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Rural herbaceous plant diversity under different land uses in North Zhejiang Province

浙北地区不同土地利用下乡村草本层植物多样性研究



全 文 :  Guihaia  Jul. 2016ꎬ 36(7):824-831
http: / / journal.gxzw.gxib.cn
http: / / www.guihaia-journal.com
DOI: 10.11931 / guihaia.gxzw201405034
吴灏ꎬ 张建锋ꎬ 陈光才ꎬ 等. 浙北地区不同土地利用下乡村草本层植物多样性研究[J]. 广西植物ꎬ 2016ꎬ 36(7):824-831
WU Hꎬ ZHANG JFꎬ CHEN GCꎬ et al. Rural herbaceous plant diversity under different land uses in North Zhejiang Province[ J] . Guihaiaꎬ 2016ꎬ 36
(7):824-831
浙北地区不同土地利用下乡村草本层植物多样性研究
吴  灏ꎬ 张建锋∗ꎬ 陈光才ꎬ 汪庆兵ꎬ 王  丽ꎬ 张  颖
( 中国林业科学研究院 亚热带林业研究所ꎬ 浙江 富阳 311400 )
摘  要: 该文以浙江省安吉县两个典型乡村—繅舍村和赋石村为例ꎬ选取公园、农耕区、河道、人工林地四种
不同土地利用类型ꎬ用 Shannon ̄Wiener指数、Simpson指数、Sorensen指数为标识多样性的指标ꎬ分析不同生境
下草本植物多样性差异ꎮ 结果表明:乡村生境中共记录物种 162 种ꎬ分属 47 科 123 属ꎬ其中禾本科与菊科物
种数占总数的31.48%ꎻ农耕区生境的 Shannon ̄Wiener指数、Simpson指数最高ꎬ分别为 2.76和 0.91ꎬ农耕区与河
道的 Sorensen指数最高为 0.57ꎮ 从农耕区、河道、公园到林地生境ꎬ草本物种多样性整体呈减小趋势ꎮ 另外ꎬ
发现人工绿化措施会导致草本物种减少ꎬ如从种植水稻单一作物到复合作物ꎬ草本层植物随之改变ꎮ 单一稻
田与复合种植区比较ꎬ草本植物主要的科属组成无明显变化ꎬ莎草科、菊科、禾本科植物仍占主体ꎻ但草本植物
群落主要物种组成发生变化ꎬ稻田转变成农耕区后ꎬ牛筋草、黑麦草ꎬ碎米荠、小飞蓬、喜旱莲子草成为草本层
群落主要构成植物ꎬ水竹叶覆盖度减少ꎬ小飞蓬和喜旱莲子草的覆盖度增加ꎮ 此外ꎬ还发现 4种生境中共有喜
旱莲子草、加拿大一枝黄花、土荆芥三种入侵物种ꎬ但未能对本土物种构成显著影响ꎮ 这表明不同土地利用方
式会严重影响草本群落物种组成及物种多样性ꎻ土地利用方式的变化ꎬ会引起草本植物主要群落构成发生改
变ꎻ土地利用类型的多样化有利于本土草本物种多样性生存ꎮ 该研究结果有助于为城镇化进程中保护乡村植
物多样性、加速推进美丽中国建设提供技术支撑ꎮ
关键词: 浙北乡村ꎬ 草本ꎬ 生境ꎬ 植物多样性
中图分类号: Q948    文献标识码: A    文章编号: 1000 ̄3142(2016)07 ̄0824 ̄08
Rural herbaceous plant diversity under different
land uses in North Zhejiang Province
WU Haoꎬ ZHANG Jian ̄Feng∗ꎬ CHEN Guang ̄Caiꎬ
WANG Qing ̄Bingꎬ WANG Liꎬ ZHANG Ying
( Institute of Subtropical Forestryꎬ Chinese Academy of Forestryꎬ Fuyang 311400ꎬ China )
Abstract: Local plants were important for ecosystem diversityꎬ of which herbaceous plants took a great account. In the
article Fushi Village and Saoshe Village in Zhejiang Province were taken as test plotsꎬ where land use systems were di ̄
vided into four artificial habits such as artificial forestꎬ gardensꎬ riversꎬ farming area for comparing plant diversity un ̄
der different artificial habitsꎬ and three parameters such as Shannon-Wiener indexꎬ Simpson indexꎬ Sorensen index
were employed. The results showed that based on the investigationꎬ there were 162 species including 47 familiesꎬ 123
generaꎬ were found in all the habits. The principal species was from Compositae and Gramineaeꎬ accounted for
收稿日期: 2014 ̄07 ̄14    修回日期: 2014 ̄09 ̄10
基金项目: 国家科技支撑计划项目 (2012BAJ24B0504)ꎻ浙江省—中国林业科学研究院合作项目 ( 2013SY02) [ Supported by National Key
Technology R & D Programof China(2012BAJ24B0504)ꎻ Zhejiang Cooperation Program of Chinese Academy of Forestry(2013SY02)]ꎮ
作者简介: 吴灏(1989 ̄)ꎬ男ꎬ硕士ꎬ从事乡村景观建设中生物多样性保护研究ꎬ(E ̄mail)wuh515@ 126.comꎮ
∗通讯作者: 张建锋ꎬ博士ꎬ研究员ꎬ主要从事人居生态和盐碱地生态修复研究ꎬ(E ̄mail)zhangkl126@ 126.comꎮ
31.48% of the total. The highest plant diversity was in farming areaꎬ Shannon-wiener index value reaching 2.76 and
Simpson index value being 0.91ꎬ Sorensen index value of 0.57ꎬ the same with rivers. From the farming areaꎬ riversꎬ
gardens to artificial forest habitatꎬ the value of herbaceous species diversity overall decreased. Moreoverꎬ taking green ̄
ing measures would lead to herbaceous species reduction. For exampleꎬ from the paddy field to farming area habitatꎬ
the main herb family and genus composition did not change significantlyꎬ plants of Cyperaceaeꎬ Compositae and Gra ̄
mineae still occupied the main body. The composition of the main species of herbaceous plant community had changedꎬ
the herb species of Cyperaceaeꎬ Compositae and Gramineae were 11ꎬ 8 and 15 in the paddy field habitatꎬ Cyperaceaeꎬ
Compositae and Gramineae species were 4ꎬ 19 and 17 in the farming area habitat. Comparison of two kinds of habitats
in herbaceous species compositionꎬ species number of cyperaceae reducedꎬ compositae species number increased. Ad ̄
ditionallyꎬ Alternanthera philoxeroidesꎬ Solidago canadensis and Dysphania ambrosioidesꎬ total three invasive species
were found in four habitatsꎬ and their important values were so low that they could not constitute a significant impact on
native species. By the research it implied that different land use types seriously affected the species composition and
species diversity of herb community. The herbaceous community changed with land use types variationꎬ diversification
of land use could contribute native herbaceous species diversity protection. Henceꎬ to study on the herbaceous plant di ̄
versity of different land use patterns in rural environment is helpful for plant diversity conservation in rural area and
pushing up beautiful China construction.
Key words: rural region in North Zhejiang Provinceꎬ herbaceousꎬ habitꎬ plant diversity
    乡村是一种重要的生境(陶战ꎬ1995)ꎬ存在农
田、池塘、农区边际等多样化的生态类型ꎬ能为各种
生物生存提供适宜的环境(陶战等ꎬ2005ꎻGoddard et
alꎬ2010ꎻStaley et alꎬ2013ꎻ Sreekar et alꎬ2013)ꎬ对于
物种多样性保护具有重要意义 ( Brandon et alꎬ
2008)ꎮ 草本植物在乡村生态环境中发挥重要的作
用ꎬ能发挥防止水土流失、修复土壤污染等(伍红琳
等ꎬ2011ꎻ吴晓东等ꎬ2013ꎻ熊国焕等ꎬ2013)ꎮ 草本植
物能适应乡村不同的土地利用类型ꎬ农耕土地利用
条件下的草本植物能长期生存(朱启臻等ꎬ2011)ꎮ
乡村各种土地利用类型中广泛分布着多种多样的草
本植物ꎮ 不同土地利用方式会形成不同的人为植物
群落(韦翠珍等ꎬ2011)ꎮ 土地利用的改变会影响不
同群落的植物组成(左倬等ꎬ2011)ꎮ 在乡村环境中
草本植物分布广泛ꎬ不同的土地利用方式对草本层
植物群落的组成有潜在的影响ꎮ 在乡村快速发展的
趋势下ꎬ原有生境改变ꎬ外来植物入侵(Brooks et alꎬ
2004)ꎬ乡土草本植物生存面临潜在的威胁ꎮ 草本
植物物种生存状况与不同土地利用提供的生境环境
有关ꎬ研究不同乡村土地利用下草本植物多样性ꎬ有
助于分析乡村环境中草本植物多样性的现状ꎬ有益
于乡村物种的保护以及保育ꎮ
1  材料与方法
1.1 实验区概况
实验区位于浙江湖州市安吉县境内ꎬ与浙江杭
州市和安徽省宣城市毗邻ꎮ 海拔 4~20 mꎬ年均气温
16.6 ℃ꎬ年均降雨量 1 400 mmꎬ无霜期 243 dꎬ气候
温和、阳光充足、雨量充沛、四季明显ꎬ属亚热带海洋
性季风气候(李泽波等ꎬ2013)ꎮ 选择赋石村和繅舍
村进行调查ꎮ 赋石村位于孝丰镇政府驻地 7 km处ꎬ
毗邻赋石水库ꎮ 全村人口 2 090 人ꎬ总面积 13. 3
km2ꎬ村民的主要经济来源是毛竹(Phyllostachyr pu ̄
bescens)、白茶 (Camellia sinensis)和板栗 (Castanea
mollissima)ꎮ 繅舍村属杭垓镇西北部ꎬ毗邻赋石水
库ꎬ人口 2 710 人ꎬ区域面积 22.8 km2ꎬ主要经济来
源为林业资源和劳务输出ꎮ 两个乡村均毗邻赋石水
库ꎬ主要经济作物基本相同为板栗、毛竹和白茶ꎮ
1.2 调查方法
勘察两个乡村的自然状况ꎬ选取公园、河道、农
耕区、人工林地四种土地利用类型ꎮ 公园位于乡村
聚集区中ꎬ河道贯穿乡村ꎬ河道护坡为人工修筑ꎻ农
耕区以位于河道两侧ꎬ以种植水稻和园林植物为主ꎻ
人工林主要为板栗林ꎮ 每种绿地区域选择 3 块样
地ꎬ4种生境各选择 6个样地ꎬ样地的大小为 20 m ×
30 mꎬ每个样地对角线上选取 4个 1 m × 1 m样方ꎬ
于 2013 年 10 月 25 日至 11 月 6 日进行生态学调
查ꎬ并与 2014年 3月进行复查ꎮ
记录样方内所有草本植物(包含草质藤本)的
名称、株数、高度等ꎬ并记录样地内出现的灌木植物
的种类、数量、覆盖度以及其他生境因子ꎮ
1.3 数据处理方法
研究选用物种丰富度、重要值、Shannon ̄Wiener
5287期                吴灏等: 浙北地区不同土地利用下乡村草本层植物多样性研究
指数、Simpson指数、Sorensen指数(章家恩ꎬ2007ꎻ方
精云等ꎬ2004)反映乡村生境草本植物多样性ꎮ 其
中物种丰富度(S)= 出现在样方内的物种数ꎮ 重要
值( IV)= (相对密度(RED)+相对盖度(RCO)+相对
频度(RFE) / 3ꎮ
Shannon ̄Wiener指数: H = - ∑

i = 1
P i lnP i
Simpson指数: P = 1 - ∑

i = 1
P i 2
Sorensen指数: SI = 2c
a + b
式中ꎬ P i 为种 i的相对重要值 IVꎮ
本研究中ꎬ生物多样性指数的计算采用 R 语言
和 SPSS17.0ꎬ制图软件采用 Origin7.5ꎮ
2  结果与分析
2.1 草本物种组成
两个村庄的研究区域中调查到物种 162 种ꎬ属
于 47科 123属(中国科学院植物研究所ꎬ1979ꎻ中国
植物志编辑委员会ꎬ1998)ꎬ其中菊科(Compositae)
物种数最多ꎬ菊科 24 属 28 种ꎬ其次是禾本科
(Poaceae)23种分属 18属ꎬ莎草科(Cyperaceae)5属
10种ꎬ唇形科(Lamiaceae)5属 6种ꎬ十字花科(Bras ̄
sicaceae)4 属 6 种ꎬ石竹科(Caryophyllaceae) 3 属 6
种ꎮ 草本物种数最多的菊科和禾本科物种数占总数
的 31. 48%ꎬ属占总属的 34. 15%ꎬ菊科有艾蒿
(Artemisia argyi)、苍耳(Xanthium sibiricum)、苦荬菜
( Ixeris polycephala)等ꎬ禾本科有牛筋草(Eleusine in ̄
dica)、狗尾草(Setaria viridis)、早熟禾(Poa annua)
等ꎬ莎草科有碎米莎草 ( Cyperus iria )、香附子
(Cyperus rotundus)、萤蔺(Scirpus juncoides)等ꎬ草本
植物物种种类丰富ꎮ
四种生境中农耕区中草本植物物种种类最多为
90种ꎬ河道中草本植物科、属种类最高 41 科 79 属ꎬ
林地的物种种类最少ꎬ科、属类别 19 科 26 属ꎬ四种
生境中禾本科和菊科草本均是常见的种类ꎬ农耕区
中菊科和禾本科物种分别达到 19种和 15种ꎮ
2.2 不同生境草本层组成
2.2.1 不同生境物种组成及多样性指数  采用重要
值反映物种组成的数量特征ꎬ调查林地草本ꎬ发现金
毛耳草(Hedyotis chrysotricha)重要值最高为 44.96ꎬ
其次是小一点红 (Emilia prenanthoidea)重要值为
图 1  不同生境中植物组成
Fig. 1  Plant composition of different habitats
36.22ꎬ在 24个 1 m × 1 m 小样方中ꎬ金毛耳草出现
次数最多为 9 次ꎬ其次小一点红为 8 次ꎮ 公园中水
蓼(Polygonum hydropiper)和牛筋草出现次数最多ꎬ
均出现 10次ꎬ麦冬(Ophiopogon japonicas)重要值最
大为 45.77ꎬ其次是水蓼重要值为 18.82ꎮ 河道生境
中通泉草(Mazus pumilus)重要值最高为 15.49ꎬ其次
为野蒜(Allium macrostemon)重要值为 12.43ꎬ通泉
草、水蓼、雾水葛(Pouzolzia zeylanica)出现 9 次ꎬ次
数最多ꎮ 农耕区中出现次数和重要值最高的物种是
水莎草ꎬ分别为 16次和 29.13ꎬ其次牛筋草重要值为
17.74ꎬ出现次数为 14 次ꎮ 四种生境中优势物种不
同ꎬ水蓼和牛筋草在两种生境均为优势物种ꎬ麦冬在
公园中为优势物种ꎮ
采用 Shannon ̄Wiener 指数和 Simpson 指数反映
生境草本植物生物多样性ꎮ 表 1 显示ꎬ生物多样性
指数从农耕、河道、公园到林地生境ꎬ两指数值呈逐
渐减小趋势ꎬ 农耕区中 Shannon ̄Wiener 指数、
Simpson指数值最高ꎬ分别为 2.76 和 0.91ꎬ林地中两
个指数值最低ꎬ反映出农耕区生境中植物多样性指
数最高ꎬ林地最低ꎮ 对样方内物种数目的统计显示ꎬ
乡村中草本物种数目丰富ꎬ样方内物种数目最少为
10种ꎮ 上述研究可得ꎬ生境间物种重要值与生物多
样性指数有差异ꎮ
不同生境物种丰富度差异比较ꎬ生境间草本植
物生长所需的阳光、营养物质和所受到的干扰程度
不同ꎬ使得草本物种数丰富度有差异ꎬ从表 2可以看
出ꎬ公园与农耕生境物种数差异较明显ꎬ林地生境与
其它生境中物种丰富度差异均显著ꎮ
4种生境中物种多样性指数方差分析ꎬ结果见
628 广  西  植  物                                  36卷
表 1  不同生境物种多样性指数
Table 1  Herbage alpha diversity index of different habitats
生境 Habit
物种数
Species
均值 Mean
(Specie􀅰4 m ̄2)
CV
(%)
Shannon ̄Wiener指数
Shannon ̄Wiener index
均值 Mean
(Specie􀅰4 m ̄2)
CV
(%)
Simpson指数
Simpson index
均值 Mean
(Specie􀅰4 m ̄2)
CV
(%)
农耕地 Farming area 31.67 ± 5.32 16.8 2.76 ± 0.09 3.26 0.91 ± 0.01 1.1
河道 River 27.5 ± 6.25 22.73 2.65 ± 0.3 11.32 0.89 ± 0.05 5.62
公园 Garden 23.5 ± 6.06 25.79 2.45 ± 0.18 7.35 0.86 ± 0.03 3.45
林地 Artificial forest 13.5 ± 8.46 62.67 1.86 ± 0.69 37.1 0.74 ± 0.15 20.27
表 2  物种丰富度方差分析
Table 2  Variance analysis of species
农耕地
Farming area
河道
River
公园
Garden
河道 River -4.17
公园 Garden -8.17∗ -4.00
林地 Artificial forest -18.17∗ -14.00∗ -10.00∗
  注: ∗均值差的显著水平为 0.05ꎮ
  Note:∗Significant mean difference was 0.05.
表 3  Shannon ̄Wiener指数方差分析
Table 3  Variance analysis of Shannon ̄Wiener index
农耕地
Farming area
河道
River
公园
Garden
河道 River -0.12
公园 Garden -0.31 -0.19
林地 Artificial forest -0.91∗ 0.78∗ 0.59∗
  注: ∗均值差的显著水平为 0.05ꎮ
  Note: ∗Significant mean difference was 0.05.
表 4  Simpson指数方差分析
Table 4  Variance analysis of Simpson index
农耕地
Farming area
河道
River
公园
Garden
河道 River -0.02
公园 Garden -0.05 -0.03
林地 Artificial forest -0.17∗ 0.15∗ -0.12∗
  注: ∗均值差的显著水平为 0.05ꎮ
  Note: ∗ Significant mean the level of difference was 0.05.
表 3和表 4ꎮ 表 3和表 4结果显示ꎬ林地与其它三种
生境 Shannon ̄Wiener指数和 Shannon 指数值差异明
显ꎬ其它三种生境间物种多样性差异不显著ꎮ
Pearson相关性分析显示ꎬ草本植物多样性指数与物
种丰富度显著相关ꎬShannon ̄Wiener 指数与物种丰
富度显著相关( r= 0.882 8∗∗ꎬP<0.01)ꎬSimpson 指
数与物种丰富度显著相关( r = 0.767∗∗ꎬP<0.01)ꎬ
表明物种丰富度高的样方物种多样性高ꎮ
2.2.2 生境间物种组成的差异  公园共有 84 种草本
物种ꎬ河道共有 89 种ꎬ林地中共有 46 种ꎬ农耕区中
则有 92种ꎮ 表 5结果显示ꎬ农耕区生境和河道生境
中物种出现的相似几率最大为 0.57ꎬ共有 52种相同
物种ꎬ农田生境和林地生境中物种出现的相似几率
低ꎬ共有相同物种只有 18种ꎮ
表 5  不同生境间 Sorensen指数
Table 5  Sorensen index of different habitats
类别
Type
公园
Garden
河道
River
林地
Artificial
forest
农耕区
Farming
area
公园 Garden
河道 River
林地 Artificial forest
农耕 Farming area

0.51
0.26
0.43
0.51

0.26
0.57
0.26
0.32

0.26
0.43
0.57
0.26

    采用 Sorensen指数反映不同生境中物种出现相
似性ꎬ林地与其它生境物种出现几率最低ꎬ农耕区与
河道的物种相似性最高ꎮ 四种生境中均出现的物种
有 8种ꎬ分别是麦冬、蛇莓(Duchesnea indica)、黄花
酢浆草 ( Oxalis corniculata )、 画眉草 ( Eragrostis
pilosa)、小荩草(Arthraxon microphyllus)、一年蓬(E ̄
rigeron annuus)、水蓼、止血马唐(Digitaria linearis)ꎮ
3种生境中出现的植物有 36 种ꎬ 为 22 科 34 属ꎬ其
中菊科和禾本科物种数最多ꎬ分别为 6 属 6 种、4
属4种ꎮ不同植物对生境选择不同ꎬ 某些物种只出现
7287期                吴灏等: 浙北地区不同土地利用下乡村草本层植物多样性研究
表 6  3个主要科物种变化
Table 6  Species changes among the main 3 families
稻田 Paddy field 农耕区 Farming area
禾本科 Gramineae 11属 17种
11 genus 17 species
禾本科 Gramineae 13属 15种
13 genus 15 species
白茅属 Imperata 1 白茅属 Imperata 1
稗属 Echinochloa 6 稗属 Echinochloa 1
狗牙根属 Cynodon 1 狗尾草属 Setaria 1
菰属 Zizania 1 狗牙根属 Cynodon 1
画眉草属 Eragrostis 1 黑麦草属 Lolium 1
荩草属 Arthraxon 1 画眉草属 Eragrostis 1
柳叶箬属 Isachne 1 金须茅属 Chrysopogon 1
马唐属 Digitaria 1 荩草属 Arthraxon 1
芒属 Miscanthus 1 马唐属 Digitaria 3
牛鞭草属 Hemarthria 1 千金子属 Leptochloa 1
千金子属 Leptochloa 1 雀稗属 Paspalum 1
— — 穇属 Eleusine 1
— — 早熟禾属 Poa 1
莎草科 Cyperaceae 3属 11种
3 genus 11 species
莎草科 Cyperaceae 3属 4种
3 genus 4 species
荸荠属 Heleocharis 2 薹草属 Carex 1
飘拂草属 Fimbristylis 1 飘拂草属 Fimbristylis 1
莎草属 Cyperus 8 莎草属 Cyperus 2
菊科 Compositae 6属 8种
6 genus 8 species
菊科 Compositae 17属 19种
17 genus 19 species
蒿属 Artemisia 3 蒿属 Artemisia 1
白酒草属 Conyza 1 白酒草属 Conyza 2
菊属 Dendranthema 1 飞蓬属 Erigeron 2
醴肠属 Eclipta 1 鬼针草属 Bidens 1
马兰属 Kalimeris 1 黄鹌菜属 Youngia 1
泥胡菜属 Hemistepta 1 苦荬菜属 Ixeris 1
— — 醴肠属 Eclipta 1
— — 马兰属 Kalimeris 1
— — 泥胡菜属 Hemistepta 1
— — 牛膝菊属 Galinsoga 1
— — 千里光属 Senecio 1
— — 石胡荽属 Centipeda 1
— — 鼠麴草属 Gnaphalium 11
— — 野茼蒿属 Crassocephalum 1
— — 一点红属 Emilia 1
— — 一枝黄花属 Solidago 1
— — 紫菀属 Aster 1
828 广  西  植  物                                  36卷
在特定生境ꎬ公园中有 26种特有种ꎬ河道中有 14 种
特有种ꎬ林地中有 16种特有种ꎬ农耕区中有 27 种特
有种ꎮ 林地中草本物种数量少ꎬ但特有种占总数比
例高ꎬ河道中特有物种比例最低ꎮ
2.3 不同优势种群下草本层物种多样性差异
4种生境中优势物种不同ꎬ林地中优势物种为
金毛耳草ꎬ公园中为麦冬ꎬ河道中为通泉草ꎬ农耕区
中为水莎草ꎮ 林地中共有 3 个样地出现金毛耳草ꎬ
重要值分别为 131.89、75.77、58.52ꎬ金毛耳草的样地
中共有 36种植物ꎬ未出现金毛耳草样地中共有 29
种植物ꎮ 河道中重要值最高是通泉草为 15.49ꎬ其次
是野蒜重要值为 12.43ꎮ 农耕区中水莎草重要值最
高为 29.13ꎬ其次是牛筋草重要值为 17.74ꎮ
在赋石村ꎬ麦冬、阔叶麦冬(Liriope platyphylla)、
吉祥草(Reineckea carnea)作为绿化植物ꎬ绿化草本
成为公园中优势草本种群ꎬ而繅舍村公园绿化中草
本植物未形成优势种ꎮ 麦冬为优势群落的公园中 3
个样方的重要值分别为 101.21、86.23、87.23ꎬ麦冬未
成为优势群落的样方中ꎬ重要值最高的物种依次是
附地菜(Trigonotis peduncularis)、水蓼重要值分别为
52.75、84.23ꎬ麦冬绿化的公园中草本总物种数 51
种ꎬ未用麦冬绿化的公园草本物种数为 57 种ꎬ麦冬
样方和对比样方的 Shannon ̄Wiener 指数、Shannon
指数均值为 2.39 与 2.51、0.85 与 0.86ꎮ 表明ꎬ人为
干扰形成的草本优势种群会致使草本植物物种丰富
度和多样性降低ꎮ
2.4 入侵植物对草本层植物多样性的影响
共记录到 3种入侵植物ꎬ分别是喜旱莲子草、加
拿大一枝黄花、土荆芥ꎮ 喜旱莲子草出现在林地以
外的 3种生境中ꎬ公园中出现 3个小样方中记录到ꎬ
重要值 3.02ꎬ河道中有 4 个小样方ꎬ重要值为 5.06ꎬ
农耕区中有 14 个小样方ꎬ重要值为 11.39ꎮ 加拿大
一枝黄花出现农耕区的一个小样方内ꎬ重要值为
3.36ꎮ 土荆芥出现在公园中的两个小样方中ꎬ重要
值为 23.08ꎮ 加拿大一枝黄花和土荆芥出现的次数
少ꎬ重要值低ꎬ未形成优势种群ꎮ 选取出现喜旱莲子
草(Alternanthera philoxeroides)的样方 9 个ꎬ其中公
园中 2 个ꎬ河道 3 个样方ꎬ农耕区中 4 个样方ꎬ以距
离喜旱莲子草样方作对照ꎬ共取 7 个样方ꎬt 检验的
结果显示ꎬ Shannon ̄Wiener 指数、Simpson 指数以及
物种丰富度值实验与对照组显著性 Sig 值分别为
0.27、0.16、0.4ꎬ差异不显著ꎮ 表明样方内喜旱莲子
草未对本土物种丰富度和多样性构成显著影响ꎮ
2.5 土地利用变迁导致主要植物群落的变化
目前ꎬ2个乡村的农田由主要种植水稻逐渐变
为种植水稻、吊瓜、茶叶等复合作物的农耕区ꎬ从种
植水稻单一作物到复合作物ꎬ草本层植物也随之改
变ꎮ 由余柳青等(1998)在孝丰镇城北村稻田环境
植物多样性数据可知ꎬ禾本科的无芒稗、游草ꎬ莎草
科中异型莎草、水莎草ꎬ鸭跖草科中水竹叶物种组成
了稻田环境的主要草本层植物群落ꎮ 表 6 结果显
示ꎬ稻田转变成农耕区后ꎬ牛筋草、黑麦草ꎬ碎米荠、
小飞蓬、喜旱莲子草则成为草本层群落主要构成植
物ꎬ水竹叶覆盖度减少ꎬ小飞蓬和喜旱莲子草的覆盖
度增加ꎮ 由此可知ꎬ乡村土地利用方式的改变会导
致草本层群落的变化ꎮ
稻田的湿生环境到多种农业经营的陆生环境ꎬ
导致喜水生环境的草本物种明显减少ꎮ 草本主要的
科属并没有明显变化ꎬ莎草科、菊科、禾本科植物仍
占主体ꎮ 稻田生境共有 25科 49属 70种ꎬ农耕区生
境 30科 78属 90 种ꎮ 莎草科草本物种减少相对明
显ꎬ稻田环境中共有 3 属 11 种ꎬ农耕区环境中只有
3属 4种ꎻ菊科物种增加较多ꎬ从 6 属 8 种到 17 属
19种ꎻ禾本科物种变化不大稻田环境为 15 种ꎬ农耕
区环境有 17种ꎮ 总体的趋势是物种种类增加ꎬ莎草
科植物减少ꎬ菊科植物增加ꎮ
3  讨论与结论
本研究结果表明ꎬ乡村四种生境中草本层物种
丰富度高ꎬ均以禾本科与菊科植物为主ꎬ农耕环境更
适宜草本植物生存ꎬ草本植物物种丰富度和多样性
指数值最高ꎮ 与相关研究ꎬ农业环境中禾本科和菊
科植物占主体的结论基本一致(张克荣等ꎬ2009ꎻ唐
强等ꎬ2012)ꎮ 究其原因ꎬ农耕区中草本植物能长期
适应农业活动ꎬ水、肥、阳光等充裕ꎬ能保证草本植物
的生长ꎬ草本植物分布多ꎮ 河道环境中水分充足ꎬ与
农耕区距离近ꎬ有利于农耕区中草本植物的传播ꎬ物
种多样性高ꎬ与农耕区中物种相似性最高ꎬ因此农耕
区和河道中物种差异性并不显著ꎮ 两村乡村的公园
于 2009年创建ꎬ由农耕土地转变而来ꎬ与农耕区相
距 500 mꎬ紧邻河道ꎬ便于种子的传播ꎬ定期的水肥
管理和乔灌层修剪ꎬ为草本植物生存提供了适宜环
境ꎬ因此农耕区和河道中物种多样性差异并不显著ꎮ
草本植物组成受入侵物种和绿化物种的影响(郭连
金等ꎬ2009ꎻ张震等ꎬ2010ꎻ李安定等ꎬ2013)ꎬ绿化增
9287期                吴灏等: 浙北地区不同土地利用下乡村草本层植物多样性研究
加了外来物种生存几率(Gong et alꎬ2013)ꎬ乡村公
园有 26种草本植物未出现其它三种生境中ꎬ表明公
园已成为乡村草本物种多样性组成的必要部分ꎮ 林
地中主要种植的板栗林ꎬ林龄 15 aꎬ郁闭度为 0.7ꎬ林
下草本植物光照不足ꎬ物种多样性相对较低(徐如
松等ꎬ2002ꎻ金雅琴等ꎬ2013ꎻ樊艳荣等ꎬ2013)ꎬ与其
它三种生境物种丰富度和多样性差异显著ꎮ 农耕环
境更适应草本植物生存ꎬ草本植物丰富度和多样性
指数值最高ꎮ
乡村生境的多样性决定了物种的多样性ꎬ而生
境的变化与土地利用方式的改变密切相关ꎮ 本研究
中四种生境间草本物种具有明显差异ꎬ且草本物种
多样性随土地利用方式的改变而变化ꎮ 乡村环境中
草本物种多样性主要受生境变化的影响ꎬ从农耕、河
道、公园到林地生境ꎬ草本物种多样性整体呈现减小
的趋势ꎻ受同一生境中的变化影响减小ꎬ农田到复合
农耕区中ꎬ主要群落有所变化ꎬ物种丰富度并没有明
显变化ꎻ农耕、河道和公园中出现的 3种入侵植物覆
盖度低ꎬ未对生境中物种组成产生显著影响ꎮ 草本
植物物种丰富度以及多样性依赖生境中不同程度的
人为干扰ꎬ不同的干扰使得不同生境中不易出现单
一的优势种群ꎬ保证了不同植物生存的空间环境和
生态位利用ꎬ人为干扰使入侵物种重要值低ꎬ未对本
土物种构成影响ꎮ 不同生境中人为干扰方式会影响
草本物种构成ꎬ公园中草本绿化、定期修剪及维护ꎬ
增加了除去乡村本土草本植物的几率ꎬ形成了绿化
麦冬单一植物群落ꎮ 农耕、河道和公园生境间 So ̄
rensen指数均在 0.4 以上ꎬ群落物种组成相似性大ꎬ
生境间物种差异小ꎮ 生境的多样化以及生境中不同
的干扰方式是维持乡村环境中草本植物物种多样性
的主要因素ꎮ
乡村中草本植物受人为影响大ꎬ人工生境中草
本植物物种多样性高ꎮ 不同的生境中含有特有的物
种ꎬ物种对环境具有不同的适应性ꎬ表明乡村草本植
物多样性需要多样化的生境ꎮ 当前乡村建设快速发
展的趋势下ꎬ乡村原有的生境发生变化ꎬ本土草本物
种生存易受到威胁ꎬ采取适当人为干扰措施ꎬ能保护
乡土草本植物多样性ꎮ
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