南四湖区湿地公园植物景观研究

发布时间：2016-05-11 13:43

1引言

湿地作为全球三大生态系统之一、“地球之肾”、“物种基因库”,己成为国内外研究的热点。城镇化进程加速及城市环境的恶化迫使人们在索取湿地资源的同时,必须注意到湿地的可持续利用与发展,湿地公园由此应运而生。湿地植物在净化水质(lamchaturapatr J, 2007; Abou-Elela S I,2012)、提供栖息地(彭映辉,2004)等方面具有不可替代的作用。根据植物生长分布状况、生态作用、景观效果等地域性特征,蹄选出适合该地区湿地公园种植应用的植物种类,可为该地区后期湿地公园植物景观规划提供参考。植物是湿地公园在规划设计时主要考虑的元素,但如何协调其景观性与功能性的问题仍没有根本解决。特别是对于特定地区,保护湿地的原生态景观,控制外来植物引种及人工栽培植物的应用比例是至关重要的。另外,净化水质与提供栖息地效益作为湿地植物的首要功能之一,如何更科学的选择植物、配置稳定的植物群落,同时形成观赏性较高植物园景观,缺少量化的参考依据。因此,以湿地植物多样性及其生态效益为研究课题,通过野外调查与实验监测相结合,可以更好的为湿地公园的植物景观设计提供参考依据,使湿地公园在发挥生态效益的同时,兼具游览观赏和科普教育功能。

1.1概念与分类

1. 1. 1湿地概念与分类
国外对于湿地的研究开始较早,‘'湿地”是由英文“wetland”翻译而来(Whigham,1993),由于湿地分布广泛、类型多样及不同研究领域对于湿地的关注点不同,对于湿地的定义也有所区别(匡耀求,2005;郭晓勇,2006;殷书柏,2010;陈惠英,2010),基本可以分成两大类,一类是从科学研究角度给出的定义,如美国鱼类和野生生物保护机构将湿地定义为:“陆地和水域的交汇处,水位接近或处于地表面,或有浅层积水”。并在植物优势种、底层土、水位(<2m)等因素方面给出了限制。另一类是从湿地保护与管理角度给出的定义,主要指《湿地公约》(全称为《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》,于1971年2月2日在伊朗拉姆萨尔签署)中给出的定义:“湿地是指天然或人工、长久或暂时的沼泽地、泥炭地、静止或流动的淡水、半咸水、咸水水域,包括低潮时水深不超过6m的海水区”(IUCN,1971)。湿地分类在不同研究领域因为基于不同的分类指标,产生不同的分类结果,如河流沼泽、湖沼、台地沼泽、间歇和永久沼泽、湿牧地、定期泛滥(Daehnowshi,1920;Wright, 1907)。分类体系是根据相似的水文、地貌、化学和生物因子,首先把湿地和深水生境分为海洋、河口、河流、湖泊、沼泽等五个系统,每个系统依次往下再分为亚系统、类型组、亚类型组、优势类型等不同水平(CowardinLM,1995)。水文地貌学分类方法主要是根据湿地的功能划分(Brinson, 1993)。《湿地公约》根据湿地形成位置及原因将其分为海洋海岸湿地、内陆湿地和人工湿地三大类。它把海洋和沿海湿地分为11种类型、内陆湿地16种类型、人造湿地8个类型,共35种类型。国内较为认可的分类方式是将湿地分为沼泽湿地、湖泊湿地、河流湿地、滨海湿地和人工湿地5大类(唐小平,2004;刘军,2004)。
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1.2国内外研究进展
湖泊湿地,即是因湖泊而形成的湿地,是以Cowardin提出的成因分类法为依据而对湿地进行的分类,在湿地分类中已有介绍。湿地科学也是起源于湖泊学和沼泽学,欧洲对泥炭的研究是关于湿地的最早记载。在18-19世纪末沼泽物质来源、形成因素、沼泽类型、沼泽演变与分布规律及开发利用都进行了较为系统的探讨,创立了湿地科学基本理论的雏形(殷康前,1998)。20世纪初,学术著作开始出现湿地一词,20世纪中叶以后,美洲国家美国、加拿大等幵始关注湿地的研究,1986年W.J.Mitsch和J.G.Gosselink所著《湿地》具有重要意义,填补了湿地科学的空白。随着全球环境问题日益凸显及城镇化扩张,尤其是湖泊湿地的干涸锐减,使湿地得到了普遍关注,而对于湖泊湿地的研究则主要集中与生物多样性保护、生态修复与重建、生态系统健康、功能评价、景观格局变化、生态服务功能、环境调节等方面。我国湖泊湿地资源丰富,据《中国湖泊志》记载,20世纪90年代全国共有面积大于1.0km2的湖泊2759个,总面积达到91019.6km2。我国关于湖泊湿地的研究起源很早,远在商周时期就有关于湿地的文献记载,我国古人将常年积水的沼泽地或浅湖称为“沮泽”,《周易`说卦》提到“说万物者,莫说乎泽”,但后期发展较慢。我国第一部全面收集国内湿地资料的专著是由陆健健编著的《中国湿地》,1995年由陈宜瑜主编的《中国湿地研究》是我国湿地成果的较新反映。国内学者对于五大淡水湖的研究相对较多,如鄱阳湖湿地的长期动态监(Han X,2015)、植物多样性(陈明华,2013;简敏菲,2013)和鸟类栖息地(Wu X,2014;Jiang F,2014)的研究,洞庭湖湿地景观结构、生境和人为干扰对于鸟类多样性影响的研究(Yuan Y,2014),太湖生态风险评估(QuCS,2011)和水质净化(黄玉洁,2012)以及巢湖植物区系构成(潘国林,2007)等,当然其他湿地也有涉及,如青海湖湿地(程雷星,2014),洪泽湖湿地(纪涛,2007)等。
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2研究方案

2.1研究区域概况
南四湖属于淮河流域泗河水系。流域跨山东、江苏、河南、安微4省32个县(市),总流域面积317万hm2。其中,山东省262.55万hm2,江苏省32.5万hm2,河南省21.35万hm2,安微省0.60万hm2。按汇水地区分,湖东山丘区93万hm2,北部及湖西平原区210万hm2,余为南部。按汇水面积分:南阳湖199.94万hm2,独山、昭阳湖76.43万hm2,微山湖40.63万hm2。南四湖有直接流入南四湖的河流约53条,总流长约1692km,面积大于等于10万hm2的就有9条,1万hm2￣10万hm2有15条,其余均在1万hm2以下。南四湖自形成之后,平均水深2m以上,全湖最大蓄水量22亿m'。南四湖地下水资源属第四系孔隙水。湖东含粗砂透水层,砂层厚度一般为lOm,均为淡水开发区。南四湖属于暖温带大陆性季风气候,春季干旱多风,夏季炎热多雨,秋季天高气爽,冬季寒冷干燥。湖泊相对温湿度均髙于周围陆域区域,且年较差和日较差均偏小,风力和风速也较大,是典型的湖区气候。
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2.2研究目的
通过对南四湖区建成湿地公园植物应用及其生态效益的研究,蹄选出湿地公园植物的种类构成和配置模式,从而为湿地植物资源的保护管理和合理利用提供较为科学合理的基础资料和应用依据》第一,通过逐季实地调研,研究植物构成规律、群落多样性、种间关系和景观特征。第二,探究水生植物配置与湖泊水质的关系,以期为湿地公园湖水污染治理提供科学依据。第三,探索湿地植物配置与鸟类多样性的关系,为恢复湿地生境,重建鸟类栖息家园提供参考。第四,结合植物生长现状和生态功能,归纳总结出适合以南四湖为例的北方淡水湖泊型湿地公园应用的植物材料,并尝试构建植物配置模式。
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3南四湖区湿地公园植物多样性......21
3.1南四湖区植物群落演替历史......21
3.2南四湖区湿地公园植物分布现状概况......23
3.3南四湖区湿地公园陆生植物多样性......23
3.3.1科属构成......23
3.3.2物种丰富度......24
3.3.3物种重要值......26
3.3.4群落多样性......29
3.3.5物种相关性......31
3.4南四湖区湿地公园水生植物多样性......35
3.5物种来源及入侵种......38
3.6本章小结......45
4南四湖区湿地公园植物景观特征......47
4.1水生植物景观......47
4.2陆生植物景观......51
4.3特色植物景观......54
4.4本章小结......59
5南四湖区湿地公园水生植物配置与湖泊水质的关系......61
5.1各湿地公园湖泊水质比较......61
5.2水生植物分布与湖泊水质的关系......62
5.3本章小结......63

7南四湖区后期湿地公园植物景观规划建议

7.1南四湖区湿地公园植物景观营造优点及问题

湿地公园因其生态性和娱乐性的特点,决定其由生物群落和无机环境共同组成,但其景观的设计应建立在尊重湿地自然特征的基础之上,使人为引入景观元素所带来的负作用降到最低,保护湿地景观的原貌。南四湖区不同湿地公园及同一湿地公园不同区域的植物景观的人工干预程度不同,这与场地规划性质与用途有很大关系,如入口区、停车场、码头、果园等区域人工干预较强,修剪整齐的冷季型草坪、绿篱彩篱应用较多,有时还会种植香樟、桂花等南方树种。但大部分区域湿地原貌维护较好,野生乡土植物占植物景观的主体,产華摇曳、水天相映、白覽高飞的湿地景观随处可见。植物群落经过自然演替,各植物间对于自然资源的分配共享逐渐达到平衡,形成稳定性强、多样性髙的群落。这种群落不需要刻意修建造型,也大多不需要施肥灌溉,利用湿地原有的自然资源既能健康生长。当然,低维护并不等于低品质,更不代表粗制滥造,而是因地制宜,根据当地自然条件和种间关系,选择耐性强、生态位宽的植物,通过自然做功,不需要过多的养护措施,既能形成较好的植物景观。老子说:“人法地,地法天,天法道,道法自然”。自古以来先人就已领略到大自然的魅力。近年来,人们也逐渐意识到精雕细塚、高价养护园林的弊端,越来越青睐于自然或近自然的植物景观。设计师也应引导人们调整审美视角,欣赏野趣朴质的自然景观。

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结论

南四湖作为北方淡水湖泊的典型代表,依托丰富的湿地资源建设湿地公园逐渐成为其周边城市发展生态旅游的优势。本研究以南四湖区建成的湿地公园植物景观为研究对象,运用实地调查与实验分析相结合研究方法,在较为深入全面的探究陆生与水生植物多样性、物种相关性、景观特征和植物配置与区域湖泊水质及鸟类栖息地的关系的基础上,从景观营造层面和湿地资源保护及生态效益优化层面,为南四湖区后期湿地公园植物景观规划提出了建议,并根据不同的水文条件、生境类型和人工干预强度进行了适生植物的蹄选,构建了典型群落模式,以期为南四湖及相近区域后期湿地公园的建设提供参考资料。南四湖区湿地公园植物景观较好地展现了地域特色,在植物应用上各公园也有较大交集。草本野生种在整体植物分布中所占比重较大,尤其以菊科和禾本科植物较为突出。湿地公园整体风格表现在“冷、野、淡、雅”,即便是人工配置的植物群落也与普通公园有所区别,宜应用花境或缀花草地、观赏草等较为野趣自然的植物景观。木本植物虽较普通公园所占比重较小,但作为整体植物景观的骨架,是不同或缺的组成部分,只是在陆地面积有限的区域不宜大量种植。乔木以杨柳科植物为主,应用较多的有绦柳和黑杨,绦柳作为行道树分布在游步道两侧或散点状孤植,而黑杨是以原有经济林的沿堤岸分布,是树栖鸟类偏好栖息环境。在景观节点及引景区会人工配置合欢、紫藏、木槿等招引昆虫及夏花植物或大叶女贞、水杉等。灌木野生优势种为祀柳和紫穗槐,部分林下荫蔽空间会生长苦楝的小苗,记柳以水陆两栖的形式分布于荷花、香蒲、芦華等单优群落中。灌木栽培优势种为红叶石楠,以灌木球或篱的形成的应用。水生植物群丛是最能体现原生态湿地景观的元素,且通过检测对区域湖泊水质的有显著改善。湿地公园中均分布有大面积戸華、香蒲、荷花群丛等单优或共优群丛,复合群丛中以睡莲群丛的多样性指数较高,且为涉禽、游禽等提供理想的觅食隐蔽空间。另外,南四湖区湿地公园在生态修复方面应用植物进行生态护坡与栖息地生态隔离的方式值得推广借鉴。但在人工干预强度的掌控上,对律草、牵牛、一年蓬、小飞蓬、喜旱莲子草等竞争力过强的控制,浮萍、槐叶萍及部分沉水植物的清理上还有发展空间。基于以上对南四湖区湿地公园陆生乔灌草和水生植物分布、生态修复工程植物应用和对调查过程中发现问题的总结分析,结合园林植物应用与园林生态的相关理论,推荐出141种不同生境的适生植物与20种群落模式。
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参考文献(略)

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本文编号：44015