豚草在次生演替植物群落中的频度分布特点

2014-02-13 01:20,,
韶关学院学报 2014年10期
关键词:豚草韶关红壤

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(韶关学院英东生命科学学院,广东韶关512005)

豚草在次生演替植物群落中的频度分布特点

黄红英,萧文慧,王福刚

(韶关学院英东生命科学学院,广东韶关512005)

2012年春季,采用样方法对2011年夏季由红壤堆积形成的撂荒空地进行次生演替植物群落调查研究.研究结果表明:构成堆积性红壤次生演替植物群落的植物种类有54种,分属27科,51属,属于外来入侵种的有10种;54种植物中,频度属A级的植物种类占91%,属于B级者有3.4%,C级有3.4%,D级有0,E级有1.9%,五个频度级的关系是:A>B=C>E>D;在10种外来入侵物种中,豚草的频度是92%,属于E级,是构成堆积性红壤次生演替植物群落的优势种和建群种,在群落次生演替中起到了先锋植物的作用,在防止水土流失方面有一定的生态意义;也说明堆积土壤种子库中豚草种子特别丰富和豚草种子发芽率高,这也是豚草能快速传播的因素.

豚草;频度;植物群落;次生演替;种子库

20世纪30-40年代,豚草以外来入侵物种开始入侵我国[1-2],被国家环保总局定义为恶性杂草[3],因其传播广、危害大引起关注.学者们就豚草的生物学特性[2]、入侵的过程与机制[4]、风险分析[5]、他感作用[6-7]及防治[8]等方面展开研究并取得成果,对豚草在植物群落中的分布特征[9]以及其在次生演替中有利的一面关注度较少.通过对广东省韶关市东郊区堆积性红壤次生演替植物群落进行调查,了解植被恢复特征,并为豚草是否严重破坏生态环境、是否对恢复生态有一定的积极作用提供参考.

1 材料和方法

1.1 研究样地

研究样地处于韶关市郊韶关学院西区校园(E112°50′~114°45′、N23°5′~25°31′),占地面积0.375 ha,土壤性质是红壤.2011年,由于教师公寓建设需要,公寓西边的一座低岗陵地红壤经车辆运输到500 m外的池塘堆积起来就形成了该调查样地.由于堆积的缘故,原表层富含植物孢子体和有机质层的土壤被填埋在池塘底层,堆积土最表面的是原陵地中最深层的土壤,有机质和孢子体少,这与一般的在毁林基础上的次生演替有着本质的区别[10].

1.2 取样方法

2012年春季,采用样方法(取样面积为1 m2)对样地植物进行鉴定和计数,共取样250个.共调查面积250 m2.

1.3 频度分布图的绘制

利用Raunkiaer频度定律来分析研究记录和汇总后的频率分布图.首先用某种植物出现的样方数除以调查的样方总数,得出的百分比为频度,在根据频度大小划分成A,B,C,D,E五个级别,凡频度在1%~20%的植物种归入A级,21%~40%者为B级,41%~60%者为C级,61%~80%者为D级,80%~100%者为E级.

2 结果与分析

2.1 堆积性红壤次生演替中植物群落的组成

经调查,西区堆积性红壤共鉴定出植物54种,分属27科,51属,其中10种属于外来外来入侵种,见表1.

表1 堆积性红壤次生演替中植物群落的组成及频度

2.2堆积性红壤次生演替中植物种类的频度特征

从表1可知,54种植物中频度属A级的植物种类占91%,属于B级者有3.4%,C级有3.4%,D级有0,E级有1.9%,五个频度级的关系是:A>B=C>E>D.属于A级频度的种类很多,即群落中低频度种的数目远远高于高频度种,说明堆积性红壤次生演替的植物群落中,植物种类分布比较均匀一致,群落的均匀性与A级大小成正比;B级和C级种类相等,D级没有,E级植物(豚草)是群落中的优势种和建群种.B、C的比例相对稍微高于E的级别比例.见图1.

图1 堆积性红壤次生演替植物频度分布图

3 结论与讨论

研究结果表明豚草是组成堆积性红壤次生演替中植物群落的优势种和建群种,豚草在群落次生演替中起到了先锋植物的作用,在撂荒堆积红壤中起到固定土壤防止水土流失的作用.在调查的250个样方中,豚草的频度达到92%,说明堆积土壤种子库中豚草种子特别丰富[11],也说明豚草种子在贫瘠土壤中发芽率居高,这也是豚草为什么能快速传播的因素[2].

土壤种子库是指存在于土壤表层凋落物和土壤中全部活性种子的总和,是堆积性土壤植物群路次生演替新植株的来源[11].研究样地是由低岗陵地红壤搬运在池塘堆积起来形成的,由于堆积的缘故,原表层富含植物孢子体和有机质层的土壤被填埋在池塘底层,堆积土最表面的是原陵地中最深层的土壤,有机质、孢子体和种子少,显然高频度的豚草种子并不是来源原生土壤,那么丰富的豚草种子是来源于车辆运输传播、鸟类行为还是人为所致?能否从切断豚草种子传播这个途径防止豚草的蔓延与危害?有待进一步研究.

又由于堆积土最表面是有机质少的贫瘠深层土壤,但是豚草仍占据高的发芽率,这也是其入侵泛滥、传播速度快、高密集生长的基础,其造成的生态危害是占据资源抑制其他植物的生长、降低作物产量和人类花粉过敏[1].但是,从固定土壤、防止水土流失角度考虑,豚草的高发芽率决定了它是组成堆积性红壤次生演替中植物群落的优势种和建群种,豚草在群落次生演替中起到了先锋植物的作用,因此,利用豚草对环境适应力极强的优势,让其占据生态环境较为恶劣的地方,从而达到生物恢复生态环境的作用.但因豚草是一年生草本植物,随着植物演替的进行,慢慢被多年生草本、灌木、乔木所替代,对自然植物群落不会造成大的生态危害,主要是对轮作地、弃耕地等造成危害.如果能在豚草生殖生长前对豚草进行人工拔除、喷施除草剂或者施放广聚萤叶甲治理,可以把豚草的危害降低到最低.

[1]李振宇,解焱.中国外来入侵种[M].北京:中国林业出版社,2002.

[2]昊海荣,强胜,段惠,等.豚草(Ambrosia artemisiifolia L.)[J].杂草科学,2004(2):50-52.

[3]环保总局,中科院.中国第一批外来入侵物种名单[EB/OL].(2003-01-10)[2014-03-15].http:www.gov.cn/gongbao/content/ 2003/content_62285.htm.

[4]李建东,殷萍萍,孙备,等.外来种豚草入侵的过程与机制[J].生态环境学报,2009,22(11):362-366.

[5]魏守辉,曲哲,张朝贤,等.外来入侵物种三裂叶豚草(AmbrosiatrifidaL)及其风险分析[J].植物保护,2006,32(4):14-18.

[6]陈贤兴,单和好.豚草对几种经济作物的生化他感作用[J].海南大学学报:自然科学版,2003,23(1):69-73.

[7]黄红英,徐剑.豚草不同生长时期土壤动物的群落结构特点[J].广东农业科学,2010(10):165-169.

[8]陈永亭,吴降星,陆军良.豚草的生物学特性及防除[J].安徽农学通报,2006,12(4):133-136.

[9]黄红英,章家恩,秦钟,等.豚草入侵对韶关地区植物群落多样性的影响[J].韶关学院学报,2010,31(9):80-83.

[10]黄红英,刘智丽,周炳君,等.撂荒堆积红壤性土次生演替植物群落结构研究[J].韶关学院学报,2008,29(3):73-78.

[11]李国旗,李淑君,蒙静,等.土壤种子库研究方法评述[J].生态环境学报,2013,22(10):1721-1726.

The frequency distribution characteristics of ragweed on secondary succession plant community structure

HUANG Hong-ying,XIAO Wen-hui,WANG Fu-gang
(Yingdong College of Life Science,ShaoGuan University,Shaoguan 512005,Guangdong,China)

In the Spring of 2012,with the method of quadrat sampling,a field survey was conducted in secondary succession plant community structure on abandoned naked red soil.54 species were identified on vegetation type composition belonging to 51 genera,27 families and 10 invasion of alien species.As the data showed,there were 5 classes of frequency and with the order of A>B=C>D<E.Among all the samples,class A were 91%,class B and class C were both 3.4%,class E were 1.9%,and class D were 0%.92%invasion of alien species consisting of ragweed,belonging to class E.Ragweed was also the dominant species and constructive species,and it played the pioneer role on secondary succession and had some ecological significance in soil erosion.It also suggested that Ragweed seeds were exceptionally rich and high germination rate in the seed bank of accumulative red soil,which contributed to its rapid seed dispersal.

ragweed;frequency;plant community;secondary succession;seed bank

Q941*.2

:A

:1007-5348(2014)10-0052-04

(责任编辑:邵晓军)

2014-03-17

黄红英(1967-),女,广东乳源人,韶关学院英东生命科学学院高级实验师,硕士,主要从事动物生理生态学方面的研究.

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