占地66000平方米,模拟建设沼生、塘堰、河流、湖泊、湿地等不同生境,改造建设总长3000米的人工运河以及适宜不同生活型水生植物生长的各种生态小区,设置从坡岸到深水区的不同水深梯度,为挺水植物、湿地植物、漂浮植物和沉水植物等不同类型水生植物群落的保存和生长创造最适生境,形成独具特色的水生植物群落保育和生态实验区,为开展水生植物迁地保护与水生生态及水体净化等方面研究提供高水平的实验场地。水生植物群落保育和生态实验区由水生植物群落展示区、沉水植物展示区、湿生植物群落展示区、湖泊生态区、河流生态区、挺水植物展示区、热带水生植物保育区和水生植物生态实验区组成。
(一) 水生植物群落展示区
占地2200平方米,充分展示了不同生活型水生植物群落的多样性。水生植物群落展示区是在对周家塘原有塘堰及硬质护坡进行改造的基础上形成的自然开阔的泥质湿地生境。随着从坡岸到塘中央水深梯度的逐渐加深,依次布置坡岸地被植物群落圆叶节节菜、卵叶丁香蓼,挺水植物群落香蒲、荻,湿生植物群落冠果草、黑三棱、漂浮植物大薸、凤眼莲,浮水植物群落水罂粟、莼菜,沉水植物群落光叶眼子菜、菹草等不同生态型水生植物110种,充分展显了物种的丰富度、水生植物群落的组成及相互作用。水生植物群落展示区的建成,将为水生植物的多样性格局及演变规律、水生植物的个体生态学、群落生态学和植被生态学特征研究提供实验材料,并为阐明水生植物的生态系统功能及其动态变化、湿地生态系统健康评价、水体植被恢复、水域环境综合整治提供技术支撑和理论指导。
(二) 沉水植物展示区
我国地域类型众多,江河湖泊纵横,孕育了丰富的水生植物资源。其中大部分沉水植物适应能力强,生长速度快,富集能力强,是净化污水的理想植物,同时还能在水体中形成巨大的“水下森林”,对水生态系统结构和功能的稳定及水域水淡水资源的可持续利用起着至关重要作用。为了更好地保育华中地区丰富的沉水植物资源和有效展示沉水植物的净化作用,为我国富营养化湖泊的治理、水质改善提供可操作的技术支撑和理论基础,我园根据沉水植物不同生存生境分别修建了142个2m、1.5m和1m深的养护池和32个大型玻璃展示池,建成了国内首家集物种保育和展示为一体的沉水植物展示区。沉水植物展示区占地2000平方米,已保育沉水植物37种,同时保证常年有35种以上的水生植物展示,为我园的科普教育服务。
(三) 湿生植物群落展示区
由于人类的干扰和自然生境的变迁致使水生植物种群数量不断减少甚至形成局部灭绝,尤其是特有种和狭域分布种在日益严重的环境胁迫影响下多变为濒危种和稀有种。我园湿生植物群落展示区占地5000平方米,是模拟沼生生境并以展示泽泻属(Alisma)、莎草属(Cyperus)、灯心草属(Juncus)、雨久花属(Pontederis)、慈姑属(Sagittaria)等湿生植物群落和珍稀濒危水生植物水蕨、水韭、野生稻、水禾、金银莲花等植物群落为主要保育对象,使它们生存于贴近自然的生境中,为迁地保护湿生植物和水生珍稀濒危植物居群的适应性(主要是生殖生长和营养生长情况及抗逆性等)及其代表原居群遗传多样性的完整性和涵盖野生居群的遗传多样性研究提供了较为可靠的实验平台,从而正确评估水生植物迁地保护的有效性及为将来种群恢复或回归引种提供尽可能遗传完整的回归繁殖种群,也为我国水生植物的迁地保护与保育提供正确的理论指导。
(四) 湖泊生态区
独有的自然条件、独特的发展演化过程和悠久的人类发展历史使得长江中下游湖泊具有世界其他地区的湖泊所不具有的独特生态过程,是开展水生植物生物学研究的最佳地区。我园有约10000平方米的深水域,其丰富的水生植物种类及群落结构充分体现了华中地区水域生态系统的特色。即有湖岸两栖植物水杉群落、大面积的挺水植物芦苇、香蒲群落,又有浮水植物睡莲和沉水植物金鱼藻、黑藻、菹草等丰富的群落结构,为我园南方水域优势植物群落、湖泊湿地种子库、富营养化湖泊的治理及水生植被的恢复提供材料和最佳的实验场地。
(五) 挺水植物展示区
挺水植物是水生植被恢复和水体景观绿化的重要组成部分。荷花是湖北省武汉市的特色经济作物,也是水体美化、净化的首选挺水植物之一。我园提出了莲人工杂交时不需去雄的重要理论与技术,培育出了具有重要观赏价值的花莲和碗莲品种100余种,如中日友谊莲、友谊牡丹莲、友谊红、飞虹、迎宾芙蓉、紫金荷等,和子莲新品种“79-A”及高产优质藕莲新品种“武植二号”。通过模拟自然小水塘生境,以展示我园培育挺水植物荷花品种为保育对象,建成了占地5000平方米的挺水植物展示区。
(六) 河流生态区
主要模拟河流生境,改造我园总长3000米的人工运河建设成适宜不同生活型水生植物生长的各种生态小区。包括沉水植物轮叶黑藻、伊乐藻、苦草、水盾草群落,浮水植物睡莲、萍蓬草群落,湿地植物泽苔草、皇冠草群落等不同保育生态小区。该河流生境的建成及其不同生活型水生植物群落结构的研究将为我园受污染水体的治理提供可操作性的技术支撑与理论指导。
(七) 热带水生植物保育区
为了对原产于热带地区的水生植物创造一个良好的保育环境使之能够实现从种子到种子的繁育过程,我们对原有的水生温室进行了改造,使之以保育热带水生植物为主(如王莲、热带睡莲和冬荷等),并对其它在武汉地区越冬困难的水生植物提供暂时的越冬场所。热带水生植物保育区已保育沉水植物、挺水植物、浮叶植物等38种,是我园冬季水生植物观赏的主要景点。
(八)水生植物生态实验区
水生植物生态实验区占地7200平方米,由不同功能的水生生物学实验区、大型水生植物种植池、搅拌循环池、可调式水生植物实验池和湖泊实验区组成。其中水生物物学实验区建有规格不同的水池310个,每个水池可用活动式隔离网分为四块,这些水池可任意调节水位,主要用于水生植物实验生态学研究。大型水生植物种植区主要用于实验观察, 该区水面上建有木栈道,方便科研人员对植物进行观察记录。搅拌循环池由二组可同时进行四个不同流速循环水池组成,主要研究水流对藻类和水生植物的影响,另配有可任意调节水位的12个水池。可调式水生植物实验池由六个可调式大池组成,并可根据需要,用钢网将其分隔为432个面积为0.5米×0.5米的样池和6个18 平方米的样池。湖泊试验区在水下按梯级建造了五个大型池,二个中小池,适宜进行湖泊水体的水生植物研究。
我园水生植物生态实验区目前是我国最大的综合性实验区,在世界范围内也是设备齐全,规模较大的现代化基地。它的建成有助于完成多个批次的水生植物生物学与生态学科研工作,为建立我园在国际上具有重要学术地位的水生植物研究中心发挥不可替代的作用。