全 文 ：林业科学研究　2005 ,18 (4) :441～445
Forest Research
　　文章编号 :100121498 (2005) 0420441205
人类干扰对安庆沿江湿地植物多样性的影响
崔丽娟1 , 张曼胤2
(11 中国林业科学研究院湿地研究中心 ,国家林业局林木培育重点实验室 北京　100091 ;
21 东北师范大学环境科学系 ,吉林 长春　130024)
摘要 :在安徽安庆沿江滩地湿地 ,研究了天然芦竹、芦苇湿地 ,次生旱柳林和意大利杨人工林 3 种湿地生态系统的植
物多样性。结果表明 :杨树人工林的多样性指数和丰富度指数均高于旱柳林 ,也高于自然芦竹、芦苇湿地。旱柳林
的生态优势度最大 ,杨树人工林次之 ,天然芦竹、芦苇湿地的最小 ,而天然芦竹、芦苇湿地的生态优势度则不那么明
显 ;同时也说明在长江中下游滩地湿地上 ,天然次生旱柳林的生态优势度较高 ,而杨树人工林的生态优势度较小 ,它
的物种丰富程度要高于旱柳天然次生林。人工杨树林的均匀度指标高于天然芦竹、芦苇湿地 ,也高于天然次生旱柳
林。不同高程不同生态系统内植被群落的重要值的总体变化趋势是随着高程的升高 ,物种总数量降低 ,但植物多样
性指数随高程增加而增加。在不同林龄的林分中植物物种的多样性和丰富度没有明显的变化规律。
关键词 :安庆 ;长江滩地 ;湿地 ;植物多样性
中图分类号 :X176 　　　文献标识码 :A
收稿日期 : 2005203229
基金项目 : 国家科技部项目“中国森林生态网络体系建设“线”的研究与示范”
作者简介 : 崔丽娟 (1968 —) ,女 ,副研究员 ,吉林人.
Impact Study on the Biodiversity of Yangtze Beaches Wetland
in Anqing with Human Interference
CUI Li2juan1 , ZHANG Man2yin2
(11Wetland Research Centre , CAF ; Key Laboratory of Forest Cultivation ,State Forestry
Administration Beijing ,100091 ,China ;21Environmental Science Department , Northeast Normal University , Changchun , 130024 ,Jilin ,China)
Abstract :Anqing beach wetland is a typical wetland along the lower and middle reaches of Yangtze River. The wetland is very
important in maintaining the stability and the biodiversity riches of the ecosystems in the region. Biodiversity is an important func2
tion of wetland ecosystem. The plantation of wetland in Anqing varies greatly with reeds , Arundo donax , Salix matsudana , Pop2
ulus deltoids . The paper mainly studied the functions of the three kinds of wetland : Salix matsudana wetland , Arundo donax wet2
land , and Populus deltoids wetland ,compared the differences of plant biodiversity among the three kinds of wetlands. It is showed
that the indexes of diversity and species richness were the highest in Populus deltoids wetland , and the lowest in Arundo donax
wetland. The Simpson index was the biggest in Salix matsudana wetland , and smallest in Arundo donax wetland which indicated
that the species dominance focused on a few plant species , but it is not so definite in the Arundo donax wetland. In the beach
wetland of the middle and lower reaches of Yangtze River the herbs species were more concentrated. The index of eneness was the
highest in planted Populus deltoids wetland , and lowest in Salix matsudana wetland. The biodiversity also varied according to the
difference of altitude of wetlands. The law is that with the growth of altitude , the biodiversity will decrease. In Populus deltoids
forest ,the difference of forest age did nothing to the biodiversity and to the richness of plant species.
Key words :Anqing ; Yangtze River beach ;wetland ;biodiversity
湿地的生物多样性功能对于人类的生存和发展
至关重要 ,湿地生物多样性与湿地生态系统功能的
关系及其内在机制是当前生态学领域的重大科学问
题[1 ] 。生物多样性反映了群落的稳定性与动态 ,以
及不同自然地理条件与群落的相互关系。目前对湿
地生物多样性的研究多是生物多样性现状描述、多
样性指标计算以及生物多样性影响分析[2～4 ] ,而对
在人类干扰下不同类型湿地生物多样性的比较研究
还未见报道。
安徽安庆沿江滩地湿地是长江中下游流域湿地
中比较典型的湿地类型 ,在维持湿地生态系统的相
对稳定性和湿地群落的多样性等方面发挥着重要的
作用[5 ,6 ] ,是长江中下游区域重要的生态功能区。安
徽安庆沿江滩地湿地植被类型复杂多样 ,既有天然
芦竹、芦苇湿地 ,又有人类活动干扰下的森林湿地。
为此 ,本文选择安徽安庆沿江滩地湿地为对象 ,通过
对比研究不同植被类型滩地湿地的植物多样性 ,分
析湿地的功能变化 ,为长江中下游流域的滩地湿地
的合理利用提供有力的科学依据。
1 　研究区域概况
安徽安庆沿江滩地湿地 (117°E ,33°N) 位于长江
北岸 ,北倚大别山 ,属长江中下游区域湿地集中分布
区 ,本次研究选择位于安徽怀宁县海口镇南埂村长
江北岸外滩的 3 种滩地类型 ,即自然芦竹 ( Arundo
donax Linn. ) 芦苇 ( Phragmites australis ( Cav. ) Trin. )
湿地、旱柳 ( Salix matsudana koidz. ) 林地和意大利杨
( Populus deltoides Bartr. ex Marsh. ) 人工林地 3 种类
型。该区域无霜期 244 d ,平均气温 16. 7 ℃, ≥10 ℃
积温 5 366 ℃, 太阳辐射总量 107 ×103 k·cm - 2·a - 1 ,
降水量 1 460 mm , 主要集中在 4 —8 月份 ; 土壤为冲
积潮土类、沙泥土属 , 沙心沙泥土 , 每年因洪水夹带
淤积厚度不等 , pH 6. 5～7. 0 ;植被原以芦苇、荻
( Miscanthus sacchariflorus (Maxim. ) Hack. ) 为主 , 现试
验区林下常见香附子 ( Cypeus rotundus Linn. ) 、水芹
( Oenanthe javanica (Bl . ) DC. ) 、益母草 ( Leonurus ja2
ponicus Houtt . ) 、泥糊菜 ( Hemistepta lyrata Bunge )
等[7 ,8 ] 。
2 　研究方法
211 　样地设置方法
分别选择旱柳林地、自然芦竹芦苇湿地和意大
利杨人工林地 ,其中意大利杨分别选择 1989 年、
1991 年和 1997 —1998 年的造林地 ,造林密度 370 株·
hm - 2 (株行距 :3 m ×9 m) ,造林树种为黑杨派无性系
I269 ( P. deltoides cv.‘Lux’( I269255) ) 、I272 ( P. X eu2
ramerica cv.‘San’Martino ( I272Π58) ) 混植 ,共计造林
220 hm2 ;每年洪水季节江水淹没试验区 ,退水后行
间间种小麦 ( Triticum aestivum L. ) 、油菜 ( Brassica
napu L. ) 。
2002 年在这些林地内选择典型样方进行测定。
在试验区内土壤相对一致处设置样地 ,样地内按栽
植带设样方 (1 m ×1 m) ,每个相同植被类型中设 4
个样方。记载种类、株数、盖度、高度、多度 ;计算每
种的平均盖度、高度。共计 20 个样方 ,样地的具体
情况见表 1。
表 1 　调查样地概况
样地
编号
群落名称 地点
海拔Π
m
土壤类型
Ⅰ 旱柳林 利民小组 - 10 砂壤土
Ⅱ 自然芦竹、芦苇 管城路外围 - 5
砂壤土
(河流淤积土)
Ⅲ 意大利杨树林 东升队 5 砂壤土
Ⅳ 意大利杨树林 东升队 10 砂壤土
Ⅴ 意大利杨树林 东升队 10 砂壤土
　　注 : Ⅲ为 1991 年造林 ; Ⅳ为 1997 - 1998 年造林 ; Ⅴ为 1989 年造
林。
212 　分析方法
植物群落特征值的计算主要是比较种类组成 ,
同时按不同经营方式计算群落特征值 ,比较其间的
差异性 ,其中物种多样性指数与生态优势度和群落
均匀度密切相关 ,均是反映群落组成结构特征的定
量指标。通过对群落物种多样性的研究可以很好地
认识群落的组成、变化和发展。有关计算公式如
下[9 ,10 ] :
(1)生物多样性指数 ( D)
采用 Shannon2Wienner 指数。
D = - ∑
S
i = 1
Pi ln P (1)
(1)式可简化为 :
D = 3. 321 9 (lgN - ∑
S
i = 1
ni lg ni ) (2)
式中 N 是所有种的个体数 , ni 是第 i 种的个体
数 , S 是种数。
(2)生态优势度指数 ( C)
C 是群落水平的综合数值、反应各个种群在群
落中的地位 ,表达群落的组成结构特征[9 ,3 ] 。
244 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 18 卷
C = ∑
S
i = 1
[ ni ( ni - 1) ]Π[ N ( N - 1) ] (3)
式中 ni 、N 、S 同上式。
(3)群落的均匀度指数 ( J S )
J S 为观测的群落物种多样性与群落可能有的
最高物种多样性的比例。
　JS =
lgN - 1N ∑ni lg ni
lgN - 1N [α( S - β) lgα+β(α+ 1) lg(α+ 1) ]
(4)
式中 N 是所有物种的个体数 , ni 是第 i 个物种
的个体数 , S 为种数 ;β是 N 被 S 整除以外的余数 ,α
= ( N - β)ΠS 。
(4)重要值 ( IV)
重要值是群落中物种生态适应能力和物种所处
地位的综合指标 ,其大小是确定优势种的重要依据。
IV = RD + RF + RP (5)
式中 RD是相对多度 , RD = niΠN ×100 %( ni 是
某个物种的个体数 , N 是所有种的个体数) ; RF是相
对频度 , RF = RFiΠ∑RFi ×100 %( RFi 是某物种的
频度 , ∑RFi 是全部种的频度之和) ; RP 是相对显
著度 , RP = RPiΠ∑RPi ×100 %( RPi 是某物种的显
著度 , ∑RPi 是全部物种的显著度之和) ,草本植物
相对显著度以某种植物的体积 ,即平均盖度与其平
均高之积计算。
3 　结果与分析
311 　湿地植物组成
灌层种类组成。由于滩地原生植被是以荻和芦
苇为主 ,在滩地综合治理过程中营造了大面积的意
大利杨后 ,滩地上的乔木以杨柳科的意大利杨为主 ,
偶尔出现旱柳、紫柳 ( Salix wilsonii Seem. ) 、桑树科的
构树 ( Broussonetia papyrifera (L. ) Vent . ) ,灌木只出现
1 科 1 种 ,即枸杞 (Lycium chinense Mill . ) ,这些都是比
较耐水湿的树种。
草本层种类组成。通过 20 个样方的植被调查 ,
发现滩地上分布的草本植物比较丰富 ,有 20 科、46
种 ,在所发现的植物中 ,禾本科有 8 个种 ,分别是芦
竹、狗牙根 ( Cynodon dactylon (L. ) Pers. ) 、荻、荩草
( Arthraxon hispidus ( Thunb. ) Makino) 、粟草 ( Millium
eff usum L. ) 、牛鞭草 ( Hemarthria altissima ( Poir. ) stapf
et C. E. Hubb. ) 、乱子草 ( Muhlenbergia hugelii Trin. ) 、
湖北三毛草 ( Trisetum henryi Rendle. ) ;其次有蓼科的
5 种 ,分别是水蓼 ( Polygonum hydropiper L. ) 、春蓼
( Polygonum persicaria L. ) 、愉悦蓼 ( Polygonum jucun2
dum Meosn) 、无辣蓼 ( Polygonum pubescens Blume. ) 、紫
苞蓼 (杠板归) ( Polygonum perfoliatum L. ) ;莎草科 5
种 ,分别是香附子、翼果苔草 ( Carex neurocarpa Max2
im. ) 、青绿苔草 ( Carex leucochlora Bge. ) 、垂穗苔草
( Carex dimorpholepis Steud. ) 、庐山 草 ( Scirpus lush2
anensis Bge. ) ;还有 10 种单科植物。这些植物的特
点是耐水湿、蔓延力强 ,有防沙固堤的功能[11 ] 。
312 　滩地湿地植物群落的重要值分析
通过计算 5 个样方中植物群落的重要值 ,筛选
每块样方中前 2 位重要值的群落 (表 2) ,可以分别看
出每个样方中的优势种。在样方 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中 ,芦
苇均为优势种 ,反映了湿地植被的特征 ;而在样方 Ⅴ
中 ,乱子草和鸡矢藤 ( Paederia scandens (Lour) Merr. )
为优势种 ,表现为非典型的湿地植被特征 ,样方 Ⅴ所
处位置的平均海拔高 ,人工造林时间长。
表 2 　各样方中主要植物群落的重要值
样地
编号
植物种类
平均株
数Π株 平均高度Πcm 平均盖度Π% 重要值 次序
Ⅰ 桑树 　　　3 　　92. 7 　　5. 7 　79. 4 1
芦苇 106 79. 0 22. 5 75. 2 2
Ⅱ 芦竹 86 230. 8 40. 0 125. 4 1
芦苇 8 64. 8 1. 0 100. 4 2
Ⅲ 芦苇 14 84. 0 6. 5 104. 1 1
水芹 33 5. 0 1. 0 102. 1 2
Ⅳ 芦苇 51 249. 8 7. 25 109. 1 1
野大豆 9 108. 5 5. 4 101. 6 2
Ⅴ 乱子草 630 47. 0 27. 0 124. 1 1
鸡矢藤 77 55. 8 15. 8 112. 5 2
313 　样地草本植物生物多样性分析
根据调查获得的数据 ,对该区的植被情况进行
群落特征分析 ,分别计算其多样性指数、生态优势度
和丰富度指数 (表 3) ,对比分析不同高程、不同植物
群落以及不同林龄的生物群落内植物多样性的
情况。
344第 4 期 崔丽娟等 :人类干扰对安庆沿江湿地植物多样性的影响研究
31311 　不同植物群落类型草本植物物种多样性研究
根据表 3 中的数据 ,比较自然芦竹、旱柳林和人工林
的物种多样性指数 (图 1) 。
图 1 　不同植物群落物种多样性指数
从图 1 可以看出 :在自然芦竹、芦苇湿地 ,天然
次生旱柳林和人工杨树林中草本植物群落的多样性
指数、生态优势度和均匀度指数都有所不同。人工
杨树林多样性指数和丰富度指数高于旱柳林和自然
芦竹、芦苇湿地 ,这说明滩地湿地上的天然次生林和
人工林的物种多样性程度均高于自然的草本芦竹群
落。这可能是乔木 (杨树或者旱柳树) 林冠的荫蔽作
用使林下光照不如无林的自然芦竹、芦苇湿地 ,削弱
了林下优势种芦苇和芦竹等的生长 ,为其它草本植
物的进入创造了条件。
旱柳林的生态优势度最大 ,杨树人工林次之 ,最
小的是自然芦竹、芦苇湿地 ,这一方面说明森林湿地
的生态优势度更加集中在少数物种上 ,而自然芦竹、
芦苇湿地的生态优势度则不是很明显 ;同时也说明
在长江中下游的滩地湿地上 ,天然次生的森林类型
旱柳林的生态优势度更加集中 ,而人工栽植的杨树
林的生态优势度则不是很集中 ,它的物种丰富程度
更高于天然次生林。
本研究的三种生态系统 ,杨树人工林的均匀度
指标高于自然芦竹、芦苇湿地 ,也高于天然次生的旱
柳林 ,而且差异也比较显著。这说明滩地湿地上进
行人工造林有提高草本植物群落均匀度的作用。均
匀度指标反映了适当的人工干预建立起来的生态系
统的物种均匀程度更高。
从多样性指数、生态优势度和均匀度指数 3 个
指标综合来看 ,适当的人工干预对于生态系统的积
极演替和建立结构复杂、生物多样性丰富、物种相对
均匀的生态系统有很好的作用。
31312 　不同高程样地草本植物群落特征研究　通
过对不同高程不同生态系统内植被群落的重要值计
算 ,可以看出不同的生态系统内植物组成有一定差
异 ,各物种的重要性程度也不同。为了进一步统计
分析不同高程生态系统内草本植物群落特征 ,在物
种重要性程度计算的基础上又计算了多样性指数、
生态优势度和均匀度 ,并与吴泽民等[12 ,13 ] 的研究结
果进行了比较 (表 3) 。
表 3 　不同高程生态系统内草本植物群落的数量特征
林分类型 造林年份 滩地高程Πm 种数 总个体数 多样性指数 生态优势度 均匀度Π% 丰富度指数
旱柳林 　　- 10. 00 21 2 538 1. 497 5 0. 479 5 0. 529 1. 212
自然芦竹 - 5. 00 15 2 296 1. 556 0 0. 478 5 1. 955 1. 063
1991 年 5. 00 22 1 626 2. 654 0 0. 385 0 2. 235 1. 960
1998 年 10. 00 16 5 830 1. 250 0 0. 580 0 1. 357 1. 278
杨树人工林 1989 —1991 年 10. 00 12 4 810 1. 238 0 0. 600 0 1. 442 1. 095
1989 —1991 年1) 14. 25 10 1 028 1. 941 0 0. 334 0 0. 585
1989 —1991 年1) 15. 03 11 　632 2. 066 0 0. 379 0 0. 597
1989 —1991 年1) 16. 17 12 　243 3. 035 0 0. 139 0 0. 846
　　注 :1)吴泽民等人[12 ,13 ]的研究结果。
从表 3 中可以看出 ,滩地湿地植被具有很高的
物种多样性 ,且湿地草本植物群落特征与高程关系
密切。随着高程的微小变化 ,水分条件也发生了变
化 ,进而影响了植物种类的组成。总体的变化趋势
是随着高程的升高 ,总数量降低 ,但生物多样性指数
随高程增加而增加。
31313 　不同林龄杨树林内植物多样性特征分析　
从表 3 中还可以看出 :林龄的物种多样性和丰富度
没有明显的变化规律 ,这一方面可能与所选样地的
高程不同有关 ,因为滩地湿地是对水淹极为敏感的
一种土地类型 ,高程的变化直接影响植物生长的水
环境 ,因此这一变化要远大于林分的林龄变化对林
444 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 18 卷
下物种组成的影响。另外由于这里的滩地湿地每年
定期被水淹没 ,这种定期水淹使林下草本植物得到
定期的清理 ,水淹过后许多不耐水淹的植物都会消
失 ,物种多样性程度也小于洪水淹没前的春季滩地
湿地生态系统。
4 　小结
安徽安庆沿江滩地湿地是长江中下游流域很有
代表性的湿地 ,在该区的研究表明 :自然芦竹、芦苇
湿地植物的物种多样性和丰富度都不如森林群落
高 ,包括天然次生演替的旱柳林和人工杨树林。安
庆沿江湿地的优势物种的集中程度则是旱柳林大于
自然芦竹、芦苇湿地 ,也大于杨树林 ,同时人工干扰
下的杨树林生态系统的生物多样性指标优于自然芦
竹、芦苇湿地 ,这说明安庆沿江湿地在进行人工造林
后 ,增加了沿江滩地湿地环境的异质性 ,进而提高了
其植物多样性。
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