文档介绍：玄武湖菹草种群空间格局分析及其环境效应
王天阳1, 2,王国祥1 *
1. 南京师范大学地理科学学院//江苏省环境演变与生态建设重点实验室,江苏南京 210097; 2. 浙江师范大学, 浙江金华 321004
摘要:大型水生植物的分布格局与空间尺度有着密切关系,传统的分析方法只能分析一种尺度下的格局。引入点格局分析,以种群空间分布坐标点图为基础,分析各种尺度下的种群格局。运用点格局分析对玄武湖菹草种群的空间分布格局进行研究,并结合N、P等水质指标探讨其环境效应。结果表明,玄武湖菹草种群分布集群特征明显,且在尺度232~344 m内聚集最为明显。从水质监测结果看,菹草种群有利于改善水体环境,无种群区的TN、TP和NO3-N浓度明显高于有种群区;溶解氧(DO)则表现为有种群区高于无种群区。菹草在空间分布上的明显规律性,会进一步导致水质参数的空间异质性。
关键词:玄武湖;菹草;点格局分析;环境效应
中图分类号:X173; 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2007)06-1660-05
植物种、群落和植被景观在空间的分布有自己的规律性,即空间分布格局。这种规律性一方面取决于种自身的特性,另一方面则与环境密切相关,是植物种群生物学特性对环境条件长期适应和选择的结果[1]。种群的空间格局分析是研究种群特征、种间关系以及种群与环境关系的重要手段。种群空间分布格局测定方法的研究比较深入,如样方法、无样地法等,这些方法通常是采取随机取样对数据进行个体偏离随机性的测定,但其所确定的种群空间分布类型与空间尺度有密切的关系,无论样方大小如何的合理,种群的分布类型与空间尺度的关系都不能全面的反映出来[2-3]。
大型水生植物具有改善水质和增加水环境稳定性的功能,其分布区域具有不规则性、镶嵌性和斑块性。国内对水生植物分布格局的研究,主要有李伟等[4-5]对斧头湖湖滨湿地植物的联结与相关分析和对水田碎米莽群落的定量分析;陈家宽[6]和周进[7]对浮叶植物菱群落和荞菜群落的研究;潘文斌和马凯等[8, 9]应用地统计学对保安湖水生植物群落分布格局的定量研究等。传统的研究方法难以处理水生植物种群分布格局与空间尺度间的密切关系,而地统计学方法虽然可以解决此类问题,但其更适于描述连续现象,对于植物分布这一离散现象的描述不够准确。点格局分析法在很大程度上可以克服传统样方法和地统计学等分析方法中的不足。
菹草(Potamogeton crispus)为眼子菜科植物眼子菜属多年生沉水草本,主要生长在静水池沼中或缓流的河水中。南京玄武湖在2005年11月出现了菹草,是近十几年来玄武湖水环境演变的一个“转折点”,受到极大的关注。因此,本文引入“点格局”(Point pattern)分析方法,分析了玄武湖菹草种群的空间分布规律,为定量描述不同尺度下水生植物种群空间分布特征提供切实可行的方法;同时探讨菹草在生长过程中和现存种群分布规律下的水环境效应,以便为玄武湖水环境的生态修复提供科学依据。
1 研究区概况
玄武湖属于城市天然小型浅水湖泊,地处南京城市内河——内秦淮河、金川河上游地区,是江南三大名湖之一。 km2, m。湖区由4个岛及堤、桥自然分隔为3个相对独立又相互联系的湖区,即东南湖、西南湖和西北湖(见图1)。
在20