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两栖蔊菜种群及其入侵群落特征

周凯华 吴锁龙 柯杰瀚 王艳

引用本文: 周凯华,吴锁龙,柯杰瀚,王艳. 两栖蔊菜种群及其入侵群落特征. 草业科学, 2022, 39(5): 1-11 doi: shu
Citation:  ZHOU K H, WU S L, KE J H, WANG Y. Study on population and community characteristics of invasive plant . Pratacultural Science, 2022, 39(5): 1-11 doi: shu

两栖蔊菜种群及其入侵群落特征

    作者简介: 周凯华(1996-),女,河北唐山人,在读硕士生,主要从事植物生态学研究。E-mail: 2409671499@qq.com
    通讯作者: 王艳(1970-),女,辽宁昌图人,副教授,博士,主要从事植物生态学研究。E-mail: wyancn2002@aliyun.com
  • 基金项目: 国家青年科学基金项目(31600314)。

摘要: 两栖蔊菜(Rorippa amphibia)是近年来备受关注的入侵植物,主要出现在草坪中,并有不断向各种生境扩张的趋势,往往会成为其入侵群落中的优势种,因此研究其种群和群落特征及环境影响因素,对于更好地了解其入侵机制具有重要理论意义。本研究调查了不同小生境中受到两栖蔊菜入侵的草坪群落,采用扩散系数(C)、负二项参数(K)、平均拥挤度(m*)、丛生指标(I)、聚块性指标(PI)、Cassie指标(CA)和Green指数(GI ) 7个指标对两栖蔊菜的空间分布格局进行研究,并分析两栖蔊菜的种群密度、盖度等特征。运用聚类分析、主成分分析(PCA)探讨了群落类型的差异及主要环境影响因子。结果表明,在不同生境条件下两栖蔊菜种群均呈聚集分布。无遮阴和半遮阴条件下,两栖蔊菜的种群密度分别为全遮阴条件的2.93倍和2.73倍,盖度分别为4.52倍和4.79倍,高度分别为1.57倍和2.37倍。即在全遮阴条件下两栖蔊菜种群的密度、高度、盖度均最低,且与无遮阴生境种群间差异显著(P < 0.05);半遮阴条件下,两栖蔊菜的高度和盖度最高,与全遮阴生境下差异显著(P < 0.05),与无遮阴生境种群高度差异显著(P < 0.05),而盖度无显著差异(P > 0.05)。聚类分析将所调查的群落样方分成3个群丛类型,分别是两栖蔊菜 + 草地早熟禾(Poa pratensis)群丛、两栖蔊菜 + 水田碎米荠(Cardamine lyrate)群丛、阴地堇菜(Viola yezoensis) + 草地早熟禾群丛,两栖蔊菜在其中两个群丛类型中都是优势种。PCA分析表明光照强度和土壤含水量是影响两栖蔊菜所在群落类型的较为重要的生态因子。

English

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    图 1  不同生境类型中两栖蔊菜的种群特征

    Figure 1.  Population characteristics of Rorippa amphibia in different habitat types

    同一指标不同小写字母表示各生境间差异显著(P < 0.05)。

    Differen lowercase letters within the same index indicate significant difference at the 0.05 level.

    图 2  两栖蔊菜所在群落的聚类分析

    Figure 2.  Clustering analysis of communities of Rorippa amphibia

    每个方框中的样方划分为一个群丛类型。

      Samples in each square box belonged to an association type.

    图 3  两栖蔊菜所在群落的PCA排序

    Figure 3.  PCA sequencing f communities of Rorippa amphibia

    图 4  环境指标间的相关性分析

    Figure 4.  Correlation analysis among environmental indicators

    表 1  调查各种群生境环境指标

    Table 1.  Environmental indicators of population habitats

    指标 Index无遮阴 No shade半遮阴 Partial shade全遮阴 Full shade
    土壤含水量 Soil water content/% 13.15 ± 0.22C 18.94 ± 0.46B 31.28 ± 0.61A
    空气温度 Temperature of air/℃ 22.61 ± 0.12A 22.27 ± 0.14A 20.88 ± 0.16B
    空气湿度 Humidity of air/% 33.28 ± 0.19C 35.15 ± 0.26B 37.02 ± 0.23A
    照度 Intensity of illumination/lux 32 123.88 ± 471.15A 15 714.55 ± 518.13B 6 818.77 ± 541.13C
     同行不同大写字母表示差异极显著(P < 0.01)。
     Different capital letters within the same row indicate significant difference at the 0.01 level.
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    表 2  两栖蔊菜的空间分布格局指标计算结果

    Table 2.  Calculation results of spatial distribution pattern index of Rorippa amphibia

    生境
    Habitat
    种群数量
    均值($ \bar X $)
    Mean
    population
    size
    种群数量
    方差(S2)
    Population
    size
    variance
    扩散系数(C)
    Diffusion
    coefficient
    Cassie指
    标(CA)
    Cassie
    index
    Green指
    数(GI)
    Green
    index
    丛生指
    标(I)
    Cluster
    index
    聚块性
    指标(PI)
    Clustering
    index
    负二项
    参数(K)
    Negative
    binomial
    parameter
    平均拥
    挤度(m*)
    Mean
    crowding
    degree
    分布型判断
    Distributional
    judgment
    值 Valuet
    无遮阴
    No shade
    69.61 3641.42 52.31 95.50** 0.74 74.39 51.31 1.74 1.36 120.92 聚集分布
    Clumped
    distribution
    半遮阴
    Partial shade
    44.63 2425.73 54.35 74.24** 1.20 158.67 53.35 2.20 0.84 97.98 聚集分布
    Clumped
    distribution
    全遮阴
    Full shade
    19.13 569.98 29.80 40.08** 6.02 36.66 28.80 2.51 0.66 47.93 聚集分布
    Clumped
    distribution
     ** 表示在0.01水平上显著相关;表4同。
     ** means a significant correlation at the 0.01 level; this is applicable for Table 4 as well.
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    表 3  主分量的负荷量表

    Table 3.  Load scale of main components

    环境因素 Environmental factorPC 1PC 2PC 3PC 4
    照度 Intensity of illumination −0.9289 −0.1546 0.2671 0.2047
    大气温度 Temperature of air −0.7623 0.6291 −0.1489 0.0299
    大气湿度 Humidity of air 0.8362 0.3442 0.4270 0.0045
    土壤含水量 Soil water content 0.9450 0.0510 −0.2354 0.2214
    特征值 Eigenvalue 3.04 0.54 0.33 0.09
    总信息百分比 Percentage of Total Information/% 75.91 13.52 8.28 2.29
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    表 4  环境指标间的皮尔逊相关性分析

    Table 4.   Pearson correlation analysis among environmental indicators

    环境因素
    Environmental factor
    照度
    Intensity of illumination
    大气温度
    Temperature of air
    大气湿度
    Humidity of air
    土壤含水量
    Soil water content
    照度
    Intensity of illumination
    1.000 0.577** −0.715** −0.903**
    大气温度
    Temperature of air
    1.000 −0.484** −0.647**
    大气湿度
    Humidity of air
    1.000 0.708**
    土壤含水量
    Soil water content
    1.000
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  • 通讯作者:  王艳, wyancn2002@aliyun.com
  • 收稿日期:  2021-05-31
  • 接受日期:  2021-12-15
  • 网络出版日期:  2022-03-17
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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