李文光

(哈爾濱市林業(yè)科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱 150028)

濕地植物是濕地生態(tài)系統(tǒng)三大基本要素之一，是最主要的生產(chǎn)者，濕地植被能影響水、陸生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)循環(huán)，植物根系抵抗湖水及地表徑流的侵蝕，從而發(fā)揮穩(wěn)定相鄰系統(tǒng)的生態(tài)功能[1]。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，人類對(duì)自然的影響越來越大，恢復(fù)和重建被破壞濕地資源意義重大。本文研究了不同植被配置模式對(duì)哈爾濱松北濕地恢復(fù)的影響，探討了哈爾濱松北濕地植被的恢復(fù)與重建模式。

1 研究區(qū)概況及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究地位于黑龍江哈爾濱松北國家濕地公園(45°51′33″—45°52′29″ N，126°27′43″—126°28′50″ E)。濕地南北長1 706 m，東西寬1 499 m，總面積127.47 hm2。按我國的氣候帶劃分，該地區(qū)氣候?qū)儆谥袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候。該地植物區(qū)系屬蒙古植物區(qū)系，由于受其他區(qū)系成分的影響和滲透，形成了多區(qū)系成分種重疊混雜的現(xiàn)象，從而豐富了本區(qū)植物區(qū)系地理成分，并具有獨(dú)特性。據(jù)調(diào)查，該地區(qū)分布著維管束植物45科140屬232種，其中蕨類植物2科2屬2種，種子植物43科138屬230種，并有國家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物1種，植物群落物種多樣性采用物種多樣性指數(shù)和群落均勻度3種指標(biāo)來說明，計(jì)算方法如下草本植物群落為主，還有部分水生植被。

1.2 試驗(yàn)區(qū)植被恢復(fù)模式

將試驗(yàn)區(qū)植被恢復(fù)模式設(shè)計(jì)為3種恢復(fù)模式，各模式的設(shè)計(jì)以1 hm2的面積為1個(gè)基本設(shè)計(jì)單元，其中，喬木株行距為2 m×3 m，灌木株行距為2 m×1.5 m，草本為10株·m-2，水生植物1 m×1 m。

植物群落模式(A1)：白樺+丁香+錦帶花+荷花+睡蓮+菖蒲+修氏苔草

植物群落模式(A2)：遼東榿木+垂柳+胡枝子+野大豆+荊三棱+香蒲+穗花狐尾藻

植物群落模式(A3)：冷杉+花楸+珍珠繡線菊+千屈菜+水蔥+蘆葦+荷花

1.3 研究方法

本文采用野外調(diào)查法對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)植物的植被建設(shè)恢復(fù)、植物生長指標(biāo)等進(jìn)行測定，并采用物種多樣性指數(shù)和群落均勻度等指標(biāo)對(duì)植物群落物種多樣性進(jìn)行分析。[2-5]

2 結(jié)果與分析

本文采用豐富度指數(shù)S(Richness index)、均勻度指數(shù)JSW(Evenness index)和多樣性指數(shù)SP/SW(Diversity index)3種測度指標(biāo)對(duì)濕地恢復(fù)前、人工恢復(fù)后及自然恢復(fù)等3種模式進(jìn)行比較。通過分析生境中物種多樣性指數(shù)，討論哈爾濱松北濕地的不同恢復(fù)模式的恢復(fù)效果。

2.1 物種豐富度指數(shù)S比較分析

物種多樣性指數(shù)是指一個(gè)群落或生境中包含所有物種的數(shù)目，是用來評(píng)價(jià)物種多樣性的重要指標(biāo)。如圖1所示：退化濕地恢復(fù)前，植物多樣性指數(shù)比較低，濕地經(jīng)過近3年的恢復(fù)，發(fā)現(xiàn)恢復(fù)后的植物多樣性指數(shù)均大于恢復(fù)前的植物多樣性指數(shù)，植物群落模式A1恢復(fù)后增加了7種植物，植物群落模式A2恢復(fù)后增加了12種植物，植物群落模式A3恢復(fù)后增加了8種植物，3種植被配置恢復(fù)模式均好于自然恢復(fù)模式。

導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因可能有一下幾點(diǎn)：人工植被建設(shè)提高了生境中草本的多樣性；人工種植的樹苗多為幼苗，對(duì)整體環(huán)境的物種多樣性影響較小，僅對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)域的物種多樣性產(chǎn)生了一定影響；生境中植物多樣性指數(shù)的增加主要是由于水生植物快速生長所致，由圖1可知，每種植被配置恢復(fù)模式均有明顯優(yōu)勢。

圖1 試驗(yàn)區(qū)物種S指數(shù)比較

2.2 物種多樣性SP指數(shù)比較分析

SP指數(shù)是以個(gè)體在群落中出現(xiàn)的概率來反映群落物種多樣性的指數(shù)[6]。如圖2所示：采用不同植被配置恢復(fù)前，退化濕地試驗(yàn)區(qū)的SP指數(shù)較低，經(jīng)過3年的植被恢復(fù)后，我們將恢復(fù)前、后效果進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)采用不同植被配置恢復(fù)模式后，試驗(yàn)區(qū)植物SP指數(shù)均有所提高，這可能是由于蘆葦及香蒲對(duì)環(huán)境要求較低，且可以迅猛發(fā)展，而其他水生植物以及喬、灌木、草本的發(fā)展則需要依賴人為干預(yù)，因此植物群落模式A1的SP指數(shù)值較低。

圖2 試驗(yàn)區(qū)物種多樣性SP指數(shù)比較

2.3 物種多樣性SW指數(shù)比較分析

SW指數(shù)能夠能反映群落中所有物種的總數(shù)目，亦能反映每個(gè)物種中個(gè)體間的差異情況。如圖3所示，試驗(yàn)區(qū)經(jīng)過不同植被配置恢復(fù)后，3種植物配置恢復(fù)模式的SW指數(shù)均大于試驗(yàn)區(qū)恢復(fù)前的SW指數(shù)，且3種植被配置的SW指數(shù)差異顯著，這說明經(jīng)植物群落模式A1恢復(fù)的試驗(yàn)區(qū)中物種數(shù)量相對(duì)比較低，分布不均勻，植物的密度小，生境條件較差，采用植物群落模式A2恢復(fù)的試驗(yàn)區(qū)中植物數(shù)量最高，植被恢復(fù)快，均勻度最高。

圖3 試驗(yàn)區(qū)物種多樣性SW指數(shù)比較

2.4 物種均勻度指數(shù)Jsw比較分析

均勻度指數(shù)Jsw是通過分析群落或生境中所有物種個(gè)體數(shù)目的分配情況近而反映各物種個(gè)體數(shù)目分配的均勻程度。如圖4所示：在試驗(yàn)區(qū)中，恢復(fù)前、不同植被配置恢復(fù)模式及自然恢復(fù)的Jsw指數(shù)表現(xiàn)為：植物群落模式(A2)>植物群落模式(A3)>植物群落模式(A1)>自然恢復(fù)。人工恢復(fù)比自然恢復(fù)的均勻程度相對(duì)較高，但無論是3種植被配置恢復(fù)還是自然恢復(fù)，均起到了一定的恢復(fù)作用，而人工恢復(fù)技術(shù)可在更長時(shí)間的演替過程中，發(fā)揮出更明顯的優(yōu)勢。

圖4 試驗(yàn)區(qū)物種均勻度指數(shù)Jsw比較

3 結(jié)論

通過實(shí)地調(diào)查及分析，分析哈爾濱松北國家濕地公園如何結(jié)合立地條件選擇具有不同功效的植物，綜合考慮植物生態(tài)性、景觀性和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)采用3種植物配置恢復(fù)模式，對(duì)試驗(yàn)區(qū)同時(shí)進(jìn)行恢復(fù)，根據(jù)植物多樣性的不同指數(shù)，篩選出了最適宜本試驗(yàn)區(qū)的植被恢復(fù)模式為：遼東榿木+垂柳+胡枝子+野大豆+荊三棱+香蒲+穗花狐尾藻。

[1] 董瑜.氣候變化對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)影響的研究進(jìn)展[J].亞熱帶水土保持,2013(2):37-40

[2] 許木啟,黃玉瑤. 受損水域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建研究[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào),1998,18(5):547-558

[3] 章家恩,徐琪. 生態(tài)退化研究的基本內(nèi)容與框架[J]. 水土保持通報(bào),1997,17(6):46-53

[4] 邱東茹,吳振斌,劉保元,等. 武漢東湖水生植物生態(tài)學(xué)研究Ⅱ后湖水生植被動(dòng)態(tài)與水體性質(zhì)[J]. 武漢植物學(xué)研究,1997,15(2):123-130

[5] 潘云芬. 淡水森林濕地植被恢復(fù)與構(gòu)建適生樹種篩選研究—以安徽升金湖濕地為例[D]. 北京：中國林業(yè)科學(xué)研究院,2008

[6] Guardo M,Fink L,Fontaine T D,et al. Large-scale constructed wetlands for nutrient removal from storm water runoff: An everglades restoration Project. Environmental Management,1995,19(6):879-889