哈东沿江湿地自然保护区野生种子植物组成及区系划分

2022-02-15 09:53赵如皓史传奇于少鹏王若彤
国土与自然资源研究 2022年2期
关键词:温带变型区系

赵如皓,史传奇,孟 博,于少鹏,王若彤,张 志,3*

(1.黑龙江大学 现代农业与生态环境学院,黑龙江哈尔滨 150080;2.哈尔滨学院 黑龙江省寒区湿地生态与环境研究重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150086;3.广东工业大学 轻工化工学院,广东 广州 510006)

0 引言

湿地是全球生态系统的重要组成部分,具有涵养水源、净化水质、维持物种多样性等重要功能,对生物多样性、区域气候和区域生态安全具有潜在的影响[1-3]。哈尔滨市以其独特的湿地景观及丰富的湿地资源,于2018年成为国内首批国际湿地城市之一。哈东沿江湿地自然保护区成立于2010年,湿地面积广阔,植被类型丰富,为东方白鹳(Ciconiaboyciana)、丹顶鹤(Grusjaponensis)等珍稀濒危鸟类提供了停歇繁衍之地,具有重要的生态价值。2020年,哈东沿江湿地列入国际重要湿地名录。

开展植物资源调查,有助于掌握一个区域内植物种类、数量、分布情况,划分区系类型,可为植物资源保护及合理利用提供科学依据[4,5]。本研究于2018-2020年,对哈东沿江湿地自然保护区野生种子植物资源进行了实地调查,记录了该保护区野生种子植物的种类组成及数量特征,进一步划分了其科、属、种水平的区系类型,旨在为该保护区野生种子植物群落多样性保护及湿地植被恢复提供基础数据,为哈尔滨国际湿地城市建设、城市湿地保护工作提供理论依据。

1 研究区域概况

黑龙江哈东沿江湿地省级自然保护区位于哈尔滨市道外区东北部,松花江南岸。东至曹家油坊,西至四环路,南邻松花江大堤,北部与松花江相邻。保护区沿松花江南岸大致呈东西带状延伸,东西长为23.5 km,南北最宽处宽度为5.5 km,总面积10 725 hm2。其中林地面积935.22 hm2,沼泽湿地4 634.12 hm2,沼泽化草甸3 302.38 hm2,水域1 339.55 hm2,耕地513.73 hm2。湿地率为86.49%。

2 调查方法

野生种子植物调查主要采用实地踏查法和样线法。根据植被类型和面积,于2018年5月、7月,2019年6月、8月及2020年9月、10月进行,共设置5条中生—湿生植物和3条水生植物调查样线,每条样线长300 m,两样线间距离不小于50 m,沿样线记录所有野生种子植物。植物种类鉴定依据《中国植物志》[6],野外不能鉴定时,采集图像及标本,带回实验室在体视显微镜下进行鉴定。科、属、种区系划分分别依据文献[7-10]。

3 结果

3.1 物种组成

经样线法实地调查,哈东沿江湿地自然保护区内共记录野生种子植物53科162属265种(包括2亚种及3变种),均为被子植物,包括双子叶植物41科119属176种1亚种及2变种,单子叶植物12科43属84种1亚种及1变种。优势科为菊科(Compositae)与禾本科(Gramineae)各41种、莎草科(Cyperaceae)21种、蓼科(Polygonaceae)17种、豆科(Leguminosae)14种、蔷薇科(Rosaceae)12种、唇形科(Labiatae)9种及十字花科(Cruciferae)8种,其中禾本科、菊科、莎草科植物数量上占优势。优势属为薹草属(Carex)13种、蓼属(Polygonum)10种、委陵菜属(Potentilla)、蒿属(Artemisia)各7种、早熟禾属(Poa)6种。

所记录的265种野生种子植物中,包括9种木本植物,其中乔木2种,为山杨(Populusdavidiana)、榆树(Ulmuspumila);灌木7种,如三蕊柳(Salix nipponica)、松江柳(S.sungkianica)、筐柳(S.linearistipularis)等。其余256种均为草本植物,占总种数96.60%。多年生草本植物165种,如白屈菜(Chelidoniummajus)、龙芽草(Agrimoniapilosa)、早开堇菜(Viola prionantha)等;一或二年生草本植物91种,如沼生蔊菜(Rorippapalustris)、野葵(Malvaverticillata)、鹤虱(Lappulamyosotis)等;草质藤本植物17种,如山黧豆(Lathyrusquinquenervius)、萝藦(Metaplexis japonica)、广布野豌豆(Viciacracca)等;水生草本植物16种,如两栖蓼(Polygonumamphibium)、荇菜(Nymphoidespeltata)、眼子菜(Potamogetondistinctus)等。调查发现国家Ⅱ级重点保护野生植物1种:野大豆(Glycine soja),同时,也有栽培的莲(Nelumbonucifera),具有重要的保护价值。调查期间未发现有外来入侵物种。

3.2 种子植物区系划分

3.2.1 种子植物科的区系。哈东沿江湿地自然保护区内的野生种子植物科的分布区类型划分为4类型和1变型,其中世界分布37科、泛热带9科、北温带1科、旧世界温带1科,1种变型为北温带和南温带间断(5科)。茜草科(Rubiaceae)、唇形科(Lamiaceae)和香蒲科(Typhaceae)等属于世界广布类型,荨麻科(Urticaceae)、锦葵科(Malvaceae)和大戟科(Euphorbiaceae)等属于泛热带类型,这充分表明该保护区内野生种子植物在科水平上具有广泛性。其余7科为温带属性,如杨柳科(Salicaceae)、百合科(Liliaceae)和灯心草科(Juncaceae)等,占总科数的13.21%,这在一定程度上反映出该保护区野生种子植物在科的区系组成上具有温带性质。

3.2.2 种子植物属的区系。保护区内野生种子植物属的分布区类型划分为13类型及4变型(见表1)。其中,有44属为世界分布类型,如旋花属(Convolvulus)、车前属(Plantago)、早熟禾属等,占总属数的27.16%,这说明该保护区内野生种子植物在属的组成上具有一定的广泛性。热带属性有26属,其中泛热带分布17属,如铁苋菜属(Acalypha)、鸭跖草属(Commelina)、狗尾草属(Setaria)等。其余92属为温带属性,有40属为北温带分布型,如活血丹属(Glechoma)、柳穿鱼属(Linaria)、菵草属(Beckmannia)等,说明该保护区野生种子植物在属的组成上具有明显的温带性质。

表1 哈东沿江湿地种子植物属的分布区类型及变型

3.2.3 种子植物种的区系。保护区内265种野生种子植物分为14个类型和16个变型(表2),世界分布25种,亚寒带—寒带分布32种,热带分布22种,其余186种为温带属性,占该湿地内种子植物总种数的70.19%。温带属性分为10个类型和9个变型,其中旧世界温带分布37种,如独行菜(Lepidiumapetalum)、砂引草(Tournefortiasibirica)、荩草(Arthraxonhispidus)等;中国—日本分布33种,如虎尾草(Chlorisvirgata)、全叶马兰(Aster pekinensis)、翼果薹草(Carexneurocarpa)等;北温带分布32种,如萹蓄(Polygonumaviculare)、水葱(Schoenoplectustabernaemontani)、野西瓜苗(Hibiscus trionum)等。这充分反映出该保护区内野生种子植物种水平上具有明显的温带性质,同时反映出其地理成分复杂,与亚寒带—寒带及热带分布有一定的交集,但特有程度低,无地方特有种或狭域特有种。

表2 哈东沿江湿地种子植物种的分布区类型及变型

4 结论与讨论

根据2018-2020年实地调查结果,哈东沿江湿地自然保护区野生种子植物组成在黑龙江省河流湿地中具有典型性和代表性,植物多样性丰富。调查发现该保护区内有种子植物265种,占黑龙江省种子植物总数的15.42%[11],科、属及种在组成上与同位于松花江流域的阿勒锦岛国家湿地公园[12]、呼兰河口湿地[13,14]相近。

植物区系是植物在特定自然条件下长期演化的结果[15,16],对植物区系进行划分有助于合理利用湿地植物资源。哈东沿江湿地自然保护区野生种子植物科水平区系组成上联系广泛,属、种的区系划分上表现出明显的温带属性,种水平上表现出地理成分复杂,特有程度低,这与东北植物区系[17]、东北地区湿地种子植物区系[18]、黑龙江省植被区系特征[11]基本一致。

人为干扰是引起湿地退化的主要原因之一[19],且自然因素对湿地的作用往往因人为因素的参与或诱发而加剧[20]。哈东沿江湿地自然保护区内有耕地513.73 hm2,受耕种及周边渔业生产等人为活动影响,其湿地生态系统具有一定的脆弱性。出于松花江防洪目的,其滩涂湿地的水岸被刚性固化,亦导致滩涂湿地受风浪侵蚀加大,水位变幅较大,泥质淤积不稳固,不利于植被稳定生长,从而导致滩涂湿地植被盖度降低。因此,应逐步恢复滩涂湿地植被盖度,以恢复湿地生态系统稳定性。

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