第5卷第1期2021年2月
西南林业大学学报(社会科学)
JOLRNAL OF SOLTHW'EST FORESTRY LNIVERSITY(Social Sciences)
Vol.5No.1
Feb.2021
南滇池国家湿地公园水生植物多样性研究
杨红潘曲波
(西南林业大学园林园艺学院，云南昆明650233)
摘要：2019年4—8月采用线路调查和样地调查结合的方法，通过对南滇池国家湿地公园水生植物进行实地调查，建立RDA线性模型作约束化主成分分析，分析群落样方中环境因子与群落间的关系及其对群落分布的影响。结果表明：南滇池湿地公园水生植物共25科36属47种水生植物，水生植物种类及数量较以往有明显增长，植株种植密度较大，南滇池湿地公园水质情况有所改善。物种丰冨度、Shannon-Wiener
指数、Pielou物种均匀度指数与水体化学需氧量、总磷呈正相关，Simpson指数与pH值呈正相关。其中物种丰富度呈现出浮叶植物>挺水植物>沉水植物，物种多样性表现为沉水植物>浮叶植物>挺水植物，物种均匀度呈现沉水植物>浮叶植物>挺水植物。化学需氧量、总磷对水生植物群落物质丰富度影响显著，pH值直接影响物种多样性指数，而氨氮与总氮则与各指数呈负相关。南滇池水生植物群落与水体总磷、化学需氧量总量相关，水体富营养化程度直接影响水生植物群落多样性。
关键词：植物多样性；水生植物；外来植物种；本地植物种
中图分类号：S718文献标志码：A文章编号：2095-1914(2021)01-0041-07
Study on the Diversity of Aquatic Plants in South
Dianchi National Wetland Park
Yang Hong,Pan Qubo
(College of Landscape Architecture and Horticulture,Southwest Forestry Lniversity,Kunming Yunnan650233,China) Abstract：From April to August2019，the method of combining route survey and sample survey was ud to conduct field survey of aquatic plants in South Dianchi National Wetland Park,and establish an RDA linear model for constrained principal component analysis to an
alyze the relationship between environmental factors and commu-nities，and their influence on community distribution.The results show that there are a total of47species of aquatic plants in36genera and25families in South Dianchi National Wetland Park.The types and numbers of aquatic plants have incread significantly compared with the past.The planting density is higher，and the water quality of the South Dianchi Wetland Park has improved.Species richness,Shannon-Wiener index,Pielou species uniformity index are positively correlated with water chemical oxygen demand and total phosphorus,and Simpson index is positively correlated with pH.Among them，the species richness shows that floating-leaf plants are larger than emergent plants，and emergent plants are larger than submerged plants.The species diversity shows that submerged plants are larger than floating-leaved plants，floating-leaved plants are larger than emergent plants，and species uniformity shows submerged plants larger than floating-leaf plants，floating-leaf plants are larger than emergent plants.Chemical oxygen demand and total phosphorus have significant effects on the species richness of aquatic plant communi-
收稿日期：2020-06-24
基金项目：国家自然科学基金项目（31760234）资助。
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作者简介：杨红（1995—），女，硕士研究生，主要从事风景园林规划设计研究。Email：*****************。
通信作者：潘曲波（1981—），男，硕士，高级实验师，主要从事风景园林规划设计研究。Email：***************。
42西南林业大学学报第5卷
ties.The pH directly affects the species diversity index,while ammonia nitrogen and total nitrogen are negatively correlated with each index.The aquatic plant community in South Dianchi Lake is related to the total phosphorus and total chemical oxygen demand of the water body，and the degree of eutrophication directly affects the diversity of the aquatic plant community.
Key words:plant diversity,aquatic plant,exotic plant species,aboriginal plant species
湿地生态系统对城市发展起着重要作用，对维护城市水源安全，支撑动植物生物多样化［|］和城市生态安全具有重要作用。随着人类直接和间接活动影响，湿地生态系统遭到严重破坏，湿地退化和动物栖息地丧失，对湿地生境造成不可逆转的损害。湿地公园因其环境特异性及生态脆弱性等［2］，成为解决湿地开发与保护间的途径，近年来国家大力提倡湿地公园建设，旨在建造适宜的人居环境和可
持续发展的生态系统。水生植物是湿地公园重要构成之一，在保护生物多样性、维持微气候特征、修复污染水体、抑制藻类生长等方面均有显著作用［3］o国内外大量研究表明，水生植物可以有效改善富营养化水体水质状况、修复受损水生态系统，应用前景广阔⑷。已有关于水生植物功能的研究多集中在对水环境的生态修复，研究其净化作用对河流湖泊的净化效果方面［5］，近年来研究开始关注水生植物的群落多样性和环境因子对其的影响，使水生植物在环境适应性的基础上最大发挥其生态效能。
生物多样性中的群落物种多样性在生物多样性研究中占据重要位置［6］。Wietzke［7］就植物多样性调查方法做出了比较，并分析每种方法适用范围。Davies冈通过对外来一年生草本影响植物群落多样性研究，得出植物多样性与物种丰富度与外来一年生草本的密度呈负相关。通过研究生物多样性丧失的影响，Reich等［9］人发现依赖于物种多样性的生态系统反馈和种间互补性的影响随着时间发生积累，结果会使得高多样性物种组成结构随着时间的推移会有其独特的功能特性。近年来，随着相关研究的深入，关于植物多样性的研究也有了不同方向，国内学者谢洪民等［10］对河西走廊水生植物多样性格局及群落特征进行了深入研究，验证了水生植物空间格局分布，分析了凤眼蓝盖度与水生植物多样性的关系。萨茹拉等［11］研究了水生植物群落对妫水河受损生境的修复作用，分析环境因子与群落结构及多样性的内在联系后，找出了净水能力较强和污染耐受程度高的水生植物。通过相关研究可看出，群落多样性不仅能修复受损生境，对生物多样性研究有重要意义，也能促使整个生态系统的可持续发展。
南滇池国家湿地公园位于云南昆明晋宁区的滇池南岸河口，处于滇池最大的入湖口东大河河口范围内。所在地晋宁区因纬度较低，季节交替不明显。有学者对南滇池湿地公园的景观和服务价值功能提升做过研究，但未查阅到涉及水生植物多样性的相关研究文献，因此研究其水生植物多样性对入湖口区域水生态系统和湖滨生物多样性影响，并保护水生植物资源等具有重要价值。
一、研究区概况
南滇池国家湿地公园是昆明建设的第一个国家湿地公园，在地区生态保护和生物多样性保育中有引领和示范作用，是典型的高原湖泊湿地公园。南滇池湿地公园总面积1220hm2，是在原东大河湿地公园基础上，纳入了滇池南部水域及南滇池湖滨地带。公园湿地率91%，年平均气温15.0年平均相对湿度为73%。该地常年西南风，小山地气候特征突出，是昆明市已建成的面积最大滇池湖滨湿地公园，作为环滇池湖滨闭合生态带的重要组成部分，水生植物面积3.8万m2。根据国家林业局公告，南滇池湿地公园功能分区可划分为五类，分别是湿地保育区、湿地恢复区、宣教展示区、合理利用区和管理服务区，并于2014年开始岸线生态处理及植被恢复工程，以保留原生态植被，保护湖滨生物多样性。南滇池湿地公园位于西南最大候鸟迁徙通道上，经过生态治理后，生物多样性有所丰富，入湖水质有所改善，湿地生态系统得以良性发展，公园的建设改善了局部微气候环境，最大化发挥了湿地生态效益，在促进当地生态安全和水土资源可持续发展方面有重要意义。
二、研究方法
（一）数据调查
2019年4—8月对南滇池国家湿地公园水生植
第1期杨红等：南滇池国家湿地公园水生植物多样性研究43
物进行了实地调查，采用线路调查和样地调查结合的方法，综合地形、海拔、环境特征、植物群落结构等在湖滨入湖河道和典型地段打1m X1m 样方，共计调查样方22个，根据植物群落清查方法［'2］，记录样方编号经纬度、水深等环境因子数据，对植物的植株高度、盖度、生物量、物候期、生境及分布位置等数据做相应记录。对水体取样后密封，带回实验室后测定pH、总氮、总磷、氨氮含量和化学需氧量等参数。
（二）数据处理
小猪小牛1）物种重要值属群落定量指标，用于说明某一物种在群落中的重要性。计算公式如下：
重要值=（相对盖度+相对多度+相对频度）/3
相对盖度=样方内植物垂直投影面积/样方面
积X100%
相对多度=某植株个数/全部植株个数X100%
2对1相对频度=某植株频度X全部植株频度100%
2）a-多样性是评价物种多样性的一种量度，是群落物种多样性分析的重要指标。根据调查研究，选取四个指标即物种丰富度、Shannon-Wiener 指数、Simpson指数、Pielou物种均匀度指数对水生植物进行多样性分析［13-'4］。a-多样性计算公式如为：
物种丰富度指数（用S表示）=样方内物种数
S
Shannon-Wiener指数（H）:H二一工P i In P
i=1
S
Simpson指数（D）:D=1-Z P2
i=1
Pielou物种均匀度（J）:J=H/In S
式中，P,=N/N,M为第i个样方中水生植物个数，N为个体总数。
（三）数据分析
用Excel2016进行数据统计计算，统计南滇池国家湿地公园各样方中水生植物种类，物种丰富度等相关数据。用Canoco4.5软件，以2种物种的a-多样性为响应变量，以水体的pH、总氮、总磷、氨氮含量，化学需氧量为解释变量，建立RDA线性模型作约束化主成分分析，分析群落样方中环境因子与群落间的关系及其对群落分布的影响。三、结果与分析
（一）南滇池国家湿地公园水生植物现状
通过对南滇池国家湿地公园23个群落样方的调查植物种类等数据，统计到水生植物47种，共25科36属(表1)o依据中国植被分类法［15］及水生植物重要值排列，可将调查区的水生植物分为22个群丛。分别为金鱼藻群丛(Ceratophyllum dem-ersum Association)、光叶眼子菜群丛(Potamogeton lucens Association)A篦齿眼子菜群丛(Potamogeton pectinatus Association)、黑藻群丛(Hydrilla verticillata Association)、海菜花群丛(Ottelia acuminata Association)、菹草群丛(Potamogeton crispus Association)、微齿眼子菜群丛(Potamogeton maackianus Association)、穗状狐尾藻群丛(Myriophyllu
m spicatum Association)、满江红群丛(Azolla imbricata Association)、凤眼蓝群丛(Eichhornia crassipes Association)、满江红浮萍群丛(Azolla imbricata+Lemma minor Association)、睡莲群丛(Nymphaea tetragona Association)、莲群丛(Nelumbo nucifera Association)、野菱群丛(Trapa natans Association)、莕菜群丛(Nymphoides peltatum Association)、长苞香蒲群丛(Typha angustata Association)、芦苇群丛(Phragmites australis Association)、菰群丛(Zizania latifolia Association)、水葱群丛(Scirpus validus Association)、芦竹群丛(Arundo donax Association)、纸莎草群丛(Cyperus papyrus Association)、野慈姑群丛(Sagit-taria trifolia Association)。
表1南滇池国家湿地公园水生植物
种类科、属、种组成
Table1Family,genus and species composition of aquatic-plants in South Dianchi National Wetland Park
科名
科内科内
科名
科内科内
属数种数属数属数禾本科33水鳖科44
泽泻科22满江红科11
伞形科22浮萍科22
千屈菜科11毛茛科11蓼科12金鱼藻科11
香蒲科11小二仙草科22
莎草科25莺尾科22
灯心草科11苋科11
龙胆科22凤仙花科11
菱科11雨久花科22
睡莲科11天南星科22
眼子菜科16竹芋科11
44西南林业大学学报第5卷
由表1知，南滇池国家湿地公园水生植物科内
物种最多的为眼子菜科和莎草科，分别占调查物
种总数的12.77%和10.64%。属内物种构成最丰木兰湖
富的是眼子菜属和莎草属，分别占调查属物种总
数的12.77%和6.38%。水生植物构成类型以单子
叶植物为主，按其生活类型分为挺水植物、浮叶植
物、沉水植物四类，其中沉水植物总数占据优势。
依据吴征镒［16］等人对植物科属的相关研究，
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将植物划分为15个区系（表2）。
表2南滇池国家湿地公园水生植物区系
Table2Aquatic plant flora in South Dianchi
National Wetland Park
分布类型科数百分比
/%
属数
百分比
/%
1世界分布28.331 2.78 2泛热带28.331 2.78 3热带亚洲和热带美洲间断----
4旧世界热带----
5热带亚洲及热带大洋洲28.332 5.56 6热带亚洲至热带非洲520.831130.56 7热带亚洲28.331 2.78 8
北温带625.001130.56 9东亚和北美洲间断28.3338.33 10旧世界温带--1 2.78 11温带亚洲1 4.171 2.78 12地中海、西亚至中亚----
13中亚----
14东亚1 4.172 5.56 15中国特有1 4.172 5.56 16总计24100.0036100.00
表2显示，调查到的水生植物中，以北温带科植物分布数量最多，占统计植物的25%，中国大部属于北温带，也是北温带国家中植物多样性最为丰富的国家；热带亚洲至热带非洲植物分布数量次之，占总科数的20.83%；热带亚洲至热带非洲分布属与北温带植物分布属数占总属数的30.56%，其余区系分布数则远小于两者。
查阅历史记录的南滇池国家湿地公园水生植物入侵物种情况，见表3。
表3南滇池国家湿地公园水生植物入侵物种
Table3Statistics of aquatic plant invasion history in
South Dianchi National Wetland Park
植物数量百分比有人侵史1123.4
无入侵史3676.6
表3表明，南滇池国家湿地公园区水生植物曾有国内入侵史，或未传入中国但有记载曾发生入侵的，占总数的23.4%，未见入侵或无入侵记载的占总数的76.6%。具入侵史的植物种主要有苋科、小二仙草科、禾本科、雨久花科等。外来物种与水生态系统中的其它因子间关系复杂多样。人类活动或气候干扰通常被认为是有利于入侵发生的，压力下的生态系统更易遭到入侵威胁［17］。外来植物和本地植物群落的关系属应重点关注问题，南滇池国家湿地公园的水生植物按照原产地的地理区位划分后发现，本地种占物种构成的较大，外来种占比重较小。水生植物因其生境特异性，导致水生植物入侵后相较于陆生植物入侵更难管理和清除，水体流动和地势等也让水生植物的传播更为容易和迅速。
（二）南滇池国家湿地公园水生植物多样性分析本地植物多样性增强了抵抗入侵的能力，尽管水体影响了入侵的敏感性，却没有在根本上改变物种多样性和入侵性的负相关表现［18］o a-多样性作为多样性测度的重要指标，能反映群落的固有特性［19］，较低的物种多样性指数意指群落抵御外界风险的能力较低，物种多样性能作为当地生态系统与生境的重要指标［20］o水生植物发生生物入侵风险较高，科学的防控是解决问题的关键，且稳定的群落结构及较高的多样性能更好发挥其生态功能，在预防植物入侵上也具有明显的抵抗作用。帝鳄
南滇池国家湿地公园水生植物的a-多样性分析计算结果见表4。表4显示，群落间物种丰富度分布较为
平均，长苞香蒲群丛物种丰富度最高，群丛内分布有喜旱莲子草、凤眼莲、浮萍、芦苇、水芹、旱茅等。穗状狐尾藻、野慈姑等群丛丰富度较低，群丛内仅有两种植物。Shannon-Wiener指数值显示，该指数在莲群丛中达到最高，而在纸莎草群落中则显示较低数值。Simpson指数在长苞香蒲群丛中数值最高，在纸莎草群丛中数值则最
第1期杨红等：南滇池国家湿地公园水生植物多样性研究45
低。Pielou 物种均匀度指数指群落中植物种的相对
密度，数据显示均匀度指数相对平均，微齿眼子 菜群丛中最高，在篦齿眼子菜群丛中最低。数据
结果表现为莲群丛、微齿眼子菜群丛、长苞香蒲
群丛具有丰富稳定的群落结构。
（三）南滇池水生植物群落与水体指标关系
官解
对比不同水体对水生植物多样性的影响，进 行冗余分析得RDA 线性排序图（图1）o
表4南滇池国家湿地公园水生植物群落a 多样性指数
Table 4 Diversity index of aquatic plants in South Dianchi National Wetland Park
物种丰富度
指数
Shannon-
Pielou 物种 均匀度
物种丰富度指数
Shannon-
Pielou 物种
均匀度
Wiener 指数Simpson 指数
Wiener 指数
Simpson 指数
金鱼藻群丛
4 1. 13
0.600. 33睡莲群丛5 1.510. 760. 48光叶眼子菜群丛30. 900. 520. 26莲群丛
7
1.67
0.61
0.51篦齿眼子菜群丛
2
0. 590.51
0. 12野菱群丛20. 570. 390.21
黑藻群丛40. 880. 450. 26莕菜群丛
30.910. 530. 32海菜花群丛
30. 870.51
0. 27长苞香蒲群丛7
1.420. 770. 42菹草群丛3
0. 870. 520.31芦苇群丛4 1. 18
0. 390. 39微齿眼子菜群丛4 1.49
0. 750.51
菰群丛
5
1.210.600. 40穗状狐尾藻群丛2
0. 520. 340. 46水葱群丛3 1.030.620. 30满江红群丛6
1.550. 730. 45芦竹群丛3
1.05
0.63樊增祥
0.31
凤眼蓝群丛
3 1.03
0.620.31
纸莎草群丛
20. 500. 320. 18满江红浮萍群丛4 1.260.69
0.38野慈慈姑群丛
2
0.62
0. 43
0. 22
图1南滇池国家湿地公园水生植物群落a 多样性线性模型RDA 排序图Fig. 1 RDA quence diagram of linear model of aquatic plant community
diversity in South Dianchi National Wetland
Park
