洪湖东荆河春季堤防杂草物种多样性调查

摘 要：为研究洪湖东荆堤防堤身春季杂草发生情况及物种多样性，于2012年3～5

堤防草坪的主要作用和目的是固土护坡、防止冲刷，对堤防的防洪能力起着重要的作用[1]。洪湖东荆堤防河道堤身选择狗牙根、假俭草为堤防草坪主要种植材料，但由于未探索出合理的除草剂除草经验，导致堤身坡面杂草肆意生长，长期影响堤身的景观效果。所谓杂草就是除草坪草以外的所有有碍景观的草本植物。杂草以其极强的竞争力同草坪草争夺水分、肥料、光照和空间[2]。为充分发挥堤身的水土保持功效，降低杂草清理难度，分季调查杂草物种多样性，研究其动态变化规律，为化学防除杂草提供有利依据。而化学除草剂在未来相当长的一段时间仍然是杂草防除的重要手段[3]。

1 材料与方法

1.1 调查方法

调查于2011年4月10日～11日在洪湖东荆堤防主隔堤堤身南坡、北坡分别进行。在南、北坡各选取3块样地，每块样地内采取5点法随机取样，样方面积为1m2。调查杂草发生频度、密度、盖度、高度及地上生物量（干重）。同时于3月中旬至5月中旬采集杂草标本，带回实验室鉴定。

频度的测定用0.1m2的样圆在样地中随机抛出50次，记录样圆中杂草名称，最后统计每种杂草在样圆中出现次数，算出频度。

盖度的测定采用针刺法，即在1m×1m的样方中，每隔10cm用针垂直向下刺，有则记1，无则记0，并记录针刺到的杂草名称，然后计算每种杂草出现频率，即盖度。

地上生物量的测定是在样方内0.5m×0.5m的区域内，将狗牙根与其它杂草地上部分剪下，分别装入袋中，在85℃烘箱内干燥16小时，之后取出测定干重[4]。

1.2 计算方法

1.3 多样性指数的测定

1.3.1 E. Simpson多样性指数[4]

式中：Dsi——Simpson多样性系数；

ni——第ni个种的个体数；

s——种数；

N——所有种的个体总数。

1.3.2 C. Shannon-W. Wiener多样性指数[4，5]

式中：H——C. Shannon-W. Wiener多样性指数；

ni——第ni个种的重要值；

N——所有种的重要值总和；

Pi——第ni个种的可能重要值即Pi=ni/N。

1.3.3 E. Pielou均匀性系数[4，5]

Epi=H/lnS

式中：Epi——Pielou均匀性系数；

H——C. Shannon-W. Wiener多样性指数；

S——种数；

2 结果与分析

2.1 春季堤防杂草发生种类

调查段堤身以狗牙根为主要种植材料。调查结果表明，该段堤身春季杂草共计63种，隶属于23科。其中菊科杂草最多，共13种，占杂草种数20.63%；禾本科杂草次之，共10种，占杂草种数15.87%；十字花科和唇形科各4种，分占杂草种数6.35%；石竹科、蔷薇科、豆科、大戟科、伞形科各3种；分占杂草种数4.76%；玄参科、车前科和茜草科各2种；分占杂草种数3.17%；其余各科杂草各1种，分占杂草种数1.59%。

2.2 主要杂草发生情况

根据C. Raunkiaer频度分级，南坡杂草位于D级（61%～80%）的有1种，附地菜63%；位于C级（41%～60%）的有2种，破铜钱49%、酢浆草43%；位于B级（21%～40%）的有4种，簇生卷耳40%、匍匐委陵菜40%、紫花地丁29%、刺儿菜26%；其余杂草位于A级（1%～20%）。北坡杂草位于D级的有3种，刺儿菜65%、簇生卷耳64%、酢浆草63%；位于C级的有3种，波斯婆婆纳51%、附地菜49%、破铜钱48%；位于B级的有7种，通泉草40%、紫花地丁39%、蒲公英34%、问荆29%、茜草26%、大巢菜25%、马兰22%；其余杂草位于A级。

调查得出杂草的相对频度、相对盖度和相对密度，由此计算出重要值（表1、表2）。南坡主要杂草重要值依次为附地菜18.73%>破铜钱17.81%>酢浆草15.63%>簇生卷耳13.92%>蒲公英10.73%>匍匐委陵菜10.00%>茜草9.20%>刺儿菜7.61%>波斯婆婆纳7.60%>马唐6.98%>……>毛车前0.92%；北坡主要杂草重要值依次为簇生卷耳16.34%>酢浆草15.64%>刺儿菜12.91%>波斯婆婆纳12.79%>附地菜11.21%>破铜钱11.00%>问荆8.96%>通泉草7.59%>蒲公英7.20%>紫花地丁6.88%>……﹥小飞蓬0.59%。

2.3 春季杂草群落多样性指数

通过计算4月10日～11日杂草调查取得数据，得到（表4） E. Simpson、C. Shannon-W. Wiener多样性指数和E. Pielou均匀度系数。其中E. Simpson指数表示群落在单位面积上种类数量的丰富程度，即南坡杂草群落在单位面积上种类丰富程度略高于北坡。而C. Shannon-W. Wiener多样性指数表示种类数量上的丰富程度与种的数量集中程度综合表述，即北坡杂草群落的物种数与数量集中程度更高，由E. Pielou均匀度系数反映其均匀度也优于南坡。

3 讨论

杂草在堤身南坡与北坡发生分布存在一定差异，因此在杂草化学防除时应充分考虑到其分布情况，有针对性地合理施药。通过杂草地上生物量的测定，堤身坡面狗牙根与杂草地上生物量的比值约为1：4，即狗牙根仅占总生物量的1/5。杂草的生长严重侵占了狗牙根的生长空间，使得狗牙根不能获取充足的养分进行生长。通过人工割草配合除草剂进行药物防除，还有待进一步研究。

参考文献

1 胡俊杰.浅谈堤防草坪选种与建植[J].广东水利水电，2006（5）

2 张兆松，沈益新，杨志民.草坪杂草的综合防除[J].草坪与草原，2001（4）

3 强胜.我国杂草学研究现状及其发展策略[J].植物保护，2010（4）

4 任继周.草业科学研究方法[M].北京：中国农业出版社，1998

5 费永俊，鲁文俊，韩烈保.荆江大堤护坡草本植物物种多样性及其季节动态[J].草业科学，2007（10）