●韓鐵艷(三門(mén)峽市天鵝湖國(guó)家城市濕地公園管理處 河南 三門(mén)峽 472000)
河南省三門(mén)峽市天鵝湖國(guó)家城市濕地公園,地 理 坐 標(biāo) 為N 34°46'11"~34°47'21", E 111°7'41"~111°9'20"。該區(qū)域地處黃土高原東部,屬于豫西丘陵山區(qū),南為秦嶺支脈,西、北、東為中條山支脈。該區(qū)域?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,1991—2000 年對(duì)三門(mén)峽市湖濱區(qū)的統(tǒng)計(jì)資料顯示,該區(qū)域全年平均太陽(yáng)輻射量為 497.06 kcal/cm2,年平均日照時(shí)數(shù)2132.1 h,年平均日照率是 51%;年平均氣溫14.1℃,全年平均無(wú)霜期201 d;年降水量為500~ 650.2 mm,蒸發(fā)量1709 mm[1]。三門(mén)峽天鵝湖國(guó)家城市濕地公園規(guī)劃面積800 hm2,其中,陸地面積410 hm2,水面、灘涂面積390 hm2。研究區(qū)域地勢(shì)相對(duì)平緩,海拔在320 m左右,西鄰黃河,東部有青龍澗河匯入。由于大天鵝一般在水面活動(dòng),因此,主要研究區(qū)域?yàn)樘禊Z湖國(guó)家城市濕地公園內(nèi)的水域及周?chē)鸀┩?。研究區(qū)域分為兩個(gè)水域,北部的青龍湖由青龍澗河注入形成,面積120 hm2,南部的蒼龍湖由蒼龍澗河注入形成,面積74 hm2。湖面水位終年控制在1 m以內(nèi)。兩湖每年夏季與黃河水交換,水質(zhì) 較好[2]。
根據(jù)2014年在研究區(qū)域開(kāi)展的植物調(diào)查發(fā)現(xiàn),研究區(qū)域內(nèi)有植物247種,主要植被類(lèi)型有19種,其中有16種草本群落,3種木本植物群落,草本群落包括旱生植物群落3種,濕生草本群落6種,水生草本群落5種。栽培群落6種。目前已在天鵝湖濕地發(fā)現(xiàn)各種鳥(niǎo)類(lèi)達(dá)205種,被人們譽(yù)為鳥(niǎo)類(lèi)的樂(lè)園[3]。
為了掌握天鵝湖國(guó)家城市濕地公園的植物本底情況,對(duì)大天鵝承載力提供理論支持,2014 年7月,調(diào)查植物種類(lèi)和群落特征。在天鵝湖國(guó)家城市濕地公園內(nèi),圍繞青龍湖和蒼龍湖設(shè)計(jì)兩條樣線,沿樣線調(diào)查并結(jié)合樣方法記錄樣方內(nèi)的植物群落特征。樣方設(shè)置在樣線周?chē)哂写硇缘牡貛?,喬木(高?3 m以上)樣方調(diào)查面積 10 m×10 m,灌木(高度為 1~3 m)樣方調(diào)查面積2 m×2 m,草本植物樣方調(diào)查面積1 m×1 m。對(duì)于草本植物,樣方內(nèi)的同種植物取數(shù)株,稱量植物地上部分鮮重,再換算成樣方內(nèi)該植物的生物量。
1.2.1 白蠟群落白蠟(Fraxinus chinensis)群落高度5.5 m,蓋度85%,白蠟胸徑平均6.4 cm, 林下植被蓋度 60%,包括草本植物:狗牙根(Cynodon dactylon)、圓 葉 牽 牛(Ipomoea purpurea)、日本打碗花(Calystegia japonica)、齒果酸模(Rumex dentatusL)、羅布麻(Apocynum venetum)等。該群落位于蒼龍湖木棧道處。
1.2.2 速生楊群落速生楊(Populus tomentosaCarr.)林群落高度22 m,蓋度 95%,低矮植被蓋度30%。該群落有多層垂直結(jié)構(gòu),高大喬木主要是速生楊和雪松,速生楊平均胸徑19 cm,高度 22 m,蓋度60%;雪松平均胸徑11.5 cm,高度 8 m,蓋度20%。灌叢是構(gòu)樹(shù)林,平均胸徑11.5 cm, 高度3 m,蓋度30%。草本植物有三葉鬼針草(Bidens pilosa)、鵝絨藤(Cynanchum chinense)、蒙古蒿(Artemisia mongolica)等。該群落位于青龍湖南側(cè)與蒼龍湖交匯處。
1.2.3 旱柳群落旱柳(Salix matsudana)群落高度15 m,蓋度80%,草本植被蓋度60%。該群落具多層垂直結(jié)構(gòu),喬木層旱柳高度8~15 m, 胸徑平均17.6 cm,蓋度60%。灌木層有紫穗槐 (Amorpha fruticosa)、構(gòu)樹(shù)(Broussonetia papyrifera)、 大葉黃楊(Buxus megistophylla),高度0.5~1.6 m, 蓋度63%。草本植物層:狗牙根、蘆葦、斑地 錦(Euphorbia maculata)、鐵 莧 菜(Acalypha australis)等。該群落在青龍湖南與蒼龍湖交匯處、蒼龍湖南部均有分布。
1.2.4 狗牙根群落狗牙根群落高 75 cm,蓋度 83%。伴生草本植物種類(lèi)較多,如稗、蘆葦、牽牛、狗尾草(Setaria viridis)、灰綠藜(Chenopodium glaucum)、馬唐(Digitaria sanguinalis)、鵝絨藤等。狗牙根屬于常見(jiàn)路邊雜草,在三門(mén)峽天鵝湖濕地公園該群落見(jiàn)于青龍湖東觀鳥(niǎo)屋周?chē)|觀鳥(niǎo)屋對(duì)面土包等處。
1.2.5 喜旱蓮子草—香蒲群落該群落由3種植物群叢組成:喜旱蓮子草(Alternanthera philoxeroides)群叢,高60 cm,蓋度80%;香蒲群叢,高160 cm,蓋度40%;水蔥(Scirpus validus)群叢,高100 cm,蓋度10%。此外,還包含少數(shù)酸模葉蓼。見(jiàn)于東觀鳥(niǎo)屋附近淺水區(qū)域。
1.2.6 喜旱蓮子草群落該群落以喜旱蓮子草為主,伴生有假稻(Leersia japonica)、水蔥。群落總蓋度為73%。喜旱蓮子草群叢,高55 cm,蓋度50%;假稻群叢,高60 cm,蓋度20%;水蔥群叢,高100 cm,蓋度3%。見(jiàn)于蒼龍湖木棧道旁邊淺水區(qū)域。
1.2.7 喜旱蓮子草—長(zhǎng)鬃蓼群落該群落以喜旱蓮子草群叢和長(zhǎng)鬃蓼(Polygonum longisetum)群叢為主。群落總蓋度80%。喜旱蓮子草群叢,高40 cm,蓋度為50%;長(zhǎng)鬃蓼群叢,高60 cm, 蓋度為30%。其他植物有扁稈藨草(Scirpus planiculmis)、蒼耳、圓葉牽牛等。見(jiàn)于蒼龍湖南部水邊。
1.2.8 狗尾草群落該群落以狗尾草為主,總蓋度80%。狗尾草群叢,高40 cm,蓋度45%。伴生有多種草本植物,如鐵莧菜、小蓬草(Conyza canadensis)、藜(Chenopodium album)、龍 葵(Solanum nigrum)、茵陳蒿(Artemisia capillaris)、蒺 藜(Tribulus terrestris)、 地 膚(Kochia scoparia)、斑地錦、牛筋草(Eleusine indica)、田旋花(Convolvulus arvensis)等。見(jiàn)于東觀鳥(niǎo)屋附近路邊野地。
1.2.9 假稻群落假稻群落總蓋度45%。其中假稻群叢高50 cm,蓋度43%。伴生有莎草科植物。見(jiàn)于蒼龍湖木棧道。
1.2.10 蘆葦群落該群落以蘆葦群叢為主,伴有水蔥群叢,群落總蓋度85%。蘆葦群叢,高175~200 cm,蓋度30%~80%;水蔥群叢,高 170 cm,蓋度30%。其余植物有假稻、喜旱蓮子草等。見(jiàn)于蒼龍湖木棧道附近水域。
1.2.11 蒼耳—扁稈藨草群落該群落以蒼耳群叢、扁稈藨草群叢為主,總蓋度85%。蒼耳群叢,高40 cm,蓋度45%;扁稈藨草群叢,高80 cm,蓋度40%。其余植物有鉆葉紫菀(Aster subulatus)、長(zhǎng) 芒 稗(Echinochloa caudata)、馬唐、黃 花 鳶 尾(Iris wilsonii)、白 茅(Imperata cylindrica)、桑(Morus alba)、裂葉牽牛(Pharbitis hederacea)等。見(jiàn)于蒼龍湖木棧道附近洲灘。
1.2.12 紅鱗扁莎群落該群落總蓋度73%。其中,紅鱗扁莎群叢,高90 cm,蓋度為63%。其他植物包括稗、蒼耳等。見(jiàn)于蒼龍湖木棧道附近淺水區(qū)域。
1.2.13 蒼耳群落該群落總蓋度為75%~85%。主要包括3個(gè)群叢:蒼耳群叢,高20~35 cm,蓋度45%~60%;圓葉牽牛群叢,高10~20 cm,蓋度 5%~35%;扁稈藨草群叢,高80 cm,0~30%。其他還有少數(shù)酸模葉蓼。見(jiàn)于蒼龍湖南部水邊洲灘。
1.2.14 莕菜群落該群落總蓋度為98%。包括2個(gè)群叢:莕菜(Nymphoides peltatum)群叢,蓋度70%;紫萍(Spirodela polyrrhiza)群叢,蓋度 28%。見(jiàn)于蒼龍湖南部水域。
1.2.15 酸模葉蓼群落該群落總蓋度為80%。主要包括3個(gè)群叢:酸模葉蓼群叢,高100~ 120 cm,蓋度60%;蒼耳群叢,高10 cm,蓋度 10%;圓葉牽牛群叢,高10 cm,蓋度8%。其他伴生植物有:喜旱蓮子草、香蒲、水蔥、歐蒼耳、蘆葦?shù)?。?jiàn)于蒼龍湖南部水邊洲灘、東觀鳥(niǎo)屋對(duì)面土包周?chē)鷾\灘。
1.2.16 白茅—蘆葦群落該群落總蓋度70%。白茅群叢,高100 cm,蓋度50%;蘆葦群叢,高120 cm,蓋度30%。其他伴生植物有:羅布麻、蒼耳、水莎草(Juncellus serotinus)、旱柳等。見(jiàn)于青龍湖南側(cè)淺水區(qū)域。
1.2.17 圓葉牽?!?dú)W蒼耳群落該群落總蓋度 45%。圓葉牽牛群叢,高5 cm,蓋度20%;歐蒼耳群叢,高5 cm,蓋度13%。伴生有其他莎草科植物。見(jiàn)于東觀鳥(niǎo)屋對(duì)面土包周?chē)暗亍?/p>
1.2.18 長(zhǎng)芒稗群落該群落總蓋度85%。主要包括3個(gè)群叢:長(zhǎng)芒稗群叢,高110 cm,蓋度 60%;酸模葉蓼群叢,高80 cm,蓋度 15%;扁稈藨草群叢,高80 cm,蓋度10%。見(jiàn)于東觀鳥(niǎo)屋對(duì)面土包南側(cè)水域周?chē)?/p>
1.2.19 稗群落該群落總蓋度為95%。稗群叢,高180 cm,蓋度80%。其他植物有:蒼耳、喜旱蓮子草、圓葉牽牛、馬齒莧(Portulaca oleracea)等。見(jiàn)于青龍湖北側(cè)觀鳥(niǎo)平臺(tái)周?chē)?/p>
1.2.20 黃花鳶尾群落人工栽培,見(jiàn)于青龍湖南側(cè)水邊洲灘。
1.2.21 荷花群落人工栽培,見(jiàn)于青龍湖東側(cè)、青龍湖至蒼龍湖水道等處。
2014年夏季,在三門(mén)峽天鵝湖國(guó)家城市濕地公園開(kāi)展植物資源調(diào)查,共記錄到植物4門(mén)74科173屬247種。其中,輪藻門(mén)1科1屬1種,蕨類(lèi)植物2科2屬2種,裸子植物4科9屬14種,被子植物68科161屬230種[4]。
通過(guò)2014年11~12月的調(diào)查取樣,共獲得66個(gè)樣品,對(duì)16種植物進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì),得到如下結(jié)果,小麥占大天鵝食物的比例是52.81%,玉米7.95%,蘆葦4.12%,稗2.46%,蒼耳1.62%,牽牛1.54%,蓮(Nelumbo nucifera)0.87%,早熟禾0.75%,紅鱗扁莎(Pycreus sanguinolentus)0.62%,其他未識(shí)別出的碎片占 25.43%。此外,占比在 0.5%以下的植物:香蒲(Typha orientalis)、 苘麻(Abutilon theophrasti)、球穗扁莎(Pycreus globosus)、菵草(Beckmannia syzigachne)、睡蓮(Nymphaea tetragona)、酸模葉蓼、早熟禾、長(zhǎng)芒莧(Amaranthus palmeri)、沼生蔊菜(Rorippa palustris)等,小麥所占比例遠(yuǎn)大于玉米等其他食物,這說(shuō)明大天鵝對(duì)小麥的取食有更大的偏好性。
通過(guò)對(duì)植物分科統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),取回的樣品中出現(xiàn)頻率最多的是禾本科植物,占68.41%,其他植物出現(xiàn)的頻率較低。菊科1.62%,旋花科1.54%,莎草科1.04%,睡蓮科0.92%,錦葵科0.42%,香蒲科0.29%,蓼科0.17%,十字花科0.12%,莧科0.04%。這說(shuō)明大天鵝在11月至12月期間取食主要是禾本科植物,禾本科中小麥、玉米、蘆葦、稗都是大天鵝取食較多的食物。
通過(guò)獨(dú)立樣本檢驗(yàn)比較大天鵝在11~12月取食食物的變化,分析可知11月小麥莖的取食極顯著大于12月,11月對(duì)蘆葦莖的取食極顯著小于12月,其他各類(lèi)食物在兩月中無(wú)顯著差異。這說(shuō)明大天鵝的取食偏愛(ài)小麥,尤其是小麥莖。小麥減少后,大天鵝又開(kāi)始取食蘆葦莖。對(duì)各植物及其器官的分類(lèi)匯總分析可知,在11~12月,大天鵝主要取食小麥葉,占到食物比例的31.25%;其次是小麥莖,占20.06%;玉米果實(shí)占7.57%;蘆葦莖占2.5%;稗根占2.21%。對(duì)于不同的植物,大天鵝取食的部位有所不同,小麥主要是食其葉和莖,玉米主要食其果實(shí),蘆葦主要食其莖,稗主要食其根。
根據(jù)11~12月現(xiàn)場(chǎng)取樣的研究結(jié)果,大天鵝在這2個(gè)月主要取食禾本科110種植物,如小麥、玉米、蘆葦、稗等。這可能是由于禾本科的植物在我國(guó)最常見(jiàn),數(shù)量巨大,同時(shí),很多糧食作物都屬于禾本科,也是由于其較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。對(duì)比其他地方天鵝越冬期間的食物,發(fā)現(xiàn)在山東榮成越冬的天鵝主要取食小麥、海帶(Laminaria japonica)、大葉藻(Zostera marina)等植物,其中小麥的取食量達(dá)到 90%以上,遠(yuǎn)高于其他種類(lèi)[5]。劉利等[6]在包頭南海子調(diào)查大天鵝越冬及遷徙時(shí)的食性發(fā)現(xiàn),在黃河開(kāi)河前期主食酸模葉蓼,占99.4%,在黃河開(kāi)河后期主食玉米 (占 69.7%)、光果甘草(Glycyrrhiza glabra)(占18.3%)、香蒲(占 11.2%)等植物。這些研究表明,大天鵝對(duì)食物的選擇廣泛,很多時(shí)候選擇在適宜環(huán)境條件下最多的可食植物,如榮成的小麥和海帶、包頭南海子的酸模葉蓼和玉米等。經(jīng)過(guò)調(diào)查,本研究區(qū)域內(nèi)沉水植物稀少,野生植物以禾本科植物為主,如蘆葦、蓮、香蒲、蒼耳、稗、早熟禾、紅鱗扁莎等植物為主。此外,人工種植或投喂的小麥、玉米為大天鵝提供了充足的食物。
從研究結(jié)果上來(lái)看,小麥、玉米保證了天鵝在越冬期間的食物來(lái)源。一方面小麥、玉米在本區(qū)域供應(yīng)量最大;另一方面,可能是大天鵝對(duì)小麥和玉米的喜愛(ài)高于其他植物種類(lèi)。
11~12月小麥莖出現(xiàn)的頻度減少了,蘆葦莖增多。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察,11月長(zhǎng)出來(lái)的小麥麥苗幾乎被大天鵝采食干凈。因此,在大天鵝的食物中發(fā)現(xiàn)小麥莖和葉出現(xiàn)的頻度減少。孫儒泳[7]認(rèn)為,根據(jù)動(dòng)物對(duì)食物的取食數(shù)量和頻度,動(dòng)物食物可分為四類(lèi):基本食物、次要食物、偶吃食物和替代性食物?;臼澄锸窃谑澄镔Y源豐富時(shí),動(dòng)物食物中占比例較大的食物,在本次研究中應(yīng)當(dāng)是小麥葉和小麥莖。次要食物是在食物資源豐富時(shí),動(dòng)物食物中占有相當(dāng)比例的食物,本次研究中應(yīng)該是玉米果實(shí)。偶吃食物是在食物資源豐富時(shí),采食頻次低的食物,如稗根、早熟禾種子、紅鱗扁莎種子、蘆葦莖、蘆葦種子、牽牛種子、蒼耳莖等。替代性食物是動(dòng)物在食物豐富時(shí)不采食,只有在食物資源貧乏時(shí)才采食的食物。前面提到的南海子的大天鵝越冬取食的食物中,在黃河開(kāi)河前,大天鵝的活動(dòng)范圍受到限制,取食的酸模葉蓼種子應(yīng)該是大天鵝的替代性食物,待黃河開(kāi)河后,大天鵝的取食范圍擴(kuò)大,取食的玉米種子應(yīng)該是天鵝的基本食物,光果甘草和香蒲屬于次要食物。對(duì)于大天鵝的研究,確定更完整的食物構(gòu)成還需要深入和長(zhǎng)期研究。根據(jù)孫儒泳提出的動(dòng)物四類(lèi)食物的分類(lèi),可以知道,為了保護(hù)動(dòng)物更好的生活,應(yīng)該在適宜的棲息地營(yíng)造以基本食物為主、次要食物為輔的環(huán)境[7]。由于替代性食物只能維持個(gè)體的生存,對(duì)于整個(gè)種群的需要難以保證,因此,不提供大量替代性食物。對(duì)于采食植物的科和種類(lèi),從11~12月的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看,大天鵝取食的植物由7科10種增至13科17種。牛紅星等[8]對(duì)河南新鄉(xiāng)黃河濕地的大天鵝觀察發(fā)現(xiàn),大天鵝越冬期間取食香蒲、菹草(Potamogeton crispus)、馬來(lái)眼子菜(Potamogeton malaianus)、穿葉眼子 菜(Potamogeton perfoliatus)、黑 藻(Hydrilla verticillata)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)以及雜草的種子。井長(zhǎng)林等[9]在大天鵝的繁殖地巴音布魯克發(fā)現(xiàn)可取食的食物有苔蘚、水毛茛(Batrachium bungei)、水葫蘆苗(Halerpestes cymbalaria)等。綜上,大天鵝的食物包括3類(lèi):水生植物,包括沉水植物大葉藻、海帶、菹草、馬來(lái)眼子菜、穿葉眼子菜、黑藻、狐尾藻、輪藻、加拿大伊樂(lè)藻、篦齒眼子菜等,挺水植物蘆葦、香蒲等;陸生禾本科植物,如小麥、玉米、稗、早熟禾等;其他陸生雜草,如光果甘草、酸模葉蓼、牽牛、蒼耳、紅鱗扁莎等。
天鵝湖濕地公園大天鵝的食物包括4類(lèi):水生植物,包括沉水植物大葉藻、海帶、菹草、馬來(lái)眼子菜、穿葉眼子菜、黑藻、狐尾藻、輪藻、篦齒眼子菜等,挺水植物蘆葦、香蒲等;陸生禾本科植物,如小麥、玉米、菵草、早熟禾等;除禾本科以外的陸生草本植物,如風(fēng)花菜、酸模葉蓼、光果甘草、牽牛、蒼耳、紅鱗扁莎等;部分動(dòng)物性食物。
大天鵝喜食水生植物,尤其沉水植物,但天鵝湖的沉水植物匱乏,因此,在青龍湖和蒼龍湖中,可在夏季補(bǔ)種水生植物,如菹草、穿葉眼子菜、黑藻、狐尾藻、篦齒眼子菜等沉水植物,以及蘆葦、香蒲、荷花等挺水植物。對(duì)于河岸的濕地,可以自然恢復(fù),若自然恢復(fù)效果不佳,則采用土壤種子庫(kù)移植的方法加速自然植被的恢復(fù)和生長(zhǎng)。
在濕地公園水陸交替的淺水灘涂區(qū)域,利用土壤種子庫(kù)技術(shù)恢復(fù)水生植物。土壤種子庫(kù)技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)、高效、自我持續(xù)性高的濕地植被恢復(fù)方法。土壤種子庫(kù)是土壤中仍具有繁殖力的種子、可再生的植物結(jié)構(gòu)和無(wú)性繁殖體總稱。種子庫(kù)技術(shù)恢復(fù)濕地植被,是利用濕地植物種子具有休眠的特征。一旦周?chē)沫h(huán)境提供了其適宜繁殖的條件,具有繁殖力的土壤種子庫(kù),能夠在地面形成植物物種和群落。在濕地公園周?chē)寥婪N子庫(kù)豐富的地區(qū)取土,填充于水陸交替的淺水灘涂區(qū)域。即避免了外來(lái)物種的入侵,植被又能很好地適應(yīng)自然環(huán)境。
以每只天鵝每日食量為依據(jù),根據(jù)現(xiàn)有天鵝數(shù)量以及實(shí)際情況提供供應(yīng)量。全面了解不同食物的經(jīng)濟(jì)成本,選擇最經(jīng)濟(jì)有效的補(bǔ)喂方案。