0.05),研究期間湖岸帶植物豐度均值1808.9株/樣方,各"/>
趙光輝
摘 要:根據(jù)2014年春夏秋季共30個樣地的調(diào)查結(jié)果,記錄到臥龍湖湖岸帶植物27種,分屬16科25屬,為單一草本植物,季相明顯,優(yōu)勢種為菖蒲、蘆葦、青綠苔草、矮蒿、浮毛茛、野大豆等。單因素方差分析顯示臥龍湖各季節(jié)湖岸帶植物豐度差異不顯著(P=0.639>0.05),研究期間湖岸帶植物豐度均值1 808.9株/樣方,各樣方豐度空間變異性較低。臥龍湖湖岸帶植物Margalef豐富度指數(shù)(5.33)較低,Pielou均勻度指數(shù)(0.72)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(1.71)較高,說明植物種群分布相對均勻,生態(tài)優(yōu)勢度低。臥龍湖天然湖岸帶受損,生境異質(zhì)性下降,湖岸帶植物種類較少、豐度較低,植物分布雖然相對均勻,但分布片段化、狹窄,原有的生態(tài)功能衰退,污染物轉(zhuǎn)化和攔截功能降低。
關(guān)鍵詞:湖岸帶植物 豐度 多樣性 截留凈化能力 臥龍湖
中圖分類號:X17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)04(c)-0129-04
湖岸帶是水生生態(tài)系統(tǒng)與陸生生態(tài)系統(tǒng)之間的生態(tài)交錯帶,具有獨(dú)特的空間特征和邊緣效應(yīng),生境情況復(fù)雜多變[1-4]。自然狀態(tài)下形成的湖岸帶多表現(xiàn)為連續(xù)分布的植被帶,它既能承載水體循環(huán)、保持水土,又能調(diào)節(jié)溫濕度、改善生態(tài)環(huán)境,更重要的是它能通過滲透、過濾、吸收、沉積和截留等作用來削減到達(dá)表面水體或地下水體的徑流量及載污量,起到緩沖帶的作用[5]。
臥龍湖(123°8′43″~123°20′4″E,42°41′4″~42°48′3″N)位于遼寧省北部的康平縣,內(nèi)蒙古科爾沁沙地南緣,遼河上游西岸,是以保護(hù)水禽棲息地和水生物資源為目的的湖泊型省級自然保護(hù)區(qū),屬于中國一級生態(tài)敏感帶。2012年,臥龍湖憑借其重要的生態(tài)地位,被列入國家湖泊生態(tài)環(huán)境保護(hù)17個試點(diǎn)之一。因此,開展臥龍湖湖岸帶植物豐度多樣性的調(diào)查并進(jìn)一步分析其截流凈化能力尤為重要,對于臥龍湖國家湖泊生態(tài)環(huán)境保護(hù)試點(diǎn)工作具有重要意義。
1 材料和方法
1.1 調(diào)查方法
采用樣方法調(diào)查,基于代表性取樣和隨機(jī)取樣相結(jié)合的方法沿湖岸帶設(shè)置樣地,樣方為5 m×5 m。2014年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(10月)對臥龍湖采樣調(diào)查3次,每次設(shè)置10個樣地,采用GPS定位。
1.2 計(jì)算方法
Margalef豐富度指數(shù)(R)、香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)(Shannon-Wiener Index,H)、Pielou均勻度指數(shù)(J)。
S為各樣點(diǎn)物種數(shù),Ni為各樣點(diǎn)某一物種的數(shù)量,N為各采樣點(diǎn)所有物種總數(shù)。
1.3 分析方法
采用單因素方差分析植物豐度、多樣性的季節(jié)變化,此分析在SPSS 22.0軟件中實(shí)現(xiàn)。
2 結(jié)果與分析
2.1 湖岸帶植物種類
根據(jù)2014年春、夏、秋季3次×10個樣地的調(diào)查結(jié)果,記錄到臥龍湖湖岸帶植物27種,分屬16科25屬,為單一草本植物,季相明顯,各河流流經(jīng)地會出現(xiàn)由不同的共優(yōu)種群組成的群落特征。
具體植物種類見表1。
群落的物種數(shù)是最直觀、最有效地反映群落多樣性的指標(biāo),它是指樣地群落中所出現(xiàn)的物種數(shù)量,是與物種多樣性指數(shù)和均勻度呈緊密正相關(guān)的一個指標(biāo)[6]。臥龍湖湖岸帶主要植物組成有菖蒲、蘆葦、青綠苔草、矮蒿、浮毛茛、野大豆等。
從圖1可以看出,臥龍湖湖岸帶植物所含種數(shù)占優(yōu)勢的科為禾本科(7種,占總種數(shù)25.9%)、菊科(4種,占總種數(shù)14.8%)、木賊科(2種,占總種數(shù)7.4%)、毛茛科(2種,占總種數(shù)7.4%),即區(qū)系組成中≥2種的科有4科,占科總數(shù)的25.0%,僅含1種的屬有25屬,占屬總數(shù)的92.6%,說明臥龍湖湖岸帶植物群落科屬組成較為分散。
臥龍湖湖岸帶植被以草本植物為主。草本植物是生態(tài)系統(tǒng)的先鋒植物,適應(yīng)力強(qiáng),有較寬的生態(tài)位,生活史短暫,且能及時調(diào)整以適應(yīng)環(huán)境的變化,同時,生境的復(fù)雜性以及人為和自然干擾的影響使河岸帶草本植物的分布規(guī)律更加多變,因此,湖岸帶草本植物的群落特征更能反映出湖岸帶生態(tài)系統(tǒng)受自然或人為因素干擾所發(fā)生的環(huán)境變化[4,7,8]。
2.2 湖岸帶植物豐度時空變化特征
臥龍湖湖岸帶植物豐度特征見表2。研究期間,臥龍湖湖岸帶植物豐度均值1 808.9株/樣方,呈現(xiàn)從春季到秋季逐漸遞減趨勢,即春季>夏季>秋季。臥龍湖湖岸帶植物春季豐度為1 915.2株/樣方,夏季為1 812.5株/樣方,秋季豐度為1 698.9株/樣方。各樣方豐度空間變異性較低。
經(jīng)單樣本非參數(shù)K-S檢驗(yàn),臥龍湖湖岸帶植物豐度呈正態(tài)分布。單因素方差分析顯示臥龍湖各季節(jié)湖岸帶植物豐度差異不顯著(P=0.639>0.05)。
2.3 湖岸帶植物多樣性時空變化特征
臥龍湖湖岸帶植物多樣性特征見表3。研究期間,各點(diǎn)位豐富度指數(shù)變化范圍為3.0~7.0,均值為5.33;均勻度指數(shù)變化范圍為0.13~0.92,均值為0.72;多樣性指數(shù)變化范圍為0.27~2.25,均值為1.71。均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)具有相同的變化規(guī)律,夏季>秋季>春季;豐富度指數(shù)夏季>春季>秋季。3種多樣性指數(shù)變異系數(shù)范圍0.10~0.38,表明各樣點(diǎn)空間差異較小。
單因素方差分析顯示臥龍湖湖岸帶植物豐富度指數(shù)(P=0.724>0.05)、均勻度指數(shù)(P=0.404>0.05)、多樣性指數(shù)(P=0.598>0.05)各季節(jié)差異都不顯著。
植物物種多樣性直接或間接體現(xiàn)物種結(jié)構(gòu)類型、組織水平、發(fā)展階段、穩(wěn)定程度和生境差異,植物群落物種多樣性指數(shù)反映了植物群落內(nèi)各植物種類的多少及各植物物種的數(shù)量在種間分布的均勻程度[6],臥龍湖湖岸帶植物豐富度指數(shù)較低,均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)較高,說明植物種群分布相對均勻,生態(tài)優(yōu)勢度低。
臥龍湖湖岸帶植物多樣性的空間變化見圖2。總體上,各樣點(diǎn)植物物種的豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)、多樣性指數(shù)反映出基本一致的趨勢,物種多樣性指數(shù)與物種均勻度指數(shù)呈正相關(guān)。
臥龍湖湖岸帶植物豐富度指數(shù)低、各樣點(diǎn)差異小,7號點(diǎn)的豐富度指數(shù)7.0,相對較高,6號點(diǎn)的豐富度指數(shù)較低,各季節(jié)以蘆葦、青綠苔草、菖蒲3種植物為主,另外,春季有少量浮毛茛,夏季有少量萎陵菜。
1號點(diǎn)和7號點(diǎn)均勻度指數(shù)分別為0.38和0.52,相對較低,說明這兩個點(diǎn)位由較少的物種占優(yōu)勢,1號點(diǎn)是矮蒿占絕對優(yōu)勢,7號點(diǎn)是青綠苔草占絕對優(yōu)勢,菖蒲次之,矮蒿、青綠苔草、菖蒲為密集生長型植物,具有較高的蓋度和較強(qiáng)的競爭作用,使得群落下層物種不能獲得足夠的營養(yǎng)和生存空間而受到抑制;9號點(diǎn)、6號點(diǎn)、10號點(diǎn)均勻度指數(shù)較高,均值≥0.85,說明群落中物種個體數(shù)目分配均勻,優(yōu)勢種不明顯。
1號點(diǎn)和7號點(diǎn)多樣性指數(shù)較低,均值分別為0.92和1.46,說明群落中種數(shù)較少,各種個體分配不均勻,指示群落多樣性較低。3號點(diǎn)、10號點(diǎn)多樣性指數(shù)較高,均值>2.00,說明該樣點(diǎn)植物種類多樣,生態(tài)功能和景觀異質(zhì)性高。
3 湖岸帶植物截留凈化能力分析
生境是決定湖岸帶植物分布格局的主導(dǎo)因子,近年來,臥龍湖湖濱帶的濕地形態(tài)特征發(fā)生了明顯的改變,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、旅游等人為活動造成土地過度開墾,原有的湖岸帶濕地許多已被改造成耕地、環(huán)湖路等,破壞了湖岸帶原有的濕地生態(tài)系統(tǒng)。湖岸植物帶的寬度大大變窄,局部地段甚至緊剩數(shù)十米乃至消失。2013年臥龍湖發(fā)生水災(zāi),最高水位89.17 m,水深超過2 m,淹沒耕地12 266畝,其中環(huán)湖路內(nèi)水淹耕地面積8 294畝,淺水區(qū)消失殆盡、灘涂大幅減少,湖岸帶植物遭到更嚴(yán)重的破壞。
目前,國家良好湖泊生態(tài)保護(hù)試點(diǎn)項(xiàng)目在康平灣地區(qū)實(shí)施了一定的生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目,臨近環(huán)湖路約30~50 m的區(qū)域形成了一道生態(tài)屏障,但在老壩根至環(huán)湖之間大量的淺水區(qū)仍然沒有植被,自康平灣至北排基本無植被,北排至東馬蓮河近岸區(qū)域,僅有零星的植被生長。
綜上,臥龍湖天然湖岸帶受損,生境異質(zhì)性下降,湖岸帶植物種類較少、豐度較低,植物分布雖然相對均勻,但分布片段化、狹窄,原有的生態(tài)功能衰退,污染物轉(zhuǎn)化和攔截功能降低。
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