全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 3 期摇 摇 2012 年 2 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
夏季可可西里雌性藏原羚行为时间分配及活动节律 连新明,李晓晓,颜培实,等 (663)………………………
热带印度洋黄鳍金枪鱼渔场时空分布与温跃层的关系 杨胜龙,张摇 禹,张摇 衡,等 (671)……………………
洪湖水体藻类藻相特征及其对生境的响应 卢碧林,严平川,田小海,等 (680)…………………………………
广西西端海岸四种红树植物天然种群生境高程 刘摇 亮,范航清,李春干 (690)…………………………………
高浓度 CO2引起的海水酸化对小珊瑚藻光合作用和钙化作用的影响 徐智广,李美真,霍传林,等 (699)……
盖度与冠层水深对沉水植物水盾草光谱特性的影响 邹维娜,袁摇 琳,张利权,等 (706)………………………
基于 C鄄Plan规划软件的生物多样性就地保护优先区规划———以中国东北地区为例
栾晓峰,孙工棋,曲摇 艺,等 (715)
…………………………
………………………………………………………………………………
城市化对本土植物多样性的影响———以廊坊市为例 彭摇 羽,刘雪华,薛达元,等 (723)………………………
利用红外相机调查北京松山国家级自然保护区的野生动物物种 刘摇 芳,李迪强, 吴记贵 (730)……………
基于树木起源、立地分级和龄组的单木生物量模型 李海奎,宁金魁 (740)………………………………………
千岛湖社鼠种群遗传现状及与生境面积的关系 刘摇 军,鲍毅新,张摇 旭,等 (758)……………………………
气候变化对内蒙古草原典型植物物候的影响 顾润源,周伟灿,白美兰,等 (767)………………………………
中国西北典型冰川区大气氮素沉降量的估算———以天山乌鲁木齐河源 1 号冰川为例
王圣杰,张明军,王飞腾,等 (777)
…………………………
………………………………………………………………………………
植被类型对盐沼湿地空气生境节肢动物功能群的影响 童春富 (786)……………………………………………
黔西北铅锌矿区植物群落分布及其对重金属的迁移特征 邢摇 丹,刘鸿雁,于萍萍,等 (796)…………………
云南中南部季风常绿阔叶林恢复生态系统萌生特征 苏建荣,刘万德,张志钧,等 (805)………………………
筑坝扩容下高原湿地拉市海植物群落分布格局及其变化 肖德荣,袁摇 华,田摇 昆,等 (815)…………………
三峡库区马尾松根系生物量的空间分布 程瑞梅,王瑞丽,肖文发,等 (823)……………………………………
兴安落叶松林生物量、地表枯落物量及土壤有机碳储量随林分生长的变化差异
王洪岩,王文杰,邱摇 岭,等 (833)
………………………………
………………………………………………………………………………
内蒙古放牧草地土壤碳固持速率和潜力 何念鹏,韩兴国,于贵瑞 (844)…………………………………………
不同林龄马尾松凋落物基质质量与土壤养分的关系 葛晓改,肖文发,曾立雄,等 (852)………………………
不同丛枝菌根真菌侵染对土壤结构的影响 彭思利,申摇 鸿,张宇亭,等 (863)…………………………………
不同初始含水率下粘质土壤的入渗过程 刘目兴,聂摇 艳,于摇 婧 (871)…………………………………………
不同耕作措施的温室气体排放日变化及最佳观测时间 田慎重,宁堂原,迟淑筠,等 (879)……………………
外源铅、铜胁迫对不同基因型谷子幼苗生理生态特性的影响 肖志华,张义贤,张喜文,等 (889)………………
温度和盐度对吉富品系尼罗罗非鱼幼鱼鳃 Na+ 鄄K+ 鄄ATPase活力的联合效应
王海贞,王摇 辉,强摇 俊,等 (898)
……………………………………
………………………………………………………………………………
基于元胞自动机的喀斯特石漠化格局模拟研究 王晓学,李叙勇,吴秀芹 (907)…………………………………
边缘细胞对荞麦根尖铝毒的防护效应和对细胞壁多糖的影响 蔡妙珍,王摇 宁,王志颖,等 (915)……………
川中丘陵区人工柏木防护林适宜林分结构及水文效应 龚固堂,黎燕琼,朱志芳,等 (923)……………………
基于 AHP与 Rough Set的农业节水技术综合评价 翟治芬,王兰英,孙敏章,等 (931)…………………………
基于 DMSP / OLS影像的我国主要城市群空间扩张特征分析 王翠平,王豪伟,李春明,等 (942)………………
生态旅游资源非使用价值评估———以达赉湖自然保护区为例 王朋薇,贾竞波 (955)…………………………
专论与综述
基于有害干扰的森林生态系统健康评价指标体系的构建 袁摇 菲,张星耀,梁摇 军 (964)………………………
硅对植物抗虫性的影响及其机制 韩永强,魏春光,侯茂林 (974)…………………………………………………
研究简报
光照条件、植株冠层结构和枝条寿命的关系———以桂花和水杉为例 占摇 峰,杨冬梅 (984)……………………
Bt玉米秸秆还田对小麦幼苗生长发育的影响 陈小文,祁摇 鑫,王海永,等 (993)………………………………
汶川大地震灾后不同滑坡体上柏木体内非结构性碳水化合物的特性 陈摇 博,李志华,何摇 茜,等 (999)……
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*344*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*37*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄02
封面图说:难得的湿地乔木———池杉池杉为落叶乔木,高达 25 米,主干挺直,树冠尖塔。 树干基部膨大,常有屈 膝状吐吸根,池
杉为速生树,强阳性,耐寒性较强,耐干旱,更极耐水淹,多植于湖泊周围及河流两岸,是能在水里生长的极少数的大
乔木之一,故有湿地乔木之称 。 池杉原产美国弗吉尼亚沼泽地,中国于本世纪初引种到江苏等地,之后大量引种南
方各省,尤其是长江南北 水网地区作为重要造树和园林树种而大量栽种。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 3 期
2012 年 2 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 3
Feb. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:中央民族大学高等学校学科创新引智计划(B08044); 985-Ⅲ; 河北省廊坊生态市规划项目
收稿日期:2011-02-14; 修订日期:2011-06-07
*通讯作者 Corresponding author. E-mail: xuehua-hjx@ tsinghua. edu. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201102140170
彭羽,刘雪华,薛达元,邵小明,姜炎彬.城市化对本土植物多样性的影响———以廊坊市为例.生态学报,2012,32(3):723-729.
Peng Y, Liu X H, Xue D Y, Shao X M, Jiang Y B. Effects of urbanization on indigenous plant diversity: a case study of Langfang City, China. Acta
Ecologica Sinica,2012,32(3):723-729.
城市化对本土植物多样性的影响
———以廊坊市为例
彭 羽1, 2,刘雪华2,*,薛达元1,邵小明3,姜炎彬3
(1. 中央民族大学生命与环境科学学院,北京 100081;2. 清华大学环境学院,北京 100084;
3. 中国农业大学生物学院,北京 100193)
摘要:虽然城市化对生物多样性影响的研究在发达国家是一个重要的研究领域,但是在发展中国家这方面的研究不多。 通过案
例研究,分析本土植物多样性沿着城市化梯度的变化,及其与生境土壤因子的关系。 在廊坊市,中国北部一个快速城市化的地
区,沿着中心城区、城区、郊区、远郊区城市化梯度,每个梯度选取 6 个样地进行本土植物多样性调查,记录种类数、多样性和种
类组成,并分析了多样性指数。 与远郊区相比,中心城区失去了 88%的物种,物种多样性下降了 78% ,城区物种多属于禾本科、
藜科等耐践踏、耐土壤紧实度的物种。 远郊区的本土植物属于 45 个科,科数大于城区物种。 相似性指数表明,城区和郊区大部
分物种相同,但是远郊区差异较大。 DCCA分析表明,土壤总氮、有机质含量是影响物种城市化分布的主要因素。 城市化促进
了物种分布的匀质化。
关键词: 城市化; 本土植物多样性; Shannon 指数; 相似性指数; 土壤特征
Effects of urbanization on indigenous plant diversity: a case study of Langfang
City, China
PENG Yu1,2, LIU Xuehua2,*, XUE Dayuan1, SHAO Xiaoming3, JIANG Yanbin3
1 College of Life & Environmental Sciences, Minzu University of China, Beijing 100081, China
2 School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084, China
3 College of Biological Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China
Abstract: Although documenting the impact of urbanization on biodiversity has been an important research topic in many
developed countries, research on this topic is rare in the developing countries. The aim of this study is to investigate the
changes in indigenous plant diversity along an urbanization gradient and the relationship between indigenous plant species
and the soil factors in their habitat. In Langfang City, a fast-urbanizing city in northern China, six sites with size of 20 m×
20 m each were sampled along central urban, urban, suburban and rural gradient, respectively. In each site, 2 plots with
size of 2 m×2 m each for shrub species and 3 plots with size of 1 m×1 m each for herbaceous species were selected for plant
community survey. Species richness, diversity, and composition of indigenous plants were recorded and analyzed at each site.
Our results suggested that urbanization processes have a significant effect on the number, diversity, proportion, and
composition of indigenous plant species. A total of 11 species were recorded in the central urban, 14 species in urban, 46
species in suburban, and 95 species in rural areas. Species diversity reflected by the Shannon-Wiener index increased from
central urban to rural areas, with relatively low standard deviations in central urban but relatively high standard deviations
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in rural area. Evenness increased from urban to rural areas, with high values in central urban spaces. The standard
deviation of evenness values was relatively high for all sampling sites, with a significant difference according to the Pearson-
test (average 0. 91 at P=0. 05) along the urbanization gradient. There were six families in central urban areas, ten families
were recorded in urban areas (mainly Gramineae), 19 families in suburban spaces and 45 families in rural areas. In central
urban and urban areas, most indigenous plants belonged to the Gramineae and Chenopodiaceae families, but in the
suburban areas species compositions were mixed with members from Gramineae, Compositae, Leguminosae,
Chenopodiaceae and Asclepiadaceae. In central urban areas, the main indigenous plant species were Eleusine indica,
Digitaria sanguinalis, and Setaria viridis. The urban area communities were dominated by Digitaria sanguinalis, Eleusine
indica, Chloris virgata, Setaria viridis and Chenopodium album. Amaranthus retroflexus is present in suburban areas. In
rural areas, Amaranthus retroflexus becomes replaced by Kochia scoparia.
The similarity index showed that most of the species distributed in the urban area were also found in the suburban, but
not in the rural areas. With increase of distance to central urban, the Jaccard index decreased. Most indigenous plant
species growing in rural or suburban areas were also likely to grow in central urban than in urban areas. The DCCA analysis
showed that total soil nitrogen is the main factor influencing the spatial distribution of indigenous plant species under
urbanization. Soil conductivity and total organic matter, and active potassium have a relatively lower effect, and soil pH has
the lowest effect on the sample ordination in the DCCA. The plant species surviving in urban areas had high tolerance to
tramping, soil compaction and mowing, most of them belong to the Gramineae and Chenopodiaceae families. Thus,
urbanization has eliminated most local species and only most common species are left. This result suggests that, in general,
urbanization facilitates the homogeneity of plant species distributions worldwide.
Key Words: urbanization; indigenous plant diversity; Shannon index; similarity index; soil traits
据预测,未来 15a世界百万人口大城市的数量将增加 40% ,主要发生在发展中国家[1]。 城市化对植物多
样性的影响是目前植物生态学领域的一项重要研究内容[2-3]。 欧洲、北美等发达国家案例研究较多,而发展
中国家的相关研究较少[4]。 我国学者很早就注意到了这个问题[5]。 马克明等对河北省遵化市的植物多样性
分布进行了深入研究[6];王应刚等比较了太原市城区与郊区植物种类的变化[7];李俊生等就城市化对生物多
样性的影响问题进行了系统的综述[8],并对未来研究方向提出了的建议。
研究广泛认为,城市化引起物种分布的均质化[9]。 在物种丰富度上,城市化使外来物种增加,而本土物
种减少[10-12]。 由于研究地点或者取样的不同,研究结果有两种趋势:一种认为植物物种丰富度沿着城区-城乡
结合部-郊区增加,在远郊农区达到峰值[13-14],另外研究表现为,在一定区域内,植物多样性有随着城市化梯度
而增加的趋势[15],对于有些物种,在中度干扰的城乡结合部,物种丰富度比城区和郊区均有提高[4]。 中国是
世界上最大的发展中国家,快速的城市化引起一系列生态效应。 本文以快速城市化的河北省廊坊市为例,探
索城市化对本土植物多样性的影响。
1 研究地点与方法
1. 1 研究地点
研究地点位于城市化程度急剧增加的河北省廊坊市城区(图 1),属于半干旱半湿润大陆性季风气候,年
平均温度 11. 5 ℃,年平均降水量 570. 3 mm。 全市地貌比较平缓单调,以平原为主,一般高程在 2. 5—30 m之
间,平均海拔 13 m 左右,市域内土壤以潮土为主。 廊坊已建成面积 54 km2,人口 42 万,是全国较早通过
ISO14001 环保体系认证的城市,被评定为省级园林城市、省级环保模范城市。
1. 2 取样方法
在河北省廊坊市,从市区中心出发,沿着中心城区、城区、郊区和远郊区不同城市化梯度,向四周扩散。 市
区主要调查街道两侧、建筑角落、公园和庭院的本土植物,在城郊选择道路两侧、建筑空地、公园进行调查,远
427 生 态 学 报 32 卷
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郊区选择道路两侧、建筑四周以及废弃地、田园和林地进行调查。 调查样地主要选取自然生长的本土植物群
落,避开人工绿化带和人为栽植植物。 每个城市化梯度选择 6 个样地(图 1),样地面积大小为 20 m×20 m,作
为乔木样地,样地内设置 2 个 2 m × 2 m的灌木样方和 3 个 1 m × 1 m的草本样方,灌木样方分布于样地边角
与中心,草本样方随机分布于样地内。 2008 年夏季开展样方调查。 样方表记录项目主要包括:(1)乔木的名
称、胸径、高度、盖度;(2)灌木和草本的植物名称、株数、高度、盖度;(3)所在地的经纬度,以及生境特征等,取
土样带回实验室分析土壤理化性质。 常规法[16]测定土壤样品总氮(TN)、活性磷(P)、活性钾(K)、土壤有机
质含量(OM)、电导率(EC)和土壤酸碱度(pH值)6 项指标。
N
中心城区
城区
郊区
远郊区0 8 16 km
河北省 廊坊市
样方
建成区
图 1 模拟城市化过程影响植物多样性取样示意图
Fig. 1 Sample plots locations along an urbanization gradient in Langfang, China
1. 3 数据分析
根据样方本土植物群落学统计结果,计算各样方的 Shannon 多样性指数[17]、重要值[18]、evenness 指
数[19]、Jaccard指数[20]。 将各样方所获得的土壤理化性质数据输入 Excel表格,分别转化为 con格式的物种文
件、土壤因子文件,运用 Canoco 4. 5 植物群落分析软件[21]进行分析。 对所采样方丰富度排名前 30 种主要植
物和 6 种土壤因子参数进行 PCA分析,对样方、30 种主要植物和土壤因子的相互关系进行 DCCA分析。
2 结果与分析
2. 1 物种丰富度
沿着城市化程度,在中心城区、城区、郊区和远郊区样点,样方物种丰富度为 11、14、46、95 种(图 2)。 由
于物种分布的非均匀性,平均每个样方只有 5、6、6、12 种。 说明城区样方物种组成较为集中,较小的样方能体
现城区物种组成;而在远郊区,虽然总的物种丰富度高达 95,但是样方平均丰富度只有 12 种,说明样方之间
物种数差异较大,物种分布不均匀。 显著性检验发现,中心城区、城区和郊区均与远郊区物种丰富度存在显著
性差异,而在郊区、城区和中心城区,物种丰富度差异不显著。
2. 2 Shannon 多样性指数和 Evenness指数
结果表明,多样性指数沿着中心城区-城区-郊区-远郊区城市化梯度逐渐增加(图 3)。 多样性指数标准差
527 3 期 彭羽 等:城市化对本土植物多样性的影响———以廊坊市为例
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在中心城区采样点较小,在郊区标准差较大,说明郊区不同样方之间多样性指数存在很大差异。 均匀度指数
表明,沿着城市化程度的加强,均匀度指数逐渐降低,中心城区又增加。 沿着城市化梯度,均匀度指数呈现显
著差异性。
0
20
40
60
80
100
中心城区Central urban
02
46
810
1214总丰富度丰富度
城区Urban 郊区Suburb 远郊区Rural
总丰
富度
Total
richn
ess
平均
丰富
度
Rich
ness
图 2 沿着城市化梯度样方总的物种丰富度和平均物种丰富度
Fig. 2 The total richness and average richness of indigenous
plant species in sample plots along an urbanization gradient,
Langfang, China
00.2
0.40.6
0.81.0
1.21.4
1.61.8
00.1
0.20.3
0.40.5
0.60.7
0.8
多样性指数
均匀度指数
中心城区Central urban 城区Urban 郊区Suburb 远郊区Rural
均匀
度指
数
Even
ness
多样
性指
数
Dive
rsity
图 3 沿着城市化梯度的本土植物多样性指数和均匀度指数
Fig. 3 The Shannon diversity index and evenness index along a
urbanization gradient, Langfang, China
2. 3 物种重要值
物种重要值是分析群落物种组成的一个重要参数,基本能够反映出群落的优势物种组成。 由 1 可以看
出,中心城区主要物种为牛筋草、马唐、狗尾草,这些植物主要分布在墙角、路边,能够忍受频繁和较强的践踏,
对人为干扰抵抗力较强。 这 3 个物种在城区、郊区和远郊区均为主要物种。 和城区相比,郊区主要物种出现
了对营养有一定要求的反枝苋,在远郊区,出现了对生境水分有一定要求的地肤。
表 1 沿着城市化梯度主要物种的重要值
Table 1 The important value of main indigenous plant species along a urbanization gradient in Langfang, China
中心城区 Central urban 城区 Urban 郊区 Suburb 远郊区 Rural area
牛筋草 1. 56
Eleusine indica
马唐 1. 39
Digitaria sanguinalis
马唐 1. 46
Digitaria sanguinalis
马唐 0. 87
Digitaria sanguinalis
马唐 1. 26
Digitaria sanguinalis
牛筋草 0. 92
Eleusine indica
牛筋草 0. 77
Eleusine indica
狗尾草 0. 53
Setaria viridis
狗尾草 1. 14
Setaria viridis
虎尾草 0. 62
Chloris virgata
狗尾草 0. 73
Setaria viridis
藜 0. 46
Chenopodium album
藜 0. 24
Chenopodium album
狗尾草 0. 60
Setaria viridis
藜 0. 52
Chenopodium album
地肤 0. 39
Kochia scoparia
猪毛菜 0. 16
Salsola collina
藜 0. 55
Chenopodium album
反枝苋 0. 50
Amaranthus retroflexus
牛筋草 0. 33
Eleusine indica
2. 4 Jaccard指数
Jaccard指数能够反映两个群落物种组成之间的相似性,指数越大,则说明群落组成越相近。 从表 2 可以
看出,沿着城市化梯度增加,群落之间物种相似度下降。 其中,中心城区和城区、郊区和远郊区之间物种相似
度较高,城区和远郊区指数最低,为 0. 091,说明城区和中心城区的部分物种也分布在远郊区。
表 2 不同城市化梯度样地植物群落之间的 Jaccard指数
Table 2 Jaccard index between different indigenous plant communities along urbanization gradient in Langfang, China
中心城区 Core urban 城区 Urban 郊区 Suburban 远郊区 Rural area
中心城区 Core urban
城区 Urban 0. 471
郊区 Suburban 0. 239 0. 176
远郊区 Rural area 0. 117 0. 091 0. 474
627 生 态 学 报 32 卷
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2. 5 PCA
6 个土壤环境因子 PCA排序(图 4)分析表明,所有取样群落可以按照环境因子分为 4 个类型Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ,
Ⅳ。 排序图表明,群落Ⅰ和群落Ⅱ的环境因子相似度较高,而与Ⅲ、 Ⅳ差距加大。 排序分析表明,轴 1 能够解
释 67. 13%的环境因子变化,轴 2 能够解释 16. 25%的环境因子变化,轴 1 轴 2 表达了 83. 38%的环境变化信
息,基本能够解释样地环境因子变化。 轴 1 的主成分为土壤的 pH,EC,TN和 OM,约占轴 1 信息量的 43% ,P
和 K约占轴 2 信息量的 64% 。 群落Ⅳ主要受轴 2 影响,其它群落排列在轴 1、轴 2 之间。
PCA
60
40
20
0
0 40 80
Axis
2
Axis 1
S6
R3
S3S1S4B1
R4R6R2
R5
U2S2
U5U4
U3
C5
C2 C6C3C4U1U6
C1
S5
图 4 基于不同城市化样地土壤环境因子的 PCA
Fig. 4 PCA based on soil properties in sample plots along a urbanization gradient in Langfang, China
2. 6 DCCA
进一步做基于主要物种和土壤环境因子的 DCCA(图 5)。 分析各样方主要物种的 DCCA,旋复花( I.
brita)的分布与 P呈现较高正相关关系,而蒺藜(T. terre)、地锦(P. tricu)与之则为较高的负相关性。 藜(C.
album)与 K有较高的正相关性,大部分物种和 EC、OM相关性较高。
3 讨论与小结
多数研究表明,植物物种丰富度主要受土地利用变化,例如城市化、农业开发的影响[22-23]。 城市化促进
物种均一化,高强度城市化能够造成极端的物种均一化[4, 9, 24]。 我国学者对上海 50 a来城市化进程植被的多
样性的最新研究表明,生活周期短且适应性强是杂草对高强度和高频度人为干扰生境的适应策略[25]。 本研
究中,本土植物多样性随着城市化进程而降低,与前人研究相同[4, 12,14],且表现为中心城区物种分布较为均
匀,而远郊区物种分布差异很大。 中心城区仅剩 11 科物种,多属于禾本科,优势物种为牛筋草、马唐、狗尾草
等耐践踏和瘠薄的物种。 藜(Chenopodium album)的分布与城区较高的温度有着显著的关系[26],能在高度人
为干扰状态下幸存[25]。 它和狗尾草 ( Setaria viridis) 都是我国广泛分布的习见植物,马唐 ( Digitaria
sanguinalis)也为世界其他城区常出现的植物[27]。 因此,城市化造成一些地区特异性的植物消失,而留下的物
种则为世界普通分布的物种,也就是 McKinney 等所说的,城市化造成世界物种均一化[9]。 Jaccord 指数进一
步验证了这种趋势。
在城市化地区,土地利用引起的生境改变可能是影响植物丰富度的决定性因素[23, 28]。 本研究表明,随着
城市化进程,本土植物物种丰富度降低,中心城区则很低。 城市化梯度的生境不同,群落组成与土壤理化性质
表现差异较大。 PCA物种排序表明,中心城区、城区和郊区、远郊区聚集为三类植物群落,而且远郊区植物群
727 3 期 彭羽 等:城市化对本土植物多样性的影响———以廊坊市为例
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-1-1
4
4
P. tricu
T. terre H. scandE. palus
A. austrC. virga
I. denti
A. annua L. bicolP. commuD. sangu
C. album E. indicK. scopa
A. carviJ. efus
I. brita
P. supinP. oleraC. duriuS. coliS. viridR. cordi
A. retroS. nigruC. pasto S. virid
M. japonP. asiatI. nil
pH
OM
TN
EC
P
K
图 5 基于 30 种主要植物及土壤环境因子的 DCCA
Fig. 5 DCCA ordination diagram of first two axes showing the
distribution of all species, samples and the environmental
variables
落样方分布分散。 土壤环境因子 PCA 排序表明,各样
方聚为界限明显的四类样地,且中心城区与城区聚集,
远郊区环境因子与之差别较大。 前人研究表明,城市化
明显的提高了土壤硫含量、pH 值[3, 29]、重金属含量[13],
降低了土壤水分含量、全氮含量[30]。 对比利时城市沿
着城区、郊区和远郊区 1880—1999 年期间植物物种的
研究变化发现,植物物种的增加多发生在营养丰富地
区,而种类降低则分布在营养缺乏地区[31]。 调查南京
市城市化对土壤特性的影响,发现土壤砂砾含量、沙土
含量、pH 值、磷含量和土壤紧实度变化较大,而以本土
植被的土壤受城市化影响最大[32]。 Godefroid S 等进行
了城区植物组成与植物小生境关系的研究,发现植物种
类组成主要受土壤养分含量、土壤水分、土壤 pH 值以
及光照强度的影响[25];沿着城市化梯度,植物群落物种
组成主要受土壤氮含量、土壤水分含量和 pH 值的影
响[25]。 本研究通过植物群落物种组成与土壤环境因子
的 DCCA分析,发现城市化影响植物多样性的生境因子
中,土壤 TN、OM是主要影响因子,pH值的影响较小。
总结全文可以看出,与远郊区相比,中心城区失去了 88%的物种,物种多样性下降了 78% 。 远郊区的本
土植物属于 45 个科,科数大于城区物种。 城区物种多属于禾本科、藜科等耐践踏、耐土壤紧实度的物种。 城
区和郊区大部分物种相同,但是远郊区差异较大。 土壤总氮、有机质、电导率是影响物种城市化分布的主要因
素。 城市化促进了物种分布的匀质化。
References:
[ 1 ] UN (United Nations Population Division) . World Urbanization Prospects. New York: United Nations Population Division, 2004.
[ 2 ] Crane P, Kinzig A. Nature in the metropolis. Science, 2005, 308(7526): 1225-1225.
[ 3 ] Sukopp H. Human-caused impact on preserved vegetation. Landscape and Urban Planning, 2004, 68(4): 347-355.
[ 4 ] McKinney M L. Effects of urbanization on species richness: A review of plants and animals. Urban Ecosystems, 2008, 11(2): 161-176.
[ 5 ] Wang X P. The effects of urbanization on biodiversity. Rural Ecology and Environment, 1996, 12(4): 32-36.
[ 6 ] Wang Y G, Li J M, Li S L, An S J. Effects of human distribution on plant diversity in urban area. Chinese Journal of Ecology, 2004, 23(2):
102-104.
[ 7 ] Ma K M, Fu B J, Guo X D. Impact of urbanization in rural areas on plant diversity: a case study in Zunhua City. Chinese Journal of Applied
Ecology, 2001, 12(6): 837-840.
[ 8 ] Li J S, Gao J X, Zhang X L, Zheng Y M. Effects of urbanization on biodiversity: a review. Chinese Journal of Ecology, 2005, 24(8): 953-957.
[ 9 ] McKinney M L. Urbanization as a major cause of biotic homogenization. Biological Conservation, 2006, 127(3): 247-260.
[10] Walker J S, Grimm N B, Briggs J M, Gries C, and Dugan L. Effects of urbanization on plant species diversity in central Arizona. Frontiers in
Ecology and the Environment, 2009, 7: 465-470.
[11] Chocholoušková Z, Pyšek A P. Changes in composition and structure of urban flora over 120 years: a case study of the city of Plzeň. Flora:
Morphology, Distribution, Functional Ecology of Plants, 2003, 198(5): 366-376.
[12] DeCandido R, Muir A A, Gargiullo M B. A first approximation of the historical and extant vascular flora of New York City: implications for native
plant species conservation. Journal of the Torrey Botanical Society, 2004, 131(3): 243-251.
[13] Zhang J T, Picket S T A. Effects of urbanization on forest vegetation, soils and landscape. Acta Ecologica Sinica, 1999, 19(5): 654-658.
[14] Moffatt S F, McLachlan S M, Kenkel N C. Impacts of land use on riparian forest along an urban-rural gradient in southern Manitoba. Plant
Ecology, 2004, 174(1): 119-135.
827 生 态 学 报 32 卷
http: / / www. ecologica. cn
[15] Honnay O, Piessens K, van Landuyt M, Hermy M, Gulinck H. Satellite based land use and landscape complexity indices as predictors for regional
plant species diversity. Landscape and Urban Planning, 2003, 63(4): 241-250.
[16] Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences. Method for Analysis of Soil Physical and Chemical Properties. Shanghai: Shanghai Science
and Technology Press, 1978.
[17] Shannon C E, Weaver W. The Mathematical Theory of Communication. Urbana: University of Illinois Press, 1949.
[18] Olden J D, Poff N L. Toward a mechanistic understanding and prediction of biotic homogenization. The American Naturalist, 2003, 162(4):
442-460.
[19] Pielou E C. Mathematical Ecology. New York: Wiley, 1977.
[20] Burton M L, Samuelson L J, Pan S F. Riparian woody plant diversity and forest structure along an urban-rural gradient. Urban Ecosystems, 2005,
8(1): 93-106.
[21] ter Braak C J F, Šmilauer P. Canoco for windows 4. 5. Wageningen: Plant Research International, 2002.
[22] Deutschewitz K, Lausch A, Kuhn I, Klotz S. Native and alien plant species richness in relation to spatial heterogeneity on a regional scale in
Germany. Global Ecology and Biogeography, 2003, 12(4): 299-311.
[23] Kühn I, Brandl R, Klotz S. The flora of German cities is naturally species rich. Evolution and Ecological Research, 2004, 6: 749-764.
[24] Byers J E. Impact of non-indigenous species on natives enhanced by anthropogenic alteration of selection regimes. Oikos, 2002, 97(3): 449-458.
[25] Tian Z H, Chen KX, Da LJ, Gu H M. Diversity, Spatial pattern and dynamics of vegetation under urbanization in Shanghai (Ⅲ): flora of the
rnderal in the urban area of shanghai under the influence of rapid urbanization. Journal of East China Normal University (Natural Science), 2008,
(4): 49-54.
[26] Godefroid S, Monbaliu D, Koedam N. The role of soil and microclimatic variables in the distribution patterns of urban wasteland flora in Brussels,
Belgium. Landscape and Urban Planning, 2006, 80: 45-55.
[27] Fanelli G, Tescarollo P, Testi A. Ecological indicators applied to urban and suburban floras. Ecological Indicators, 2006, 6(2): 444-457.
[28] Stadler J, Trefflich A, Klotz S, Brandl R. Exotic plant species invade diversity hot spots: the alien flora of northwestern Kenya. Ecography, 2000,
23(2): 169-176.
[29] Gilbert O L. The Ecology of Urban Habitats. London: Chapman and Hall, 1989.
[30] Pouyat R V, Turechek W W. Short- and long-term effects of site factors on net N-mineralization and nitrification rates along an urban-rural gradient.
Urban Ecosystems, 2001, 5(3): 159-178.
[31] van der Veken S, Verheyen K, Hermy M. Plant species loss in an urban area (Turnhout, Belgium) from 1880 to 1999 and its environmental
determinants. Flora: Morphology, Distribution, Functional Ecology of Plants, 2004, 199(6): 516-523.
[32] Zhao Y G, Zhang G L, Harald Z, Yang J L. Establishing a spatial grouping base for surface soil properties along urban-rural gradient a case
study in Nanjing, China. Catena, 2007, 69(1): 74-81.
参考文献:
[ 5 ] 王献溥. 城市化对生物多样性的影响. 农村生态环境, 1996, 12(4): 32-36.
[ 6 ] 王应刚, 李建梅, 李淑兰, 安世杰. 人为干扰对城市地区植物多样性的影响. 生态学杂志, 2004, 23(2): 102-104.
[ 7 ] 马克明, 傅伯杰, 郭旭东. 农业区城市化对植物多样性的影响: 遵化的研究. 应用生态学报, 2001, 12(6): 837-841.
[ 8 ] 李俊生, 高吉喜, 张晓岚, 郑筱梅. 城市化对生物多样性的影响研究综述. 生态学杂志, 2005, 24(8): 953-957.
[13] 张金屯, Picket 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): 654-658.
[16] 中国科学院南京土壤研究所. 土壤理化分析. 上海: 上海科学技术出版社, 1978.
[25] 田志慧, 陈克霞, 达良俊, 古红梅. 城市化进程中上海植被的多样性、空间格局和动态响应 (Ⅲ): 高度城市化影响下上海中心城区杂草
区系特征. 华东师范大学学报 (自然科学版), 2008, (4): 49-54.
927 3 期 彭羽 等:城市化对本土植物多样性的影响———以廊坊市为例
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 3 February,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Behavioural time budgets and diurnal rhythms of the female Tibetan gazelles in the Kekexili National Nature Reserve
LIAN Xinming, LI Xiaoxiao, YAN Peishi, et al (663)
………………
……………………………………………………………………………
The relationship between the temporal鄄spatial distribution of fishing ground of yellowfin tuna (Thunnus albacares) and themocline
characteristics in the tropic Indian Ocean YANG Shenglong, ZHANG Yu, ZHANG Heng, et al (671)…………………………
Characteristics of algous facies of planktonic algae in lake honghu and its response to habitat
LU Bilin, YAN Pingchuan, TIAN Xiaohai, et al (680)
…………………………………………
……………………………………………………………………………
Tide elevations for four mangrove species along western coast of Guangxi, China LIU Liang, FAN Hangqing, LI Chungan (690)……
Effects of CO2 鄄induced seawater acidification on photosynthesis and calcification in the coralline alga Corallina pilulifera
XU Zhiguang, LI Meizhen, HUO Chuanlin,et al (699)
……………
……………………………………………………………………………
Impacts of coverage and canopy water depth on the spectral characteristics for a submerged plant Cabomba caroliniana
ZOU Weina, YUAN Lin, ZHANG Liquan, et al (706)
………………
……………………………………………………………………………
Prioritizing biodiversity in conservation planning based on C鄄Plan:a case study from northeast China
LUAN Xiaofeng,SUN Gongqi,QU Yi,et al (715)
…………………………………
……………………………………………………………………………………
Effects of urbanization on indigenous plant diversity: a case study of Langfang City, China
PENG Yu, LIU Xuehua, XUE Dayuan, et al (723)
……………………………………………
………………………………………………………………………………
Using infra鄄red cameras to survey wildlife in Beijing Songshan National Nature Reserve LIU Fang, LI Diqiang, WU Jigui (730)……
Individual tree biomass model by tree origin, site classes and age groups LI Haikui, NING Jinkui (740)……………………………
Population genetics of Niviventer confucianus and its relationships with habitat area in Thousand Island Lake region
LIU Jun, BAO Yixin, ZHANG Xu, et al (758)
…………………
……………………………………………………………………………………
Impacts of climate change on phenological phase of herb in the main grassland in Inner Mongolia
GU RunYuan,ZHOU Weican, BAI Meilan, et al (767)
……………………………………
……………………………………………………………………………
Atmospheric nitrogen deposition in the glacier regions of Northwest China: a case study of Glacier No. 1 at the headwaters of Urumqi
River, Tianshan Mountains WANG Shengjie, ZHANG Mingjun, WANG Feiteng, et al (777)……………………………………
Effects of vegetation type on arthropod functional groups in the aerial habitat of salt marsh TONG Chunfu (786)……………………
The plant community distribution and migration characteristics of heavy metals in tolerance dominant species in lead / zinc mine
areas in Northwestern Guizhou Province XING Dan,LIU Hongyan,YU Pingping,et al (796)……………………………………
Sprouting characteristic in restoration ecosystems of monsoon evergreen broad鄄leaved forest in south鄄central of Yunnan Province
SU Jianrong,LIU Wande,ZHANG Zhijun,et al (805)
……
………………………………………………………………………………
Distribution patterns and changes of aquatic communities in Lashihai Plateau Wetland after impoundment by damming
XIAO Derong, YUAN Hua, TIAN Kun, et al (815)
………………
………………………………………………………………………………
Spatial distribution of root biomass of Pinus massoniana plantation in Three Gorges Reservoir area, China
CHENG Ruimei, WANG Ruili, XIAO Wenfa, et al (823)
……………………………
…………………………………………………………………………
Differences in biomass, litter layer mass and SOC storage changing with tree growth in Larix gmelinii plantations in Northeast
China WANG Hongyan, WANG Wenjie, QIU Ling, et al (833)…………………………………………………………………
Soil carbon sequestration rates and potential in the grazing grasslands of Inner Mongolia
HE Nianpeng, HAN Xingguo, YU Guirui (844)
………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Relationships between litter substrate quality and soil nutrients in different鄄aged Pinus massoniana stands
GE Xiaogai, XIAO Wenfa, ZENG Lixiong, et al (852)
……………………………
……………………………………………………………………………
Compare different effect of arbuscular mycorrhizal colonization on soil structure
PENG Sili, SHEN Hong, ZHANG Yuting, et al (863)
………………………………………………………
……………………………………………………………………………
The infiltration process of clay soil under different initial soil water contents LIU Muxing, NIE Yan, YU Jing (871)…………………
Diurnal variations of the greenhouse gases emission and their optimal observation duration under different tillage systems
TIAN Shenzhong, NING Tangyuan, CHI Shuyun, et al (879)
……………
………………………………………………………………………
Effects of exogenous pb and cu stress on eco鄄physiological characteristics on foxtail millet seedlings of different genotypes
XIAO Zhihua,ZHANG Yixian,ZHANG Xiwen,et al (889)
…………
…………………………………………………………………………
Combined effect of temperature and salinity on the Na+ 鄄K+ 鄄ATPase activity from the gill of GIFT tilapia juveniles (Oreochromis
niloticus) WANG Haizhen, WANG Hui, QIANG Jun, et al (898)………………………………………………………………
Pattern simulation of karst rocky desertification based on cellular automata WANG Xiaoxue, LI Xuyong, WU Xiuqin (907)…………
The role of root border cells in protecting buckwheat root apices from aluminum toxicity and their effect on polysaccharide contents
of root tip cell walls CAI Miaozhen, WANG Ning, WANG Zhiying, et al (915)…………………………………………………
The suitable stand structure and hydrological effects of the cypress protection forests in the central Sichuan hilly region
GONG Gutang, LI Yanqiong, ZHU Zhifang, et al (923)
………………
……………………………………………………………………………
Comprehensive evaluation of agricultural water鄄saving technology based on AHP and Rough Set method
ZHAI Zhifen,WANG Lanying, SUN Minzhang, et al (931)
………………………………
………………………………………………………………………
Analysis of the spatial expansion characteristics of major urban agglomerations in China using DMSP / OLS images
WANG Cuiping, WANG Haowei, LI Chunming, et al (942)
……………………
………………………………………………………………………
Evaluation of non鄄use value of ecotourism resources: a case study in Dalai Lake protected area of China
WANG Pengwei, JIA Jingbo (955)
……………………………
…………………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
Assessment indicators system of forest ecosystem health based on the harmful disturbance
YUAN Fei, ZHANG Xinyao, LIANG Jun (964)
……………………………………………
……………………………………………………………………………………
Role of silicon in regulating plant resistance to insect herbivores HAN Yongqiang, WEI Chunguang, HOU Maolin (974)……………
Scientific Note
Relationships among light conditions, crown structure and branch longevity: a case study in Osmanthus fragrans and Metasequoia
glyptostroboides ZHAN Feng,YANG Dongmei (984)………………………………………………………………………………
Effects of maize straw with Bt gene return to field on growth of wheat seedlings
CHEN Xiaowen, QI Xin, WANG Haiyong, et al (993)
………………………………………………………
……………………………………………………………………………
Studies of non鄄structural carbohydrates of Cupressus funebris in cifferent landslides after Wenchuan Earthquake
CHEN Bo, LI Zhihua, HE Qian,et al (999)
………………………
………………………………………………………………………………………
《生态学报》2012 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的自然科学高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研究原
始创新性科研成果,特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方
法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,280 页,国内定价 70 元 /册,全年定价 1680 元。
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生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 32 卷摇 第 3 期摇 (2012 年 2 月)
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Vol郾 32摇 No郾 3摇 2012
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