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Investigation on aquatic plant resources in the Suzhou section of the Beijing-Hangzhou Grand Canal

  • Zhao Shuying 1 ,
  • Zhou Yang 2 ,
  • Zhou Qi 1 ,
  • Cui Jian 2
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  • 1. College of Environment and Ecology, Jiangsu Open University, Nanjing 210017, China
  • 2. Jiangsu Key Laboratory for the Research and Utilization of Plant Resources, Institute of Botany, Jiangsu Province and Chinese Academy of Sciences (Nanjing Botanical Garden Mem. Sun Yat-Sen),Nanjing 210014, China

Received date: 2025-11-05

  Online published: 2026-03-12

Abstract

To investigate the status of aquatic plant resources in the Suzhou section of the Beijing-Hangzhou Grand Canal, this study adopted field investigation methods. 6 sampling sites were randomly selected in the water area and wetland areas within 500 meters of the bank in the Suzhou section of the Beijing-Hangzhou Grand Canal, and investigations and analyses were conducted on the floristic composition, species diversity, phenological cycle and distribution of invasive alien plants of aquatic plants. The survey results showed that a total of 47 species of aquatic plants were recorded in this reach, belonging to 41 genera and 30 families, covering 5 life forms including submerged, free-floating, emergent, hygrophytic and floating-leaved plants. Among them, hygrophytic plants (19 species) were the most, while floating-leaved plants (5 species) were the fewest. The floristic components were complex and diverse, dominated by cosmopolitan elements (51.2% of genera and 53.2% of species), and temperate and tropical elements complemented each other synergistically to jointly maintain the diversity of aquatic plants in the region. The phenological cycle had distinct characteristics with obvious seasonal variations, endowing the aquatic plants with high ornamental value. 5 species of invasive alien plants were found, which had not broken out on a large scale yet but posed certain potential ecological risks. The results showed that this reach had a richer diversity of aquatic plant species. Hydrocotyle verticillata and Cabomba caroliniana had established stable populations in study area through natural and anthropogenic dispersal. Based on the research results, strategies for landscape improvement of this reach were put forward from 5 dimensions: community structure optimization, invasive plant prevention and control, water quality improvement, integration of ecology and human culture, and long-term scientific research and management. This study provided a reference for the protection of aquatic plant resources in similar regions.

Cite this article

Zhao Shuying , Zhou Yang , Zhou Qi , Cui Jian . Investigation on aquatic plant resources in the Suzhou section of the Beijing-Hangzhou Grand Canal[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2026 , 32(5) : 109 -112 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2026.05.025

京杭大运河为人工开凿运河,北起北京、南抵杭州,全长约1 794 km[1]。其中,苏州段全长96 km,北起相城区望亭镇五七桥,南至苏浙交界的油车墩,作为江南地区重要的货运通道,该段是京杭大运河航运作业最繁忙的区段之一[2-3]。其作为南水北调东线工程的重要通道,苏州段的航运活动易引发底泥悬浮现象,这一特征对区域水生生态系统的稳定性及生物多样性会产生一定的影响。
水生植物指蕨类植物亚门与种子植物亚门中,光合作用器官永久或一年中数月沉于水中、浮于水面的植物类群[4]。该植物是水环境的重要指示生物,其种类组成、生物量等群落特征可作为表征水环境质量的重要指标[5]。水生植物是京杭大运河生态系统的重要组成部分,已有学者针对京杭大运河不同河段开展了水生植物多样性相关研究。陆胤等[1]研究发现,京杭大运河(杭州段)夏季水生浮游植物达35属,环境因子对浮游植物的分布特征具有明显影响。针对京杭大运河(苏州段),已有学者围绕水质理化指标、重金属及有机物污染状况开展了相关研究[6-9],也有研究聚焦于运河滨水公园[10]、农业景观[11]、生境景观改造[12]等方向,但关于该河段水生植物资源的系统性研究相对较少。基于此,本研究对京杭大运河(苏州段)水生植物资源开展调查,系统梳理其种类组成、分布特征等信息,以期为京杭大运河(苏州段)的生态保护、外来水生植物监测及科学防控提供参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

苏州地处长江三角洲腹地、江苏省东南部,属典型亚热带季风气候,温和湿润的气候条件为各类水生植物的生长提供了良好的基础。本研究于京杭大运河(苏州段)水域及沿岸500 m范围内湿地区域,随机选取6个调查样点开展水生植物的区系组成、种类多样性、物候周期及外来入侵植物分布情况研究。

1.2 研究方法

2023年9月至2024年11月,实地调研并记录京杭大运河(苏州段)水生植物的物种信息、分布特征及周边生态环境状况。采集该河段水域及沿岸500 m范围内湿地区域的水生植物样本。结合中国数字植物标本馆保存的水生植物的标本,以及《中国植物志》等文献资料进行物种鉴定与分类,分析该河段水生植物的区系成分、种类组成、物候周期及生活型特征。

2 结果与分析

2.1 区系成分构成

研究区水生植物区系组成复杂且类型多样,依据李锡文[13]的区系成分分类方法,其区系主要由世界广布成分、温带分布成分与热带分布成分构成。其中世界广布属21个(51.2%)、种25个(53.2%),为占比最高的区系类型,反映出研究区水生植物具有广域分布的特征;温带分布类型含属6个(14.6%)、种8个(17.0%);热带分布类型含属14个(31.0%)、种14个(29.8%),为研究区水生植物区系的多样性提供了有效补充。

2.2 水生植物种类分析

研究区共记录水生植物47种,隶属于30科41属。按生活型分类如下:沉水植物6种,其中观叶类有黑藻、菹草、金鱼藻、苦草,观花类有南方狸藻、水盾草;浮水植物6种,观叶类有浮萍、槐叶萍、满江红,观叶观花类有凤眼莲、荇菜,观叶观果类有欧菱;挺水植物11种,观叶观姿类有菰、芦苇、芦竹、穗状狐尾藻,观叶观花类有梭鱼草、直立黑三棱、再力花、泽泻、窄叶泽泻,观花类有长苞香蒲,观叶类有空心莲子草;湿生植物种类最多,共19种,包含观花类6种、观叶类5种、观叶观花类5种及观叶观姿类3种;浮叶植物种类最少,共5种,其中观叶类有水鳖,观叶观花类有香睡莲、白睡莲、莼菜、睡莲。

2.3 水生植物物候周期分析

3—4月,绝大多数沉水、浮叶、挺水植物萌发并展叶,如黑藻、苦草、睡莲、芦苇、鸢尾等。湿生植物中,碎米荠、通泉草、蚊母草于3月开花,北美车前、刺果毛茛、石龙芮、水芹等则在4—5月开花。
6—8月,绝大多数水生植物进入盛花期,生物量达到峰值,群落景观最为丰富。睡莲、梭鱼草、再力花、泽泻、长苞香蒲等挺水及浮叶植物构成丰富的立面景观;沉水植物中黑藻、金鱼藻等生长最为旺盛,为水生生物提供充足氧气与栖息环境;浮水植物凤眼莲、浮萍、槐叶萍等繁殖速度较快,其长势需合理调控,避免过度覆盖水面。沉水植物菹草于夏季完成生命周期,进入枯萎衰退阶段,这是该区域独特的物候特征。​
9—11月,多数挺水植物进入果期,芦苇、芦竹、菰、长苞香蒲等抽出高大果序,构成独特的秋季景观;千屈菜、梭鱼草、再力花等花期较长的植物,可持续开花至霜降前后。随着气温下降,多数不耐寒植物(如凤眼莲、水盾草)逐渐枯黄,浮叶植物叶片逐步腐烂。
12—次年2月,绝大多数挺水、浮叶植物地上部分枯萎,仅残留残体(如芦苇荡、香蒲丛),构成独特的冬季群落景观。多年生水生植物(如睡莲、莼菜、黑藻、苦草等)以根茎、块茎、冬芽等形式在水底淤泥中休眠越冬;少数水生植物如金钱蒲、部分黑藻,冬季仍能保持绿色。

2.4 入侵植物分析

研究区共调查发现外来入侵植物5种(图1)。凤眼莲繁殖能力较强,易覆盖水面,可能影响航道通行及水生生态系统稳定性;空心莲子草繁殖速度较快,根除难度较大,易与本地植物争夺生长空间,对农业及航运产生一定影响。目前这2种植物尚未出现大面积暴发态势,但因其繁殖及扩散能力较强,需重点监测,防范其大面积蔓延。​
图1 入侵植物形态(从左到右依次为凤眼莲、空心莲子草、北美车前、南美天胡荽、水盾草)
北美车前常分布于湿地、河岸周边,会形成密集簇群,易排挤本地草本植物;南美天胡荽匍匐茎生长迅速,易覆盖池塘边缘、湿地及沟渠区域,具有明显入侵潜力,可能排挤本地物种;沉水植物水盾草可形成密集水下群落,易取代本地沉水植物,进而改变水域生态结构。

3 讨论

研究区共记录水生植物47种,其中包含5种外来入侵植物。据报道,2018年太湖地区已知水生植物38种[14],入侵植物水盾草与凤眼莲分别为该区域河道及湖泊沿岸带水生植物优势种,对水生植物生物多样性具有一定影响[15]。研究区距太湖较近,但其水生植物种类多于太湖区域,推测与大运河一直是南北物种传播和交流的通道,促进水生植物扩散有关。此外,该河段分布的再力花、黄菖蒲等兼具观赏性与净水性的水生植物,未在太湖区域有相关报道,推测与河道景观建设中引入景观植物、丰富物种组成有关。同为长三角区域的京杭大运河(杭州段)[1],水生植物种类较少,主要有金鱼藻、凤眼莲、浮萍、茨藻、光叶眼子菜及水蓼。
研究区的5种外来入侵植物分别为凤眼莲、空心莲子草、北美车前、南美天胡荽、水盾草。2012年针对苏州地区6个县市不同生境外来入侵植物的调研中,未发现南美天胡荽和水盾草的分布记录[16];而2018年太湖调研及2024年苏州古城区调研[17]中,均有入侵植物水盾草的相关报道。推测2012年南美天胡荽和水盾草尚未引入苏州地区,或处于零星分布的定殖初期,种群数量极少,未被当时的调查范围覆盖。经过多年繁殖,加之水流、人类活动等途径的传播,这2种物种已在特定区域建立稳定可见的种群。人流与物流为外来水生植物提供了持续传播途径,导致新入侵物种不断出现、原有入侵物种分布范围逐步扩大。

4 结论与展望

本研究对京杭大运河(苏州段)的植物区系组成、水生植物种类、物候周期及入侵植物情况进行了系统分析。研究表明,该区域植物区系成分复杂多样,以世界广布成分为主(属占51.2%,种占53.2%),温带成分(属占14.6%,种占17.0%)与热带成分(属占31.0%,种占29.8%)协同补充,共同构成了区域水生植物的多样性。​
该河段水生植物种类较为丰富,共记录47种,隶属于30科41属,涵盖沉水、浮水、挺水、湿生、浮叶5种生活型。与江苏省内其他河流湖泊相比,该河段水生植物种类相对较多,但沉水植物占比偏低,主要受水文扰动、水体富营养化等影响。其物候周期特征明显,春季萌发迅速,夏季生物量达到峰值且景观最为丰富,秋季以果序景观为主要特色,冬季多数植物进入枯黄休眠状态,整体季相变化明显,具备较高的观赏价值。该区域存在5种外来入侵植物,目前尚未出现大规模暴发态势,但存在一定潜在生态风险,需开展持续监测与科学防控。
​基于上述研究结果,针对京杭大运河(苏州段)的景观质量提升,提出以下策略。
(1)优化水生植物群落结构,强化生态稳定性与观赏性。引入适应性强的本地沉水植物(狐尾藻、眼子菜等),提升水体净化效能与水下景观层次;结合物候周期特征,补植春、夏观花、秋观果及冬常绿植物,实现四季景观的连续性。​
(2)强化入侵植物防控与生态监测。对凤眼莲、空心莲子草、水盾草等重点物种实施定期查看与遥感监测,及时排查并清理新生入侵点,防范其过度覆盖水面、干扰航道及影响生态平衡;景观提升工程中优先选用本地植物,减少外来物种引入,降低潜在生态风险。
(3)改善水体质量,丰富生境多样性。减少人为干扰与污染输入,推进沿线污水截流及面源污染治理,优化水质条件,为金鱼藻、黑藻等敏感型沉水植物创造适宜生存环境;在岸线缓坡区域构建微生境,为水生动物提供栖息空间,同步增强区域生态功能与景观趣味性。​
(4)融合生态与人文景观,突出地域特色。结合运河文化底蕴,分段设计具有地方特色的主题景观节点,选用莼菜、南方狸藻等水生植物,提升文化辨识度;设置植物标志牌、观景平台、水上绿道等设施,强化公众参与度与生态教育功能。
(5)强化长期科研监测与适应性管理。持续监测植物群落动态与水环境变化,为景观管理提供科学支撑;根据监测结果动态调整植物配置与养护措施,保障景观长期可持续发展。
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Outlines

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