浙江省长兴县湿地维管植物多样性及区系

刘 政，李 颖，朱 培，褚旭东，何国庆，孙 勇

（1.浙江省长兴县林业局，浙江 长兴 313100；2.湖州市林业科学研究所，浙江 湖州 313000）

湿地是介于陆生和水生生态系统之间的具有独特结构和功能的生态系统，为水生、陆生生态系统界面相互延伸扩展的重叠空间区域[1-2]，是世界生物多样性重要的储存库[3-4]。湿地植物是湿地生态系统的初级生产者，是食物链的基础，为湿地动物提供栖息地和繁衍场，在保护生物多样性、维护区域生态平衡等方面有重要生态功能[5]。湿地植物作为湿地的重要组成部分，其组成和生物多样性影响着湿地质量和野生动物的栖息地状况[6]，在维持生态环境稳定方面具有不可替代的作用[7-10]。植被组成是评价湿地生态系统生产潜力以及进行湿地生态系统经营管理必要的基础资料[11]，因此对湿地植被组成的调查与分析是湿地保护工作的重要组成部分。植物区系的构成中蕴含着大量历史、地理、生态和系统进化的信息。对植物区系的历史和发育演化等方面的研究是植物地理学、历史植物地理学以及植物分类与系统发育生物学的重要内容，对某一地区植物区系的调查是研究该地区不同时空尺度上植物多样性的重要基础[12]。湿地研究是当前的热点之一，国内开展了大量湿地植物的研究。许远等[13]发现：湿地植物在改变西湖水域质量、营造西湖景区景观以及控制景观稳定性上发挥着独特的多功能优势。严承高等[14]通过调查统计发现：中国湿地高等植物约225科815属2 276种，湿地植被具有种类多、生物多样性丰富的特点。杨绍钦等[7]调查发现：浙江省共有湿地维管植物1 403种，隶属157科604属。李根有等[15]将浙江省湿地植被划分为4个植被型组，11个植被型，129个群系。舟山东福山岛种子植物区系[16]表现出从热带向温带过渡的趋势，而台州湾滨海湿地植物区系[17]具有明显的亚热带到北温带的过渡性。长兴县位于浙、苏、皖三省交界处，北西南三面环山，东部临太湖，属浙北平原区与浙西低山丘陵区交接过渡地带。全县湿地类型多样，生物资源丰富，珍稀物种较多，湿地生态系统在浙江省具有重要地位。本研究开展了长兴县全域湿地植物分布、植物多样性及区系研究，为长兴县湿地植物多样性保护和利用提供基础资料，同时也为长兴县湿地生态系统的恢复和保护提供理论和科学依据。

1 材料与方法

1.1 调查范围

本次湿地植物资源调查范围覆盖长兴县域内符合湿地定义的各类湿地资源(不包括稻田湿地)，包括面积1 hm2以上(含1 hm2)的湖泊湿地、沼泽湿地、人工湿地，宽度3.5 m以上长度2.0 km以上的河流湿地，以及其他具有特殊保护意义的湿地。同时，对县内的重要湿地(仙山湖国家湿地公园、图影生态湿地文化园)、湿地保护区(扬子鳄省级自然保护区)、其他重要湿地(太湖湿地、盛家漾湖泊湿地)等具有重要生态地位的湿地区域及依赖湿地生境的植物资源进行深入系统的调查。调查时间为2016年2月至2017年3月。

1.2 湿地植物调查方法

1.2.1 调查对象和内容 调查对象为长兴县湿地范围内的典型植被，包括天然和人工植被。调查内容主要有典型生境、植被类型、层次结构、种类组成与地理分布等。参考《中国植物志》[18]《中国湿地植被》[11]《中国常见湿地植物》[19]《浙江植物志》[20]《浙江种子植物检索鉴定手册》[21]《中国种子植物属的分布区类型》[22]及相关文献[23-24]进行补充，建立长兴县湿地植物名录数据库。

1.2.2 调查方法 采用线路调查和样方调查相结合的方法。① 样线调查。根据现有积累的资料和地方专业人员提供的信息，确定48个湿地，50余条长1～10 km的调查线路，进行穿越式踏查。在线路调查中，沿线初步辨认和记录植物群落类型，然后经比较分析，确定典型调查测定对象，设立标准样地，进行测定。② 样方调查。草本样方规格为1 m×1 m，记录样方内植物种名、株数和平均高度等；灌木样方规格为2 m×2 m，记录内容同草本样方；乔木样方规格为10 m×10 m，逐一记录种名、株数、个体高度和胸径等；乔木样方内沿对角设置2个灌木样方，在四角及中央设置5个草本样方，共设置乔木样方60个。

2 结果与分析

2.1 科、属、种的数量组成

调查结果表明：长兴县共有野生湿地维管植物95科277属464种，其中：蕨类植物7科7属7种，裸子植物2科3属4种，被子植物86科267属453种；长兴县湿地植物是浙江省湿地植物最为丰富的地区之一，科、属、种分别占全省湿地维管植物数量的60.51%、45.86%和33.07%(表1)。

表1 长兴县湿地范围内维管植物种类Table 1 Vascular plants of wetlands in Changxing County

2.2 多样性分析

2.2.1 生态型分析 湿地维管植物根据生境分为湿生植物、浮水植物、浮叶植物、沉水植物、挺水(含沼生)植物5个类型。其中以湿生植物为主，共计383种，占湿地植物总种数的82.54%；其次是挺水植物，共计41种，占8.84%；其余类型湿地植物种比例均不足4.00%(表2)。

2.2.2 生活型分析 湿地维管植物的生活型可划分为乔木、灌木、草本、藤本和竹类5种类型。草本植物种类最为丰富，共计397种，占总种数的85.56%；其次为藤本植物，共计25种，占5.39%；乔木居第3位，有22种，占4.74%；灌木和竹类较为稀少(表3)。

表2 长兴县湿地维管束植物生态类型统计Table 2 Ecological type statistics on vascular plants of wetlands in Changxing County

表3 长兴县湿地维管束植物生活型统计Table 3 Life-form statistics on vascular plants of wetlands in Changxing County

2.2.3 科的大小分析 湿地维管植物共95科(表4)，按照所含种数分为分布50种以上的科、分布30～49种的科、分布10～29种的科、分布2～9种的科和仅分布1种的科5大类。分布50种以上的科仅禾本科Gramineae (39属66种) 1个；分布30～49种的科有菊科Compositae (27属48种)、莎草科Cyperaceae (10属30种) 2个；分布10～29种的科有蓼科Polygonaceae (6属27种)、毛茛科Ranunculaceae(4属10种)、蔷薇科Rosaceae (6属11种)、豆科 Leguminosae (10属15种)、唇形科Labiatae (12属17种)等8个；分布2～9种的科有三白草科Saururaceae (2属2种)、杨柳科Salicaceae (2属7种)、荨麻科Urticaceae (3属4种)、眼子菜科Potamogetonaceae (2属7种)、报春花科Primulaceae (2属6种)、泽泻科Alismataceae (2属4种)、浮萍科Lemnaceae (3属4种)、鸭跖草科Commelinaceae (2属4种)等75个；仅分布1种的科有海金沙科Lygodiaceae、金鱼藻科Ceratophyllaceae、水马齿科Callitrichaceae、酢浆草科Oxalidaceae、谷精草科Eriocaulaceae等39个。湿地维管植物科组成以分布2～9种的科和仅分布1种的科占优势，两者共占88.42%。种数组成以分布10～29种的科和分布2～9种的科占优势，两者共占60.56%。

2.2.4 属的大小分析 湿地维管植物277属，按照所含种数划分为分布20种以上的属、分布10～19种的属、分布6～9种的属、分布2～5种的属和仅分布1种的属5大类(表5)。区内未见分布20种以上的属；分布10～19种的属有蓼属Polygonum(19种)1个；分布6～9种的属有薹草属Carex(9种)、莎草属Cyperus(9种)、眼子菜属Potamogeton(6种)、蒿属Artemisia(6种)、毛茛属Ranunculus(6种)等7个；分布2～5种的属有灯心草属Juncus(5种)、鸭跖草属Commelina(2种)、荸荠属Heleocharis(3种)、酸模属Rumex(3种)、水苋菜属Ammannia(2种)、茨藻属Najas(2种)、慈姑属Sagittaria(3种)等77个；仅分布1种的属有雨久花属Monochoria、水鳖属Hydrocharis、苦草属Vallisneria、黑藻属Hydrilla、盒子草属Actinostemma、菰属Zizania、茶菱属Trapella、水蓑衣属Hygrophila、金鱼藻属Ceratophyllum、虉草属Phalaris、白茅属Imperata等192个。湿地维管植物属组成以分布2～5种的属和仅分布1种的属占绝对优势，两者共占97.11%。种数组成也以分布2～5种的属和仅分布1种的属为主，两者共占85.56%。

表4 长兴县湿地维管束植物科组成Table 4 Family components of vascular plants of wetlands in Changxing County

表5 湿地维管束植物属组成Table 5 Genera components of vascular plants of wetlands in Changxing County

2.3 地理成分分析

2.3.1 科的地理成分分析 根据吴征镒等[22-23]关于中国种子植物区系统计分析的划分，长兴县湿地维管植物95科归属于11个分布区类型(表6)。占优势的是泛热带分布的科，共32个，占该区科总数的43.24%(不包括世界分布的科)；其次是北温带地理成分共20科，占该区总科数的36.49%。

表6 长兴县湿地种子植物科的区系分布类型Table 6 The areal-types of familiy of seed plants of wetlands in Changxing County

2.3.2 属的地理成分分析 根据《中国种子植物属的分布区类型》[22]的划分，长兴县湿地维管植物251属归属于12个分布区类型(表7)。占优势的是北温带地理成分共66属，占该区总属数的35.86%(不包括世界分布的属)；其次是泛热带分布的属，共60个，占本区属总数的27.78%。

表7 长兴县湿地种子植物属的区系分布类型Table 7 The areal-types of genera of seed plants of wetlands in Changxing County

3 讨论

长兴湿地维管植物共95科277属464种，其中：蕨类植物7科7属7种、裸子植物2科3属4种、被子植物86科267属453种；被子植物中包含双子叶植物68科222属393种和单子叶植物18科45 属60种。该区湿地植物资源较丰富，其中被子植物种类最多，科、属、种分别占浙江省总数的67.72%、47.76%和34.09%。有研究表明[25]：西溪湿地有维管植物511种, 隶属于372属125科。其中蕨类植物8科10属11种；裸子植物6科10属11种；被子植物111科352属489 种。两地都位于亚热带东部地区的浙江省北部，以禾本科、菊科占主要地位，物种组成有较高的相似度，这与两地相似的自然和人为因子影响是分不开的。

该区湿地维管植物以湿生植物为主，共计383种，占湿地植物总种数的82.54%。草本植物最为丰富，有75科228属397种，种数占总种数的85.56%。湿地野生维管植物优势科属显著，其优势科为禾本科、菊科、莎草科、蓼科、毛茛科、蔷薇科、豆科、唇形科等；优势属为蓼属、薹草属、莎草属、眼子菜属、蒿属、毛茛属等。

该区95科251属湿地野生维管植物中，温带性质的分布类型共36科112属，分别占总科、属数的37.89%和44.62%。其中北温带分布27科71属，分别占温带科、属数的75.00%和63.39%，占总科、属数的28.42%和28.29%。北温带分布类型属中寡种属比例较大，典型的北温带分布属在该区均有分布，如蓼属、眼子菜属、毛茛属等。热带性质分布类型共38科86属，泛热带分布占绝大部分，但缺乏旧世界热带分布这样的典型热带分布型，其热带成分大多为向北延伸至亚热带甚至温带的衍生种类，热带性质属与温带性质属的比值为0.77，表明该区具有温带性质较强的由亚热带向温带的过渡区系性质。该区域处于东亚植物区系中国—日本森林植物区系的核心部位，具有东亚分布20属。

长兴湿地类型多样、分布广泛、水热条件良好，湿地植物丰富，植被保存较完好，类型多样，群落结构完整，季相变化丰富，为国家重点保护及珍稀濒危植物的生长、繁衍提供了避难所。长兴县湿地范围内共有国家Ⅱ级重点保护植物5种，分别为榉树Zelkova serrata、野荞麦Fagopyrum cymosum、樟树Cinnamomum camphora、野大豆Glycine soja、野菱Trapa bispinosa；浙江省重点保护野生植物2种，分别为芡Euryale ferox、水车前Ottelia alismoides。此外，还有短柱铁线莲Clematis cadmia、吴兴铁线莲Clematis huchouensis、白及Bletilla striata、绶草Spiranthes sinensis等珍稀濒危植物。