植物總數(shù)的27.72%。

表3 野生植物和栽培植物的生活型種數(shù)分布

3.4 水分生態(tài)型分析

根據(jù)植物與水分的關(guān)系，將生長在水中的植物統(tǒng)稱為水生植物; 生長在潮濕環(huán)境中，不能忍受較長時間水分不足的植物稱為濕生植物; 生長在水分條件適中生境中的植物稱為中生植物; 生長在干旱環(huán)境中，能長期耐受干旱環(huán)境，且能維護水分平衡和正常的生長發(fā)育的植物稱為旱生植物[19-22]。

千渭之會國家濕地公園的植物水分生態(tài)型主要包括水生、濕生、中生、旱生4種。由表4可知，在調(diào)查的植物中，中生植物103種，所占比例最高，達到45.77%，其次是濕生植物46種和旱生植物44種，分別占總數(shù)的20.44%和19.56%。水生植物32種，所占比例最小，為14.22%。濕地公園中栽培的水生植物蘆葦占了絕大部分，成為優(yōu)勢物種。

表4 植物水分生態(tài)型種數(shù)分布

3.5 植物多樣性分析

按照預定的設計，本次調(diào)查共設置樣方30個，其樣方多樣性數(shù)據(jù)如表5。

可以發(fā)現(xiàn)，濕地公園內(nèi)各個區(qū)域Shannon-Wiener(H)、Simpson(DS)和Pielou(JP)范圍分別在0.881～2.277、0.459～0.869和0.2～0.522。Shannon-Wiener(H)的平均值為1.50，其中43.33%的樣地高于平均值，Simpson(DS)平均值為0.73，其中63.33%的樣地高于平均值，Pielou(JP)平均值為0.31，其中46.67%的樣地高于平均值。

將各樣地類型內(nèi)的數(shù)據(jù)取平均值(表6)，可以看出，2種濕地環(huán)境顯示出比濕地周圍綠地更高的物種豐富度和多樣性，濕地環(huán)境中自然濕地顯示出比人工濕地更高的物種豐富度、多樣性和均勻度，且物種多樣性越高，濕地生態(tài)環(huán)境越趨于穩(wěn)定；濕地周圍綠地中游園顯示出比河堤道路更高的物種豐富度、多樣性和均勻度。

表5 植物多樣性

表6 各取樣區(qū)域的多樣性平均值

自然濕地以野生植物為主，草本占野生植物種數(shù)的87.1%，居絕對優(yōu)勢地位，故自然濕地中植物生活型種類較少，植物群落層次不明顯。而人工濕地的原有野生水生植物種類所占比例較小，大部分的水生植物為人工栽植種類，蘆葦所占比例可達2/3，植物豐富度不足。周圍綠地中包括典型的人工植物群落生物多樣性、均勻度指數(shù)皆較低，而生活型種類較多，植物層次豐富，在種植過程中單一的注重景觀，造成各個群落的均質(zhì)化，另外人工種植的植物生長旺盛后，對其他植物在其中的生長起到了一定的抑制作用，成為單優(yōu)群落或共優(yōu)群落，造成均勻度偏低；而野生與人工植物相結(jié)合的群落生物多樣性和均勻度均較高，生活型種類也較多，植物層次豐富。

4 結(jié)論與討論

濕地是生產(chǎn)力和生物多樣性最豐富的生態(tài)系統(tǒng)[2]，但由于人為活動諸如排水、過度放牧、種植和污染等擾亂行為會干擾敏感物種，減少植物物種的多樣性致使它們逐步退化。一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的多樣性的減少會經(jīng)歷3個重要過程：干擾、競爭排斥和環(huán)境異質(zhì)性[17]。 建議自然濕地應充分利用時間變化和垂直空間變化，建立結(jié)構(gòu)合理、富于層次變化的濕地植物群落；河道內(nèi)的公園主體部分建議構(gòu)建濕生木本-挺水植物-沉水植物相結(jié)合的群落模式，因地制宜選用耐水濕型木本植物，如水杉、旱柳、垂柳、箕柳、楓楊等，并根據(jù)各類樹種耐水濕程度不同，在濕地的不同區(qū)域合理配植；挺水植物除蘆葦外，增加香蒲、水蔥、千屈菜、蘆竹、澤瀉、茭白、荷花等；沉水植物可以配植苦草、金魚藻等。濕地公園中濕地周圍綠地的建設中，人工栽植要盡量選用鄉(xiāng)土樹種，避免造成群落均質(zhì)化，可使用一些野趣豐富的花草，使地被層富有層次，同時增加了濕地公園的野趣特色。根據(jù)不同類型的生態(tài)特性建立物種豐富、結(jié)構(gòu)合理、富于季相變化[21]的濕地植物群落，以提高千渭之會濕地公園的植物的物種多樣性，但通過構(gòu)建人工濕地的方法來增加濕地的生物多樣性還需要更多的恢復時間和更為先進的修復技術(shù)?，F(xiàn)階段公園的大部分仍屬于未開放狀態(tài)，僅有少數(shù)釣魚愛好者和游人在公園內(nèi)活動，但由于公園濕地環(huán)境的退化，一些植被已經(jīng)銳減甚至瀕臨或已經(jīng)滅絕。所以建議公園在正式對外開放之前，進行一段時期的封育；同時為保護保證公園濕地植被的長期性以及穩(wěn)定性，在公園開放后，每隔一定時期即封閉公園，進行植被封育。實施封育技術(shù)措施，可有效控制人為活動對濕地植被的干擾，促進濕地植被恢復，豐富濕地植被生物量，增加植被覆蓋度，提高生物多樣性。