官港濕地苘麻—狗尾草草地群落結構分析

胡妍妍 楊靜慧 劉海榮 梁發(fā)輝 武春霞 米偉

摘 要：為了解官港濕地野生草地群落的生態(tài)結構和發(fā)展狀況，有效保護當地植物資源，通過樣方調查，分析了該區(qū)草本群落植物的種類、數量、蓋度、高度、頻度、多度、重要值、綜合優(yōu)勢比、豐富度、均勻度Pielou指數和多樣性Shannon-Wiener指數。結果表明，樣地現有野生草本植物14種，隸屬14個屬，8個科。苘麻優(yōu)勢度最大為0.802，狗尾草次之為0.684，扁蓄最小為0.108；苘麻多度最大為64.2，狗尾草次之為44.6，扁蓄和菟絲子多度最小為0.2；苘麻蓋度最大為35.4，星星草次之為32.2，扁蓄最小為0.056；苘麻、狗尾草、砂引草和堿蓬頻度最大為80%，扁蓄和菟絲子最低為20%；群落的多樣性指數為2.4，均勻度指數為0.92。綜合分析得出：草地群落中苘麻、狗尾草為優(yōu)勢種，星星草為亞優(yōu)勢種，砂引草、堿蓬為伴生種，扁蓄、菟絲子為偶見種。

關鍵詞：官港濕地；苘麻；狗尾草；草地群落；結構

中圖分類號：S812 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.02.030

Analysis on Community Structure of Abution-Foxtail Grass in Guangang Wetlands

HU Yanyan，YANG Jinghui，LIU Hairong，LIANG Fahui，WU Chunxia，MI Wei

（College of Horticulture and Landscape Architecture， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384，China）

Abstract： In order to understand the ecological structure and development of wild grassland community in Guangang wetlands， and protect the local plant resources effectively， the species， quantity， cover， height， frequency， abundance， important value， integrated odds ratio， richness， Pielouindex and Shannon-Wienerindex of herbaceous plant communities were analyzed by quadrat survey. The results showed that the likewise had 14 kinds of wild herbs which belongs to 14 genera and 8 families. Among them， the highest dominance was 0.802 of Abutilon， followed was 0.684 of Foxtail， the lowest was 0.108 of Flat storage. The highest abundance was 64.2 of Abutilon， followed was 44.6 of Foxtail， the lowest was 0.2 of Flat storage and Dodder. The highest cover was 35.4 of Abutilon， followed was 32.2 of Star grass， the lowest was 0.056 of Flat storage. The highest frequency was 80% of Abutilon， Foxtail， Messerschmidia grass and Suaeda， the lowest was 20% of Flat storage and Dodder. The Shannon-Wienerindex was 2.4 and Pielouindex was 0.92. The research conclution was that the dominant species were Abutilon and Foxtail， subdominant species was Star grass， associated species were Messerschmidia grass and Suaeda， rare species were Flat storage and Dodder.

Key words： Guangang wetlands； Abution； Foxtail； grassland community； structure

濕地是自然界中生物物種最為豐富的區(qū)域。植物是濕地的三大要素之一，它的結構、功能和生態(tài)特征能綜合反映濕地生態(tài)環(huán)境的基本特點和功能特性。濕地植物多樣性是物種多樣性研究的重要內容，它在維持濕地生態(tài)功能和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定方面起著重要的作用。

官港濕地位于（東經117.32°，北緯38.56°）天津市濱海新區(qū)大港北部，距天津市中心城區(qū)40 km。它是官港森林公園的主要組成部分，總面積達22.85 km2，其中陸地面積17.57 km2，湖水面積5.28 km2。氣候屬暖溫帶半濕潤大陸性氣候，四季分明，年平均氣溫12 ℃，無霜期為211 d。該濕地為海積、湖積平原，地面高程為1.58～3.63 m；地勢低洼、平坦，多靜水沉積；土壤主要有潮土和鹽土兩類，潮土分布面積最大，多淺灘濕地。官港濕地生物物種具有多樣性，木本、草本植物達到45科、120多種，這里還有大量的野生珍禽棲息，體現出明顯的平原森林和海陸交替帶景觀特點。調查中發(fā)現，濕地內人工干預情況較為嚴重，陸生植被多為人工喬木，以白蠟、洋槐、國槐、火炬等為主。但是，濕地中野生草本植物種類、數量較為豐富，如不加以利用和保護，將逐漸退化或被人工種植草所取代。由于野生草本植物適應性強，栽培成本低，有較大的開發(fā)、應用價值[1-2]，特別是在后期的養(yǎng)護中省力、省工，只要巧妙用于景觀并保護，將達到事半功倍的效果，而且與當前所提倡的海綿城市、生態(tài)造園的做法相吻合。

1 材料和方法

研究于2015年6—7月對天津市官港濕地進行樣地調查，以濕地自然保護區(qū)的核心區(qū)和緩沖區(qū)為重點研究范圍。先通過最小樣地法確定調查樣地的面積為600 m2，以20 m×30 m選定范圍。分別在矩形樣地四角距離邊界2 m處確定4個1 m×1 m的小樣方，矩形對角線中心確定1個1 m×1 m的小樣方，共測定5個小樣方。分別測定和計算樣方內草本植物的種類、數量、蓋度、高度、頻度、多度、重要值、綜合優(yōu)勢比、豐富度、均勻度Pielou指數和多樣性Shannon-Wiener指數。

（1）多度：調查樣地上某種植物的個體數目。

（2）頻度：指植物在群落中水平分布的均勻程度，以群落中某種植物在一定地段的特定樣方中出現的樣方百分率表示。

（3）蓋度：植物枝葉垂直投影所覆蓋的面積占樣地面積的百分比。用針刺法測定。

（4）高度：在每個小區(qū)隨機選取10株植物，用鋼卷尺測其自然高度，并計算平均值。

（5）重要值：VIi=（Ai/A+Fi/F+Ci/C+Hi/H） x1/4，

式中，VIi表示第i種物種的重要值；Ai表示第i種物種的多度；Fi表示第i種物種的頻度；Ci表示第i種物種的蓋度；Hi表示第i種物種的高度。

（6）綜合優(yōu)勢比：SDR4i=（Ai/Amax+Fi/Fmax+Ci/Cmax+Hi/Hmax）x1/4[3]

式中，SDR4i表示第i種物種的綜合優(yōu)勢比；Amax表示群落中數量最多物種的數量；Fmax表示群落中頻度最大物種的頻度；Cmax表示群落中蓋度最大物種的蓋度；Hmax表示群落中高度最大物種的高度。

（7）豐富度指數：R=S（S為種i所在樣方的物種總數）。

（8）多樣性：Shannon-Wiener指數H= -PilnPi[4]

（9）均勻度：Pielou指數J=（--PilnPi）/lnS

式中，Pi 為種i的相對重要值（Pi=（相對多度+相對頻度+相對蓋度+相對高度）/4）。

2 結果與分析

2.1 苘麻-狗尾草草地群落植物種類分析

樣方調查結果顯示（表1）：樣地中有野生草本植物14種，隸屬14個屬，8個科。其中，種類最多的科為禾本科，有4種植物，占總種數的29%；其次為菊科和旋花科各3種，均占總種數的21%；而紫草科、蓼科、錦葵科和藜科各1種。

2.2 苘麻-狗尾草草地群落植物重要值和優(yōu)勢度分析

重要值是一個重要的群落定量指標，常用于比較不同群落間某一物種在群落中的重要性[5]。重要值大的植物通常可以看作是群落的優(yōu)勢種。由表1可見，苘麻的重要值和優(yōu)勢度均達最高值，分別為0.188和0.802；其次是狗尾草，分別為0.148和0.684，是所調查本樣地草本群落的優(yōu)勢種。苘麻和狗尾草個體數量多、蓋度大和出現頻率高。

2.3 苘麻-狗尾草草地群落植物多度分析

多度是用于調查樣地上某種植物個體數目的。由表1和圖1可見，苘麻在群落中的數量最多，其多度最大，為64.2，占了總數的32%；其次為狗尾草，為44.6，占了總數的22%；萹蓄、狗娃花、苣荬菜、田旋花和菟絲子的數量均很少，其中萹蓄和菟絲子的多度最小，均為0.2，僅占總數的0.1%。說明當地的土壤和氣候環(huán)境條件更適合苘麻和狗尾草的生長。苘麻和狗尾草均耐旱、耐鹽堿，抗性強，其種子繁殖快，對環(huán)境條件要求低，濕地、旱地均可出芽，這可能是其數量多的原因。

菟絲子是寄生植物，多寄生在豆科、菊科、蓼科等植物上。濕地中的植物中野艾蒿是它的寄主，寄主植物的數量影響著菟絲子的生存。野艾蒿的多度較低，這是導致菟絲子數量少的原因。植物被寄生后，不僅影響植物生長，品質降低，而且有可能被傳染植物病毒。菟絲子減少有利于整個生物群落的穩(wěn)定生長。

2.4 苘麻-狗尾草草地群落植物蓋度（郁閉度）分析

由圖2 可見，苘麻-狗尾草草地植物群落中蓋度最大的是苘麻，為35.4；其次是星星草為32.2；狗尾草和砂引草較為接近，分別為23和21.2；鵝觀草和野艾蒿比較接近，分別為17和15.8；蓋度最小的是萹蓄和菟絲子，僅為0.056 和0.1。苘麻的蓋度是萹蓄蓋度的632倍。因此，群落中苘麻具有很大的優(yōu)勢。星星草的多度雖然較低（圖1），但是其蓋度卻僅次于苘麻，位居第二，這主要與星星草的植株形態(tài)有關。星星草和其他植物一樣都是構件生物，但星星草是基生葉闊葉雜草，其分蘗數量多，這也是植物適應環(huán)境的一種方式。此外，其分枝匍匐地面生長因而形成較大的蓋度，這有利于保墑，減少土壤水分蒸發(fā)。雖然受環(huán)境影響其基株數量少，但通過增加構件的出生率——如增加分蘗的數量來對受鄰體干預的環(huán)境做出形態(tài)學上的反應，以適應環(huán)境不利因素，因此，在群落中也具有舉足輕重的地位。

2.5 苘麻-狗尾草草地群落植物頻度分析

頻度是某個種出現的樣方數與所有調查樣方總數的比，通過頻度調查，可以顯示該種的分布情況和均勻度情況。由圖3可見，苘麻、狗尾草、砂引草和堿蓬出現的頻度較高，均達到了80%；其次是打碗花，頻度達60%；星星草、虎尾草、狗娃花、苣荬菜、野艾蒿、田旋花和鵝觀草均達到40%；萹蓄和菟絲子頻度最低，均為20%。這說明，苘麻和狗尾草在該草本群落中分布較為均勻，具有很強的優(yōu)勢度。堿蓬的頻度雖較高，但其多度、蓋度都較低，這可能與其生長結構及競爭力有關。在調查中發(fā)現其蓋度小，數量少，所以很難與其它草本形成有力的競爭。

2.6 苘麻-狗尾草草地群落多樣性、豐富度和均勻度分析

物種多樣性是衡量植物群落結構的重要參數，能反映群落內物種分布的均勻程度和數量及各物種對資源的利用能力和對生境條件的適應能力，它能客觀地反映群落內物種組成的變化[6-9]。豐富度是群落中所含植物物種的總數，它是群落多樣性的最直觀反映。官港濕地苘麻-狗尾草草地群落的豐富度指數R為200，豐富度指數較高，說明本區(qū)域中野生草本種類較為豐富。多樣性Shannon-Wiener指數為2.4，多樣性指數較高。均勻度Pielou指數為0.92，也比較高，說明各種草本植物分布比較均勻。

3 結 論

從基于調查數據的多度、蓋度和頻度看，官港濕地苘麻-狗尾草草地植物群落植物種類較為豐富，苘麻和狗尾草為優(yōu)勢種群，星星草雖然多度、頻度比狗尾草小，但蓋度較大，構件數多，說明了其對環(huán)境的另一種適應方式，為亞優(yōu)勢種。砂引草、堿蓬的頻度大，說明其分布比較均勻，受干擾程度小，種群發(fā)展穩(wěn)定，為伴生種。萹蓄、菟絲子多度、蓋度、頻度均為群落中最低，因此為偶見種。

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