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人為干擾對(duì)烏海市四合木小灌木景觀的影響

2014-08-08 02:15:12潮洛濛
生態(tài)學(xué)報(bào) 2014年21期
關(guān)鍵詞:工礦烏海市人為

秦 山,潮洛濛,2,*

(1. 內(nèi)蒙古大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 呼和浩特 010021; 2. 中美生態(tài)、能源及可持續(xù)性科學(xué)內(nèi)蒙古研究中心, 呼和浩特 010021)

人為干擾對(duì)烏海市四合木小灌木景觀的影響

秦 山1,潮洛濛1,2,*

(1. 內(nèi)蒙古大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 呼和浩特 010021; 2. 中美生態(tài)、能源及可持續(xù)性科學(xué)內(nèi)蒙古研究中心, 呼和浩特 010021)

以烏海市四合木(TetraenamongolicaMaxim)為研究對(duì)象,利用2009年Quickbird高分辨率影像,結(jié)合四合木群落野外調(diào)查數(shù)據(jù),對(duì)烏海市四合木分布區(qū)在不同人為干擾強(qiáng)度下的景觀格局和群落進(jìn)行研究。結(jié)果表明:人為干擾越強(qiáng)烈,四合木生境破碎化程度越嚴(yán)重。在植株生理年齡相近,生境相同時(shí),四合木的高度、冠幅以及重要值隨人為干擾加劇,變化趨勢(shì)明顯。受人為干擾程度越強(qiáng)地區(qū),其物種豐富度指數(shù)越小,生物多樣性越低。干擾強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí),Pielou均勻度指數(shù)均在0.77—0.90間。

人為干擾;四合木;景觀格局;群落特征

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度的加快,生物多樣性保護(hù)已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。目前,由于人類對(duì)于野生物種干擾的加劇,導(dǎo)致野生物種生境減少,甚至瀕臨滅絕[1]。城市作為人類活動(dòng)的產(chǎn)物,其對(duì)于自然的干擾尤為劇烈,導(dǎo)致周圍的原始景觀逐漸變成了異質(zhì)的、破碎化的景觀[2]。人為干擾促使物種生境的空間形狀和質(zhì)量產(chǎn)生改變,造成了種群的重新劃分并且產(chǎn)生了復(fù)合種群的結(jié)構(gòu),影響了種群的穩(wěn)定性和持久力[3- 5]。四合木(TetraenamongolicaMaxim)是蒺藜科四合木屬特有種,已經(jīng)被列入國家珍稀瀕危植物紅皮書[6]。針對(duì)四合木瀕危原因的科學(xué)研究有生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、生理學(xué)和遺傳學(xué)等諸多方面[6- 14],其中,人類活動(dòng)干擾強(qiáng)度的加劇是四合木生境劣化的主要原因[6,12- 13]。城市人為干擾對(duì)自然環(huán)境造成嚴(yán)重的影響,主要集中于工業(yè)和建筑業(yè)(城市用地的擴(kuò)張)[15]。本文基于景觀生態(tài)學(xué)和植物生態(tài)學(xué)的理論和方法,選取典型的資源依托型城市烏海市作為研究對(duì)象,利用GIS技術(shù)和野外調(diào)查研究,對(duì)不同人為干擾強(qiáng)度下四合木的景觀特征和群落特征進(jìn)行分析,揭示人為干擾對(duì)于四合木景觀的影響。

1 研究區(qū)概況

烏海市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西南部,地理位置東經(jīng)106°36′25″—107°08′05″,北緯39°02′30″—39°54′55″。年平均氣溫9.3℃,無霜期平均在156—165d,年降水量162mm,年蒸發(fā)量3289mm,相對(duì)濕度42%。地帶性植被為旱生、超旱生的小半灌木和灌木,有國家瀕危珍稀保護(hù)植物四合木(TetraenamongolicaMaxim)、半日花(Helianthemumsoongoricum)、綿刺(PotaniniamongolicaMaxim)、沙冬青(Ammopiptanthusmongolicus) 和蒙古扁桃(Amygdalusmongolica)等。

烏海全市面積1754km2,共轄海勃灣、烏達(dá)和海南三個(gè)區(qū)。海勃灣區(qū)推行“三產(chǎn)興區(qū)”戰(zhàn)略,加快發(fā)展房地產(chǎn)業(yè),推進(jìn)舊城區(qū)聯(lián)片開發(fā),使得海勃灣城區(qū)面積不斷擴(kuò)大。2009年由于資源開采的發(fā)展,原有工礦用地面積迅速拓展,小煤礦聚集成礦區(qū)。烏達(dá)區(qū)和海南區(qū)礦產(chǎn)資源豐富,大面積開采煤礦,2009年烏達(dá)南部工業(yè)園區(qū)和其他工礦企業(yè)的成立,更進(jìn)一步增大了工礦用地在烏達(dá)區(qū)和海南區(qū)土地利用的比重。

2 數(shù)據(jù)與研究方法

2.1 景觀類型劃分

根據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類》國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T21010—2007),并結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況,將研究區(qū)景觀劃分為:四合木、城市、鄉(xiāng)村宅基地、農(nóng)田、工礦、沙地、水體、濕地、裸地和由其他植被組成的景觀。

2.2 數(shù)據(jù)獲取及處理

以烏海市2009年Quickbird高分辨率影像為主要數(shù)據(jù)源,輔以該區(qū)域1∶5萬地形圖、1∶20萬烏海市資源系列圖和1∶150萬內(nèi)蒙古植被類型圖為補(bǔ)充信息源,結(jié)合野外實(shí)地調(diào)查,進(jìn)行四合木分布區(qū)景觀格局信息的提取。運(yùn)用Erdas 9.2和ArcGIS 10.0為技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行圖像解譯,結(jié)合景觀空間格局分析軟件Fragstats3.3,提取四合木分布區(qū)景觀構(gòu)成與景觀格局信息。以烏海市各城區(qū)為人為干擾中心源,分別構(gòu)建1、2km和3km的四合木景觀研究區(qū)域,考慮到黃河對(duì)于城市影響力的阻斷作用,研究區(qū)在黃河對(duì)岸的部分未予研究;以海勃灣區(qū)東部工礦為人為干擾中心源,分別構(gòu)建100、200m和300m的四合木景觀研究區(qū)域,研究不同人為干擾強(qiáng)度下四合木分布區(qū)的景觀特征。以城市和工礦為干擾源,對(duì)比四合木保護(hù)區(qū),對(duì)四合木群落進(jìn)行野外調(diào)查。在研究區(qū)域選取不同生境條件下的四合木進(jìn)行10m×10m的樣方調(diào)查(表1),測(cè)定樣地內(nèi)每株灌木的冠幅、高度。對(duì)研究樣地四合木根莖進(jìn)行研究,選取植株生理年齡差距較小的進(jìn)行個(gè)體分析研究。

表1 樣地分類

2.3 研究指數(shù)的選取

景觀格局指數(shù)是基于景觀元素的基本特征參數(shù)而提出的,具有直觀性和準(zhǔn)確性[16],是大部分學(xué)者進(jìn)行景觀結(jié)構(gòu)描述所選擇的方法。對(duì)于景觀指數(shù)的選擇,國內(nèi)外專家學(xué)者已經(jīng)提出了一些定量指標(biāo)[17- 21]。針對(duì)自然景觀破碎化,研究斑塊數(shù)量,各個(gè)斑塊面積縮小以及斑塊形狀[18],分析景觀空間格局及相關(guān)的驅(qū)動(dòng)因子[19],選取斑塊水平指數(shù):斑塊面積,斑塊數(shù),斑塊平均面積,最大斑塊指數(shù),斑塊密度,邊緣密度。選取景觀水平指數(shù):景觀形狀指數(shù),景觀聚集度指數(shù),景觀破碎化指數(shù),均勻度指數(shù),景觀多樣性指數(shù)(Shannon-Weaver 指數(shù)),四合木斑塊破碎化指數(shù)。

由于人類強(qiáng)烈干擾景觀,導(dǎo)致斑塊破碎化,生物多樣性減少,進(jìn)而使生物生境喪失[20]。為了更全面地說明人為干擾對(duì)于四合木景觀的影響,選取群落多樣性指數(shù)進(jìn)行分析研究。由于在半干旱地區(qū),物種稀少,而且物種個(gè)體大小和數(shù)量差異較大,通過多個(gè)指數(shù)的比較更能反映出群落的真實(shí)情況[21]。選取群落多樣性指數(shù):豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 城市化對(duì)四合木景觀格局的影響

城市化的快速發(fā)展,導(dǎo)致城市用地向外擴(kuò)張,造成區(qū)域資源環(huán)境直接被占用。3個(gè)以城區(qū)為人為干擾中心的研究區(qū)域,由表2和圖1可知,距離中心城區(qū)越遠(yuǎn),四合木分布面積越大。這是由于城市化進(jìn)程中,城市周邊占用了大量土地進(jìn)行住宅的建設(shè),導(dǎo)致了離城區(qū)越近,四合木分布面積越少。海勃灣區(qū)和烏達(dá)區(qū)的斑塊密度和邊界密度離中心城區(qū)越遠(yuǎn),數(shù)值逐漸減少,說明距城區(qū)越近,生境越為破碎,四合木斑塊比較分散。海南區(qū)的斑塊密度和邊界密度在3km研究區(qū)小于1km研究區(qū),但是在2km研究區(qū)數(shù)值最大,這是由于此研究區(qū)內(nèi)小煤礦數(shù)量多,道路密集,導(dǎo)致了斑塊破碎化嚴(yán)重。結(jié)合斑塊數(shù),斑塊平均面積和最大斑塊面積的數(shù)值變化,得出四合木斑塊面積受人為干擾嚴(yán)重,大面積的斑塊直接被城市擴(kuò)張過程中占用。

由表3和圖1可知,3個(gè)城區(qū)景觀形狀指數(shù),聚集度指數(shù)和破碎化指數(shù)變化趨勢(shì)相同,說明距城區(qū)越近,景觀越為破碎,斑塊越不規(guī)則。結(jié)合均勻度指數(shù)和景觀多樣性指數(shù),得出海勃灣區(qū)、烏達(dá)區(qū)和海南區(qū)對(duì)四合木的影響主要體現(xiàn)在1km研究區(qū)。距城區(qū)越近時(shí),景觀被影響的程度越嚴(yán)重,并且隨意占用四合木斑塊,造成四合木生境破碎化嚴(yán)重,斑塊不規(guī)則。

對(duì)比保護(hù)區(qū)的斑塊平均面積、邊界密度可以看出,保護(hù)區(qū)的斑塊面積比較大,斑塊破碎化程度極低。保護(hù)區(qū)的景觀形狀指數(shù)、破碎化指數(shù)以及四合木斑塊破碎化指數(shù)對(duì)比其他3個(gè)研究區(qū)均有明顯的下降,聚集度指數(shù)有提升。通過對(duì)比可以明顯看出3個(gè)研究區(qū)的四合木斑塊破碎化嚴(yán)重。

圖1 四合木研究區(qū)景觀分類Fig.1 The classification of study area landscape

研究區(qū)Studyarea距城區(qū)距離/kmDistancefromthecity斑塊面積/km2Patchsize斑塊數(shù)Patchnumber斑塊平均面積/km2Meanpatchsize最大斑塊指數(shù)/%Largestpatchindex斑塊密度Patchdensity邊界密度Edgedensity海勃灣15.3551.0738.040.8140.1028.7781.1042.800.7130.59310.6881.3433.520.5117.67海南18.2790.9228.050.2715.85213.44121.1232.150.3716.13317.95151.2038.940.2411.86烏達(dá)16.0080.7519.570.4321.4726.2641.5720.190.1914.536.5770.9424.140.179.11保護(hù)區(qū)12.8021.4083.170.643.8128.1042.0375.990.425.08314.5691.6229.690.574.25

表3 烏海市各城區(qū)四合木研究區(qū)域景觀水平指數(shù)

3.2 工業(yè)化對(duì)四合木景觀格局的影響

工業(yè)化的發(fā)展過程中,尤其是露天煤礦的開采,對(duì)周邊的植物生境造成了嚴(yán)重的破壞。以工礦為人為干擾中心的研究區(qū)域,由表4和圖2可知,距離礦區(qū)中心越遠(yuǎn),四合木斑塊面積越大。這是由于在煤炭運(yùn)輸和貨車??窟^程中,四合木斑塊直接變成裸地,導(dǎo)致了離礦區(qū)越近,四合木分布面積越少。邊界密度離中心礦區(qū)越遠(yuǎn),數(shù)值逐漸減少,說明距工礦越近,生境越為破碎。煤炭運(yùn)輸?shù)缆份^多,造成四合木斑塊數(shù)多。斑塊密度在200m研究區(qū)內(nèi)最大,和邊界密度的趨勢(shì)有差異,這是由于100m研究區(qū)內(nèi)的部分斑塊破壞嚴(yán)重,直接成為裸地。3個(gè)研究區(qū)域的斑塊數(shù)目相差不大的情況下,斑塊平均面積數(shù)值變化幅度較大,這是由于在礦區(qū)周邊,四合木斑塊面積受人為干擾嚴(yán)重,大面積的斑塊直接被礦區(qū)的運(yùn)營變成裸地。

由表5和圖2可知,礦區(qū)景觀形狀指數(shù)在100m研究區(qū)域內(nèi)最小,這是由于在100m研究區(qū)域內(nèi),人為干擾多為道路切割,所以斑塊人為干擾嚴(yán)重,但是形狀較為規(guī)則。聚集度指數(shù)和破碎化指數(shù)變化趨勢(shì)相同,說明距礦區(qū)越近,景觀越為破碎。結(jié)合均勻度指數(shù)和景觀多樣性指數(shù),得出礦區(qū)對(duì)四合木的影響在100m緩沖區(qū)內(nèi)最為強(qiáng)烈。距礦區(qū)越近時(shí),景觀被影響的程度越嚴(yán)重。

對(duì)比保護(hù)區(qū)的斑塊平均面積、邊界密度可以看出,保護(hù)區(qū)的斑塊面積比較大,斑塊破碎化程度極低。保護(hù)區(qū)的景觀形狀指數(shù)、破碎化指數(shù)以及四合木斑塊破碎化指數(shù)對(duì)比工礦研究區(qū)均有明顯的下降,聚集度指數(shù)有提升。通過對(duì)比可以明顯看出工礦研究區(qū)四合木斑塊破碎化嚴(yán)重。

圖2 四合木研究區(qū)景觀分類Fig.2 The classification of study area landscape

研究區(qū)Studyarea距城區(qū)距離/mDistancefromthecity斑塊面積/km2Patchsize斑塊數(shù)Patchnumber斑塊平均面積/km2Meanpatchsize最大斑塊指數(shù)/%Largestpatchindex斑塊密度Patchdensity邊界密度Edgedensity工礦1000.06300.00216.671.046.12000.21360.00626.191.095.23000.30290.0121.670.744.7保護(hù)區(qū)1000.0310.02889.170.322.072000.0910.08185.990.111.583000.1440.03571.690.211.25

表5 工礦區(qū)四合木研究區(qū)域景觀水平指數(shù)

3.3 人為干擾下四合木種群特征分析

通過調(diào)查統(tǒng)計(jì)(表6)得出,以城市人為干擾源為中心的4個(gè)四合木研究區(qū)中,開發(fā)區(qū)樣地四合木平均高度為42.3cm,平均冠幅為71cm,近郊樣地四合木平均高度為42.4cm,平均冠幅為114cm。開發(fā)區(qū)樣地和近郊樣地相鄰,生境內(nèi)基質(zhì)相同,均是干枯的河床,兩個(gè)研究區(qū)內(nèi)四合木平均高度基本相同,但是由于開發(fā)區(qū)樣地內(nèi)人為干擾較為強(qiáng)烈,導(dǎo)致四合木平均冠幅產(chǎn)生了差異。遠(yuǎn)郊樣地和遠(yuǎn)郊低山樣地的四合木平均高度為31.6cm和33.1cm,平均冠幅為86cm和102cm。遠(yuǎn)郊兩個(gè)樣地的四合木特征基本一致,但是由于遠(yuǎn)郊平原樣地人為干擾相對(duì)強(qiáng)烈,導(dǎo)致遠(yuǎn)郊平原樣地物種豐富度較低,四合木重要值要值明顯高出遠(yuǎn)郊低山樣地(圖3,表6)。

黑龍貴礦區(qū)樣地和其低山坡地樣地的四合木平均高度為35.7cm和32.9cm,平均冠幅為114cm和81cm。兩個(gè)研究區(qū)四合木特征差異顯著,這是由于礦區(qū)樣地在長期的人為干擾下,地表形成了較厚的沙土層,可以較好的保持雨水。由于礦區(qū)樣地人為干擾強(qiáng)烈,大量物種消失,僅剩四合木和紅砂兩種灌

木,導(dǎo)致了礦區(qū)樣地的四合木重要值要顯著高于其它3個(gè)研究區(qū)樣地(圖3,表6)。

圖3 四合木重要值分析Fig.3 The important value analysis

四合木個(gè)體特征CharacteristicsofTetraenamongolicaMaximwithindividuals開發(fā)區(qū)樣地Developmentzone近郊樣地Innersuburbs遠(yuǎn)郊樣地OuterSuburbs遠(yuǎn)郊低山樣地Hillyregionofoutersuburbs黑龍貴礦區(qū)樣地Heilongguiminingareas黑龍貴礦區(qū)低山坡地樣地Hillyregionofheilongguiminingareas四合木保護(hù)區(qū)樣地TetraenamongolicaMaximNatureReserve平均高度/cmMeanheight42.342.431.633.135.732.964.5平均冠幅/cmMeancrown711148610211481151

四合木保護(hù)區(qū)樣地人為干擾基本忽略,其平均高度為64.5cm,平均冠幅為151cm,明顯高于其它樣地(表6)。

3.4 人為干擾下四合木群落生物多樣性分析

以城市和工礦為干擾源,對(duì)照四合木保護(hù)區(qū)的無人為干擾,對(duì)四合木群落進(jìn)行群落生物多樣性研究。由圖4可知,適度人為干擾的遠(yuǎn)郊低山樣地,物種豐富度指數(shù),Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)均為最高,這是由于適度的干擾能增加多樣性。黑龍貴礦區(qū)樣地人為干擾強(qiáng)烈,導(dǎo)致了大部分物種的死亡,物種豐富度指數(shù),Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)均為最低。沒有人為干擾的四合木保護(hù)區(qū)樣地,物種豐富度指數(shù)Simpson指數(shù)都僅次于遠(yuǎn)郊低山樣地,Shannon-Wiener指數(shù)低于遠(yuǎn)郊低山樣地和礦區(qū)的低山坡地樣地。幾個(gè)樣地的Pielou均勻度指數(shù)都在0.78—0.90間,表示四合木群落物種分布的均勻度基本一致。綜合分析各項(xiàng)指數(shù)可知,四合木群落的生物多樣性隨著人為干擾的加劇而變低。

圖4 四合木群落生物多樣性分析Fig.4 The community biodiversity analysis community biodiversity analysis

4 結(jié)論與討論

隨著城市化和工業(yè)化等各方面的發(fā)展,導(dǎo)致全世界的景觀破碎化和植物破壞問題日趨嚴(yán)重,特別是城市周圍地區(qū)的景觀破碎化和植物受損程度就更加嚴(yán)重[22]。四合木分布區(qū)內(nèi)部由于城市化和工業(yè)的發(fā)展,以及不合理的土地利用方式,四合木實(shí)際占有面積在縮小[23]。烏海市各城區(qū)四合木分布地區(qū)景觀影響一致,距離城市越近,人為干擾越嚴(yán)重,四合木分布區(qū)面積越小,生境破碎化程度越高。海南區(qū)和烏達(dá)區(qū)各個(gè)研究區(qū)斑塊平均面積差異不大,但是最大斑塊指數(shù)有明顯的上升變化趨勢(shì),可見越靠近城市干擾中心,生境破碎越嚴(yán)重,人為破壞造成較小面積的斑塊。道路的擴(kuò)張導(dǎo)致了景觀斑塊的破碎[24]。海勃灣區(qū)3km研究區(qū)由于外環(huán)道路的切割,造成最大斑塊指數(shù)變小。

海勃灣區(qū)四合木斑塊數(shù)基本相同,但是由于斑塊面積和最小斑塊面積之間的差異較大,導(dǎo)致破碎化指數(shù)變化較大。海勃灣2km研究區(qū)由于各景觀結(jié)構(gòu)組成所占比例較為相似,復(fù)雜性較小,導(dǎo)致其景觀多樣性指數(shù)最小,并且關(guān)聯(lián)的均勻度指數(shù)最小。

工礦對(duì)四合木分布地區(qū)景觀影響較為強(qiáng)烈,因?yàn)榈V業(yè)工作的機(jī)械化程度高,在建設(shè)和生產(chǎn)中對(duì)地表破壞嚴(yán)重,距離工礦越近,道路和裸地所占面積比例越高,生境破碎化程度越嚴(yán)重,裸地面積在最靠近工礦區(qū)域分布面積比例最大。四合木斑塊越靠近工礦分布面積越少,邊界密度越大,景觀破碎化越嚴(yán)重。工礦100m研究區(qū)斑塊破碎化嚴(yán)重,斑塊均為小面積斑塊,并且斑塊面積差異較小,導(dǎo)致最大斑塊指數(shù)最??;但由于斑塊分布較為集中,所以造成景觀分布均勻度指數(shù)和200m研究區(qū)的均勻度指數(shù)差距較小的情況下,景觀破碎度指數(shù)差距較大。工礦100m研究區(qū)由于大面積的裸地的存在,其景觀構(gòu)成復(fù)雜性低于200m研究區(qū),所以其景觀多樣性指數(shù)小于200m研究區(qū)。

城市周邊的景觀是脆弱的[25],隨著人類干擾強(qiáng)度由郊區(qū)向城市中心區(qū)逐漸增大,植物多樣性呈明顯的遞減趨勢(shì)[26]。城市化對(duì)植被和土壤等自然環(huán)境影響甚大[27]。人為干擾對(duì)于四合木群落的特征(高度、冠幅和重要值)具有很強(qiáng)的影響。人為干擾改變土壤基質(zhì)后,會(huì)導(dǎo)致四合木高度、冠幅和重要值與正常情況下有顯著的差異。強(qiáng)烈的人為干擾在沒有改變土壤基質(zhì)時(shí),會(huì)導(dǎo)致四合木冠幅較小,重要值較大。Pielou均勻度指數(shù)在0.77—0.90間,不隨干擾強(qiáng)度發(fā)生明顯變化,表現(xiàn)出一致較低的趨勢(shì)。

由于人類強(qiáng)烈干擾景觀,導(dǎo)致景觀破碎化,生物多樣性減少,進(jìn)而使生物生境喪失[20]。烏海市快速發(fā)展房地產(chǎn)業(yè),推進(jìn)舊城區(qū)聯(lián)片開發(fā),城區(qū)面積大幅擴(kuò)張,煤炭開采企業(yè)個(gè)數(shù)增長迅猛,公路數(shù)量增多,占用并切割了四合木生境。工業(yè)發(fā)展、城市擴(kuò)張等一系列的人為干擾造成烏海市四合木景觀破碎化嚴(yán)重,生境喪失。

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The impact of anthropogenic disturbance on landscape of Tetraena mongolica shrub in the Wuhai City

QIN Shan1,CHAO Luomeng1,2,*

1CollegeofLifeScience,InnerMongoliaUniversity,Hohhot010021,China2Sino-USCenterforConservation,EnergyandSustainabilityScienceinInnerMongolia,Hohhot010021,China

TetraenamongolicaMaxim.belongs to a monotypic genus in the Zygophyllaceae and is a super xerophyte and a relic sub-shrub of the Tethys.This species is endemic to a very limited area of West Erods region in the western part of the Ordos Plateau in China.The limited distribution of this sub-shrub makes it an important conservation target.It is ranked as a second-class national endangered plant species as defined by China′s Red Book(endangered species list)and has been considered unique from both a plant taxonomical and regional systematics points of view.Also,from a practical stand point, it plays an important role as a windbreaker and stabilizer of sand and contributes to soil conservation and the regulation of hydrological regimes.Populations ofT.mongolicaserve as an important element in ecosystem functioning and buffer local ecosystems against desertification.Deterioration of the environment and anthropogenic disturbance in recent years have resulted in a high degree of landscape fragmentation and habitat loss in the area.As a result,population size and density ofT.mongolicahave been decreasing dramatically.T.mongolicahas become severely endangered.Anthropogenic disturbance caused by the industrial development and rapid urbanization were direct reasons for theT.mongolicapopulation area reduction and landscape pattern change. So research on the anthropogenic disturbance of this species has attracted attention.Landscape is a heterogeneous area composed of many ecosystems. The different process on landscape scale has decisive effects on the formation of landscape pattern. Correspondingly, the pattern that has already formed controls the basic processes of landscape. The relationship between anthropogenic disturbance, pattern and process has become a research focus which landscape ecology is interested in. A comparative analysis in anthropogenic disturbance ofT.mongolicais ecologically important and will help document the threats toT.mongolicaand offer a scientific basis for establishing protective measures for this species.The present study explored the association ofT.mongolicadistribution with anthropogenic disturbance in Wuhai city. With the support of the geographical information system technology and the analysis software of landscape pattern, quick bird high-resolution images and community field survey data ofT.mongolicawere used to investigate the distribution ofT.mongolica. The Result indicates: Be closer to urban area or anthropogenic disturbance from mining, theT.mongolicalandscape gets involved in more terrible situation by the increase of anthropogenic disturbance. Moreover, under the influence of anthropogenic disturbance, the canopy size ofT.mongolicawill decrease and the height ofT.mongolicatends to decrease as well. In case of located in those regions where may generate significant strong anthropogenic disturbance, the species richness index and biodiversity are lower than which from other areas.When the anthropogenic disturbance changes, Pielou evenness index typically stays between 0.77 and 0.90. It is indicated that the industrial development and rapid urban expansion caused by irrational land use were direct reasons for theT.mongolicapopulation area reduction and landscape pattern change of the research region.

anthropogenic disturbance;TetraenamongolicaMaxim.; landscape pattern; community characteristics

國家自然科學(xué)基金(31060117); 內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金(200408020515)

2013- 01- 30; 網(wǎng)絡(luò)出版日期:2014- 03- 13

10.5846/stxb201301300195

*通訊作者Corresponding author.E-mail: colmvn@aliyun.com

秦山,潮洛濛.人為干擾對(duì)烏海市四合木小灌木景觀的影響.生態(tài)學(xué)報(bào),2014,34(21):6346- 6354.

Qin S,Chao L M.The impact of anthropogenic disturbance on landscape of Tetraena mongolica shrub in the Wuhai City.Acta Ecologica Sinica,2014,34(21):6346- 6354.

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