全 文 ：第 18 期
第 50 卷第 18期
2011年 9 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 50 No.18
Sep．，2011
收稿日期：2011－02－28
基金项目：广东省教育厅育苗工程项目（ZD906）；广东省自然科学基金项目（2007009850）
作者简介：吴双桃（1976－），女，湖南益阳人，助理研究员，硕士，从事生态环境方面的研究工作，（电话）0768－2318853（电子信箱）
csfuwst＠hstc．edu．cn。
入侵地是入侵植物繁衍生息的直接场所，入侵
植物在与本地植物竞争水分、光、养分及生存的空
间或释放化感物质等过程中，可能改变土壤的有机
质、有效营养成分、土壤生物组成及土壤的酶活性，
引起入侵地生物群落及土壤理化性质的相应变化。
因此，入侵植物与入侵生境的相互作用备受关注。
薇甘菊 （Mikaina micrantha H． B． K．） 属菊科
（Compositae）假泽兰属，原产于美洲 ［1，2］，目前成为广
布于我国华南地区的主要入侵杂草。 薇甘菊在种间
竞争中排挤当地植物，极易形成单优种群，表现出
很强的竞争优势，给粤东地区的农林业生产及自然
生态系统造成严重威胁 ［3］，是国家环境保护部公布
的首批入侵我国的外来物种之一。 近年来，国内外
针对薇甘菊的生物学特性、生物和化学防除等方面
开展了大量研究工作［4－6］，而关于薇甘菊对入侵地生
态系统影响的定量研究尚未见报道。 研究选择薇甘
菊入侵的不同生境为试验样地，并以邻近无薇甘菊
入侵的地段作为对照，通过生态学调查和室内样品
测定，探讨薇甘菊对入侵地植物群落及土壤理化性
质的影响，可为全面评估薇甘菊入侵对入侵地生态
系统功能、生物多样性的影响提供试验证据，且为
进一步研究薇甘菊入侵的土壤微生物机制提供基
础资料。
1 材料与方法
1．1 材料
试验样地位于粤东潮州，属南亚热带常绿阔叶
林生态系统类型，海洋性东南季风气候，年平均气
薇甘菊对入侵地植物群落及土壤理化性质的影响
吴双桃
（韩山师范学院环境化学应用技术研究所，广东 潮州 521041）
摘要：在野外样方调查和室内试验分析的基础上，通过测定物种多样性指数与土壤理化性质指标，分析
了杂草薇甘菊（Mikaina micrantha H． B． K．）对入侵地植物群落与土壤理化性质的影响。 结果表明，薇甘
菊入侵后明显改变了入侵地的植物群落结构，使物种多样性显著降低；薇甘菊入侵显著提高了土壤 pH
值、速效钾含量以及土壤含水量，对土壤有机质和碱解氮等性质的影响不明显。 薇甘菊入侵后土壤养分
含量增加，形成了对自身生长有利的土壤环境。
关键词：入侵杂草；薇甘菊（Mikaina micrantha H． B． K．）；植物群落；土壤理化性质；生境
中图分类号：Q143 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2011）18－3711-03
Effects of Mikania micrantha on Plant Community and Physical-chemical Properties
of Soil
WU Shuang－tao
（Research Institute of Environmental Chemistry and Technology， Hanshan Normal University，Chaozhou 521041，Guangdong，China）
Abstract： The effects of Mikania micrantha on plant community and physical－chemical properties of soil in its habitat were
studied through the survey of community plots and laboratory analysis． The results showed that the invasion of M. micrantha
changed the structure of plant community significantly and decreased the plant diversity． Meanwhile， it increased pH value
and the content of available K and soil water， while had no obviouse effect on the contents of organic matter and alkali－hy-
drolyzable nitrogen． Nutrition content in soil increased after the invasion， which could favor the growth of M. micrantha.
Key words： invasive weed； Mikaina micrantha H． B． K．； plant community； physical－chemical properties of soil； habitat
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2011.18.027
湖 北 农 业 科 学 2011 年
温21．4 ℃，年平均降水量 1 685．8 mm，日照充足。 通
过野外调查，确定将薇甘菊入侵的 3 个异质性生境
作为试验样地，样地基本概况如表 1 所示。 以样地
内的植物群落为调查对象，通过样方法对其进行生
态学调查；对样地内的土壤进行取样，带回实验室
测定其理化指标。
1．2 研究方法
1．2．1 取样调查 在野外调查的基础上，分别确定
不同生境的薇甘菊种群样地 3 个，同时确定相同地
段无薇甘菊分布的 3 个群落为试验对照样地；采用
样方法对薇甘菊入侵地的植物群落结构特征进行
调查：每个样方面积 100 m2，在每个样方的对角线上
设置 5 个 1 m×1 m 的小样方进行灌木层和草本层
调查统计，记录其种类、株（丛）数、高度、盖度等；对
胸径大于 2 cm的木本进行每木调查， 包括胸径、冠
幅及树高等；藤本植物按样方所有种类记录。
1．2．2 土样的采集与保存 在群落生态学调查之
后，清除样地地面植物和凋落物，用土钻沿样地对
角线随机钻洞取 0～15 cm 层的土样，每个样区钻 16
个洞混合为一个土样， 取土样时避免阳光照射，去
除石块、植物根系和土壤动物等，置于聚乙烯袋中，
立即带回实验室过孔径为 2 mm 的筛， 将过筛后的
土样分为 2 份： 第一份用于土壤理化性质测定，室
温保存；第二份预备补充试验。
1．2．3 土样的测定 土壤 pH值用电极法（pHS－25）
测定，土壤悬浊液为水土质量比 1．0∶2．5；土壤有机
质和土壤速效钾采用土壤养分测试仪（RL－2F 智能
电脑联网两用型）测定；土壤速效磷采用钼锑抗比
色法测定（紫外可见分光光度计，UV－4802H）测定；
土壤碱解氮采用碱解扩散法测定。 土壤含水量测定
采用土壤烘干法： 将采集的土壤于 105℃烘干至恒
重，称烘干土重。
土壤含水量计算公式如下：
土壤含水量＝
原土湿重－烘干土重
原土湿重
×100％
1．2．4 数据处理 试验数据处理及统计：采用丰富
度指数、生物多样性指数、群落相似性指数等生态
学模型对试验数据进行处理； 采用 SPSS 统计软件
对各指标进行方差分析和相关性检验。
2 结果与分析
2．1 薇甘菊入侵后植物群落的变化
2．1．1 样地常见植物 样地中除薇甘菊外共有 30
种植物，隶属 18 科 29 属，禾本科：水蔗草（Apluda
mutica L．）、牛筋草［Eleusine indica （Linn．） Gaertn］、
竹节草［Chrysopogon aciculatus（Retz）Trin．］；鸭跖草
科：鸭跖草（Commelina communis L．）；旋花科：五爪
金龙 （Tetrastigma hypoglaucum Planch）；大戟科 ：叶
下珠（Phyllanthus glaucus Wall）、乌桕［Sapium seb-
iferum （Linn．） Roxb］；苋科：空心莲子草（Herba al-
ternantherae）； 茜草科： 顶湖耳草 （Hedyotis effusa
Hance）、百花蛇舌草 （Hedyotis diffusa Willd）、鸡矢
藤 （Herba paederiae）；茄科 ：水茄 （Solanum torvum
Swartz）；锦葵科：肖凡天花（Urena lobata L．）；含羞草
科：含羞草 （Mimosa pudica Linn．）、簕仔树 （Mimosa
sepiaria Benth）；蝶形花科：野苜蓿（Medicago falcata
L．）、假地豆［Desmodium heterocarpum （L．） D．C．］；莎
草科： 毛果珍珠茅 （Scleria levis Retz．）、 条穗莎草
（Carex nemostachys Steud）、水蜈蚣（Kyllinga brevi-
folia Rottb）； 荨麻科： 雾水葛 ［Pouzolzia zeylanica
（L．） Benn．］；蓼科 ：扛板归 （Polygonum perfoliatum
L．）； 菊科 ： 山莴苣 （Lactuca indica L．）、 小飞篷
（Conyza canadensis（L．） Cronq．）、下田菊（Adenostem-
ma levenia （L．） O．Ktze）、蟛蜞菊 （Wedelia chinensis
（Osb．）Merr．）；无患子科：龙眼（Dimocarpus longgana
Lour．）；乌毛蕨科：乌毛蕨（Blechnum orientale L．）；海
金沙科 ： 海金沙 ［Lygodium japonicum （Thunb．）
Sw．］；樟科：阴香［Cinnamomum burmannii （C．G．＆Th．
Nees） Bl．］。
2．1．2 样地植物群落物种多样性特征 对样地中
植物群落进行物种多样性分析， 结果如表 2 所示。
由表 2可知，各样地处理组 D 值和 H 值均低于对照
组。 样地 A和 B中，处理组和对照组的 D值和 H值
差异均达到显著水平；样地 C 中，处理组和对照组
表 1 样地基本概况
样地代号
A
B
C
地点
东丽湖湖畔
社光村野外
慧如公园
生境状况
阳地，湿润，沙质土
阳地，湿润，荒废农田
阳地，干燥，土壤贫瘠
表 2 样地植物多样性指数
样地代号
A1（处理）
A2（对照）
B1（处理）
B2（对照）
C1（处理）
C2（对照）
Simpson 多样性指数（D）
0.701 8±0.024 0*
0.773 3±0.115 0
0.339 4±0.006 0*
0.412 2±0.031 0
0.281 3±0.113 0**
0.783 6±0.154 0
Shannon-Wiener 多样性指数（H）
0.595 7±0.085 0*
0.767 3±0.032 0
0.300 9±0.042 0*
0.492 7±0.075 0
0.288 9±0.097 0**
0.739 5±0.186 0
注：表中数据为平均数±标准差，“*”表示与对照相比差异达显著
水平（P＜0．05）；“**”表示与对照相比差异达极显著水平（P＜0．01）。 下
同。
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第 18 期
3 讨论
通过对薇甘菊入侵后植物群落物种多样性的
比较，发现薇甘菊入侵后明显改变了入侵地的植物
群落结构，降低了物种多样性。牛红榜等［7］研究发现
入侵植物可以改变土壤微生物群落，加速土壤养分
循环，增强入侵植物的养分吸收，进而促进其生长、
竞争和扩张。 薇甘菊在广东沿海地区迅速蔓延，影
响本地种的生长和种群的更新，从而对入侵地生态
系统产生严重破坏， 显著降低了当地的物种多样
性，成为名副其实的头号生物杀手。
在研究中，薇甘菊入侵显著提高了速效钾的含
量和土壤含水量，降低了速效磷含量，而对土壤有
机质和碱解氮等性质的影响不明显。 薇甘菊在入侵
地生长迅速，生物量大，从理论上来说将消耗大量
的土壤养分，造成土壤营养成分流失，但试验结果
发现薇甘菊的生长能有效提高土壤中的钾含量，这
可能与土壤微生物群落变化有关，特别是增加了与
土壤养分代谢密切相关的土壤微生物生理功能类
群的数量，提高了土壤中植物可直接利用的养分水
平［7，8］。 李钧敏等［9，10］发现入侵植物可以通过其凋落
物、 根系分泌物等显著提高土壤的微生物生物量，
改变土壤酶活性， 影响土壤微生物功能及营养循
环，改变土壤特性，提高了植物可以吸收利用的土
壤养分含量。薇甘菊群落下土壤的 pH值升高，这可
能是因为凋落物分解产生的酸性物质较少。 同时，
pH值升高能避免土壤过度酸化，从而使得土壤理化
性质保持良好状态，有利于薇甘菊对土壤养分的吸
收。 入侵植物对土壤微生物群落及土壤养分的影
响，创造了对自身生长、竞争有利的土壤环境，这可
能是薇甘菊能快速扩张和成功入侵的原因之一。
参考文献：
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对薇甘菊（Mikania micrantha）入侵群落土壤微生物生物量和酶
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（责任编辑 郑 威）
表 3 薇甘菊入侵对土壤化学性质的影响
样地代号
A1（处理）
A2（对照）
B1（处理）
B2（对照）
C1（处理）
C2（对照）
pH 值
7.15±0.07*
5.59±0.36
6.82±0.09*
4.90±0.13
6.35±0.21*
5.63±0.06
有机质//g/kg
30.0±8.0*
33.0±13.0
26.0±10.0**
11.0±1.0
6.0±1.0
6.0±3.0
速效钾//mg/kg
228.3±23.9**
117.2±7.7
106.1±49.2**
56.6±8.8
55.0±17.3**
21.3±5.5
速效磷//mg/kg
6.759±0.624**
19.265±0.904
1.199±0.243*
1.431±0.107
0.600±0.123**
2.211±0.488
碱解氮//mg/kg
174.9±6.1*
193.4±7.9
155.5±4.2
169.5±4.6
283.5±37.8**
164.5±28.6
含水量//%
31.15±0.64**
12.72±3.22
19.79±1.40
19.47±0.74
26.98±10.90**
16.79±2.42
的 D值和 H值均达到极显著（P＜0．01）水平。野外调
查发现，薇甘菊攀缘、缭绕于其他植物之上生长并
很快将该植物覆盖，因阻挡光照而影响其他植物生
长甚至造成死亡。 薇甘菊对样地中的植被造成严重
危害，乔木和灌木被覆盖以至枯死，导致样方内物
种多样性降低，显著低于对照组。
2．2 薇甘菊对土壤理化性质的影响
通过测定土壤的 pH 值、有机质含量、速效钾、
速效磷和碱解氮，考察薇甘菊对入侵地土壤理化性
质的影响，结果如表 3 所示。 由表 3 可知，各样地
中，处理组 pH 值显著高于对照组，处理组速效钾含
量极显著高于对照组，说明薇甘菊入侵明显提高了
样地土壤的 pH值和速效钾含量。 另外，处理组速效
磷含量极显著或显著低于对照组，表明薇甘菊入侵
明显降低了样地土壤的速效磷含量。 处理组含水量
（除了 B 样地）极显著高于对照组，而有机质含量和
碱解氮含量在各样地处理组和对照组没有明显的
规律性， 由此认为薇甘菊入侵对于有机质含量、碱
解氮含量和密度等性质的影响并没有表现出明显
的相关规律。
吴双桃：薇甘菊对入侵地植物群落及土壤理化性质的影响 3713