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《华中农业大学》 2010年
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武汉城市乡村聚落植物物种组成与多样性研究

武欣  
【摘要】: 城市化是不可避免的趋势,其对生态环境的影响也受到前所未有的关注。在武汉市,主城区面积的不断扩大并向郊区迅速扩张导致乡村聚落逐渐消失。由于城市乡村聚落内部规划管理与整个城市的状况格格不入,使得更多人关注的是其改造程度,研究角度也多是从其社会问题和改造模式。从生态学的角度,特别是从生态系统的角度进行研究还不多。对其生态价值进行挖掘,对城市的植物物种多样性方面的贡献进行深入研究,可以为整个城市的植物物种保护和规划提供建议。 本研究对武汉市域范围内的32个乡村聚落的物种组成进行了调查分析。研究结果如下: (1)32个乡村聚落279个植物群落中,共出现133科321属477种植物,以禾本科、菊科、豆科植物种类最多。其中调查所有植物中,属湖北省本土植物共356种,栽培植物83种,入侵植物38种。其中,本土植物属96科244属,出现物种种类最多的科是禾本科,共43种,栽培植物39科70属,出现物种种类最多的科是豆科,共9种;入侵植物16科32属,出现物种种类最多的科是菊科。 (2)乔灌草各层植物α多样性在不同群落类型、生境类型、人为影响方式间的差异。在两种群落类型间,草本层植物各项指数均呈现极显著差异,乔木层只有Patrick丰富度指数呈现极显著差异,灌木层各项指数差异均不显著;五种生境类型对各层植物物种丰富度影响均为极显著,对灌木层和草本层Shannon-Wiener指数Simpson指数影响极显著,而对乔木层影响不明显,对乔木层和草本层均匀度影响显著,对灌木层影响不显著。几种人为影响方式对乔木层和草本层丰富度指数影响显著,对灌木层影响不显著。 (3)利用R软件的vegan程序包计算所有样方两两之间地理距离,用Jaccard指数计算样地间的物种距离,对地理距离和物种距离进行回归分析,基于Jaccard指数分析样地间的beta多样性的变化。结果表明,随着地理距离的变化,样地间物种距离即beta多样性变化虽有一定的增加但变化不明显。 (4)基于样地内被子植物的信息研究群落内部植物的系统发育多样性和系统发育结构,并用Phylocom软件计算PD、NRI以及NTI指数。NTI与植物物种数相关性不显著,即随着群落中物种数的增多,亲缘关系较近的植物物种聚集程度不明显。NRI与植物物种数呈显著相关性,随着群落中物种数的增多,总体上物种间亲缘关系与随机的亲缘关系相比倾向于聚集;NTI与本地植物物种数关系不明显,随着样方中本地物种数的增加,NRI呈现出微弱的上升趋势。NRI、NTI与栽培植物物种数的相关性均不显著;NRI、NTI与入侵植物的物种数均呈显著正相关,随着入侵植物物种数的增加,近亲缘的物种间的谱系距离与随机的亲缘关系相比倾向于聚集。 (5)在城中心—近郊区—远郊区梯度上,远郊区乡村聚落的物种丰富度最高,近郊区次之,城中心最低。对各区域植物群落中科数、属数和种数进行方差分析,结果表明在不同各区域中,植物群落的科数、属数、和种数均存在极显著性差异,城市的扩张造成了这样的差异。 对三个区域中每一样方内本地植物、栽培植物以及入侵植物出现的频率进行分析在城中心—近郊区—远郊区梯度上,各类型植物物种数在样方中所有植物种数中所占比例呈现以下规律;本土植物所占比例在此梯度上递增的趋势这是因为本地栽培植物在远郊区的物种数明显大于其他两个区域;在从城中心—近郊区,入侵植物所占比例上升,近郊区—远郊区,入侵植物所占比例下降,这是由于入侵现象比较严重的植物在城市化比较严重的城中心以及近郊,人工去除杂草的活动比较频繁所致;栽培植物所占比例城中心到远郊区,一直呈现递减的趋势,在远郊区达到最低,这是城市中心区和近郊区为了城市绿化美化增加观赏植物种类的原因。 最后,建议在城市乡村聚落改造建设中,植物应用方面应该着力于提高本土植物利用率,建造稳定的植物群落,同时优先使用灌木类植物营造地被景观,并总结了可推广应用的植物。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:Q948

【引证文献】
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