全 文 :广 西 植 物 Guihaia Dec.2015,35(6):817-824 http://journal.gxzw.gxib.cn
DOI:10.11931/guihaia.gxzw201408025
郝建锋,王德艺,李艳,等.人为干扰下雅安市雨城区青衣江河岸带草本植物群落物种多样性及生态位的研究[J].广西植物,2015,35(6):817-824
HaoJF,WangDY,LiY,etal.EfectsofhumandisturbanceonspeciesdiversityandnicheofherbaceousplantsalongQiyijiangriparianzoneinYa’an
City,SichuanProvince[J].Guihaia,2015,35(6):817-824
人为干扰下雅安市雨城区青衣江河岸带草本植物
群落物种多样性及生态位的研究
郝建锋1,2∗,王德艺1,李 艳1,姚小兰1,张逸博1,朱云航1,齐锦秋1,3
(1.四川农业大学 林学院,四川 成都611130;2.水土保持与荒漠化防治重点实验室,
四川 成都611130;3.木材工业与家具工程重点实验室,四川 成都611130)
摘 要:以雅安市雨城区段青衣江河岸带的草本植被为研究对象,采用典型样地法选取沿岸受3种不同强度
人为干扰的样地(轻度干扰的河滩地、中度干扰的割草地和重度干扰的弃耕地),探究不同人为干扰强度对青
衣江沿岸的草本植物群落物种多样性和生态位的影响.结果表明:在3种类型的样地中共观测到64个物种,
隶属于26科53属,物种数随着干扰强度的增加而降低;分析重要值发现,不同干扰强度下群落的主体均为菊
科(Compositae)、禾本科(Gramineae)、蓼科(Polygonaceae)和豆科(Leguminosae)的种类,各物种重要值的差
异不大,优势种不明显,种间竞争激烈;受不同干扰强度群落的生境存在差异,轻度干扰、中度干扰和重度干扰
群落的生态位重叠值在0.5以上的物种数比率分别为95.0%、85.4%、74.2%,受不同强度干扰群落之间的物
种相似程度不同,轻度干扰与中度干扰、中度干扰与重度干扰、轻度干扰与重度干扰的群落相似性系数分别为
0733、0.719、0.625;受不同强度人为干扰的群落中物种丰富度指数D 值和ShannonGWiener多样性指数H 值
的大小排序为轻度干扰>中度干扰>重度干扰,但Simpson指数H′值和Pielou均匀度指数Jsw值在样地之
间的差异不显著.
关键词:人为干扰;物种多样性;生态位;河滩地;割草地;弃耕地
中图分类号:Q948.1 文献标识码:A 文章编号:1000G3142(2015)06G0817G08
Effectsofhumandisturbanceonspeciesdiversityand
nicheofherbaceousplantsalongQiyijiangriparian
zoneinYa’anCity,SichuanProvince
HAOJianGFeng1,2∗,WANGDeGYi1,LIYan1,YAOXiaoGLan1,
ZHANGYiGBo1,ZHUYunGHang1,QIJinGQiu1,3
(1.CollegeofForestry,SichuanAgriculturalUniversity,Chengdu611130,China;2.SoilandWaterConservation,Desertification
CombatingofMOESichuanProvincialCollegesandUniversityKeyLaboratory,Chengdu611130,China;3.WoodIndustry
andFurnitureEngineeringSichuanProvincialCollegesandUniversitiesKeyLaboratory,Chengdu611130,China)
Abstract:Inordertomakeathoroughinquiryinefectsofhumandisturbanceonherbaceousplantcommunity,aninvesG
tigationhasbeenconductedalongQingyijiangRiverriparianzone,Ya’anCity,SichuanProvincebyusingthetypicalsamG
plingmethod.ThespeciesRichnessindexD,ShannonGWiennerindexH,SimpsonindexH′andPielouindexJswwereaG
doptedtomakeevaluationsonthelevelofspeciesdiversityonherbaceousplantcommunity.Therearethreekindsof
收稿日期:2014G11G26 修回日期:2015G03G25
基金项目:国家自然科学基金(31370628);国家“十二五”科技支撑计划项目(2011BAC09B05);四川农业大学双支计划博士专项(00370401).
作者简介:郝建锋(1972G),男(蒙古族),内蒙古人,博士,讲师,主要从事森林生态学研究,(EGmail)haojf2005@aliyun.com.
∗通讯作者
sampleareasunderhumandisturbancesofthreediferentintensitiesintheinvestigatedzone:floodlandsunderslightdisG
turbance,mowgrasslandsundermediumdisturbance,andabandonedfarmlandsunderseveredisturbance.Theresults
showedthatsixtyGfourplantspeciesthatbelongto26familiesand53generawerefoundinthethreekindsofstudiedareG
as.Speciesrichnesssignificantlydecreasedwiththeincrementofdisturbanceintensity.ByanalyzingtheimportantvalG
ues,itwasdiscoveredthatunderdisturbancesofallevelsofintensities,themainbodiesofthecommunitiesarecomposed
ofthespecieswhichbelongtoCompositae,Gramineae,Leguminosae,PolygonaceaeandUmbeliferae.However,there
wasnoobviousmainedificatoryinthecommunitiesunderdisturbancesofdiferentlevelsofintensities,sincetheimporG
tantvaluesofeachspecieshasnosignificantdiference,indicatingtheintensesofinterspecificcompetitions.Theresults
indicatedthatthenumbersofthespecieswithnicheoverlapvaluesabove0.5incommunitiesunderlightdisturbances,
mediumdisturbancesandseveredisturbancesrespectivelyaccountedfor95.0%,85.4%and74.2%ofthetotalspecies
numbers.Sørensen’ssimilaritycoeficient(SS)betweencommunitiesunderdisturbancesofdiferentlevelsofintensities
werediferent.Sørensen’ssimilaritycoeficient(SS)betweencommunitiesunderslightandmediumdisturbances,mediG
umandseveredisturbances,andslightandseveredisturbanceswere0.733,0.719and0.625,respectively.Speciesrichness
indexDandShannonGWienerindexHdecreasedwiththeincrementofthehumandisturbanceintensity,thesequencesof
themwereslightdisturbance>mediumdisturbance>severedisturbance,andthediferenceamongdisturbanceintensities
weresignificant.However,therewasnosignificantdiferencesofSimpsonindexH′andPielouindexJswamongsample
areas.
Keywords:humandisturbance;speciesdiversity;niche;floodplain;movinggrassland;abandonedfarmland
河岸带是指水陆交界的两边,直至河水影响消失
为止的地带,它是河流生态系统和陆地生态系统之间
进行物质、能量和信息交换的生态过渡带,具有明显
的边缘效应和丰富的生物多样性,近年来成为国内外
生态学和环境科学的研究热点之一(Gregoryetal.,
1991;Johnsonetal.,2010;邓红兵等,2001;郭二辉等,
2011;韩路等,2013).因其独特的生态系统结构和服
务功能,河岸带维持了很高的植物多样性,河岸带植
物在控制农业非点源氮污染、防治水土流失、维持生
态系统服务功能等方面具有重要作用,并且河岸带植
物多样性和优化组合是退化河岸带恢复和重建的关
键(Zhaoetal.,2009;徐华山等,2010;张建春等,
2002).同时,河岸带也是一个易受人类干扰的生态
脆弱区,正面临滩涂资源过度围垦、生物入侵严重、水
质污染严重、景观破碎化等诸多问题(Mensingetal.,
1998;Mcclainetal.,2003;项希希等,2013;赵海迪等,
2014).人为干扰是影响河岸带结构和功能的主要因
素之一,河岸带植被群落的组成和发展与土地利用方
式密切相关,不同的土地利用方式对河岸带生态系统
具有不同的干扰梯度(韩路等,2013;Nagasakaetal.,
1999;Paineetal.,2002).美国等发达国家对河岸带
生态系统管理始于20世纪70年代,在河岸带地区建
设植被缓冲带(RiparianVegetableBufer)是进行河岸
带生态系统管理的最常用的一种管理模式,在此基础
上的生态重建效果明显(郭怀成等,2007;黄凯等,
2007).而国内对河岸带的研究起步较晚,目前的研
究多是从生态恢复和建设的角度来探讨河岸带的生
态系统重建问题,只有张建春等(2002a,b)对河岸带
进行生态系统重建实验研究,这些研究都强调了植被
及其组成在河岸带生态恢复中的重要性.
青衣江是雅安市境内主要河流之一,其河岸带
在保护特有动植物资源、调节局地气候、补充地下
水、保持生物多样性等方面起着至关重要的作用.
但近些年来,由于当地居民对沿江土地的开发利用,
青衣江河岸带的草本植物群落遭受了不同类型和强
度的人为干扰.基于此,本研究以青衣江雨城区段
沿岸的受3种不同强度干扰的河滩地、割草地、弃耕
地为研究对象,探究不同土地利用方式下该地区草
本植物群落物种组成和多样性差异,对于青衣江流
域河岸带植物多样性恢复与保护、青衣江(雨城区河
段)整体景观规划、陆地和水体的合理开发利用决策
提供理论依据,从而为区域生态系统功能的发挥和
社会经济可持续发展作贡献.
1 材料与方法
1.1研究区概况
青衣江(l02°16′~103°43′E,29°24′~30°56′N)
地处四川盆地边缘,发源于邛崃山脉巴郎山与夹金
山之间,干流全长289km,落差2844m,水能资源
818 广 西 植 物 35卷
丰富;其中流经雅安雨城区河段(102°54′~103°09′
E,29°55′~30°01′N)属于青衣江中游河段,全长约
33.4km,平均海拔约600m.该河段地处亚热带季
风性湿润气候区,多年平均气温15~18℃,年降水
量可达1800mm.青衣江河岸多漫滩,草本植被资
源丰富,但因遭到挖沙、取石铺路等干扰,其原始状
态受到破坏;同时,当地居民耕作、收割牧草等导致
沿岸物种急剧减少,引起了一系列的生态问题.
1.2方法
1.2.1试验设置与取样 2012年7-8月,在滩涂湿
地植物最佳生长季节,对雅安市雨城区青衣江沿岸
草本植物进行野外实地踏查发现,青衣江河岸带主
要有河滩地、割草地和弃耕地3种土地类型,受到不
同类型和强度的干扰,均处于水位变幅区(冯育青
等,2009).参照杨文斌等(2013)对滩涂湿地调查取
样的方法,以及该河段河岸土地具体的使用情况,设
置3种干扰强度的样地,即轻度干扰指长年的流水
冲刷和泥沙沉积后自然形成的河滩地,在夏季汛期
时植被遭到不同程度的流水冲刷,但在其他季节植
被的自然恢复较好,受到的人为干扰强度较轻;中度
干扰指作为家畜食物来源的割草地,割草频率为割
半年休半年,割草季节为植被丰茂的夏秋季节,在植
被稀疏的冬春季节割草行为被迫停止或减弱,经过
多年的反复割草,割草地的植被生长受到抑制;重度
干扰指封育2年的弃耕地,由于历经长年的耕作,且
封育时间短,弃耕地的植被恢复情况不佳.
调查方法如下:在调查实验地筛选出具代表性
的受轻度、中度和重度干扰的样地各3个,规格为
20m×20m(表1),样地面积总计3600m2;在每个
样地中沿对角线选取12个1m×1m的样方,共计
108个.调查内容包括经纬度,海拔,图片等样地信
息;每个样方内草本物种名称、高度、株数和盖度,测
定植物高度的最高值、最低值和平均高度,丛生草本
则以丛为单位测定相关项目.
1.2.2数据分析和处理 (1)植物群落综合数量特征
分析:采用杨国平等(2008)的方法,计算相对密度、
相对频度、相对显著度及重要值.相对密度=(该种
的密度/全部种的总密度)×100%;相对频度=(该
种的频度/全部种的频度总和)×100%;相对盖度=
(该种种盖度/全部种的盖度总和)×100%;重要值
=(相对密度+相对频度+相对盖度)/300.
(2)物种多样性测定:α多样性指数用于描述群
落的物种多样性,本文主要采用以下指数综合衡量
群落的物种多样性水平,包括物种丰富度指数D、
ShannonGWiener指数H、Simpson指数(优势指数)
H′、Pielou均匀度指数Jsw(Petraitisetal.,1989;
马克平等,1994).计算公式:D =S;H′=1-
∑
s
i=1
P2i ;H = -∑
s
i=a
PilogPi ;JSW =∑PilogPilogS .
式中,Pi为第i种个体数ni占所有种个体总数
n的比例,ni为第i种个体数,n为所有种的个体总
数,即Pi=ni/n;i=1,2,3,S,S为物种数.
(3)生态位重叠及相似程度:生态位重叠是指2
个或多个物种或种群在适应环境和利用资源的实际
幅度或潜在能力方面所表现出的共同性或相似性,
它反映一定资源状态上物种的多样性程度(赵永华
等,2004;李德志等,2006).Pianka生态位重叠模
型能客观地反映出种群之间对资源利用的相似性,
并具有较为直观的几何解释,而且其生态位重叠不
超过1,便于对不同种群的生态位重叠进行客观的
比较.计算公式如下:
Nik=∑
r
j=1
PijPkj/ ∑
r
j=1
Pij2∑
r
j=1
Pkj2 .
式中,Nik为生态位重叠值,Pij和Pkj为种j和
k在资源上的优势度,r为资源状态数.
各样带之间物种组成用Sørensen相似性系数
表示(赵永华等,2004).计算公式如下:
Ss=2a/2a+b+c( )
式中,Ss为Sørensen’s相似性系数,a为两个
样方中共有的物种数,b为甲样方有而乙样方没有
的物种数,c为乙样方有而甲样方没有的物种数.
(4)统计与分析:采用SPSS17.0和Excel软件进
行统 计 和 分 析,用 单 因 素 方 差 分 析 (oneGway
ANOVA)和最小显著差异法(LSD)检验不同干扰强
度下群落物种多样性指数的显著性差异(P=0.05).
2 结果与分析
2.1不同草本群落物种组成比较
共记录到植物64种,植物在轻度干扰(河滩
地)、中度干扰(割草地)和重度干扰(弃耕地)群落中
的分布都以菊科、禾本科、蓼科和豆科为主,隶属于
这4科的物种共计32种,其他科的植物分布较少
(表2).由表2可知,青衣江河岸带草本植物的科
数、属数和种数随着人为干扰强度的增加而降低,受
轻度干扰的河滩地物种组成最丰富,共51种,隶属
9186期 郝建锋等:人为干扰下雅安市雨城区青衣江河岸带草本植物群落物种多样性及生态位的研究
表1 样地概况
Table1 Generalsituationofthesampleplots
样地
Sampleplot
面积
Area(m2)
坡度
Slope(°)
坡向
Aspect
海拔
Altitude(m)
经度、纬度
Longitude,Latitude
干扰强度
Disturbanceintensity
1 400 2 SW44° 576 103°00′18.92″E,29°59′12.76″N A
2 400 4 ES18° 576 103°00′17.87″E,29°59′12.90″N A
3 400 5 ES11° 576 103°00′16.92″E,29°59′13.17″N A
4 400 4 WN35° 577 103°00′30.25″E,29°59′16.95″N B
5 400 4 SW26° 572 103°00′28.28″E,29°59′17.07″N B
6 400 3 NE5° 572 103°00′27.07″E,29°59′17.12″N B
7 400 5 WN28° 575 103°00′20.81″E,29°59′18.63″N C
8 400 3 WN33° 575.86 103°00′19.87″E,29°59′18.99″N C
9 400 4 WN30° 578 103°00′18.59″E,29°59′19.42″N C
注:A:轻度干扰;B:中度干扰;C:重度干扰.下同.
Note:A:lightdisturbance;B:mediumdisturbance;C:servedisturbance.Thesamebelow.
表2 不同干扰强度样地的草本物种情况
Table2 Speciesofherbaceousplantsunderdifferentlevelsofdisturbanceintensities
排序
Rank
干扰强度
Disturbanceintensity
科
Family
种数
Species
A
科
Family
种数
Species
B
科
Family
种数
Speices
C
科
Family
种数
Species
1 菊科Compositae 12 菊科Compositae 10 菊科Compositae 9 豆科Leguminosae 5
2 禾本科Gramineae 7 禾本科Gramineae 6 禾本科Gramineae 6 禾本科Gramineae 5
3 蓼科Polygonaceae 7 蓼科Polygonaceae 5 蓼科Polygonaceae 5 菊科Compositae 5
4 豆科Leguminosae 6 豆科Leguminosae 4 豆科Leguminosae 5 蓼科Polygonaceae 3
5 伞形科Umbeliferae 3 伞形科Umbeliferae 3 伞形科Umbeliferae 3 藜科Chenopodiaceae 2
6 荨麻科Urticaceae 3 荨麻科Urticaceae 3 酢浆草科Oxalidaceae 2 伞形科Umbeliferae 2
7 唇形科Labiatae 2 酢浆草科Oxalidaceae 2 荨麻科Urticaceae 2 十字花科Cruciferae 2
8 藜科Chenopodiaceae 2 唇形科Labiatae 2 苋科Amaranthaceae 2 苋科Amaranthaceae 2
9 桑科 Moraceae 2 藜科Chenopodiaceae 2 桑科 Moraceae 2 荨麻科Urticaceae 1
10 十字花科Cruciferae 2 十字花科Cruciferae 2 藜科Chenopodiaceae 2 酢浆草科Oxalidaceae 1
图1 不同干扰强度下草本植物群落的科、属、种数量
Fig.1 Numberoffamily,genus,speciesofherbaceousplant
communitiesunderdiferentlevelsofdisturbancedensities
于24科45属;受中度干扰的割草地的物种数为49
种,隶属于20科41属;受重度干扰的弃耕地物种数
最少且组成单一,共37种,隶属于19科33属.
2.2不同草本群落重要值分析
根据108个样方的调查数据,分别计算轻度、中
度和重度干扰群落中草本植物的重要值(表3).由
表3可知,在轻度干扰样地中,小蓬草(Conyza
canadensis)、白莲蒿(Artemisiasacrorum)、葎草
(Humulusscandens)、黑麦草(Loliumperenne)等
物种重要值较大;在中度干扰样地中,小蓬草、看麦
娘 (Alopecurusaequalis)、头 花 蓼 (Polygonum
capitatum)、红花酢浆草(Oxaliscorymbosa)等物
种重要值较大;在重度干扰样地中,窃衣(Torilis
scabra)、头花蓼、看麦娘、小蓬草等物种重要值较
大.小蓬草、看麦娘、野燕麦(Avenafatua)、头花蓼
在3类型样地中均有分布.
2.3不同草本植物群落多样性比较
在受不同强度人为干扰样地中,物种丰富度指
数D 值、ShannonGwiener指数H 值和Simpson优
028 广 西 植 物 35卷
表3 不同干扰强度样地中草本植物的重要值
Table3 Importantvaluesofherbaceousplantsunder
differentlevelsofdisturbanceintensities
种名Species
重要值Importantvalue
A B C
小蓬草Conyzacanadensis 0.0986 0.0641 0.0616
白莲蒿Artemisiasacrorum 0.0976 0.0181
葎草Humulusscandens 0.0706 0.0265
黑麦草Loliumperenne 0.0703
棒头草Polypogonfugax 0.0514 0.0578
看麦娘Alopecurusaequalis 0.0487 0.0588 0.0782
蒲儿根Sinoseneciooldhamianus 0.0412 0.0185
繁缕Stellariamedia 0.0400
龙葵Solanumnigrum 0.0324
野燕麦Avenafatua 0.0306 0.0567 0.0513
荨麻Urticafissa 0.0306
矮蒿Artemisialancea 0.0262 0.0443
头花蓼Polygonumcapitatum 0.0245 0.0550 0.0844
莲子草Alternantherasessilis 0.0226 0.0183
蒲公英Taraxacummongolicum 0.0202 0.0193
水蓼Polygonumhydropiper 0.0194 0.0377
草麻黄Ephedrasinica 0.0179
红蓼Polygonumorientale 0.0153
苦荬菜Ixerispolycephala 0.0145 0.0169
鸭儿芹Cryptotaeniajaponica 0.0142 0.0162
堇菜Violaverecunda 0.0133
风轮菜Clinopodiumchinense 0.0497
红花酢浆草Oxaliscorymbosa 0.0482
芦竹Arundodonax 0.0443 0.0602
紫苜蓿Medicagosativa 0.0405 0.0568
天蓝苜蓿Medicagolupulina 0.0342
泥胡菜Hemisteptalyrata 0.0334
大叶苎麻Boehmerialongispica 0.0306 0.0184
窃衣Torilisscabra 0.0263 0.0938
山野豌豆Viciaamoena 0.0220
节节草Commelinadiffusa 0.0192
土荆芥Chenopodiumambrosioides 0.0163
白车轴草Trifoliumrepens 0.0151
伏毛蓼Polygonumpubescens 0.0749
车前Plantagoasiatica 0.0452
菖蒲Acoruscalamus 0.0365
皱叶酸模Rumexcrispus 0.0338
蛇莓Duchesneaindica 0.0317
A:其余31种
Remaining31speciesbelongingtoA
0.1999
B:其余25种
Remaining25speciesbelongingtoB
0.1882
C:其余22种
Remaining22speciesbelongingtoC
0.1972
合计 Total 1.0000 1.0000 1.0000
势度指数 H′值随着人为干扰强度的增加而降低
(表4).进行显著性分析发现,不同干扰强度下草
本植物群落的D 值和H 值差异显著,H′值和Jsw
值差异不显著.
表4 不同干扰强度样地的物种多样性
Table4 Speciesdiversityofherbaceousplantsunder
differentlevelsofdisturbanceintensities
干扰强度
Disturbanceintensity D H H′ Jsw
A 51.6667±
1.453a
3.0792±
0.0476a
0.9308±
0.0069a
0.8313±
0.0106a
B 49.3333±
0.8819a
2.8644±
0.1019ab
0.9143±
0.0157a
0.8485±
0.0362a
C 37.0000±
0.5774b
2.6328±
0.0624b
0.9067±
0.0039a
0.8517±
0.013a
注:不同小写字母表示不同群落层次间的数据差异显著(P<0.05).
Note:ThedifferentlowercassindicatesignificantdifferencesatP<0.05aG
mongdifferentdisturbanceintensities.
2.4不同草本群落生态位重叠与相似度分析
本研究选取各类型样地中重要值排名前15位
的物种做生态位重叠分析,从表5可以看出,在轻度
干扰群落中,共有114对物种的生态位重叠值在0.5
以上,占总对数的95.0%;从表6可以看出,中度干
扰群落中共有103对物种的生态位重叠值在0.5以
上,占总数的85.8%;从表7可以看出,重度干扰群
落中生态位重叠值在0.5以上的有89对物种,占总
数的74.2%.由以上分析可知,生态位重叠大小趋
势为轻度干扰>中度干扰>重度干扰.
从表8可以看出,轻度干扰样地(河滩地)、中度
干扰样地(割草地)和重度干扰样地(弃耕地)两两之
间的物种相似性系数不同.河滩地与割草地之间共
有物种最多,高达37种,物种相似性系数为0.733;
河滩地与弃耕地的共有物种为29种,其相似性系数
0.625;割草地与弃耕地的共有物种为32种,物种相
似性系数为0.719.
3 讨论与结论
从物种组成上看,草本植物的科数、属数和种数
随着人为干扰强度的增加而降低,重度干扰的弃耕
地物种组成相对单一.分析重要值发现,轻度和中
度干扰群落的物种的重要值梯度变化较小,重度干
扰群落的物种的重要值的梯度变化较大,相对优势
种明显,这说明重度干扰使物种在生境中的分布不
均匀,适生能力强的物种具有较强的竞争性,占据了
1286期 郝建锋等:人为干扰下雅安市雨城区青衣江河岸带草本植物群落物种多样性及生态位的研究
表5 轻度干扰样地的主要植物种生态位重叠
Table5 Nicheoverlapofmainherbaceousplantsunderlightdisturbance
种名Species
编号
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
矮蒿Artemisialancea 1 1.0000.7800.0890.4030.6960.9290.3580.9370.9290.5550.9030.6730.7890.9020.278
白莲蒿A.sacrorum 2 1.0000.5740.8860.9160.8550.8600.8780.8550.9510.9500.9170.9830.5390.809
棒头草Polypogonfugax 3 1.0000.8020.7770.0720.7240.1220.0720.6720.4990.7950.6500.0690.884
繁缕Stellariamedia 4 1.0000.8450.5500.9880.5790.5500.9770.7310.8630.8640.1390.985
黑麦草Loliumperenne 5 1.0000.6480.7640.6880.6480.8490.9320.9990.9710.6080.823
红蓼Polygonumorientale 6 1.0000.5560.9981.0000.7120.8680.6350.8000.6780.405
堇菜Violaverecunda 7 1.0000.5780.5560.9750.6710.7840.8110.0450.963
看麦娘Alopecurusaequalis 8 1.0000.9980.7350.8940.6760.8310.6950.440
莲子草Alternantherasessilis 9 1.0000.7120.8680.6350.8000.6780.405
龙葵Solanumnigrum 10 1.0000.8130.8610.9110.2560.925
小蓬草Conyzacanadensis 11 1.0000.9220.9740.7710.651
草麻黄Ephedrasinica 12 1.0000.9700.5770.844
蒲儿根Sinoseneciooldhamianus 13 1.0000.6180.805
头花蓼Polygonumcapitatum 14 1.0000.058
水蓼P.hydropiper 15 1.000
表6 中度干扰样地的主要植物种生态位重叠
Table6 Nicheoverlapofmainherbaceousplantsundermediumdisturbance
种名Species
编号
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
矮蒿Artemisialancea 1 1.0000.7180.9720.9870.6990.1610.8020.8160.7610.5430.9330.7220.9920.6870.794
白车轴草Trifoliumrepens 2 1.0000.8580.8190.0700.2800.9860.6230.9970.2030.8780.9970.6740.9780.781
白莲蒿Artemisiasacrorum 3 1.0000.9960.5540.2570.9200.8330.8910.5050.9660.8560.9470.8380.867
大叶苎麻Boehmerialongispica 4 1.0000.5940.2010.8860.8170.8550.4980.9680.8210.9700.7900.835
风轮菜Clinopodiumchinense 5 1.0000.3080.2320.7430.1500.8290.3970.0500.6900.1210.555
红花酢浆草Oxaliscorymbosa 6 1.0000.3650.6950.3230.7870.0300.2030.0420.4720.704
节节草Commelinadiffusa 7 1.0000.7440.9960.3590.9040.9760.7520.9820.869
看麦娘Alopecurusaequalis 8 1.0000.6850.8870.6630.5800.7440.7160.967
苦荬菜Ixerispolycephala 9 1.0000.2810.8940.9900.7140.9840.827
芦竹Arundodonax 10 1.0000.2690.1450.4670.3500.770
葎草Humulusscandens 11 1.0000.8950.9320.8080.727
泥胡菜Hemisteptalyrata 12 1.0000.6870.9590.740
蒲儿根Sinoseneciooldhamianus 13 1.0000.6200.714
鸭儿芹Cryptotaeniajaponica 14 1.0000.865
小蓬草Conyzacanadensis 15 1.000
较大的生境空间.河滩地、割草地和弃耕地植物群
落中都没有重要值超过0.1的物种,说明这3种类
型样地中物种的优势度不明显,种间竞争较激烈.
从物种对人为干扰的生态习性看,青衣江河岸带的
草本植物多以菊科、禾本科、蓼科和豆科为主,说明
这些种类很好地适应了河岸带的土壤水分条件和不
同的人为干扰形式,属于忍耐性的种类.由于河岸
带具有地下水位高、土壤肥力高、受季节性洪水扰动
等突出的生态环境特点,河岸带植物多具有耐水淹、
需水肥的生态学特性(Linetal.,2013;邓红兵等,
2001),小蓬草和看麦娘在河滩地、割草地和弃耕地
中均具有较高的重要值,说明这两种草本植物耐水
淹、抗干扰的能力强,适宜作为青衣江河岸带生态系
统重建的植物类型.
从物种多样性指数可知,人为干扰对青衣江河
岸带的草本植物多样性造成负面影响,物种多样性
指数整体为轻度干扰样地(河滩地)>中度干扰样地
(割草地)重度干扰样地>(弃耕地).具体表现:受
不同强度人为干扰的群落中物种丰富度指数D 值
存在显著性差异 (P<0.05),弃耕地受到人为干扰
228 广 西 植 物 35卷
表7 重度干扰样地的主要植物种生态位重叠
Table7 Nicheoverlapofmainherbaceousplantsunderseveredisturbance
种名Species
编号
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
棒头草Polypogonfugax 1 1.0000.8880.6800.9280.3000.4810.9540.5260.6240.4720.9860.9380.8920.2170.718
菖蒲Acoruscalamus 2 1.0000.3500.9020.4050.1820.8350.1030.4810.2540.9240.8030.9100.4130.435
车前Plantagoasiatica 3 1.0000.3760.4780.9580.8070.9440.8820.9090.6740.8390.2850.2950.992
大叶苎麻Boehmerialongispica 4 1.0000.0280.1250.7820.2490.2970.1100.8910.7470.9950.0000.412
伏毛蓼Polygonumpubescens 5 1.0000.6150.5490.2040.8330.7620.4430.5690.0080.9790.572
看麦娘Alopecurusaequalis 6 1.0000.6800.8920.9170.9790.5060.7230.0340.4400.955
莲子草Alternantherasessilis 7 1.0000.6150.8270.7000.9760.9980.7340.4480.857
芦竹Arundodonax 8 1.0000.6920.7850.4740.6520.1500.0000.894
窃衣Torilisscabra 9 1.0000.9670.6960.8550.2310.7100.930
蛇莓Duchesneaindica 10 1.0000.5300.7400.0300.6130.932
头花蓼Polygonumcapitatum 11 1.0000.9610.8600.3730.730
小蓬草Conyzacanadensis 12 1.0000.6940.4600.886
野燕麦Avenafatua 13 1.0000.0000.327
皱叶酸模Rumexcrispus 14 1.0000.403
紫苜蓿Medicagosativa 15 1.000
表8 不同类型样地间植物共有物种与相似性系数
Table8 NumberofcommonspeciesandSørensen’s
similaritycoefficientbetweendifferent
levelsofdisturbanceintensities
两两干扰强度之间
Betweendiferentdisturbanceintensities AGB BGC AGC
相似性系数
Sørensen’ssimilaritycoefficient(SS)
0.733 0.719 0.625
共有种组数
Groupofcommonspecies
37 32 29
的影响最大,说明长年耕作使植被遭到严重破坏,导
致一些物种从样地中消失,因此其物种丰富度指数
D 值最低;而河滩地受人为干扰的影响小,原生植
被保存良好,因此其D 值最高;割草地遭到间歇性
割草后有一定的恢复期以便能再次收割,所以植被
的破坏度较弃耕地低,因此其D 值居中.ShannonG
Wiener指数H 值的变化趋势与丰富度指数D 值的
变化趋势一致,河滩地、割草地和弃耕地的H 值随
着人为干扰强度的增加而降低.Simpson优势度指
数是反映物种分布集中度的指标,Pielou均匀度指
数反映物种分布的均匀度,二者的结合使用能够很
好地解释群落的稳定性和演替动态特征.本研究中
各类型样地的Simpson优势度指数H′值和Pielou
均匀度指数Jsw值无显著性差异(P<0.05),说明物
种在生境中的分布的集中度和均匀度差异不大,但
相对而言,河滩地的H′值最高,Jsw值最低,说明受
轻度干扰的河滩地中物种分布的集中度较高,而弃
耕地却与之相反.
人为干扰加剧了青衣江河岸带草本植物群落的
种间竞争,生态位重叠值随干扰强度的增加表现为
轻度干扰>中度干扰>重度干扰.生态位重叠是利
用性竞争的一个必要条件,在资源相对不足的情况
下,生态位重叠较大的种间可能会产生较为激烈的
利用性竞争(马克平,2013).在轻度干扰的河滩地
群落内,物种较为丰富,物种资源竞争较为剧烈,群
落内资源的利用较为充分,因而高生态位重叠值的
物种占的比例大.此种情况,有利于能量的充分利
用,植被的恢复更新,促进生态系统的平衡.相反,
在重度干扰的弃耕地群落内,植被受到严重的破坏,
多样性较低,群落内可利用资源较多,物种之间竞争
较小,因而物种的生态位重叠值小.总体而言,以上
3类型样地中物种生态位重叠值均较大,种间竞争
激烈,与前文重要值的讨论一致,这与赵永华等
(2004)的研究结果一致.不同强度干扰样地中物种
的相似程度可通过物种相似性系数体现出来,如果
两个样地之间的物种相似性系数高,表明两个样地
的生境相似度高(纪鹏等,2012).由以上分析可知,
受重度干扰的弃耕地与河滩地和割草地的共有种组
数较少、相似性系数较低,说明了长年的耕作使其生
境中物种组成发生剧烈改变.但总体而言,各类型
样地之间的共有种组数和相似性系数均处于较高水
平,生境相似度较高.
综上所述,河滩地、割草地和弃耕地这3种不同
土地利用类型时青衣江河岸带植物群落受到不同强
度的人为干扰,重度干扰导致了一些需要特殊生境
的、耐受性差的物种的丧失,物种多样性的降低,种
3286期 郝建锋等:人为干扰下雅安市雨城区青衣江河岸带草本植物群落物种多样性及生态位的研究
间竞争的加剧和生境的同质化.因此,应严格控制
青衣江流域的耕作、割草等人为干扰强度,恢复被破
坏的河岸带生境,调节种间关系,恢复和保护河岸带
物种多样性;此外,对青衣江流域及其河岸带的生态
健康评价、动态监测、生态系统重建应成为流域生态
恢复和保护的长期性任务.
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