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官港湿地苘麻-狗尾草草地群落结构分析



全 文 :湿地是自然界中生物物种最为丰富的区域。
植物是湿地的三大要素之一,它的结构、功能和生
态特征能综合反映湿地生态环境的基本特点和功
能特性。湿地植物多样性是物种多样性研究的重
要内容,它在维持湿地生态功能和生态系统稳定
方面起着重要的作用。
官港湿地位于(东经 117.32°,北纬 38.56°)天
津市滨海新区大港北部,距天津市中心城区 40
km。它是官港森林公园的主要组成部分,总面积
达 22.85 km2,其中陆地面积 17.57 km2,湖水面积
5.28 km2。气候属暖温带半湿润大陆性气候,四季
分明,年平均气温 12 ℃,无霜期为 211 d。该湿地
为海积、湖积平原,地面高程为 1.58~3.63 m;地势
低洼、平坦,多静水沉积;土壤主要有潮土和盐土
收稿日期:2015-12-08
基金项目:天津市科委项目“耐盐耐旱彩叶植物品种筛选和耐盐机理研究”(14JCTPJC00530);天津市滨海新区官港自然保护区生态系
统开发(020501)
作者简介:胡妍妍(1981—),女,天津人,讲师,硕士,主要从事园林植物、园林方面的教学与科研工作。
通讯作者简介:杨静慧(1961—),女,教授,博士,主要从事园艺和生物技术方面的教学与研究工作。
官港湿地苘麻-狗尾草草地群落结构分析
胡妍妍,杨静慧,刘海荣,梁发辉,武春霞,米 伟
(天津农学院 园艺园林学院,天津 300384 )
摘 要:为了解官港湿地野生草地群落的生态结构和发展状况,有效保护当地植物资源,通过样方调查,分析了该区草本群落植物
的种类、数量、盖度、高度、频度、多度、重要值、综合优势比、丰富度、均匀度 Pielou指数和多样性 Shannon-Wiener指数。结果表明,
样地现有野生草本植物 14种,隶属 14个属,8个科。苘麻优势度最大为 0.802,狗尾草次之为 0.684,扁蓄最小为 0.108;苘麻多度
最大为 64.2,狗尾草次之为 44.6,扁蓄和菟丝子多度最小为 0.2;苘麻盖度最大为 35.4,星星草次之为 32.2,扁蓄最小为 0.056;苘
麻、狗尾草、砂引草和碱蓬频度最大为 80%,扁蓄和菟丝子最低为 20%;群落的多样性指数为 2.4,均匀度指数为 0.92。综合分析得
出:草地群落中苘麻、狗尾草为优势种,星星草为亚优势种,砂引草、碱蓬为伴生种,扁蓄、菟丝子为偶见种。
关键词:官港湿地;苘麻;狗尾草;草地群落;结构
中图分类号:S812 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2016.02.030
Analysis on Community Structure of Abution-Foxtail Grass in Guangang Wetlands
HU Yanyan,YANG Jinghui,LIU Hairong,LIANG Fahui,WU Chunxia,MI Wei
(College of Horticulture and Landscape Architecture, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384,China)
Abstract: In order to understand the ecological structure and development of wild grassland community in Guangang wetlands, and pro-
tect the local plant resources effectively, the species, quantity, cover, height, frequency, abundance, important value, integrated odds ra-
tio, richness, Pielouindex and Shannon -Wienerindex of herbaceous plant communities were analyzed by quadrat survey. The results
showed that the likewise had 14 kinds of wild herbs which belongs to 14 genera and 8 families. Among them, the highest dominance was
0.802 of Abutilon, followed was 0.684 of Foxtail, the lowest was 0.108 of Flat storage. The highest abundance was 64.2 of Abutilon, fol-
lowed was 44.6 of Foxtail, the lowest was 0.2 of Flat storage and Dodder. The highest cover was 35.4 of Abutilon, followed was 32.2 of
Star grass, the lowest was 0.056 of Flat storage. The highest frequency was 80% of Abutilon, Foxtail, Messerschmidia grass and Suaeda,
the lowest was 20% of Flat storage and Dodder. The Shannon-Wienerindex was 2.4 and Pielouindex was 0.92. The research conclution
was that the dominant species were Abutilon and Foxtail, subdominant species was Star grass, associated species were Messerschmidia
grass and Suaeda, rare species were Flat storage and Dodder.
Key words: Guangang wetlands; Abution; Foxtail; grassland community; structure
园林绿化
天津农业科学 Tianjin Agricultural Sciences 2016,22(2):131-134
第 22卷天津农业科学
两类,潮土分布面积最大,多浅滩湿地。官港湿地
生物物种具有多样性,木本、草本植物达到 45 科、
120 多种,这里还有大量的野生珍禽栖息,体现出
明显的平原森林和海陆交替带景观特点。调查中
发现,湿地内人工干预情况较为严重,陆生植被多
为人工乔木,以白蜡、洋槐、国槐、火炬等为主。但
是,湿地中野生草本植物种类、数量较为丰富,如
不加以利用和保护,将逐渐退化或被人工种植草
所取代。由于野生草本植物适应性强,栽培成本
低,有较大的开发、应用价值 [1-2],特别是在后期的
养护中省力、省工,只要巧妙用于景观并保护,将
达到事半功倍的效果,而且与当前所提倡的海绵
城市、生态造园的做法相吻合。
1 材料和方法
研究于 2015 年 6—7 月对天津市官港湿地进
行样地调查,以湿地自然保护区的核心区和缓冲
区为重点研究范围。先通过最小样地法确定调查
样地的面积为 600 m2,以 20 m×30 m选定范围。分
别在矩形样地四角距离边界 2 m 处确定 4 个 1
m×1 m的小样方,矩形对角线中心确定 1 个 1 m×
1 m的小样方,共测定 5个小样方。分别测定和计
算样方内草本植物的种类、数量、盖度、高度、频
度、多度、重要值、综合优势比、丰富度、均匀度
Pielou指数和多样性 Shannon-Wiener 指数。
(1)多度:调查样地上某种植物的个体数目。
(2)频度:指植物在群落中水平分布的均匀程
度,以群落中某种植物在一定地段的特定样方中
出现的样方百分率表示。
(3)盖度:植物枝叶垂直投影所覆盖的面积占
样地面积的百分比。用针刺法测定。
(4)高度:在每个小区随机选取 10 株植物,用
钢卷尺测其自然高度,并计算平均值。
(5)重要值:VIi=(Ai/A+Fi/F+Ci/C+Hi/H) x1/4,
式中,VIi表示第 i种物种的重要值;Ai表示第 i 种
物种的多度;Fi表示第 i 种物种的频度;Ci表示第
i种物种的盖度;Hi表示第 i种物种的高度。
(6)综合优势比:SDR4i=(Ai/Amax+Fi/Fmax+Ci/
Cmax+Hi/Hmax)x1/4[3]
式中,SDR4i表示第 i 种物种的综合优势比;Amax表
示群落中数量最多物种的数量;Fmax 表示群落中
频度最大物种的频度;Cmax 表示群落中盖度最大
物种的盖度;Hmax 表示群落中高度最大物种的
高度。
(7)丰富度指数:R=S(S 为种 i 所在样方的物
种总数)。
(8)多样性:Shannon-Wiener指数 H= -
s
i = 1
ΣPiln
Pi[4]
(9)均匀度:Pielou指数 J=(--
s
i = 1
ΣPilnPi)/lnS
式中,Pi为种 i的相对重要值(Pi=(相对多度+相对
频度+相对盖度+相对高度)/4)。
2 结果与分析
2.1 苘麻-狗尾草草地群落植物种类分析
样方调查结果显示(表 1):样地中有野生草
本植物 14种,隶属 14个属,8个科。其中,种类最
多的科为禾本科,有 4 种植物,占总种数的 29%;
其次为菊科和旋花科各 3 种,均占总种数的
21%;而紫草科、蓼科、锦葵科和藜科各 1种。
2.2 苘麻-狗尾草草地群落植物重要值和优势度
分析
重要值是一个重要的群落定量指标,常用于
比较不同群落间某一物种在群落中的重要性 [5]。
重要值大的植物通常可以看作是群落的优势种。
由表 1可见,苘麻的重要值和优势度均达最高值,
分别为 0.188 和 0.802;其次是狗尾草,分别为
0.148和 0.684,是所调查本样地草本群落的优势
种。苘麻和狗尾草个体数量多、盖度大和出现频
率高。
2.3 苘麻-狗尾草草地群落植物多度分析
多度是用于调查样地上某种植物个体数目
的。由表 1和图 1可见,苘麻在群落中的数量最
多,其多度最大,为 64.2,占了总数的 32%;其次
为狗尾草,为 44.6,占了总数的 22%;萹蓄、狗娃
花、苣荬菜、田旋花和菟丝子的数量均很少,其中
萹蓄和菟丝子的多度最小,均为 0.2,仅占总数的
0.1%。说明当地的土壤和气候环境条件更适合苘
麻和狗尾草的生长。苘麻和狗尾草均耐旱、耐盐
碱,抗性强,其种子繁殖快,对环境条件要求低,
湿地、旱地均可出芽,这可能是其数量多的原因。
·132·
第 2期
科 属 种 重要值 优势度
禾本科 碱茅属 星星草 Puccinellia tenuiflora (Griseb.) Scribn. 0.102 0.504
禾本科 狗尾草属 狗尾草 Setaria viridis (L.) Beauv. 0.148 0.684
禾本科 虎尾草属 虎尾草 Chloris virgata Swartz 0.038 0.238
禾本科 鹅观草属 鹅观草 Roegneriakamoji Ohwi 0.075 0.428
旋花科 旋花属 田旋花 Convolvulus arvensis L. 0.019 0.143
旋花科 菟丝子属 菟丝子 Cuscuta chinensis 0.053 0.314
旋花科 打碗花属 打碗花 Calystegia hederacea Wall. 0.035 0.237
菊科 苦苣菜属 苣荬菜 Sonchus brachyotus DC. 0.032 0.213
菊科 蒿属 野艾蒿 Artemisia lavandulaefolia DC 0.110 0.554
菊科 狗娃花属 狗娃花 Heteropappus hispidus (Thunb.) Less. 0.033 0.218
紫草科 砂引草属 砂引草 Messerschmidia sibirica Linn. 0.100 0.575
蓼科 蓼属 萹蓄 Polygonum aviculare L. 0.016 0.108
锦葵科 苘麻属 苘麻 Abutilon theophrasti Medicus 0.188 0.802
藜科 碱蓬属 碱蓬 Suaeda glauca (Bunge) Bunge 0.052 0.335
表 1 官港湿地苘麻-狗尾草草地植物的重要值和优势度
菟丝子是寄生植物,多寄生在豆科、菊科、蓼
科等植物上。湿地中的植物中野艾蒿是它的寄主,
寄主植物的数量影响着菟丝子的生存。野艾蒿的
多度较低,这是导致菟丝子数量少的原因。植物被
寄生后,不仅影响植物生长,品质降低,而且有可
能被传染植物病毒。菟丝子减少有利于整个生物
群落的稳定生长。
2.4 苘麻-狗尾草草地群落植物盖度(郁闭度)
分析
由图 2 可见,苘麻-狗尾草草地植物群落中盖
度最大的是苘麻,为 35.4;其次是星星草为 32.2;
狗尾草和砂引草较为接近,分别为 23 和 21.2;鹅
观草和野艾蒿比较接近,分别为 17 和 15.8;盖度
最小的是萹蓄和菟丝子,仅为 0.056 和 0.1。苘麻
的盖度是萹蓄盖度的 632倍。因此,群落中苘麻具
有很大的优势。星星草的多度虽然较低(图 1),但
是其盖度却仅次于苘麻,位居第二,这主要与星星
草的植株形态有关。星星草和其他植物一样都是
构件生物,但星星草是基生叶阔叶杂草,其分蘖数
量多,这也是植物适应环境的一种方式。此外,其
分枝匍匐地面生长因而形成较大的盖度,这有利
于保墒,减少土壤水分蒸发。虽然受环境影响其基
株数量少,但通过增加构件的出生率——如增加
分蘖的数量来对受邻体干预的环境做出形态学上
的反应,以适应环境不利因素,因此,在群落中也
具有举足轻重的地位。
2.5 苘麻-狗尾草草地群落植物频度分析
频度是某个种出现的样方数与所有调查样方
总数的比,通过频度调查,可以显示该种的分布情
况和均匀度情况。由图 3 可见,苘麻、狗尾草、砂
引草和碱蓬出现的频度较高,均达到了 80%;其
次是打碗花,频度达 60%;星星草、虎尾草、狗娃
花、苣荬菜、野艾蒿、田旋花和鹅观草均达到
图 1 官港湿地苘麻-狗尾草草地群落植物多度
图 2 官港湿地苘麻-狗尾草草地群落植物盖度(郁闭度)
胡妍妍等:官港湿地苘麻-狗尾草草地群落结构分析 ·133·
第 22卷天津农业科学
40%;萹蓄和菟丝子频度最低,均为 20%。这说明,
苘麻和狗尾草在该草本群落中分布较为均匀,具
有很强的优势度。碱蓬的频度虽较高,但其多度、
盖度都较低,这可能与其生长结构及竞争力有关。
在调查中发现其盖度小,数量少,所以很难与其它
草本形成有力的竞争。
2.6 苘麻-狗尾草草地群落多样性、丰富度和均
匀度分析
物种多样性是衡量植物群落结构的重要参
数,能反映群落内物种分布的均匀程度和数量及
各物种对资源的利用能力和对生境条件的适应能
力,它能客观地反映群落内物种组成的变化 [6-9]。
丰富度是群落中所含植物物种的总数,它是群落
多样性的最直观反映。官港湿地苘麻-狗尾草草
地群落的丰富度指数 R 为 200,丰富度指数较高,
说明本区域中野生草本种类较为丰富。多样性
Shannon-Wiener 指数为 2.4,多样性指数较高。均
匀度 Pielou指数为 0.92,也比较高,说明各种草本
植物分布比较均匀。
3 结 论
从基于调查数据的多度、盖度和频度看,官港
湿地苘麻-狗尾草草地植物群落植物种类较为丰
富,苘麻和狗尾草为优势种群,星星草虽然多度、
频度比狗尾草小,但盖度较大,构件数多,说明了
其对环境的另一种适应方式,为亚优势种。砂引
草、碱蓬的频度大,说明其分布比较均匀,受干扰
程度小,种群发展稳定,为伴生种。萹蓄、菟丝子多
度、盖度、频度均为群落中最低,因此为偶见种。
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图 3 官港湿地苘麻-狗尾草草地群落植物频度
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