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盐沼是指海岸沿线受海洋潮汐周期性或间歇性影响的有植被覆盖的咸水或半咸水淤泥质滩涂。盐沼植物是河口及海岸带生态系统的主要初级生产者,具较高的生态及经济价值,对盐沼植物的研究是研究盐沼生态系统的基础,因而也是河口生态系统研究的热点之一。世界第三大河长江的河口——长江口具有发育较好的盐沼湿地,其中九段沙和崇明东滩的盐沼可作为其典型代表。我们运用野外调查的方法对二者的植物区系和针对潮沟特点的植被分布精细格局进行了研究。结果初步揭示了长江口盐沼湿地植物的种类多样性特点及相对潮沟的植被植被分布精细格局特点,主要结果如下:
1、植物种类组成相对简单。其中九段沙目前仅分布15科33属36种,常见种类仅十余种。除了九段沙湿地仅有一次记录的在极小范围分布集中藓类植物外,其他都是被子植物,多数是一年生或一二年生的草本,尚未出现大面积的木本的植物种类,仅2009年4月首次发现木本植物旱柳。最主要的原因可能是九段沙湿地在较低的高程,导致周期性潮水淹,只有那些能在这种特殊的潮间带环境中生存的种类才有分布的可能性。
2、上海地处中亚热带北缘,泛北极植物区中国—日本森林植物亚区的华东地区的东北部,这里的气候条件特别是水热条件有利于植物的定居和扩散。对于尚处于原生演替阶段的九段沙湿地来说,世界广泛分布和泛北分布的植物种类在先锋群落里占绝大多数是正常现象。
3、九段沙湿地目前处于良好的保护状态,相对较小的人为干扰也使得物种进入的速度维持在一个较低的水平。除引种的互花米草大范围出现外,在九段沙湿地的植物基本上是自然分布的。
4、崇明东滩和九段沙湿地的植物分布格局受到高程、与潮沟之间的距离、不同潮沟级别,土壤电导率等因素的影响,距潮沟垂直距离植物密度的分布表现出明显的边缘效应。
5、不同植物的地上生物量与地下生物量之间存在互补关系。本次九段沙湿地和崇明东滩的研究中,高程与植物生物量之间,距潮沟的距离与植物生物量之间,不同潮沟级别与植物生物量之间大量的数据突显出这一结论。
6、植物生物量与土壤电导率和ph值存在相关性,受土壤电导率的影响更大一些。植物的生长与潮滩的土壤特性尤其是土壤的电导率有很大关系。这一点在崇明东滩的数据中尤为突出,在靠近长江口的南岸地带,电导率非常小,仅在0.358-1.476ms/cm之间,同时由于互花米草的竞争性小于海三棱藨草、糙叶苔草和芦苇等,因此这三种植物占据优势,而越往北,土壤的电导率逐渐变大,在7.27-13.6 ms/cm之间,海三棱藨草、糙叶苔草和芦苇变少,甚至糙叶苔草和海三棱藨草消失,互花米草逐步占据优势。
根据研究发现,九段沙湿地和崇明东滩在生态保护上应注意以下几个方面:
1、大力加强潮沟边缘的生态保护。潮沟边缘是生物多样性、生物总量以及竞争最为激烈的地区。因此,九段沙湿地和崇明东滩的保护重点在于潮沟微地貌特征以及1-30m地区的植被。
2、利用潮沟级别与植物物种的关系,有效防控互花米草蔓延。互花米草在海岸地区的生长迅速,对当地的自然生态系统造成了较大的负面影响,我们研究发现不同植物与潮沟级别的关系能抑制和防除此类外来物种的进一步蔓延。在近潮沟20米左右,潮沟级别在三级、四级区域,可以大规模的机械化收割去除。而高程较高和较低的区域,不易产生大范围的群落,可以不用去除。
3、湿地植被生态演替特征明显,应重点关注内部区域菊科的生长状态。尤其是加拿大一枝黄花等植物出现,因此应加大内部区域的物种多样性保护力度,加强对九段沙生态演替过程的研究。