刘俊娟
(河南省轻工业职工大学,河南 郑州 450002)
丹江湿地植物多样性特征及其环境影响因素
刘俊娟
(河南省轻工业职工大学,河南 郑州 450002)
【目的】植物α和β多样性的变化与土壤、地貌及人为干扰等生态因子有密切的关系,本文研究了丹江湿地植物多样性特征及其环境影响因素。【方法】选取河南丹江湿地距湖岸0 km(近湖岸带)、5 km(湖滨带)、10 km(湿地-绿洲过渡带)、15 km(绿洲带)研究湿地植物多样性特征及其环境影响因素。【结果】丹江湿地物种较为丰富,植物群落组成较为均匀,通过统计共出现植物13科28种,莎草科和禾本科种类最多。在近湖岸带、湖滨带和绿洲带更倾向于单优群落特征,宽广型湿地-绿洲过渡带更倾向于共优群落特征。Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数表现为:湿地-绿洲过渡带>湖滨带>近湖岸带>绿洲带,其中湿地-绿洲过渡带Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数显著高于其他样带(P<0.05),Simpson优势度指数表现为:绿洲带>湖滨带>近湖岸带>湿地-绿洲过渡带,Mclntosh均匀度指数表现为近湖岸带>湖滨带>绿洲带>湿地-绿洲过渡带。从近湖岸带、湖滨带、湿地-绿洲过渡带、绿洲带的范围内,离湖越远:pH值和盐分含量越低,养分含量逐渐增加,α多样性呈现增大趋势;不同生境下植物β多样性特征为近湖岸带到湖滨带、湖滨带到湿地-绿洲过渡带3种生境间Cody指数变大,其中近湖岸带到湖滨带生境间Cody指数变最大。【结论】湿地植物α和β多样性指数的变化主要受土壤养分影响,其中全磷、有机质、全氮的含量大小的影响显著;与土壤盐分含量关系不显著,但在一定程度上抑制植物多样性指数的变化。
丹江;湿地植物;多样性;环境因素
【研究意义】除了海洋和陆地这两大生态系统之外,湿地成为二者交错的生态地带,因其独特的生态环境特征,成为大自然中物种相对比较丰富的地区,是大自然不可或缺的生态地带,对自然环境的影响不可忽视[1-2]。湿地凭借其湿度大且具有一定陆地特点,不仅孕育着大量的水生动物,还有大量的植物在此生存发展,成为众多动植物的栖息地,呈现明显的生物多样性特点[3-5]。对于大多数植物来说,其丰富性能够促进生态链条的稳定和发展,在改善环境的同时能够为诸多动物提供食物,在促进生态环境平衡方面起着不可或缺的作用,对于一个地区而言,其承受能力之下的植物丰富度,直接制约着当地的生态环境,对于植物相对生长旺盛的地区,其生态环境较为良好,能够为广大动植物提供良好的生存空间[6-7]。生物的生存和发展离不开适宜的环境,在研究生态环境的过程中必然会提到生物多样性这一永恒的话题,生物的生存环境离不开必备的植被,否则将难以持久维持,因此在生态研究方面,植物多样性的研究对于探究湿地生态系统结构及其稳定性方面具有重要现实意义,通过植物多样性的研究能够有效反映出生态系统的完整性和连续性[6-7]。对于湿地土壤而言,其是大多数植物生存和成长的基础,也是提供水分和养分的载体,二者之间具体的联系在生态学研究中是一大内容[8-9]。【前人研究进展】不少学者研究发现,土壤水分及养分、盐分等环境因子对生态系统植物多样性具有直接的影响,另一方面,人为因素的干扰也能够显著影响着生态环境。我国湿地面积较大的当属丹江湿地,成为我国湿地的南北分界地带,该湿地系统承载了大量的湿地植物及动物的生长、发育,不仅维持着这一地区的生态环境平衡,同时提供了良好的动植物栖息环境,是我国生物多样性保护的重要地带,同时也是丹江水域保护的重要方面之一[10]。【本研究切入点】丹江湿地具有重要的作用,但是在自然开发利用方面,长期的过度开垦及不合理利用,导致丹江湿地的自然生态受到了较大影响,该地区的湿地面积出现了大幅下降,同时生物多样性严重下降,生态稳定方面受到了极大影响,普遍出现了植被生长环境恶化、植被面积大幅下降的问题,当地的湿地系统受到了严重的影响[11-12],可以说丹江湿地作为我国重要的湿地环境,必须采取多种措施加以保护。在丹江湿地保护方面的研究常常从植物群落分布方面介入,研究植物之间的内在关系,并对湿地土壤等进行相应的研究,探究植物多样性的发展轨迹,从而探究湿地变化过程及相应的改进。【拟解决的关键问题】本文将丹江湿地作为植物多样性研究对象,一方面通过野外调查获取大量的湿地研究数据,另一方面开展室内的相关研究分析探究生物多样性指数,充分了解湿地植被的发展过程,探究环境对湿地植被的多方面影响,从而探究湿地生态系统的发展和影响因素,进而为湿地保护提出有益的参考和建议。
技术创新对企业发展战略有重要影响。让高管与企业签订长期合同,有利于高管稳定工作,充分发挥其职能。企业高管注重企业技术创新研发,可以保障企业技术不断更新,适应现代市场的发展变化。同时,通过高管薪酬激励方式激发高管潜能,可以让企业在技术创新方面有所突破,保障企业发展活力,促使企业可持续发展。
本文将丹江湿地作为研究对象,通过GPS技术定位来设定湿地研究区域的划分,具体的时间选择在2015年9月,本研究对湿地进行多个样地的划分,具体如下:第一,以丹江湿地湖滨为中心,每隔20 km设定一个样地,这样在周长80 km的范围内就形成了4个研究样地分区,且距湖岸的距离在5 km范围之内;第二,以湖岸为中心,每隔5 km设置一个研究样地分区,这样就形成了近湖岸带、湖滨带、湿地-绿洲过渡带、绿洲带的4块研究样地;然后在每个样地内选取长、宽均为100 m的研究样方,并在其内做3条样方带,然后在其中设定10个长宽均为1 m的小样方。本研究将从多种指标来探究湿地系统,首先是植物的种群分布及其相应的数量,其次要分析植物的株高、根系等相关长势状况,并对湿地自然环境进行长期的记录与分析(表1)。本试验要对每个样地进行共计30个1 m2的植物分布样方,这样每个样带总共有30个样方,合计样方多达120个;之后对每个研究样方进行实地研究,首先了解植物的株高、盖度及其密度,通过尺子的测量进行株高的确定,株高从地面算起直至植物顶部;密度则是样方内是植物数量;针对在野外实地调查过程中难以确认的植物,将其标本收存编号后带回试验室进行研究,之后根据相应的研究结果将编号替换为实质性的物种名称,如果植物鉴定后仍然无法确定到种科的话将之鉴定到属类即可。
对于样方内的土壤采集采取四分法进行,深度为地面以下20 cm,之后将采集到的土样风干,并警告相应的研磨、过筛之后进行标记,并将之装入专门的袋子,以作为研究分析土壤成分之用。对土壤的分析主要从pH值、盐分等方面进行:盐分的测定通过残渣烘干法进行,土水的比例为1∶5;pH值的测定利用电极电位法;有机质的测定通过容量法;全盐通过称重测定;全磷的成分通过比色法测定。
为了充分研究湿地物种分布,特对其多样性进行了α和β多样性计算。对α多样性的计算从两方面入手:一方面是物种丰富度SP,主要是单位样方内物种的数量;另一方面是物种数量ST。为了更准确测定物种丰富度,对3个样方内的物种数进行平均数计算,并考虑标准差的影响,之后利用多重比较来对物种丰富度的差异进行显著性判定。
表1 采样点植物群落环境特征
Margalef丰富度指数(S):S=(N-1)/lnN
Shannon-Wiener 多样性指数(H):H=-∑(PilnPi)
农药造成的食品安全涉及全社会,它的解决需要方方面面努力。如果我们尽把它的解决仅仅局限在农民、茶农身上,显然是舍本逐末。从农村改革开始,农业生产与生产关系的变革就没有停止过。其中,对农药化肥的情感与理智,无不受制于对其成本的“斤斤计较”。所以,从国家、从行业角度参与此事,把成本降下来才是唯一出路。
Simpson优势度指数(D):D=1-∑(Pi)2
选取2017年8月~2018年8月我院收治的NVUGIH患者110例作为研究对象,其中,男64例,女46例,年龄31~71岁,平均(49.25±9.17)岁,应激性胃溃疡18例,食管喷门撕裂2例,十二指肠溃疡30例,其余为吻合口溃疡、复合型溃疡等。随机将其分成观察组与对照组,各55例,两组在年龄、性别及出血原因等一般资料方面对比,差异无统计学意义(P>0.05)。
双冷源新风机组承担室内的湿负荷的处理,送风含湿量8 g/kg(A)时,对应的露点温度仅为10.5 ℃,新风送风温度仅为11 ℃。过低的送风温度易造成新风口结露,同时无法对送风温度进行调节,影响舒适度和过渡季节的使用。
式中:G为沿生态梯度(离湖岸距离)增加的物种数目;L为沿生态梯度减少的物种数目;j为2个样地共有的物种数;a,b为为样地A和样地B的物种数,采用Pearson相关分析各多样性指数之间的相关性。
植物的生长离不开环境的决定性影响,但是植被能够调节环境的湿度等,对于改善环境起着重要的作用,可以说二者并不是孤立存在的,而是处于相互影响之中。为了充分研究二者之间的关系,本研究采取PCA排序图的方式进行探究植物多样和环境之间的内在关系,这样能够保持其中的某个或某些环境因子不变的情况下,探究不同因子组合下产生的影响,本研究中的响应变量为植物丰富度、多样性、优势度、均匀度及盖度,而将环境因子作为其中的解释变量,并通过多元统计分析的方式进行指标解释度的提取,具体的排序图见图4和表4,环境因子与排序轴的相关性通过箭头象限进行表示,环境因子与响应变量之间的相关性能够通过箭头长度表示,连线越长代表相关性越大,其环境因子的贡献度越大;箭头夹角代表相关程度的大小,夹角超过90度则说明负相关。通过实验发现,前两个排序轴的特征值分别为0.756和0.123,显著相关性达到了1.000,且对变量的解释度达到了99.02 %,反映出植物多样性受到环境的制约,其中第一轴P<0.000,F=7.98;第二轴P<0.000,F=6.35;通过分析发现植物多样性各指标具有明显的正相关关系,且与土壤养分具有正相关。全磷、有机质、全氮等土壤养分对植物α和β多样性指标具有明显的影响,但盐分的影响并不显著。
1.3.1 移栽方式对比试验 试验设3个处理:平栽、倾斜35~45°的斜栽、直栽。每个处理重复3次,小区面积为30 m2。
Cody指数βc=(G+L)/2
在在离湖0 km(近湖岸带)、5 km(湖滨带)、10 km(湿地-绿洲过渡带)、15 km(绿洲带)的范围,离湖越远土壤的pH值和全盐含量越低,总磷、总氮、有机质含量越高。通过各指标相关性分析表明:植物α多样性指数与土壤养分(有机质、全磷、全氮)、pH值有相关性,呈正相关较明显,与土壤盐分相关性不大(表3);随着土壤养分含量的增加、盐分含量的减少,植物物种越丰富多样。表明研究区离湖越远,植物丰富度、多样性、均度指数越丰富,受湖水、土壤养分、盐分的大小影响。
McIntosh均匀度指数(JP):JP=H/lnS
通过4个样地,120个小样方的植被调查,丹江湿地共出现植物13科28种,植物的平均盖度低于30 %,莎草科、禾本科植物占总种数的50 %,禾本科种类最多,均包含6种(各占13.95 %),其次是龙胆科(Gentianaceae),包含4种(占11.63 %),禾本科(Poaceae)和眼子菜科(Potamoge tonaceae)均包含3种(各占6.98 %),灯心草科(Juncaceae)、蓼科(Polygonaceae)、伞形科(Umbelliferae)和玄参(Scrophulariaceae)均包含2种(各占4.65 %),其余11科均包含1种( 各占2.33 %)。植物的重要值显示(表2),近湖岸带优势种主要有木里苔草、乌拉苔草、车前、繁缕、眼子菜,木里苔草、乌拉苔草、车前重要值均在10以上,其中近湖岸带以莎草科为主;湖滨带木里苔草、乌拉苔草重要值大于10,分布较多的还有珠芽蓼、车前和发草,其中近湖岸带以莎草科为主;湿地-绿洲过渡带地上分布植物比较丰富,主要有木里苔草、乌拉苔草、华扁穗草、莎草、鳞叶龙胆、芦苇、繁缕,其中近湖岸带以禾本科和莎草科为主;绿洲带主要分布有发草和芦苇,其重要值大于10,早熟禾和稗草重要值大于5,还伴生有莎草科和龙胆科植物。
确定迭代次数N与分段数m1,即可求解出系数krai与krbi及控制误差εri.由于Kc为偶函数,结合偶函数的性质,可得在整个区间上采用一阶拟合多项式补偿后的向量幅度表达式为:
由于车次数一般少于车组数,因此,首先需将车组号对应的最佳匹配车次进行补全,依次加1,作为车组号最佳匹配车次参考。车组Ti与车次Fj的匹配度Cij的计算公式如下:
由图2可知,在离湖0 km(近湖岸带)、5 km(湖滨带)、10 km(湿地-绿洲过渡带)、15 km(绿洲带)设置样地4个,植物群落物种多样性各指标表现出较一致的变化规律。样地内总种数、样方内平均物种Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数表现为:湿地-绿洲过渡带>湖滨带>近湖岸带>绿洲带,其中湿地-绿洲过渡带Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数显著高于其他样带(P<0.05),湖滨带、近湖岸带和绿洲带Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数差异不显著(P>0.05);Simpson优势度指数表现为:绿洲带>湖滨带>近湖岸带>湿地-绿洲过渡带,绿洲带和湖滨带Simpson优势度指数差异不显著(P>0.05),近湖岸带和湿地-绿洲过渡带Simpson优势度指数差异不显著(P>0.05);Mclntosh均匀度指数表现为近湖岸带>湖滨带>绿洲带>湿地-绿洲过渡带,其中近湖岸带和湖滨带Mclntosh均匀度指数差异不显著(P>0.05),绿洲带和湿地-绿洲过渡带Mclntosh均匀度指数差异不显著(P>0.05)。综合来看,湿地-绿洲过渡带环境较为复杂,其植物α多样性指标值高于其他生境群落的生物多样性指标值,表明过渡带水土环境条件的影响,使得其植物群落的结构复杂多样。
由图1可知,近湖岸带和湖滨带的物种频度分布格局大致表现为L形,湿地-绿洲过渡带物种频度分布格局较为均匀,绿洲带物种频度分布格局大致表现为倒V形。与近湖岸带相比,沿湖滨带出现于1个样方的种数明显减少,而出现于2、3和5个样方的种数明显增加,意味着群落的总体均匀程度呈增加趋势增加,在湿地-绿洲过渡带物种最为丰富,近湖岸带和绿洲带群落组成较为单一。
表2 丹江湿地植物群落区系组成及物种重要值
a:木里苔草Carex muliensis;b:乌拉苔草Carex meyeriana;c:华扁穗草Blysmus sinocompressus;d:莎草Cyperus rotundus;e:萹杆藨草Scripus triqueter;f:水毛茛Batrachium bungei;g:长茎毛茛Ranunculus longicaulis;h:金莲花Trollius chinensis;i:银莲花Anemone coronaria;j:鳞叶龙胆Gentiana squarrosa;k:华丽龙胆Gentiana ornata;l:湿生萹蕾Gentianopsis grandis;m:花锚Halenia corni;n:稗草Echinochloa crusgalli;o:早熟禾Poa annua;p:发草Deschampsia caespitosa;q:芦苇Phragmites australis;r:眼子菜Potamogeton distinctus;s:菹草Potamogeton crispus;t:葎草Humulus japonicus;u:矮泽芹Chamaesium paradoxum;v:灯心草Juncus effusus;w:马先蒿Pedicularis verticillata;x:水蓼Polygonum hydropiper;y:珠芽蓼Polygonum viviparum;z:矮地榆Sanguisorba filiformis;A:车前Plantago asiatica;B:繁缕Stellaria media图1 丹江湿地植物群落物种频度分布Fig.1 The frequency distribution of plant community species
1:近湖岸带Riparian of the wetland;2:湖滨带Lakeside zone;3:湿地-绿洲过渡带Wetland to oasis ecotone;4:绿洲带Oasis belt;不同小写字母表示差异显著(P<0.05),下同图2 丹江湿地植物群落α多样性变化Fig.2 Alpha diversity of plant community
1:近湖岸带Riparian of the wetland;2:湖滨带Lakeside zone;3:湿地-绿洲过渡带Wetland to oasis ecotone;4:绿洲带Oasis belt图3 丹江湿地植物群落β多样性变化Fig.3 Beta diversity of plant community
Cody指数主要是通过对新增加和失去的物种数目进行比较,从而获得有关物种替代的信息。不同群落或环境梯度上不同点之间共有种越少,β多样性就越高。β多样性越大,物种替代速率越大。相反,β多样性减小,物种替代速率也减小。β多样性反映了群落结构和功能的真实信息。由图3可知,在离湖岸0 km(近湖岸带)、5 km(湖滨带)、10 km(湿地-绿洲过渡带)、15 km(绿洲带)这4种生境间Cody指数变化:从0~5 km物种增加明显,为5种;从5~10 km 3个物种增加数目为7种,失去的物种数达1种,从10~15 km物种失去的物种数1种;近湖岸带到湖滨带、湖滨带到湿地-绿洲过渡带生境间Cody指数变化大,其中湖滨带到湿地-绿洲过渡带生境间Cody指数变化最大。近湖岸带、湖滨带、湿地-绿洲过渡带、绿洲带的相似性系数分别为2.53、5.84、15.12和11.68,相异性指数分别为0.24、0.37、0.14和0.36。表明,近湖岸带和湖滨带、湿地-绿洲过渡带和绿洲带相似性较大,说明生境间共有物种数多;湿地-绿洲过渡带和绿洲带资源异质性明显,说明在此环境梯度上不同点之间的共有种数少,β多样性越大,物种替代速率就越大。
Sorenson指数Cs=2j/(a+b)
表3 物种多样性与环境因子的关系
注:**相关性在0.01水平上显著(双尾),*相关性在0.05水平上显著(双尾)。
Note:**Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).*Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed).
表4 植物多样性排序结果
式中,N为植物总数,Pi为第i种植物个体数量在总个体数量(N)中的比例,β多样性采用Cody指数和Sorenson指数,β多样性测度公式为[14-15]:
通过本研究发现,丹江湿地具有较为丰富、分布均匀的植物群落,但表现出较低水平的生物多样性,这不仅有自然环境方面的影响,更主要的是人为长期的不合理开发利用丹江湿地环境。植物分布不仅能够从数量方面直接反映,也就是我们说的多度反映,还能够从出现的频度进行综合反映[3-5],物种出现的样方数能够将物种分布的范围进行较好的反映,并能够突出生态差异,降低人为预估的误差,从而对种群的分布进行相对准确的测算。通过对参照物种的多度分析发现,对于近湖岸带来说,莎草科植物的分布较为普遍,成为其主要的植物群落,而其他物种群落的重要值明显较低,呈现典型的单优群落特点,具有较低的均匀度,但是呈现明显的集聚特征;对于过渡地带而言,各个物种具有基本接近的重要值,呈现出典型的群落共同发展特点,具有分布均匀的特点,而不是明显的聚集。对于绿洲地带而言,莎草科仍然具有最高的重要值,其他物种的重要值并不高,呈现典型的单优群落分布特点,这与近湖岸带的物种分布具有较为相近的特点。
1:近湖岸带Riparian of the wetland;2:湖滨带Lakeside zone;3:湿地-绿洲过渡带Wetland to oasis ecotone;4:绿洲带Oasis belt;S:Margalef丰富度指数;H:Shannon-Wiener多样性指数;D:Simposon优势度指数;Dmc:McIntosh均匀度指数;C:Cody指数;Cs:Sorenson指数;Ec:电导率Conductivity;ST:土壤温度Soil temperature;SOM:土壤有机质Soil organic matter;TN:全氮Total nitrogen;TP:全磷Total phosphorus;a:木里苔草Carex muliensis;b:乌拉苔草Carex meyeriana;c:华扁穗草Blysmus sinocompressus;d:莎草Cyperus rotundus;e:萹杆藨草Scripus triqueter;f:水毛茛Batrachium bungei;g:长茎毛茛Ranunculus longicaulis;h:金莲花Trollius chinensis;i:银莲花Anemone coronaria;j:鳞叶龙胆Gentiana squarrosa;k:华丽龙胆Gentiana ornata;l:湿生萹蕾Gentianopsis grandis;m:花锚Halenia corni;n:稗草Echinochloa crusgalli;o:早熟禾Poa annua;p:发草Deschampsia caespitosa;q:芦苇Phragmites australis;r:眼子菜Potamogeton distinctus;s:菹草Potamogeton crispus;t:葎草Humulus japonicus;u:矮泽芹Chamaesium paradoxum;v:灯心草Juncus effusus;w:马先蒿Pedicularis verticillata;x:水蓼Polygonum hydropiper;y:珠芽蓼Polygonum viviparum;z:矮地榆Sanguisorba filiformis;A:车前Plantago asiatica;B:繁缕Stellaria media图4 植物多样性排序与环境因子的排序图Fig.4 Sorting of plant diversity ranking and environmental factors
为了充分反映物种分布特征,从物种多度和频度来探究其分布状况,多度通过物种重要值Pi进行判别,其中Pi=100×(相对盖度+相对高度+相对密度)/3,并以平均值的形式进行反映。频度主要是样带内物种出现的样方数,仅在1或2个样方内出现的物种称之为稀有种。同时要对丰富度、多样性、优势度、均匀度等指数进行相应的测算,α多样性指数测度公式为[13]:
采用孟加拉红培养基[18],分别接种10-5、10-6、10-7、10-8 四个稀释梯度的悬浮液,将接种好的培养皿于30 ℃培养24 h后进行酵母菌计数。计数时选取培养基上湿润、光滑、不透明、大而厚的菌落进行酵母菌计数。
物种分布是否具有多样性,不仅取决于外界自然环境,更取决于人为的干预,自然和人为因素的综合作用使得植物群落分布具有典型的不同,单位样方内的物种的数量、丰富度等指标能够较好地反映出物种的多样性分布特点,物种总数不仅受到物种丰富程度的影响,还受到样方间物种周转速率的影响[16-17]。对于湿地和绿洲之间的过渡带而言,植物群落的物种数量及其丰富度与β多样性呈现较为接近的变化趋势,各指数间的相关性较为显著,说明该过渡地带具有相对均匀的物种分布,种群分布特征突出表现为共优分布,另外,样地的物种总数受到丰富度的影响较为明显。经过综合分析发现,在物种总数及丰富度方面,近湖岸带与湖滨带具有相对接近的分布特点,但是在β多样性方面表现出较大的差异性,这主要与环境方面的关系较大。
通过本实验发现,离湖的距离越远:其不仅呈现出越低水平的pH值,还呈现出更低含量的盐分,但是养分的含量却在不断增加;不同的环境之下,植物具有不同的植物β多样性分布特点,且随着距离的变化其生境Cody指数不断变大,其中变化最大的是近湖岸带到湖滨带;对于过渡带、绿洲带而言,其具有明显不同的资源分布,且该区域达到了最高水平的物种替代速率,且对群落物种的结构产生了影响,绿洲带以禾本科植物分布为主,也就是说,从湖边向外,植物经历了莎草科向禾本科的变化。
在周国英等[18]学者看来,过渡带具有相对明显的物种分布特点,且具有较高水平的物种替代率,物种群落的组成也受到了影响。实验表明,离湖越远,湖水带来的影响越小,土壤盐分及pH值也在不断下降,但是土壤养分含量却在不断增加,植物α多样性更加明显,植被分布具有明显不同的特点;土壤环境对湖滨地带的影响较大,而远离湖滨地带具有更明显的人为因素影响。对于植物β多样性特征而言,不同生境下具有明显不同的物种分布,Cody指数最大的是5~10 km的生境间,5~10、10~15 km具有明显的资源异质性,且达到了较高水平的物种替代速率。总之,土壤盐分对植物α和β多样性指数产生了明显的影响,其中起着显著影响的成分是全磷、有机质、全氮;土壤盐分产生的影响并不显著,但能够抑制多样性指数。
(1)本研究中,丹江湿地物种较为丰富,其中植物群落组成较为均匀,通过统计共出现植物13科28种,莎草科和禾本科种类最多。在近湖岸带、湖滨带和绿洲带更倾向于单优群落特征,宽广型湿地-绿洲过渡带更倾向于共优群落特征。
(2)Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数表现为:湿地-绿洲过渡带>湖滨带>近湖岸带>绿洲带,其中湿地-绿洲过渡带Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数显著高于其他样带(P<0.05),Simpson优势度指数表现为:绿洲带>湖滨带>近湖岸带>湿地-绿洲过渡带,Mclntosh均匀度指数表现为近湖岸带>湖滨带>绿洲带>湿地-绿洲过渡带。
(3)从近湖岸带、湖滨带、湿地-绿洲过渡带、绿洲带的范围内,离湖越远:pH值和盐分含量越低,养分含量逐渐增加,α多样性呈现增大趋势;不同生境下植物β多样性特征为近湖岸带到湖滨带、湖滨带到湿地-绿洲过渡带3种生境间Cody指数变大,其中近湖岸带到湖滨带生境间Cody指数变最大。
(4)湿地植物α和β多样性指数的变化主要受土壤养分影响,其中全磷、有机质、全氮的含量大小的影响显著;与土壤盐分含量关系不显著,但在一定程度上抑制植物多样性指数的变化。综合分析表明,土壤盐分对植物α和β多样性指数产生了明显的影响,其中起着显著影响的成分是全磷、有机质、全氮;土壤盐分产生的影响并不显著,但能够抑制多样性指数。
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StudyonFeaturesofPlantDiversityandEnvironmentalFactorsinDanjiangWetland
LIU Jun-juan
(Staff and Workers University of Light Industry in Henan Province,Henan Zhengzhou 450002,China)
【Objective】The change of α and β diversities of plants has close relationship with their ecological factors such as soil, landform,and human disturbance. 【Methods】In October 2015, in the four plots located along the Danjiang wetland and those standing in the areas where were 0 km(riparian of the Danjiang wetland, H 0),5 km(lakeside zone, H 5),10 km(wetland to oasis ecotone, H 10), 15 km(Oasis belt) away from the Danjiang wetland were investigated.【Results】Some important findings were revealed. The plants had 113 families, 28 species with dominant species of Cyperaceae and Gramineae and abundance of herb. In riparian of the Danjiang wetland, lakeside zone and Oasis belt, the plant community were inclined to a monodominant community, and wetland to oasis ecotone were inclined to metacommunity. The average Margalef species richness index and Shannon-Wiener index performance ordered by wetland to oasis ecotone>riparian of the Danjiang wetland>lakeside zone>Oasis belt, Simpson index showed that Oasis belt>riparian of the Danjiang wetland>lakeside zone>wetland to oasis ecotone, and Mclntosh index showed that riparian of the Danjiang wetland>lakeside zone>Oasis belt>wetland to oasis ecotone. A significant correlation was found between the plant α diversity index and soil nutrients such as pH, soil nutrients, followed by the total salt contents. For the plant β diversity, an increase trend of Cody index from H0 to H5 and from H5 to H10 Cody index was observed with largest variation from H5 to H10. In total, plant α and β diversity were affected by the soil nutrients, while had no significant difference with soil salt contents, while it inhibited the plant diversity.
Danjiang; Wetland plant; Diversity; Environmental factor
1001-4829(2017)12-2811-09
10.16213/j.cnki.scjas.2017.12.033
2016-10-22
2016年河南省职业教育教学改革研究项目规划课题(ZJB16082);河南省教育信息技术研究“十三五”规划课题(1352016135)
刘俊娟(1979-),女,讲师,硕士,湿地植被生态学,E-mail:Liujun_juan@126.com。
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(责任编辑李 洁)