修 晨,鄭 華,歐陽志云
中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心 城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室,北京 100085
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不同類型人類活動干擾對河岸帶外來植物群落的影響
——以北京永定河為例
修晨,鄭華,歐陽志云*
中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室,北京100085
強烈的人類活動對自然生境的擾動促進了外來植物侵入河岸帶,但不同類型的人類活動干擾對外來植物的影響有所不同。按照不同人類活動干擾類型設置了山峽段、平原段和城市段,通過比較河段間河岸帶外來植物群落特征的差異,探討不同人類活動干擾類型對河岸帶外來植物群落的影響。結果表明:(1)永定河河岸帶共有維管束植物27科72屬101種,外來植物13科28屬29種。外來種比例高達28.7%,其中82.4%的國外外來種來自美洲和亞洲。(2)不同河段間的外來植物群落的物種構成和優(yōu)勢度呈現(xiàn)出顯著性差異。外來種比例由山峽段的20.9%,上升至平原段和城市段的30.2%和25.5%;而優(yōu)勢度由12.1%,分別上升至13.4%和17.5%。(3)不同河段間的外來植物群落生活型結構有顯著性差異。多年生草本植物在山峽段比例最高,達到66.7%,在平原段和城市段較低,分別為46.2%和30.8%;而一年生草本植物在城市段比例最高,達到69.2%,在平原段和山峽段較低,分別為53.8%和33.3%。(4)平原段屬于農業(yè)干擾類型,其河岸帶外來植物主要以農業(yè)類雜草為主,如禾本科的假稻(Leersiajaponica)和菊科的鉆葉紫菀(Astersubulatu);城市段是城市干擾類型,外來植物中入侵種比例和優(yōu)勢度較高,典型入侵種為反枝莧(Amaranthusretroflexus)和牛筋草(Eleusineindica)等。北京永定河不同河段河岸帶外來植物的種類構成特點,反映了河岸帶外來植物受快速城市化、農業(yè)活動等不同人類活動干擾的影響呈逐漸擴大的趨勢。
草本;城市化;河段;鄉(xiāng)土植物;入侵植物
河岸帶介于陸地與河流之間的過渡地帶,是指從水-陸交界處至河水影響消失的地帶,是水陸間物質、能量和生物的通道,是重要的生態(tài)交互作用區(qū)[12]。作為一種典型的開放系統(tǒng),由于頻繁的自然和人為干擾,河岸帶極易被外來植物所入侵[3- 5]。強烈的人類活動如快速城市化(河流過度取水[6]、道路建設[7]、娛樂休憩[8])、農業(yè)活動(農田[9]、放牧踩踏[10])等所帶來的人為干擾,被普遍認為在河岸帶外來植物的引入、傳播和產生影響方面起到重要的推動作用[11- 13]。人類活動對自然生境的干擾導致河岸帶植被的物種構成發(fā)生明顯變化[14], 外來植物種類的增多與鄉(xiāng)土植物種類的減少并存[15-16]。這降低了河岸帶原始植被群落的多樣性和功能,影響水陸生態(tài)系統(tǒng)的物質能量交換等生態(tài)系統(tǒng)功能[17-18]。因此,研究不同人為擾動類型下河岸帶外來植物群落的特征,對于反映快速城市化背景下河岸帶植被結構的變化,了解外來植物在不同人為干擾下進入自然生境的主要途徑等,具有十分重要的意義。
盡管國內學者對河岸帶植被的分布格局[19]、物種多樣性[20]、功能群劃分[21]和生態(tài)服務功能[22]等方面做了大量的研究工作,但是針對河岸帶外來植物的研究較少[23-24],特別是在不同人類活動干擾類型下,外來植物群落的特征,入侵途徑和影響程度的相關研究尚未見報道。目前,城市化背景下的河岸帶的植被研究及其生態(tài)恢復已漸漸成為生態(tài)學研究的一個熱點,因此分析不同人類活動干擾類型下的河岸帶外來植物群落特征,并與原生河段進行對比研究,對于外來植物和河岸帶研究都有重要的意義。本研究以海河流域主要支流之一,北京永定河的河岸帶外來植物群落為研究對象,在系統(tǒng)的河岸帶植被調查的基礎上,對不同人類活動干擾類型下的河岸帶外來草本植物群落特征進行分析,旨在反映社會經濟不斷發(fā)展、快速城市化等的背景下河岸帶外來植物群落的特征。
北京永定河位于38°59′—39°14′N,115°35′—117°5′E,流經北京、河北和天津,全段包括永定河山峽段、城市段和平原段3段,河岸帶海拔為10.1—520.8 m之間。該河系全長為210 km,流域面積3168 km2,屬于海河流域的一部分,是華北地區(qū)最大的河流之一[25]。永定河珠窩水庫至三家店段為山峽段,全長70 km,這一段坡降較大,河流較窄,水能資源豐富,受人類活動干擾的影響較弱;三家店至北京南六環(huán)路段為城市段,全長約37 km,主要為季節(jié)性河道,受快速城市化等較強人類活動干擾的影響;北京南六環(huán)路至屈家店為平原段,全長約103 km,受農業(yè)活動等人類活動干擾較多(表1)。由于上游水庫攔蓄和地下水水位的下降等原因,該段河道在平水年干涸十分嚴重,大部分河道已近30年無水。其中,永定河山峽段的年平均流量為808 m3/s。該流域地區(qū)氣候具有明顯的暖溫帶、半濕潤大陸性季風氣候特征,年降水量在400—600 mm之間,7月至9月降水量占全年降水量的70%以上[26]。
表1 北京永定河各河段的主要特征
2.1植被調查
圖1 北京永定河河岸帶研究樣地分布示意圖 Fig.1 Locations of the study area, vegetation transects and three river sections of Yongding River in Beijing
自2009年8月至9月,對永定河河岸帶外來草本植物群落進行了植被調查,采用分層取樣的方法確定樣方。首先,在確定研究樣地之前,對全河流河岸帶做了一次物種普查,明確了不同類型河段的典型外來植物群落。按照每個代表性的植物群落類型,確定一個研究樣地。其次,在每個樣地設置一條樣帶:沿著垂直于河道的方向,從河灘處開始每隔5 m設置一個1 m×1 m的草本樣方[27],至河岸帶邊緣(距離河灘處不超過100 m)。通過每個研究樣地的相應數(shù)量的樣方來反映植物群落的基本特征。根據(jù)植被類型的代表性原則,本研究在永定河河岸帶上共選取了11處樣地,共150個樣方。其中,山峽段4個樣地,共34個樣方;城市段3個樣地,共55個樣方;平原段4個樣地,共61個樣方(圖1)。
本調查統(tǒng)計每個樣方內的草本植物群落特征指標,主要指標為樣方內草本植物的種名、生活型、水分生態(tài)型、株數(shù)、平均高度和地上生物量。對于樣方內草本植物的株數(shù)的計量,如果草本植物成叢生型或蓮座型生長, 則分開計算株數(shù);如果樣方內為單一物種且均勻分布, 則調查代表性的 25 cm×25 cm 面積中的株數(shù)再按面積推算樣方株數(shù);如果樣方內物種分布不均勻,則對1 m×1 m樣方進行全部取樣。對于地上生物量的取樣,原則上將樣方內所有草本植物種、全部采樣,然后進行烘干、計量;如果樣方內有單一性均勻分布的植物種,則采樣代表性的25 cm×25 cm 面積中的地上生物量再按面積推算樣方總生物量。
2.2數(shù)據(jù)分析
2.2.1植物來源的判定方法
(1)鄉(xiāng)土植物 鄉(xiāng)土植物指在沒有人為作用的情況下,自然地分布在特定地區(qū)、生態(tài)系統(tǒng)或生境的植物種,不包括鄉(xiāng)土植物與外來植物的雜交種[28-29]。本文中主要是根據(jù)植物種在河流流經地區(qū)的自然分布情況及引種、栽培歷史來判斷[30-31]。
(2)外來植物 由于人為有意或無意的作用而出現(xiàn)在特定地區(qū)的植物種,即為該地區(qū)的外來植物[29]。本文中將外來植物分為國內外來中與國外外來種,主要根據(jù)原產地,引種記載和在全國各地的主要分布情況來判斷[30-31]。
(3)入侵植物 在特定地區(qū)有能力自然生長并能產生可繁殖的下一代外來植物,通常在其自然生長地區(qū)之外,距離母株相當遠的距離內存在大量個體,并具有大范圍擴散的潛力[29]。本文中的入侵植物根據(jù)文獻[32-33]來確定。
2.2.2優(yōu)勢度與優(yōu)勢種的確定
采用綜合優(yōu)勢度指數(shù) (synthetic dominance index, SDR4)衡量各物種在河岸帶草本植物群落中的優(yōu)勢度[34]。
優(yōu)勢度的計算公式:
式中,SDR4i為第i種植物的優(yōu)勢度;Ai為第i種植物的相對多度;Fi為第i種植物的相對頻度;Hi為第i種植物的相對蓋度;Wi為第i種植物的相對重量(地上生物量)。
河岸帶草本植物的優(yōu)勢種進行K-means 聚類分析得到。在草本植物群落中,采用植物種的優(yōu)勢度(SDR4)作為參數(shù),將各組植物分為兩類,方差結構表明兩類之間具有顯著性的差異(P<0.05),因此認為其中優(yōu)勢度較高的一類為優(yōu)勢種。
2.2.3相似性分析
采用Sorensen相似性指數(shù)[35]來分析不同河段間外來植物群落的物種構成相似性。
其計算公式是:
式中,a,b為河段A和河段B的物種數(shù);c為兩個河段的共有植物種。
本文中所用到的數(shù)據(jù)分析,如方差分析,聚類分析和卡方檢驗等均使用PASW Statistics 18軟件進行分析處理。
3.1河岸帶外來植物的物種構成及來源
本調查中,永定河河岸帶植被共有維管束植物27科72屬101種,外來植物13科28屬29種,外來草本植物占所有植物的28.7%。其中源于國內的外來種12種,隸屬于8科12屬;源于國外的外來種17種,隸屬于8科16屬;外來入侵植物11種。國外外來種主要來自美洲和亞洲,分別占64.71%和17.65%。在外來植物科的組成結構上,植物種類主要集中于少數(shù)幾個大科如菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)、豆科(Leguminosae)和莧科(Amaranthaceae)。其中,菊科是國外外來種最主要的科,包括6個種,其次是莧科,包含3個種。國內外來種最主要的科是禾本科,包含有4個種。外來種比較多的屬較少,其中國外外來種的種數(shù)以莧屬(Amaranthus)最多,為2個種。
3.2外來種比例
不同河段河岸帶草本植物群落的物種構成呈現(xiàn)出顯著性差異(F=40.59,df=4,P=0.001)(圖2)。相比于原生河段,隨著人類活動干擾逐漸加強,外來種比例由山峽段的20.9%,上升至平原段和城市段的30.2%和25.5%。國外外來種在山峽段的比例最低,僅為7.0%,在平原段和城市段則上升至18.6%和15.7%(圖2)。其中,典型的國外外來草本植物種有反枝莧(Amaranthusretroflexus)、牛筋草 (Eleusineindica)和大麻(Cannabissativa)等。國內外來種在山峽段較高,為14.0%,在平原段和城市段則將至11.6%和9.8%(圖2)。典型的國內外來種有假稻(Leersiajaponica)和芒(Miscanthussinensis)等。
圖2 北京永定河不同河段河岸帶外來植物種比例和外來植物優(yōu)勢度Fig.2 Percentage of Alien plants and synthetic dominance index (SDR4) in the riparian zone of different river sections in Yongding River
3.3優(yōu)勢度與優(yōu)勢種
圖3 北京永定河不同河段河岸帶外來植物的生活型結構 Fig.3 Life span of Alien species in the riparian zone of different river sections in Yongding River in Beijing
隨著人類活動干擾強度不斷增加,河岸帶植物物種的優(yōu)勢度(SDR4)構成在不同河段也顯現(xiàn)出顯著性差異(F=18.69,df=4,P=0.001)(圖2)。外來草本植物的優(yōu)勢度呈逐漸上升趨勢,優(yōu)勢度比例由山峽段的12.1%,上升至平原段和城市段的13.4%和17.5%。國外外來種優(yōu)勢度在山峽段最低,僅為3.3%,在平原段和城市段則增加至7.1%和13.4%,呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。國內外來種優(yōu)勢度則成相反的趨勢,在山峽段最高,為8.7%,而在平原段和城市段則降低為6.3%和3.4%(圖2)。
沿著人類活動干擾的環(huán)境梯度,不同河段的外來植物優(yōu)勢種有所不同。其中,山峽段的優(yōu)勢種為芒和假稻,均為國內外來種。平原段的優(yōu)勢種有4個,分別是芒、假稻、大麻和磨盤草(Abutilonindicum),其中大麻為外來入侵種,其它3種均為國內外來種。城市段的優(yōu)勢種為反枝莧和牛筋草,均為外來入侵種(圖2,表3),其優(yōu)勢度已超過該河段81.6%的鄉(xiāng)土種。
3.4生活型結構
外來植物群落的生活型結構在不同河段具有顯著性差異(F=120.9,df=10,P=0.001)(圖3)。山峽段外來植物種比例最高的生活型是多年生草本植物,為66.7%;其中又以多年生中生草本的比例最高,達到55.6%;多年生濕生草本的比例較低,為11.1%。一年生植物也呈現(xiàn)出較高的比例,均屬于中生草本植物,達到了22.2%。平原段外來植物種的生活型結構由一年生和多年生草本組成,其中一年生中生草本比例最高,達到了53.8%;多年生中生草本和多年生濕生草本的比例位居其次,分別達到了30.8%和15.4%。城市段外來植物種比例最高的生活型是一年生草本植物,到達了69.2%;其中,一年生中生草本和一年生濕生草本比例分別為53.8%和15.4%。多年生植物包括多年生濕生草本、中生草本和旱生草本,比例分別為15.4%、7.7%和7.7%(圖3)。重要的多年生中生草本有菊芋和芒等,多年生濕生草本有假稻等。而重要的一年生中生草本有牛筋草和大麻等,一年生濕生草本有意大利蒼耳(Xanthiumitalicum)等。
3.5相似性分析
采用Sorensen相似性指數(shù),對不同河段的外來植物物種構成進行相似性分析。結果顯示,城市段與平原段相似性最高,為0.308;山峽段與平原段其次,為0.182;山峽段與城市段相似性最低,為0.091(表2)。城市段與平原段共有的植物種有4種,分別是假稻、牛筋草、圓葉牽牛(Pharbitispurpurea)和荻(Triarrhenasacchariflora),其中牛筋草和圓葉牽牛都是入侵種;山峽段與平原段共有的物種有2種,分別為假稻和芒;相似性最低的山峽段與城市段之間,僅有假稻一個共有種。而假稻是唯一一種在3個河段都出現(xiàn)的植物(表2,表3)。
雖然不同河段所獨有的外來植物種數(shù)量比較相近,但是隨著人類活動干擾強度不斷增加,物種的更替變化導致其構成呈現(xiàn)出很大的差異。山峽段、平原段和城市段出現(xiàn)的獨有外來植物分別有8種、8種和9種(表3)。但是,從山峽段到平原段,新出現(xiàn)的國外外來種數(shù)量與山峽段相比增長了1倍,由原來的37.5%增加至75%,新出現(xiàn)的物種主要有繁穗莧(Amaranthuspaniculatus)、番薯(Ipomoeabatatas)和鉆葉紫菀(Astersubulatus)等。從平原段到城市段,新出現(xiàn)的國外外來種數(shù)量上雖然與平原段持平,但其中卻包含5個外來入侵種,分別是豚草(Ambrosiaartemisiifolia)、曼陀羅(Daturastramonium)、意大利蒼耳、喜旱蓮子草(AlternantheraphiloxeroideS)和圓葉牽牛(表3)。
表2 北京永定河不同河段物種構成的相似性分析
表3 北京永定河不同河段外來植物名錄
3.6外來入侵種
隨著人類活動的干擾強度不斷增加,外來入侵種比例逐漸增大,從山峽段的4.7%,增加至平原段和城市段的9.3%和13.7%(圖4)。同時,外來入侵種的優(yōu)勢度也逐漸增加。與山峽段、平原段相比,城市段外來入侵種的優(yōu)勢度也由2.2%、3.7%上升至14.5%(圖4)。本次北京永定河河岸帶植物調查共記錄到趙娟娟[36]、劉全儒[33]、李振宇和解焱[32]及王蘇銘[37]等記載的河岸帶草本外來入侵植物11種(表3)。其中,入侵植物牛筋草在本次調查中同時出現(xiàn)在平原段和城市段,出現(xiàn)頻度達15次,居所有外來草本植物的第1位,優(yōu)勢度居第2位(外來植物共有29種),分布較為廣泛。反枝莧則是城市段中最優(yōu)勢的入侵植物,在所有草本植物(共有51種,包括鄉(xiāng)土和外來種)中優(yōu)勢度居第4位,優(yōu)勢度高于城市段92%的鄉(xiāng)土植物種。
圖4 北京永定河不同河段河岸帶的外來入侵種物種比例和外來入侵種優(yōu)勢度Fig.4 Percentage of invasive species and synthetic dominance index (SDR4) of invasive species in the riparian zone of different river sections in Yongding River
北京永定河河岸帶外來草本植物共有13科28屬29種,外來植物種數(shù)所占比例為28.7%,表現(xiàn)出較高的比例,這與國內外其他河流河岸帶外來植物的研究結果(24%—30%)相比,比例相似[4,24]。在外來植物科的組成結構上,北京永定河外來植物種主要以菊科、禾本科、豆科和莧科等被子植物中的幾個大科為主。這些科作為維管束植物中占據(jù)主導地位的植物科,其本身的特點有利于成功進入新的環(huán)境中[38-39],而河岸帶臨近水道、環(huán)境開闊,這也對風媒、水媒傳播的外來植物的傳播提供了便利。如,菊科自身具備有利于擴散的特征,如繁殖率高、繁殖方式多樣、風媒傳播等;莧科植物則具有種子小、數(shù)量多的特點,且具有較廣泛的藥用價值,易被人為引入;而豆科植物具備固氮能力,通過自身營養(yǎng)累積而獲得資源上的優(yōu)勢[40]。
本研究中,不同河段間的河岸帶外來草本植物群落的結構有顯著的差異,外來種比例、優(yōu)勢度和生活型結構變化十分明顯??傮w上,外來植物群落呈現(xiàn)出:外來種比例和優(yōu)勢度在山峽段較低,在平原段和城市段較高。多年生草本植物在山峽段比例最高,平原段其次,城市段最低;一年生草本植物在城市段最高,平原段其次,山峽段最低。形成這種格局的可能原因是:山峽段處于北京永定河上游山區(qū),受地形自然因素,如河道狹窄且密布鵝卵石、河岸土壤稀薄養(yǎng)分有限等;此外,受交通、經濟等人類活動干擾較小,因此外來種在較少。外來物種構成上也以國內外來種為主,如芒和假稻等。生活型結構是群落特征中用于刻畫植物群落對人類干擾響應的有效工具[41]。一年生植物由于其生長速度快,繁殖時間早,種子數(shù)量多等特征,因此在受干擾強烈的環(huán)境中有較多的分布[42]。城市段和平原段的外來植物群落的生活型結構中,一年生植物的比例都較高,這反映了兩個河段的河岸帶環(huán)境都受到了一定程度的人類活動干擾。但是不同河段受干擾的類型是有差異的。
平原段是農業(yè)干擾類型,人類影響主要來自農耕、放牧及村鎮(zhèn)生活垃圾等。平原段處于永定河下游,多為廣闊的河漫灘,因此出現(xiàn)了部分河岸帶被周邊農田、菜地等侵蝕,以及家畜放牧等現(xiàn)象。農業(yè)引種等人為引入是該河段外來植物進入河岸帶的途徑之一。在該河段河岸帶出現(xiàn)了頻度較高的農業(yè)外來植物,如番薯是當?shù)匾N較多的農田作物,而繁穗莧為一種優(yōu)良的牧草植物;同時也出現(xiàn)了優(yōu)勢度較高的農業(yè)類雜草,如禾本科的假稻適生于濕地和田邊,是典型的危害農田的農業(yè)雜草。此外,交通道路也是外來物種傳播的重要途徑,頻繁的交通運輸增加了植物種子或者其他類型的繁殖體擴散的機會[43-44]。本研究中,由于河岸帶一側大多建有沿河公路,這利于一些外來植物種子隨人流和車輛流動而遷入。如菊科的鉆葉紫菀,其種子小數(shù)量多,易沿路邊河道蔓延,快速傳播并侵入河岸帶生態(tài)系統(tǒng)[23]。農業(yè)干擾類型下,外來植物主要通過人為引種和交通道路等途徑進入河岸帶。
城市段是城市干擾類型,主要受快速城市化等劇烈人類活動干擾的影響。在人類的各種活動中,城市化對外來植物的進入有顯著的促進作用[45]。城市化過程中,人類活動(建筑工程,水利設施建設等)引起的土地利用類型改變,破壞了原有植被,這可能增加外來種遷入和定居的機會[46-47],促進了外來種的擴散和傳播[48],是導致外來植物侵入的重要途徑之一。在本研究中,與山峽段相比,城市段的外來植物的物種比例增加、優(yōu)勢度增大;而外來入侵種的比例和優(yōu)勢度更是達到最高,分別為13.7%和14.5%,其中,外來入侵種反枝莧和牛筋草的優(yōu)勢程度已經超越絕大部分鄉(xiāng)土植物。這反映了在城市化所導致的土地利用類型改變的影響下,外來植物種呈現(xiàn)擴大趨勢,入侵程度加深。這與國外同類研究結果一致,Meek等人發(fā)現(xiàn)河岸帶植物群落外來植物入侵情況與河岸帶生態(tài)系統(tǒng)周邊的土地利用類型具有顯著的關系,與城市接壤的河岸區(qū)域具有最高的外來植物豐富度[16]。此外,北京城市環(huán)境中巨大的人流物流、貿易往來等也增加了無意攜帶外來植物種子的風險,為外來物種的擴散創(chuàng)造了便利條件。
雖然目前外來植物的比例尚在可控范圍內,但是在人類活動干擾的影響下,北京永定河河岸帶依然存在較高的生物入侵風險。城市化建設所導致的生態(tài)擾動,河流斷流都可能為生物入侵創(chuàng)造有利條件[49],在將來的防治工作中應采取更加嚴格的檢疫制度,防止已知的入侵物種傳入北京。同時,在對退化的河岸帶進行生態(tài)修復的時候,應以鄉(xiāng)土濕地植物的推廣種植為主,這對于防范外來植物入侵同樣具有重要意義。鄉(xiāng)土物種在適應當?shù)匦…h(huán)境方面更具優(yōu)勢,對本地的氣候、土壤環(huán)境、水位的變化有較強的適應性;鄉(xiāng)土植物一般多年生長,可建立穩(wěn)定的植物群落,以較小的生態(tài)代價來恢復植被覆蓋。此外,應加強對尚未入侵的河岸帶的保護,防止新的外來植物再次入侵。
致謝: 首都師范大學胡東副教授對植物分類和植物群落調查給予幫助,張志明、趙娟娟、王蕓、白楊、孟世勇、劉成立、孫成耀對文章討論、植物群落調查和取樣給予幫助,特此致謝。
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Community characteristics of riparian alien plants influenced by different types of human disturbance: A case study of Yongding River, Beijing
XIU Chen, ZHENG Hua, OUYANG Zhiyun*
StateKeyLaboratoryofUrbanandRegionalEcology,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China
Riparian zones are highly modified by frequent and intense human disturbances worldwide. Human-mediated disturbances often occur in concert with the proliferation of alien plants in the riparian zone, although their effect on alien riparian plants may differ among disturbance types (agriculture, urbanization). However, few studies in China have attempted to detect these effects on alien plants in riparian zone. The objectives of this study are (1) to compare the characteristics of alien herbal plant communities in different sections of a river (mountain section, agricultural section, and urban section) and (2) to explain the differences in alien plant communities that are caused by different types of disturbances (agriculture and urbanization).This study was conducted in 2009 in the riparian zone of the Yongding River in Beijing. The river stretches were categorized into three river sections based on the human-mediated disturbance types in that stretch of the river: mountain section (natural section without disturbance), plain section (agricultural disturbance), and urban section (urbanization disturbance). Using the transect method, 11 study sites were set up in this three river sections. The results show that the vascular herbal flora of the study area comprises 101 species from 72 genera and 27 families, including 29 alien plant species from 28 genera and 13 families. Alien species represent 28.7% of the total herbal flora, of which 82.4% originated from America and Asia. The species composition and dominance index of alien riparian plant communities change significantly among the three river sections. The percentage of alien species increases from 20.9% in the mountain section to 30.2% and 25.5% in the plain and urban river sections, respectively; the dominance index increases significantly from 12.1% to 13.4% and 17.5% in the plain and urban river sections, respectively. The composition of alien riparian plant communities inferred from the life cycle of the plants also shows significant difference among the three river sections. Perennial species are the most abundant in the mountain section (66.7%), while they are represented by 46.2% and 30.8% in the plain and urban sections, respectively. In contrast, the highest percentage of annual species is found in the urban section (69.2%) followed by the plain section (53.8%) and the mountain section (33.3%). The plain section is greatly affected by agriculture, where the alien riparian plants are mainly dominated by agricultural weeds such asLeersiajaponicaandAstersubulatus. The urban section is strongly influenced by the disturbance from rapid urbanization, in which the percentage and dominance index of invasive plant species are high. The typical invasive plants areAmaranthusretroflexusandEleusineindica.
grass; urbanization; river section; native plant species; invasive species
國家自然科學基金重點項目(41030744);國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)項目(2006CB403402);科技部國家重點實驗室專項經費項目(SKLURE2008- 1-01)
2015- 01- 06; 網絡出版日期:2015- 11- 16
Corresponding author.E-mail: zyouyang@rcees.ac.cn
10.5846/stxb201501060032
修晨,鄭華,歐陽志云.不同類型人類活動干擾對河岸帶外來植物群落的影響——以北京永定河為例.生態(tài)學報,2016,36(15):4689- 4698.
Xiu C, Zheng H, Ouyang Z Y.Community characteristics of riparian alien plants influenced by different types of human disturbance: A case study of Yongding River, Beijing.Acta Ecologica Sinica,2016,36(15):4689- 4698.
These results indicate that the species composition of alien riparian plants differs among river sections and they are affected by different types of human-mediated disturbance (agriculture, urbanization). Our results also indicate that alien riparian plants may become predominant and spread further in the riparian zone due to human activities such as rapid urbanization and agriculture.