鄱陽湖濕地植物生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及湖水位對其影響研究_胡振鵬

1、第 19卷第 6期 2010年 6月 長江流域資源與環(huán)境Resources and Enviro nm ent in the Yang tze Basin Vol . 19No . 6Jun . 2010 文章編號 :1004-8227(2010 06-0597-09鄱陽湖濕地植物生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及湖水位對其影響研究胡振鵬 , 葛 剛 , 劉成林 , 陳伏生 , 李 述(南昌大學(xué) , 江西 南昌 , 330029摘 要 :通過對鄱陽湖水文過程和湖盆地形特點(diǎn) 的分析 , 利用 3S 技術(shù)對 鄱陽湖濕地 進(jìn)行了分 類 , 研 究了各種類 型 濕地植物生態(tài)系統(tǒng)的生境 、 主要植物群落結(jié)構(gòu)和 分布規(guī)律 。

2、 結(jié)果表明 , 鄱陽湖濕地 植物生態(tài)系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù) 雜 , 生物 多 樣性極其豐富 。 濕地植物是以根莖為主要繁殖器官的克隆繁殖植物 , 以集群分布為主 要特點(diǎn) 。 在宏 觀尺度上受 地 形高 程 、 湖水位和洲灘出露時(shí)間制約 , 不同植物群落沿水 分梯度 分布 ; 在景觀 尺度上 受到土 壤含水 量 、 地 下水埋 深 和土 壤結(jié)構(gòu)影響 , 形成水平鑲嵌結(jié)構(gòu) ; 微觀尺度上還與微 地形和 土壤養(yǎng) 分密切 相關(guān) , 部分區(qū) 域表現(xiàn) 為復(fù)合 體結(jié)構(gòu) 。 濕地 植被對水分梯度的敏感性 , 導(dǎo)致濕地植物生態(tài) 系統(tǒng)的 易變性 和脆弱 性 。 近年來 , 鄱 陽湖水位 過低且 持續(xù)時(shí) 間 長 , 使生態(tài)系

3、統(tǒng)遭受一定損害 。關(guān)鍵詞 :鄱陽湖 ; 濕地 ; 生態(tài)系統(tǒng) ; 植物群落 ; 分布規(guī)律 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A收稿日期 :2010-04-11; 修回日期 :2010-05-10基金項(xiàng)目 :國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目 (2007BAB23C00作者簡介 :胡振鵬 (1948 , 男 , 江西省星子人 , 江西省人大常委會(huì)副主任 , 教授 , 博士生導(dǎo)師 , 主要研究方向?yàn)橘Y源與環(huán)境管理 .1 鄱 陽湖湖盆地 形和濕地生 態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)鄱陽湖是一個(gè)過水性吞吐型湖泊 , 受亞熱帶季 風(fēng)氣候影響 , 洪 、 枯季節(jié)的水面面積 、 蓄水容積懸殊 極大 ,“ 高水是湖 、 低水似河 ” 、 “ 洪水一片 、 枯水一線

4、” 的自然地理特征使鄱陽湖濕地成為生物多樣性十分 豐富的國際重要濕地 1。 1. 1 鄱陽湖湖盆地形特點(diǎn)(1 以松門山為界 , 北低南高 。 松門山以北是 湖水進(jìn)入長江的通道 , 吳淞高程 14m 以下 面積占 92%,以 11. 512. 0m 面積最大 , 占該區(qū)總面積的 21%。 松門山以南的主湖區(qū) , 吳淞高程 11. 514. 0m 面積占到該區(qū)面積的 83%,以 12. 513. 0m 為 最大 , 占 41%,體現(xiàn)了鄱陽湖淺水湖的特點(diǎn) , 湖床平 坦 , 該區(qū)域分布有大面積的水生植被 。 9m 以下高 程主要集中在北部和南部河槽之中 , 河槽是全湖高 程最低之處 。(2 在現(xiàn)代泥

5、沙淤積的作用下 , “ 五河 ” 河口呈 現(xiàn)出典型的三角洲扇形結(jié)構(gòu) , 分為 3片 :吳城國際濕 地保護(hù)區(qū)所在的贛江西支與修河河口三角洲 , 南磯山國家濕地保護(hù)區(qū)所在的贛江中支 、 南支與撫河河 口三角洲 , 鄱陽湖國家濕地公園所在的信江 、 饒河 、 昌河河口三角洲 。 高程在 13. 516. 0m 的洲灘分 別占這 3個(gè)三角洲總面積的 70%、 72%和 50%。(3 為了利用湖泊資源 , 在五河尾閭?cè)牒Я?兩岸 、 高程為 1618m 的地方修筑了大量的圩堤 , 為了枯水季節(jié)行船需要 , 開挖了眾多人工溝渠 , 與入 湖支流相連 , 形成了復(fù)雜的水網(wǎng)結(jié)構(gòu) , 將三角洲分割 形成了眾多

6、相互分離的洲灘 , 形成了多樣化的生境 和復(fù)雜的地形結(jié)構(gòu) 。(4 由于三角洲上泥沙不均勻沉積 , 以及筑堤 取土 、 圍魚筑壩 , 形成許多大小不一的淺碟形洼地 , 底高程多為 1315m 。 當(dāng)湖口水位降至 18m 時(shí) , 這些洼地漸次顯現(xiàn) , 當(dāng)星子 水位降至 14m 時(shí)幾乎 全部與主湖區(qū)水體分離 , 成為孤立的靜水內(nèi)湖 。 內(nèi) 湖水位主要受降水 、 蒸發(fā) 、 下滲等自然 因素和開閘 (溝 放水 (如 “ 斬秋湖 ” 捕魚 等人為因素的影響 。 淺 碟形洼地生物多樣性非常豐富 , 成為鄱陽湖候鳥越 冬的主要棲息地和覓食場所 。(5 鄱陽湖周邊有許多天然湖汊 , 人工修筑堤壩使之與鄱陽湖完全

7、分離 , 水流通過閘門控制 , 并進(jìn) 行了人工開發(fā) , 主要作為水產(chǎn)養(yǎng)殖 , 水產(chǎn)品包括 :四 大家魚等經(jīng)濟(jì)魚類 、 珠蚌 、 螃蟹等 。 這部分人控湖汊 總面積達(dá) 到 606. 78km 2, 大 部分 分布在 湖區(qū)的 東 部 。 1998年 大洪水 以后 , 鄱陽 湖退田 還湖 , 130. 7 km 2的圩堤實(shí)行 “ 全退 ” , 恢復(fù)為天然濕地 。 總面積 742. 4km 2的 179座圩堤進(jìn)行 “ 單退 ” , 居民全部搬出 , 與攔堵的湖汊一樣 , 實(shí)行 “ 低水種養(yǎng) 、 高水蓄洪 ” 。 啟用 “ 單退 ” 圩堤和湖汊蓄洪的最低水位為湖口 20. 5m 。 (6 就 整 個(gè)湖

8、盆 而言 , 湖底 高 程 主要 集 中 在 12. 516. 0m , 占全湖面積的 2/3, 其中面積最大的 區(qū)間是 13. 515. 0m , 是沼澤植被和苔草群落分布 的主要區(qū)間 , 占全湖總面積的 17%左右 。1. 2 鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)由于鄱陽湖湖盆的上述自然地理特征 , 使鄱陽 湖濕地生態(tài)系統(tǒng)具有與一般濕地不同的特點(diǎn) , 表現(xiàn) 出跨地帶性 、 間斷性和隨機(jī)性 , 形成了鄱陽湖濕地生 態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性 2, 3。(1 隨著湖水位變化 , 鄱陽湖各種類型濕地動(dòng) 態(tài)變化 , 高水位時(shí)以湖泊為主體 , 水位低時(shí)表現(xiàn)為以 沼澤 、 草洲為主的湖泊 、 河道 、 沼澤 、 洲灘濕地景觀

9、。 水陸交替的生態(tài)景觀動(dòng)態(tài)變化 , 使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)生 境類型多樣 , 生境結(jié)構(gòu)復(fù)雜 , 空間分異明顯 , 具有極 為豐富的生物物種多樣性 。 尤其是濕生植物 、 水生 植物 、 鳥類 、 魚類 、 底棲動(dòng)物 、 浮游生物種類眾多 , 數(shù) 量不少 , 具有典型的生態(tài)邊緣效應(yīng) 。(2 濕地生態(tài)系統(tǒng)對水環(huán)境因子有著很強(qiáng)的依 賴性 , 水文過程直接影響著濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和 組成 , 決定著濕地生物的生長和分布 。 水文過程的 變化使鄱陽湖濕地類型 、 生境和濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 價(jià)值都發(fā)生相應(yīng)變化 , 表現(xiàn)出易變性和脆弱性 。 (3 鄱陽湖濕地生境受水位變化影響大 , 植被 發(fā)育與洲灘淹沒 、 出露時(shí)間

10、密切相關(guān) , 不同種類植物 分布的高程不一 , 表現(xiàn)出對水分的不同需求 。 由于 鄱陽湖水位變化的隨機(jī)性 , 使得洲灘出露的時(shí)間長 短不一 , 因而在洲灘不同高程上發(fā)育出不同的植被 類型 ; 由于發(fā)育時(shí)間的差異 , 同一群落在生物量 、 群 落組成上也表現(xiàn)出相應(yīng)的差異 。(4 洲灘中大小不一的淺碟形洼地 , 豐水季節(jié) 與主湖區(qū)水體連為一體 , 枯水季節(jié)獨(dú)立蓄水 , 水位比 較穩(wěn)定 。 這種獨(dú)特的生境 , 對鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng) 多樣性具有極其重要的價(jià)值 。2 鄱陽湖不同類型濕地植物生態(tài)系統(tǒng) 的特征2. 1 鄱陽湖濕地類型湖口 、 星子站水位吳淞 19m 為鄱 陽湖防汛警 戒水位 , 湖泊天然濕地

11、主要分布在 19m 以下 。 每 年 9月份湖水位開始消落 , 洲灘上淺碟形內(nèi)湖逐步 顯露 , 11月至來年 4月平均水位在 1014m 之間 變化 。 星子站多年平均水位如表 1所示 。 當(dāng)星子站 水位低于吳淞高程 10m , 湖水歸槽 , 洲灘全部顯露 , 一般認(rèn)為鄱陽湖進(jìn)入低水位狀態(tài) 。 選擇 2002年 7月 11日鄱陽湖 TM 多光譜影像界定鄱陽湖天然濕 地的研究范圍 , 用相應(yīng)軟件畫出堤防 、 入湖河流水面 與湖面的界限 、 島嶼 、 水面面積和自然保護(hù)區(qū)等 , 總 面積共 3117km 2(圖 1中粉紅線所示 。 根據(jù)光譜 影像的可獲取性 , 選擇了星子站水位 8、 10、 12

12、、 13、 14、 15、 16m 上下 (吳淞高程 的多光譜影像 (影像日 期和主要 水位 站同 期 水位 見表 2, 有 關(guān) 圖像 見圖 1a f , 用相應(yīng)軟件進(jìn)行分析 、 判讀 4, 將鄱陽湖濕 地劃分為深水 (水深 50cm 以上 、 淺水 、 沙地 、 泥灘 、 沼澤和草洲等類型 , 計(jì)算出不同湖水位下的相應(yīng)面 積 , 主要結(jié)果如表 3、 圖 2所示 。 根據(jù)實(shí)地查勘結(jié)果 , 有關(guān)濕地類型進(jìn)一步細(xì)分為若干小類 , 如表 4所示 。表 1 19562000年星子站月平均水位T ab . 1 Poy ang L ake M onthly A ve rage W ater Levels

13、in Xingzi Statio n月份 891011121234567水位 16. 7815. 9714. 6512. 119. 758. 979. 6311. 1513. 0814. 8316. 1017. 88表 2 各遙感影像的日期及鄱陽湖主要測站水位 (吳淞高程 T ab . 2 Da ta and Water Levels of the M ain Statio ns fo r Remo te Sensing Imag es (Wusong Elevatio n Sy stem 598 長江流域資源與環(huán)境 第 19卷 圖 1 鄱陽湖不同水位的遙感影像Fig . 1 Remo te

14、Sensing Images for Differe nt W ater L evels in P oy ang Lake 599 第 6期 胡振鵬等 :鄱陽湖濕地植物生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及湖水位對其影響研究 表 3 星子站不同水位與各類濕地的定量關(guān)系T ab . 3 Q uantitative Relatio nships Between V arious T ypes o f Wetlands and Wa te r L evels in Xing zi Statio n星子站水位 (m 7. 969. 8912. 1612. 9813. 8814. 9916. 15水域 深水 550. 1984

15、7. 301396. 571463. 631589. 871720. 492655. 34淺水 443. 33773. 83402. 21415. 82389. 71741. 6476. 08小計(jì) (km 2 993. 531621. 131798. 781879. 451979. 582462. 132731. 40水陸 沼澤 650. 82267. 68287. 05281. 56245. 7495. 170. 00過渡帶泥灘 516. 57319. 58208. 01208. 44157. 270. 000. 00沙地 19. 9039. 317. 2512. 83并入泥灘 5. 941

16、8. 01小計(jì) (km 21187. 29626. 57502. 32502. 83403. 01101. 1118. 01出露 稀疏草洲680. 98407. 77289. 61348. 36492. 47452. 51250. 31草洲 茂密草洲257. 48461. 79526. 55386. 52242. 21101. 98117. 53小計(jì) (km 2938. 47869. 56816. 17734. 89734. 68554. 50367. 83總 計(jì)3119. 003117. 003118. 003117. 003117. 003118. 003117. 00圖 2 鄱陽湖星 子

17、站不同水位濕地面積 Fig . 2 Wetland A reas of P oy ang L ake fo rDifferent Wa te r L evels in Xing zi Statio n2. 2 濕地植被生境及主要植物群落由于在不同的濕地生境下土壤 (土壤類型 、 土壤養(yǎng)分等 、 水分條件 、 出露時(shí)間存在著時(shí)空分異 , 使得不同生境中發(fā)育的植物群落各不相同 。 通過實(shí)地調(diào) 查和長期的定點(diǎn)觀察 , 各類性質(zhì)的天然濕地的空間 分布 、 生境意義和主要植物群落如表 4所示 。3 鄱陽湖濕地植被類型與結(jié)構(gòu)3. 1 鄱陽湖主要濕地植被類型濕地植物種群的分布格局是環(huán)境影響和生物適 應(yīng)共同作

18、用的結(jié)果 。 從優(yōu)勢種群的分布型來看 , 幾 乎 所有的濕地植物都呈聚集分布 , 其主要原因有 :表 4 鄱陽湖各生境條件下分布的主要植物 群落T ab . 4 P lant Communities in Different H abitats of P oyang Lake生境類型(吳淞高程 空間分布生境意義常見主要群落類型動(dòng)水水域 (-79. 5m 河道魚類活動(dòng)場所 , 一些深水港灣是魚類越冬場所 , 鷗類水鳥的活動(dòng)場所 無植被緩流水域 (913m 主湖區(qū)及撮萁湖等大的湖灣 、 湖汊 沉水植被發(fā)育 , 局 部水域絲 狀藻類 發(fā)達(dá) , 魚 類的主要索餌場 、 育肥場 , 也是部分候鳥的覓食場

19、所苦草群落 、 眼子菜群落 、 菹草群落靜水水域 (1315m 洲灘碟形 洼地吳 城 、 南磯 山三 湖 、 白 沙湖等處 枯水季節(jié)與鄱陽 湖主 湖分 離 , 水 深在 1m 以下 ,水生植被發(fā)育 , 是冬候鳥的主要棲息地 , 約有 80%的候鳥在此生境中活動(dòng) . 也是魚類的主要索餌場 苦草群落 、 眼子 菜群落 、 細(xì)果野 菱群落零碎水域(不定 洲灘上小面積積水 洼地 , 面積 在 200m 2以下 水生植被發(fā)育 , 挺 水植物較 多 , 為多 種小型 水鳥棲息場所菰群落 、 水蓼群落 、 聚草群落 、 輪葉黑藻群落 、 茨藻群落 、 芒尖苔草群落 、 藨草群落 、 燈芯草群落沙洲 (101

20、2m 為主 , 局部 18m 松門山以北河道兩側(cè) 、 贛江中支三角 洲前沿少有分布 土壤含沙量較高 , 表層?？?見 35cm 的 沉積 ,從水體出露后 表層 沉積 失水 出現(xiàn) 裂紋 , 植被 稀疏 , 偶見小型鳥類活動(dòng) 球柱草群落 、 狗 牙根群 落 、 牛鞭 草群落 、 柳葉白前群落 、 單葉蔓荊群落泥灘地 (1014. 5m 枯水季節(jié)三角洲前沿 , 河道兩側(cè)平緩地段 , 碟形洼地近水的狹長地段出露時(shí)間較短 , 北 部泥灘無 植被 , 南 部見有 大量 沉水植物 、 絲狀藻 類和底棲 動(dòng)物殘 體 ; 豐水 期大 量沉水植物在此生長 . 常見雁類在此休憩 蓼子草群落 、 細(xì) 籽焊菜 群落 、

21、 皺 葉酸模群落 、 眼子菜群落 、 苦草群落 、 稻槎菜群落 沼澤地(13. 516m 主要出現(xiàn)于三角洲碟形洼地內(nèi)常年積水 , 土壤水 分飽和 , 水 生植物 和沼生 植物混生 , 魚類 、 底棲動(dòng)物豐富 , 年內(nèi)經(jīng)多次反復(fù)干濕交替 , 汛期為沉水 植物的發(fā) 源地 , 是 多種鳥 類的主要覓食場所剛毛荸薺群落 、 水田碎 米薺群 落 、 莕菜群落 、 水蓼群落 、 牛毛氈群落 、 看麥娘群落稀疏草洲 (13516m 泥灘與茂密草洲之間 , 主要分布于三 角洲前緣和北部低灘地上 , 環(huán)帶狀出 現(xiàn)于碟形湖周邊 出露時(shí)間界于泥灘與茂密草洲之間 , 枯水季節(jié)地下水埋深 0. 10. 25m , 群落

22、蓋 度在 30%60%,高度 3040cm , 鳥類的覓食場所 , 也是釘螺滋生地 單性苔草群落 、 虉草群 落 、 彎喙 苔草群落 、 剛毛荸薺群落 、 芫荽菊群落茂密草洲 (13. 516. 5m 分布面積較大 , 南部三角洲最為集中 地勢平緩 , 面積大 , 洲灘出露時(shí)間 271165d , 地下水埋深 0. 30. 5m 植被蓋度 大 , 是多 種鳥類的夜棲地 . 汛期是 產(chǎn)粘性卵 的鯉 、 鯽 等魚類 的重要產(chǎn)卵場 , 是釘螺分布的高密度區(qū) 灰化苔草群落 、 糙葉苔 草群落 、 紅穗苔草群落 、 芒尖 苔草群 落 、 蠶繭 蓼群落高草草洲 (14. 517m 分布于南部堤壩周圍 ,

23、碟形湖四周高 灘地上 , 常見與苔草鑲嵌分布 地勢比茂密草洲高些 , 出露天數(shù)為 305271d ,地下水埋 深 1. 51. 7m , 植 被蓋 度大 , 高度 在 120250cm . 為鳥類活動(dòng)提供隱蔽性場所 , 也是 蘆葦群落 、 南荻群落 、 蔞蒿 -紅足蒿群 落600 長江流域資源與環(huán)境 第 19卷 續(xù)表 4生境類型(吳淞高程 空間分布 生境意義 常見主要 群落類型中生性草甸 (14. 518m 主要分布于防洪堤下 , 河道兩側(cè)的高灘地上植被蓋度大 , 高度一般在 25cm 以 下 , 見有 一些留鳥活動(dòng)狗牙根群落 、 牛 鞭草群 落 、 假儉 草群 落 、 紫云英群落 、 野古草

24、群落 、 益母草 群落 、 還亮草群落 、 茵陳蒿群落 濕地植物多為以根莖為主要繁殖器官的克隆繁殖 植物 , 以集群分布為主要特點(diǎn) ; 各種植物都有特定 的水分生態(tài)位 , 水生態(tài)因子決定了其分布空間的差 異性 , 由此決定植物群落沿水分梯度分布格局 ; 土 壤結(jié)構(gòu) (尤其是土壤含沙量多少 和養(yǎng)分影響著濕地 植物的分布 。按 中國植被 的劃分方法 5, 鄱陽湖濕地植被 可劃分為 2個(gè)植被型 (濕地植被型 、 沙地植被型 , 2個(gè)植被亞型 6個(gè)群系組 (草叢沼澤濕地亞型 :包括禾 草群系組 、 莎草群系組 、 雜草群系組 ; 水生濕地亞型 :包括漂浮植物群系組 、 浮葉植物群系組 、 沉水植物群

25、系組 , 55個(gè)群系 。 鄱陽湖濕地植被優(yōu)勢群 落結(jié)構(gòu) 主要包括下面 8種 :(1 狗 牙根群落 單 層結(jié) 構(gòu) , 群 落高 2030 cm , 分布于圩堤附近 、 河道兩側(cè)的高灘地上 , 年連續(xù) 水淹時(shí)間一般不超過 35d , 群落蓋度大 , 達(dá)到 90% 100%,伴生種有 :假儉草 、 牛鞭草 、 泥湖菜 、 馬蘭 、 天 胡荽 、 粟米草等 , 在退化形成的群落中?？梢娚倭磕?獲的低矮植株和單性苔草的分布 。 與此群落相似的 還有 :假儉草群落 、 牛鞭草群落 。(2 蘆葦 、 南荻群落 鄱陽湖以蘆葦為主的群 落面積不大 , 純植叢少見 , 以蘆葦為建群種的群落主 要分布在圩堤的堤壩上

26、 , 沿圩堤呈現(xiàn)條帶狀分布 , 集 中成片的分布在湖區(qū)西南角的磨盤洲 、 大沙荒等處 , 豐水季節(jié)是蘆葦?shù)闹饕L季節(jié) , 挺水植物生長必 須露出水面進(jìn)行光合作用 , 完全被水淹沒不利于生 長 。 所以蘆葦分布高程較高 , 一般在 17. 5m 以上 。 常見的是蘆葦和南荻共建形成的群落 , 在分布格局 上 , 蘆葦出現(xiàn)的微地形往往要略高于南荻 。 以南荻 為建群植物的群落分布面積較大 , 分布高程略高于 苔草 , 主要在 1617m , 常與苔草群落相互交織在 一起成鑲嵌結(jié)構(gòu) , 但出現(xiàn)南荻群落斑塊的地方 , 微地 形往往要高 出四周苔 草群落 510cm , 其群落 高 140160cm

27、, 群落內(nèi)的伴生種的優(yōu)勢度略有變化 , 較高處群叢內(nèi)蔞蒿 、 紅足蒿 、 叢枝蓼較多 , 而較低處 則比較多地出現(xiàn)苔草 。 群落結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜 , 可以分 為 3層 :第一層為蘆葦 , 高 180220cm , 蓋度 20%;第二層 高 120150cm , 主要 為 南 荻 , 蓋 度 達(dá) 到 90 有苔草 、 蓼 、 蔞蒿 、 萎陵菜等 。(3 苔草群落苔草 (Carex spp . 群落 是鄱陽 湖區(qū)面積最大 , 分布最廣的群落類型 , 常常是多種苔 草混生在一起組成群落 。 各類苔草群落的空間分布 與土壤水分因子相關(guān) , 三角洲前沿和碟形湖近水處 , 主要是紅穗苔草和彎喙苔草 , 洲灘低

28、洼處常出現(xiàn)的 是芒尖苔草 , 面積最廣的是灰化苔草和糙葉苔草 , 而 較高處以單性苔草為主 。 苔草群落高 4060cm , 蓋度大 , ?？蛇_(dá) 100%,結(jié)構(gòu)簡單 , 一般 68種植物 組成 , 常見伴生種有 :下江萎陵菜 、 水 田碎米薺 、 水 蓼 、 蠶繭草 、 糠稷 、 紫花地丁 、 七重樓等 。(4 剛毛荸薺群落 該群落是鄱陽湖沼澤中主 要類型 , 物種組成復(fù)雜 , 波動(dòng)性大 , 豐水季節(jié)是沉水植 物的發(fā)源地 , 枯水季節(jié)呈現(xiàn)沼澤景觀 , 水分飽和 , 群落 高 2030cm , 蓋度 7080%,結(jié)構(gòu)簡單 , 只有一層 。 (5 虉草 -蓼子草 -水田碎米薺群落 該群落主 要分布

29、于北部低洲灘上和南部三角洲前沿地段 , 高 程多在 1314. 5m , 土壤含沙量較高 , 群落高 60 80cm , 蓋度 60%80%,群落內(nèi)常 見伴生種有 :蓼 子草 、 紅穗苔草 、 皺葉酸模 、 水田碎米薺等 。 群落結(jié) 構(gòu)一般分為 2層 , 第一層高 6080cm , 第二層高 20 cm 左右 。(6 蓼子草群落 主要分布在河道兩側(cè)的灘地 上 , 蓋度 40%左右 , 高 510cm , 單層結(jié)構(gòu) , 常見伴 生種有稻槎菜 、 細(xì)籽焊菜 、 看麥娘等 。(7 莕菜 -竹葉眼子菜 -輪葉黑藻 +苦草群落 該群落主要分布于碟形湖水體邊緣或洲灘上小面積 洼地內(nèi) , 以莕菜為建群種 ,

30、 占據(jù)群落上層 , 為浮葉植 物 , 群落內(nèi)?？梢娭袢~眼子菜 、 輪葉黑藻 、 苦草等 , 表 現(xiàn)出水下成層現(xiàn)象 。(8 苦草 (Vallisneria spp . 群落 苦草是鄱陽 湖分布面積最大的沉水植物群落 , 主要分布在南部 水域 , 苦草種類有 3種 :苦草 、 密齒苦草 、 大苦草 , 常 常多種苦草混生 , 群落結(jié)構(gòu)簡單 , 一般只有一層 , 群 落內(nèi)常可見伴生有黃花貍藻 、 菹草 、 眼子菜等 。 3. 2 濕地植被沿水分梯度的分布格局鄱陽湖濕地植被空間分布明顯地受水分梯度影 響 , 各種植物類型占據(jù)特定的水分生態(tài)位空間 , 呈現(xiàn) ;601 第 6期 胡振鵬等 :鄱陽湖濕地植物

31、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及湖水位對其影響研究602 長江流域資源與環(huán)境 第 19 卷 地形改變的影響 , 洲灘上的各種植被類型常常以大 小不一斑塊狀分布 。 植物群落的這種空間分異格局 的形成 , 在全湖尺度受到地形高程和水位 、 出露時(shí)長 的影響 ; 在景觀尺度受到土壤含水量 、地下水埋深 、 土壤結(jié)構(gòu)及出露時(shí)間的影響 ; 在小尺度主要受微地 形、 土壤養(yǎng)分的影響 。 在水位漲落及土壤水分-空氣 因子的交互作用下 , 隨著灘地出露的時(shí)間的不同 , 使 得濕地植物群落呈現(xiàn)復(fù)雜的空間格局 , 在不同高程 的灘地上形成不同的群落類型 , 從而形成不同時(shí)間高程-群叢模式 。 從全湖水平來看 , 存在 3 類典型

32、的 分布結(jié)構(gòu) 。 ( 1北部以河 相沉積為 主的濕地 植被分布 結(jié) 構(gòu) 以星子蓼花洲為例( 圖 3 、表 5 。 圖 4 吳城蚌湖生態(tài)斷面( 2009 -12 F ig . 4 Eco lo gical Sec tion in Banghu L ake( Dec. 2009 ( 3以湖相沉積為主的三角洲前緣植被分布結(jié) 構(gòu) 以南磯山東湖( 主湖區(qū) 為例( 圖 5、 表 7 。 圖 5 南磯山東湖生態(tài)斷面( 2009-12 Fig . 5 Ecolog ical Sectio n in D onghu L ake N ear N anjishan( Dec . 2009 圖 3 星子蓼花洲生態(tài)斷面

33、( 2009 -12 Fig . 3 Ecological Sectio n in L iao hua Beach N ear Xing zi( Dec . 2009 鄱陽湖濕地植被的水平結(jié)構(gòu)除上述沿水分梯度 分布外 , 還表現(xiàn)為水平鑲嵌( Com munit y M osaic 和 復(fù)合體( Comm unity Complex 結(jié)構(gòu) 。 由于受微地形 的起伏變化( 有時(shí)只有幾厘米的變化 和植物繁殖特 性( 克隆繁殖 影響 , 組成群落的各物種在小尺度下 呈斑塊狀鑲嵌 , 也就是說群落內(nèi)物種的分布是不均 ( 2以湖相沉積為主的三角洲碟形湖植被分布 結(jié)構(gòu) 以吳城國際濕地的蚌湖為例( 圖 4、

34、表 6 。 表 5 河相沉積為主的濕地植被分布( 蓼花洲生 態(tài)斷面 T ab . 5 Distribution of W etland V ege tations in the Rive r Sediments ( the Ecological Sectio n in L iaohua Beach 編號 植被帶特點(diǎn) 湖濱高地針葉林 中生草甸 高灘地挺水植被 灘地 , 濕生植被 濕生植被 濕生植被 鄱陽湖北湖區(qū) 代表植被類型 馬尾松疏林灌叢 狗牙根群落 南荻 +單性苔草群叢 紅穗苔草群落 虉草群落 蓼子草群落 無植被 高程( 吳淞 ( m 21 17 19 15 17 14 15 12 14 1

35、2 3 土壤類型 紅壤 草甸土 草甸土 草甸土 草甸土 草甸土 地下水埋深 ( m 2 . 0 2 . 0 1. 6 2. 0 1. 2 1. 5 2 1. 5 1. 7 0. 4 0. 8 0. 1 土壤含水量 ( % 22 . 36 3 . 37 28 . 76 11 . 60 32 . 75 7 . 65 41 . 23 2 . 70 飽和 群落物 種數(shù)量 11 7 9 4 5 7 10 6 8 多樣性 指數(shù) ( H 2. 30 1. 56 1. 35 1. 50 1. 63 均勻度 指數(shù) ( E 0. 80 0. 71 0. 65 0. 75 0. 84 第 6 期 胡振鵬等 : 鄱陽

36、湖濕地植物生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及湖水位對其影響研究 603 表 7 河湖相沉積為主的三角洲前緣的植被分布結(jié)構(gòu)( 東湖生態(tài)斷面 T ab . 7 Distributio n of W etla nd Veg etatio ns in the Riv er and Lake Sediments ( the Ecolo gica l Section in Do ng hu L ake 編號 植被帶特點(diǎn) 島嶼高灘地 人工河道 堤壩挺水植被 挺水植被 濕生植被 沼生植被 沉水植被 代表植被類型 假儉草 、狗牙根群落 輪葉黑藻群落 蘆葦-蔞蒿群落 南荻群落 、菰群落 灰化苔草群落 剛毛荸薺 +水田碎米薺 +蓼子草

37、群落 竹葉眼子菜 +苦草 +菹草群落 高程 土壤 ( 吳淞 , m 類型 17. 5 14 16 . 0 17 . 5 16 . 0 16 . 5 14 . 5 16 . 0 14 . 5 13 . 5 14 . 0 草甸土 沉積物 草甸土 草甸土 草甸土 沼澤土 沉積物 地下水 土壤含水量 埋深( m ( % 2 1. 8 2. 2 1. 2 1. 5 0. 6 1. 0 0. 1 11 . 96 2 . 18 飽和 21 . 36 1 . 54 27 . 79 8 . 55 28 . 46 12 . 60 45 . 28 2 . 20 飽和 群落物 種數(shù)量 14 3 12 6 5 8 5

38、多樣性 指數(shù) ( H 1. 97 0. 82 1. 84 1. 32 1. 12 1. 5 1. 4 均勻度 指數(shù) ( E 0. 76 0. 56 0. 91 0. 82 0. 64 0. 72 0. 82 勻的 。 如在苔草群落中出現(xiàn)的叢枝蓼斑塊 、蠶繭蓼 斑塊等 。 而在中等尺度下 , 各類型群落由于受地形 和水分的影響 , 在灘地中交錯(cuò)出現(xiàn) , 構(gòu)成濕地植物群 落復(fù)合體結(jié)構(gòu) 。 如斑塊狀出現(xiàn)的南荻群落與苔草群 落組成復(fù)合體 。 3. 3 濕地植被的時(shí)間結(jié)構(gòu) 植被的時(shí)間結(jié)構(gòu)主要是由于構(gòu)成植物群落的物 種的生長節(jié)律和物候的有規(guī)律變化形成的 , 在生態(tài) 學(xué)上常以層片來表述 。 由于濕地植物對水

39、位變化的 響應(yīng) , 鄱陽湖濕地植被在時(shí)間序列上也表現(xiàn)出一定 的層片結(jié)構(gòu) , 如春草層片 、 秋草層片 、 春花層片 、 秋花 層片 , 等等 。 為了說明濕地植被對水位變化的響應(yīng) 過程 , 結(jié)合層片結(jié)構(gòu)僅就鄱陽湖幾種重要的濕地植 被的建群植物的生長時(shí)間節(jié)律加以闡述 。 蘆葦 : 多年生草本 , 3 月中 、下旬從地下 根莖長 出芽 , 4 5 月大量發(fā)生 , 9 10 月開花 , 11 月結(jié)果 , 12 月下旬開始枯葉 。 南荻 : 多年生草本 , 3 月開始出芽 , 4 6 月生長 迅速 , 7 8 月生長停滯 , 9 10 月開花 , 11 月結(jié)果 , 12 月枯葉 , 當(dāng)年稈不倒伏 ,

40、第二年漲水時(shí)稈分解 。 蔞蒿 : 多年生草本 , 2 月萌發(fā) , 3 5 月為生長期 , 此時(shí)為最佳采收時(shí)期 , 7 8 月水淹后 , 枯萎 , 9 月為 花期 , 11 月地上部分大量枯死 。 苔草 : 多年生草本 , 在鄱陽湖分春草和秋草 , 春 草 2 月冬芽萌發(fā) , 3 5 月為生長期 , 豐水季節(jié)被水 淹 , 苔草大量死亡或休眠 , 4 5 月為花期 , 至冬季出 現(xiàn)枯萎 。 秋草 9 12 月為 萌發(fā)生長 期 , 花期在 11 月 , 開花數(shù)量較少 , 第二年漲水被淹時(shí)枯萎 。 蓼子草 : 越年生草本 , 10 月萌 發(fā) , 11 月 為生長 期 , 12 1 月為花期 , 2 月

41、果期 , 4 月開始枯萎 。 剛毛荸薺 : 多年生草本 , 花期 9 11 月 。 竹葉眼子菜 : 多年生沉水草本 , 3 4 月萌發(fā)出 芽 , 6 8 月為花期 , 8 10 月為果期 , 11 月開始死 亡 。 植株長可達(dá) 3 m 。 苦草 : 多年生沉水草本 , 3 4 月萌發(fā)出芽 , 花期 8 月 , 9 月為果期 , 11 月開始死亡 , 有的也能越冬 , 來 年 3 月死亡 。 植株高 20 30 cm 。 洲灘上淺碟形洼 地對生物多樣性具有重要意 義 。 豐水季節(jié)洼地與主湖區(qū)水體連為一體 , 枯水季 節(jié)獨(dú)立蓄水 , 來不及隨水位下降游走的魚類等水生 物生存其中 。 枯水期內(nèi)湖一般

42、保持靜水狀態(tài) , 最適 宜漂浮植物 、 浮葉植物 、 沉水植物 、 浮游生物 、 底棲生 物生長發(fā)育 。 隨著內(nèi)湖水位的升降 , 以及為捕魚而 人為蓄堵 、 排放 , 洲灘上淺碟形內(nèi)湖周邊植被變化最 頻繁 、 生物多樣性最豐富 , 生境意義最大 , 為候鳥越 冬提供了良好條件 。 在南磯山濕地定位觀測 , 同一 地點(diǎn)不同季節(jié)出現(xiàn)不同植物群叢 , 如表 8 所示 。 表 8 淺碟形內(nèi)湖周邊植被四季變化 T ab . 8 Seaso nal Changes of V ege tations A round Shallow L ake in the Delta 生境 深水 淺水 沼澤 低灘地 高灘地

43、 春季( 3 5 月 苦草 馬來眼子菜 虉草 苔草-水田碎米薺 南荻 +蘆葦 , 蘆葦 +蔞蒿 夏季( 6 8 月 苦草 +馬來眼子菜 馬來眼子菜 +苦草 聚草 +黑藻 +苔草 + 茨藻 南荻 +蘆葦 , 南荻 秋季( 9 11 月 苦草 +馬來眼子菜 筕菜 +苦草 +馬來眼子菜 針藺 苔草 +叢枝蓼 南荻 +蘆葦 +灰化苔草 冬季( 12 2 月 水田碎米薺 +廖子草 蔞蒿 +苔草 南荻 +蔞蒿 到多種因素的影 響 , 水分 在其中起著決定 性作用 。 4 湖水位變化對濕地植被的影響 4. 1 濕地植物生態(tài)系統(tǒng)最適宜的湖水位 鄱陽湖濕地植物生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間 、空間形成受 鄱陽湖洲灘受周期性水淹

44、 , 每年開始出露時(shí)間不一 , 出露時(shí)長不等 , 直接影響到洲灘植被的發(fā)育 , 出露時(shí) 間的延長有利于草洲植被生長 , 而受淹時(shí)間過長則 對濕地植物生長不利 。 在長期的生態(tài)適應(yīng)過程中 , 604 長江流域資源與環(huán)境 第 19 卷 態(tài)系統(tǒng)基本 保持第 3 節(jié)描繪 的格局 。 草洲面積約 735 870 km2 、泥灘 157 320 km 2 、沼澤 245 287 km 。 星子站水位從 10 m 上漲到 14 m , 水面增加 358 km2 , 淹沒最多的是泥灘( 約 160 km 2 , 其次為草洲 ( 約 135 km2 。 多樣性生物最豐富的洲灘上淺碟形內(nèi) 湖周邊的沼澤面積變化不大

45、( 145 163 km 2 。 10 14 m 是鄱陽湖濕地植物生態(tài)系統(tǒng)最適宜的水位 。 2 鄱陽湖濕地植被的發(fā)育形成了對特定的生態(tài)水文需 求 , 主要表現(xiàn)為洲灘地出露的時(shí)間 、地下水埋深 、土 壤含水量等多個(gè)方面 。 這些因素的變化直接影響濕 地植物生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 。 從表 9 和圖 1b d 可知 , 一般情況下 , 10 月中下旬星子站水位消落到吳淞高 程 14 m 后 , 草洲全部出露 , 洲灘中淺碟型內(nèi)湖與主湖 區(qū)水體脫離 。 水位為 10 14 m , 鄱陽湖濕地植物生 表 9 鄱陽湖枯水期水位情況 T ab . 9 Po yang Lake Water Lev els in t

46、he Dry Sea so n 項(xiàng) 目 鄱陽湖區(qū)平均降水量( m m 年降水占多年均值比率( % 年入湖水量( 108 m 3 年水量占多年均值比率( % 星子水位低于 10 m 高程連續(xù)天數(shù)( d 10 m 水位出現(xiàn)時(shí)間( 月-日 星子水位低于 9m 高程連續(xù)天數(shù)( d 9 m 水位出現(xiàn)時(shí)間( 月-日 星子水位低于 8 m 高程連續(xù)天數(shù)( d 8 m 水位出現(xiàn)時(shí)間( 月-日 1963 1143 69 . 5 519 37 . 1 24 12 -17 6 12 -25 0 1978 1227 74 . 6 878 62 . 7 28 12-03 20 12-11 11 12-02 2003 1

47、309 79 . 6 1 301 92 . 9 52 11-09 20 12-02 2 12-03 2004 1436 87 . 3 681 63 . 6 26 12 - 05 14 12 - 17 0 2005 1657 100 . 7 1 390 99 . 3 26 12 -05 12 12 -19 0 2006 1633 99 . 3 1 214 86 . 7 94 9 -28 27 12 -14 3 12 -29 2007 1257 76 . 4 792 56 . 6 60 11-01 46 12-15 27 12-04 2008 1525 92. 7 1 336 95. 4 104

48、10-31 96 11-15 44 12-04 多年均值 1645 100 1 400 100 4. 2 高水位的影響 從圖 1e 和圖 1 f 可以看到 , 星子站水位從 14 m 上升到 16 m , 水面擴(kuò)大 752 km 2 , 洲灘上淺碟形內(nèi)湖 被淹沒 , 沼澤面積減少 246 km , 候鳥越冬的生境受 到影響 ; 草洲面積急劇減少( 減少 378 km 2 , 剩下的 主要高灘地 , 植被以南荻 +蘆葦 、蘆葦 +蔞蒿 、南荻 + 蘆葦 +灰化苔草為主 , 生物多樣性大大弱化 。 隨 著水位上升到 18 m , 3 117 km 的湖盆基本上都是 水體 , 僅圩堤外坡腳保存一些狗

49、牙根群落等 , 濕地植 物生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化 。 4. 3 持續(xù)低水位的影響 進(jìn)入 21世紀(jì)以來 , 特別是 2003 年以后 , 鄱陽湖枯 水位和特枯水位 ( 星子站 8 m 以下 時(shí)間提前 , 持續(xù) 時(shí)間延長( 見表 9 。 過去星子站水位出現(xiàn)低于 10 m 、 9 m 的時(shí)間一般在 12 月上 、中旬 , 2006 年以后提前 到 9 月底或 10 月底 ; 一般枯水期 出現(xiàn)提前 1 個(gè)多 月。 低于 10 m 的時(shí)間 2008 年長達(dá) 104 d 、 2007 年也 達(dá) 60 d ; 星子 站低于 8 m 的特 枯水 位 ( 見 圖 1f , 2007 年持續(xù) 27 d 、 2008 年

50、持續(xù) 44 d ; 而最枯的 1963 年沒有出現(xiàn)過 , 次枯的 1978 年也僅持續(xù) 11 d 。 加上 干枯的洲灘使人類活動(dòng)強(qiáng)度加大 , 深刻地影響著濕 地植被的生長與發(fā)育 , 出現(xiàn)了一系列的不利變化 。 ( 1豐水期維持時(shí)間縮短 , 水位提前下降 , 使許 多洲灘過早出露 , 水淹時(shí)間一年中不足 2 個(gè)月 , 有的 年份僅有 20 d 左右 。 土壤含水量低 , 不能滿足濕地 植物的生態(tài)需水 , 濕地植物群落出現(xiàn)矮化 、 種群數(shù)量 2 2 下降 、 群落生物量銳減等變化 , 苔草急劇減少 , 被南 荻、 蘆葦或叢枝蓼 、 蠶繭蓼等耐干旱植物所取代 , 大 量的中生性草本植物侵入 , 雙子

51、葉植物比重上升 , 外 來入侵種數(shù)量增加 。 植被由濕地類型向中生性草甸 演替 , 常見的群落類型有狗牙根群落 、 牛鞭草群落 、 假儉草群落 、 野古草群落 、 糠稷群落 、白茅群落等 , 群 落伴生種常見有天胡荽 、 雞眼草 、 半邊蓮 、水蜈蚣 、 馬 唐、 叢枝蓼等 , 外來入侵種有 : 野老顴草 、一年蓬 、 裸 柱菊 、 空心蓮子草等 。 群落中僅保留有少量矮化的 南荻 、 苔草等典型濕生植物 。 這種變化主要出現(xiàn)在 防洪堤 、 人工圩堤 、 島嶼附近的高灘地上 , 還有河道 兩側(cè)的高灘地上 , 吳淞高程 17. 5 m 左右 。 ( 2鄱陽湖枯水水位偏低 , 使原本在枯水季節(jié) 能

52、維持 50 100 cm 水深的區(qū)域出露成為泥灘地 , 不 少洲灘內(nèi)湖干涸 , 大量的沉水植物由于長時(shí)間出露 而死亡 , 濕生草本植物由于大多以根莖繁殖 , 尚未能 占據(jù)該地段 , 呈現(xiàn)出祼露泥灘地的景觀 。 一些根莖 埋深較深的物種在水位上升后還能萌發(fā)生長 , 而另 一些相對脆弱的常見物種 , 其繁殖體不適應(yīng)這一水 文變化而大量死亡 , 種群數(shù)量 下降 , 成 為湖區(qū)稀有 種 。如 : 黃花貍藻 、水車前 、茨藻等 。 這一變化使得 鄱陽湖水生植被面積減少 , 群落物種多樣性下降 , 對 魚類生長和鳥類棲息帶來不利影響 。 主要出現(xiàn)于松 門山以南的主湖區(qū) , 高程主要在 12. 5 13 .

53、 5 m。 ( 3由于湖水位降低 , 沉水植物光合作用加強(qiáng) , 氮、 磷等營養(yǎng)元素濃度變大 , 在湖汊 、港灣中大面積 第 6 期 胡振鵬等 : 鄱陽湖濕地植物生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及湖水位對其影響研究 苦草被竹葉眼子菜所替代 6 。 ( 4由于水位提前 1 個(gè)多月下降 , 洲灘提前出 露 , 草洲發(fā)育時(shí)間相應(yīng)加長 , 使草洲向三角洲前緣 、 向碟形湖湖心推進(jìn) , 群落生物量有所增加 。 這一現(xiàn) 象在圖 1d 中有所顯示 。 ( 5由于 低水位出現(xiàn)時(shí)間 早 、持 續(xù)時(shí)間長 , 南 荻、 蘆葦和苔草等濕生植物提前成熟 、 枯黃 。 ( 6人控湖汊 、三角洲碟形湖受到人為活動(dòng)的 影響較大 。 特別是豐水季節(jié)

54、湖水位偏低 , 洲灘上的 淺碟型內(nèi)湖幾乎不淹沒或淹沒時(shí)間很短 , 人們在其 中養(yǎng)殖中華絨毛蟹 , 對水生植被破壞極大 。 經(jīng)調(diào)查 養(yǎng)殖 3 年以上中華絨毛蟹的水域 , 高等水生維管植 物幾乎完全被破壞 , 沉水植物幾乎滅絕 , 嚴(yán)重地影響 了湖泊生態(tài)功能 。 此外 , 凡是有采砂活動(dòng)的區(qū)域 , 水 生植物已難覓蹤影 。 ( 7由于干旱 , 豐水季節(jié)湖水位偏低 , 不能淹沒 605 高地草洲上速生楊樹苗的頂部 , 深厚 、 肥沃的草甸土 為速生楊生長提供了優(yōu)良的條件 , 許多高地草洲上 被成片栽種速生楊 , 長勢旺盛 。 雖然組織了砍伐 , 但 樹兜萌發(fā)的側(cè)枝迅速成長 , 許多草洲濕地植被正在

55、被樹林植被取代 。 參考文獻(xiàn) : 1 “ 鄱陽湖研究” 編委會(huì) . 鄱陽湖研究 M . 上海 : 上?？茖W(xué)技術(shù) 出 版社 , 1988 . 2 王曉鴻主 編 . 鄱陽 湖濕地 生態(tài)系 統(tǒng)評估 M . 北京 : 科 學(xué)出 版 社 , 2004 . 3 彭崑生主編 . 江西生態(tài) M . 南昌 : 江西人民出版社 , 2007 . 4 張 博 , 張 柏 , 洪 梅 , 等 . 湖泊水 質(zhì)遙感研 究進(jìn)展 J . 水科 學(xué)進(jìn)展 , 2007 , 18( 2 : 301 310 . 5 中國植被編輯委員會(huì) . 中國植被 M . 北京 : 科學(xué)出版社 , 1980 . 6 崔心紅 , 蒲 云海 . 水深 梯度 對竹 葉眼 子菜 生長 和繁