全 文 :中国生态农业学报 2012年 12月 第 20卷 第 12期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Dec. 2012, 20(12): 1700−1705
* 国家科技支撑计划项目(2009BAC55B04)资助
** 通讯作者: 刘金铜(1965—), 男, 博士, 研究员, 主要研究方向为生态系统可持续管理与生态工程。E-mail: jtliu@sjziam.ac.cn
王文惠(1987—), 女, 硕士, 主要从事农业资源与生态系统信息管理方面的研究。E-mail: wangwenhui0815@163.com
收稿日期: 2012−09−16 接受日期: 2012−10−15
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2012.01700
暗管改碱技术试验区不同生境盐生植物资源
及其群落特征*
王文惠 1,3 刘慧涛 1,3 马凤娇 1,2,3 韩立朴 1,3 刘 鹏 1,4 徐 丽 1,2,3
谭莉梅 1,3 于淑会 1,2,3 刘金铜 1,3**
(1. 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心 石家庄 050022; 2. 中国科学院大学 北京 100049;
3. 中国科学院农业水资源重点实验室 石家庄 050022; 4. 河北农业大学林学院 保定 071000)
摘 要 盐生植物群落的空间格局因受土壤盐碱化的影响而呈现一定的地域性差异, 其群落特征及分布对土
壤盐碱化程度具有良好的指示作用。研究盐碱地区盐生植物群落特征及其分布规律, 对补充和完善土壤盐碱
化程度的检测和评估方法及当地盐碱地的改良和生态环境治理均具有一定的指导意义。本文以河北沧州黄骅
市暗管改碱技术试验区为例, 采用五点取样法分别对地下埋设暗管的荒地、夏季休耕地和未埋设暗管的荒地、
夏季休耕地 4 种生境的植被进行调查, 并采用聚类分析方法和 Shannon-Wiener 指数、Pielou 均匀度指数、
Simpson 指数等分析 4 种生境下盐生植物资源及其群落特征。结果表明, 被调查的 20 个样方内共有植物 8 科
17 属 19 种, 均为草本植物, 划分为 5 种植物群落类型。地下埋设暗管后, 抗盐能力相对较低的假盐生植物和
非盐生植物逐渐替代真盐生植物, 成为荒地和夏季休耕地植物群落的优势种。并且地下埋设暗管的荒地和夏
季休耕地物种多样性指数和均匀度指数均高于未埋设暗管的荒地和夏季休耕地。由此可见, 暗管改碱技术的
实施能在一定程度上降低土壤盐渍化程度, 有利于保护和提高植物物种多样性, 对盐碱地生态环境质量的改
善具有重要意义, 建议对其进行进一步研究及推广应用。
关键词 盐碱地 暗管改碱技术 盐生植物 群落特征
中图分类号: Q948 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2012)12-1700-06
Halophyte resources and community characteristics in different habitats with
subsurface pipe drainage system
WANG Wen-Hui1,3, LIU Hui-Tao1,3, MA Feng-Jiao1,2,3, HAN Li-Pu1,3, LIU Peng1,4, XU Li1,2,3, TAN Li-Mei1,3,
YU Shu-Hui1,2,3, LIU Jin-Tong1,3
(1. Center for Agricultural Resources Research, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences,
Shijiazhuang 050022,China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. Key Laboratory of
Agricultural Water Resource, Chinese Academy of Sciences, Shijiazhuang 050022, China; 4. College of Forestry, Hebei Agricultural
University, Baoding 071000, China)
Abstract Soil salinity is a major environmental problem in China. In recent years, several related organizations and researchers
sought to reduce soil salinity/alkalinity. For example, the subsurface pipe drainage system is a physical method used to reduce soil
salinity and alkalinity in the coastal saline regions of Hebei Province. It was then critical to determine the degree to which soil
salinity/alkalinity was reduced under this physical method. The distribution and diversity of halophyte communities in coastal saline
regions have been impacted by soil salinity. As halophyte communities presented regional differences, they constituted a possible
useful indicator for determining the degree of soil salinity. Thus this research on halophyte resources, community types,
characteristics and distribution not only supplemented and improved evaluation methods of soil salinity reduction techniques, but
also provided a guiding sense to soil salinity/alkalinity as a way of improving local land/ecological environmental management. This
paper used the subsurface pipe drainage system region in Huanghua City, Hebei Province, where there had existed chronic soil
第 12期 王文惠等: 暗管改碱技术试验区不同生境盐生植物资源及其群落特征 1701
salinity. In August 2012, a 5-point sampling method was used to investigate halophytic vegetations under 4 different habitats in the
study area. The habitats included wasteland with subsurface drainage system, summer fallow land with subsurface drainage system,
wasteland without subsurface drainage system and summer fallow land without subsurface drainage system. Then a hierarchical
cluster analysis based on key values of the plant population and several diversity indices (e.g., Shannon-Wiener index, Pielou index,
and Simpson index) were used to analyze vegetation community type and composition in the area. The study also analyzed the
differences in vegetation community characteristics and distributions among the 4 different habitats. The results of the study were
that in the 20 sampling plots, a total of 19 species existed. The 19 species belonged to 8 families and 17 genera, and the vegetation
was classified into 5 communities. Through analysis of the differences in vegetation community characteristics and distributions
among the 4 different habitats, it was concluded that community composition of both wasteland and fallow land changed from usual
euhalophyte to pseudohalophyte and then to non-halophyte vegetation after application of subsurface pipe drainage system. The
Shannon-Wiener index and Pielou index of wasteland and summer fallow-land vegetation with subsurface pipe drainage system were
higher than those without subsurface pipe drainage system. The study therefore showed that habitats with subsurface pipe drainage
system had higher species diversity index and community evenness than those without subsurface pipe drainage system. The results
indicated that the use of subsurface pipe drainage system was an effective method in reducing soil salinity and improving biological
diversity. It was recommended to continue research and application of subsurface pipe drainage system to improve the fertility of
saline/alkaline lands.
Key words Saline and alkaline land, Subsurface pipe drainage system for saline soil reclaim, Halophytes, Community char-
acteristics
(Received Sep. 16, 2012; accepted Oct. 15, 2012)
土地盐碱化是人类面临的一个世界性问题, 也
是我国面临的一个重要环境问题[1]。近年来国内外
相关机构和学者们分别采用农业综合治理、生物治
理、物理化学治理和投加改良剂等措施对盐碱地进
行开发治理, 并已取得一定的成效[1]。在众多盐碱地
的改良措施中, 暗管改碱技术是遵循“盐随水来, 盐
随水去”的水盐运移规律[2], 将 PVC渗水管埋于地下
一定深度, 把含有盐分的水引到暗管, 然后集中排
到明渠, 从而控制地下水位, 降低土壤的毛细上升,
抑制返碱 , 降低土壤的碱性 [3], 达到改良盐碱地目
的的一项物理治理技术。该项技术已在国外多个国
家如荷兰、埃及等得到广泛推广, 在我国山东、宁
夏等地也得到初步应用[2]。近年来河北省滨海局部
地区也实施了该项技术 [2], 以期解决土壤盐碱化对
当地农业和经济发展的制约问题。而判别土壤盐碱
化程度既是检验盐碱地改良成效的基础, 也是盐碱
地改良研究的主要内容。
目前对于土壤盐碱化程度的检测主要依据于物
理化学方法, 然而由于同等盐度条件下土壤质地、
碳氮比、微生物菌落等性质的差异也在不同程度上
影响农作物的生长, 单一的理化指标难以综合反映
土壤盐碱化对农作物生长的实际影响, 也不利于农
业生产者在野外直观判别土壤的盐碱化程度[4]。而
盐生植物具有较强的抗盐能力, 可以在盐碱地正常
生长[5], 是盐碱化土壤上的宝贵植物资源。许多研究
结果显示, 盐生植物群落的空间格局受土壤盐碱化
的影响呈现一定的地域性差异, 对于当地土壤盐碱
化程度具有良好的指示作用[6−9]。因此, 研究盐碱地
区盐生植物群落特征及其分布规律, 对补充和完善
土壤盐碱化程度的检测和评估方法[4]及当地盐碱地
的改良和生态环境治理均具有一定的指导意义。
本文以河北沧州黄骅市暗管改碱技术试验区为
例, 研究了该地区盐生植物的物种种类、群落类型
和不同类型生境下群落类型分布、组成及其多样性
等特征, 以期为暗管改碱技术在改良盐碱地土壤和
改善生态环境质量方面的研究提供理论依据。
1 研究区概况与试验方法
1.1 研究区概况
河北省近滨海暗管改碱工程技术试验区地处河
北省沧州市东北部、渤海湾西岸, 位于东经 117°05′~
117°49′, 北纬 38°09~38°39′, 地形为滨海平原 , 地
势低平。该地区气候属于暖温带大陆性季风气候 ,
冬春寒冷而雨雪稀少, 夏季炎热而雨水丰沛, 全年
平均降水量 656.5 mm, 且 65%的降水量集中在 7—8
月份; 平均年水面蒸发量为 1 980.7 mm, 是该区域
年降水量的 3 倍。受到地下水矿化度较高的影响,
试验区土壤含盐量也较高, 多在 0.2%~0.6%之间。
1.2 研究方法
1.2.1 野外调查方法
野外调查于植物生长高峰期(2012 年 8 月)在暗
管改碱技术试验区进行。选取地下埋设暗管的荒地
(AH)、夏季休耕地(AG)和地下未埋设暗管的荒地
(H)、夏季休耕地(G)4类自然或半自然生境, 分别设
置 100 m2的样地, 记录其地理坐标和类型。采用五
点取样法, 在每个样地选取 5 个样方进行调查。样
方按其所在样地的简称和调查顺序进行编号, 分别
为 AH1、AH2、AH3、AH4、AH5、AG1、AG2、
1702 中国生态农业学报 2012 第 20卷
AG3、AG4、AG5、H1、H2、H3、H4、H5、G1、
G2、G3、G4、G5。每个样方面积为 1 m×1 m。调查
时记录每个样方的植物种类、个体数目和盖度。
1.2.2 数据处理方法
计算各个物种在每个样方和每个样地的重要
值。采用等级聚类法, 以欧式距离平方和聚类, 聚类
策略为组平均法, 分析暗管改碱技术试验区植被的
群落类型。选取 Shannon-Wiener指数、Pielou 均匀
度指数及 Simpson 指数综合测度不同生境下植物群
落物种多样性特征。
某样地内某一物种的重要值(IV): IV=
相对密度+相对频度+相对盖度 (1)
某样方内某一物种的重要值(D): D=
相对密度+相对盖度 (2)
式中, 相对密度=(某一物种的密度/所有物种的密度
之和)×100%, 相对频度=(某一物种的频度/所有物种
的频度之和)×100%, 相对盖度=(某一物种的盖度/所
有物种的盖度之和)×100%。
Shannon-Wiener指数(H): H=−∑PilnPi (3)
Pielou均匀度指数(J): J=H/lnS (4)
Simpson指数(E): E=∑Pi2 (5)
式中: Pi代表第 i 种个体数 ni占总个体数 N 的比例,
即 Pi=ni/N; S为物种丰度。
2 结果与分析
2.1 研究区盐生植物资源
根据野外调查, 被调查的暗管改碱技术试验区
4类生境内共有 19种植物, 隶属于 8科 17属。它们
均为草本 , 以禾本科 (Gramineae)、藜科 (Chenopo-
iaceae)和菊科(Compositae)植物为主, 其中禾本科有
狗尾草[Setaria viridis (Linn.) Beauv.]、芦苇[Phrag-
mites australis (Cav.) Trin. ex Steud.]、马唐[Digitaria
sanguinalis (Linn.) Scop.]、稗[Echinochloa crusgali
(Linn.) Beauv.]和稷(Panicum miliaceum Linn.), 菊科
有猪毛蒿(Artemisia scoparia Waldst. et Kit.)、茵陈蒿
(Artemisia capillaris Thunb.) 、 苣 荬 菜 (Sonchus
brachyotus D C.)和阿尔泰狗娃花[Heteropappus al-
taicus (Willd.) Novopokr.], 藜科有盐地碱蓬[Suaeda
salsa (Linn.) Pall.]、碱蓬[S. glauca (Bunge) Bunge]、
中亚滨藜 (Atriplex centralasiatica Iljin.)和灰绿藜
(Chenopodium glaucum Linn.); 其 次 是 锦 葵 科
(Malvaceae)的野西瓜苗(Hibiscus trionum Linn.)和苘
麻 (Abutilon theophrasti Medicus); 藦再次为萝 科
(Asclepiadaceae)、柽柳科 (Tamaricaceae)、车前科
(Plantaginaceae)、茄科(Solanaceae), 各有 1种, 分别
为鹅绒藤(Cynanchum chinense R. Br.)、柽柳(Tamarix
chinensis Lour.)、车前(Plantago asiatica Linn.)和龙葵
(Solanum nigrum Linn.)。
2.2 研究区盐生植物群落类型划分
以 20 个样方内各物种的重要值为指标进行聚类,
研究区 4类生境斑块内植物群落可分为 5类(图 1)。
图 1 研究区不同类型生境植被的聚类分析树状图
Fig. 1 Dendrogram of vegetation in different habitats of the
study area based on cluster analysis
AH: 地下埋设暗管的荒地 wasteland with subsurface pipe
drainage system; AG: 地下埋设暗管的夏季休耕地 summer fallow
land with subsurface pipe drainage system; H: 地下未埋设暗管的荒地
wasteland without subsurface pipe drainage system; G: 地下未埋设暗
管的夏季休耕地 summer fallow land without subsurface pipe drainage
system. 字母后的数值为样方的调查顺序编号 Numbers following the
capital letters are code number of the plot. 下同 The same below. A、B、C、
D、E表示聚类群 A, B, C, D, E show different vegetation groups.
第 1 聚类群(A)包括 AH2、AH4、AH5、G1、
G3和 H5, 共 6个样方。群落的优势种为芦苇, 重要
值为 33.8~147.1, 亚优势种为苣荬菜 , 重要值为
31.7~92.4, 伴生种有猪毛蒿、茵陈蒿、碱蓬、中亚
滨藜、灰绿藜、狗尾草、鹅绒藤、稗和阿尔泰狗娃
花, 因此将其命名为芦苇−苣荬菜群落。芦苇−苣荬
菜群落的 6 个样方中物种丰度为 3~9 种。从群落所
处的环境看, 3 个样方位于地下埋设暗管的荒地, 2
个样方位于未埋设暗管的休耕地, 1个样方位于未埋
设暗管的荒地。群落中的盐生植物芦苇占据优势 ,
而碱蓬和中亚滨藜在无暗管耕地和无暗管荒地有少
量的分布, 其相对优势度较低, 居于次要地位。
第 2聚类群(B)包括 AG1、AG2、AG3、AG4、
AG5、AH1、AH3和 G5, 共 8个样方。芦苇、狗尾
草和稗是该群落的共优种 , 相对优势度分别为
第 12期 王文惠等: 暗管改碱技术试验区不同生境盐生植物资源及其群落特征 1703
35.3~106.1、33.0~77.6和 14.9~106.1。除优势种外, 还
有苣荬菜、碱蓬、鹅绒藤、野西瓜苗和稷伴生, 因
此可将其命名为芦苇−杂草群落。该群落的 8个样方
的物种丰度为 3~9 种。其中野西瓜苗和稷为外来入
侵种, 仅出现于休耕地, 说明该区群落已经明显受
到一定程度的人为干扰。从群落所处的环境看, 5个
样方位于地下埋设暗管的休耕地, 2个样方位于地下
埋设暗管的荒地, 1 个样方位于未埋设暗管的休耕
地。群落的盐生植物芦苇占据优势, 而碱蓬虽然在
有暗管耕地区分布普遍, 但其相对优势度较低, 居
于次要地位。
第 3聚类群(C)包括 H2和 G4。群落优势种是碱
蓬, 相对优势度为 125.6~198.8, 占据明显优势, 伴
生种有猪毛蒿、芦苇、狗尾草、苣荬菜和鹅绒藤, 因
此将其命名为碱蓬群落。该群落类型样地中, 1个样
方位于未埋设暗管的荒地, 丰度为 6种, 1个样方位
于未埋设暗管的休耕地, 丰度为 3 种。群落中盐生
植物碱蓬占据优势, 其余种类稀少, 居于次要地位。
第 4聚类群(D)包括 H1、H3、H4。碱蓬、盐地
碱蓬和猪毛蒿为群落共优种 , 相对优势度分别为
46.0~85.1、36.7~81.5和 30.9~101.4, 占据明显优势,
伴生种有茵陈蒿、芦苇、苣荬菜、狗尾草、鹅绒藤、
柽柳, 因此可将其命名为碱蓬−蒿类群落。该群落类
型各样方都位于未埋设暗管的荒地, 群落组成主要
为碱蓬属和蒿属植物。
第 5 聚类群(E)仅包括样地 G2。群落丰度为 3
种, 优势种是苣荬菜, 相对优势度为 185.6, 占据明
显优势, 伴生种为狗尾草和芦苇, 因此可将其命名为
苣荬菜群落。该样方位于未埋设暗管的休耕地, 群落
组成以菊科和禾本科草本植物为主, 芦苇分布稀少。
滨海盐生植被是滨海地区最基本的植被类型。
按照优势种生物学特性的不同, 滨海盐生植被分为
肉质型盐生植被、禾草型盐生植被和杂类草型盐生
植被[10]。经野外调查和聚类分析可得, 这 3 类滨海
盐生植被在研究区 4 种生境内皆有分布。按照优势
种的不同 , 肉质型盐生植被包括碱蓬群落和碱蓬−
蒿类群落 , 禾草型盐生植被包括芦苇群落和芦苇−
杂草群落, 杂类草型盐生植被有苣荬菜群落。这与张
凤娟[10]根据全国海岸带滩涂资源调查小组制定的植被
分类系统总结的河北省滨海盐生植被类型相符。
2.3 研究区不同类型生境下植物群落特征及其分
布规律
不同群落的物种组成变化是物种适应性和群落
环境变化相互作用的结果。人工管理措施的实施能
改变植物群落内的环境条件, 而群落环境的变化又
致使群落物种组成的变化, 从而使不同生活、生态
特性的物种在不同群落环境中成为优势种[11]。本文
通过分析试验区 4 类生境下植物群落类型、优势种
和物种多样性等特征, 探讨暗管改碱技术的实施对
自然、非自然下植物群落分布的影响。
2.3.1 不同类型生境下植物群落类型及其组成
对不同类型生境下植物群落类型和优势种进行
分析, 结果发现:
未埋设暗管的荒地(H)分布有 3种群落类型: 芦
苇群落、碱蓬群落和碱蓬−蒿类群落。从整体来看,
该生境下植物群落优势种为碱蓬 , 重要值是 0.81,
亚优势种为猪毛蒿, 重要值是 0.67, 伴生种有盐地
碱蓬、苣荬菜、茵陈蒿、芦苇、狗尾草、中亚滨藜、
野西瓜苗、车前、鹅绒藤和柽柳。从人工管理角度
来看, 未埋设暗管的荒地没有采取任何人工管理措
施, 土壤条件没有受到人工管理的影响。群落中的
真盐生植物如碱蓬、盐地碱蓬分布较多, 假盐生植
物如蒿属、芦苇属也有较多分布, 但其相对优势度
较低, 居于次要地位。此外, 该样地还少量分布有泌
盐盐生植物如中亚滨藜和柽柳。
未埋设暗管的夏季休耕地(G)仅分布着 4种植物,
即碱蓬、芦苇、苣荬菜和稗。从聚类分析结果看, 该
生境下分布着 4 类群落, 说明该样地不同地块间植
被组成差异较大。而从整体来看, 此类样地优势种
是苣荬菜, 重要值是 1.04, 伴生种有芦苇、碱蓬和
稗。从群落环境来看, 该生境位于未埋设暗管的夏
季休耕区, 土壤条件受春季耕作影响, 群落组成以
碱蓬、芦苇和苣荬菜为主, 包括真盐生植物、假盐
生植物和非盐生植物 3种类型植物。
地下埋设暗管的荒地 (AH)植被以芦苇群落为
主。优势种为芦苇, 重要值为 1.03, 占据明显的优势地
位, 伴生种有苣荬菜、狗尾草、猪毛蒿、稗、碱蓬、
野西瓜苗、灰绿藜、鹅绒藤、苘麻、阿尔泰狗娃花、
中亚滨藜、马唐、龙葵和车前。该生境位于埋设暗管
区, 但未进行耕作, 群落组成以假盐生植物为主。
地下埋设暗管的夏季休耕地(AG)植被为芦苇−
杂草群落, 群落优势种为狗尾草, 重要值为 0.8, 亚
优势种为芦苇, 伴生种有稗、苣荬菜、碱蓬、野西
瓜苗、稷和鹅绒藤。该生境位于埋设暗管区, 群落
组成主要是禾本科假盐生植物(如芦苇)和非盐生植
物(如狗尾草和稗)。
总体来看, 地下埋设暗管的荒地、夏季休耕地
内植物群落组成以假盐生植物和非盐生植物为主。
未埋设暗管的荒地群落组成以真盐生植物为主, 并
且伴有泌盐盐生植物。未埋设暗管的夏季休耕地群
落优势种虽然是耐盐性强的非盐生植物苣荬菜, 但
碱蓬和芦苇的重要值与其相差不大。结合各类植物
1704 中国生态农业学报 2012 第 20卷
的抗盐能力, 即真盐生植物>泌盐盐生植物>假盐生
植物>非盐生植物 [12], 分析可得: 地下埋设暗管后,
抗盐能力相对较低的假盐生植物和非盐生植物逐渐
替代真盐生植物, 成为荒地和夏季休耕地植物群落
的优势种。这从一定程度上说明暗管改碱技术的实
施改变了土壤盐渍化程度, 使植物群落环境发生了
变化, 从而导致群落组成发生了改变。
2.3.2 不同生境下植物群落多样性
根据植被多样性指数的计算方法, 得到不同生
境下植被的多样性指数(表 1)。
表 1 研究区不同生境下植被的物种多样性
Table 1 Species diversity of vegetations in different habitats
in the study area
生境
Habitat
Shannon-Wiener指数
Shannon-Wiener index
均匀度指数
Evenness index
Simpson指数
Simpson index
H 1.18±0.31 0.41±0.15 0.62±0.13
G 0.69±0.43 0.61±0.25 0.58±0.34
AH 1.34±0.13 0.31±0.06 0.67±0.13
AG 1.25±0.15 0.35±0.04 0.71±0.08
在物种多样性方面, 4类生境的 Shannon-Wiener
指数由高到低依次为埋设暗管的荒地>埋设暗管的
夏季休耕地>未埋设暗管的荒地>未埋设暗管的夏季
休耕地。由此可见, 不论是荒地还是夏季休耕地, 埋
设暗管区植物物种多样性均高于未埋设暗管区。在
均匀度方面, 整体上讲 Pielou 均匀度指数变化趋势与
Shannon-Wiener 指数变化趋势大体一致, 即埋设暗管
区植被均匀度普遍高于未埋设暗管区。因此, 暗管改
碱技术的实施对植被的多样性保护起到一定作用。
在生态优势度方面, 4类样地的 Simpson指数变
化趋势与 Shannon-Wiener 指数相反, 即生态优势度
随着物种多样性的增加而减小, 与群落多样性变化
呈现负相关, 符合植被多样性变化的一般规律[13]。
表 2 给出了不同生境之间各个指数多重比较检
验的结果。可以看出, 未埋设暗管的夏季休耕地植
被 Shannon-Wiener指数和 Simpson指数与未埋设暗
管荒地、埋设暗管的荒地和夏季休耕地 3 种生境差
异显著, 其他生境斑块之间 Shannon-Wiener 指数和
Simpson指数差异不显著, 4类生境的 Pielou均匀度
指数差异均不显著。根据分析, 未埋设暗管的夏季
休耕地地势低, 地下水埋深较浅, 又缺少暗管排水
系统的调控, 容易发生涝渍害和盐害, 并且受季节
性休耕的影响, 自然植被容易遭到破坏, 因此该样
地草本多样性显著低于其他 3 类生境。而未埋设暗
管的荒地、埋设暗管的荒地和夏季休耕地 3 类生境
两两之间物种多样性没有显著差异, 主要是因为 3
类生境内草本植被演替处于不稳定状态[13], 易受土
壤水分、养分、盐分等因素分布的影响, 导致同一
生境下不同样方间多样性波动大, 不同生境之间多
样性变化波动小。
表 2 不同生境之间植被多样性指数多重比较检验
Table 2 Multiple comparisons of the diversity indexes of ve-
getations among different habitats in the study area
生境
Habitat
Shannon-Wiener指数
Shannon-Wiener index
均匀度指数
Evenness index
Simpson指数
Simpson index
H—G 0.49* −0.21* 0.04
H—AH −0.16 0.09 −0.05
H—AG −0.07 0.06 −0.09
G—AH −0.66* 0.30* −0.08
G—AG −0.56* 0.27* −0.12
AH—AG 0.09 −0.03 −0.04
*表示 P<0.05水平差异显著 * stands for significant difference at 0.05.
3 结论
本文以河北省沧州黄骅市暗管改碱技术试验区
为例 , 采用五点取样法分别对地下埋设暗管的荒
地、夏季休耕地和未埋设暗管的荒地、夏季休耕地
4种生境的植被进行调查, 研究了其物种种类、群落
类型、群落组成以及群落多样性等特征。结果表明,
被调查的 4类生境斑块内共有 19种植物, 均为草本,
以菊科、藜科和禾本科植物为主, 隶属于 8科 17属。
经过聚类分析 , 研究区植被类型为滨海盐生植被 ,
分布着 5 种群落: 以肉质型盐生植物为主的碱蓬群
落和碱蓬、蒿类群落, 以禾本科假盐生植物和非盐
生植物为主的芦苇群落和芦苇杂草群落, 以及苣荬
菜群落。
对不同生境下植物群落类型、优势种和物种多
样性等特征进行分析, 结果发现, 地下埋设暗管后,
抗盐能力相对较低的假盐生植物和非盐生植物逐渐
替代真盐生植物, 成为荒地和夏季休耕地植物群落
的优势种, 并且埋设暗管区植被的 Shannon-Wiener
指数和 Pielou 均匀度指数均高于未埋设暗管区, 说
明暗管改碱技术的实施能在一定程度上降低土壤盐
渍化程度, 使群落环境发生变化, 从而改变植物群
落组成 , 并有利于保护和提高群落的物种多样性 ,
对盐碱地生态恢复具有重要意义, 建议对其进行进
一步地研究及推广应用。
本研究基于盐生植物对土壤盐分条件的指示作
用原理, 结合对自然、半自然生境下植物群落特征
的分析, 研究了暗管改碱技术对盐碱地土壤改良及
生物多样性保护的作用。但是, 滨海地区土壤盐分
含量受气候变化影响明显, 不同月份间含盐量变化
波动大, 植物群落空间格局也存在明显的动态变化,
而本次调查受时间的限制, 未能对全年的植物群落
进行调查, 并且受调查期间降雨频繁的影响, 没能
第 12期 王文惠等: 暗管改碱技术试验区不同生境盐生植物资源及其群落特征 1705
对土壤含盐量进行测定, 因此未能对研究结果进行
进一步的验证。今后需适量增加样方调查数量, 增加
对春、秋、冬季的植物群落特征调查, 并测量和分析
土壤的理化性质, 以期更有效地分析暗管改碱技术
在改良盐渍土和改善生态环境质量方面的作用。
参考文献
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中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心
2013年硕士招生目录
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生人数 考试科目 备注
071300生态学 15 实际招生人数以 国家下达指标为准
01.农田碳氮过程与环境效应 胡春胜 101① 思想政治理论 201② 英语一
603③ 高等数学(丙) 841④ 生态学
02.山地生态工程固碳过程研究 张万军 同上
03.生态水文 沈彦俊 杨永辉 同上
04.盐碱地生态工程 刘金铜 同上
05.植物抗逆生理生态 刘小京 同上
06.小麦抗旱节水生理遗传育种 张正斌 101① 思想政治理论 201② 英语一 ③611生物化学(甲) 848④ 植物生理学
07.小麦遗传育种 李俊明 同上
08.小麦优异基因的发掘和利用 安调过 同上
09.植物发育及抗逆生理 刘西岗 同上
10.植物抗逆分子机理研究 李 霞 同上
11.植物免疫信号转导 吕东平 同上
12.作物水分高效利用与节水技术 刘孟雨 同上
13.作物水分关系 张喜英 同上
085238生物工程 4 实际招生人数以 国家下达指标为准
01.小麦抗旱节水生理遗传育种 张正斌 101① 思想政治理论 201② 英语一
338③ 生物化学 848④ 植物生理学
02.小麦遗传育种 李俊明 同上
03.植物抗逆分子机理研究 李 霞 同上