（自然地理学专业论文）黄河滩区自然景观生态系统特征研究.pdf

摘要 本文通过野外自然群落样方调查、借助于s p s s l 0 0 数据处理软件，对黄河滩 区( 黑池一柳池) 自然群落物种多样性和群落多样性进行分析：以s p o t 高分辨 率影像、土地利用土地覆被数据和地面g p s 采集数据为主要数据源，在遥感和地 理信息系统技术的支持下，通过采用景观异质性指数、景观格局特征指数，对研 究区域景观格局空间异质性进行定量分析研究。探讨人为干扰梯度下自然群落物 种多样性及分布特征，以及自然群落物种多样性和景观空间异质性之间的相关性。 结果表明：( 1 ) 研究区草本植物丰富，物种数为7 6 ，隶属2 6 科。其中禾本科有 1 8 种，菊科有1 6 种，莎草科有9 种，蓼科有5 种，苋科有4 种，其他2 l 科2 4 种。滩区 植被为禾本科最多，占物种百分比3 9 7 ，其次为菊科，占物种百分比2 4 9 6 。禾 本科中，芦苇最多，其次为狗牙根；菊科中，钻形紫菀最多。( 2 ) 群落类型复杂 多样。嫩滩区主要的群落类型有：芦苇群落、拂子茅群落、钻形紫菀群落、莎草 群落、小香蒲群落、两栖蓼群落。二滩区主要的群落类型有：芦苇群落、钻形紫 苑、拂子茅群落、田菁群落。老滩区主要的群落类型有：狗尾草群落、马唐群落、 狗牙根群落和稗草群落。二滩区荒草地自然群落生态系统具有较高的丰富度和多 样性。主要的群落类型是钻形紫菀和芦苇群落。明显高于其它自然群落生态系统， 只有均匀度指数低于老滩区荒草地，体现了荒草地自然群落生态系统的多样性。 ( 3 ) 景观异质性和自然群落多样性相关性显著。对缓冲区1 0 0 m 、2 0 0 m 、3 0 0 m 的自 然景观生态系统异质性指数和样地或样地联合区物种多样性指数在s p s s l 0 0 中进 行了相关分析，相关系数分别为：0 8 4 0 、0 9 1 5 和0 8 8 7 ，但是从1 0 0 m 到2 0 0 m 相关 系数增大，从2 0 0 m 到3 0 0 m 相关系数减小，说明自然生态系统景观异质性与样地或 样地联合区物种多样性之间的关系有一定的空间变异。 关键词：黄河滩区：物种多样性：景观异质性；人为干扰梯度 a b s t 形l c t 孙i s 蹦辫弧搬。勰eo fg p sg l 曲a lp o s 搬熊堍s y s 锄塔秘dg e o 刚吨i e 班内潮a l i o 黩s y s t e m st e c o l o g y 玺。咖匆t l l ec h a r t e r i s t i e so ft l l e 糊【抛糟ll 醐如c a p e 潞y s 跑藤s 遗氇ey c l l wr i v 嚣b e 耋羔趣羹运i g e i g 醚零供卜蠢莲哪鑫放o 幻 d i s c u s s i o nt l l a tt h ec o l l r e l a t i o nb e t w e e nt h en a m r a lc o m m u n i t i e se c o s y s t e md i v e r s 时糊d m e 1 a n d s c a p eh e t e r o g c n e i 够，u n d e rt h ed i l j f e r e n ti l l f l u e n c eo fh u m a na c t i v i t i e s p a p e r st o s 戮v 锣矬蘸躲le o 搬薹l 堇豫i 鼍l e sl i 妇叠嚣w i l ds i 如s p o 苫巍i 曲哟s o 魏撼鼹溉连擎l 勰d 黼e ， l 瓤de o v e r 幽圭a 麟dg 阳黼d 岛a s e dg p s 幽主ae o l l e 髓i 艟a s 氇em a 赫由艨s 筑瞄嚣琢 f e 搬搬s 鼹s 主薹塔龋琏g e 删论到瓿陵a t 耋潍黟s 缝毽sl 赫o l o 职e o 嫩e 抛s 觚l ys 绷带l 嚣 o f 壤ed i 孵i 搬i 鼹醴姊e s 醛l 琵态e 姆e + 嘲斑s 粥slo 。莲蹴p c e s s 驾s o 触戤， a n a l y s i sn l es p e c i e sd i v e r s 时锄de c o s y s t e md i v e r s 时o fn a n 艄lc 伽：1 1 1 1 1 l l l i t i e si n 诅l e y e l l o wr i v e rb e a c h 漱k a i 蜘g ( h e i g 粕酤0 1 r 叫，i u y u a n k o u ) 咖r o u 曲m eu s eo f l 鞠蠡e 颦eh 嚣治g 黼e 毋i 糕纛e x ，馥霉l 鞠瓠e a p e 瑚巍藤幽鑫糟哟蠢鼗i e 通莲e x ，印a 纛耄i 纨i v e 咖毋醒t h e 妣g i o n a il a n 搬c a p op 雒c mo fs p a t i a ih 跚g 铋e 睁。 c 髓c l 娃s i 潍：( 1 ) h 州粒e 榷sv 铭e t 激i 鳓i s 巍磕。铋e 蹦醛辫醴躐i e s 弧7 6 黼莲氇e 懿蕊& fo 轴凇e 矗i s2 6 。eg 穗瓒撼e 鑫ei sl8 ，氇ee 峨眇s i 妻鑫e 运1 6 ，氇ec 跨。撼e e a e 溉 也ep o l y g o n a c e a ei s5 ，娃l ea m 蹿a n 饿a c a ei s4 t l l e 鬈r a m i n e i s 饿em o s to fa l l ，也e 弘r c e n t a g eo f 也es p e c i e si s3 9 7 ，m es e c o n dm o s to ：f a l li sc o m p o s i t a e 拍d 也e p 霉您e n t 纛g eo f 壤es p e c i e si s2 霹9 6 。像eq _ l l 鞠t i 锣n 毽撒b 髅o fp l 撩l 鲫i l e sa 醢s 翻隐l 弧i s 氇e m o s to fa l li l lt h eg r a m m e a e m eq u a n t 时n l 珊b e ro fa s t e rt a t a r i c u si s 也em o s to fa l li l l 谯ec o 搬辨s i 毛蓬e 2 ) 曩l ee o 燃m 城诲笱巾e 毽蠢穗秘纛v 嚣i e d 。a m 鳓g 锈锄氇eb e 鑫蘸 辨s s 躲de 夥s t e 撒n 獭嘲e o 懿n u n i t 主e s 羲鑫v e 鑫h i 薛a 慨如敬e e 托d 纛i v e r s 姆粼 s i 秘i f l e 瓣l l yb i 曲嚣畦l 馘醴蛾w e e de o 燃趣撇姆譬s y s 妞n s ，o n l yu n i f o 濑姆i l l d 蚁 k l 瀚，饿eo l db e a c h 笋a s s l 麟d ，r e f l e c t s 也e 妇p a c l 雠d 攮e 埒l eo f 饿e 懿躲勰l 黟徽s l 张d e e o s y s 誊嘲l o 铂e 勘en 戳b 嚣o fs p e e l e s 勰ds p e c i e s 氆w 稻i 移( 3 ) u n 如1 t h e 汤f l 玎鞠c eo f 珏 l m m 锄a c t i v i t i e s ，l el 褫d s c a p eh e t e r o g 吼e 埘姐dm en a n l r a lc o n 姗1 1 i l i t i e se c o s y s t e m d i v e r s 埘h 觞ad o m i n a n tr e l a t i o n n el 锄d s c a p eh e t e r o g e n e 毋锄dc o m m u n 时d i v e r s 毋 c o 仃e l a t i o nc o e 伍c i e n to f d i 虢r e n tb u 行e rz o n e ( 1 0 0 m 、2 0 0 m 、3 0 0 m ) i s0 8 4 0 、0 9 1 5 锄d o 8 8 7 k e y w o r d s ：t h ey e l l o wr i v e rb e a c h ；s p e c i e sd i v e r s 毋；l 锄d s c 印eh e t e r o g 胁e 时；n a t l l l r 2 l l l 锄d s c a p ee c o s y s t e m s ；u i l d e rn l ed i 毹r e n ti 1 1 n u e n c e0 f h 眦啪a c t i v i t i e s l i i l 。图索引 图表索引 图1 研究区域范围及位置示意图1 0 图2 黄河下游滩区横断面图1 0 图3 野外调查自然群落采样点圈，1 4 图4 样地分布及其缓冲区示意图1 5 图5 研究技术路线示意图1 7 图6 洲4 、2 、1 波段假彩色图“1 8 图7 研究区自然景观生态系统物种组成特征麓 图8 不同景观类型下群落的丰富度指数4 4 图9 不同景观类型下群落的多样性指数4 5 匿l o 不同景观类型下群落莳均匀度指数桶 图1 1 样地o o l 不同干扰带内景观类型分布图图1 2 样地0 0 4 不同干扰带内 景观类型分布图4 8 图 3 样地0 0 5 不同干扰带内景观类型分布图4 8 图1 4 样地0 0 2 不同干扰带内景观类型分布图图1 5 样地0 0 3 不同干扰带 内景观类型分布图4 9 图1 6 样地0 0 6 不同干扰带内景观类型分布图图仃样地0 0 7 不同干扰带内 景观类型分布图5 0 图1 8 不同干扰带内景观异质性指数和群落物种多样性指数特征一5 0 2 表索引 表1 研究区域景观类型分类体系 2 0 袭2 杂草自然群落的主要槭物名、植株数及物种所占百分比2 5 袭3 嫩滩区湿地景琨自然群落物秭组成及数量特征嚣 表4 二滩送湿地景观自然群落物种组成及数量特征3 1 表5 老滩区湿地景观自然群落物种组成及数量特征3 2 表6 二滩区荒草地叁然群落物耪组戒及数量特征，3 3 褒7 老滩送荒草地自然群落物种组成及数量特征3 s 表8 二滩区林地自然群落物种组成及数量特征3 6 表g 老滩区林地自然群落组成及数量特征。嚣 表1 0 老滩医农田自然群藩物种组成及数量特征3 9 表1 1 老滩区果园自然群落物种组成及数量特征4 0 表 2 不同景瓣类型下的群落类多样性计算结票鸵 表1 3 样地缓冲区内景观异质性指数和物种多样性指数4 7 寝1 4 国家土地分类标准，。6 0 斟 关于学位论文独立完成和内容创新的声明 本人向河南大学提出硕士学位申请。本人郑重声明：所呈交的学位论文是 本人在导师的指导下独立完成的，对所研究的课题有新酌见解。据我所知，除 文中特别加以说明、标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包括其他人为获得任何教育、科研机构的学位或证书而 使月 了明 了解 图书 本牵 学术 段保存、汇编学位论文( 纸质文本和电子文本) 。 ( 涉及保密内容的学住论文在解窑后适用本授权书) 学位获得者( 学位论文作者) 签名：垂远 2 0 学住论文指导教师签名： 2 0 1 绪论 1 1 研究的理论基础 景观生态学是研究景观单元的类型组成、空间配置及其与生态学过程相互作 用的综合性学科。强调空间格局、生态学过程与尺度之间的相互作用是景观生态 学研究的核心1 1 j 。主要研究由不同生态系统组成的景观空间结构、相互作用、功能 及动态变化，研究景观和区域尺度的资源、环境经营管理，人类活动的区域差异 对景观、景观格局及其组分的影响等问趔2 】。景观生态学的主要研究内容主要有 以下几个方面：第一，不同尺度下景观格局的形成和动态变化及其与生态学过程 的相互作用：第二，景观的格局以及尺度推绎问题；第三，人类活动与景观结构、 功能的相互关系；第四，景观异质性的维持与管理。景观生态学的等级结构 ( h i i d 或r u d u r e ) 、尺度效应( 9 吲e 酐e d ) 、时空异质性( s p 纠d 钔dt e m p o d h d e r o g e i t y ) 、干扰( d i 吱u r b 钔o e ) 以及人类活动的影响。虽然不同学者对景观生态 学有不同的描述，但都强调了空间结构的重要性。 1 1 1 景观格局、过程以及景观异质性的基本原理 景观生态学中的格局( p 甜日n ) 是指空间格局，广义的讲，它包括景观组成单 元的类型、数目以及空间分布与配置。景观空间格局一般指大小和形状不一的景 观斑块在空间上的配置，是包括干扰在内的各种生态过程在不同尺度上作用的结 果。它是景观异质性的重要表现，又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果【4 】。 基本的生态过程包括生产力、生物地球化学循环、生态控制以及生态系统间的相 互关系等方面。生态控制包括稳定性和干扰( 多样性、再生演替趋势和生态系统 的新陈代谢) ；生态系统间的相互关系包括过程输入和过程的输出，前者有人类与 动物活动的季节性变化，偶然干扰和干扰循环性以及敏感性；后者有迁移、竞争、 群落密度、关键种构成、病虫害和多样性等。景观格局及其变化是自然、生物和 社会要素棚互作用的续暴，景观格髑决定着资源地理环境的分糍形成和组分，制 终着各种生态过糕，与千撬缝力、壤复缝力、系统稳定性鬻生物多样性骞着密切 的关系。因此，景观格岗的变化对景黼生态过程粕景观流造戒影响，导致景溉功 能发生变化。 景观募壤性是斑块空阕镶嵌嚣复杂性，或是录糕结橱空阕分布鹣菲均匀性和毫摹 随机性。祭观异质性怒许多基本生态过程和物理环境过程在空间和时间尺度连续 体上共同律用的产物。爨观异质性的主要来源有囱然干扰、人类活动、植被的内 漂演誊爱英特定发震舞变。煮露雾茨链薪究主要瓣菱予夔下3 方嚣： 空阚异震 性。是指空间内一个系统的复杂性糕变异性。伍滤钢、李晗滨( 坞9 2 ) 认为空间 异质性包括三个内容；空间组成，即斑块的类型、数量及面积比例：空间构型， 辈各斑块鲍空闻分布、斑块形获、大小、景蕊对院度彝连接爱等 空勰耦关，瑟 各斑块的空间关联程度，整体或参数的关联程度、空间梯度和趋势度。空闻异质 性取决于人们观察景观的尺度。空间异质性可以怒系统或系统满性的变异糕度， 壶景飘斑块髂类囊豢，其瑟占簿拖铡、形状，空澜分毒瑷爱褒块戆邻接状态掰决 定。时间异质性。与空闻异质性含义相近，作为空阀菜一点不霹时闻景躐结构 葶爨组分变他的量度。也潮我们常说的景鼹动态。鸯时嚣个地区有相同的时间格局， 餐在嚣搴溺上不两步，这也表瑰尧融阌的异震性。功麓异囊健。属景蕊结构煞爨 能指标，如物质、能量和物种流等空间分布的差异性。异质性产生斑块的边界， 为刁 、酸模时蓼( 内魂锹嚣濯癣漱秀融凇) 、蒙穗莎孳( 国弦粥照麟删瓣) 、 旋鳞莎草、香附予( 铆删删黼加) 等。二滩区湿地季节性积水特征明显，降水 对物种组成的丰富度和多样性影响比较大，尤其是从湿地的水生植物向周围的早 生植物过渡熬区域，物静静变纯是毙较大鲍，这会对二滩区湿遗童然景观生态系 统的生物多样性和均匀度产生一定的影响( 袭4 ) ，这也使得二滩区湿地景观下的 钻形紫菀、芦苇群落的丰富度指数和多样性指数较之嫩滩区湿地景观的钻形紫菀、 芦苇群落翡要，j 、些。 表4 ：滩区湿地景观自然群落物种组成及数量特缀 t 韵4 t 隐m 拜隔每m p o 螽纛a 喇n o 拜电簟溪腱o df e 区疆阮s 醛t 随鞠。喇随a 豳w 鬟l g 瞒 3 1 ( 3 ) 老滩区湿地 组成老滩送湿地自然景观生态系统的植物类型数少，统计有7 糖，丰富度指 数和多样性指数相对明显低于其它群落类型。从物种的组成来看，群落的优势种 是水莎草、稗子( & 忍咖c 批口嘲暨硪) 、光头稗子( e 幽加。幽f 0 口c d ? d 栉堋) 。次优势 瓣是两栖蓼、乱子莘( 旒矗渤抛噼删 ( 表5 ) ，由于老滩区受到入类活动的 影响较大，人们大面积的开发老滩区进行农业生产，老滩区湿地景观的群落类型 组成与嫩滩区和二滩区存在着明显的不同，自然群落钻形紫菀、芦苇群落不存在， 取两代之的是水莎草群落、稗子群落类型。并且物种类型数西和嫩滩区、二滩送 相比也明显减少。 表5 老滩区混地景观自然群落物种组成及数量特征 了戡5 t 随l 囊l 每鸭) 囱l i 利n 轻暖) e r 蟒瞧韬df 露。瞒西l 随o l d 鹣鼬谢l 饕峦 4 1 2 2 荒草景观类型 ( 唾) 二滩区荒草地 组成二滩区荒草地植物物种类型数目比较多，达到4 2 种，丰富度指数和多样 性指数相对明显高于其它景观类型。从物种的组成来看，群落的优势种是芦苇、 拂子茅( 懒镏铫玲绎撬汹) ，其重要值分别为：? 。7 8 和7 4 9 。次优势种是假苇 拂予茅、钻形紫菀。主要伴生种有朝天委陵菜( p d 翮f 舶j 妒加口) 、马唐( d 谚陋r 泌 嚣口唧觑口融) 、狗牙根、聚穗莎草( 0 弘h 船g 画册谢螂) 、牛筋草( 尉沁姚加麟) 、 节节莩( 翰鼙巍识期嬲凇鼢加嬲，) 等。重要僮小于3 ，0 盼物种类型有3 3 种，占组成 二滩区荒草地植物物种类型总数目5 0 以上，处于3 o 到1 o 之间的物种类型有2 0 种，重要值小于1 0 的物种类型有1 3 种，大大地丰寓了二滩区荒草地自然景观生 态系统物种组成的多样性。物种豹重要值差异大造成均匀度比较低。二滩区荒草 地景观物种种类比较均一，稳定，物种的年季变化不是很大，= 滩区荒草地为近 自然状态，人为的干扰程度较轻，在此状态下，保持了较高的群落丰富度和多样 性( 表6 ) 。 表6 二滩区荒草地自然群落物种组成及数量特征 t 曲。6丁h e j n i 母o o 晖梢t i o na n dn u r r t 料a fn 矗u 喇f 鳅u 螨西t h e 删b e 曲g 倒扪d s 续表6 续衷6 ( 2 ) 老滩区荒草地 组成老滩区荒草地囊然景观生态系统物种类型有2 s 种。群落的优势种是番附 子，其重要值为1 2 0 7 。次优势种是狗牙根、马唐、狗尾草，重要值分别为：1 1 5 0 、 l o 。o 和8 。3 4 。主要伴生种有：节节革、萑草( 舰朋材f 埘s 彻z 瓤) 、牛筋草等。老 滩区荒草地物季孛的分布比较均匀，均匀度指数最大。重要值小于l 。0 的物种类型只 有1 种。重要值在8 以下物种类型的有2 1 种，分布比较均匀，这2 1 种物种的重 要值差异不大。老滩区荒草地优势种和次优势种与二滩区荒草景观都有着一定的 差异，并越物种的丰富度和多样性也都不如二滩区荒草地高( 表? ) 。 表7 老滩区荒草地囱然群落物种组成及数量特征 t 曲7 丁h e c o n 删n i 量yc o 删括o n a n dn u n t x j ro fn 蠢u r 曩f e 醴u 燃o ft h e o l db 鼬g 倒a n d s 续淡7 毛重。2 3 林地景潞类型 ( 1 ) 二滩区林地 组成二滩送林地自然景观生态系统的群落酶优势种是：钻形紫菀、芦苇，重 要氆分剃为 8 。和 5 。3 5 。次优势静是狗爆荜、香丝革( 舀露釉跨脚瓣) 、刺凡 菜。伴生种有：光头稗子、马唐、野胡萝卜( 加材绷c 删脚、朝天委陵檠等( 表8 ) 。 ( 2 ) 老潍区秫地 老滩区林地主要分布子黄河大堤一带的酒堤护岸林，是人工栽培林术，主要有 旱柳林、杨树林。组成群落的物种类型数目有有1 8 种。从物种的组成来看，群落 的优势耱是狗牙粳，重要值为2 6 + 餐。次优势种是芦苇帮钻形紫菀。主要的律生种 有：鳢肠( & 助球脚棚妇) 、红茎马唐( d 舭施绷材m ) 、水莎草、反枝苋( 4 埘甜舭 熊 ，- p 蚋归以淞) 、打碗花( o 秘心细是b d 毋口钟口) 等。由于各物种之间的重要值差异较大， 使得群落的均匀度最低( 表9 ) 。 表8 二滩区林地翻然群落物种组成及数量特征 疋虹8 t h e | m 嗍n i t yo o m 叫t i o n a n d n u m | d e ra f 臆u r af 鳅u r 箦a f t h e n d w d 0 d i 硝l d s 袭9 老滩区林地囱然群落组成及数量特征 1 曲9t h e 0 0 m m u n 时c 0 懈“o na n dn u m l 治o fn 反u 吲f e d u r 箦a ft h e o i db c hw 0 0 d i a n d s 续表9 4 1 2 4 农田景观类型 ( 羔) 老滩区农豳 老滩区植被类型主要为栽培植物，夏季以小麦为主，秋季以豆类、玉米、花 生为主。组成老滩区农田自然生态系统的物种类型总数圈有3 1 种，从其物种类型 组成看，群落的优势种是马瘩，重要值达到1 6 霄。次优势种有牛筋革、节节草、 反枝苋、狗尾草、小白酒草( ，鲈口蝴以嬲鼢) 。主要的伴生种有：刺儿菜、打碗 花、鳢肠、田旋花( 国聊知材蛔嗣，g 船纽) 、旋覆花( 办妣歹蝎阳拧泐) 等。重要值小于 3 。0 的物种类型数目有1 9j 孛，占老潍区农豳自然生态系统的物种类型总数雷5 潞 以上，处于3 o 到1 0 之间的物种类型数目有1 2 种，重要值小于1 0 的物种类型数 目有7 种植物。老滩区农田的自然生态系统的群落多样性指数也较高，与当地调 查的实际情况也相符( 表l q ) 。 表1 0 老滩区农田自然群落物种组成及数量特征 伪。1 0 了l 嗡拉哪) 喇l i 利n u 腿) e f 隐u df 糠u 螨西随o l d 随a c hf 羽霸利 续袭1 0 4 重。2 。5 果匿景蕊类型 ( 1 ) 老滩区集圈 果霾主要分布在老滩送黄溽游览熙景区臻近，主要有桃园、石榴霹，票秘栽 培面积有逐年扩大的趋势。组成老滩区果园的物种类型有2 1 种，群落的优势种是： 马摩、狗尾草，重要值分别是1 6 。0 4 和1 2 鹅。次优势种楚山苦荬( 础圹鼢确溉黜忝) ， 重要值为 。s 嚯。俸生耪有：鸟蔹莓国影蹴弼弦溉) 、金色狗尾草( 错汝觑) 、 牛筋草、虎尾草( 鳓，衲1 ，垤谢甜删毗) 、地锦( 脚厅d ，6 缸办圳洳口耽眦) 、脊蒿( 彳刀硎豇融 础船瀚撇) 等( 表1 1 ) 。 表 1 老滩送果园耋然群藩物耱缓或爱数爨特征 t 拍1 1t h e r n r t l u n i t y 测“o n 钔dn u r r t ) e ro fn 霜u df e e t u 惮端a ft h eo i db e 国嘶o r c h a r d s 柏 续表1 1 4 2 研究区叁然景观生态系统的群落特征 4 2 。l 群落类型分类 按人为活动影响的程度不同，本研究将开封黄河滩区划分为：嫩滩区、二潍 区和老滩隧。嫩滩区和二滩区在汛季多被淹没，因此只在冬春攀种植农作物，作 物静类以小麦茺主，薪作粗放，粮草混生；最期潍遗多被漫淤，主要草本植物种 类有芦苇( 黝，口g m 露黜掰淞耖碱，) 、圈菁( 鼢6 绷船c 口翮口6 加口) 、稗( & 办加口幽肠劈 4 獬舭疗) 、两栖蓼( p d 批弘甩“柳甜唧办汤觑聊) 、酸模叶蓼( p 谨p 删研锄掰脯扣，泐恕) 等，植被平均离度在5 争 c m ，檀被覆盖度一般在2 灏幛之闻。秩季檀物生 长茂盛，一些地方( 特别是嫩滩区和部分低洼的二滩区) 植物可高达1 5 m 以上， 植被覆盖度达9 0 以上。 老潍区主要以栽墙的农侔物失主，菱季以小麦为主，歉季爨豆类、玉米、花 生为主。野生草本植物多分布在田间地头和堤埂上，主要种类有狗尾草( & 姗妇 v 扩触) 、狗牙根( c 咖d 如珂托曲刀夕、马唐( d 泓甜融s 口恻历耐趣) 、刺儿菜 ( 渺菇磁锣妣霪堪蹴掰) 等。 根据调查，嫩滩区主要的群落类型有：芦苇群落、拂子茅群落、钻形紫菀群 落、莎草群落、小香蒲群落、两栖蓼群落；二滩区主要的群落类型有：芦苇群落、 钻形紫菀、拂子茅群落、黉菁群落；老滩区主要嚣群落类型有：狗尾蕈群落、骂 唐群落、狗牙根群落、白茅群落和稗草群落。 4 2 。2 群落多样性特征 按照不同人为干扰强度，分别调查了嫩滩区湿地、二滩区湿地、老滩区湿地、 二潍区荒草地、老滩区荒荤地、二滩区林地、老潍区林地、老滩莲农圈、老滩区 果困9 中景观类型中自然群落特征，并计算了这9 种景观类型中自然群落的多样 性指数( 表1 2 ) 。 ( 就群落的物静丰富度指数r 掰畜：二滩区蔬草地( 芦苇群落、拂子茅 群落) 的物种丰富度指数最大，其次是嫩潍区湿地( 芦苇群落、钻形紫菀群落) 的物种丰富度指数，二滩区林地( 钻形紫菀+ 芦苇群落) 和老滩区湿地( 水莎草群 落、稗子群落 的物种丰富度搔数最低。二滩区荒草地( 芦苇群落、拂子茅群落) 物种丰富度指数为4 2 ，要远远大于其它样地群落，比嫩滩区湿地景观下的物种丰 富度指数高9 ，比二滩区林地( 钻形紫菀+ 芦苇群落) 和老滩区湿地( 水莎草群落、 稗子群落) 分剽多出麓和3 4 ( 图8 ) 。在这类景观类型中二滩区荒蕈建景麓、 嫩潍区湿地景观、二滩区湿地景观受到入类活动的影响较小，干扰程度较轻，因 4 2 表1 2 不同景观类型下的群落类多样性计算结果 秘。1 2t 隐秘喇l v 喇西蘧嚣：嘲t 嗍l n l l l 箦 此，这三种景观类型下群落的物种丰富度均较高。二滩区林地和老滩区林地景观 类型，由于林地大多数是人工栽培林术，由于受到人为的干扰，林地下群落的物 种丰富度较低。老潍区湿她景观受到人类活动的影响最为强烈，湿地附近及箕周 围为大面积的单一农田，群落的物种丰富度指数为最低。而老滩区农田景观类型 下的群落物种丰富度指数为3 1 ，据了解滩区农田的杂草要比滩外农田较多，农田 多打除草剂，除虫剂打的较少。 圈8 不间景观类型下群落的丰富度指数 一g 8t h e i n i t i 筠r i c hl n d 猷研d i 绷i 狲脚t y p 箦 ( 2 麸多样性指数看，鞠鞠曩蹦搠麟多样性指数h 酶大夺颗序是：二滩区 荒草地( 芦苇群蒋、拂子茅群落) 老滩区农田( 马唐群落) 嫩滩区湿地( 芦 苇群落、钻形紫麓群落) 老滩区荒草地( 香附子群落) 二滩区湿地( 芦苇群 落、钴形紫菀群落) 老滩区果园( 马蘑群落、魏尾革群落) 老滩区林逮( 狗 牙根群落) 二潍区林地( 钻形紫菀+ 芦苇群落) 老滩医湿地( 水莎草群落、稗 子群落) 。二滩区荒草地景观群落的物种多样性指数为：3 4 2 0 。比老滩区农田景 观群落薛物种多样性指数高0 。3 瓣，毙嫩滩区浸地高0 。3 8 ，比二潍区栋缝离凄 。 妁， 而比老滩区湿地商出了1 5 0 3 ( 图9 ) 。其次是老滩区农田景观和嫩滩区荒草地景观 类型下的群落物种多样性指数也较大，分别海：3 0 9 2 和3 蝌。许多研究表明：适 整干扰下生态系统其有较高熬物释多撵性，在较低季瑟较离频率兹于扰作震下，耪 种多样性均趋于下降。不同土地利用类型是人类干扰强度的一种反应方式，荒草 地受人类干扰较弱，农田和果匿受人类干扰强烈，茏草地受至l 了中度盼人类干扰， 荒革遗酶草本群落物耪翦多样犍最高，农麓帮粟透懿草本群落物静静多样性次之。 这种现象与传统的中度干扰假说是一致的，可能是由于人类活动干扰后，结构、 土壤条件和温度、湿度发性剧烈改变，外来物种入侵，进悉导致了农豳和果园其 有较高翡耪群多样性，栋鲍景嬲下草本群落物稃嚣多样蠖刚枣于入类于挠髂影嗡 和冠层的遮盖作用，限制了草本植物的生长，群落物种的多样性沿人类干扰强度 下降。 4 0 0 3 5 0 3 。o o 2 5 0 2 o o 1 5 0 1 o o o 5 0 蛰0 0 豳9 不同景观类型下群落的多样牲指数 f i g 9t h eo o m m u n i t l 箦d i v 鲥t yin d 钗a fd i 仟e r e n ti a n d 哪t y p 隔 ( 3 ) 从均匀度指数( e ) 看，巧d o u 均匀度指数的大小顺序是：老滩区荒草地 ( 香附子群落) 老滩区湿地( 水莎萆群落、稗子群落) 二滩区秫地( 钻形紫 菀+ 芦苇群落) 二滩区荒草地( 芦苇群落、拂子茅群落) 老滩区果园( 马唐群 落、狗尾革群落) 老滩送农田( 马臆群落) 嫩滩区湿地( 芦苇群落、钻形紫 菀群落) 二滩区湿地( 芦苇群落、钻形紫菀群落) 老潍区林地( 狗牙根群落) 。 老滩区荒草地景观群落的均匀度指数最大，表明老滩区荒草地景观群落的优势种 不突出、分布比较均匀。其次是老滩区湿地景观群落、二潍区林地景观群落和二 滩区荒草地景观群落。均匀度最小的是老滩区林地景观群落，老滩区林地景观群 落以狗牙根占绝对优势，因此，其均匀度指数较低。老滩区荒草地景观群落的均 匀度指数比老滩区湿地的仅高出o 。2 ，比二滩区林地高出o 。0 6 ，相差都比较小， 而比老滩区林地高出o 0 8 s ( 图1 0 ) 。 0 9 4 0 。9 2 o 9 0 0 8 8 o 8 6 0 8 4 0 8 2 0 。8 0 0 。7 8 图1 0 不同景观类型下群落的均匀度指数 f 嘻1 0 t h e m 删i n i t i e v 朗n e 篱i n d 烈a fd i 糖e n ti a n d 唧e t y p 拦 4 3 研究区自然景观生态系统异质性 景观异质性是斑块空间镶嵌的复杂性，或是景观结构空间分布的非均匀性和 非隧机性。景观异质性是许多基本生态过程和物理环境过程在空间和时间尺度连 续统上共同作用的产物。景观异质性的主要来源有自然干扰、人类活动、植被的 内源演替及其特定发展历史。景观异质性描述所用的指数也较多，常用的有：多 样性指数( 丰富度、均匀度、优势度) 、镶嵌度指数( 镶嵌度、聚集度) 和距离 指数( 最小相邻指数、联结度指数) 等。为了更好地分析研究区不同干扰程度下 景观异质性特征，以及景观弊质性与物种多样性之间的关系，在研究分析中，根 据研究区的实际情况，依据：人为干扰程度的不同( 景观类型的不同) ；自 然群落相对集中连片来选择用于景观异质性分析的样地或几个样地的联合区，这 样在研究区共选择了垂个样地或样地联合区。由于黄河滩区人为于扰程度相对较 低，表现为景观类型斑块特别是自然景观类型斑块数目大 堆相邻自然景观斑块 之间的距离比较小，自然景观斑块之间的空间相关的距离比较小。因此，在分析 自然景观生态系统异质性对物种多样性影响的时候，选取的自然景观斑块之间的 距离为3 0 a | m ，同时又按1 0 0 m ：分别做缓冲区进行分析貔依照景观异质性指数公式， 计算了6 个样地或样地联合区不同缓冲区内的景观异质性指数，结果如表1 3 和图1 8 所示。 表1 3 样地缓冲区内景观异质性指数和物种多样性指数 诎1 3t h el 羽d 8 c a p eh d 朗删如i n d 以a n d m m u n i 锣d i v 鲥t yi n d 以a fd i f f 鲫e mb u f f 日z o 憾 从荒草地景观类型来看，第一个样地为老滩区荒革地，其缓冲区1 。m 、2 0 0 m 、 3 0 0 m 景观的异质性指数分别为：2 0 2 5 、2 0 9 9 、1 ，8 4 2 ，随着缓冲区范围的增大， 景观异质性指数逐渐减少趋势，表骧各景观类型所占比例差异增大，缓冲区内景 观类型分布趋向于集中，景观的异质性下降。所划定的缓冲干扰区也反映了人类 活动干扰的梯度变化，随着干扰距离的增加，景观的异质性减少。第四个样地也 为老潍区荒草地，其缓冲医1 豳、2 m 、3 m 景观的异质性指数分别为： ，2 鸵、 1 0 3 1 、1 1 8 3 ，景观的异质性指数先减小后增加，表明各景观类型所占比例差异先 增大而后减小，景观类型分布先趋向子集中而后又趋向于均匀，景观的异质性趋 向于下降。第五个样地为二潍区荒草地，其缓冲区獭、2 m 、3 m 景观的异 质性指数分别为：0 7 6 4 、o 8 1 2 、o 5 7 2 ，景观的异质性指数先增加后减小，表明各 景观类型所占比例差异先减小而后增大，景观类型分布先趋向于均匀而后又趋向 于集中，最观的异质性趋向于下降图1 一 萄。 n a 一 掰搿 一 一 黼 图1 1 样地o o l 不同干扰带内景观类型分布图图1 2 样地0 0 4 不同干扰带内景观类型分布图 f i g 1 1t h e 西文r jb u t i n ga f t h e i 钠凼固始p a f 1p i df i g 1 2 t h e d i 爱n 删咽a f 价e l 钔d s p e t y p e s a f 4p i d n 彳 1 一 图1 3 样地5 不同干扰带内景观类型分布图 隐1 3 t h ed i 矧嘶n go ft h e i 榔t y p e s o f 0 0 5p i d 从湿地景观类型来看，第二个样地为二滩区湿地，其缓冲区1 0 0 m 、2 0 0 m 、 3 0 0 m 景观的异质性指数分别为：1 7 0 5 、1 9 、1 3 9 1 ，景观的异质性指数先增加 4 8 后减小，表明各景观类型所占比例差异先减小而后增大，景观类型分布先趋向于 均匀而后又趋向于集中，景观的异质性趋向于下降。第三个样地为老滩区湿地， 其缓冲区1 0 0 m 、2 0 0 m 、3 0 0 m 景观的异质性指数分别为：0 9 9 5 、0 9 8 4 、0 6 7 2 ， 随着缓冲区范围的增大，景观异质性指数逐渐减少趋势，表明各景观类型所占比 例差异增大，缓冲区内景观类型分布趋向于集中，景观的异质性下降( 图1 4 ，图 一t 5 ) o 瑚枷 i i i 、1 1 i j j 【- j 一 燃 4 0 0 。” - 一 图1 4 样地0 0 2 不同干扰带内景观类型分布图图1 5 样地0 0 3 不同干扰带内景观类型分布图 开g 1 4 t h e d i 鲥b u t i n g0 f t h e i 钔d 印e p e sa f 0 0 2p i a 【f i g 。1 5 t h e d i 吱n b l n j n ga f t h e l a n d 唧e t y p e sa f 0 0 3 p i a 【 从果园景观类型来看，第六个样地为老滩区果园，其缓冲区1 0 0 m 、2 0 0 m 、3 0 0 m 景观的异质性指数分别为：1 6 3 4 、2 0 9 6 、2 0 5 9 ，景观的异质性指数先增加后减小， 表明各景观类型所占比例差异先减小而后增大，景观类型分布先趋向于均匀而后 又趋向于集中，景观的异质性趋向于增加( 图1 6 ) 。 4 9 o们o枷枷。嘲| i i l j l 【j j l j l 一 一 _ 一 _ !i 一 妊群 驻 01 猢柏o m m i ，j l j i j j l _ j i 雪 图1 6 样地0 0 6 不同干扰带内景观类型分布图图1 7 样地0 0 7 不同干扰带内景观类型分布图 f i g 1 6 t h e d i 鲥b u t i n g 研伽e i 锄d 唧e p o f 0 p i df i g 1 7 t h e 删童r ib u l j n ga f 们e i 钔凼啕p e t y p 苣a f 0 0 7p i a 【 从林地景观类型来看，第七个杨地为老滩区林地，其缓冲区1 0 0 m 、2 0 0 m 、3 0 0 m 景观的异质性指数分别为：0 0 5 7 、0 3 2 0 、0 6 1 4 ，随着缓冲区范围的增大，景观异 质性指数逐渐增加趋势，表明各景观类型所占比例差异减小，缓冲区内景观类型 分布趋向于均匀，景观的异质性增加( 图仃) 。 2 5 0 0 簌2 0 0 0 d 工 辜1 5 0 0 婢 蝻1 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o o l 0 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 7 样地 + 缓冲区1 0 0 米景观异质性i 指数 【+ 缓冲2 0 0 米景观片质性 指数 l + 缓冲区3 0 0 米景观异质性l 指数 * 物种多样性指数 图1 8 不同干扰带内景观异质性指数和群落物种多样性指数特征 f i g 1 8t h ei a n d 蛳h d i 歌州qi n d 以a n d u m t n i t yd i v e r s i t yi n d 以o rd i 仟鲫tb u f f 日z o 舱 5 0 n a 蕊：，一祭謦鞣一 a _ 口饿摧越 在同一个缓冲区内景观的异质性指数分别表现为：缓冲区1 0 0 m 景观的异质性 指数：老滩区荒草地 二滩区湿缝 老滩区果园 4 老滩区荒草地 老潍区湿地 二滩区荒革地 老滩区林地：缓冲区2 0 0 m 景观的异质性指数：0 0 1 老滩区荒草 地 老滩区果园 二滩送湿地 0 0 4 老滩区荒草地 老滩区湿地 二滩区荒草地 老滩区林地；缓渖区3 m 景观的异质性指数：老滩区果园 老滩区荒草地 二滩区湿地 老滩区荒草地 老滩区湿地 老滩区林地 二滩区荒草地。物种 的多样性指数表现为：老滩区果园 0 0 1 老滩区荒草地 二滩区湿地 二滩区荒草 地 瞄老潍区荒草地 老滩区湿地 老滩区林地。 其中，第五个样地二滩区荒草地缓冲区1 0 0 m 、2 0 0 m 和3 0 0 m 的景观异质性指 数均比较低，景观异质性指数分别为：o 7 8 4 、o 。8 1 2 和o 。5 7 2 ，在所有样地中偏低， 而第五个样地群落的物种多样性指数并不是最低，葵群落物种多样性指数为2 8 。 这可能与第五个样地周围的土地利用方式有关，样地周围1 0 0 m 到3 0 0 m 缓冲区内 都是大面积的农田，造成了景观异质性低。第六个样地老滩区果圆样地不同缓冲 区内的景观异质性指数均较高，这主要果园多分布在老滩区，黄河游览风景区附 近，人类的活动影响比较强烈，人为活动在一定程度上增加了景观类型的多样性， 同时第六个样地的群落物种多样性也较高，但如前面计算的老滩区果园景观的群 落物种多样性指数并不是最高，则是由于人工景观一般是排斥其他生物种类的， 因此往往造成物种多样性数目的减少，如群落多样性的分析，人工景观的出现， 自然景观的破碎化，导致斑块悫部的物种数目减少，物种多样性减低。 对缓冲区1 。m 、2 。o m 、3 0 0 m 的自然景观生态系统异质性指数和样地或祥地 联合区物种多样性指数在潞1 0 0 中进行了相关分析。相关系数分别为：o 8 4 0 、 o 。9 5 和o 。8 8 7 。表明景观异质性和自然群落物种多样性相关性显蔫，但是从1 m 到2 。o m 相关系数增大，从2 0 0 m 到3 。0 m 相关系数减小，说明囱然生态系统祭观 异质性与样地或样地联合区物种多样性之间的关系有一定的空间变异，但是在本 文中没有深入的研究。 5 1 5 结论与讨论 ：s 1 结论 圭) 研究送草本植物丰富，耪释数为7 8 ，隶属2 6 科。其中禾本辩( 岱翻l 跏掰毋 有18 种，菊科( c 锄印妇p ) 有1 姘中，莎草科( c 助盯口e p 口窖) 有9 种，蓼科( 户叻僵r d 玎黜窖口印 有s 军巾，苋科似埘秽册历船口p ) 有4 种，其他2 1 科2 4 种。滩区植被为禾本科最多，占物 静西分篦3 建7 ，其次莠菊科，占耪释酉分比2 垂9 6 。禾本辩中，芦苇最多，1 3 种占物种百分比1 2 7 ，其次为狗牙根，1 删，占物种酉分比9 。9 7 ；菊科中， 钻形紫菀最多，1 7 8 1 种，占物种百分比1 6 7 6 ；另外蔷薇科中，朝天娄陵菜有1 0 8 0 秘，占物种吾分魄1 0 。 6 。 ( 2 ) 群落类型复杂多样。嫩滩区主要的群落类型有：芦苇群落、拂子茅群落、 钻形紫菀群落、莎革群落、小番蒲群落、两栖蓼群落。二滩区主要的群落类型有： 芦苇群落、钻形紫菀、拂子茅群落、謇菁群落。老滩区主要的群落类型有：薅尾 草群落、马唐群落、狗牙根群落和稗草群落。 = 滩区荒革地自然群落生态系统具有较高的丰富度和多样性。主要的群落类 型是钴形紫菀和芦苇群落。鞠显高于其它自然群落生态系统，只有均匀度指数低 予老滩区荒草地，体现了荒草地自然群落生态系统的多样性。 ( 3 ) 景观异质性和自然群落多样性相关性显著。对缓冲区1 0 0 m 、2 0 0 m 、3 0 0 m 麴自然景蕊生态系统异质性搀数和撵遗或样地联合区物耪多弹性指数在s 匿联a o 中进行了相关分析，其相关系数分别为：o 8 4 0 、0 9 1 5 和0 8 8 7 。表明景观异