全 文 ：第 34 卷第 21 期
2014年 11月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.21
Nov.,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家自然科学基金(31060117); 内蒙古自然科学基金(200408020515)
收稿日期:2013鄄01鄄30; 摇 摇 网络出版日期:2014鄄03鄄13
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: colmvn@ aliyun.com
DOI: 10.5846 / stxb201301300195
秦山,潮洛濛.人为干扰对乌海市四合木小灌木景观的影响.生态学报,2014,34(21):6346鄄6354.
Qin S,Chao L M.The impact of anthropogenic disturbance on landscape of Tetraena mongolica shrub in the Wuhai City.Acta Ecologica Sinica,2014,34
(21):6346鄄6354.
人为干扰对乌海市四合木小灌木景观的影响
秦摇 山1,潮洛濛1,2,*
(1. 内蒙古大学生命科学学院, 呼和浩特摇 010021; 2. 中美生态、能源及可持续性科学内蒙古研究中心, 呼和浩特摇 010021)
摘要:以乌海市四合木(Tetraena mongolica Maxim)为研究对象,利用 2009年 Quickbird高分辨率影像,结合四合木群落野外调查
数据,对乌海市四合木分布区在不同人为干扰强度下的景观格局和群落进行研究。 结果表明:人为干扰越强烈,四合木生境破
碎化程度越严重。 在植株生理年龄相近,生境相同时,四合木的高度、冠幅以及重要值随人为干扰加剧,变化趋势明显。 受人为
干扰程度越强地区,其物种丰富度指数越小,生物多样性越低。 干扰强度发生变化时,Pielou均匀度指数均在 0.77—0.90间。
关键词:人为干扰;四合木;景观格局;群落特征
The impact of anthropogenic disturbance on landscape of Tetraena mongolica
shrub in the Wuhai City
QIN Shan1,CHAO Luomeng1,2,*
1 College of Life Science,Inner Mongolia University,Hohhot 010021,China
2 Sino鄄US Center for Conservation, Energy and Sustainability Science in Inner Mongolia, Hohhot 010021,China
Abstract: Tetraena mongolica Maxim.belongs to a monotypic genus in the Zygophyllaceae and is a super xerophyte and a
relic sub鄄shrub of the Tethys.This species is endemic to a very limited area of West Erods region in the western part of the
Ordos Plateau in China.The limited distribution of this sub鄄shrub makes it an important conservation target.It is ranked as a
second鄄class national endangered plant species as defined by China忆s Red Book( endangered species list) and has been
considered unique from both a plant taxonomical and regional systematics points of view.Also,from a practical stand point, it
plays an important role as a windbreaker and stabilizer of sand and contributes to soil conservation and the regulation of
hydrological regimes.Populations of T.mongolica serve as an important element in ecosystem functioning and buffer local
ecosystems against desertification. Deterioration of the environment and anthropogenic disturbance in recent years have
resulted in a high degree of landscape fragmentation and habitat loss in the area.As a result,population size and density of
T.mongolica have been decreasing dramatically. T. mongolica has become severely endangered. Anthropogenic disturbance
caused by the industrial development and rapid urbanization were direct reasons for the T. mongolica population area
reduction and landscape pattern change. So research on the anthropogenic disturbance of this species has attracted attention.
Landscape is a heterogeneous area composed of many ecosystems. The different process on landscape scale has decisive
effects on the formation of landscape pattern. Correspondingly, the pattern that has already formed controls the basic
processes of landscape. The relationship between anthropogenic disturbance, pattern and process has become a research
focus which landscape ecology is interested in. A comparative analysis in anthropogenic disturbance of T. mongolica is
ecologically important and will help document the threats to T. mongolica and offer a scientific basis for establishing
http: / / www.ecologica.cn
protective measures for this species. The present study explored the association of T. mongolica distribution with
anthropogenic disturbance in Wuhai city. With the support of the geographical information system technology and the
analysis software of landscape pattern, quick bird high鄄resolution images and community field survey data of T.mongolica
were used to investigate the distribution of T.mongolica. The Result indicates: Be closer to urban area or anthropogenic
disturbance from mining, the T. mongolica landscape gets involved in more terrible situation by the increase of
anthropogenic disturbance. Moreover, under the influence of anthropogenic disturbance, the canopy size of T. mongolica
will decrease and the height of T.mongolica tends to decrease as well. In case of located in those regions where may generate
significant strong anthropogenic disturbance, the species richness index and biodiversity are lower than which from other
areas.When the anthropogenic disturbance changes, Pielou evenness index typically stays between 0.77 and 0. 90. It is
indicated that the industrial development and rapid urban expansion caused by irrational land use were direct reasons for the
T.mongolica population area reduction and landscape pattern change of the research region.
Key Words: anthropogenic disturbance; Tetraena mongolica Maxim.; landscape pattern; community characteristics
摇 摇 随着我国经济建设速度的加快,生物多样性保
护已经成为可持续发展的重要组成部分。 目前,由
于人类对于野生物种干扰的加剧,导致野生物种生
境减少,甚至濒临灭绝[1]。 城市作为人类活动的产
物,其对于自然的干扰尤为剧烈,导致周围的原始景
观逐渐变成了异质的、破碎化的景观[2]。 人为干扰
促使物种生境的空间形状和质量产生改变,造成了
种群的重新划分并且产生了复合种群的结构,影响
了种群的稳定性和持久力[3鄄5]。 四合木 ( Tetraena
mongolica Maxim)是蒺藜科四合木属特有种,已经被
列入国家珍稀濒危植物红皮书[6]。 针对四合木濒危
原因的科学研究有生态学、生物学、生理学和遗传学
等诸多方面[6鄄14],其中,人类活动干扰强度的加剧是
四合木生境劣化的主要原因[6,12鄄13]。 城市人为干扰
对自然环境造成严重的影响,主要集中于工业和建
筑业(城市用地的扩张) [15]。 本文基于景观生态学
和植物生态学的理论和方法,选取典型的资源依托
型城市乌海市作为研究对象,利用 GIS 技术和野外
调查研究,对不同人为干扰强度下四合木的景观特
征和群落特征进行分析,揭示人为干扰对于四合木
景观的影响。
1摇 研究区概况
乌海市位于内蒙古自治区西南部,地理位置东
经 106毅36忆25义—107毅08忆05义,北纬 39毅02忆30义—39毅54忆
55义。 年平均气温 9.3益,无霜期平均在 156—165d,
年降水量 162mm,年蒸发量 3289mm,相对湿度 42%。
地带性植被为旱生、超旱生的小半灌木和灌木,有国
家濒危珍稀保护植物四合木 ( Tetraena mongolica
Maxim)、半日花 (Helianthemum soongoricum)、绵刺
(Potaninia mongolica Maxim)、沙冬青(Ammopiptanthus
mongolicus) 和蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)等。
乌海全市面积 1754km2,共辖海勃湾、乌达和海
南三个区。 海勃湾区推行“三产兴区冶战略,加快发
展房地产业,推进旧城区联片开发,使得海勃湾城区
面积不断扩大。 2009 年由于资源开采的发展,原有
工矿用地面积迅速拓展,小煤矿聚集成矿区。 乌达
区和海南区矿产资源丰富,大面积开采煤矿,2009 年
乌达南部工业园区和其他工矿企业的成立,更进一
步增大了工矿用地在乌达区和海南区土地利用的
比重。
2摇 数据与研究方法
2.1摇 景观类型划分
根据 《土地利用现状分类》 国家标准 ( GB /
T21010—2007),并结合研究区实际情况,将研究区
景观划分为:四合木、城市、乡村宅基地、农田、工矿、
沙地、水体、湿地、裸地和由其他植被组成的景观。
2.2摇 数据获取及处理
以乌海市 2009年 Quickbird 高分辨率影像为主
要数据源,辅以该区域 1颐5 万地形图、1颐20 万乌海市
资源系列图和 1颐150 万内蒙古植被类型图为补充信
息源,结合野外实地调查,进行四合木分布区景观格
局信息的提取。 运用 Erdas 9.2 和 ArcGIS 10.0 为技
术平台进行图像解译,结合景观空间格局分析软件
Fragstats3.3,提取四合木分布区景观构成与景观格局
7436摇 21期 摇 摇 摇 秦山摇 等:人为干扰对乌海市四合木小灌木景观的影响 摇
http: / / www.ecologica.cn
信息。 以乌海市各城区为人为干扰中心源,分别构
建 1、2km 和 3km 的四合木景观研究区域,考虑到黄
河对于城市影响力的阻断作用,研究区在黄河对岸
的部分未予研究;以海勃湾区东部工矿为人为干扰
中心源,分别构建 100、200m 和 300m 的四合木景观
研究区域,研究不同人为干扰强度下四合木分布区
的景观特征。 以城市和工矿为干扰源,对比四合木
保护区,对四合木群落进行野外调查。 在研究区域
选取不同生境条件下的四合木进行 10m伊10m 的样
方调查(表 1),测定样地内每株灌木的冠幅、高度。
对研究样地四合木根茎进行研究,选取植株生理年
龄差距较小的进行个体分析研究。
表 1摇 样地分类
Table 1摇 The classification of the plots
组别
Classification of group
分组依据
Grouping method
样地名称
Name of plots
样地坐标
Geographical Position of plots
第 1组 First group 以城市为干扰源 开发区样地 N 39毅42忆25义摇 E 106毅50忆27义
近郊样地 N 39毅42忆25义摇 E 106毅49忆27义
远郊样地 N 39毅44忆14义摇 E 106毅52忆30义
远郊(低山)样地 N 39毅44忆10义摇 E 106毅52忆39义
第 2组 Second group 以工矿为干扰源 黑龙贵矿区样地 N 39毅27忆02义摇 E 106毅56忆09义
距离黑龙贵矿区约 1km的低山样地 N 39毅26忆48义摇 E 106毅56忆14
第 3组 Third group 无干扰 四合木保护区样地 N 39毅29忆44义摇 E 106毅53忆11义
2.3摇 研究指数的选取
景观格局指数是基于景观元素的基本特征参数
而提出的,具有直观性和准确性[16],是大部分学者
进行景观结构描述所选择的方法。 对于景观指数的
选择,国内外专家学者已经提出了一些定量指
标[17鄄21]。 针对自然景观破碎化,研究斑块数量,各个
斑块面积缩小以及斑块形状[18],分析景观空间格局
及相关的驱动因子[19],选取斑块水平指数:斑块面
积,斑块数,斑块平均面积,最大斑块指数,斑块密
度,边缘密度。 选取景观水平指数:景观形状指数,
景观聚集度指数,景观破碎化指数,均匀度指数,景
观多样性指数(Shannon鄄Weaver 指数),四合木斑块
破碎化指数。
由于人类强烈干扰景观,导致斑块破碎化,生物
多样性减少,进而使生物生境丧失[20]。 为了更全面
地说明人为干扰对于四合木景观的影响,选取群落
多样性指数进行分析研究。 由于在半干旱地区,物
种稀少,而且物种个体大小和数量差异较大,通过多
个指数的比较更能反映出群落的真实情况[21]。 选
取群落多样性指数:丰富度指数、Shannon鄄Wiener 指
数、Simpson指数和 Pielou均匀度指数。
3摇 结果与分析
3.1摇 城市化对四合木景观格局的影响
摇 摇 城市化的快速发展,导致城市用地向外扩张,造
成区域资源环境直接被占用。 3 个以城区为人为干
扰中心的研究区域,由表 2 和图 1 可知,距离中心城
区越远,四合木分布面积越大。 这是由于城市化进
程中,城市周边占用了大量土地进行住宅的建设,导
致了离城区越近,四合木分布面积越少。 海勃湾区
和乌达区的斑块密度和边界密度离中心城区越远,
数值逐渐减少,说明距城区越近,生境越为破碎,四
合木斑块比较分散。 海南区的斑块密度和边界密度
在 3km研究区小于 1km研究区,但是在 2km研究区
数值最大,这是由于此研究区内小煤矿数量多,道路
密集,导致了斑块破碎化严重。 结合斑块数,斑块平
均面积和最大斑块面积的数值变化,得出四合木斑
块面积受人为干扰严重,大面积的斑块直接被城市
扩张过程中占用。
由表 3 和图 1 可知,3 个城区景观形状指数,聚
集度指数和破碎化指数变化趋势相同,说明距城区
越近,景观越为破碎,斑块越不规则。 结合均匀度指
数和景观多样性指数,得出海勃湾区、乌达区和海南
区对四合木的影响主要体现在 1km研究区。 距城区
越近时,景观被影响的程度越严重,并且随意占用四
合木斑块,造成四合木生境破碎化严重,斑块不
规则。
对比保护区的斑块平均面积、边界密度可以看
出,保护区的斑块面积比较大,斑块破碎化程度极
低。 保护区的景观形状指数、破碎化指数以及四合
8436 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
http: / / www.ecologica.cn
木斑块破碎化指数对比其他 3 个研究区均有明显的
下降,聚集度指数有提升。 通过对比可以明显看出 3
个研究区的四合木斑块破碎化严重。
图 1摇 四合木研究区景观分类
Fig.1摇 The classification of study area landscape
表 2摇 乌海市各城区四合木研究区域斑块水平指数
Table 2摇 The patch level index of city buffers
研究区
Study
area
距城区距离 / km
Distance from
the city
斑块面积 / km2
Patch size
斑块数
Patch number
斑块平均
面积 / km2
Mean patch
size
最大斑
块指数 / %
Largest patch
index
斑块密度
Patch density
边界密度
Edge density
海勃湾 1 5.35 5 1.07 38.04 0.81 40.10
2 8.77 8 1.10 42.80 0.71 30.59
3 10.68 8 1.34 33.52 0.51 17.67
海南 1 8.27 9 0.92 28.05 0.27 15.85
2 13.44 12 1.12 32.15 0.37 16.13
9436摇 21期 摇 摇 摇 秦山摇 等:人为干扰对乌海市四合木小灌木景观的影响 摇
http: / / www.ecologica.cn
续表
研究区
Study
area
距城区距离 / km
Distance from
the city
斑块面积 / km2
Patch size
斑块数
Patch number
斑块平均
面积 / km2
Mean patch
size
最大斑
块指数 / %
Largest patch
index
斑块密度
Patch density
边界密度
Edge density
3 17.95 15 1.20 38.94 0.24 11.86
乌达 1 6.00 8 0.75 19.57 0.43 21.47
2 6.26 4 1.57 20.19 0.19 14.5
3 6.57 7 0.94 24.14 0.17 9.11
保护区 1 2.80 2 1.40 83.17 0.64 3.81
2 8.10 4 2.03 75.99 0.42 5.08
3 14.56 9 1.62 29.69 0.57 4.25
表 3摇 乌海市各城区四合木研究区域景观水平指数
Table 3摇 The landscape level index of city buffers
研究区
Study area
距城区距离 / km
Distance from
the city
景观形状指数
Landscape
shape index
聚集度指数 / %
Contagion index
景观破碎化指数
Landscape
fragmentation
index
景观均匀度指数
Landscape
evennessindex
景观多样性指数
Landscape
diversity index
四合木斑块
破碎化指数
Patches
fragmentation index
海勃湾 1 6.30 96.15 1.21 0.55 1.15 4.61
2 6.09 96.21 0.89 0.41 0.74 2.72
3 5.23 96.27 0.61 0.56 1.00 1.51
海南 1 5.01 93.89 0.93 0.85 1.84 3.40
2 5.00 94.91 0.91 0.85 1.76 2.65
3 4.45 95.70 0.75 0.73 1.69 1.99
乌达 1 6.02 94.34 1.66 0.81 1.68 4.31
2 4.86 95.05 1.22 0.79 1.64 3.73
3 3.97 95.44 0.80 0.81 1.68 3.00
保护区 1 1.69 99.05 0.21 0.91 0.64 0.28
2 2.42 97.81 0.29 0.85 0.69 0.32
3 2.70 98.67 0.34 0.88 0.61 0.54
3.2摇 工业化对四合木景观格局的影响
工业化的发展过程中,尤其是露天煤矿的开采,
对周边的植物生境造成了严重的破坏。 以工矿为人
为干扰中心的研究区域,由表 4 和图 2 可知,距离矿
区中心越远,四合木斑块面积越大。 这是由于在煤
炭运输和货车停靠过程中,四合木斑块直接变成裸
地,导致了离矿区越近,四合木分布面积越少。 边界
密度离中心矿区越远,数值逐渐减少,说明距工矿越
近,生境越为破碎。 煤炭运输道路较多,造成四合木
斑块数多。 斑块密度在 200m研究区内最大,和边界
密度的趋势有差异,这是由于 100m研究区内的部分
斑块破坏严重,直接成为裸地。 3个研究区域的斑块
数目相差不大的情况下,斑块平均面积数值变化幅
度较大,这是由于在矿区周边,四合木斑块面积受人
为干扰严重,大面积的斑块直接被矿区的运营变成
裸地。
由表 5 和图 2 可知,矿区景观形状指数在 100m
研究区域内最小,这是由于在 100m 研究区域内,人
为干扰多为道路切割,所以斑块人为干扰严重,但是
形状较为规则。 聚集度指数和破碎化指数变化趋势
相同,说明距矿区越近,景观越为破碎。 结合均匀度
指数和景观多样性指数,得出矿区对四合木的影响
在 100m缓冲区内最为强烈。 距矿区越近时,景观被
影响的程度越严重。
对比保护区的斑块平均面积、边界密度可以看
出,保护区的斑块面积比较大,斑块破碎化程度极
低。 保护区的景观形状指数、破碎化指数以及四合
木斑块破碎化指数对比工矿研究区均有明显的下
降,聚集度指数有提升。 通过对比可以明显看出工
矿研究区四合木斑块破碎化严重。
0536 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
http: / / www.ecologica.cn
图 2摇 四合木研究区景观分类
Fig.2摇 The classification of study area landscape
表 4摇 工矿区四合木研究区域斑块水平指数
Table 4摇 The patch level index of mining buffers
研究区
Study
area
距城区距离 / m
Distance from
the city
斑块面积 / km2
Patch size
斑块数
Patch number
斑块平均
面积 / km2
Mean patch
size
最大斑块
指数 / %
Largest patch
index
斑块密度
Patch density
边界密度
Edge density
工矿 100 0.06 30 0.002 16.67 1.04 6.1
200 0.21 36 0.006 26.19 1.09 5.2
300 0.30 29 0.01 21.67 0.74 4.7
保护区 100 0.03 1 0.028 89.17 0.32 2.07
200 0.09 1 0.081 85.99 0.11 1.58
300 0.14 4 0.035 71.69 0.21 1.25
表 5摇 工矿区四合木研究区域景观水平指数
Table 5摇 The landscape level index of mining buffers
研究区
Study
area
距城区距离 / m
Distance from
the city
景观形状指数
Landscape
shape index
聚集度指数 / %
Contagion index
景观破碎化指数
Landscape
fragmentation index
景观均匀度指数
Landscape
evenness index
景观多样性指数
Landscape
evenness index
四合木斑块
破碎化指数
Patches
fragmentation
index
工矿 100 6.45 93.26 5.66 0.56 0.89 3.00
200 7.15 95.15 1.73 0.57 0.91 2.25
300 6.71 95.37 0.98 0.53 0.73 1.33
保护区 100 1.77 99.85 0.11 0.98 0.11 0.08
200 2.15 99.81 0.13 0.88 0.18 0.11
300 2.65 98.97 0.24 0.91 0.24 0.34
3.3摇 人为干扰下四合木种群特征分析
通过调查统计(表 6)得出,以城市人为干扰源
为中心的 4 个四合木研究区中,开发区样地四合木
平均高度为 42.3cm,平均冠幅为 71cm,近郊样地四
合木平均高度为 42.4cm,平均冠幅为 114cm。 开发
区样地和近郊样地相邻,生境内基质相同,均是干枯
的河床,两个研究区内四合木平均高度基本相同,但
是由于开发区样地内人为干扰较为强烈,导致四合
1536摇 21期 摇 摇 摇 秦山摇 等:人为干扰对乌海市四合木小灌木景观的影响 摇
http: / / www.ecologica.cn
木平均冠幅产生了差异。 远郊样地和远郊低山样地
的四合木平均高度为 31.6cm和 33.1cm,平均冠幅为
86cm和 102cm。 远郊两个样地的四合木特征基本一
致,但是由于远郊平原样地人为干扰相对强烈,导致
远郊平原样地物种丰富度较低,四合木重要值要值
明显高出远郊低山样地(图 3,表 6)。
黑龙贵矿区样地和其低山坡地样地的四合木平
均高度为 35.7cm 和 32.9cm,平均冠幅为 114cm 和
81cm。 两个研究区四合木特征差异显著,这是由于
矿区样地在长期的人为干扰下,地表形成了较厚的
沙土层,可以较好的保持雨水。 由于矿区样地人为
干扰强烈,大量物种消失,仅剩四合木和红砂两种灌
木,导致了矿区样地的四合木重要值要显著高于其
它 3个研究区样地(图 3,表 6)。
图 3摇 四合木重要值分析
Fig.3摇 The important value analysis
表 6摇 四合木高度和冠幅
Table 6摇 The height and crown
四合木个体特征
Characteristics of
Tetraena mongolica
Maxim with
individuals
开发区样地
Development
zone
近郊样地
Inner suburbs
远郊样地
Outer Suburbs
远郊低山样地
Hilly region of
outer suburbs
黑龙贵矿区样地
Heilonggui
mining areas
黑龙贵矿区低
山坡地样地
Hilly region of
heilonggui
mining areas
四合木保护区样地
Tetraena mongolica
Maxim Nature
Reserve
平均高度 / cm
Mean height 42.3 42.4 31.6 33.1 35.7 32.9 64.5
平均冠幅 / cm
Mean crown 71 114 86 102 114 81 151
摇 摇 四合木保护区样地人为干扰基本忽略,其平均
高度为 64.5cm,平均冠幅为 151cm,明显高于其它样
地(表 6)。
3.4摇 人为干扰下四合木群落生物多样性分析
以城市和工矿为干扰源,对照四合木保护区的
无人为干扰,对四合木群落进行群落生物多样性研
究。 由图 4可知,适度人为干扰的远郊低山样地,物
种丰富度指数,Shannon鄄Wiener指数、Simpson指数均
为最高,这是由于适度的干扰能增加多样性。 黑龙
贵矿区样地人为干扰强烈,导致了大部分物种的
图 4摇 四合木群落生物多样性分析
Fig.4摇 The community biodiversity analysis community biodiversity analysis
2536 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
http: / / www.ecologica.cn
死亡, 物种丰富度指数, Shannon鄄Wiener 指数、
Simpson指数均为最低。 没有人为干扰的四合木保
护区样地,物种丰富度指数 Simpson指数都仅次于远
郊低山样地,Shannon鄄Wiener 指数低于远郊低山样
地和矿区的低山坡地样地。 几个样地的 Pielou 均匀
度指数都在 0.78—0.90 间,表示四合木群落物种分
布的均匀度基本一致。 综合分析各项指数可知,四
合木群落的生物多样性随着人为干扰的加剧而
变低。
4摇 结论与讨论
随着城市化和工业化等各方面的发展,导致全
世界的景观破碎化和植物破坏问题日趋严重,特别
是城市周围地区的景观破碎化和植物受损程度就更
加严重[22]。 四合木分布区内部由于城市化和工业
的发展,以及不合理的土地利用方式,四合木实际占
有面积在缩小[23]。 乌海市各城区四合木分布地区
景观影响一致,距离城市越近,人为干扰越严重,四
合木分布区面积越小,生境破碎化程度越高。 海南
区和乌达区各个研究区斑块平均面积差异不大,但
是最大斑块指数有明显的上升变化趋势,可见越靠
近城市干扰中心,生境破碎越严重,人为破坏造成较
小面积的斑块。 道路的扩张导致了景观斑块的破
碎[24]。 海勃湾区 3km研究区由于外环道路的切割,
造成最大斑块指数变小。
海勃湾区四合木斑块数基本相同,但是由于斑
块面积和最小斑块面积之间的差异较大,导致破碎
化指数变化较大。 海勃湾 2km研究区由于各景观结
构组成所占比例较为相似,复杂性较小,导致其景观
多样性指数最小,并且关联的均匀度指数最小。
工矿对四合木分布地区景观影响较为强烈,因
为矿业工作的机械化程度高,在建设和生产中对地
表破坏严重,距离工矿越近,道路和裸地所占面积比
例越高,生境破碎化程度越严重,裸地面积在最靠近
工矿区域分布面积比例最大。 四合木斑块越靠近工
矿分布面积越少,边界密度越大,景观破碎化越严
重。 工矿 100m研究区斑块破碎化严重,斑块均为小
面积斑块,并且斑块面积差异较小,导致最大斑块指
数最小;但由于斑块分布较为集中,所以造成景观分
布均匀度指数和 200m 研究区的均匀度指数差距较
小的情况下,景观破碎度指数差距较大。 工矿 100m
研究区由于大面积的裸地的存在,其景观构成复杂
性低于 200m 研究区,所以其景观多样性指数小于
200m研究区。
城市周边的景观是脆弱的[25],随着人类干扰强
度由郊区向城市中心区逐渐增大,植物多样性呈明
显的递减趋势[26]。 城市化对植被和土壤等自然环
境影响甚大[27]。 人为干扰对于四合木群落的特征
(高度、冠幅和重要值)具有很强的影响。 人为干扰
改变土壤基质后,会导致四合木高度、冠幅和重要值
与正常情况下有显著的差异。 强烈的人为干扰在没
有改变土壤基质时,会导致四合木冠幅较小,重要值
较大。 Pielou均匀度指数在 0.77—0.90 间,不随干
扰强度发生明显变化,表现出一致较低的趋势。
由于人类强烈干扰景观,导致景观破碎化,生物
多样性减少,进而使生物生境丧失[20]。 乌海市快速
发展房地产业,推进旧城区联片开发,城区面积大幅
扩张,煤炭开采企业个数增长迅猛,公路数量增多,
占用并切割了四合木生境。 工业发展、城市扩张等
一系列的人为干扰造成乌海市四合木景观破碎化严
重,生境丧失。
References:
[ 1 ]摇 Regan H M, Lupia R, Drinnan A N, Burgman M A. The currency
and tempo of extinction. The American Naturalist, 2001, 157
(1): 1鄄10.
[ 2 ] 摇 Wang X L,Bu R C, Hu Y M, Xiao D N. Analysis on landscape
fragment of Liaohe delta wetlands. Institute of Applied Ecology,
1996, 7(3): 299鄄304.
[ 3 ] 摇 Vitousek P M, Mooney H A, Lubchenco J, Melillo J M. Human
domination of earth忆 s ecosystems. Science, 1997, 277 ( 5325):
494鄄499.
[ 4 ] 摇 Ehrlich P R. The loss of diversity: causes and consequences / /
Wilson E O, Peter F M, eds. Biodiversity. Washington D C:
National Academic Press, 1988: 21鄄27.
[ 5 ] 摇 Menges E S. Population viability analysis for an endangered plant.
Conservation Biology, 1990, 4(1): 52鄄62.
[ 6 ] 摇 Zhang Y F. The Population Dynamics of Endangered Species
Tetraena mongolica in Fragmentation Habitats [ D ]. Wuhan:
Wuhan University, 2000.
[ 7 ] 摇 Yin K, Cui S H, Shi L Y, Lin T, Guo Q H, L俟 J. Human鄄
induced disturbance on the understory plant diversity of urban
forest: a case study of Xiamen Institute of Urban Environment.
Acta Ecologica Sinica, 2009, 29(2): 563鄄572.
[ 8 ] 摇 Ge X J, Yu Y, Zhao N X, Chen H S, Qi W Q. Genetic variation
in the endangered Inner Mongolia endemic shrub Tetraena
mongolica Maxim. ( Zygophyllaceae ) . Biological Conservation,
2003, 111(3): 427鄄434.
3536摇 21期 摇 摇 摇 秦山摇 等:人为干扰对乌海市四合木小灌木景观的影响 摇
http: / / www.ecologica.cn
[ 9 ]摇 Zhen J H, Liu G H. Research advance in rare and endemic plant
Tetraena mongolica Maxim. Chinese Journal of Applied Ecology,
2008, 19(2): 43鄄440.
[10] 摇 Zhen J H, Li Y L, Zhao M, Liu G H. Spatial鄄temporal change of
endemic plant鄄Tetraena mongolica Maxim. population. Journal of
Arid Land Resources and Environment, 2009, 23(7): 182鄄187.
[11] 摇 Zhen J H, Su G C, Zhang J, Zhou R P. Spatial鄄temporal change
of landscape pattern in the distribution region of endemic species
Tetraena mongolica Maxim. on Ordos Plateau. Geographical
Research, 2009, 28(4): 1031鄄1039.
[12] 摇 Zhen J H, Chen D X, Yu S, Liu G H. Habitat suitability change
for endangered plant Tetraena mongolica Maxim. Journal of Arid
Land Resources and Environmen, 2011, 25(7): 188鄄195.
[13] 摇 Yang C, Wang Y C, Liu Q, Zhang Y F, Zhang Y J. Tetraena
mongolica Maxim. Conservation Biology. Beijing: Science Press,
2002: 88鄄94, 97鄄99.
[14] 摇 Wang Y C, Ma H, Zheng R. Studies on the reproductive
characteristics of Tetraena mongolica Maxim. Acta Botanica
Boreali鄄Occidentalia Sinica, 2000, 20(4): 661鄄665.
[15] 摇 Yang G M, Ming Q W. Pressures of urbanization on ecology and
environment in Inner Mongolia. Arid Land Geography, 2007, 30
(1): 141鄄148.
[16] 摇 Wu J G. Landscape Ecology鄄Pattern, Process, Scale and
Hierarchy. 2nd ed. Beijing: Higher Education Press, 2007:
107鄄115.
[17] 摇 Forman R T T. Land Mosaics: The Ecology of Landscapes and
Regions. Cambridge: Cambridge University Press, 1995:
141鄄321.
[18] 摇 Li X Z, Bu R C, Chang Y, Hu Y M, Wen Q C, Wang X G, Xu
C G, Li Y H, He H S. The response of landscape metrics against
pattern scenarios. Acta Ecologica Sinica,2004,24(1):123鄄134.
[19] 摇 Chen W B, Xiao D N, Li X Z. The characteristics and contents of
landscape spatial analysis. Acta Ecologica Sinica, 2002, 22(7):
1135鄄1142.
[20] 摇 Yang D W, Chen Z J, Chen Y J, Wang H Y. Biodiversity
research based on the basic theories in landscape ecology. Areal
Research and Development, 2006, 25(1): 111鄄124.
[21] 摇 Jing F J. Plants Diversity of Different Landusing Patterns at
Different Landforms in Semi鄄arid Mountain Region on Loess
Plateau [D]. Gansu Agricultural University, 2005.
[22] 摇 Zhang J T, Pickett S T A. Effects of urbanization on forest
vegetation, soils and landscape. Acta Ecologica Sinica, 1999, 19
(5): 655鄄658.
[23] 摇 Zhang Y F, Yang C, Chen J K. Spatial鄄temporal change of
landscape structure in the distribution region of Tetraena
mongolica. Journal of Wuhan Botanical Research, 2001, 19(1):
24鄄30.
[24] 摇 Lisa F, Peter R H, Slaven R, Guy P, Martin S, Julia S, Stefan
K, Nuria S, Pierre L I. Spatial road disturbance index
(SPROADI) for conservation planning: a novel landscape index,
demonstrated for the state of Brandenburg, Germany. Landscape
Ecology, 2013, 28(1): 1353鄄1369.
[25] 摇 Gass佼 N, Pino J, Font X, Vil伽 M. Regional context affects native
and alien plant species richness across habitat types. Applied
Vegetation Science, 2012, 15(1): 4鄄13.
[26] 摇 Moffatt S F, McLachlan S M. Understorey indicators of
disturbance for riparian forests along an urban鄄rural gradient in
Manitoba. Ecological Indicators, 2004, 4(1): 1鄄16.
[27] 摇 Smith W H. Air Pollution and Forests: Interactions Between Air
Contaminants and Forest Ecosystems. New York: Springer鄄Verlag,
1990: 110鄄116.
参考文献:
[ 2 ] 摇 王宪礼, 布仁仓, 胡远满, 肖笃宁. 辽河三角洲湿地的景观破
碎化分析. 应用生态学报, 1996, 7(3): 299鄄304.
[ 6 ] 摇 张云飞. 濒危植物四合木生境破碎化过程中种群动态研究
[D]. 武汉: 武汉大学, 2000.
[ 7 ] 摇 尹锴, 崔胜辉, 石龙宇,吝涛, 郭青海, 吕静. 人为干扰对城
市森林灌草层植物多样性的影响———以厦门市为例. 生态学
报, 2009, 29(2): 563鄄572.
[ 9 ] 摇 甄江红, 刘果厚. 珍稀特有植物四合木研究进展. 应用生态学
报, 2008, 19(2): 433鄄40.
[10] 摇 甄江红, 李艳玲, 赵明, 刘果厚. 珍稀特有植物四合木种群动
态时空分析. 干旱区资源与环境, 2009, 23(7): 182鄄187.
[11] 摇 甄江红, 苏根成, 张靖, 周瑞平. 鄂尔多斯特有种四合木分布
区景观格局时空变化. 地理研究, 2009, 28(4): 1031鄄1039.
[12] 摇 甄江红, 陈德喜, 玉山, 刘果厚. 濒危植物四合木生境适宜性
变化分析. 干旱区资源与境, 2011, 25(7): 188鄄195.
[13] 摇 杨持, 王迎春, 刘强, 张云飞, 张颖娟. 四合木保护生物学.
北京: 科学出版社, 2002: 88鄄94, 97鄄99.
[14] 摇 王迎春, 马虹, 征荣. 四合木繁殖特性的研究. 西北植物学
报, 2000, 20(4): 661鄄665.
[15] 摇 杨光梅, 阂庆文. 内蒙古城市化发展对生态环境的影响分析.
干旱区地理, 2007, 30(1): 141鄄148.
[16] 摇 邬建国. 景观生态学———格局、过程、尺度与等级. 2版. 北京:
高等教育出版社, 2007: 107鄄115.
[18] 摇 李秀珍, 布仁仓, 常禹, 胡远满, 问青春, 王绪高, 徐崇刚,
李月辉, 贺红仕. 景观格局指标对不同景观格局的反应. 生态
学报, 2004, 24(1): 123鄄134.
[19] 摇 陈文波, 肖笃宁, 李秀珍. 景观空间分析的特征和主要内容.
生态学报, 2002, 22(7): 1135鄄1142.
[20] 摇 杨德伟, 陈治谏, 陈友军, 王贺一. 基于景观生态学基本理论
的生物多样性研究. 地域研究与开发, 2006, 25(1): 111鄄124.
[21] 摇 景福军. 黄土高原半干旱区山地不同地形不同利用方式植物
群落多样性研究 [D].甘肃农业大学, 2005.
[22] 摇 张金屯, Pickett S T A. 城市化对森林植被、土壤和景观的影
响. 生态学报, 1999, 19(5): 655鄄658.
[23] 摇 张云飞, 杨持, 陈家宽. 四合木(Tetraena mongolica)分布区景
观结构时空变化分析. 武汉植物学研究, 2001, 19(1): 24鄄30.
4536 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇