全 文 ：云南大学学报 (自然科学版), 2008 , 30 (6):641 ～ 645 CN 53-1045/N　ISSN 0258-7971
Journal of Yunnan University
滇中地区路旁紫茎泽兰在不同光水平下的分布格局
赵金丽1 ,2 , 马友鑫1 , 李红梅1 , 刘文俊1
(1.中国科学院 西双版纳热带植物园 ,云南 昆明　650223;2.中国科学院 研究生院 ,北京　100039)
摘要:在紫茎泽兰的入侵地滇中地区 , 于 4 条公路(其中高级公路与低级公路各 2 条)旁共选择 13 个不同
光水平下的样地 , 研究了公路旁紫茎泽兰在 3 种光水平下分布格局的差异.结果表明 3 种光水平极显著影响路
旁紫茎泽兰的分布(p<0.001);高光水平比中 、低光水平更促进路旁紫茎泽兰的入侵与向远距离扩散;同样在
低光水平下 , 高等级公路比低级公路更促进紫茎泽兰的入侵与扩散.
关键词:公路;紫茎泽兰;光水平;分布格局
中图分类号:Q 149　　文献标识码:A　　文章编号:0258-7971(2008)06-0641-05
　　近年来 ,随着道路生态学的兴起与发展 ,道路
对外来植物入侵影响的研究已成为当代生态学热
点问题之一.多项研究表明:道路是促进外来植物
入侵路旁邻近生态系统的重要通道[ 1～ 5] .紫茎泽
兰(Eupatorium adenophorum)是世界性恶性杂
草 ,原产于中美洲的墨西哥和哥斯达黎加 ,于 20世
纪40年代经中缅边境传入我国西南地区 ,目前在
云南 、贵州 、四川 、广西 、西藏等省区大量发生 ,并以
每年大约 60 km的速度 ,随西南风向东和北扩散 ,
严重威胁我国生物多样性与生态环境[ 6 ～ 9] .本研
究选择云南中部楚雄至大理段为研究区域 ,分析了
路旁紫茎泽兰在不同光水平下的分布格局 ,旨在弄
清紫茎泽兰的入侵与公路的关系 ,以及限制路旁紫
茎泽兰扩散的主要因素 ,为进一步对其全面控制提
供科学依据.
1　材料和方法
1.1　研究区域　研究地区位于云南省中部楚雄至
大理段(图 1),地处横断山脉西南端 ,属滇西纵谷
区 ,以山地 、平坝 、河谷 3种类型.为揭示公路旁紫
茎泽兰在不同光水平下分布格局的差异 ,本研究选
择了楚雄至大理段紫茎泽兰生长较好的 4条公路 ,
于每条公路一侧尽量选择具有不同植被覆盖度的
样地.每个样地的植被 ,按郁闭度的大小(0 ～ 30%,
31%～ 70%和 71%～ 100%)依次分为高 、中和低
光水平[ 3] .4 条公路中 2条是三级的省道(高级公
路),另外 2条为等外公路(低级公路),分别是土路
和弹石路(表 1),总样地数 13个.对每条公路的不
同样地 ,除植被覆盖度不同外 ,尽量保持其它生态
因子的相对一致性 ,如海拔 、坡向与坡度.
1.2　研究方法
1.2.1　样带与样方设计　在每个样地 ,以路肩为
起点 ,垂直公路方向设置 3条平行样带 ,分别在距
离路肩的 0 ,2 ,4 ,9 ,14 ,24 ,34 ,50 m 处设置 1 m×1
m 小样方.
1.2.2　地上指标的测定
(1)密度　在每个小样方内记下紫茎泽兰的
群丛分枝数(考虑其无性繁殖的特点),换算为密度
数据(分枝·m-2).
(2)地上生物量　采用收获法 ,即收割小样方
内紫茎泽兰全部的地上部分 ,称量其鲜重 ,同时取
样称其鲜重带回实验室 ,放置于鼓风干燥箱中在
80 ℃恒温下经 48 h烘干至恒重 ,然后称量 ,折算含
水量 ,换算成单位面积的干重(g·m -2).
收稿日期:2008-03-15
　基金项目:国家自然科学基金项目资助(30570321;30770385).
　作者简介:赵金丽(1983-　),女 ,安徽人 ,硕士生,主要从事入侵生态学方面的研究.
　通讯作者:马友鑫(1960-　),男 ,研究员 ,主要从事景观生态学方面的研究 , E-mail:may@xtbg.ac.cn.
图 1　研究地点示意图
Fig.1 Study site selection
表 1　研究样地概况
Tab.1 The conditions of research sites
公路样地 公路性质 公路级别 经纬度 海拔/ m 坡度/(°) 坡向 光水平
楚雄-双柏(R1) S218 三级 101°58′E , 24°36′N 1 934 20 ～ 40 W 中
楚雄-双柏(R1) S218 三级 101°57′E , 24°26′N 2 021 20 ～ 40 W 低
哀牢山(R2) 土路 等外 101°06′E , 24°53′N 2 089 20 ～ 40 SE 低
哀牢山(R2) 土路 等外 101°01′E , 24°53′N 2 039 20 ～ 40 W 低
哀牢山(R2) 土路 等外 100°59′E , 24°48′N 1 848 20 ～ 40 W 高
哀牢山(R2) 土路 等外 100°52′E , 24°48′N 1 605 20 ～ 40 S 中
无量山(R3) 弹石路 等外 100°44′E , 24°34′N 1 903 20 ～ 40 W 低
无量山(R3) 弹石路 等外 100°24′E , 24°35′N 1 725 20 ～ 40 W 中
无量山(R3) 弹石路 等外 100°35′E , 24°35′N 1 567 20 ～ 40 SE 低
无量山(R3) 弹石路 等外 100°86′E , 24°36′N 1 674 20 ～ 40 S 高
下关-巍山(R4) S224 三级 100°26′E , 25°49′N 1 973 20 ～ 40 S 中
下关-巍山(R4) S224 三级 100°27′E , 25°50′N 2 091 20 ～ 40 S 低
下关-巍山(R4) S224 三级 100°26′E , 25°53′N 2 086 20 ～ 40 S 高
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1.2.3　统计分析　首先将密度与生物量数据进行
对数转换 ,从而降低不同样地间的方差异质性并提
高模型的适合度.然后 ,应用 General linear models
(GLM)对每条公路的不同光水平下的紫茎泽兰(包
括密度与生物量)进行两因素方差分析 ,并对 3种光
水平进行多重比较.最后 ,再次应用 General linear
models(GLM)对 3种光水平下 4条公路旁的紫茎泽
兰(包括密度与生物量)进行两因素方差分析 ,并对
各光水平下的两等级公路旁的紫茎泽兰(包括密度
与生物量)进行 t 检验.图表在 EXCEL 和 Sigmaplot
10.0中完成 ,统计过程使用 SPSS13.0.
2　结果与分析
2.1　3种光水平对路旁紫茎泽兰分布格局的影响
　选择的 4条公路除第 1 条公路没有高光水平的
样地外 ,其余 3 条公路均包括高 、中和低光水平的
样地.各公路的两因素方差分析结果显示 ,除第 1
条公路光水平对紫茎泽兰地上生物量的效应不显
著(p =0.219)外 ,光水平与公路距离对各公路的
紫茎泽兰(包括地上生物量与密度)的主效应与交
互效应均极显著(p <0.001),这结果表明:不同光
水平对路旁紫茎泽兰地上部分的分布格局的影响
非常显著 ,并且随着距公路距离的远近变化 ,这种
影响仍显著.
图 2结果显示 ,在第 3 条公路(因为该公路的
样地与样方数最多 ,最具统计学意义)的 3 种光水
平下 ,紫茎泽兰随公路距离变化的总体分布格局相
似 ,即紫茎泽兰在靠近公路的某一距离处达到峰值
后 ,随着距离的增加而降低.LSD多重比较发现 ,
高光水平与中 、低光水平差异极显著(p <0.001),
并且通过比较发现 ,高光水平下 ,紫茎泽兰的平均
生物量与平均密度几乎都大于中 、低光水平(图
2).随着光水平的逐渐降低 ,紫茎泽兰地上部分(包
括地上生物量与密度)的峰值由 9 m 向 2 m 处平
移 ,而扩散的最远距离由高光水平的大于 50 m 缩
短至中光水平的 14 m 以及低光水平的 9 m.这说
明高光水平比中 、低光水平更促进紫茎泽兰的入侵
与向远距离扩散.
2.2　2种公路等级对路旁紫茎泽兰分布格局的影
响　两因素方差分析结果显示 ,低光水平下 ,公路
距离与公路等级对紫茎泽兰(包括地上生物量与密
度)的主效应与交互效应都极显著(p <0.001 ,表
2),而在中 、高光水平下 ,除了公路距离对紫茎泽兰
(包括地上生物量与密度)影响显著(p<0.001),
公路等级的主效应以及公路等级与公路距离的交
互效应几乎都不显著(p >0.05).因此 ,公路等级
极显著影响低光水平下路旁紫茎泽兰地上部分的
分布 ,并且随着距公路距离的远近变化 ,这种影响
仍显著.
T 检验结果显示 ,中 、高光水平下 , 2种等级公
路旁紫茎泽兰(包括地上生物量与密度)分布无显
著差异(p >0.05),而在低光水平下 ,二者差异极
显著(p<0.001).通过比较低光水平下紫茎泽兰
在两种等级公路旁的分布格局 ,结果(图 3)表明:
紫茎泽兰在不同等级公路旁 ,随公路距离变化的总
体分布格局相似 ,即紫茎泽兰在靠近公路的某一距
离处达到峰值后 ,随着距离的增加而降低;而高级
图 2　紫茎泽兰的平均生物量与平均密度(1 标准误差)在 3 种光水平下的分布格局
Fig.2 Pattern of mean biomass and density(1SE)of Eupatorium adenophorum along road in different light lev el
643第 6 期　　　　　　　　　　赵金丽等:滇中地区路旁紫茎泽兰在不同光水平下的分布格局
表 2　紫茎泽兰两因素方差分析
Tab.2 Analysis of variance on the biomass and density of Eupatorium adenophorum
效应 生物量 密度
D f(自由度) F(方差) p Df(自由度) F(方差) p
公路距离 7 43.988 <0.001 7 61.050 <0.001
公路等级 1 71.982 <0.001 1 73.926 <0.001
距离×等级 7 15.923 <0.001 7 15.326 <0.001
图 3　紫茎泽兰的平均生物量与平均密度(1 标准误差)在 2 种等级公路旁的分布格局
Fig.3 Pattern of mean biomass and density(1SE)of Eupatorium adenophorum
along high-g rade roads and low -grade roads respectiv ely
公路旁紫茎泽兰地上部分(包括地上生物量与密
度)的平均值在不同距离处几乎均明显大于低级公
路 ,并且高级公路旁紫茎泽兰扩散的距离也大于低
级公路 ,同样都在低光水平下 ,紫茎泽兰在高级公
路旁可扩散至 34 m ,而在低级公路旁的扩散距离
则为 9 m.这说明高等级公路比低级公路更促进紫
茎泽兰的入侵与扩散.
3　讨　论
公路沿线频繁的人工干扰与车辆交通 ,有利于
外来植物种子的传播与扩散[ 3] ,路旁生境一方面
作为外来植物从边缘扩散进入自然干扰环境的起
始点[ 10] , 另一方面也是外来植物繁殖体的储存
地[ 3] ,为外来植物未来大规模的入侵与扩散提供
了可能.紫茎泽兰的地上部分(包括地上生物量与
密度)在靠近公路的某一距离处达到峰值后 ,随着
距离的增加而降低的分布格局表明 ,在云南中部地
区公路可能是紫茎泽兰入侵与扩散的主要渠道之
一[ 11] .高级别的公路由于频繁的交通运输与路面
养护活动 ,更易引入外来植物的种子 ,由于路面填
充物的增加 ,使得高级别公路边缘的土壤深度增
加 、纹理更细 、肥性更好[ 12] ,因此 ,作为省道的三级
公路比等外公路(土路和弹石路)更促进紫茎泽兰
的入侵与扩散.
研究表明 , 开放式的林冠极易被外来种入
侵[ 3] ,说明树的缺乏有利于外来物种的扩散和定
居[ 5] .高光水平 、草地生境 、开发式林冠以及森林
边缘都是促进很多外来物种的定居的重要因
素[ 1 , 3 , 5] .路旁不同的光水平影响紫茎泽兰的分布 ,
高光水平促进更多的紫茎泽兰的入侵与定居 ,并促
进紫茎泽兰向远距离扩散 ,说明光水平可能是阳性
植物紫茎泽兰向远距离扩散的主要限制因素.因
此 ,对紫茎泽兰的控制应关注路旁生境 ,提高路旁
生境的树木郁闭度将是控制紫茎泽兰向远距离扩
散的有效途径之一.
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Distribution pattern of Eupatorium adenophorum varies with light level
along roads in the middle area of Yunnan
ZHAO Jin-li1 , 2 , MA You-xin1 , LI Hong-mei1 , LIU Wen-jun1
(1.Xishuangbanna T ropical Bo tanical Garden , CAS , Kunming 650223 , China;
2.Graduate University of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100039 , China)
Abstract:To study the dif ferences of distribution pattern of Eupatorium adenophorum varies with three
light level along roads , 13 sites in dif ferent light level w ere selected along 4 roads(Among them there were
tw o high-g rade roads and tw o low-g rade roads respectively)in the middle area of Yunnan ,which w as the in-
vaded area of Eupatorium adenophorum .The following results w ere obtained:light level had a very signifi-
cant effect on distribution pat tern of Eupatorium adenophorum along roads(p <0.001);Eupatorium
adenophorum might invade more seriously and farther in areas that had high light levels than those had medi-
um or low light level.Plant communit ies adjacent to high-g rade roads might be mo re invaded by Eupatorium
adenophorum than those adjacent to low-g rade roads.
Key words:road;Eupatorium adenophorum ;light level;dist ribution pat tern
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