趙如皓,史傳奇,孟 博,于少鵬,王若彤,張 志,3*
(1.黑龍江大學 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境學院,黑龍江哈爾濱 150080;2.哈爾濱學院 黑龍江省寒區(qū)濕地生態(tài)與環(huán)境研究重點實驗室,黑龍江 哈爾濱 150086;3.廣東工業(yè)大學 輕工化工學院,廣東 廣州 510006)
濕地是全球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,具有涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、維持物種多樣性等重要功能,對生物多樣性、區(qū)域氣候和區(qū)域生態(tài)安全具有潛在的影響[1-3]。哈爾濱市以其獨特的濕地景觀及豐富的濕地資源,于2018年成為國內(nèi)首批國際濕地城市之一。哈東沿江濕地自然保護區(qū)成立于2010年,濕地面積廣闊,植被類型豐富,為東方白鸛(Ciconiaboyciana)、丹頂鶴(Grusjaponensis)等珍稀瀕危鳥類提供了停歇繁衍之地,具有重要的生態(tài)價值。2020年,哈東沿江濕地列入國際重要濕地名錄。
開展植物資源調(diào)查,有助于掌握一個區(qū)域內(nèi)植物種類、數(shù)量、分布情況,劃分區(qū)系類型,可為植物資源保護及合理利用提供科學依據(jù)[4,5]。本研究于2018-2020年,對哈東沿江濕地自然保護區(qū)野生種子植物資源進行了實地調(diào)查,記錄了該保護區(qū)野生種子植物的種類組成及數(shù)量特征,進一步劃分了其科、屬、種水平的區(qū)系類型,旨在為該保護區(qū)野生種子植物群落多樣性保護及濕地植被恢復提供基礎數(shù)據(jù),為哈爾濱國際濕地城市建設、城市濕地保護工作提供理論依據(jù)。
黑龍江哈東沿江濕地省級自然保護區(qū)位于哈爾濱市道外區(qū)東北部,松花江南岸。東至曹家油坊,西至四環(huán)路,南鄰松花江大堤,北部與松花江相鄰。保護區(qū)沿松花江南岸大致呈東西帶狀延伸,東西長為23.5 km,南北最寬處寬度為5.5 km,總面積10 725 hm2。其中林地面積935.22 hm2,沼澤濕地4 634.12 hm2,沼澤化草甸3 302.38 hm2,水域1 339.55 hm2,耕地513.73 hm2。濕地率為86.49%。
野生種子植物調(diào)查主要采用實地踏查法和樣線法。根據(jù)植被類型和面積,于2018年5月、7月,2019年6月、8月及2020年9月、10月進行,共設置5條中生—濕生植物和3條水生植物調(diào)查樣線,每條樣線長300 m,兩樣線間距離不小于50 m,沿樣線記錄所有野生種子植物。植物種類鑒定依據(jù)《中國植物志》[6],野外不能鑒定時,采集圖像及標本,帶回實驗室在體視顯微鏡下進行鑒定???、屬、種區(qū)系劃分分別依據(jù)文獻[7-10]。
經(jīng)樣線法實地調(diào)查,哈東沿江濕地自然保護區(qū)內(nèi)共記錄野生種子植物53科162屬265種(包括2亞種及3變種),均為被子植物,包括雙子葉植物41科119屬176種1亞種及2變種,單子葉植物12科43屬84種1亞種及1變種。優(yōu)勢科為菊科(Compositae)與禾本科(Gramineae)各41種、莎草科(Cyperaceae)21種、蓼科(Polygonaceae)17種、豆科(Leguminosae)14種、薔薇科(Rosaceae)12種、唇形科(Labiatae)9種及十字花科(Cruciferae)8種,其中禾本科、菊科、莎草科植物數(shù)量上占優(yōu)勢。優(yōu)勢屬為薹草屬(Carex)13種、蓼屬(Polygonum)10種、委陵菜屬(Potentilla)、蒿屬(Artemisia)各7種、早熟禾屬(Poa)6種。
所記錄的265種野生種子植物中,包括9種木本植物,其中喬木2種,為山楊(Populusdavidiana)、榆樹(Ulmuspumila);灌木7種,如三蕊柳(Salix nipponica)、松江柳(S.sungkianica)、筐柳(S.linearistipularis)等。其余256種均為草本植物,占總種數(shù)96.60%。多年生草本植物165種,如白屈菜(Chelidoniummajus)、龍芽草(Agrimoniapilosa)、早開堇菜(Viola prionantha)等;一或二年生草本植物91種,如沼生蔊菜(Rorippapalustris)、野葵(Malvaverticillata)、鶴虱(Lappulamyosotis)等;草質(zhì)藤本植物17種,如山黧豆(Lathyrusquinquenervius)、蘿藦(Metaplexis japonica)、廣布野豌豆(Viciacracca)等;水生草本植物16種,如兩棲蓼(Polygonumamphibium)、荇菜(Nymphoidespeltata)、眼子菜(Potamogetondistinctus)等。調(diào)查發(fā)現(xiàn)國家Ⅱ級重點保護野生植物1種:野大豆(Glycine soja),同時,也有栽培的蓮(Nelumbonucifera),具有重要的保護價值。調(diào)查期間未發(fā)現(xiàn)有外來入侵物種。
3.2.1 種子植物科的區(qū)系。哈東沿江濕地自然保護區(qū)內(nèi)的野生種子植物科的分布區(qū)類型劃分為4類型和1變型,其中世界分布37科、泛熱帶9科、北溫帶1科、舊世界溫帶1科,1種變型為北溫帶和南溫帶間斷(5科)。茜草科(Rubiaceae)、唇形科(Lamiaceae)和香蒲科(Typhaceae)等屬于世界廣布類型,蕁麻科(Urticaceae)、錦葵科(Malvaceae)和大戟科(Euphorbiaceae)等屬于泛熱帶類型,這充分表明該保護區(qū)內(nèi)野生種子植物在科水平上具有廣泛性。其余7科為溫帶屬性,如楊柳科(Salicaceae)、百合科(Liliaceae)和燈心草科(Juncaceae)等,占總科數(shù)的13.21%,這在一定程度上反映出該保護區(qū)野生種子植物在科的區(qū)系組成上具有溫帶性質(zhì)。
3.2.2 種子植物屬的區(qū)系。保護區(qū)內(nèi)野生種子植物屬的分布區(qū)類型劃分為13類型及4變型(見表1)。其中,有44屬為世界分布類型,如旋花屬(Convolvulus)、車前屬(Plantago)、早熟禾屬等,占總屬數(shù)的27.16%,這說明該保護區(qū)內(nèi)野生種子植物在屬的組成上具有一定的廣泛性。熱帶屬性有26屬,其中泛熱帶分布17屬,如鐵莧菜屬(Acalypha)、鴨跖草屬(Commelina)、狗尾草屬(Setaria)等。其余92屬為溫帶屬性,有40屬為北溫帶分布型,如活血丹屬(Glechoma)、柳穿魚屬(Linaria)、菵草屬(Beckmannia)等,說明該保護區(qū)野生種子植物在屬的組成上具有明顯的溫帶性質(zhì)。
表1 哈東沿江濕地種子植物屬的分布區(qū)類型及變型
3.2.3 種子植物種的區(qū)系。保護區(qū)內(nèi)265種野生種子植物分為14個類型和16個變型(表2),世界分布25種,亞寒帶—寒帶分布32種,熱帶分布22種,其余186種為溫帶屬性,占該濕地內(nèi)種子植物總種數(shù)的70.19%。溫帶屬性分為10個類型和9個變型,其中舊世界溫帶分布37種,如獨行菜(Lepidiumapetalum)、砂引草(Tournefortiasibirica)、藎草(Arthraxonhispidus)等;中國—日本分布33種,如虎尾草(Chlorisvirgata)、全葉馬蘭(Aster pekinensis)、翼果薹草(Carexneurocarpa)等;北溫帶分布32種,如萹蓄(Polygonumaviculare)、水蔥(Schoenoplectustabernaemontani)、野西瓜苗(Hibiscus trionum)等。這充分反映出該保護區(qū)內(nèi)野生種子植物種水平上具有明顯的溫帶性質(zhì),同時反映出其地理成分復雜,與亞寒帶—寒帶及熱帶分布有一定的交集,但特有程度低,無地方特有種或狹域特有種。
表2 哈東沿江濕地種子植物種的分布區(qū)類型及變型
根據(jù)2018-2020年實地調(diào)查結(jié)果,哈東沿江濕地自然保護區(qū)野生種子植物組成在黑龍江省河流濕地中具有典型性和代表性,植物多樣性豐富。調(diào)查發(fā)現(xiàn)該保護區(qū)內(nèi)有種子植物265種,占黑龍江省種子植物總數(shù)的15.42%[11],科、屬及種在組成上與同位于松花江流域的阿勒錦島國家濕地公園[12]、呼蘭河口濕地[13,14]相近。
植物區(qū)系是植物在特定自然條件下長期演化的結(jié)果[15,16],對植物區(qū)系進行劃分有助于合理利用濕地植物資源。哈東沿江濕地自然保護區(qū)野生種子植物科水平區(qū)系組成上聯(lián)系廣泛,屬、種的區(qū)系劃分上表現(xiàn)出明顯的溫帶屬性,種水平上表現(xiàn)出地理成分復雜,特有程度低,這與東北植物區(qū)系[17]、東北地區(qū)濕地種子植物區(qū)系[18]、黑龍江省植被區(qū)系特征[11]基本一致。
人為干擾是引起濕地退化的主要原因之一[19],且自然因素對濕地的作用往往因人為因素的參與或誘發(fā)而加劇[20]。哈東沿江濕地自然保護區(qū)內(nèi)有耕地513.73 hm2,受耕種及周邊漁業(yè)生產(chǎn)等人為活動影響,其濕地生態(tài)系統(tǒng)具有一定的脆弱性。出于松花江防洪目的,其灘涂濕地的水岸被剛性固化,亦導致灘涂濕地受風浪侵蝕加大,水位變幅較大,泥質(zhì)淤積不穩(wěn)固,不利于植被穩(wěn)定生長,從而導致灘涂濕地植被蓋度降低。因此,應逐步恢復灘涂濕地植被蓋度,以恢復濕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。