郑州市主城区自生草本植物组成与群落特征研究

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中文摘要：本文以郑州市主城区的自生草本植物作为研究对象，采用系统取样法共设置65个1km×1km采样网格，调查了自生草本植物的物种组成、观赏特性、群落特征、生境特征以及人为干扰程度等内容，分析和探讨在城市化背景下自生草本植物的物种组成和群落特征以及不同城市生境下自生草本群落多样性格局及其影响因素，并通过层次分析法筛选既具有观赏价值又能适应城市环境的自生草本植物资源予以推广应用，对指导和优化郑州市生物多样性管理与保育具有重要的科学价值与实践意义。主要研究结果如下：（1）自生草本植物的物种组成特征本次调查共发现自生草本植物291种，隶属46科167属，主要以菊科、禾本科、豆科和十字花科为主，共含79属133种，占总属数47.31%和总种数45.70%。高比例的单种属（108/64.67%）表明研究区内物种组成较为复杂多样。从地理成分来看，46科可划分4个分布类型及2个亚型，167属可划分为14个分布类型，291种可划分为15个分布类型，科的分布类型中热带性成分占主导地位，而属与种的分布类型均以温带性成分为主。从生活型看，一年生自生草本植物（173/59.45%）较多年生自生草本植物（118/40.45%）丰富。从生长型看，主要以直立型（75/25.77%）为主，其次是短时期莲座型（40/13.75%）、分枝型（40/13.75%）和丛生型（39/13.40%）。从物种来源看，以本地物种为主，占总种数72.85%，外来物种也不可忽视，其中一些物种如喜旱莲子草、钻叶紫菀以及加拿大一枝黄花等具有恶性入侵性质，可能会破坏当地的生态系统，需要人为加强管理。（2）自生草本植物群落特征及影响群落优势种分布的因素采用“生活型类型—生长型类型—群落类型”三级分类方法，将调查的1667个自生草本植物群落样方划分为3个生活型类型、19个生长型类型和115个群落类型，群落优势种生活型主要以一年生自生草本植物为主（73/63.48%），生长型以直立型（29/25.22%）、丛生型（20/17.39%）和短时期莲座型（19/16.52%）3种类型为主。CCA排序结果表明：对春季52种群落优势种分布影响显著的因子按其重要性由大到小依次为：人为干扰gt;土壤含水量gt;土壤pHgt;土壤紧实度，而对夏、秋两季78种群落优势种分布影响显著的因子排序依次为：土壤含水量gt;人为干扰gt;土壤紧实度gt;郁闭度gt;土壤电导率。综合来看，影响郑州市主城区自生草本植物群落优势种分布的主要影响因素是人为干扰、土壤含水量和土壤紧实度这3个限制因子。（3）不同城市生境自生草本植物群落多样性格局及其影响因素 6种城市生境类型中所含自生草本物种数量从多到少依次为土壤废弃地（176）gt;园林绿地（148）gt;河流廊道（127）gt;砾石废弃地（108）gt;路边缝隙（78）gt;树池（54）；群落类型数量依次为土壤废弃地（77）gt;园林绿地（68）gt;河流廊道（59）gt;砾石废弃地（44）gt;路边缝隙（33）gt;树池（24）。从群落优势种生活型来看，土壤废弃地、园林绿地和河流廊道这3种生境的优势种生活型相比差别不大，其余三种生境（砾石废弃地、路边缝隙和树池）的夏季一年生物种的比例均高于冬季一年和多年生。在生长型方面，土壤废弃地、砾石废弃地和河流廊道的高生长型优势种比例高于矮生长型，而路边缝隙和树池的矮生长型优势种比例明显高于高生长型，公园绿地的矮生长型优势种比例与高生长型相差不大。不同城市生境的自生草本群落多样性指数存在差异，土壤废弃地、园林绿地和河流廊道这3种生境的Richness指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数的均值都较大，显著高于其它3种城市生境（Plt;0.05），但Pielou指数在树池中最大。影响郑州市主城区自生草本植物群落多样性的影响因素按重要性大小排序为：人为干扰gt;土壤含水量gt;土壤电导率gt;土壤紧实度。（4）自生草本植物个体观赏特性及园林利用评价从物种高度来看，近60%物种（含草质藤本）的高度多集中在0~50cm之间，极高（gt;120cm）的物种仅有17种，物种高度总体表现低矮。从叶片来看，多数物种的叶片长度集中在0~5cm之间，占总物种数59.66%。从花朵特征来看，物种以花径（直径lt;1cm）小的为主，占观花物种54.67%；花色共15种，以白色、黄色和紫红色3种花色为主；花型可分为唇型、蝶型、头状型、穗状型、五瓣型、辐射型、十字型以及漏斗状型8种类型，其中，以五瓣型、辐射型和头状型的物种数最多；物种的花期主要集中在夏季，其次是春季。从果实特征来看，果实类型共分为12种，主要以瘦果、蒴果、颖果和坚果4种类型为主，果实较为醒目的物种仅有21种，呈现出7种颜色。利用层次分析法构建郑州市主城区自生草本植物资源园林利用综合评价模型，对选定的126种自生草本植物进行评价分析，按综合得分共划分为四个等级。第Ⅰ等级共有26种，如菊芋、秃疮花、诸葛菜、中华苦荬菜、龙葵、紫花地丁、小花糖芥等观赏价值较高，分布范围较广，可以广泛开发利用；第Ⅱ等级共有42种，与第Ⅰ等级物种相比存在少许弱项，可根据立地条件推广应用，如观赏价值较高的芸苔、假还阳参、广布野豌豆、角茴香、假酸浆、旋覆花等物种；如具有一定生态效益，但观赏价值不太高的狗尾草、葎草、马唐、芦苇、牛筋草、黄花蒿、藜等物种；第Ⅲ等级共有30种，可根据生态习性选择性开发利用，如鸭跖草、苦蘵、糙叶黄芪、麦蓝菜等物种可应用于园林特定景观。第Ⅳ等级共有28种，由于对生境要求较高，资源数量稀少，可暂不考虑开发利用，但不排除其中有一定观赏价值的物种，如红蓼、牻牛儿苗等。

作者：

尤其

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关键词：

城市绿化自生草本植物物种组成群落特征生态环境

授予学位：

硕士

学科专业：

风景园林

导师：

栗燕正、尚向华

学位年度：

2023

学位授予单位：

河南农业大学

语种：

中文

中图分类号：