北京怀沙、怀九河自然保护区植物区系及生态研究

摘要

北京怀沙、怀九河自然保护区属湿地生态系统类型自然保护区，位于北京市怀柔区。该保护区因分布有国家二级重点保护野生动物大鲵(Megaiobatrachusdayidianus)以及北京地区稀有的中华九刺鱼(Pungituissinensis)等多种珍稀鱼类而闻名。但是，与水生野生动物关系密切的藻类和维管植物的调查研究至今未见报道。2004年3月至2005年3月间，笔者对北京怀沙、怀九河自然保护区的藻类和维管植物进行了采集、鉴定、区系分析以及生态特征的首次研究。研究发现，保护区内共有藻类9门105属226种(含变种和变型)。区系组成以硅藻、绿藻、蓝藻为主，三门的种类数占全流域总种数的90.3％；裸藻、甲藻、黄藻、红藻、金藻只有少量分布。在藻类植物科的组成上，色球藻科、颤藻科、脆杆藻科等11科藻类占有明显优势；在属的组成上，微囊藻属、纤维藻属、直链藻属、新月藻属等寡种属占有明显优势；在各月、各点分布相对数量占优势的种类有：泥泞颤藻(Osicillatorialimosa)、变异直链藻(Melosiravarian)、针状菱形藻(Nitzschiaacicularis)等13个种。 在藻类的时间分布上，出现种数于7月达到最多，为160种；1月出现藻类种数最少，为81种。这与藻类对水温和水体中营养物质含量的适应密切相关。在藻类的空间分布上，10个采样点中，九河源头的藻类种数最多，有147种；洞台种数最少，仅99种。这与采样点的水质状况有关。从藻类分布多度上看，一些优势种如颤藻、脆杆藻、菱形藻等，不论水温高低，在各月、各点相对数量始终占优势；有些藻类星杆藻、盘星藻和丝藻等，由于受自然条件(气温)影响，周年多度分布不均匀，只在水温适宜的月份大量出现。 通过计算硅藻指数、Lloyd-Ghelardi均匀度指数、污染指数以及综合生物指数，对保护区水质进行了藻类学评价。结果发现，保护区的10个采样点在12个月中，污染程度从轻污染到α-中污染均有出现；从平均综合生物指数来看，各点、各月水质均处于β-中污染水平。怀九河的5个样点要比怀沙河的4个样点水质普遍好，怀九河中又以九河源头水质最好，怀沙河中洞台水质最差。两河不同河段水质差异较大，怀九河总的水质分布情况是上游、下游污染较轻，中游污染较重。怀沙河的水质分布规律是上游污染重，下游污染轻；从各月综合的水质变化情况看，1月、2月、11月和12月水质均较好，其它月份水质较差。 在主要调查鱼种——宽鳍鱲(Zaccoplatypus)的食物组成结构中，包括硅藻、绿藻、蓝藻、裸藻、甲藻五门45属的藻类，其中硅藻(18属)和绿藻(18属)的种类占了宽鳍鱲食物组成的主要部分。在宽鳍鱲食物组成的多度中，硅藻门的种类占有明显优势。说明宽鳍鱲对藻类的取食是有选择性的，以硅藻为主，其它藻类为辅；鱼食物组成中藻类多度与河流中藻类分布多度规律基本耦合，说明植食性鱼获得的食物量与藻类的多度从一定程度上成正比。 北京怀沙、怀九河自然保护区共有野生维管植物75科、152属、187种(含变种)。从科的组成上看，维管植物中占总科数17.33％的前13科包含52.94％的植物种类，这13科的植物种类成为本区植被的建群优势成分。单属科占62.67％，单种科占53.33％，在本区的科的组成中占有明显的优势，这在一定程度上反映了保护区维管植物区系的复杂性。从属的组成上看，多种属和寡种属占比很小，单种属占本区总属数的86.18％，包含种数占总种数的70.05％，构成了本区植物区系属的主要组成成分，这说明，一方面本区属的分化较大，单种属十分丰富；另一方面，说明本区维管植物区系成分十分复杂。从维管植物的生活型上看，草本植物种类占维管植物总种数的85.41％，占绝对优势；木本植物仅占13.90％；藤本植物最少，占1.60％。草本植物的明显优势表明了该植物区系明显的北温带性质。 从维管植物科的分布区类型看，除世界分布科外，热带分布与温带分布类型在数量上相当，说明保护区维管植物区系有一定的热带亲缘。根据吴征镒及秦仁昌的观点，将本区维管植物152属划分为13个分布区类型。其中，温带分布类型属最多，为61属，构成了本区系中属地理成分的主体，显示出了该区系显著的温带植物区系的特点，与该地区所处的暖温带的地理位置和气候条件相符。 保护区水生维管植被分为沉水、浮水和挺水3个植被亚型和香蒲群落、慈菇群落、满江红群落、水毛莨群落、豆瓣菜群落等13个群系。陆生维管植被分为针叶林、落叶阔叶林、落叶阔叶灌丛和草丛4种植被型和油松林、侧柏林、毛白杨林、绣线菊灌丛、酸枣—荆条灌丛、透茎冷水花草丛、蒙蒿草丛以及杂草草丛等8个群系。 根据用途可将保护区内维管植物分为8类资源植物。其中，药用植物有128种，可供食用的植物21种，可供饲用的植物25种，可供用材的植物11种，可用作工业原料的植物23种，观赏用植物11种，可用作绿肥植物5种，另外，还有蜜源植物、水土保持植物等其他用途的植物4种。 本文附有北京怀沙、怀九河自然保护区淡水藻类及维管植物名录，另有表28个，图10幅，参考文献137篇及淡水藻类图版11幅。

目录

摘要

第一章引言

第二章保护区自然地理环境概况

第三章植物区系和生态特征

第一节淡水藻类分类区系研究

第二节维管植物分类区系研究

第三节对保护区保护工作开展的建议

参考文献

附录

图版

致谢