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粗梗水蕨种群特征和群落的物种多样性调查



全 文 :基金项目:国家自然科学基金资助项目(31170341);湖北省自然科学
基金项目(2011CDB001);武汉市科技计划项目(201150699189-02)。
作者简介:董元火(1964-),男,湖北黄冈人,副教授,博士,从事生物
多样性及保护生物学研究,E-mail:dongyh2008@yahoo.com.cn。
收稿日期:2012-03-19
粗梗水蕨(Ceratopteris pteridoides) 隶属水蕨科(Park
eriaceae)水蕨属(Ceratopteris),为1年生、2倍体(n=39)、水
生的同型孢子蕨类植物,常成片漂浮于湖沼、池塘中,对水
体环境适应性较强。粗梗水蕨主要分布于中美洲和南美洲、
东南亚及印度东部等地[1-2],以及我国的湖北、湖南、江苏、安
徽、云南、广西等热带和亚热带地区。粗梗水蕨株形美观,具
有一定的观赏价值,长期以来由于受人类活动的影响,其在
我国的分布范围和种植数量正日趋减少,濒临灭绝,现已被
列为国家二级重点保护野生植物[1,3]。目前,关于粗梗水蕨的
研究主要集中在分类学、形态学、孢粉学、生态学和保护遗
传学等方面[2,4-5]。笔者于2011年对湖北省蕲春县李时珍故
里发现的粗梗水蕨种群及其群落基本特征进行了研究,旨
在为更好地保护粗梗水蕨提供基础材料。
1 调查地自然环境概况
研究地点位于湖北省蕲春县原省级二级公路旁一个水
体较清澈的小池塘中,位于30°19N,115°21E。小池塘面
积约60 m2,水深1.0~1.5 m,靠近居民的生活区和菜地,是
居民生活和生产用水的水源之一,砂壤土,较肥沃。
2 调查方法
分别测量粗梗水蕨的种群面积、个体数量等主要参数。
记录所在地的生境特征,采集和鉴定粗梗水蕨及其主要伴
生种。同时,记录各物种的相对数量,采用布朗-布朗喀
(Braun-Blanquet)的多度等级划分标准,即:5为非常多;4
为多;3为较多;2为较少;1为少;+为极少[6]。以Cook 的水
生植物概念划定水生植物的范畴[7]。鉴于粗梗水蕨种群及群
落较小,按1 m× 1 m的样方每隔1 m取样,共取5个样
方,研究群落的基本特征。采用优势种原则对群丛进行命
名,即以群丛优势种的名称作为该群丛的名称:按各优势种
在群丛中所处层次的高低,将各优势种的名称自上而下地
排列,同一层次的优势种之间用“+”号联接,不同层次的优
势种之间用“-”号联接。
3 结果与分析
3.1 种群基本特征
粗梗水蕨漂浮在池塘中,种群面积为40~50 m2,植株
数1 000~1 500株,多度等级为4。植株长势一般,平均高
33 cm,频度为100%,盖度为40%左右。
3.2 粗梗水蕨所在群落基本特征
粗梗水蕨群落的群丛名为粗梗水蕨+浮萍-莲,其群
丛类型为浮水类。与粗梗水蕨相伴生的主要物种有6科7
属7种,主要伴生种(括号内数字为多度等级)分别为浮萍
Lemna minor(3)、莲 Nelumbo nucifera(3)、空心莲子草
Alternanthera philoxeroides(2)、水蓼 Polygonum hydropiper
(1)、菰 Zizania latifolia(1)等。盖度最大为粗梗水蕨,达到
40%,最小的是菰,为5%;频度最大的是粗梗水蕨和浮萍,
为100%,其次是空心莲子草,为60%,最小是菰,为20%。
4 讨论
生态学的研究数据不仅可以揭示物种(种群)濒危的一
粗梗水蕨种群特征和群落的物种多样性调查
董元火
江汉大学生命科学学院生物技术系,湖北 武汉 430056
摘 要:研究了湖北省蕲春县的濒危水生植物粗梗水蕨种群和群落的基本特征。结果表明种群面积为40~50 m2,植株数为
1 000~1 500株,频度和盖度分别为100%、4 ,为小种群,与粗梗水蕨相伴生的物种主要有6科7属7种,反映了小种群
及人类活动可能是加剧该种群濒危的主要原因,为采取有效措施对其加以更好地保护提供了理论基础。
关键词:粗梗水蕨;种群特征;物种多样性
中图分类号:Q948 文献标识码:A 文章编号:1002-204X(2012)07-0005-02
Investigation of Population Characteristics and Species Diversity of Community ofCeratopterispteridoides
DONG Yuan-huo(Department of Biotechnology,School of Life Sciences,Jianghan University,Wuhan,Hubei 430056)
AbstractThe paper was to study the basic characteristics of community and population of endangered aquatic plant
Ceratopteris pteridoides in Qichun County of Hubei Province. The result showed that the population area was 40-50 m2,
plant number was about 1 000-1 500,and the frequency and coverage were 100% and 40% respectively,so it was small
population. The species concomitant withC. pteridoides mainly i cluded 7 species,belonging to 7 genera and 6 families. It
reflected that small population and human activities might be the major reason aggravating the population,which laid
theoretical basis for taking effective measures to provide better protection for the population.
Key wordsCeratopteris pteridoides;Population characteristics;Species diversity
宁夏农林科技,Ningxia Journal of Agri. and Fores. Sci.&Tech. 2012,53(07):5-6 5
即水分、养分、光照的不同造成的,生境与芦苇种群的生长
关系还需进一步探讨。
统计结果表明,4~7月为芦苇的营养生长期,8~10月为
芦苇的生殖生长期,芦苇在4~11月完成一个生活史周期。
在此期间,芦苇个体之间和不同种群之间表现出了不同的
变化特征。针对芦苇的个体水平来看,它们在营养生长期各
生长指标变化明显,同一环境基质下个体的差异性相对较
小;从种群角度来看,芦苇的营养生长期与生殖生长期之间
并没有一个明显严格的时间界限,在母株进入生殖生
长期后往往会伴随着幼株(分蘖株)的营养生长。芦苇
在营养生长初期植株体内含水量高于其他生长阶段含水
量,说明营养生长初期对水分需求较大,此时,加强芦苇湿
地补水具有重大意义。
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责任编辑:李晓瑞
系列现象,还能反映出部分物种濒危的直接原因。人类活动
对物种的主要威胁包括栖息地破坏、环境污染、过度利用、
外来物种引入和疾病流行[8]。调查发现粗梗水蕨种群可能与
人类活动如耕作、拦河筑坝、围湖造田、过度开发、过度养
殖、污染物的排放等引起水质变化、水体富营养化和生境片
断化以及湿地面积显著减少密切相关[5,9]。小种群比大种群
更易受到人为干扰,极易遭致灭绝[8]。在该群落中,粗梗水蕨
的多度、盖度和频度都很高,表明粗梗水蕨为建群种。但由
于该粗梗水蕨种群面积较小,为小种群,并且位于生活区和
公路旁,易受居民的生活、生产等人为活动的影响,该种群
的更新和恢复都将受到严重威胁。此外,该种群与其他已发
现的种群相距较远[5,9],且局限于一小池塘,栖息地表现为片
断化和破碎化,这也可能会影响到该种群的长期生存。所
以,保护生境也是有效保护物种的措施之一[8]。要更好地保
护该粗梗水蕨种群,必须加强该种群栖息地生境的保护和
减少人为的干扰。同时,还要加强该种群与其他现存粗梗水
蕨种群的交流,如通过相互移植促进基因交流等。
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责任编辑:周婷婷,罗守进
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董元火 粗梗水蕨种群特征和群落的物种多样性调查 53卷07期6