丹江濕地植物多樣性特征及其環(huán)境影響因素

劉俊娟

(河南省輕工業(yè)職工大學，河南 鄭州 450002)

丹江濕地植物多樣性特征及其環(huán)境影響因素

劉俊娟

(河南省輕工業(yè)職工大學，河南 鄭州 450002)

【目的】植物α和β多樣性的變化與土壤、地貌及人為干擾等生態(tài)因子有密切的關(guān)系，本文研究了丹江濕地植物多樣性特征及其環(huán)境影響因素?！痉椒ā窟x取河南丹江濕地距湖岸0 km(近湖岸帶)、5 km(湖濱帶)、10 km(濕地-綠洲過渡帶)、15 km(綠洲帶)研究濕地植物多樣性特征及其環(huán)境影響因素。【結(jié)果】丹江濕地物種較為豐富，植物群落組成較為均勻，通過統(tǒng)計共出現(xiàn)植物13科28種，莎草科和禾本科種類最多。在近湖岸帶、湖濱帶和綠洲帶更傾向于單優(yōu)群落特征，寬廣型濕地-綠洲過渡帶更傾向于共優(yōu)群落特征。Margalef豐富度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)表現(xiàn)為：濕地-綠洲過渡帶>湖濱帶>近湖岸帶>綠洲帶，其中濕地-綠洲過渡帶Margalef豐富度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)顯著高于其他樣帶(P<0.05)，Simpson優(yōu)勢度指數(shù)表現(xiàn)為：綠洲帶>湖濱帶>近湖岸帶>濕地-綠洲過渡帶，Mclntosh均勻度指數(shù)表現(xiàn)為近湖岸帶>湖濱帶>綠洲帶>濕地-綠洲過渡帶。從近湖岸帶、湖濱帶、濕地-綠洲過渡帶、綠洲帶的范圍內(nèi)，離湖越遠：pH值和鹽分含量越低，養(yǎng)分含量逐漸增加，α多樣性呈現(xiàn)增大趨勢；不同生境下植物β多樣性特征為近湖岸帶到湖濱帶、湖濱帶到濕地-綠洲過渡帶3種生境間Cody指數(shù)變大，其中近湖岸帶到湖濱帶生境間Cody指數(shù)變最大?！窘Y(jié)論】濕地植物α和β多樣性指數(shù)的變化主要受土壤養(yǎng)分影響，其中全磷、有機質(zhì)、全氮的含量大小的影響顯著；與土壤鹽分含量關(guān)系不顯著，但在一定程度上抑制植物多樣性指數(shù)的變化。

丹江；濕地植物；多樣性；環(huán)境因素

【研究意義】除了海洋和陸地這兩大生態(tài)系統(tǒng)之外，濕地成為二者交錯的生態(tài)地帶，因其獨特的生態(tài)環(huán)境特征，成為大自然中物種相對比較豐富的地區(qū)，是大自然不可或缺的生態(tài)地帶，對自然環(huán)境的影響不可忽視[1-2]。濕地憑借其濕度大且具有一定陸地特點，不僅孕育著大量的水生動物，還有大量的植物在此生存發(fā)展，成為眾多動植物的棲息地，呈現(xiàn)明顯的生物多樣性特點[3-5]。對于大多數(shù)植物來說，其豐富性能夠促進生態(tài)鏈條的穩(wěn)定和發(fā)展，在改善環(huán)境的同時能夠為諸多動物提供食物，在促進生態(tài)環(huán)境平衡方面起著不可或缺的作用，對于一個地區(qū)而言，其承受能力之下的植物豐富度，直接制約著當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，對于植物相對生長旺盛的地區(qū)，其生態(tài)環(huán)境較為良好，能夠為廣大動植物提供良好的生存空間[6-7]。生物的生存和發(fā)展離不開適宜的環(huán)境，在研究生態(tài)環(huán)境的過程中必然會提到生物多樣性這一永恒的話題，生物的生存環(huán)境離不開必備的植被，否則將難以持久維持，因此在生態(tài)研究方面，植物多樣性的研究對于探究濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性方面具有重要現(xiàn)實意義，通過植物多樣性的研究能夠有效反映出生態(tài)系統(tǒng)的完整性和連續(xù)性[6-7]。對于濕地土壤而言，其是大多數(shù)植物生存和成長的基礎(chǔ)，也是提供水分和養(yǎng)分的載體，二者之間具體的聯(lián)系在生態(tài)學研究中是一大內(nèi)容[8-9]?！厩叭搜芯窟M展】不少學者研究發(fā)現(xiàn)，土壤水分及養(yǎng)分、鹽分等環(huán)境因子對生態(tài)系統(tǒng)植物多樣性具有直接的影響，另一方面，人為因素的干擾也能夠顯著影響著生態(tài)環(huán)境。我國濕地面積較大的當屬丹江濕地，成為我國濕地的南北分界地帶，該濕地系統(tǒng)承載了大量的濕地植物及動物的生長、發(fā)育，不僅維持著這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境平衡，同時提供了良好的動植物棲息環(huán)境，是我國生物多樣性保護的重要地帶，同時也是丹江水域保護的重要方面之一[10]?！颈狙芯壳腥朦c】丹江濕地具有重要的作用，但是在自然開發(fā)利用方面，長期的過度開墾及不合理利用，導致丹江濕地的自然生態(tài)受到了較大影響，該地區(qū)的濕地面積出現(xiàn)了大幅下降，同時生物多樣性嚴重下降，生態(tài)穩(wěn)定方面受到了極大影響，普遍出現(xiàn)了植被生長環(huán)境惡化、植被面積大幅下降的問題，當?shù)氐臐竦叵到y(tǒng)受到了嚴重的影響[11-12]，可以說丹江濕地作為我國重要的濕地環(huán)境，必須采取多種措施加以保護。在丹江濕地保護方面的研究常常從植物群落分布方面介入，研究植物之間的內(nèi)在關(guān)系，并對濕地土壤等進行相應(yīng)的研究，探究植物多樣性的發(fā)展軌跡，從而探究濕地變化過程及相應(yīng)的改進?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本文將丹江濕地作為植物多樣性研究對象，一方面通過野外調(diào)查獲取大量的濕地研究數(shù)據(jù)，另一方面開展室內(nèi)的相關(guān)研究分析探究生物多樣性指數(shù)，充分了解濕地植被的發(fā)展過程，探究環(huán)境對濕地植被的多方面影響，從而探究濕地生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展和影響因素，進而為濕地保護提出有益的參考和建議。

技術(shù)創(chuàng)新對企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略有重要影響。讓高管與企業(yè)簽訂長期合同，有利于高管穩(wěn)定工作，充分發(fā)揮其職能。企業(yè)高管注重企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)，可以保障企業(yè)技術(shù)不斷更新，適應(yīng)現(xiàn)代市場的發(fā)展變化。同時，通過高管薪酬激勵方式激發(fā)高管潛能，可以讓企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新方面有所突破，保障企業(yè)發(fā)展活力，促使企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 采樣方法

本文將丹江濕地作為研究對象，通過GPS技術(shù)定位來設(shè)定濕地研究區(qū)域的劃分，具體的時間選擇在2015年9月，本研究對濕地進行多個樣地的劃分，具體如下：第一，以丹江濕地湖濱為中心，每隔20 km設(shè)定一個樣地，這樣在周長80 km的范圍內(nèi)就形成了4個研究樣地分區(qū)，且距湖岸的距離在5 km范圍之內(nèi)；第二，以湖岸為中心，每隔5 km設(shè)置一個研究樣地分區(qū)，這樣就形成了近湖岸帶、湖濱帶、濕地-綠洲過渡帶、綠洲帶的4塊研究樣地；然后在每個樣地內(nèi)選取長、寬均為100 m的研究樣方，并在其內(nèi)做3條樣方帶，然后在其中設(shè)定10個長寬均為1 m的小樣方。本研究將從多種指標來探究濕地系統(tǒng)，首先是植物的種群分布及其相應(yīng)的數(shù)量，其次要分析植物的株高、根系等相關(guān)長勢狀況，并對濕地自然環(huán)境進行長期的記錄與分析(表1)。本試驗要對每個樣地進行共計30個1 m2的植物分布樣方，這樣每個樣帶總共有30個樣方，合計樣方多達120個；之后對每個研究樣方進行實地研究，首先了解植物的株高、蓋度及其密度，通過尺子的測量進行株高的確定，株高從地面算起直至植物頂部；密度則是樣方內(nèi)是植物數(shù)量；針對在野外實地調(diào)查過程中難以確認的植物，將其標本收存編號后帶回試驗室進行研究，之后根據(jù)相應(yīng)的研究結(jié)果將編號替換為實質(zhì)性的物種名稱，如果植物鑒定后仍然無法確定到種科的話將之鑒定到屬類即可。

對于樣方內(nèi)的土壤采集采取四分法進行，深度為地面以下20 cm，之后將采集到的土樣風干，并警告相應(yīng)的研磨、過篩之后進行標記，并將之裝入專門的袋子，以作為研究分析土壤成分之用。對土壤的分析主要從pH值、鹽分等方面進行：鹽分的測定通過殘渣烘干法進行，土水的比例為1∶5；pH值的測定利用電極電位法；有機質(zhì)的測定通過容量法；全鹽通過稱重測定；全磷的成分通過比色法測定。

1.2 樣品測定

為了充分研究濕地物種分布，特對其多樣性進行了α和β多樣性計算。對α多樣性的計算從兩方面入手：一方面是物種豐富度SP，主要是單位樣方內(nèi)物種的數(shù)量；另一方面是物種數(shù)量ST。為了更準確測定物種豐富度，對3個樣方內(nèi)的物種數(shù)進行平均數(shù)計算，并考慮標準差的影響，之后利用多重比較來對物種豐富度的差異進行顯著性判定。

表1 采樣點植物群落環(huán)境特征

Margalef豐富度指數(shù)(S)：S=(N-1)/lnN

Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(H)：H=-∑(PilnPi)

農(nóng)藥造成的食品安全涉及全社會，它的解決需要方方面面努力。如果我們盡把它的解決僅僅局限在農(nóng)民、茶農(nóng)身上，顯然是舍本逐末。從農(nóng)村改革開始，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生產(chǎn)關(guān)系的變革就沒有停止過。其中，對農(nóng)藥化肥的情感與理智，無不受制于對其成本的“斤斤計較”。所以，從國家、從行業(yè)角度參與此事，把成本降下來才是唯一出路。

Simpson優(yōu)勢度指數(shù)(D)：D=1-∑(Pi)2

選取2017年8月～2018年8月我院收治的NVUGIH患者110例作為研究對象，其中，男64例，女46例，年齡31～71歲，平均（49.25±9.17）歲，應(yīng)激性胃潰瘍18例，食管噴門撕裂2例，十二指腸潰瘍30例，其余為吻合口潰瘍、復合型潰瘍等。隨機將其分成觀察組與對照組，各55例，兩組在年齡、性別及出血原因等一般資料方面對比，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

雙冷源新風機組承擔室內(nèi)的濕負荷的處理，送風含濕量8 g/kg(A)時，對應(yīng)的露點溫度僅為10.5 ℃，新風送風溫度僅為11 ℃。過低的送風溫度易造成新風口結(jié)露，同時無法對送風溫度進行調(diào)節(jié)，影響舒適度和過渡季節(jié)的使用。

式中：G為沿生態(tài)梯度(離湖岸距離)增加的物種數(shù)目；L為沿生態(tài)梯度減少的物種數(shù)目；j為2個樣地共有的物種數(shù)；a,b為為樣地A和樣地B的物種數(shù)，采用Pearson相關(guān)分析各多樣性指數(shù)之間的相關(guān)性。

植物的生長離不開環(huán)境的決定性影響，但是植被能夠調(diào)節(jié)環(huán)境的濕度等，對于改善環(huán)境起著重要的作用，可以說二者并不是孤立存在的，而是處于相互影響之中。為了充分研究二者之間的關(guān)系，本研究采取PCA排序圖的方式進行探究植物多樣和環(huán)境之間的內(nèi)在關(guān)系，這樣能夠保持其中的某個或某些環(huán)境因子不變的情況下，探究不同因子組合下產(chǎn)生的影響，本研究中的響應(yīng)變量為植物豐富度、多樣性、優(yōu)勢度、均勻度及蓋度，而將環(huán)境因子作為其中的解釋變量，并通過多元統(tǒng)計分析的方式進行指標解釋度的提取，具體的排序圖見圖4和表4，環(huán)境因子與排序軸的相關(guān)性通過箭頭象限進行表示，環(huán)境因子與響應(yīng)變量之間的相關(guān)性能夠通過箭頭長度表示，連線越長代表相關(guān)性越大，其環(huán)境因子的貢獻度越大；箭頭夾角代表相關(guān)程度的大小，夾角超過90度則說明負相關(guān)。通過實驗發(fā)現(xiàn)，前兩個排序軸的特征值分別為0.756和0.123，顯著相關(guān)性達到了1.000，且對變量的解釋度達到了99.02 %，反映出植物多樣性受到環(huán)境的制約，其中第一軸P<0.000，F(xiàn)=7.98；第二軸P<0.000，F(xiàn)=6.35；通過分析發(fā)現(xiàn)植物多樣性各指標具有明顯的正相關(guān)關(guān)系，且與土壤養(yǎng)分具有正相關(guān)。全磷、有機質(zhì)、全氮等土壤養(yǎng)分對植物α和β多樣性指標具有明顯的影響，但鹽分的影響并不顯著。

1.3.1 移栽方式對比試驗 試驗設(shè)3個處理：平栽、傾斜35～45°的斜栽、直栽。每個處理重復3次，小區(qū)面積為30 m2。

Cody指數(shù)βc=(G+L)/2

在在離湖0 km(近湖岸帶)、5 km(湖濱帶)、10 km(濕地-綠洲過渡帶)、15 km(綠洲帶)的范圍，離湖越遠土壤的pH值和全鹽含量越低，總磷、總氮、有機質(zhì)含量越高。通過各指標相關(guān)性分析表明：植物α多樣性指數(shù)與土壤養(yǎng)分(有機質(zhì)、全磷、全氮)、pH值有相關(guān)性，呈正相關(guān)較明顯，與土壤鹽分相關(guān)性不大(表3)；隨著土壤養(yǎng)分含量的增加、鹽分含量的減少，植物物種越豐富多樣。表明研究區(qū)離湖越遠，植物豐富度、多樣性、均度指數(shù)越豐富，受湖水、土壤養(yǎng)分、鹽分的大小影響。

McIntosh均勻度指數(shù)(JP)：JP=H/lnS

2 結(jié)果與分析

2.1 主要植物物種組成

通過4個樣地，120個小樣方的植被調(diào)查，丹江濕地共出現(xiàn)植物13科28種，植物的平均蓋度低于30 %，莎草科、禾本科植物占總種數(shù)的50 %，禾本科種類最多，均包含6種(各占13.95 %)，其次是龍膽科(Gentianaceae)，包含4種(占11.63 %)，禾本科(Poaceae)和眼子菜科(Potamoge tonaceae)均包含3種(各占6.98 %)，燈心草科(Juncaceae)、蓼科(Polygonaceae)、傘形科(Umbelliferae)和玄參(Scrophulariaceae)均包含2種(各占4.65 %)，其余11科均包含1種( 各占2.33 %)。植物的重要值顯示(表2)，近湖岸帶優(yōu)勢種主要有木里苔草、烏拉苔草、車前、繁縷、眼子菜，木里苔草、烏拉苔草、車前重要值均在10以上，其中近湖岸帶以莎草科為主；湖濱帶木里苔草、烏拉苔草重要值大于10，分布較多的還有珠芽蓼、車前和發(fā)草，其中近湖岸帶以莎草科為主；濕地-綠洲過渡帶地上分布植物比較豐富，主要有木里苔草、烏拉苔草、華扁穗草、莎草、鱗葉龍膽、蘆葦、繁縷，其中近湖岸帶以禾本科和莎草科為主；綠洲帶主要分布有發(fā)草和蘆葦，其重要值大于10，早熟禾和稗草重要值大于5，還伴生有莎草科和龍膽科植物。

2.2 植物物種頻度分布

確定迭代次數(shù)N與分段數(shù)m1，即可求解出系數(shù)krai與krbi及控制誤差εri.由于Kc為偶函數(shù)，結(jié)合偶函數(shù)的性質(zhì)，可得在整個區(qū)間上采用一階擬合多項式補償后的向量幅度表達式為：

由于車次數(shù)一般少于車組數(shù)，因此，首先需將車組號對應(yīng)的最佳匹配車次進行補全，依次加1，作為車組號最佳匹配車次參考。車組Ti與車次Fj的匹配度Cij的計算公式如下：

2.3 植物α多樣性變化

由圖2可知，在離湖0 km(近湖岸帶)、5 km(湖濱帶)、10 km(濕地-綠洲過渡帶)、15 km(綠洲帶)設(shè)置樣地4個，植物群落物種多樣性各指標表現(xiàn)出較一致的變化規(guī)律。樣地內(nèi)總種數(shù)、樣方內(nèi)平均物種Margalef豐富度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)表現(xiàn)為：濕地-綠洲過渡帶>湖濱帶>近湖岸帶>綠洲帶，其中濕地-綠洲過渡帶Margalef豐富度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)顯著高于其他樣帶(P<0.05)，湖濱帶、近湖岸帶和綠洲帶Margalef豐富度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)差異不顯著(P>0.05)；Simpson優(yōu)勢度指數(shù)表現(xiàn)為：綠洲帶>湖濱帶>近湖岸帶>濕地-綠洲過渡帶，綠洲帶和湖濱帶Simpson優(yōu)勢度指數(shù)差異不顯著(P>0.05)，近湖岸帶和濕地-綠洲過渡帶Simpson優(yōu)勢度指數(shù)差異不顯著(P>0.05)；Mclntosh均勻度指數(shù)表現(xiàn)為近湖岸帶>湖濱帶>綠洲帶>濕地-綠洲過渡帶，其中近湖岸帶和湖濱帶Mclntosh均勻度指數(shù)差異不顯著(P>0.05)，綠洲帶和濕地-綠洲過渡帶Mclntosh均勻度指數(shù)差異不顯著(P>0.05)。綜合來看，濕地-綠洲過渡帶環(huán)境較為復雜，其植物α多樣性指標值高于其他生境群落的生物多樣性指標值，表明過渡帶水土環(huán)境條件的影響，使得其植物群落的結(jié)構(gòu)復雜多樣。

由圖1可知，近湖岸帶和湖濱帶的物種頻度分布格局大致表現(xiàn)為L形，濕地-綠洲過渡帶物種頻度分布格局較為均勻，綠洲帶物種頻度分布格局大致表現(xiàn)為倒V形。與近湖岸帶相比，沿湖濱帶出現(xiàn)于1個樣方的種數(shù)明顯減少，而出現(xiàn)于2、3和5個樣方的種數(shù)明顯增加，意味著群落的總體均勻程度呈增加趨勢增加，在濕地-綠洲過渡帶物種最為豐富，近湖岸帶和綠洲帶群落組成較為單一。

表2 丹江濕地植物群落區(qū)系組成及物種重要值

a：木里苔草Carex muliensis；b：烏拉苔草Carex meyeriana；c：華扁穗草Blysmus sinocompressus；d：莎草Cyperus rotundus；e：萹桿藨草Scripus triqueter；f：水毛茛Batrachium bungei；g：長莖毛茛Ranunculus longicaulis；h：金蓮花Trollius chinensis；i：銀蓮花Anemone coronaria；j：鱗葉龍膽Gentiana squarrosa；k：華麗龍膽Gentiana ornata；l：濕生萹蕾Gentianopsis grandis；m：花錨Halenia corni；n：稗草Echinochloa crusgalli；o：早熟禾Poa annua；p：發(fā)草Deschampsia caespitosa；q：蘆葦Phragmites australis；r：眼子菜Potamogeton distinctus；s：菹草Potamogeton crispus；t：葎草Humulus japonicus；u：矮澤芹Chamaesium paradoxum；v：燈心草Juncus effusus；w：馬先蒿Pedicularis verticillata；x：水蓼Polygonum hydropiper；y：珠芽蓼Polygonum viviparum；z：矮地榆Sanguisorba filiformis；A：車前Plantago asiatica；B:繁縷Stellaria media圖1 丹江濕地植物群落物種頻度分布Fig.1 The frequency distribution of plant community species

1:近湖岸帶Riparian of the wetland；2:湖濱帶Lakeside zone；3:濕地-綠洲過渡帶Wetland to oasis ecotone；4:綠洲帶Oasis belt；不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同圖2 丹江濕地植物群落α多樣性變化Fig.2 Alpha diversity of plant community

1：近湖岸帶Riparian of the wetland；2：湖濱帶Lakeside zone；3：濕地-綠洲過渡帶Wetland to oasis ecotone；4：綠洲帶Oasis belt圖3 丹江濕地植物群落β多樣性變化Fig.3 Beta diversity of plant community

2.4 植物β多樣性

Cody指數(shù)主要是通過對新增加和失去的物種數(shù)目進行比較，從而獲得有關(guān)物種替代的信息。不同群落或環(huán)境梯度上不同點之間共有種越少，β多樣性就越高。β多樣性越大，物種替代速率越大。相反，β多樣性減小，物種替代速率也減小。β多樣性反映了群落結(jié)構(gòu)和功能的真實信息。由圖3可知，在離湖岸0 km(近湖岸帶)、5 km(湖濱帶)、10 km(濕地-綠洲過渡帶)、15 km(綠洲帶)這4種生境間Cody指數(shù)變化：從0～5 km物種增加明顯，為5種；從5～10 km 3個物種增加數(shù)目為7種，失去的物種數(shù)達1種，從10～15 km物種失去的物種數(shù)1種；近湖岸帶到湖濱帶、湖濱帶到濕地-綠洲過渡帶生境間Cody指數(shù)變化大，其中湖濱帶到濕地-綠洲過渡帶生境間Cody指數(shù)變化最大。近湖岸帶、湖濱帶、濕地-綠洲過渡帶、綠洲帶的相似性系數(shù)分別為2.53、5.84、15.12和11.68，相異性指數(shù)分別為0.24、0.37、0.14和0.36。表明，近湖岸帶和湖濱帶、濕地-綠洲過渡帶和綠洲帶相似性較大，說明生境間共有物種數(shù)多；濕地-綠洲過渡帶和綠洲帶資源異質(zhì)性明顯，說明在此環(huán)境梯度上不同點之間的共有種數(shù)少，β多樣性越大,物種替代速率就越大。

2.5 植物多樣性與環(huán)境因子的關(guān)系

Sorenson指數(shù)Cs=2j/(a+b)

表3 物種多樣性與環(huán)境因子的關(guān)系

注：**相關(guān)性在0.01水平上顯著(雙尾)，*相關(guān)性在0.05水平上顯著(雙尾)。

Note：**Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).*Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed).

表4 植物多樣性排序結(jié)果

2.6 植物多樣性排序的排序分析

式中，N為植物總數(shù)，Pi為第i種植物個體數(shù)量在總個體數(shù)量(N)中的比例,β多樣性采用Cody指數(shù)和Sorenson指數(shù)，β多樣性測度公式為[14-15]:

3 討 論

3.1 物種頻度與多度

通過本研究發(fā)現(xiàn)，丹江濕地具有較為豐富、分布均勻的植物群落，但表現(xiàn)出較低水平的生物多樣性，這不僅有自然環(huán)境方面的影響，更主要的是人為長期的不合理開發(fā)利用丹江濕地環(huán)境。植物分布不僅能夠從數(shù)量方面直接反映，也就是我們說的多度反映，還能夠從出現(xiàn)的頻度進行綜合反映[3-5]，物種出現(xiàn)的樣方數(shù)能夠?qū)⑽锓N分布的范圍進行較好的反映，并能夠突出生態(tài)差異，降低人為預估的誤差，從而對種群的分布進行相對準確的測算。通過對參照物種的多度分析發(fā)現(xiàn)，對于近湖岸帶來說，莎草科植物的分布較為普遍，成為其主要的植物群落，而其他物種群落的重要值明顯較低，呈現(xiàn)典型的單優(yōu)群落特點，具有較低的均勻度，但是呈現(xiàn)明顯的集聚特征；對于過渡地帶而言，各個物種具有基本接近的重要值，呈現(xiàn)出典型的群落共同發(fā)展特點，具有分布均勻的特點，而不是明顯的聚集。對于綠洲地帶而言，莎草科仍然具有最高的重要值，其他物種的重要值并不高，呈現(xiàn)典型的單優(yōu)群落分布特點，這與近湖岸帶的物種分布具有較為相近的特點。

1：近湖岸帶Riparian of the wetland；2：湖濱帶Lakeside zone；3：濕地-綠洲過渡帶Wetland to oasis ecotone；4：綠洲帶Oasis belt；S：Margalef豐富度指數(shù)；H：Shannon-Wiener多樣性指數(shù)；D：Simposon優(yōu)勢度指數(shù)；Dmc：McIntosh均勻度指數(shù)；C：Cody指數(shù)；Cs：Sorenson指數(shù)；Ec：電導率Conductivity；ST：土壤溫度Soil temperature；SOM：土壤有機質(zhì)Soil organic matter；TN：全氮Total nitrogen；TP：全磷Total phosphorus；a：木里苔草Carex muliensis；b：烏拉苔草Carex meyeriana；c：華扁穗草Blysmus sinocompressus；d：莎草Cyperus rotundus；e：萹桿藨草Scripus triqueter；f：水毛茛Batrachium bungei；g：長莖毛茛Ranunculus longicaulis；h：金蓮花Trollius chinensis；i：銀蓮花Anemone coronaria；j：鱗葉龍膽Gentiana squarrosa；k：華麗龍膽Gentiana ornata；l：濕生萹蕾Gentianopsis grandis；m：花錨Halenia corni；n：稗草Echinochloa crusgalli；o：早熟禾Poa annua；p：發(fā)草Deschampsia caespitosa；q：蘆葦Phragmites australis；r：眼子菜Potamogeton distinctus；s：菹草Potamogeton crispus；t：葎草Humulus japonicus；u：矮澤芹Chamaesium paradoxum；v：燈心草Juncus effusus；w：馬先蒿Pedicularis verticillata；x：水蓼Polygonum hydropiper；y：珠芽蓼Polygonum viviparum；z：矮地榆Sanguisorba filiformis；A：車前Plantago asiatica；B：繁縷Stellaria media圖4 植物多樣性排序與環(huán)境因子的排序圖Fig.4 Sorting of plant diversity ranking and environmental factors

為了充分反映物種分布特征，從物種多度和頻度來探究其分布狀況，多度通過物種重要值Pi進行判別，其中Pi=100×(相對蓋度+相對高度+相對密度)/3，并以平均值的形式進行反映。頻度主要是樣帶內(nèi)物種出現(xiàn)的樣方數(shù)，僅在1或2個樣方內(nèi)出現(xiàn)的物種稱之為稀有種。同時要對豐富度、多樣性、優(yōu)勢度、均勻度等指數(shù)進行相應(yīng)的測算，α多樣性指數(shù)測度公式為[13]：

采用孟加拉紅培養(yǎng)基[18]，分別接種10-5、10-6、10-7、10-8 四個稀釋梯度的懸浮液，將接種好的培養(yǎng)皿于30 ℃培養(yǎng)24 h后進行酵母菌計數(shù)。計數(shù)時選取培養(yǎng)基上濕潤、光滑、不透明、大而厚的菌落進行酵母菌計數(shù)。

3.2 植物多樣性

物種分布是否具有多樣性，不僅取決于外界自然環(huán)境，更取決于人為的干預，自然和人為因素的綜合作用使得植物群落分布具有典型的不同，單位樣方內(nèi)的物種的數(shù)量、豐富度等指標能夠較好地反映出物種的多樣性分布特點，物種總數(shù)不僅受到物種豐富程度的影響，還受到樣方間物種周轉(zhuǎn)速率的影響[16-17]。對于濕地和綠洲之間的過渡帶而言，植物群落的物種數(shù)量及其豐富度與β多樣性呈現(xiàn)較為接近的變化趨勢，各指數(shù)間的相關(guān)性較為顯著，說明該過渡地帶具有相對均勻的物種分布，種群分布特征突出表現(xiàn)為共優(yōu)分布，另外，樣地的物種總數(shù)受到豐富度的影響較為明顯。經(jīng)過綜合分析發(fā)現(xiàn)，在物種總數(shù)及豐富度方面，近湖岸帶與湖濱帶具有相對接近的分布特點，但是在β多樣性方面表現(xiàn)出較大的差異性，這主要與環(huán)境方面的關(guān)系較大。

3.3 植物多樣性與其環(huán)境因子的關(guān)系

通過本實驗發(fā)現(xiàn)，離湖的距離越遠：其不僅呈現(xiàn)出越低水平的pH值，還呈現(xiàn)出更低含量的鹽分，但是養(yǎng)分的含量卻在不斷增加；不同的環(huán)境之下，植物具有不同的植物β多樣性分布特點，且隨著距離的變化其生境Cody指數(shù)不斷變大，其中變化最大的是近湖岸帶到湖濱帶；對于過渡帶、綠洲帶而言，其具有明顯不同的資源分布，且該區(qū)域達到了最高水平的物種替代速率，且對群落物種的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響，綠洲帶以禾本科植物分布為主，也就是說，從湖邊向外，植物經(jīng)歷了莎草科向禾本科的變化。

在周國英等[18]學者看來，過渡帶具有相對明顯的物種分布特點，且具有較高水平的物種替代率，物種群落的組成也受到了影響。實驗表明，離湖越遠，湖水帶來的影響越小，土壤鹽分及pH值也在不斷下降，但是土壤養(yǎng)分含量卻在不斷增加，植物α多樣性更加明顯，植被分布具有明顯不同的特點；土壤環(huán)境對湖濱地帶的影響較大，而遠離湖濱地帶具有更明顯的人為因素影響。對于植物β多樣性特征而言，不同生境下具有明顯不同的物種分布，Cody指數(shù)最大的是5～10 km的生境間，5～10、10～15 km具有明顯的資源異質(zhì)性，且達到了較高水平的物種替代速率。總之，土壤鹽分對植物α和β多樣性指數(shù)產(chǎn)生了明顯的影響，其中起著顯著影響的成分是全磷、有機質(zhì)、全氮；土壤鹽分產(chǎn)生的影響并不顯著，但能夠抑制多樣性指數(shù)。

4 結(jié) 論

(1)本研究中，丹江濕地物種較為豐富，其中植物群落組成較為均勻，通過統(tǒng)計共出現(xiàn)植物13科28種，莎草科和禾本科種類最多。在近湖岸帶、湖濱帶和綠洲帶更傾向于單優(yōu)群落特征，寬廣型濕地-綠洲過渡帶更傾向于共優(yōu)群落特征。

(2)Margalef豐富度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)表現(xiàn)為：濕地-綠洲過渡帶>湖濱帶>近湖岸帶>綠洲帶，其中濕地-綠洲過渡帶Margalef豐富度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)顯著高于其他樣帶(P<0.05)，Simpson優(yōu)勢度指數(shù)表現(xiàn)為：綠洲帶>湖濱帶>近湖岸帶>濕地-綠洲過渡帶，Mclntosh均勻度指數(shù)表現(xiàn)為近湖岸帶>湖濱帶>綠洲帶>濕地-綠洲過渡帶。

(3)從近湖岸帶、湖濱帶、濕地-綠洲過渡帶、綠洲帶的范圍內(nèi)，離湖越遠：pH值和鹽分含量越低，養(yǎng)分含量逐漸增加，α多樣性呈現(xiàn)增大趨勢；不同生境下植物β多樣性特征為近湖岸帶到湖濱帶、湖濱帶到濕地-綠洲過渡帶3種生境間Cody指數(shù)變大，其中近湖岸帶到湖濱帶生境間Cody指數(shù)變最大。

(4)濕地植物α和β多樣性指數(shù)的變化主要受土壤養(yǎng)分影響，其中全磷、有機質(zhì)、全氮的含量大小的影響顯著；與土壤鹽分含量關(guān)系不顯著，但在一定程度上抑制植物多樣性指數(shù)的變化。綜合分析表明，土壤鹽分對植物α和β多樣性指數(shù)產(chǎn)生了明顯的影響，其中起著顯著影響的成分是全磷、有機質(zhì)、全氮；土壤鹽分產(chǎn)生的影響并不顯著，但能夠抑制多樣性指數(shù)。

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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年河南省職業(yè)教育教學改革研究項目規(guī)劃課題(ZJB16082)；河南省教育信息技術(shù)研究“十三五”規(guī)劃課題(1352016135)

劉俊娟(1979-)，女，講師，碩士，濕地植被生態(tài)學，E-mail:Liujun_juan@126.com。

G633

A

(責任編輯李 潔)