潘红丽（四川省林业科学研究院）、李慧超、余志祥（四川攀枝花苏铁自然保护区管理局）、蔡蕾、李旭华和刘兴良（四川省林业科学研究院）等研究人员于《生态环境学报》（ecology and environmental sciences）2021年第30卷第6期发表了一篇题为《攀枝花市入侵植物马缨丹群落的物种组成与多样性研究》的研究论文。这篇文章以攀枝花市的入侵植物马缨丹（Lantana camara）为研究对象，通过各种调查和分析方法，研究了该入侵物种在不同生境中的群落组成及其影响，旨在揭示马缨丹的入侵机制，为生态修复和入侵植物的管理提供科学依据。

研究背景

生物入侵（biological invasion）是指某种生物从原生地传播到非原生地并对当地生态系统产生破坏性影响的现象。生物入侵被认为是继生境破坏后引起生物多样性丧失的第二大原因。例如，马缨丹原产于美洲热带地区，因其花色美丽、繁殖能力强，最初被作为观赏植物引入多国，但后来成为一种严重的入侵植物。该物种已扩散至全球50多个国家，在中国广泛分布于海南、云南、四川及福建等地。

攀枝花市以干热气候和特殊地理位置著称，其生态系统因早期的矿产资源开发而受到严重破坏，导致当地植被对入侵植物特别敏感。马缨丹在攀枝花市表现出强烈的生态竞争性，侵占大量生境，影响当地生态系统平衡。研究马缨丹对当地群落组成和生物多样性的影响，探讨其入侵机制，对科学控制此类外来物种具有重要意义。

研究目标

该研究通过样地调查法分析攀枝花市五种不同生境中马缨丹群落的物种组成、生活型谱、物种多样性及其与生境的相关性，旨在揭示马缨丹的入侵特性和其对生物多样性的影响，并为生态管理提供参考。

研究方法

样地调查

研究团队选取了五种不同类型的生境作为调查样地，包括： 1. 荒山撂荒地（干旱河谷次生林）：海拔1077米，坡度大，土壤贫瘠。 2. 矿山迹地人工开荒地（柑橘园）：海拔1154米，通过人工开荒形成。 3. 矿山迹地人工开荒地（芒果园）：海拔1078米，同样为人工开荒形成。 4. 矿山迹地人工促进自然恢复地：位于攀枝花市苏铁自然保护区，海拔1392米，为人为干扰减少后的自然修复地。 5. 四旁地块（房前屋后与道路边）：海拔1160米，为人为干预较大的区域。

每个生境设置若干重复样方（10m×10m或10m×5m），对样方内所有植物进行物种鉴定和统计。

数据分析

1. 植物分类：参照《中国种子植物科属的分布区类型》进行物种分类。
2. 生活型谱分析：采用Raunkiaer生活型分类系统，统计不同生境植物的生活型组成。
3. 多样性指数计算：
   • Shannon-Weiner指数（h′）：用于衡量物种多样性。
   • Simpson指数（d）：用于衡量群落的稳定性和均匀性。
   • Pielou均匀度指数（j）：表示物种分布的均匀性。

研究结果

1. 马缨丹入侵群落的物种组成

调查发现，五种生境中共有71种高等植物，分隶属于34科67属。主要分布的植物科包括菊科（16种）、豆科（6种）和大戟科（4种）。其中外来植物高达31种，占调查总物种的43.66%，如紫茎泽兰（Ageratina adenophora）和银合欢（Leucaena leucocephala）。具体而言： - 矿山迹地人工促进自然恢复地的物种种类最多（41种）。 - 荒山撂荒地次之（30种），多为贫瘠环境适生植物。 - 四旁地块的物种以人为栽培树种为主（28种）。 - 矿山迹地人工开荒果园的物种种类最少（16-19种），因果园种植导致植物多样性下降。

2. 马缨丹入侵群落的植物生活型谱

植物生活型反映了植被对生境的适应性。研究表明： - 群落平均58%的植物为高位芽植物（phanerophytes）。矿山迹地自然恢复地的高位芽比例最高（68%），而四旁地块最低（44%）。 - 一年生植物占比平均为30%，主要为侵入的菊科一年生草本植物。 - 地上芽植物、地面芽植物和地下芽植物比例较低（均低于10%）。 - 构成特征反映了干热植被特性以及人为干扰对群落发展的影响：干扰程度越低，高位芽植物的比例越高，而入侵多年生植物的适应性较强。

3. 马缨丹入侵群落的生物多样性

通过计算不同群落的多样性指数发现： - 矿山迹地自然恢复地（ⅳ）的Shannon-Weiner指数（h′ = 3.07）、Simpson指数（d = 0.92）及均匀度指数（j = 0.83）均为最高。 - 荒山撂荒地（ⅰ）的各项指数最低（h′ = 2.09, d = 0.78, j = 0.63）。 - 柑橘园和芒果园的多样性指数居中，两者之间无显著差异。 - 结果表明：随着人为干扰程度的降低，生物多样性增加。自然恢复的矿山迹地因植物种类丰富展现出更高的稳定性；相反，果园和荒山的单一化植被导致多样性下降。

讨论

研究进一步探讨了马缨丹对本地植被的影响： 1. 土壤养分改变：马缨丹通过调整土壤养分吸引和排挤不同植物种类。 2. 竞争新关系：在人工干预程度高的群落中，马缨丹的优势地位被削弱，新物种间的关系导致群落多样性变化。 3. 群落演替阶段：在演替早期阶段，马缨丹对本地植物的抑制作用较强；但在演替后期，人为干扰减少可能带来群落的自我恢复能力。

结论与意义

研究证实，马缨丹在攀枝花市呈现出显著的入侵性，其群落组成和物种多样性与生境的类型及干扰程度息息相关。这一结果为理解入侵植物的机制与影响提供了新的视角： - 科学价值：通过详尽的样地调查和多样性分析，研究揭示了马缨丹对本地生态系统的影响机制，为控制其入侵性提供科学依据。 - 应用价值：研究结果可直接用于攀枝花地区的生态修复、农业管理及外来植物入侵控制计划中。

研究亮点

1. 提供了五种不同生境中马缨丹群落的详细物种组成与分析。
2. 揭示了植物生活型谱与干扰程度之间的关系。
3. 强调了人为干扰的削弱在群落多样性和稳定性上的作用。

未来对多种入侵植物共同作用下的生态系统变化进行深入研究，将进一步完善外来植物管理策略，为生态保护提供更全面的方案。