官港湿地苘麻—狗尾草草地群落结构分析

胡妍妍 杨静慧 刘海荣 梁发辉 武春霞 米伟

摘 要：为了解官港湿地野生草地群落的生态结构和发展状况，有效保护当地植物资源，通过样方调查，分析了该区草本群落植物的种类、数量、盖度、高度、频度、多度、重要值、综合优势比、丰富度、均匀度Pielou指数和多样性Shannon-Wiener指数。结果表明，样地现有野生草本植物14种，隶属14个属，8个科。苘麻优势度最大为0.802，狗尾草次之为0.684，扁蓄最小为0.108；苘麻多度最大为64.2，狗尾草次之为44.6，扁蓄和菟丝子多度最小为0.2；苘麻盖度最大为35.4，星星草次之为32.2，扁蓄最小为0.056；苘麻、狗尾草、砂引草和碱蓬频度最大为80%，扁蓄和菟丝子最低为20%；群落的多样性指数为2.4，均匀度指数为0.92。综合分析得出：草地群落中苘麻、狗尾草为优势种，星星草为亚优势种，砂引草、碱蓬为伴生种，扁蓄、菟丝子为偶见种。

关键词：官港湿地；苘麻；狗尾草；草地群落；结构

中图分类号：S812 文献标识码：A DOI 编码：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

湿地是自然界中生物物种最为丰富的区域。植物是湿地的三大要素之一，它的结构、功能和生态特征能综合反映湿地生态环境的基本特点和功能特性。湿地植物多样性是物种多样性研究的重要内容，它在维持湿地生态功能和生态系统稳定方面起着重要的作用。

官港湿地位于（东经117.32°，北纬38.56°）天津市滨海新区大港北部，距天津市中心城区40 km。它是官港森林公园的主要组成部分，总面积达22.85 km2，其中陆地面积17.57 km2，湖水面积5.28 km2。气候属暖温带半湿润大陆性气候，四季分明，年平均气温12 ℃，无霜期为211 d。该湿地为海积、湖积平原，地面高程为1.58～3.63 m；地势低洼、平坦，多静水沉积；土壤主要有潮土和盐土两类，潮土分布面积最大，多浅滩湿地。官港湿地生物物种具有多样性，木本、草本植物达到45科、120多种，这里还有大量的野生珍禽栖息，体现出明显的平原森林和海陆交替带景观特点。调查中发现，湿地内人工干预情况较为严重，陆生植被多为人工乔木，以白蜡、洋槐、国槐、火炬等为主。但是，湿地中野生草本植物种类、数量较为丰富，如不加以利用和保护，将逐渐退化或被人工种植草所取代。由于野生草本植物适应性强，栽培成本低，有较大的开发、应用价值[1-2]，特别是在后期的养护中省力、省工，只要巧妙用于景观并保护，将达到事半功倍的效果，而且与当前所提倡的海绵城市、生态造园的做法相吻合。

1 材料和方法

研究于2015年6—7月对天津市官港湿地进行样地调查，以湿地自然保护区的核心区和缓冲区为重点研究范围。先通过最小样地法确定调查样地的面积为600 m2，以20 m×30 m选定范围。分别在矩形样地四角距离边界2 m处确定4个1 m×1 m的小样方，矩形对角线中心确定1个1 m×1 m的小样方，共测定5个小样方。分别测定和计算样方内草本植物的种类、数量、盖度、高度、频度、多度、重要值、综合优势比、丰富度、均匀度Pielou指数和多样性Shannon-Wiener指数。

（1）多度：调查样地上某种植物的个体数目。

（2）频度：指植物在群落中水平分布的均匀程度，以群落中某种植物在一定地段的特定样方中出现的样方百分率表示。

（3）盖度：植物枝叶垂直投影所覆盖的面积占样地面积的百分比。用针刺法测定。

（4）高度：在每个小区随机选取10株植物，用钢卷尺测其自然高度，并计算平均值。

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

式中，VIi表示第i种物种的重要值；Ai表示第i种物种的多度；Fi表示第i种物种的频度；Ci表示第i种物种的盖度；Hi表示第i种物种的高度。

（6）综合优势比：SDR4i=（Ai/Amax+Fi/Fmax+Ci/Cmax+Hi/Hmax）x1/4[3]

式中，SDR4i表示第i种物种的综合优势比；Amax表示群落中数量最多物种的数量；Fmax表示群落中频度最大物种的频度；Cmax表示群落中盖度最大物种的盖度；Hmax表示群落中高度最大物种的高度。

（7）丰富度指数：R=S（S为种i所在样方的物种总数）。

（8）多样性：Shannon-Wiener指数H= -PilnPi[4]

（9）均匀度：Pielou指数J=（--PilnPi）/lnS

式中，Pi 为种i的相对重要值（Pi=（相对多度+相对频度+相对盖度+相对高度）/4）。

2 结果与分析

2.1 苘麻-狗尾草草地群落植物种类分析

样方调查结果显示（表1）：样地中有野生草本植物14种，隶属14个属，8个科。其中，种类最多的科为禾本科，有4种植物，占总种数的29%；其次为菊科和旋花科各3种，均占总种数的21%；而紫草科、蓼科、锦葵科和藜科各1种。

2.2 苘麻-狗尾草草地群落植物重要值和优势度分析

重要值是一个重要的群落定量指标，常用于比较不同群落间某一物种在群落中的重要性[5]。重要值大的植物通常可以看作是群落的优势种。由表1可见，苘麻的重要值和优势度均达最高值，分别为0.188和0.802；其次是狗尾草，分别为0.148和0.684，是所调查本样地草本群落的优势种。苘麻和狗尾草个体数量多、盖度大和出现频率高。

2.3 苘麻-狗尾草草地群落植物多度分析

多度是用于调查样地上某种植物个体数目的。由表1和图1可见，苘麻在群落中的数量最多，其多度最大，为64.2，占了总数的32%；其次为狗尾草，为44.6，占了总数的22%；萹蓄、狗娃花、苣荬菜、田旋花和菟丝子的数量均很少，其中萹蓄和菟丝子的多度最小，均为0.2，仅占总数的0.1%。说明当地的土壤和气候环境条件更适合苘麻和狗尾草的生长。苘麻和狗尾草均耐旱、耐盐碱，抗性强，其种子繁殖快，对环境条件要求低，湿地、旱地均可出芽，这可能是其数量多的原因。

菟丝子是寄生植物，多寄生在豆科、菊科、蓼科等植物上。湿地中的植物中野艾蒿是它的寄主，寄主植物的数量影响着菟丝子的生存。野艾蒿的多度较低，这是导致菟丝子数量少的原因。植物被寄生后，不仅影响植物生长，品质降低，而且有可能被传染植物病毒。菟丝子减少有利于整个生物群落的稳定生长。

2.4 苘麻-狗尾草草地群落植物盖度（郁闭度）分析

由图2 可见，苘麻-狗尾草草地植物群落中盖度最大的是苘麻，为35.4；其次是星星草为32.2；狗尾草和砂引草较为接近，分别为23和21.2；鹅观草和野艾蒿比较接近，分别为17和15.8；盖度最小的是萹蓄和菟丝子，仅为0.056 和0.1。苘麻的盖度是萹蓄盖度的632倍。因此，群落中苘麻具有很大的优势。星星草的多度虽然较低（图1），但是其盖度却仅次于苘麻，位居第二，这主要与星星草的植株形态有关。星星草和其他植物一样都是构件生物，但星星草是基生叶阔叶杂草，其分蘖数量多，这也是植物适应环境的一种方式。此外，其分枝匍匐地面生长因而形成较大的盖度，这有利于保墒，减少土壤水分蒸发。虽然受环境影响其基株数量少，但通过增加构件的出生率——如增加分蘖的数量来对受邻体干预的环境做出形态学上的反应，以适应环境不利因素，因此，在群落中也具有举足轻重的地位。

2.5 苘麻-狗尾草草地群落植物频度分析

频度是某个种出现的样方数与所有调查样方总数的比，通过频度调查，可以显示该种的分布情况和均匀度情况。由图3可见，苘麻、狗尾草、砂引草和碱蓬出现的频度较高，均达到了80%；其次是打碗花，频度达60%；星星草、虎尾草、狗娃花、苣荬菜、野艾蒿、田旋花和鹅观草均达到40%；萹蓄和菟丝子频度最低，均为20%。这说明，苘麻和狗尾草在该草本群落中分布较为均匀，具有很强的优势度。碱蓬的频度虽较高，但其多度、盖度都较低，这可能与其生长结构及竞争力有关。在调查中发现其盖度小，数量少，所以很难与其它草本形成有力的竞争。

2.6 苘麻-狗尾草草地群落多样性、丰富度和均匀度分析

物种多样性是衡量植物群落结构的重要参数，能反映群落内物种分布的均匀程度和数量及各物种对资源的利用能力和对生境条件的适应能力，它能客观地反映群落内物种组成的变化[6-9]。丰富度是群落中所含植物物种的总数，它是群落多样性的最直观反映。官港湿地苘麻-狗尾草草地群落的丰富度指数R为200，丰富度指数较高，说明本区域中野生草本种类较为丰富。多样性Shannon-Wiener指数为2.4，多样性指数较高。均匀度Pielou指数为0.92，也比较高，说明各种草本植物分布比较均匀。

3 结 论

从基于调查数据的多度、盖度和频度看，官港湿地苘麻-狗尾草草地植物群落植物种类较为丰富，苘麻和狗尾草为优势种群，星星草虽然多度、频度比狗尾草小，但盖度较大，构件数多，说明了其对环境的另一种适应方式，为亚优势种。砂引草、碱蓬的频度大，说明其分布比较均匀，受干扰程度小，种群发展稳定，为伴生种。萹蓄、菟丝子多度、盖度、频度均为群落中最低，因此为偶见种。

参考文献：

[1] 朱里莹，陈士宁.北京百花山野生草本地被在城市园林中的应用[J].林业调查规划，2010，35（4）：110-114.

[2] 郑伟，陈法志，陈龙清.武汉市黄陂区野生园林植物资源及其利用评价[J].中国园林，2006（10）：84-88.

[3] 陈利云，王弋博.麦积山草地植物群落物种多样性及结构相似性特征[J].干旱区资源与环境，2014，28（1）：148-152.

[4] 许涛，蒲小鹏，崔莹，等.玛曲人工草地群落特征及多样性分析研究[J].草原与草坪，2013，33（6）：19-24.

[5] 方精云，王襄平，沈泽昊，等.植物群落清查的主要内容、方法和技术规范[J].生物多样性，2009，17（6）：533-548.

[6] 李博.生态学[M].北京：高等教育出版社，2004：125-127.

[7] 金祖达，谢文远，方国景.杭州重点湿地入侵植物调查及其风险管理对策[J].天津农业科学，2015，21（5）：51-60.

[8] 包秀霞，易津，廉勇，等.典型草原不同放牧方式植物群落多样性研究[J].华北农学报，2009，24（5）：229-233.

[9] 刘丽丹，张娜.人工花棒林植物群落数量特征的初步研究[J].河南农业科学，2015，44（10）：132-135.