黄陂湖不同生境植物多样性与群落特征研究
作者： 陈依林 田胜尼 赵林 王雅洁
摘要 ［目的］研究黄陂湖湿地不同生境植物群落物种多样性变化。［方法］以黄陂湖湿地陆生植物、水陆交错带植物和水生植物为研究对象，采用样线调查法和踏查法，分析不同生境植物群落物种多样性特征和主要优势物种群落。［结果］在整个黄陂湖湿地共调查到306种植物，隶属78科218属，其中陆生植物调查到225种，隶属60科165属；水陆交错带植物调查到199种，隶属48科134属；水生植物调查到32种，隶属16科24属。陆生与水陆交错带植物物种组成差异不明显，但2种生境与水生植物物种组成差异明显。从植物多样性上来看，陆生和水陆交错带植物的物种多样性高于水生植物，其中，陆生和水陆交错带植物的多样性指数差异不明显，但2种生境植物的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数均高于水生植物，水生植物的Simpson指数高于陆生和水陆交错带植物。从群落特征来看，黄陂湖湿地陆生和水陆交错带植物群落以菊科（Compositae）、禾本科（Gramineae）和豆科（Fabaceae）植物为优势种；水生植物群落以禾本科、睡莲科（Nymphaeaceae）和菱科（Trapaceae）植物为优势种。［结论］通过对植物栖息地的改善和调控，可以有效调节植物的生活环境，提高物种多样性水平。
关键词 生境；植物群落；物种多样性；黄陂湖湿地
中图分类号 X 176 文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2025）02-0060-06
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.02.015
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Study on Plant Diversity and Community Characteristics in Different Habitats of Huangpi Lake
CHEN Yi-lin，TIAN Sheng-ni，ZHAO Lin et al
（School of Life Sciences，Anhui Agricultural University，Hefei，Anhui 230036）
Abstract ［Objective］To study the plant community species diversity change in different habitats of Huangpi Lake wetland.［Method］Huangpi Lake wetland terrestrial plants，amphibious plants and aquatic plants as the research object，the different habitat plant community species diversity characteristics and the main dominant species community were analyzed by the line survey and inspection method.［Result］A total of 306 species plants were investigated belonging to 218 genera of 78 families，including 225 terrestrial plants and 165 species in 60 families; amphibious plants were investigated to 199 species，belonging to 48 families and 134 genera; aquatic plants were surveyed to 32 species，belonging to 16 families and 24 genera.The difference in species composition between terrestrial and amphibious plants was not significant，but the composition of the aquatic plant species and the other two habitats varied significantly.In terms of plant diversity，terrestrial and amphibious ecotone had higher species diversity than aquatic plants.Among them，the diversity index of terrestrial and amphibious plants was not significantly different，but the Shannon-Wiener index，Pielou evenness index and Margalef richness index of plants in both habitats were higher than those of aquatic plants，the Simpson index of aquatic plants was higher than that of terrestrial and amphibious interlaced plants.From the perspective of community characteristics，the terrestrial and amphibious plant communities of Huangpi Lake wetland were mainly dominated Compositae，Gramineae and Fabaceae plants.The aquatic plant community mainly had Gramineae，Nymphaeaceae and Trapaceae plants as the dominant species.［Conclusion］Through the improvement and regulation of plant habitat，plants can effectively regulate the living environment and promote the level of species diversity.
Key words Habitat;Plant community;Species diversity;Huangpi Lake wetland
湿地作为水陆交替的生态系统之一，由于其对生态环境的重要作用，被称为“地球之肾”［1］、“淡水之源”。湿地植被是维持其生态系统正常运转的重要物质基础［2］，研究其物种多样性及其影响因素，不仅可以加深对湿地植被演替规律的认识，还可以为湿地植被的保护和恢复提供科学依据［3］。湿地植物作为湿地生态系统的重要组成部分，是湿地修复的核心环节［4］，对维护湿地生态系统的结构以及调控湿地气候、指示湿地生态环境质量等具有重要意义［5-6］。同时，湿地植被也为迁徙鸟类等动物提供了理想的栖息地，对维护湿地生物多样性具有重要作用［7］。
植物的生长与繁殖依赖于其所处的环境，而这些环境又常决定着植物群落中的物种多样性［8］。研究表明，环境因素相对较小的变化会对植物群落的物种组成和多样性产生重大影响［9］。植物多样性会由于环境条件的多重变化而响应生境的变化［10］。水陆交错带植物群落是湿地生境的主要植物群落类型，对水环境的依赖程度高，对水环境胁迫的反应也最灵敏［11］，其种群与群落结构的改变直接影响着生态系统的稳定性［12］。
近年来，黄陂湖湿地被列为安徽省重要保护湿地，黄陂湖水域及周边开展退耕还湖政策和水环境综合治理，生态修复成果明显［13］。分析黄陂湖湿地植物群落物种组成和多样性特征，对于保护和恢复湿地植物群落以及候鸟栖息地具有重要意义［14］。为此，笔者以黄陂湖为研究对象，通过对黄陂湖区的植物资源进行系统调查，对各生境中植物的种类及多样性进行分析，揭示其在不同生境中的分布规律，以期为该地区植被的保护与修复提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
黄陂湖位于巢湖水系裕溪河支流西河上游，为淡水湖泊，地理位置为117°33′～117°40′E、31°14′～31°21′N，湖区纵径10.0 km、宽3.5 km，主要支流有县河、扁担河、黄泥河、瓦洋河、马坝河和失槽河共6条［15-16］。黄陂湖海拔5～10 m，水域面积约为3 000 hm2［17］，相应容积0.45亿m3。该地区属于北亚热带湿润季风气候，多年平均气温为15.8 ℃，多年平均降水量为1 188.1 mm，多年平均无霜期为238 d。
1.2 调查方法
根据研究区生境特征，对黄陂湖湿地进行样带和样方调查，选取了受人类活动影响最小的地区。该研究采用样方法对黄陂湖湿地的不同生境植被进行调查，选择人为干扰较少的区域，于2023年3—12月植物生长季分别在植物群落水陆交错带设置样带并进行调查，样带宽度约为200 m，每个样带之间间隔至少1 000 m，分别布设15个陆生植物样带、15个水陆交错带植物样带和15个水生植物样带，在每个样带中设置样方，样方之间间隔不小于5 m，对每个样方内的植物进行鉴定并记录植物的多度、盖度和分布状况等。应用GPS定位软件记录各样地的经纬度位置，辨别并记录样带及样方内的植物种类，植物种类的辨别参考《中国植物志》［18］和《水生植物图鉴》［19］。该研究采用计数法确定群落总密度，计量每种草本植物的数量及高度，采用数码照相法测定植物盖度。
1.3 数据分析
该研究应用重要值（IV）判定物种在群落中的相对重要性，并确定群落建群种及群落物种的组成结构［20］；同时选择物种α多样性指数衡量不同生境类型植物群落物种多样性水平，分别为Shannon-Wiener多样性指数（H′）、Simpson优势度指数（C）、Margalef丰富度指数（D）、Pielou均匀度指数（E）［21-23］。其中重要值（IV）是反映某个物种在森林群落中作用和地位的综合数量指标［24］。各公式如下：
D=（S-1）/lnN
C=1-si=1P2i
H′=-si=1（PilnPi）
E=H′/lnS
IV=（RD+RF+RC）/3
式中：S为群落中物种数目；Pi=Ni/N，N为物种的个体总数，Ni为第i个类群的个体数。相对多度（RD）=某个种的株数/所有种的总株数；相对频度（RF）=某个种在样方中出现的次数/所有种出现的总次数；相对盖度（RC）=某个种的盖度/所有种的总盖度。
2 结果与分析
2.1 不同生境植物种类组成与结构特征 通过对黄陂湖湿地植物群落调查及采集标本的鉴定，研究区域内共有植物306种，隶属78科218属。水生植物种类共调查到32种，隶属16科24属（图1），水生植物群落中共包含4种生活型物种，分别为挺水型、漂浮型、浮叶型和沉水型，其中挺水植物有12种，浮叶植物11种，漂浮植物和沉水植物分别有5和4种。水生植物中包含物种数最多的是禾本科，有5个物种，分别是芦苇（Phragmites australis）、南荻（Triarrhena lutariori-paria）、水稻（Oryza sativa）、芒（Miscanthus sinensis）、五节芒（Miscanthus floridulus）；睡莲科包含4个物种，分别有莲（Nelumbo nucifera）、睡莲（Nymphaea tetragona）、红睡莲（Nymphaea alba）、黄睡莲（Nymphaea mexicana）；菱科包含4个物种，分别有野菱（Trpa incisa）、丘角菱（Trapa japonica）、欧菱（Trapa natans）、乌菱（Trapa bispinosa）；莎草科有3个物种，分别为扁秆荆三棱（Bolboschoenus planiculmis）、荆三棱（Bolboschoenus yagara）、水葱（Schoenoplectus tabernaemontani）；浮萍科有2个物种，分别为浮萍（Lemna minor）、紫萍（Spirodela polyrhiza）；水鳖科（Hydrocharitaceae）有2个物种，分别为苦草（Vallisneria natans）、水鳖（Hydrocharis dubia）；香蒲科有2个物种，分别为香蒲（Typha orientalis）、水烛（Typha angustifolia）。陆生植物共调查到225种，隶属60科165属，其中乔木26种、灌木20种、藤本14种、草本165种，分别有水杉（Metasequoia glyptostroboides）、野蔷薇（Rosa multiflora）、野葛（Pueraria montana）、狗尾草（Setaria viridis）等，其中草本含有物种较多的是菊科、禾本科和豆科，分别包含31、28和24个物种。水陆交错带植物共调查到199种，隶属48科134属，其中乔木4种、灌木5种、藤本13种、草本177种，分别有垂柳（Salix babylonica）、合萌（Aeschynomene indica）、络石（Trachelospermum jasminoides）、阿拉伯婆婆纳（Veronica persica）等；植物物种包含较多的是菊科、禾本科和豆科，菊科和禾本科均为30个种，豆科有17个种，其中菊科中小飞蓬群落、禾本科中芦苇群落、豆科中野大豆群落为优势种群落，面积占比较大。