我国湿地植物多样性研究进展

2010 年 6 月　　第 6 卷　　第 2 期

The Development of Plant Diversity of Wetland in China

我国湿地植物多样性研究进展

程志 郭亮华 王东清 张玉峰 （宁夏大学　西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室， 银川　７５００２１）

CHENG Zhi GUO Liang-Hua WANG Dong-Qing ZHANG Yu-Feng (Laboratory for Restoration and Reconstruction of Degraded Ecosystem in North-western China,Ningxia University , Yinchuan 750021)

摘 要 湿地植物多样性是生物多样性研 究的重要内容，对于维持湿地生态功能、 生态系统稳定有重要作用。简要概述了不 同湿地类型的湿地植物多样性研究，以此 为基础重点总结了湿地植物多样性与土壤 肥力、 水文水质、 人为干扰之间的关系， 并 探讨了湿地植物多样性研究的方法和层 次。我国湿地植物多样性的研究开展较 晚，为提高研究的整体水平还需要与现实 案例的结合和高新科技的支持。 关键词 湿地 植物多样性 进展

Abstract As an important component of Biodiversity, plant diversity of wetland plays an key role in sustaining the ecological function and stability of wetland ecosystem. This paper tries to provide a brief introduction to plant diversity of different kinds of wetlands, and discusses some factors such as soil fertility,water quality, hydrology and human interference which have influence on plant diversity of wetland. New techniques need to be applied in studies of plant diversity in wetland. The studies of plant diversity in wetland started later in China than in foreign countries, it is therefore necessary to integrate new techniques and proper examples into the studies of plant diversity in wetland. Key words Wetland,Plant Diversity, Development DOI: 10.3969/j.issn.1673-3290.2010 .02.12

湿地是介于陆生和水生生态系统之间的具有独特结构和功能的 生态系统， 为水生、 陆生生态系统界面相互延伸扩展的重叠空间区域。 曾被誉为 “地球之肾” 和物种的基因库， 与海洋和森林并列为全球三 大生态系统， 不仅向人类提供了丰富的物产资源和多种环境调节功 能， 而且在调节气候、 涵养水源、 蓄洪防旱、 净化水质、 保护生物多样 性等方面发挥着不可替代的作用 （Ａｌｌｅｎ， ２０００） 。 生物多样性是世界的 自然财富， 地球的生存依赖于维持生物多样性。 生物多样性问题已被 联合国环境规划署确认为与全球气候变暖、 臭氧层和有害废物转移 并列的全球４大环境问题之一， 受到国际社会的高度重视 （陈炳浩， １９９３） 。 湿地生物多样性的功能对于人类的生存和发展至关重要， 其与湿地 生态系统功能的关系及其内在机制是当前生态学领域的重大科学问

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题 （杨永兴， ２００２） 。 由于湿地生态系统的 敏感性和脆弱性， 对湿地生物多样性的 保护就显得更为重要。 在湿地生物多样 性中， 因植物多样性比不上动物多样性 丰富， 所以研究者更倾向于关注后者。 但植物作为生态系统的建设者， 为动物 提供了栖息地、 食物等资源， 两者的关 系密不可分， 而且在自然湿地恢复和人 工湿地建设中， 人们往往对植物的调控 更多， 所以湿地植物多样性研究的意义 也不可低估。

具有了碳库的功能。 郑旭含等 （２００７） 以小兴安岭 北部公别拉河流域原生沼泽湿地 为研究对象， 对不同群落类型进 行了植物多样性分析。 张亮等 （２００８） 对三江平原沼泽湿地岛状 林进行了植物多样性研究。 肖德 容等 （２００８） 研究了滇西北高原典 型退化湿地纳帕海植物多样性、 土壤养分、 酶活性格局特征及其 相互关系。 这些研究表明沼泽湿 地植物多样性的变化与土壤肥力， 湿地斑块的面积密切相关， 高原 沼泽湿地也受到了人为活动的干 扰， 湿地景观的破碎化威胁着当 地生物多样性保护， 沼泽湿地的 保护应引起人们的高度重视。

盐池县湿地生态系统α多样性沿 湿地—干草原梯度变化及样线间 的差异进行对比分析， 同时进行相 关环境因子探讨。

１．４ 研究

人工湿地的植物多样性

人工湿地通常是为了净化污

水而人工建造、 人为控制水输入 和输出的一种系统 （杨志焕等， ２００５） 。 从广义上来说， 为达到某 种目的， 人为改造和建设的湿地 都属于人工湿地。 如城市的景观 河道， 用于养殖的鱼塘， 分布于田 间的沟渠湿地等。 国内一些研究 主要集中在人工湿地处理城市污 水的机制上， 对人工湿地植物多 样性的研究还较少。 白晓慧等 （２００８） 研究了不同驳岸界面水生 生物多样性； 张玲等 （２ ０ ０ ５ ） 对滇 池天然湿地和人工湿地之间的植 物群落特征进行了比较。

１　 不同湿地类型的植物多样性 研究

因分布区域和形成原因不同， 湿地 类型多种多样。 在我国， 主要开展了沿 海湿地、 低温高寒沼泽湿地、 河流湖泊 湿地和人工湿地的植物多样性研究。

１．３ 河流和湖泊湿地植物多样 性研究

河流湖泊湿地在众多湿地类 型中占有较大比重， 具调蓄、 灌溉、 养殖、 饮水、 运输、 观赏等多种功 能， 具有重要的生态效益与经济 效益 （彭映辉等， ２００４） 。 孙贤斌等 （２００９） 基于ＧＩＳ技 术对三江平原的挠力河流域的 湿地植物多样性采取主成分分 析， 分析了斑块面积和植物多样 性的关系。 蒋政权等 （２００４） 对北 京市湿地植物群落进行了多样 性分析。 崔丽娟等 （２００５） 研究了 安庆沿江湿地植物多样性与高 程之间的关系。 湖泊湿地植物多 样性的研究多集中于水生植物 的时空变化及其原因分析。 东北 地区， 宋辞等 （２００９） 对镜泊湖浮 游植物多样性进行分析， 并对水 质进行了评价。 华中两湖地区， 开展了人为干扰强度对湿地植 物丰富度以及多样性丧失程度 影响的研究 （简永兴等， ２００６； 彭 映辉等， ２００４） 。 在西部干旱半干 旱区湿地， 李瑞等 （２００７） 对宁夏

１．１

沿海湿地植物多样性研究

沿海湿地植物多样性主要是红树

林生物多样性研究和浮游植物多样性 研究。 红树植物为自然分布于热带、 亚 热带海岸潮间带的木本植物群落。 红树 植物因适应海岸带和海涂的生长环境， 形成了独特的形态结构和生理生态特 性， 具有防风防浪、 保护堤岸、 促淤造陆、 净化环境等多种功能 （赵萌莉等， ２０００） 。 宋伦等 （２００７） 对辽东湾浮游植物的分布 格局及多样性指数变化与海洋环境因 子的关系进行了分析； 彭昆仑等 （２００７） 分析研究了湛江港外海水营养化水平 及其与浮游植物多样性的关系。 这些研 究说明浮游植物在空间和时间上的变 化及多样性的变化与所处环境密切相 关， 并且在一定程度上反应了人为活动 对环境造成破坏的程度。

２　　湿 地 植 物 多 样 性 研 究 内容

２．１　　湿地植物多样性综合普查

以摸清湿地生态系统中植物 多样性物种资源为目的， 以不同物 种多样性指数来体现， 同时评价湿 地植物多样性的分布格局及演替 过程。 　随着大量的湿地生物多样 性普查的进行， 湿地的植物资源也 得到了清查 （陈宜瑜， １９９５） 。 以湿 地植物多样性的数据为基础， 研究 者对湿地植物群落的植物区系、 分 布、 组成和演替规律进行了研究和 探讨； 并利用湿地生态评价指标对 湿地生物多样性进行了评价 （张峥 等， １９９９） 。 朱京海等 （２００８） 在评价 辽宁沿海湿地生物多样性时， 采用 了以外来物种入侵度为指标完善 了湿地生态评价指标。 随着湿地生 态评价指标的不断完善， 湿地生物 多样性的评价将更加全面。

１．２

沼泽湿地植物多样性研究

沼泽湿地属隐域性分布土地类型，

受地形和气候条件的影响， 分布于我国 东北地区和西部高山高原， 形成了独特 的湿地景观， 而且具有独特的功能。 在 沼泽型湿地中草本植物多年生物量积 累在水层下形成较厚的泥炭层， 使湿地

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２．２ 研究

湿地植物多样性影响因素

从影响湿地植物多样性的不同

杭州湾滩涂湿地的植被、 植物种类 及围垦时间进行生态调查的基础上， 分析了围垦后植物多样性的变化及 引起变化的原因， 结果表明土地利 用方式对植物种类有明显的影响， 不同的土地利用方式， 植物种类明 显不同。 由于人类对湿地生态系统 的干扰强度和干扰方式的不同， 植 物多样性的丰富程度随人为干扰强 度的增强而下降， 多样性的丧失程 度随干扰强度的增强而上升 （简永 兴等， ２００２； 彭映辉等， ２００４） 。 湿地 植物多样性随干扰强度的增大， 整 体上呈降低趋势 （卢涛等， ２００８） ， 在 不同的条件下， 适当的人为干扰改 变湿地周边的环境异质性， 在一定 程度上会增加植物多样性 （杨志焕 等， ２００５） 。

表现为植物的遗传多样性。 周涵韬 等 （２００１） 对红树科的７种红树植物 遗传多样性进行了分析， 探讨了红 树植物种类之间的亲缘关系， 并在 ＤＮＡ水平上研究了红树科不同属种 之间的遗传关系。 通过对海桑科海 桑属的红树植物遗传多样性的研究 （周涵韬等， ２００２） ， 传统的植物分类 方法受到了挑战， 促进了植物分类 方法的发展。 戴璨等 （２００５） 和张光 富等 （２００８） 分别研究了濒危水生植 物浮叶慈姑和莼菜的遗传多样性。 胡小辉等 （１９９９） 对泽泻科中长喙毛 茛泽泻、 冠果草、 武夷慈姑和矮慈姑 等４种水生植物的遗传多样性及其 与繁育系统的关系进行了分析， 研 究表明植物的遗传多样性与植物的 生境特征密切相关， 濒危物种的保 护也有赖于生境的保护； 而探究植 物遗传多样性与繁育系统之间的关 系， 同样为濒危物种提供理论基础。

因子出发， 研究湿地植物多样性的 变化与环境因子和人为干扰之间的 关系。 ２．２．１　　土壤肥力 湿地土壤是植 物群落发生、 发展的物质基础， 植物 群落又影响着土壤性质和肥力状况。 土壤的性状与植物群落的组成结构 和植物群落多样性有着怎样的联系， 一直是生态学研究的热点 （杨晓波 等， ２００２） 。 肖德荣等 （２００８） 在研究 滇西北高原纳帕海湿地时， 阐述了 植物多样性与土壤肥力之间的关系， 结果表明纳帕海植物多样性随湿地 土壤有机质、 全氮含量的减少而增 加， 呈负相关关系。 ２．２．２　　水文水质　　　国内开展了大 量关于湿地植物多样性与水文和水 质关系的研究。 如陈亚宁等 （２００５） 运用物种多样性指数对塔里木河下 游物种多样性与地下水位变化进行 了分析计算。 研究表明， 塔里木河下 游物种多样性与地下水位变化有着 密切的关系， 地下水位对物种多样 性的变化起着主导作用。 这些研究 的结论与国外的水位的波动对植物 群落多样性有重要影响的结论相一 致 （Ｒｉｉｓ， ２００２） 。 对于水质的变化与湿 地植物多样性的关系， 包括水的盐 度和富营养化程度的关系， 研究较 多。 国外学者 （Ａｌｖａｒｅｚ， ２００６； Ｊａｓｍｉｎｅ， ２０００； Ｏｌｇａｖ， １９９７） 对盐湖生物多样性 进行了研究。 武发思等 （２００８） 对甘 肃省苏干湖浮游植物多样性进行了 研究， 结果表明硅藻在湖体中占绝 对优势， 而且优势种的出现和季节 性的变化是由温度和湖水中的盐度 共同决定的。 ２．２．３ 人为干扰　　　人为干扰直接 或间接影响着湿地植物多样性的变 化。 慎佳泓等 （２００６） 在对乐清湾和

２．３ 湿地植物多样性研究的方法 和层次

湿地植物多样性研究宏观上的 实现借助于３Ｓ技术的发展， ２０世纪 ９０ 年代末， 我国开展了遥感技术和 地理信息系统技术相结合的湿地科 学研究 （宋宏利等， ２００７） ， 随着技术 的不断进步和软件的开发， ３ Ｓ 技术 在湿地研究中发挥越来越重要的作 用。 如李仁东等 （２００１） 利用２０００年 的Ｌａｎｄｓａｔ　ＥＴＭ数据， 采用全数字化遥 感定量方法对鄱阳湖湿生植被的生 物量及其分布进行调查研究， 计算 出鄱阳湖４月份湿生植被的总生物 量， 编制了整个湖泊生物量的分布 图。 对于通达性差的湿地区域， 用遥 感估测湿地植物生物量则是未来发 展的趋势 （王树功等， ２００５） 。 以传统 方法调查的植物多样性数据为基础， 可以验证和修正大尺度上利用３Ｓ技 术进行的湿地植物多样性调查。 ３Ｓ 技术和传统的生态学方法相结合使 得湿地植物多样性的调查在更大尺 度上成为可能。 湿地植物多样性在微观层次上

３　　湿地植物多样性研究展望

湿地植物多样性的研究在我国 开展较晚， 目前还没有形成完整的 系统的理论。 为加强学科建设， 提高 我国湿地植物多样性研究的整体水 平， 还应该加强以下几方面的研究。

３．１ 湿地植物资源的调查和植物 多样的动态变化

在过去考察的基础上， 进一步 查清我国湿地植物资源的分布、 类 型和特征， 建立适合我国湿地特点 的湿地植物资源数据库， 对经济价 值较大的湿地植物进行分布图的绘 制。 通过这些基础工作为更深化的 研究提供基本数据。 监测我国大型 湿地植物多样性的动态变化， 以多 年数据为基础构建模型预测植物多 样性的变化规律。

３．２ 高新科技在湿地植物多样性 研究方面的应用

在湿地植物多样性的研究中，

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３Ｓ技术与湿地研究的结合不够紧密， 加强３Ｓ技术在湿地植物多样性中的 综合运用， 使其发挥更大的作用。

３．３ 究

湿地植物去污作用机理研

工业化的发展和城市的扩张引

发了一系列环境问题， 导致湿地的 面积缩小， 湿地的水质恶化。 着重研 究湿地植物去污能力的机理， 筛选 出去污能力强的物种， 并进行搭配 实验， 以应用于对污水的处理， 为人 工湿地的发展提供理论， 为退化湿 地的恢复提供依据。

３．４ 加强湿地植物遗传多样性的 研究

目前对湿地植物遗传多样性的 研究不多， 仅是红树植物和一些濒 危物种。 湿地植物群落中的建群种 保障湿地生态系统功能方面发挥着 重要作用， 开展对这些建群种的遗 传多样性研究， 为保护湿地生态系 统提供理论支持。

参考文献

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收稿日期：２０１０－０３－１２ 基金项目：宁夏自然科学基金项目 （ＮＺ０８３２）资助 作者简介：程志（１９８５ —） ，男，硕士 研究生， Ｅ－ｍａｉｌ ： ｓｋｙｃｈｅｎｇｚｈｉ＠１２６．ｃｏｍ

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