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海南大学儋州校区入侵植物格局分析

肖定璇 张毛宁 于旭东 蔡泽坪 罗佳佳 李陆冰 张涵越 曾晴

肖定璇, 张毛宁, 于旭东, 蔡泽坪, 罗佳佳, 李陆冰, 张涵越, 曾晴. 海南大学儋州校区入侵植物格局分析[J]. 热带生物学报, 2020, 11(4): 492-506. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.013
引用本文: 肖定璇, 张毛宁, 于旭东, 蔡泽坪, 罗佳佳, 李陆冰, 张涵越, 曾晴. 海南大学儋州校区入侵植物格局分析[J]. 热带生物学报, 2020, 11(4): 492-506. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.013
XIAO Dingxuan, ZHANG Maoning, YU Xudong, CAI Zeping, LUO Jiajia, LI Lubing, ZHANG Hanyue, ZENG Qing. Analysis of Distribution of Invasive Plants at Danzhou Campus of Hainan University[J]. Journal of Tropical Biology, 2020, 11(4): 492-506. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.013
Citation: XIAO Dingxuan, ZHANG Maoning, YU Xudong, CAI Zeping, LUO Jiajia, LI Lubing, ZHANG Hanyue, ZENG Qing. Analysis of Distribution of Invasive Plants at Danzhou Campus of Hainan University[J]. Journal of Tropical Biology, 2020, 11(4): 492-506. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.013

海南大学儋州校区入侵植物格局分析

doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.013
基金项目: 海南省自然科学基金资助(319MS017);现代农业产业技术体系建设专项资金资助(CARS-11-HNCYH);海南大学科研启动基金项目(kyqd1620)
详细信息
    第一作者:

    肖定璇(1999−),女,海南大学林学院2017级植物保护专业本科生. E-mail:694935157@qq.com

    通信作者:

    蔡泽坪(1986−),男,博士,讲师. 研究方向:植物学. E-mail:992995@hainanu.edu.cn

  • 中图分类号: Q 948

Analysis of Distribution of Invasive Plants at Danzhou Campus of Hainan University

  • 摘要: 为了解海南大学儋州校区及周边地区入侵植物的分布格局,笔者以校园入侵植物的分布格局为重点,对每种植物的生长特性及彼此关联进行调查,旨在明确入侵植物的分布情况和生活习性,为采取相应防治措施和应用提供参考。将海南大学儋州校区及其周边共计184.1 hm2区域平均划分为80块样地(每块样地2.3 hm2),统计223种入侵植物在不同样地的分布,进而对其多样性、分布频度等进行调查。在此基础上使用R语言中的pheatmap函数包将生长环境、样地及入侵物种进行聚类,计算不同生长环境或样地中入侵物种的相似度及不同物种在样地中同时出现的概率。结果表明:在生长环境聚类中,荒地和菜地的物种相似度最高,其次为建筑和苗圃。就样地聚类而言,可分为红、黄、蓝3大模块,其具有一定的分布规律且主要入侵物种也不尽相同。从入侵植物聚类来看,可分为灰、青、橙、绿、紫5大模块,与各物种的分布频度有一定的关联,且具有相似特性的物种往往分布在特定的样地中,这种分布格局可为搜寻或防治某类植物提供依据。
  • 图  2  入侵植物的频度、生长环境、性状、原产地用途和生长环境分析

    A~E:各入侵植物不同频度、生长环境、性状、原产地和用途的数量;F:入侵植物生长环境热图。草质藤本既算草本又算藤本,半灌木/亚灌木计算入灌木中。原产地不详的入侵植物都归入其他。生长环境聚类图中红色为有,蓝色为无。

    Fig.  2  Analysis of frequency, habitat, characteristics, and original use and habitat of invasive plants

    A−E: The number of invasive plants with different frequencies, habitats, characteristics, country of origin and uses; F: Thermal map of the habitats of invasive plants. Herbaceous vines are considered as both herbs and vines, and semi-shrubs/subshrubs are grouped into shrubs. Invasive plants of unknown country of origin are classified into others. In the habitat cluster diagram, the red color means presence, and the blue means absence.

    图  3  80块样地中入侵物种相似度分析

    A:根据物种的不同对80块样地进行聚类;B:聚类结果在地图中的可视化。红、黄和蓝色分别表示聚类的3大模块。白色数字代表样地编号。

    Fig.  3  Similarity analysis of invasive plant species in 80 quadrats

    A: Clustering of 80 quadrats based on the difference of the invasive plant species; B: Visualization of clustering results in the map. Red, yellow and blue represent the three modules of clustering. The white number represents the codes of the quadrats.

    图  4  入侵植物聚类分析

    A:根据样地相似度对223种入侵植物进行聚类的分支关系总图;B、C:青色模块中的2大分支及各物种在样地中同时出现的概率;D~H:紫色模块中的5大分支及各物种在样地中同时出现的概率。灰、青、橙、绿和紫色分别表示聚类的5大模块,下同。

    Fig.  4  Cluster analysis of invasive plants

    A: General diagram of branch relationships of 223 invasive plants clustered according to quadrat similarity; B and C: The probability of the two branches in the cyan module and the simultaneous occurrence of each species in the quadrats; D~H: The probability of the five branches and each plant species in the purple module appearing in the quadrats at the same time. Gray, green, orange, green and purple represents the five modules of clustering, respectively, similarly hereinafter.

    表  1  入侵植物的频度、生长环境及用途

    Table  1  The frequency, habitat and uses of invasive plants

    序号
    Code
    物种
    Plant species
    拉丁文名
    Latin name
    频度/%
    Frequency
    生长环境
    Habitat
    植物用途
    Plant uses
    1Marsilea quadrifolia L.2.50C,H,SJ,s,y,z
    2草胡椒Peperomia pellucida (L.) Kunth18.75C,H,J,Lz
    3蒌叶Piper betle L.0.00Hc,x,y
    4皱子白花菜Cleome rutidosperma DC.57.50C,H,J,L,Pz
    5芥菜Brassica juncea (L.) Czern. et Coss.36.25C,Hc,x,y
    6弯曲碎米荠Cardamine flexuosa With.5.00C,Hy,z
    7落地生根Bryophyllum pinnatum (L. f.) Oken26.25H,J,Lj,y,z
    8大叶落地生根Bryophyllum daigremontianum Berger10.00J,Lj
    9鹅肠菜Myosoton aquaticum (L.) Moench27.50C,H,J,Sc,s,y,z
    10土人参Talinum paniculatum (Jacq.) Gaertn.21.25C,H,Jc,y
    11大花马齿苋Portulaca grandiflora Hook.7.50J,Lj,y,z
    12马齿苋Portulaca oleracea L.48.75C,H,J,L,Pc,d,s,y,z
    13毛马齿苋Portulaca pilosa L.37.50H,J,L,Py,z
    14珊瑚藤Antigonon leptopus Hook. & Arn.3.75Jj
    15萹蓄Polygonum aviculare L.0.00C,Hy,z
    16垂序商陆Phytolacca americana L.2.50C,Hd,y,z
    17土荆芥Chenopodium ambrosioides L.0.00Hd,y,z
    18繁穗苋Amaranthus paniculatus L.23.75C,H,J,L,Pc,z
    19凹头苋Amaranthus lividus L.36.25C,H,J,L,Ps,y,z
    20刺苋Amaranthus spinosus L.17.50C,H,L,Pc,y,z
    21Amaranthus tricolor L.25.00C,H,L,Pc,j,y,z
    22莲子草Alternanthera sessilis (L.) DC.55.00C,H,J,L,P,Sc,s,y,z
    23锦绣苋Alternanthera bettzickiana (Regel) Nichols.21.25C,H,J,Lj,y
    24鸡冠花Celosia cristata L.1.25L,Pj,y
    25青葙Celosia argentea L.50.00C,H,J,L,Pc,j,s,y,z
    26银花苋Gomphrena celosioides Mart.33.75C,H,J,L,Pz
    27千日红Gomphrena globosa L.1.25L,Pj,y
    28土牛膝Achyranthes aspera L.50.00C,H,J,L,Py,z
    29落葵薯Anredera cordifolia (Tenore) Steenis21.25C,H,J,L,Pc,y,z
    30落葵Basella alba L.53.75C,H,J,L,Pc,y,z
    31红花酢浆草Oxalis corymbosa DC.48.75C,H,L,Pj,y,z
    32酢浆草Oxalis corniculata L.93.75C,H,J,L,P,Xd,y,z
    33紫叶酢浆草Oxalis triangularis A. Saint-Hilaire8.75Lj
    34凤仙花Impatiens balsamina L.3.75J,Ld,j,y
    35苏丹凤仙花Impatiens walleriana Hook. f.3.75L,Pj
    36倒挂金钟Fuchsia hybrida Hort. ex Sieb. et Voss.1.25Pj
    37毛草龙Ludwigia octovalvis (Jacq.) Raven21.25C,H,L,Sz
    38草龙Ludwigia hyssopifolia (G. Don) Exell5.00C,H,Sy,z
    39粉绿狐尾藻Myriophyllum aquaticum (Vell.) Verdc.1.25SJ,z
    40紫茉莉Mirabilis jalapa L.8.75H,L,Xd、j、y
    41叶子花Bougainvillea spectabilis Willd.65.00H,J,L,Pj
    42龙珠果Passiflora foetida L.6.25H,J,Lg,y,z
    43鸡蛋果Passiflora edulis Sims7.50J,Lg,j,s,y
    44苦瓜Momordica charantia L.3.75Cc,g,y
    45佛手瓜Sechium edule (Jacq.) Swartz12.50C,Jc
    46四季秋海棠Begonia cucullata Willdenow2.50Pj
    47仙人掌Opuntia stricta (Haw.) Haw. var. dillenii (Ker-Gawl.)27.50H,L,Pg,j,y
    48量天尺Hylocereus undatus (Haw.) Britt. et Rose37.50C,J,Pc,g,j,s
    49木麒麟Pereskia aculeata Mill.27.50C,H,J,L,Xc,g,j
    50窿缘桉Eucalyptus exserta F. V. Muell.1.25Lj,m,x
    51番石榴Psidium guajava L.36.25C,H,J,L,Pg,y
    52蒲桃Syzygium jambos (L.) Alston1.25Lg,j,m
    53Eucalyptus robusta Smith10.00Xj,m,x,y
    54野牡丹Melastoma candidum D. Don27.50H,L,P,Xj
    55黄麻Corchorus capsularis L.3.75Cc,z
    56长蒴黄麻Corchorus olitorius L.8.75C,Hz
    57蛇婆子Waltheria indica L.0.00Hz
    58木棉Bombax malabaricum DC.12.50Lc,j,m,y
    59地桃花Urena lobata L.52.50C,H,L,Py,z
    60赛葵Malvastrum coromandelianum (L.) Gurcke68.75C,H,J,L,P,Xy,z
    61黄葵Abelmoschus moschatus Medikus2.50Cj,m,x,y
    62黄花稔Sida acuta Burm. f.90.00C,H,J,L,P,Xy,z
    63蓖麻Ricinus communis L.13.75C,Hd,y
    64猩猩草Euphorbia cyathophora Murr.5.00Hd,j,z
    65白苞猩猩草Euphorbia heterophylla L.45.00C,H,J,L,P,Xd,z
    66一品红Euphorbia pulcherrima Willd. et Kl.5.00L,Pd,j,y
    67飞扬草Euphorbia hirta L.80.00C,H,J,L,P,Xd,y,z
    68火殃勒Euphorbia antiquorum L.12.50Ld,j,y
    69匍匐大戟Euphorbia prostrata Ait.16.25C,H,J,Lz
    70绿玉树Euphorbia tirucalli L.2.50H,Ld,j
    71地锦Euphorbia humifusa Willd. ex Schlecht.8.75C,H,J,L,Py,z
    72麻疯树Jatropha curcas L.3.75C,Hd,y
    73木薯Manihot esculenta Crantz65.00C,H,J,L,P,Xc,d,j,s,y
    74红雀珊瑚Pedilanthus tithymaloides (L.) Poit.20.00H,Ld,j,y
    75苦味叶下珠Phyllanthus amarus Schumacher & Thonning96.25C,H,J,L,Pz
    76含羞草Mimosa pudica L.95.00C,H,J,L,P,Xd,j,y,z
    77光荚含羞草Mimosa sepiaria Benth.55.00C,H,J,L,P,Xz
    78巴西含羞草Mimosa diplotricha C. Wright ex Sauvalle71.25C,H,J,L,Pd,z
    79无刺含羞草Mimosa diplotricha C. Wright ex Sauvalle var. inermis
    (Adelbert) Veldkamp
    37.50C,H,J,L,Pd,z
    80银合欢Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit52.50C,H,J,L,Pd,j,m,s,z
    81台湾相思Acacia confusa Merr.5.00Ld,j,m,x
    82大叶相思Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.1.25L,Xd,j,m
    83含羞草决明Cassia mimosoides L.23.75C,H,L,Pd,z
    84翅荚决明Cassia alata L.5.00C,H,Jj,z
    85望江南Cassia occidentalis L.3.75C,Hd,y,z
    86黄槐决明Cassia surattensis Burm.1.25Lj
    87金凤花Caesalpinia pulcherrima (L.) Sw.20.00Ld,j
    88酸豆Tamarindus indica L.17.50C,H,Lg,m,x,y
    89蔓花生Arachis duranensis Krapov. & W. C. Greg.21.25C,H,J,L,Pj,z
    90毛蔓豆Calopogonium mucunoides Desv.62.50C,H,J,L,P,Xz
    91三裂叶野葛Pueraria phaseoloides (Roxb.) Benth.27.50C,H,Js,z
    92木豆Cajanus cajan (L.) Millsp.18.75C,H,L,Pc,s,y
    93距瓣豆Centrosema pubescens Benth.76.25C,H,J,L,P,Xs,z
    94蝶豆Clitoria ternatea L.2.50C,Hd,j
    95猪屎豆Crotalaria pallida Ait.23.75C,Hd,y,z
    96菜豆Phaseolus vulgaris L.27.50Cc,d
    97扁豆Lablab purpureus (L.) Sweet20.00C,Hc,y
    98田菁Sesbania cannabina (Retz.) Poir.0.00Hd,s,z
    99紫花大翼豆Macroptilium atropurpureum (DC.) Urban15.00C,H,Pz
    100大翼豆Macroptilium lathyroides (Linn.) Urban1.25Hs,z
    101木麻黄Casuarina equisetifolia Forst.3.75H,Lj,m,s,y
    102小叶冷水花Pilea microphylla (L.) Liebm.65.00C,H,J,L,Sj,z
    103乌蔹莓Cayratia japonica (Thunb.) Gagnep.1.25Xy,z
    104龙眼Dimocarpus longan Lour.48.75C,H,J,L,P,Xg,j,m,y
    105倒地铃Cardiospermum halicacabum L.7.50C,H,J,Pd,y,z
    106杧果Mangifera indica L.36.25C,H,J,L,Pd,g,j,m,x,y
    107南美天胡荽Hydrocotyle verticillata Thunb.5.00L,Sj
    108天胡荽Hydrocotyle sibthorpioides Lam.50.00C,H,J,Ly,z
    109刺芹Eryngium foetidum L.13.75C,H,J,Lc,x,y,z
    110芫荽Coriandrum sativum L.27.50Cc,x,y
    111茴香Foeniculum vulgare Mill.31.25Cc,x,y
    112长春花Catharanthus roseus (L.) G. Don36.25C,H,J,Ld,j,y
    113夹竹桃Nerium indicum Mill.7.50Ld,j
    114糖胶树Alstonia scholaris (L.) R. Br.30.00H,L,Pd,j,y
    115阔叶丰花草Spermacoce alata Aubl.57.50C,H,J,L,P,Xz
    116丰花草Spermacoce pusilla Wallich42.50C,H,J,L,P,Xz
    117光叶丰花草Spermacoce remota Lam.97.50C,H,J,L,P,Xz
    118墨苜蓿Richardia scabra L.37.50C,H,J,L,Pz
    119耳草Hedyotis auricularia L.63.75C,H,L,Xy,z
    120伞房花耳草Hedyotis corymbosa (L.) Lam.80.00C,H,J,L,P,Xy,z
    121臭鸡矢藤Paederia foetida L.33.75C,H,Lx,y,z
    122万寿菊Tagetes erecta L.5.00L,Pj
    123孔雀草Tagetes patula L.2.50L,Pj
    124飞机草Eupatorium odoratum L.77.50C,H,J,L,P,Xd,y,z
    125藿香蓟Ageratum conyzoides L.81.25C,H,J,L,P,Xx,y,z
    126假臭草Praxelis clematidea R. M. King & H. Rob.67.50C,H,J,L,P,Xx,z
    127银胶菊Parthenium hysterophorus L.36.25C,H,J,L,Pz
    128薇甘菊Mikania micrantha Kunth26.25C,H,J,L,P,Xz
    129南美蟛蜞菊Sphagneticola trilobata (L.) Pruski82.50C,H,J,L,P,S,Xj,z
    130小蓬草Conyza canadensis (L.) Cronq.92.50C,H,J,L,P,Xs,y,z
    131金腰箭Synedrella nodiflora (L.) Gaertn.87.50C,H,J,L,P,Xz
    132羽芒菊Tridax procumbens L.32.50C,H,J,L,Pz
    133地胆草Elephantopus scaber L.17.50C,H,L,Xy,z
    134白花地胆草Elephantopus tomentosus L.17.50C,H,L,Xy,z
    135鬼针草Bidens pilosa L.43.75C,H,J,L,P,Xc,s,y,z
    136白花鬼针草Bidens pilosa L. var. radiata Sch.-Bip.90.00C,H,J,L,P,Xc,s,y,z
    137菊芹Erechtites valerianifolius (Wolf) DC.8.75C,H,L,Pz
    138茼蒿Chrysanthemum coronarium L.13.75Cc,j
    139秋英Cosmos bipinnatus Cav.0.00Lj
    140黄秋英Cosmos sulphureus Cav.1.25Lj
    141鳢肠Eclipta prostrata (L.) L.46.25C,H,J,L,P,Sy,z
    142一点红Emilia sonchifolia (L.) DC.91.25C,H,J,L,Pd,y,z
    143匙叶鼠麴草Gamochaeta pensylvanica (Willdenow) Cabrera45.00C,H,J,L,Pz
    144非洲菊Gerbera jamesonii Bolus2.50Pj
    145莴苣Lactuca sativa L.31.25Cc
    146肿柄菊Tithonia diversifolia A. Gray0.00Hj,z
    147钻叶紫菀Aster subulatus Michx.1.25Hz
    148野茼蒿Crassocephalum crepidioides (Benth.) S. Moore0.00C,H,J,L,Pc,y,z
    149鱼眼草Dichrocephala auriculata (Thunb.) Druce2.50H,Ly,z
    150白花丹Plumbago zeylanica L.1.25Hd,j,y,z
    151车前Plantago asiatica L.28.75C,H,J,L,Py,z
    152半边莲Lobelia chinensis Lour.0.00Ld,y,z
    153洋金花Datura metel L.0.00Hd,z
    154喀西茄Solanum khasianum C. B. Clarke1.25Hd,z
    155假烟叶树Solanum verbascifolium L.17.50H,Jd,y,z
    156牛茄子Solanum capsicoides Allioni8.75Hz
    157水茄Solanum torvum Swartz22.50C,H,Jc,d,y,z
    158少花龙葵Solanum americanum Mill.72.50C,H,J,L,P,Xc,d,g,y,z
    159夜香树Cestrum nocturnum L.5.00Ld,j
    160碧冬茄Petunia hybrida Vilm.3.75L,Pj
    161苦蘵Physalis angulata L.6.25C,Hy,z
    162小酸浆Physalis minima L.40.00C,H,Pz
    163鸳鸯茉莉Brunfelsia acuminata Bentham3.75Lj
    164辣椒Capsicum annuum L.38.75C,Jc,d,x,y
    165番茄Lycopersicon esculentum Mill.31.25C,H,Jc,d,g
    166烟草Nicotiana tabacum L.1.25Jd,y,z
    167五爪金龙Ipomoea cairica (L.) Sweet18.75H,J,Ld,j,y,z
    168蕹菜Ipomoea aquatica Forsk.22.50C,H,Sc,s,y,z
    169番薯Ipomoea batatas (L.) Lam.56.25C,H,J,Pc,s
    170小心叶薯Ipomoea obscura (L.) Ker-Gawl.45.00C,H,J,Lz
    171三裂叶薯Ipomoea triloba L.58.75C,Hz
    172茑萝Quamoclit pennata (Desr.) Bojer3.75H,J,Ld,j
    173野甘草Soparia dulcis L.75.00C,H,J,L,Pz
    174独脚金Striga asiatica (L.) O. Kuntze1.25Ly,z
    175炮仗花Pyrostegia venusta (Ker-Gawl.) Miers11.25J,Lj
    176火焰树Spathodea campanulata Beauv.13.75L,Pj
    177黄脉爵床Sanchezia nobilis Hook. f.11.25Lj
    178爵床Rostellularia procumbens (L.) Nees1.25J,Lj,y,z
    179穿心莲Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees3.75C,Ld,y
    180小驳骨Gendarussa vulgaris Nees10.00C,Ly
    181山牵牛Thunbergia grandiflora (Rottl. ex Willd.) Roxb.1.25J,Lj
    182翼叶山牵牛Thunbergia alata Bojer et Sims2.50H,Lj,z
    183马缨丹Lantana camara L.33.75C,H,L,P,Xd,j,y,z
    184假马鞭Stachytarpheta jamaicensis (L.) Vahl.2.50H,Xy,z
    185马鞭草Verbena officinalis L.5.00Hd,y,z
    186假连翘Duranta repens L.45.00H,Ld,j,y
    187吊球草Hyptis rhomboidea Mart. et Gal.0.00Hz
    188短柄吊球草Hyptis brevipes Poit.3.75C,Hz
    189皱叶留兰香Mentha crispata Schrad.ex Willd.28.75Cc,x
    190罗勒Ocimum basilicum L.37.50C,H,Jc,x,y
    191紫苏Perilla frutescens (L.) Britt.11.25Cc,x,y
    192一串红Salvia splendens Ker-Gawl.5.00L,Pj
    193黄花蔺Limnocharis flava (L.) Buch enau3.75C,H,Sz
    194吊竹梅Tradescantia zebrina Bosse2.50Lj
    195美人蕉Canna indica L.7.50Lj,m,y
    196萱草Hemerocallis fulva (L.) L.1.25Cc,d,j
    197凤眼蓝Eichhornia crassipes (Mart.) Solms10.00Sc,j,s,y,z
    198Colocasia esculenta (L.) Schott31.25C,H,Sc,d
    199浮萍Lemna minor L.3.75C,Ss,y,z
    200葱莲Zephyranthes candida (Lindl.) Herb.1.25Ld,j
    201韭莲Zephyranthes grandiflora Lindl.16.25Ld,j
    202风车草Cyperus alternifolius L. subsp. Flabelliformis (Rottb.) KüKenth.1.25H,Sj
    203香附子Cyperus rotundus L.33.75C,H,J,L,Py,z
    204水蜈蚣Kyllinga brevifolia Rottb.53.75C,H,J,L,P,Sy,z
    205牧地狼尾草Pennisetum setosum (Swartz) Rich.16.25H,J,Pz
    206象草Pennisetum purpureum Schum.47.50C,H,Ss,z
    207两耳草Paspalum conjugatum Berg.91.25C,H,J,L,P,Xz
    208牛筋草Eleusine indica (L.) Gaertn.82.50C,H,J,L,Ps,y,z
    209红毛草Rhynchelytrum repens (Willd.) Hubb.10.00H,L,Pz
    210地毯草Axonopus compressus (Sw.) Beauv.77.50C,H,J,L,Pj,z
    211白茅Imperata cylindrica (L.) Beauv.37.50C,H,J,L,Pz
    212柠檬草Cymbopogon citratus (DC.) Stapf1.25C,Jc,x,y,z
    213大黍Panicum maximum Jacq.65.00C,H,J,L,Ps,z
    214Echinochloa crusgalli (L.) Beauv.25.00C,H,L,P,Sz
    215棕叶狗尾草Setaria palmifolia (Koen.) Stapf6.25Ly,z
    216莠狗尾草Setaria geniculata (Lam.) Beauv.16.25C,H,J,Pz
    217薏苡Coix lacryma-jobi L.7.50C,Hz
    218龙爪茅Dactyloctenium aegyptium (L.) Beauv.43.75C,H,J,L,Pz
    219虮子草Leptochloa panicea (Retz.) Ohwi37.50C,H,J,L,P,Ss,z
    220虎尾草Chloris virgata Sw.40.00C,H,J,L,Ps,z
    221弓果黍Cyrtococcum patens (L.) A. Camus31.25H,Xz
    222五节芒Miscanthus floridulus (Lab.) Warb. ex K. Schum. et Laut.16.25C,H,J,Lm,s,z
    223芦苇Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.0.00Hj,m,s,y,z
      注:C,H,J,L,P,S和X分别代表菜地、荒地、建筑、绿化用地、苗圃、水域和橡胶林;c,d,g,j,m,s,x,y和z分别代表野菜(蔬菜)、有毒、野果(果树)、园林造景、木材(造纸)、饲料、香料(调味料)、药用和杂草。
      Notes: C, H, J, P, S, L and X represent vegetable fields, waste land, buildings, green land, nursery, waters and rubber plantations, respectively, and c, d, g, m, j, z, s, x and y represent wild vegetables (vegetables), poisonous plants, wild fruits (fruit trees), wood (paper pulp), landscaping, feed, spices (seasonings), medicinal plants and weeds, respectively.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-03-21
  • 修回日期:  2020-04-27
  • 网络出版日期:  2020-05-14
  • 刊出日期:  2021-01-27

海南大学儋州校区入侵植物格局分析

doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.013
    基金项目:  海南省自然科学基金资助(319MS017);现代农业产业技术体系建设专项资金资助(CARS-11-HNCYH);海南大学科研启动基金项目(kyqd1620)
    作者简介:

    肖定璇(1999−),女,海南大学林学院2017级植物保护专业本科生. E-mail:694935157@qq.com

    通讯作者: 蔡泽坪(1986−),男,博士,讲师. 研究方向:植物学. E-mail:992995@hainanu.edu.cn
  • 中图分类号: Q 948

摘要: 为了解海南大学儋州校区及周边地区入侵植物的分布格局,笔者以校园入侵植物的分布格局为重点,对每种植物的生长特性及彼此关联进行调查,旨在明确入侵植物的分布情况和生活习性,为采取相应防治措施和应用提供参考。将海南大学儋州校区及其周边共计184.1 hm2区域平均划分为80块样地(每块样地2.3 hm2),统计223种入侵植物在不同样地的分布,进而对其多样性、分布频度等进行调查。在此基础上使用R语言中的pheatmap函数包将生长环境、样地及入侵物种进行聚类,计算不同生长环境或样地中入侵物种的相似度及不同物种在样地中同时出现的概率。结果表明:在生长环境聚类中,荒地和菜地的物种相似度最高,其次为建筑和苗圃。就样地聚类而言,可分为红、黄、蓝3大模块,其具有一定的分布规律且主要入侵物种也不尽相同。从入侵植物聚类来看,可分为灰、青、橙、绿、紫5大模块,与各物种的分布频度有一定的关联,且具有相似特性的物种往往分布在特定的样地中,这种分布格局可为搜寻或防治某类植物提供依据。

English Abstract

肖定璇, 张毛宁, 于旭东, 蔡泽坪, 罗佳佳, 李陆冰, 张涵越, 曾晴. 海南大学儋州校区入侵植物格局分析[J]. 热带生物学报, 2020, 11(4): 492-506. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.013
引用本文: 肖定璇, 张毛宁, 于旭东, 蔡泽坪, 罗佳佳, 李陆冰, 张涵越, 曾晴. 海南大学儋州校区入侵植物格局分析[J]. 热带生物学报, 2020, 11(4): 492-506. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.013
XIAO Dingxuan, ZHANG Maoning, YU Xudong, CAI Zeping, LUO Jiajia, LI Lubing, ZHANG Hanyue, ZENG Qing. Analysis of Distribution of Invasive Plants at Danzhou Campus of Hainan University[J]. Journal of Tropical Biology, 2020, 11(4): 492-506. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.013
Citation: XIAO Dingxuan, ZHANG Maoning, YU Xudong, CAI Zeping, LUO Jiajia, LI Lubing, ZHANG Hanyue, ZENG Qing. Analysis of Distribution of Invasive Plants at Danzhou Campus of Hainan University[J]. Journal of Tropical Biology, 2020, 11(4): 492-506. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.013
  • 入侵植物是指由于自然因素或人类活动等原因有意或无意的传播,亦或是引入到异域的植物,其通过与本土物种的竞争,建立繁殖种群,从而影响当地的生物多样性和生态环境,造成经济损失[1]。众所周知,入侵植物的危害极大,一方面抢夺水资源、营养物质,影响本土物种的生长繁殖;另一方面还会改变当地的生物多样性、生态系统的初级生产力以及营养循环速率。如果大肆蔓延,会造成水体平衡破坏、土壤结构改变,对环境造成无法挽回的危害[2-4]。迄今为止,《中国入侵植物名录》共收录了94科450属806种,其中恶性入侵类34种,严重入侵类69种[1]。就全国范围来看,中国东南地区入侵情况较为严重,主要是因为该地的年均温度和年降水量适宜入侵植物的生长繁殖[5]。海南岛地处东南,气候适宜,雨水丰沛,据调查,现有外来入侵植物52科161属227种[6]。但由于研究时间较早,收录情况存在不足,数据仍有待完善。谢薇等[7]通过踏查及样本采集,研究了海南大学儋州校区的入侵植物分布情况,结果表明,现有入侵植物51科152属211种,其中恶性入侵类19种,严重入侵类30种。然而该研究只反映了原产地、分布频度和性状等情况,对其生长环境和分布格局等未进行深入研究。因此,笔者以校园入侵植物的分布格局为重点,对每种植物的生长特性及彼此关联进行调查,旨在明确入侵植物的分布情况和生活习性,为采取相应防治措施和应用提供参考。

    • 海南大学儋州校区及其周边,地理位置为19.199°~19.513°N,109.481°~109.504°E。该地区属于热带湿润季风气候,光照时间长,年均温适宜,年降水量充沛,且位于城郊,包括居民区、教学区、经济林区等多种不同环境,适合入侵植物的生长和繁殖。

    • 将海南大学儋州校区及其周边共计184.1 hm2区域平均划分为80块样地(每块样地2.3 hm2),进行实地踏查。根据《中国入侵植物名录》记载的种类,统计各个样地的分布情况。调查内容:分布频度(分布频度=某种入侵植物在80块样地中出现的次数/80×100%)、生长环境、性状、原产地和用途。

    • 将在80块样地或7种生长环境内分布/未分布的物种标记为1/0,制作物种分布矩阵,使用R语言中的pheatmap函数包对物种和样地进行聚类并绘制出聚类热图。

      不同生长环境中入侵物种相似度=在需要计算的生长环境中入侵物种同时出现的次数/在需要计算的生长环境中各入侵物种同时或各自出现的次数。不同样地中入侵物种相似度=在需要计算的样地中入侵物种同时出现的次数/在需要计算的样地中各入侵物种同时或各自出现的次数。不同物种在样地中同时出现的概率=需要计算的入侵物种在80块样地中同时出现的次数/需要计算的物种在80块样地中同时或各自出现的次数。

    • 图1可知,样地9-2,9-1,7-1和8-1的入侵植物物种数较多,依次为116,109,98和98种。其中,样地9-2的数量最多,占总入侵植物物种数的52.02%;而样地7-3,6-3和5-4的入侵植物物种数较少,分别只有25,26和30种。

      图  1  入侵物种的数量分布

      Figure 1.  The distribution of invasive plant species

    • 图2A可知,分布频度为0~10%的入侵物种数最多,为87种,随频度的不断增加,物种数大体呈递减趋势。从表1可知,个别入侵植物的分布频度极高,其中,白花鬼针草(Bidens pilosa var. radiata)、两耳草(Paspalum conjugatum)、一点红(Emilia sonchifolia)、小蓬草(Conyza canadensis)、酢浆草(Oxalis corniculata)、含羞草(Mimosa pudica)、黄花稔(Sida acuta)、光叶丰花草(Spermacoce remota)和苦味叶下珠(Phyllanthus amarus) 的频度高达90%~100%。

      表 1  入侵植物的频度、生长环境及用途

      Table 1.  The frequency, habitat and uses of invasive plants

      序号
      Code
      物种
      Plant species
      拉丁文名
      Latin name
      频度/%
      Frequency
      生长环境
      Habitat
      植物用途
      Plant uses
      1Marsilea quadrifolia L.2.50C,H,SJ,s,y,z
      2草胡椒Peperomia pellucida (L.) Kunth18.75C,H,J,Lz
      3蒌叶Piper betle L.0.00Hc,x,y
      4皱子白花菜Cleome rutidosperma DC.57.50C,H,J,L,Pz
      5芥菜Brassica juncea (L.) Czern. et Coss.36.25C,Hc,x,y
      6弯曲碎米荠Cardamine flexuosa With.5.00C,Hy,z
      7落地生根Bryophyllum pinnatum (L. f.) Oken26.25H,J,Lj,y,z
      8大叶落地生根Bryophyllum daigremontianum Berger10.00J,Lj
      9鹅肠菜Myosoton aquaticum (L.) Moench27.50C,H,J,Sc,s,y,z
      10土人参Talinum paniculatum (Jacq.) Gaertn.21.25C,H,Jc,y
      11大花马齿苋Portulaca grandiflora Hook.7.50J,Lj,y,z
      12马齿苋Portulaca oleracea L.48.75C,H,J,L,Pc,d,s,y,z
      13毛马齿苋Portulaca pilosa L.37.50H,J,L,Py,z
      14珊瑚藤Antigonon leptopus Hook. & Arn.3.75Jj
      15萹蓄Polygonum aviculare L.0.00C,Hy,z
      16垂序商陆Phytolacca americana L.2.50C,Hd,y,z
      17土荆芥Chenopodium ambrosioides L.0.00Hd,y,z
      18繁穗苋Amaranthus paniculatus L.23.75C,H,J,L,Pc,z
      19凹头苋Amaranthus lividus L.36.25C,H,J,L,Ps,y,z
      20刺苋Amaranthus spinosus L.17.50C,H,L,Pc,y,z
      21Amaranthus tricolor L.25.00C,H,L,Pc,j,y,z
      22莲子草Alternanthera sessilis (L.) DC.55.00C,H,J,L,P,Sc,s,y,z
      23锦绣苋Alternanthera bettzickiana (Regel) Nichols.21.25C,H,J,Lj,y
      24鸡冠花Celosia cristata L.1.25L,Pj,y
      25青葙Celosia argentea L.50.00C,H,J,L,Pc,j,s,y,z
      26银花苋Gomphrena celosioides Mart.33.75C,H,J,L,Pz
      27千日红Gomphrena globosa L.1.25L,Pj,y
      28土牛膝Achyranthes aspera L.50.00C,H,J,L,Py,z
      29落葵薯Anredera cordifolia (Tenore) Steenis21.25C,H,J,L,Pc,y,z
      30落葵Basella alba L.53.75C,H,J,L,Pc,y,z
      31红花酢浆草Oxalis corymbosa DC.48.75C,H,L,Pj,y,z
      32酢浆草Oxalis corniculata L.93.75C,H,J,L,P,Xd,y,z
      33紫叶酢浆草Oxalis triangularis A. Saint-Hilaire8.75Lj
      34凤仙花Impatiens balsamina L.3.75J,Ld,j,y
      35苏丹凤仙花Impatiens walleriana Hook. f.3.75L,Pj
      36倒挂金钟Fuchsia hybrida Hort. ex Sieb. et Voss.1.25Pj
      37毛草龙Ludwigia octovalvis (Jacq.) Raven21.25C,H,L,Sz
      38草龙Ludwigia hyssopifolia (G. Don) Exell5.00C,H,Sy,z
      39粉绿狐尾藻Myriophyllum aquaticum (Vell.) Verdc.1.25SJ,z
      40紫茉莉Mirabilis jalapa L.8.75H,L,Xd、j、y
      41叶子花Bougainvillea spectabilis Willd.65.00H,J,L,Pj
      42龙珠果Passiflora foetida L.6.25H,J,Lg,y,z
      43鸡蛋果Passiflora edulis Sims7.50J,Lg,j,s,y
      44苦瓜Momordica charantia L.3.75Cc,g,y
      45佛手瓜Sechium edule (Jacq.) Swartz12.50C,Jc
      46四季秋海棠Begonia cucullata Willdenow2.50Pj
      47仙人掌Opuntia stricta (Haw.) Haw. var. dillenii (Ker-Gawl.)27.50H,L,Pg,j,y
      48量天尺Hylocereus undatus (Haw.) Britt. et Rose37.50C,J,Pc,g,j,s
      49木麒麟Pereskia aculeata Mill.27.50C,H,J,L,Xc,g,j
      50窿缘桉Eucalyptus exserta F. V. Muell.1.25Lj,m,x
      51番石榴Psidium guajava L.36.25C,H,J,L,Pg,y
      52蒲桃Syzygium jambos (L.) Alston1.25Lg,j,m
      53Eucalyptus robusta Smith10.00Xj,m,x,y
      54野牡丹Melastoma candidum D. Don27.50H,L,P,Xj
      55黄麻Corchorus capsularis L.3.75Cc,z
      56长蒴黄麻Corchorus olitorius L.8.75C,Hz
      57蛇婆子Waltheria indica L.0.00Hz
      58木棉Bombax malabaricum DC.12.50Lc,j,m,y
      59地桃花Urena lobata L.52.50C,H,L,Py,z
      60赛葵Malvastrum coromandelianum (L.) Gurcke68.75C,H,J,L,P,Xy,z
      61黄葵Abelmoschus moschatus Medikus2.50Cj,m,x,y
      62黄花稔Sida acuta Burm. f.90.00C,H,J,L,P,Xy,z
      63蓖麻Ricinus communis L.13.75C,Hd,y
      64猩猩草Euphorbia cyathophora Murr.5.00Hd,j,z
      65白苞猩猩草Euphorbia heterophylla L.45.00C,H,J,L,P,Xd,z
      66一品红Euphorbia pulcherrima Willd. et Kl.5.00L,Pd,j,y
      67飞扬草Euphorbia hirta L.80.00C,H,J,L,P,Xd,y,z
      68火殃勒Euphorbia antiquorum L.12.50Ld,j,y
      69匍匐大戟Euphorbia prostrata Ait.16.25C,H,J,Lz
      70绿玉树Euphorbia tirucalli L.2.50H,Ld,j
      71地锦Euphorbia humifusa Willd. ex Schlecht.8.75C,H,J,L,Py,z
      72麻疯树Jatropha curcas L.3.75C,Hd,y
      73木薯Manihot esculenta Crantz65.00C,H,J,L,P,Xc,d,j,s,y
      74红雀珊瑚Pedilanthus tithymaloides (L.) Poit.20.00H,Ld,j,y
      75苦味叶下珠Phyllanthus amarus Schumacher & Thonning96.25C,H,J,L,Pz
      76含羞草Mimosa pudica L.95.00C,H,J,L,P,Xd,j,y,z
      77光荚含羞草Mimosa sepiaria Benth.55.00C,H,J,L,P,Xz
      78巴西含羞草Mimosa diplotricha C. Wright ex Sauvalle71.25C,H,J,L,Pd,z
      79无刺含羞草Mimosa diplotricha C. Wright ex Sauvalle var. inermis
      (Adelbert) Veldkamp
      37.50C,H,J,L,Pd,z
      80银合欢Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit52.50C,H,J,L,Pd,j,m,s,z
      81台湾相思Acacia confusa Merr.5.00Ld,j,m,x
      82大叶相思Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.1.25L,Xd,j,m
      83含羞草决明Cassia mimosoides L.23.75C,H,L,Pd,z
      84翅荚决明Cassia alata L.5.00C,H,Jj,z
      85望江南Cassia occidentalis L.3.75C,Hd,y,z
      86黄槐决明Cassia surattensis Burm.1.25Lj
      87金凤花Caesalpinia pulcherrima (L.) Sw.20.00Ld,j
      88酸豆Tamarindus indica L.17.50C,H,Lg,m,x,y
      89蔓花生Arachis duranensis Krapov. & W. C. Greg.21.25C,H,J,L,Pj,z
      90毛蔓豆Calopogonium mucunoides Desv.62.50C,H,J,L,P,Xz
      91三裂叶野葛Pueraria phaseoloides (Roxb.) Benth.27.50C,H,Js,z
      92木豆Cajanus cajan (L.) Millsp.18.75C,H,L,Pc,s,y
      93距瓣豆Centrosema pubescens Benth.76.25C,H,J,L,P,Xs,z
      94蝶豆Clitoria ternatea L.2.50C,Hd,j
      95猪屎豆Crotalaria pallida Ait.23.75C,Hd,y,z
      96菜豆Phaseolus vulgaris L.27.50Cc,d
      97扁豆Lablab purpureus (L.) Sweet20.00C,Hc,y
      98田菁Sesbania cannabina (Retz.) Poir.0.00Hd,s,z
      99紫花大翼豆Macroptilium atropurpureum (DC.) Urban15.00C,H,Pz
      100大翼豆Macroptilium lathyroides (Linn.) Urban1.25Hs,z
      101木麻黄Casuarina equisetifolia Forst.3.75H,Lj,m,s,y
      102小叶冷水花Pilea microphylla (L.) Liebm.65.00C,H,J,L,Sj,z
      103乌蔹莓Cayratia japonica (Thunb.) Gagnep.1.25Xy,z
      104龙眼Dimocarpus longan Lour.48.75C,H,J,L,P,Xg,j,m,y
      105倒地铃Cardiospermum halicacabum L.7.50C,H,J,Pd,y,z
      106杧果Mangifera indica L.36.25C,H,J,L,Pd,g,j,m,x,y
      107南美天胡荽Hydrocotyle verticillata Thunb.5.00L,Sj
      108天胡荽Hydrocotyle sibthorpioides Lam.50.00C,H,J,Ly,z
      109刺芹Eryngium foetidum L.13.75C,H,J,Lc,x,y,z
      110芫荽Coriandrum sativum L.27.50Cc,x,y
      111茴香Foeniculum vulgare Mill.31.25Cc,x,y
      112长春花Catharanthus roseus (L.) G. Don36.25C,H,J,Ld,j,y
      113夹竹桃Nerium indicum Mill.7.50Ld,j
      114糖胶树Alstonia scholaris (L.) R. Br.30.00H,L,Pd,j,y
      115阔叶丰花草Spermacoce alata Aubl.57.50C,H,J,L,P,Xz
      116丰花草Spermacoce pusilla Wallich42.50C,H,J,L,P,Xz
      117光叶丰花草Spermacoce remota Lam.97.50C,H,J,L,P,Xz
      118墨苜蓿Richardia scabra L.37.50C,H,J,L,Pz
      119耳草Hedyotis auricularia L.63.75C,H,L,Xy,z
      120伞房花耳草Hedyotis corymbosa (L.) Lam.80.00C,H,J,L,P,Xy,z
      121臭鸡矢藤Paederia foetida L.33.75C,H,Lx,y,z
      122万寿菊Tagetes erecta L.5.00L,Pj
      123孔雀草Tagetes patula L.2.50L,Pj
      124飞机草Eupatorium odoratum L.77.50C,H,J,L,P,Xd,y,z
      125藿香蓟Ageratum conyzoides L.81.25C,H,J,L,P,Xx,y,z
      126假臭草Praxelis clematidea R. M. King & H. Rob.67.50C,H,J,L,P,Xx,z
      127银胶菊Parthenium hysterophorus L.36.25C,H,J,L,Pz
      128薇甘菊Mikania micrantha Kunth26.25C,H,J,L,P,Xz
      129南美蟛蜞菊Sphagneticola trilobata (L.) Pruski82.50C,H,J,L,P,S,Xj,z
      130小蓬草Conyza canadensis (L.) Cronq.92.50C,H,J,L,P,Xs,y,z
      131金腰箭Synedrella nodiflora (L.) Gaertn.87.50C,H,J,L,P,Xz
      132羽芒菊Tridax procumbens L.32.50C,H,J,L,Pz
      133地胆草Elephantopus scaber L.17.50C,H,L,Xy,z
      134白花地胆草Elephantopus tomentosus L.17.50C,H,L,Xy,z
      135鬼针草Bidens pilosa L.43.75C,H,J,L,P,Xc,s,y,z
      136白花鬼针草Bidens pilosa L. var. radiata Sch.-Bip.90.00C,H,J,L,P,Xc,s,y,z
      137菊芹Erechtites valerianifolius (Wolf) DC.8.75C,H,L,Pz
      138茼蒿Chrysanthemum coronarium L.13.75Cc,j
      139秋英Cosmos bipinnatus Cav.0.00Lj
      140黄秋英Cosmos sulphureus Cav.1.25Lj
      141鳢肠Eclipta prostrata (L.) L.46.25C,H,J,L,P,Sy,z
      142一点红Emilia sonchifolia (L.) DC.91.25C,H,J,L,Pd,y,z
      143匙叶鼠麴草Gamochaeta pensylvanica (Willdenow) Cabrera45.00C,H,J,L,Pz
      144非洲菊Gerbera jamesonii Bolus2.50Pj
      145莴苣Lactuca sativa L.31.25Cc
      146肿柄菊Tithonia diversifolia A. Gray0.00Hj,z
      147钻叶紫菀Aster subulatus Michx.1.25Hz
      148野茼蒿Crassocephalum crepidioides (Benth.) S. Moore0.00C,H,J,L,Pc,y,z
      149鱼眼草Dichrocephala auriculata (Thunb.) Druce2.50H,Ly,z
      150白花丹Plumbago zeylanica L.1.25Hd,j,y,z
      151车前Plantago asiatica L.28.75C,H,J,L,Py,z
      152半边莲Lobelia chinensis Lour.0.00Ld,y,z
      153洋金花Datura metel L.0.00Hd,z
      154喀西茄Solanum khasianum C. B. Clarke1.25Hd,z
      155假烟叶树Solanum verbascifolium L.17.50H,Jd,y,z
      156牛茄子Solanum capsicoides Allioni8.75Hz
      157水茄Solanum torvum Swartz22.50C,H,Jc,d,y,z
      158少花龙葵Solanum americanum Mill.72.50C,H,J,L,P,Xc,d,g,y,z
      159夜香树Cestrum nocturnum L.5.00Ld,j
      160碧冬茄Petunia hybrida Vilm.3.75L,Pj
      161苦蘵Physalis angulata L.6.25C,Hy,z
      162小酸浆Physalis minima L.40.00C,H,Pz
      163鸳鸯茉莉Brunfelsia acuminata Bentham3.75Lj
      164辣椒Capsicum annuum L.38.75C,Jc,d,x,y
      165番茄Lycopersicon esculentum Mill.31.25C,H,Jc,d,g
      166烟草Nicotiana tabacum L.1.25Jd,y,z
      167五爪金龙Ipomoea cairica (L.) Sweet18.75H,J,Ld,j,y,z
      168蕹菜Ipomoea aquatica Forsk.22.50C,H,Sc,s,y,z
      169番薯Ipomoea batatas (L.) Lam.56.25C,H,J,Pc,s
      170小心叶薯Ipomoea obscura (L.) Ker-Gawl.45.00C,H,J,Lz
      171三裂叶薯Ipomoea triloba L.58.75C,Hz
      172茑萝Quamoclit pennata (Desr.) Bojer3.75H,J,Ld,j
      173野甘草Soparia dulcis L.75.00C,H,J,L,Pz
      174独脚金Striga asiatica (L.) O. Kuntze1.25Ly,z
      175炮仗花Pyrostegia venusta (Ker-Gawl.) Miers11.25J,Lj
      176火焰树Spathodea campanulata Beauv.13.75L,Pj
      177黄脉爵床Sanchezia nobilis Hook. f.11.25Lj
      178爵床Rostellularia procumbens (L.) Nees1.25J,Lj,y,z
      179穿心莲Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees3.75C,Ld,y
      180小驳骨Gendarussa vulgaris Nees10.00C,Ly
      181山牵牛Thunbergia grandiflora (Rottl. ex Willd.) Roxb.1.25J,Lj
      182翼叶山牵牛Thunbergia alata Bojer et Sims2.50H,Lj,z
      183马缨丹Lantana camara L.33.75C,H,L,P,Xd,j,y,z
      184假马鞭Stachytarpheta jamaicensis (L.) Vahl.2.50H,Xy,z
      185马鞭草Verbena officinalis L.5.00Hd,y,z
      186假连翘Duranta repens L.45.00H,Ld,j,y
      187吊球草Hyptis rhomboidea Mart. et Gal.0.00Hz
      188短柄吊球草Hyptis brevipes Poit.3.75C,Hz
      189皱叶留兰香Mentha crispata Schrad.ex Willd.28.75Cc,x
      190罗勒Ocimum basilicum L.37.50C,H,Jc,x,y
      191紫苏Perilla frutescens (L.) Britt.11.25Cc,x,y
      192一串红Salvia splendens Ker-Gawl.5.00L,Pj
      193黄花蔺Limnocharis flava (L.) Buch enau3.75C,H,Sz
      194吊竹梅Tradescantia zebrina Bosse2.50Lj
      195美人蕉Canna indica L.7.50Lj,m,y
      196萱草Hemerocallis fulva (L.) L.1.25Cc,d,j
      197凤眼蓝Eichhornia crassipes (Mart.) Solms10.00Sc,j,s,y,z
      198Colocasia esculenta (L.) Schott31.25C,H,Sc,d
      199浮萍Lemna minor L.3.75C,Ss,y,z
      200葱莲Zephyranthes candida (Lindl.) Herb.1.25Ld,j
      201韭莲Zephyranthes grandiflora Lindl.16.25Ld,j
      202风车草Cyperus alternifolius L. subsp. Flabelliformis (Rottb.) KüKenth.1.25H,Sj
      203香附子Cyperus rotundus L.33.75C,H,J,L,Py,z
      204水蜈蚣Kyllinga brevifolia Rottb.53.75C,H,J,L,P,Sy,z
      205牧地狼尾草Pennisetum setosum (Swartz) Rich.16.25H,J,Pz
      206象草Pennisetum purpureum Schum.47.50C,H,Ss,z
      207两耳草Paspalum conjugatum Berg.91.25C,H,J,L,P,Xz
      208牛筋草Eleusine indica (L.) Gaertn.82.50C,H,J,L,Ps,y,z
      209红毛草Rhynchelytrum repens (Willd.) Hubb.10.00H,L,Pz
      210地毯草Axonopus compressus (Sw.) Beauv.77.50C,H,J,L,Pj,z
      211白茅Imperata cylindrica (L.) Beauv.37.50C,H,J,L,Pz
      212柠檬草Cymbopogon citratus (DC.) Stapf1.25C,Jc,x,y,z
      213大黍Panicum maximum Jacq.65.00C,H,J,L,Ps,z
      214Echinochloa crusgalli (L.) Beauv.25.00C,H,L,P,Sz
      215棕叶狗尾草Setaria palmifolia (Koen.) Stapf6.25Ly,z
      216莠狗尾草Setaria geniculata (Lam.) Beauv.16.25C,H,J,Pz
      217薏苡Coix lacryma-jobi L.7.50C,Hz
      218龙爪茅Dactyloctenium aegyptium (L.) Beauv.43.75C,H,J,L,Pz
      219虮子草Leptochloa panicea (Retz.) Ohwi37.50C,H,J,L,P,Ss,z
      220虎尾草Chloris virgata Sw.40.00C,H,J,L,Ps,z
      221弓果黍Cyrtococcum patens (L.) A. Camus31.25H,Xz
      222五节芒Miscanthus floridulus (Lab.) Warb. ex K. Schum. et Laut.16.25C,H,J,Lm,s,z
      223芦苇Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.0.00Hj,m,s,y,z
        注:C,H,J,L,P,S和X分别代表菜地、荒地、建筑、绿化用地、苗圃、水域和橡胶林;c,d,g,j,m,s,x,y和z分别代表野菜(蔬菜)、有毒、野果(果树)、园林造景、木材(造纸)、饲料、香料(调味料)、药用和杂草。
        Notes: C, H, J, P, S, L and X represent vegetable fields, waste land, buildings, green land, nursery, waters and rubber plantations, respectively, and c, d, g, m, j, z, s, x and y represent wild vegetables (vegetables), poisonous plants, wild fruits (fruit trees), wood (paper pulp), landscaping, feed, spices (seasonings), medicinal plants and weeds, respectively.

      图  2  入侵植物的频度、生长环境、性状、原产地用途和生长环境分析

      Figure 2.  Analysis of frequency, habitat, characteristics, and original use and habitat of invasive plants

    • 图2C可知,入侵植物以草本居多,有174种占比78.03%,其次为藤本(29种,13.00%)、灌木(22种,9.87%)和乔木(19种,8.52%)。由图2D可知,有118种入侵植物来源于美洲,占比最大,为52.91%,除去56种原产地不详的植物,剩下来源于非洲(22种,9.87%)、亚洲(18种,8.07%)、大洋洲(6种,2.69%)、地中海(4种,1.79%)和欧洲(3种,1.35%)。由图2E可知,入侵植物用途可分为:野菜/蔬菜、园林造景、野果/果树、木材/造纸、有毒、饲料、香料/调味料、药用和杂草,其中以杂草居多,有138种,药用次之,野果/果树最少。入侵植物的用途并不单一,有70.40%的物种同时拥有2种及以上的用途,其中,拥有2种用途的物种数最多,为70种。

    • 图2B可知,入侵植物的生长环境可分为水域、橡胶林、苗圃、建筑、菜地、绿化用地和荒地7类。其中,157种入侵植物出现在荒地,占比最大,为70.40%,其次为绿化用地(65.02%)和菜地(61.88%),水域中入侵植物物种数最少,只有20种,占总数的8.97%。根据图2F的聚类分析结果显示,7种生长环境可分为3支,其中,荒地和菜地的相似度最高,为69%,其次为建筑、苗圃和绿化用地(38%)。而橡胶林和水域的相似度最低,只有2%。

    • 图3A可知,以物种相似度对80块样地进行聚类的结果可分为3大模块,分别为黄色、红色和蓝色模块。从图3B中可以看出,黄色和红色模块各由21块样地组成,黄色模块位于地图中央,红色模块位于周边。蓝色模块范围最广,共有38块样地,位于四周。

      图  3  80块样地中入侵物种相似度分析

      Figure 3.  Similarity analysis of invasive plant species in 80 quadrats

      图3A可知,在黄色模块中,样地4-4和5-5的入侵物种相似度最高,为62%,且有4%的物种在黄色模块内同时出现,分别为酢浆草、苦味叶下珠、小叶冷水花(Pilea microphylla)、光叶丰花草、伞房花耳草(Hedyotis corymbosa)和地毯草(Axonopus compressus)。还有一些物种只在黄色模块中出现,为鸡冠花(Celosia cristata)、倒挂金钟(Fuchsia hybrida)、窿缘桉(Eucalyptus exserta)、蒲桃(Syzygium jambos)、黄槐决明(Cassia surattensis)、鱼眼草(Dichrocephala auriculata)、烟草(Nicotiana tabacum)、独脚金(Striga asiatica)和风车草(Cyperus alternifolius subsp. Flabelliformis)。在红色模块中,入侵物种相似度最高的为样地7-1和8-1(69%),其次为样地2-3和2-4(68%),且有4%的物种在红色模块中同时出现,为酢浆草、黄花稔、苦味叶下珠、含羞草、藿香蓟(Ageratum conyzoides)、小蓬草、一点红和少花龙葵(Solanum americanum)。所有物种中,有23种入侵植物只在红色模块中出现,如弯曲碎米荠(Cardamine flexuosa)、草龙(Ludwigia hyssopifolia)、长蒴黄麻(Corchorus olitorius)、麻疯树(Jatropha curcas)、蝶豆(Clitoria ternatea)、大翼豆(Macroptilium lathyroides)、黄花蔺(Limnocharis flava)、浮萍(Lemna minor)和薏苡(Coix lacryma-jobi)等。在蓝色模块中,样地1-6和2-7的物种相似度最高,为68%。其中,只有白花鬼针草同时存在于蓝色模块。且粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)、大叶相思(Acacia auriculiformis)、翼叶山牵牛(Thunbergia alata)和葱莲(Zephyranthes candida)等只在蓝色模块中出现。

    • 图4A可知,以样地相似度对223种入侵植物进行聚类的结果可分为5大模块,分别为橙色、紫色、绿色、青色和灰色模块。橙色模块的入侵植物物种数最多,但分布频度却最低,中位数只有3.75%。紫色模块的物种数排名第2,分布频度最高,中位数达到62.50%。除此之外,绿色、青色和灰色模块的分布频度中位数依次为36.25%、27.50%和26.25%。

      图  4  入侵植物聚类分析

      Figure 4.  Cluster analysis of invasive plants

      橙色模块中,119种入侵植物囊括7种生长环境,且该模块中有54.62%的物种可分布于绿化用地,51.26%可分布于荒地。紫色模块中,南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)在7种生长环境下均可生存,且该模块的入侵植物分布广泛,用途多样。其中,D和E部分多为园林造景植物及伴生杂草。由图4D4E结果可知,这两部分入侵植物各自同时存在的概率分别为16%和3%。F和G部分多为顽固杂草和高频入侵植物,由图4F4G结果可知,含羞草和光叶丰花草同时出现的概率高达95%,且酢浆草和一点红也达到了90%。而黄花稔和金腰箭(Synedrella nodiflora)也有87%。且F和G部分中的入侵植物各自同时存在的概率分别为29%和6%。H部分多为饲料来源及杂草,由图4H结果可知,且这9种入侵植物同时存在的概率为4%。绿色模块中,入侵植物的生长环境不包括水域,故没有水生植物,且只有该模块的入侵植物不分布于样地7-3和8-3中。青色和灰色模块中,没有生长环境位于橡胶林的植物,且在青色模块中,B部分为蔬菜类,主要分布于菜地。由图4B4C结果可知,芋(Colocasia esculenta)、辣椒(Capsicum annuum)、罗勒(Ocimum basilicum)、鹅肠菜(Myosoton aquaticum)、芫荽(Coriandrum sativum)、茴香(Foeniculum vulgare)、芥菜(Brassica juncea)、番茄(Lycopersicon esculentum)、菜豆(Phaseolus vulgaris)、莴苣(Lactuca sativa)和皱叶留兰香(Mentha crispata)同时出现的概率为16%,且芫荽和茴香相似度较高,达到74%(图4B)。C部分多为杂草,集中分布于居民区,且同时出现的概率为2%。

    • 本文收录的物种均来自于《中国入侵植物名录》,其把入侵植物分为7个等级,分别为1级恶性入侵类、2级严重入侵类、3级局部入侵类、4级一般入侵类、5级有待观察类、6级建议排除类和7级中国国产类[1]。统计的223种入侵植物中,有一些植物没有明显危害,且用途广泛。如量天尺(Hylocereus undatus)和番石榴(Psidium guajava)等,属于5级有待观察类,即入侵时间短,无法判断今后发展的植物。而番茄、辣椒、苦瓜(Momordica charantia)、莴苣、杧果(Mangifera indica)和龙眼(Dimocarpus longan)等属于果蔬类,是6级建议排除类,因为其不具备入侵特性,仅因为有文献记载才归入入侵植物行列[1]

      根据物种相似度对80块样地进行聚类,由图13可知,红色模块的入侵植物物种数普遍较高,可能是因为该区域多为居民区,包括菜地、苗圃和荒地,人流量较大,导致人为干扰严重。且荒地及路边等地,各物种关联较低,干扰较弱,便于入侵植物的传入与传播[8]。其主要入侵物种为酢浆草、黄花稔、苦味叶下珠、含羞草、藿香蓟、小蓬草、一点红和少花龙葵等。蓝色模块和黄色模块的人为管理比较合适,故入侵物种数相对较少,其分别为橡胶林和校园内部,且橡胶林中最为严重的入侵植物为弓果黍(Cyrtococcum patens)。统计得知,苹(Marsilea quadrifolia)、弯曲碎米荠、垂序商陆(Phytolacca americana)、草龙、长蒴黄麻、麻疯树、蝶豆、黄花蔺和薏苡等只在红色模块中出现,可能是因为该类植物多生长于荒地和菜地,与红色模块的地形相符。而大叶相思、山牵牛(Thunbergia grandiflora)、翼叶山牵牛、葱莲、鸡冠花、窿缘桉、蒲桃、黄槐决明、鱼眼草和独脚金等多生长于绿化用地,故只出现在蓝色模块或黄色模块。根据样地相似度对物种进行聚类可知,5大模块的分布频度与物种相似度有一定的关系。聚成一支的入侵植物分布频度相对较近,但反之并不成立。如灰色模块和青色模块的频度虽然相近,但分布特性差异较大。可能是因为这两大模块的入侵植物生长环境和生活习性存在差异。蓝色模块与其他模块的分布特性相似度差异最大,主要是因为该模块多为顽固杂草和高频入侵植物,其生长速度快、范围广,故需要重点防治。

      笔者发现,物种的聚类有一定的规律可言,如辣椒、罗勒、芥菜、番茄、菜豆和莴苣等多为蔬菜,且多分布于菜地中,需要人为种植,基本无逸生现象。因为具有相似的用途和生长环境,最终聚为一支。而菜豆和扁豆(Lablab purpureus)虽均属于蝶形花科(Papilionoideae),但相似度很低,可能是因为菜豆只能人为种植,不能野外自行生长。而扁豆则可以成为杂草,有逸生现象,具有在野外独自生存的能力,不需要人为栽培,故两者的相似度差异较大。

    • 80块样地中,菜地和荒地的入侵物种数较多,且较为集中的位于红色区域。可采用化学治理的方法,对于已经被入侵植物大量覆盖且严重影响的地区,如荒地中的白花鬼针草和大黍(Panicum maximum)等,可采用灭生性除草剂对其展开治理。而对于其他地区,如莎草科(Cyperaceae)的入侵植物,可使用二甲四氯钠类选择性除草剂[9]。除此之外,绿化用地的入侵植物也居多,可使用割草机进行治理,主要应用于田间除草、绿化带及园林景观修剪等,不仅提高了除草效率,而且节省了人力物力资源。橡胶林分布范围广,可选择草甘膦除草剂,不仅高效、低毒,而且施药次数少、残留量低,对橡胶树无害,是较为理想的除草药剂[10]。但近年来,单一施用草甘膦除草剂造成“绿色荒漠”现象,物种多样性急剧减少,故可以使用套种经济作物的方法,使其与入侵植物竞争,争夺营养物质,从而抑制入侵植物的生长繁殖。

      在223种入侵植物中,白花鬼针草、两耳草、一点红、小蓬草、酢浆草、含羞草、黄花稔、光叶丰花草和苦味叶下珠,其分布频度都达到了90%。这些入侵植物已形成较稳定的种群,是危害程度较大的物种。其均为草本植物,且原产地多为美洲。因此,可根据此类植物的生活特性施用相应的化学除草剂或生长抑制剂,再根据其在美洲的生境,制定适宜的防治措施[11]。若情况严重,直接采用灭生性除草剂进行防治。对于聚众分布的入侵植物,特别是顽固杂草,直接施用除草剂统一进行防除。最后,需要增强防护意识,尽量降低入侵植物的危害。同时对一些存在于样地外,还未入侵到校内的植物,如土荆芥等,加强防范措施。

    • 入侵植物具有适应性强、繁殖速度快和天敌少等特点,虽然在经济、生态和人畜健康等多方面造成了危害,但是也可以发展成为对人类有利的经济植物。应用如下:(1)牲畜饲料。大多数入侵植物的生长繁殖都较为迅速,可以成为很好的饲料来源。如禾本科(Gramineae)的象草(Pennisetum purpureum)、大黍和芦苇(Phragmites australis)等;(2)水果、蔬菜和调味剂。如番茄、茼蒿和莴苣等可作为蔬菜,杧果、龙眼和番石榴等可作为水果,而芥菜、辣椒和酸豆(Tamarindus indica)等可作为调味料[12];(3)药用。某些入侵植物具有较高的药用价值,如少花龙葵有清凉散热的功效,可用于治疗喉咙疼痛,而青葙(Celosia argentea)的种子可药用,具有明目、清热的功效[13];(4)环境美化。如炮仗花(Pyrostegia venusta)缠绕墙壁建筑生长,成为园林景观。叶子花(Bougainvillea spectabilis)也常见于南方的绿化公园[14]。木棉(Bombax malabaricum)和火焰树(Spathodea campanulata)等可用作行道树,且地毯草等可用作草坪草;(5)芳香公园。香料植物给人营造一种嗅觉美的舒适感受,可以使人置身于大自然,舒缓疲惫。且具有杀灭细菌和净化空气的功能,可用于打造芳香植物公园。如茄科(Solanaceae)的夜香树(Cestrum nocturnum)会给游览者营造一种香远益清的氛围[15];(6)木材/造纸。如银合欢(Leucaena leucocephala)的木质坚硬,为良好的薪炭材;五节芒(Miscanthus floridulus)的秆可作造纸原料(中国植物志);(7)有毒。如垂序商陆的根或浆果部位有毒性,可致呕吐、腹泻,严重时会导致死亡;紫茉莉的种子和根部有毒,会造成唇口麻木,听力减退[16];(8)生态监控。当某个区域入侵植物大量爆发时,可作为当地生态环境恶化的指示性植物[8]

参考文献 (16)

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