全 文 ：第36卷 第5期 水 生 生 物 学 报 Vol. 36, No.5
2 0 1 2 年 9 月 ACTA HYDROBIOLOGICA SINICA Sep. , 2 0 1 2

收稿日期: 2011-07-14; 修订日期: 2012-05-27
基金项目: 国家重大科技水专项(2009ZX07210-009); 国家重点基础研究发展规划 973 项目(2009CB119200); 曲阜师范大学“十一五”
计划省级重点建设项目; 曲阜师范大学项目(XJ200920, XJ200819)资助
作者简介: 侯元同(1964—), 男, 山东沂水人; 博士, 副教授; 主要从事植物资源及系统分类研究。E-mail: houyuantong@263.net
通讯作者: 谢松光, E-mail: xiesg@ihb.ac.cn


DOI: 10.3724/SP.J.1035.2012.01005
水盾草—南四湖外来水生植物新记录及其生境特点
侯元同1 舒凤月1, 2 董士香1 柳 明2 谢松光2, 3
(1. 曲阜师范大学生命科学学院, 曲阜 273165; 2. 中国科学院水生生物研究所, 中国科学院水生生物多样性
与保护重点实验室, 武汉 430072; 3. 中国科学院水生生物研究所, 淮安研究中心, 淮安 223002)
CABOMBA CAROLINIANA, A NEW RECORDED EXOTIC AQUATIC PLANT IN
LAKE NANSIHU AND ITS HABITAT CHARACTERS
HOU Yuan-Tong1, SHU Feng-Yue1, 2, DONG Shi-Xiang1, LIU Ming2 and XIE Song-Guang2, 3
(1. College of Life Sciences, Qufu Normal University, Qufu 273165, China; 2. Key Laboratory of Biodiversity and
Conservation of Aquatic Organisms, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China;
3. Huaian Research Center, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Huaian 223002, China)
关键词: 水盾草; 新记录; 生物入侵; 南四湖
Key words: Cabomba caroliniana; New record; Biological invasion; Lake Nansihu
中图分类号: Q144 文献标识码: A 文章编号: 1000-3207(2012)05-1005-04

外来生物入侵与生境改变被认为是导致全球生物多
样性下降的两大主因[1]。其中入侵植物通过营养竞争、植
被结构改变、化感作用等, 影响土著植物种群和群落, 进
而影响生态系统结构和功能。水生植物的入侵已成为影响
我国淡水水体景观和生物多样性的重要因素[2—4]。水盾草
(Cabomba caroliniana)原产美国南部和墨西哥[5], 被作为
水族箱观赏植物引种到日本、澳大利亚、欧洲等, 并成为
这些国家自然水体的外来入侵植物[6]。在我国, 水盾草最
早于 1993 年在浙江省宁波市郊莫枝镇(现东钱湖镇)东钱
湖大坝下的河流中记录[5, 7, 8]。之后陆续在浙江北部的杭
嘉湖平原和宁绍平原、江苏南部的太湖流域、上海西部的
淀山湖附近等发现[9]。
南四湖(116°34′—117°21′E, 34°27′—35°20′N)位于淮
河流域北部, 地处山东省西南部济宁市境内, 由微山湖、
昭阳湖、独山湖和南阳湖 4个无明显分界的湖泊串联而成,
面积 1260 km2, 是我国十大淡水湖之一。由于京杭大运河
贯穿其中, 加之人为的引种移植, 最近的调查表明, 南四
湖的外来植物已达 41 种, 成为影响南四湖生态系统的重
要因素[10]。我们于 2010年 4月和 7月对南四湖的水生高
等植物调查过程中首次记录了水盾草。基于水盾草对淡水
生态系统的潜在影响 [11], 本文对水盾草在南四湖的分布
特点和种群现状进行研究, 以期为水盾草入侵对南四湖
生态系统影响的风险评估和控制提供参考。
1 材料与方法
1.1 样点设置
2010年 4月和 7月对南四湖湖区与周边湿地的水生
植物进行了调查。其中湖区设置了 20个沉水植物定量采
样点(图 1); 同时对周边包括薛河湿地、韩庄港、利国镇、
滕州红荷湿地、小北湖、南阳岛、东鱼河口、泗河口、西
子河口等区域进行了定性采集。
1.2 调查方法
沉水植物的定量采集使用 1/5 m2的采草器, 每个样
点采集 2次, 统计植物种类, 并计算各种植物的株数、高

1006 水 生 生 物 学 报 36卷


图 1 南四湖水生植物采样点的分布
Fig. 1 The sampling stations of aquatic plants in Lake Nansihu

度及湿重。
1.3 理化参数测定
水深采用常规的测深锤测量, 气温和泥温用煤油温
度计测量 , 水温用溶解氧仪 (810A)测定 , pH 用酸度计
(410A)测定, 电导率用电导率仪(HI 933301)测定, 透明度
(SD)用透明度盘测定。
1.4 标本制作与鉴定
对所采集植物采用吸水纸干燥法压制、制作腊叶标
本; 物种鉴定主要参考中国植物志、Flora of China、中国
高等植物、中国高等植物图鉴、山东植物志、山东植物精
要等相关资料。本文仅对水盾草的相关结果予以报道。
2 结果与讨论
2.1 形态鉴定
水盾草(竹节水松)Cabomba caroliniana A. Gray, Ann.
Lyceum Nat. Hist. New York 4: 47. 1837; Journ. Wuhan Bot.
Res. 17(3): 215—216. 1999; Acta Phytotax. Sin. 38(2): 198—
200. 2000; Flora of China 6: 119—120. 2001。
根据克朗奎斯特系统, 该种隶属于水盾草科, 为多
年生沉水草本植物。依据所采集到标本的测量结果, 其茎
高 17—43 cm, 光滑无毛; 节部具不定根, 根长 3—9 cm。
单叶对生 , 叶柄长 1—2 cm, 叶片扇形 , 掌状细裂 , 长
2.0—3.3 cm, 裂片 3—4 次二叉分裂, 末级裂片线形至稍
匙形。初看其体态与金鱼藻相似, 但前者叶对生, 具明显
叶柄 , 叶片扇形 , 掌状细裂 ; 后者叶轮生, 叶柄不明显,
1—2次二叉分裂, 二者明显不同。
凭证标本: 山东省微山县微山湖湖区大薛河入湖口
处, 湖边水中, 海拔 31 m, 2010-04-12, 侯元同和董士香
10011; 微山岛渡口南杨村, 海拔 31 m, 2010-07-18, 侯元
同、张晓霞和郝加琛 201007013; 南四湖 3号, 海拔 31 m,
2010-07-22, 侯元同、张晓霞和郝加琛 201007054; 韩庄
附近湖区, 湖边水中, 海拔 30 m, 2010-07-27, 侯元同、张
晓霞和郝加琛 201007101。
2.2 分布现状
在所设置的调查样点和区域中, 共有 3 个采样点采
集到水盾草标本, 分别是京杭运河韩庄入湖口附近(1#)、
微山岛杨村附近水沟 (2#)和微山湖湖区新薛河入湖口
(3#)(图 1)。三个样点的理化参数(表 1)。
已有的关于水盾草入侵的记录均在长江以南(表 2),

表 1 水盾草所入侵三个样点的理化参数
Tab. 1 Physico-chemical parameters in three sampling stations invaded by C. caroliniana
参数 Parameter 1# 2# 3#
采集时间 Time 7月 7月 7月
经纬度 Latitude and longitude 117°21′085″E, 34°35′503″N
117°15′48″E,
34°39′457″N
117°09′138″E,
34°43′649″N
气温 Air temperature (℃) 33 32 28
水温 Water temperature (℃) 31 31.5 27.7
泥温 Substrate temperature (℃) 27 28 27
透明度 Transparency (m) 0.5 0.5 0.30
水深 Water depth (m) 1.9 0.8 2
pH 8.7 — 8.14
电导率 Conductivity (μS/cm) 1297 — 1122
底质 Substrate 黑稀泥 黑稀泥 黑稀泥

5期 侯元同等: 水盾草—南四湖外来水生植物新记录及其生境特点 1007
本研究是第一次在长江以北地区记录到水盾草。各样点的
水域类型是水沟及湖边 , 水流缓慢、或静水 , 水深
0.8—2.0 m; 透明度 0.3—0.5 m, pH 8.1—8.7, 底质为黑稀
泥(表 1)。与长江以南地区存在差异, 这些地区水域的透
明度 0.6—1.4 m, pH 6.2—7.5, 底质为淤泥[12]。故南四湖
水盾草生长的水体透明度较低, 略呈碱性。可能与运河航
道贯穿其中, 船只往来频繁有关。水盾草在我国入侵的最
北分布由常熟昆承湖(31°33′5′′N)向北推移了 3 个纬度 ,
到达 34°43′649″N。断枝扩散是水盾草入侵新的水体的重
要途径之一[9, 13]。在本研究中发现的水盾草的 3个位点均
位于京杭运河航道附近 , 由此推测 , 水盾草可能是近年
随着往来船只活动而入侵到南四湖的。

表 2 水盾草在我国分布现状
Tab. 2 Distribution of C. caroliniana in China
参考文献
Reference
采集号
Number
采集时间
Date
采集地
Locality
经纬度
Latitude & longitude
丁炳扬等[5] 6207 1993-08 浙江鄞县莫枝镇 ca 29°44.43′N, 121°38.02′E
顾咏洁[8] 0012 1995-05 上海淀山湖 ca 31°03.36′N, 120°53.55′E
丁炳扬[5] 6445 1998-10 浙江绍兴城东乡 ca 30°01.31′N, 120°36.49′E
丁炳扬等[5] 6447 1998-10 浙江余姚河姆渡 ca 29°59.18′N, 121°19.05′E
万志刚[8] 4006 1998-11 江苏太湖 ca 31°08.03′N, 120°24.29′E
宋学宏[8] s.n. 1998-10 江苏常熟昆承湖 ca 31°33.05′N—120°43.38′E
丁炳扬等[9] — 2003 浙江北部的杭嘉湖平原和宁绍平原、江苏南部的太湖流域及上海西部淀山湖 29°33′7′′—31°33′5′′N

表 3 水盾草所入侵 3 个样点的植物群落状况
Tab. 3 Plant community in three sampling stations invaded by Cabomba caroliniana
1# 2# 3# 种类 Speicies
密度* 相对密度 湿重 密度* 相对密度 湿重 密度* 相对密度 湿重
金鱼藻 Ceratophyllum demersum 465 96.1% 5370 183 55.1% 175 33 70.2% 50
黑藻 Hydrilla verticillata — — — — — — 10 21.3% 3
水鳖 Hydrocharis dubia 18 3.7% 75 35 10.6% 105 — — —
篦齿眼子菜 Potamogeton petinatus — — — — — — 3 6.4% 3
苦草 Vallisneria natans — — — 113 34.0% 245 — — —
水盾草 Cabomba caroliniana 1 0.2% 3 1 0.3% 4 1 2.1% 5
注: * 密度单位, 株数/m2
Note: * Density unit, Individual Number/m2

2.3 种群现状
从本研究采集到的标本可知, 其根系发育良好, 说
明水盾草在山东南四湖已经扎根生长, 完成定居。水盾草
伴生于以金鱼藻为优势种的植物群落中, 一同伴生的沉
水植物还有黑藻、水鳖、篦齿眼子菜、苦草等。三个样点
各采集到一株水盾草 , 相对密度分别是 0.3%、0.2%和
2.1%(表 3), 说明水盾草在南四湖处于零散生长状态。
在长江以南水盾草的入侵水体中, 水盾草伴生的沉
水植物一般 3—5种, 如金鱼藻、苦草及黑藻等[9], 与其在
南四湖伴生群落相似。水盾草比金鱼藻、黑藻和苦草等具
有更强的越冬能力及断枝营养繁殖能力, 入侵后容易取
代本地物种 , 成为优势种群 , 对入侵生态系统产生严重
负面影响[13]。在美国很多州, 因水盾草大量繁殖, 导致灌
溉渠道堵塞、影响航运、造成水体二次污染等[14—16]; 在
澳大利亚, 水盾草已大规模取代本土沉水植物[6]; 在我国
长江以南的江苏太湖流域、浙江杭嘉湖平原、宁绍平原等
一些水域中, 水盾草正逐渐成为优势种[9]。
水盾草目前在南四湖虽然尚零散生长, 但可能仍有
进一步扩散的基础, 从整个分布区纬度看, 北美洲 27°—
47°N 的范围内均有分布[9], 说明在南四湖及以北地区可
能仍有进一步扩散的空间, 需要进一步监测和研究水盾
草在南四湖的扩散状况及其对水生态系统的影响。南四湖
是南水北调东线的过水通道, 南水北调实施后将加剧外
来生物对南四湖入侵的威胁, 对沿线外来生物入侵风险
进行评估和预警是确保调水沿途生态系统健康的重要内容。
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