湖北省感湖菱群落水生植物多樣性研究

由于人為干預(yù)的影響，長江中下游湖泊水生植物的多樣性顯著喪失。例如，分布面積的縮小、覆蓋率的降低和生物量的降低。許多物種和群落從許多湖泊消失，而靈群是許多淡水湖泊中最重要的水生植物群落之一。這個城市豐富的空間生態(tài)位使你豐富了動植物種類。靈群不僅是水生動物的棲息地和產(chǎn)卵場所，也是一個重要的物種基礎(chǔ)。這種水果的辯論具有經(jīng)濟價值。感湖位于湖北省黃梅縣。它屬于亞熱帶濕潤的季風(fēng)氣候。中水位水面為83.0km2，年平均水深2.62m，年平均光滑溫度16.8，年最高氣溫38.7，年最低氣溫-12.6，年平均降水13636mm。主要水生植物群落類型為靈仙群落、婁草群落和馬鞭草群落。本文以靈仙群落的植物組成、各種相對頻率、相對生物量、優(yōu)勢以及各湖地塊的生物多樣性指數(shù)為基礎(chǔ)，對各湖泊區(qū)進行合理利用、動態(tài)監(jiān)測和保護。1學(xué)習(xí)方法1.1生物量調(diào)查與計算2002年6月18～20日,在感湖菱群落分布區(qū)設(shè)置9個采樣斷面,各斷面設(shè)一定數(shù)目的采樣點(共38個),于每一采樣點用樣方面積為0.32m×0.52m的加重帶網(wǎng)鐵夾,在方圍500m2的范圍內(nèi)隨機采草10次,將樣方內(nèi)的植株連根拔起,按Cook的水生植物定義鑒別水生植物種類,記錄每一樣方內(nèi)各種植物的出現(xiàn)與否,并稱量樣方內(nèi)各種植物的生物量(鮮重),然后計算所有樣方中各種類的分布頻度(Fi)、各種類的生物量(Bi),采用陳洪達優(yōu)勢度計算方法計算各種類的優(yōu)勢度值,其計算公式如下:DV(優(yōu)勢度)=RF(相對頻度)/2+RB(相對生物量)/2,其中,RF=(Fi/F)×100%,RB=(Bi/B)×100%.式中,Fi為種類i的分布頻度;F為樣方內(nèi)全部種類分布頻度之和;Bi為種類i的生物量;B為樣方內(nèi)全部種類的生物量之和.1.2法2.4深水多樣性指數(shù)法2002年6月18～20日,于感湖水深1.0、1.5、2.0、2.5、3.0和3.5m的菱群落分布區(qū)域每一水深區(qū)隨機設(shè)置5個2m×2m的樣方,用于研究菱群落Shannon-Wiener物種多樣性指數(shù),計算公式為:H=3.3219(lgN-Σnilgni/N).式中,ni為樣方內(nèi)第i物種的個體數(shù)目;N為樣方內(nèi)的全部物種個體數(shù).具體調(diào)查方法是:為了確定樣方的邊界,首先于2m×2m正方形樣方每個角上各垂直插一根竹竿,各邊兩根竹竿間均用直徑為1cm的麻繩連接(水下于竹竿基部連接、水上于水面連接),且在各邊上每隔0.2m垂直插一根竹竿,然后將樣方內(nèi)的植株連根拔起,計數(shù)樣方內(nèi)每種植物的個體數(shù)ni及全部種類的個體總數(shù)N(用于計算多樣性指數(shù)H);并稱量樣方內(nèi)所有植株的總生物量.各水深多樣性指數(shù)與生物量均取5個樣方的平均值.個體數(shù)的計算原則是:對于克隆繁殖的種類,按無性系小株的數(shù)目計算個體數(shù);其他種類的個體數(shù)就是該種類在樣方內(nèi)的植株數(shù).2研究結(jié)果2.1浮葉根著植物種類組成2002年,感湖菱群落蓋度約為91%,垂直分層明顯,可分為水面的浮葉植物層與水下的沉水植物層.群落內(nèi)共分布有水生植物20種,其中挺水根著植物2種、浮葉根著植物3種、水面漂浮植物與水中漂浮植物分別為6種和1種,沉水根著植物8種(表1).相對頻度最大的是野菱、雙角菱和密齒苦草,其次是穗花狐尾藻和金魚藻;相對生物量最高的是野菱、雙角菱,其次是密齒苦草.野菱與雙角菱的重要值之和為39.81%,遠高于群落內(nèi)其它種類(表1),表明在菱群落中菱屬植物占絕對優(yōu)勢;密齒苦草、穗花狐尾藻和金魚藻的重要值明顯高于其他沉水種類(表1),可見其是沉水植物層的主體.2.2植物種數(shù)及多樣性指數(shù)2002年,感湖菱群落Shannon-Wiener物種多樣性指數(shù)為2.3025,單位面積生物量為2183.8g/m2(鮮重);植物種數(shù)以1.0m水深區(qū)最多(20種),3.5m水深區(qū)最少(12種);多樣性指數(shù)最大的是1.0m水深區(qū)域,生物量最高的為2.0m水深區(qū)域;在1.0至3.5m的水深范圍內(nèi),菱群落的植物種類數(shù)隨水深的增加而減少,物種多樣性指數(shù)隨水深的增加而下降(圖1),單位面積生物量先隨水深的增加而增加,然后隨水深的增加而降低(圖2).3在浮葉植物層中的結(jié)構(gòu)特征在野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn),幾乎所有兩湖平原湖泊中的菱群落植物種數(shù)居所有水生植物群落之首.本研究結(jié)果表明:感湖菱群落的植物種類多達20種,顯著多于密齒苦草群落、菹草群落、微齒眼子菜群落等其他沉水水生植物群落,也多于挺水根著類的菰群落與蓮群落.這是與菱群落浮葉植物層的特性分不開的.野菱與雙角菱的菱盤在該層密集分布,加之各菱盤具有數(shù)10片緊密排列的寬闊葉片,使得浮葉植物層的蓋度高達近90%.這種郁閉的小環(huán)境是槐葉萍、滿江紅、紫萍、水鱉、鳳眼蓮等多種漂浮植物的良好棲息地,因而顯著增加了生長在該層的植物種數(shù).雖然菱群落的植物種類很多,但菰、蓮、荇菜、水鱉、無根萍、黃花貍藻、竹葉眼子菜、刺苦草8個種的優(yōu)勢度值均小于2%(表1),說明這些種類在菱群落中處于極為次要的地位.而浮葉植物層中野菱和雙角菱2個種的優(yōu)勢度之和高達39.81%,沉水植物層中密齒苦草、金魚藻和穗花狐尾藻的優(yōu)勢度之和為27.97%(表1),據(jù)此可以推斷:在菱群落的能量運轉(zhuǎn)和生態(tài)位的營造過程中,野菱、雙角菱處于主導(dǎo)地位,密齒苦草、金魚藻和穗花狐尾藻起著較重要的作用.菱群落物種多樣性指數(shù)隨水深的增加而降低,因此隨水深增加是群落內(nèi)植物種類減少的直接原因,而導(dǎo)致這種現(xiàn)象的根本原因是深水處光照強度過弱使得不少種類無法生存.生物量隨水深的增加先上升后降低的現(xiàn)象是與水體本身的特征與水下光照強度的變化分不開的:在一定的范圍內(nèi),隨水深增加沉水根著植物獲得了更多的生長空間,但光線