胡 聰，韋 鋒，徐超昊，張忠華，胡 剛*

(1.南寧師范大學環(huán)境與生命科學學院，廣西南寧 530001；2.廣西山地生態(tài)系統(tǒng)動植物進化與保護重點實驗室，廣西南寧 530001；3.廣西壯族自治區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，廣西南寧 530001)

受喀斯特裂隙和地質(zhì)構(gòu)造的影響，喀斯特生態(tài)系統(tǒng)的水文過程具有補給和排泄迅速、水位和流量季節(jié)變化劇烈等特點?？λ固貪竦刂械乃w富鈣、偏堿、易損性高，地表污染物極易通過落水洞快速污染地下水[1]?？λ固貪竦刂械乃亢退|(zhì)的動態(tài)易變性以及快速的水文過程也極易引起生態(tài)過程的變化，導致喀斯特濕地生態(tài)系統(tǒng)極為敏感和脆弱[2-3]。

喀斯特濕地中的植物群落對環(huán)境變化具有敏感性。隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，人類活動對流域尺度上水循環(huán)和水資源量具有強烈的干擾，改變了流域的水文過程和水量平衡，導致部分喀斯特濕地大幅度萎縮、生態(tài)功能嚴重退化和生物多樣性喪失[4]。已經(jīng)開展了會仙喀斯特濕地的植物理化參數(shù)的反演[5]、地下水分水嶺移動特征[6]、沉積物的沉積速率[7]和桂林市典型喀斯特區(qū)濕地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)[8]等方面的研究。近40 a來，廣西會仙喀斯特濕地的面積持續(xù)縮小，水體富營養(yǎng)化嚴重，喀斯特濕地中的中華水韭(Isoetes sinensis)和普通野生稻(Oryza rufipogon)等重點保護野生植物已經(jīng)消失或者正在減少[9]。濕地水文過程的變化直接影響濕地中植物的覆蓋度、植物群落的物種組成、植物的初級生產(chǎn)力和生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)能量循環(huán)，進而導致植物群落演替[10]。

本研究對廣西會仙喀斯特濕地中的植物進行了較全面調(diào)查和研究，以期為該濕地生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性保護和管理提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)

會仙喀斯特濕地(25°1′30″N 至25°11′15″N，110°8′15″E 至110°18′E)位于廣西壯族自治區(qū)北部，海拔為150～160 m，總面積為120 km2。

會仙喀斯特濕地所在區(qū)域的氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L氣候，年平均氣溫為16.5～20.5 ℃，年降水量為1 890.4 mm。每年的4 月至9 月為豐水期，常有洪澇災(zāi)害出現(xiàn)；10月到翌年3月為枯水期。會仙喀斯特濕地中的植物以挺水植物和沉水植物為主，主要建群種包括華克拉莎(Cladium chinense)、蘆葦(Phragmites australis)、長苞香蒲(Typha angustata)、柳葉箬(Isachne globosa)、田間鴨嘴草(Ischaemum rugosumvar.segetum)、密 齒 苦 草(Vallisneria denseserrulata)、黑藻(Hydrilla verticillata)、五刺金魚藻(Ceratophyllum demersumvar.oryzelorum)和石龍尾(Limnphila sessiliflora)等。

1.2 方 法

在會仙喀斯特濕地的睦洞湖、督龍、黃插塘、灌塘、斗門、下庭渣塘和馬面圩各布設(shè)了1處調(diào)查樣地，其中心點的緯度和經(jīng)度分別為25°5′46″N和110°12′44″E、25°6′35″N和110°12′56″E、25°6′37″N和110°13′57″E、25°7′30″N 和110°15′33″E、25°5′39″N 和110°13′49″E、25°5′06″N 和110°15′00″E、25°7′15″N和110°14′26″E。

于2022 年8 月1 日至15 日，采用樣地和樣方相結(jié)合的方法，開展了野外植物調(diào)查。

在睦洞湖、督龍、黃插塘、斗門、下庭渣塘和馬面圩的調(diào)查樣地中，都設(shè)置了規(guī)格為l m×l m的沉水植物調(diào)查樣方10個和挺水植物調(diào)查樣方20個；在灌塘的調(diào)查樣地中，設(shè)置了規(guī)格為l m×l m的沉水植物調(diào)查樣方5 個和挺水植物調(diào)查樣方15 個。在7處調(diào)查樣地，共設(shè)置了200個調(diào)查樣方。

在調(diào)查沉水植物時，將每個樣方內(nèi)的沉水植物連根拔起，按種類統(tǒng)計植株數(shù)量，并記錄每種沉水植物的蓋度、植株高度、沉水植物群落的總蓋度等。在調(diào)查挺水植物時，統(tǒng)計每個樣方中每種挺水植物的植株數(shù)量、蓋度、植株高度、季相、挺水植物群落的總蓋度和生物量等。

根據(jù)野外調(diào)查結(jié)果，得到會仙喀斯特濕地中植物物種名錄，研究植物群落和生存環(huán)境特征，根據(jù)《中國種子植物屬的分布區(qū)類型》[11]，分析物種的區(qū)系成分。

選擇Simpson優(yōu)勢度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)[12]，研究會仙喀斯特濕地中主要植物群落的物種多樣性。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物群落的物種組成

調(diào)查期間，在會仙喀斯特濕地中，記錄了39科79屬133種植物(表1)，包括1科1屬1種苔蘚植物(浮苔)、4 科4 屬4 種蕨類植物(節(jié)節(jié)草、水蕨、蘋和滿江紅)和34 科74 屬128 種被子植物(21 科33 屬49 種雙子葉植物和13 科41 屬79 種單子葉植物)，被子植物占絕對優(yōu)勢。

表1 2022年8月會仙喀斯特濕地中的植物物種名錄Table 1 Species list of plants in karst wetlands in Huixian in August 2022

在39 科中，禾本科、莎草科、蓼科和玄參科的物種數(shù)量位居前4位，其分別為31種、24種、8種和6種；有17科為單種科。

在74 屬中，莎草屬、蓼屬、荸薺屬和稗屬的物種數(shù)量位居前4位，其分別為6種、6種、6種和5種。

2.2 被子植物屬的區(qū)系地理成分

在被子植物屬中，酸模屬、蓼屬、毛茛屬、金魚藻屬、金絲桃屬、水莧菜屬、半邊蓮屬、香蒲屬、貍藻屬、燈芯草屬、黍?qū)?、浮萍屬、紫萍屬、水龍屬、茨藻屬、眼子菜屬、狐尾藻屬、莎草屬、蘆葦屬、藨草屬、豆瓣菜屬、荸薺屬和慈姑屬共23屬為世界分布屬；節(jié)節(jié)菜屬、丁香蓼屬、積雪草屬、天胡荽屬、水蓑衣屬、田繁縷屬、蘆竹屬、柳葉箬屬、克拉莎屬、磚子苗屬、雀稗屬、鴨嘴草屬、番薯屬、牛鞭草屬、水蠟燭屬、通泉草屬、黑藻屬、水竹葉屬、蜈蚣草屬、石龍尾屬、苦草屬、飄拂草屬、水蜈蚣屬、鳳眼蓮屬、谷精草屬、鴨跖草屬、蓮子草屬、藍耳草屬、水團花屬、薏苡屬、刺蕊草屬、芋屬、海芋屬、蓮屬、母草屬和稻屬共37屬為熱帶分布屬，其中，屬于泛熱帶分布、熱帶亞洲和熱帶美州間斷分布、熱帶亞洲至熱帶大洋州分布、熱帶亞洲至熱帶非州分布、熱帶亞洲分布的屬數(shù)分別為20屬、1屬、7屬、3屬、6屬，這表明會仙喀斯特濕地中植物屬區(qū)系具有熱帶特性；萍蓬草屬、鴨兒芹屬、薄荷屬、婆婆納屬、菵草屬、看麥娘屬、水芹屬、稗屬、柳屬、三白草屬、菰屬、菖蒲屬、蕺菜屬和假稻屬共14屬為溫帶分布屬，其中，屬于北溫帶分布、東亞和北美州間斷分布、舊世界溫帶分布、東亞分布的屬數(shù)分別為9屬、3屬、1屬、1屬。

2.3 植物的生活型和生長型

根據(jù)植物的生活型和生態(tài)特點，可以將會仙喀斯特濕地中的植物劃分為濕生植物、挺水植物、浮水植物和沉水植物。

在133種植物中，有34種濕生植物，占物種總數(shù)量的25.56%；有77種挺水植物，占57.90%；有13種沉水植物，占9.77%；有9種浮水植物，占6.77%。這表明會仙喀斯特濕地中的植物以挺水植物為主。

會仙喀斯特濕地中植物的生長型可以劃分為草本植物和木本植物。其中，一年生草本植物和多年生草本植物的物種數(shù)量分別為46種和84種；落葉灌木、小喬木和喬木的物種數(shù)量都為1種。

2.4 植物群落多樣性

由表2可知，在12種植物群落中，馬來眼子菜群落的Simpson 優(yōu)勢度指數(shù)和Shannon-Weiner 多樣性指數(shù)值都最大，長苞香蒲群落和菰群落的都較?。晃宕探痿~藻群落的Pielou 均勻度指數(shù)值最大，長苞香蒲群落和菰群落的都較小。

表2 2022年8月會仙喀斯特濕地中植物群落的多樣性指數(shù)值Table 2 The values of diversity indexes in karst wetlands in Huixian in August 2022

3 討 論

植物多樣性在衡量濕地功能和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性方面具有重要指示作用[13-14]。在會仙喀斯特濕地中，多樣性水平很高的馬來眼子菜群落主要分布在水深為0.8～1.8 m 的靜止或者流速很慢的水域中，五刺金魚藻群落主要分布在水深0.6～1.0 m的流速緩慢的河流或者有活水的水塘中，人類活動對馬來眼子菜群落和五刺金魚藻群落分布區(qū)的干擾較?。欢鄻有运胶艿偷拈L苞香蒲群落和菰群落主要分布在淺水湖泊或者河流的淺水區(qū)，人類活動對其干擾頻繁。

沉水植物屬于大型草本植物，作為水生生態(tài)系統(tǒng)中的主要初級生產(chǎn)者，沉水植物通過增加空間生態(tài)位、抑制生物性和非生物性懸浮物、改善水下光照條件和增加溶解氧含量，為形成復雜的食物鏈提供了食物、場所和其他必要條件，也間接支持了肉食和碎食食物鏈，是水生生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性賴以維持的基礎(chǔ)[14]。挺水植物處于水生生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)的過渡地帶中，其能抑制水體中藻類的生長，有效截留陸地徑流攜帶的營養(yǎng)物質(zhì)，防止沿岸水體中沉積物的再懸浮，為魚類提供產(chǎn)卵和繁殖場所等[15-16]。近幾十年來，會仙喀斯特濕地的部分天然沼澤和湖泊被開墾為農(nóng)田、果園和養(yǎng)殖場等，天然濕地面積逐漸減少。近年來會仙喀斯?jié)竦氐乃幌陆?，出現(xiàn)了較嚴重的旱情，表明濕地生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能明顯降低。大量生活污水、含有殘留農(nóng)藥和化肥的農(nóng)業(yè)廢水、含有養(yǎng)殖場糞便的污水被排入湖泊和河流水體中，導致水體富營養(yǎng)化加劇，破壞了會仙喀斯特濕地的生態(tài)平衡。在會仙喀斯特濕地的湖泊中，鳳眼蓮和空心蓮子草等外來入侵物種大量繁殖，阻塞了河道，使水體中的溶解氧含量減小，影響了水生動植物的正常生長和繁殖。

4 結(jié) 論

2022 年8 月，在會仙喀斯特濕地中分布著39科79屬133種植物，被子植物占絕對優(yōu)勢，而且以挺水植物為主。馬來眼子菜群落和五刺金魚藻群落的多樣性水平較高，長苞香蒲群落和菰群落的多樣性水平較低。會仙喀斯特濕地中的植物屬區(qū)系具有熱帶特性。