生物多样性 ›› 2025, Vol. 33 ›› Issue (1): 24133. DOI: 10.17520/biods.2024133 cstr: 32101.14.biods.2024133
何泽嵘, 叶鹏, 王舒婷, 关永鑫, 闫淑君*(), 洪心茹
收稿日期:
2024-04-05
接受日期:
2024-10-22
出版日期:
2025-01-20
发布日期:
2025-02-19
通讯作者:
* E-mail: 基金资助:
Zerong He, Peng Ye, Shuting Wang, Yongxin Guan, Shujun Yan*(), Xinru Hong
Received:
2024-04-05
Accepted:
2024-10-22
Online:
2025-01-20
Published:
2025-02-19
Contact:
* E-mail: Supported by:
摘要:
为深入探究中国城市的杂草物种组成、空间分布及其主要影响因素, 本研究选取我国98个市(县)的城市草坪杂草作为研究对象, 基于2002-2024年间相关文献分析, 运用Jaccard相似性指数对β多样性进行度量。结果表明: (1)城市草坪杂草优势种有208种, 隶属40科137属, 其中菊科植物占比最高(22.12%)。植物区系地理成分复杂, 世界广布科占据显著优势(共23科), 但在属水平上, 温带分布属的数量(57个)超过热带分布属(42个), 科、属两级热带/温带成分比分别为2.33和0.74。(2)入侵杂草有37种, 隶属11科, 以菊科、禾本科和豆科为主(共占59.46%), 其中恶意入侵种10种, 严重入侵种11种, 局部入侵种4种, 一般入侵种12种。(3)城市间杂草组成相似性普遍较低, 其差异性与β多样性理论相符, 主要受地理距离和气候条件的共同影响。研究结果可为后续城市草坪杂草的科学管理、生物多样性保护和城市可持续发展提供理论基础。
何泽嵘, 叶鹏, 王舒婷, 关永鑫, 闫淑君, 洪心茹 (2025) 中国城市草坪的杂草优势种组成及空间分布. 生物多样性, 33, 24133. DOI: 10.17520/biods.2024133.
Zerong He, Peng Ye, Shuting Wang, Yongxin Guan, Shujun Yan, Xinru Hong (2025) Composition and spatial distribution of dominant weed species in urban lawns of China. Biodiversity Science, 33, 24133. DOI: 10.17520/biods.2024133.
生活型 Life form | 种数 No. of species | 物种比例 Proportion of species (%) |
---|---|---|
一年生草本 Annual herbs | 96 | 46.15 |
一年生或二年生草本 Annual or biennial herbs | 2 | 0.96 |
二年生草本 Biennial herbs | 2 | 0.96 |
二年或多年生草本 Biennial or perennial herbs | 1 | 0.48 |
多年生草本 Perennial herbs | 103 | 49.52 |
常绿木质藤本 Evergreen woody vines | 1 | 0.48 |
落叶灌木 Deciduous bush plant | 2 | 0.96 |
落叶木质藤本 Deciduous woody vines | 1 | 0.48 |
总计 Total | 208 | 100.00 |
表1 中国城市草坪杂草生活型组成
Table 1 Life form composition of urban lawn weeds in China
生活型 Life form | 种数 No. of species | 物种比例 Proportion of species (%) |
---|---|---|
一年生草本 Annual herbs | 96 | 46.15 |
一年生或二年生草本 Annual or biennial herbs | 2 | 0.96 |
二年生草本 Biennial herbs | 2 | 0.96 |
二年或多年生草本 Biennial or perennial herbs | 1 | 0.48 |
多年生草本 Perennial herbs | 103 | 49.52 |
常绿木质藤本 Evergreen woody vines | 1 | 0.48 |
落叶灌木 Deciduous bush plant | 2 | 0.96 |
落叶木质藤本 Deciduous woody vines | 1 | 0.48 |
总计 Total | 208 | 100.00 |
科的类型 Types of family | 科 Family | 属 Genus | 占比 Percentage (%) | 种 Species | 占比 Percentage (%) |
---|---|---|---|---|---|
≥ 10种 ≥ 10 species (7.5%) | 菊科 Asteraceae | 30 | 21.90 | 46 | 22.12 |
禾本科 Poaceae | 29 | 21.17 | 40 | 19.24 | |
豆科 Fabaceae | 9 | 6.57 | 15 | 7.22 | |
5-9种 5-9 species (22.5%) | 十字花科 Brassicaceae | 6 | 4.37 | 8 | 3.86 |
茜草科 Rubiaceae | 5 | 3.65 | 7 | 3.37 | |
大戟科 Euphorbiaceae | 3 | 2.19 | 7 | 3.37 | |
石竹科 Caryophyllaceae | 4 | 2.92 | 7 | 3.37 | |
莎草科 Cyperaceae | 4 | 2.92 | 6 | 2.88 | |
苋科 Amaranthaceae | 2 | 1.46 | 6 | 2.88 | |
唇形科 Lamiaceae | 5 | 3.65 | 5 | 2.4 | |
堇菜科 Violaceae | 1 | 0.73 | 5 | 2.4 | |
蓼科 Polygonaceae | 2 | 1.46 | 5 | 2.4 | |
2-4种 2-4 species (30.0%) | 伞形科 Apiaceae | 3 | 2.19 | 4 | 1.92 |
蔷薇科 Rosaceae | 3 | 2.19 | 4 | 1.92 | |
玄参科 Scrophulariaceae | 2 | 1.46 | 4 | 1.92 | |
旋花科 Convolvulaceae | 3 | 2.19 | 4 | 1.92 | |
藜科 Chenopodiaceae | 2 | 1.46 | 4 | 1.92 | |
酢浆草科 Oxalidaceae | 2 | 1.46 | 3 | 1.45 | |
车前科 Plantaginaceae | 1 | 0.73 | 2 | 0.96 | |
茄科 Solanaceae | 1 | 0.73 | 2 | 0.96 | |
母草科 Linderniaceae | 1 | 0.73 | 2 | 0.96 | |
牻牛儿苗科 Geraniaceae | 1 | 0.73 | 2 | 0.96 | |
葡萄科 Vitaceae | 1 | 0.73 | 2 | 0.96 | |
鸢尾科 Iridaceae | 1 | 0.73 | 2 | 0.96 | |
1种 1 species (40.0%) | 凤尾蕨科 Pteridaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 |
海金沙科 Lygodiaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
景天科 Crassulaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
金星蕨科 Thelypteridaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
百合科 Liliaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
鳞毛蕨科 Dryopteridaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
锦葵科 Malvaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
夹竹桃科 Apocynaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
毛茛科 Ranunculaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
铁角蕨科 Aspleniaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
紫草科 Boraginaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
忍冬科 Caprifoliaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
萝藦科 Asclepiadaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
马齿苋科 Portulacaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
瓶尔小草科 Ophioglossaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
桑科 Moraceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
总计 Total | 40 | 137 | 100.00 | 208 | 100.00 |
表2 中国城市草坪杂草优势植物科组成
Table 2 Family composition of dominant weed within urban lawns in China
科的类型 Types of family | 科 Family | 属 Genus | 占比 Percentage (%) | 种 Species | 占比 Percentage (%) |
---|---|---|---|---|---|
≥ 10种 ≥ 10 species (7.5%) | 菊科 Asteraceae | 30 | 21.90 | 46 | 22.12 |
禾本科 Poaceae | 29 | 21.17 | 40 | 19.24 | |
豆科 Fabaceae | 9 | 6.57 | 15 | 7.22 | |
5-9种 5-9 species (22.5%) | 十字花科 Brassicaceae | 6 | 4.37 | 8 | 3.86 |
茜草科 Rubiaceae | 5 | 3.65 | 7 | 3.37 | |
大戟科 Euphorbiaceae | 3 | 2.19 | 7 | 3.37 | |
石竹科 Caryophyllaceae | 4 | 2.92 | 7 | 3.37 | |
莎草科 Cyperaceae | 4 | 2.92 | 6 | 2.88 | |
苋科 Amaranthaceae | 2 | 1.46 | 6 | 2.88 | |
唇形科 Lamiaceae | 5 | 3.65 | 5 | 2.4 | |
堇菜科 Violaceae | 1 | 0.73 | 5 | 2.4 | |
蓼科 Polygonaceae | 2 | 1.46 | 5 | 2.4 | |
2-4种 2-4 species (30.0%) | 伞形科 Apiaceae | 3 | 2.19 | 4 | 1.92 |
蔷薇科 Rosaceae | 3 | 2.19 | 4 | 1.92 | |
玄参科 Scrophulariaceae | 2 | 1.46 | 4 | 1.92 | |
旋花科 Convolvulaceae | 3 | 2.19 | 4 | 1.92 | |
藜科 Chenopodiaceae | 2 | 1.46 | 4 | 1.92 | |
酢浆草科 Oxalidaceae | 2 | 1.46 | 3 | 1.45 | |
车前科 Plantaginaceae | 1 | 0.73 | 2 | 0.96 | |
茄科 Solanaceae | 1 | 0.73 | 2 | 0.96 | |
母草科 Linderniaceae | 1 | 0.73 | 2 | 0.96 | |
牻牛儿苗科 Geraniaceae | 1 | 0.73 | 2 | 0.96 | |
葡萄科 Vitaceae | 1 | 0.73 | 2 | 0.96 | |
鸢尾科 Iridaceae | 1 | 0.73 | 2 | 0.96 | |
1种 1 species (40.0%) | 凤尾蕨科 Pteridaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 |
海金沙科 Lygodiaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
景天科 Crassulaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
金星蕨科 Thelypteridaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
百合科 Liliaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
鳞毛蕨科 Dryopteridaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
锦葵科 Malvaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
夹竹桃科 Apocynaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
毛茛科 Ranunculaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
铁角蕨科 Aspleniaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
紫草科 Boraginaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
忍冬科 Caprifoliaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
萝藦科 Asclepiadaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
马齿苋科 Portulacaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
瓶尔小草科 Ophioglossaceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
桑科 Moraceae | 1 | 0.73 | 1 | 0.48 | |
总计 Total | 40 | 137 | 100.00 | 208 | 100.00 |
分级 Classification | 属数 No. of genera (%) | 种数 No. of species (%) |
---|---|---|
8-10种 8-10 species | 1 (0.73) | 9 (4.33) |
5-7种 5-7 species | 3 (2.19) | 15 (7.21) |
2-4种 2-4 species | 35 (25.55) | 86 (41.35) |
1种 1 species | 98 (71.53) | 98 (47.12) |
总计 Total | 137 (100) | 208 (100) |
表3 中国城市草坪杂草优势植物属组成
Table 3 Species composition of weed dominant genera in urban lawns in China
分级 Classification | 属数 No. of genera (%) | 种数 No. of species (%) |
---|---|---|
8-10种 8-10 species | 1 (0.73) | 9 (4.33) |
5-7种 5-7 species | 3 (2.19) | 15 (7.21) |
2-4种 2-4 species | 35 (25.55) | 86 (41.35) |
1种 1 species | 98 (71.53) | 98 (47.12) |
总计 Total | 137 (100) | 208 (100) |
入侵等级 Invasion level | 科 Family | 种 Species |
---|---|---|
恶意入侵 Malicious invasion | 菊科 Asteraceae | 藿香蓟、豚草、鬼针草、小蓬草、一年蓬、银胶菊、加拿大一枝黄花、钻叶紫菀 Ageratum conyzoides, Ambrosia artemisiifolia, Bidens pilosa, Conyza canadensis, Erigeron annuus, Parthenium hysterophorus, Solidago canadensis, Symphyotrichum subulatum |
苋科 Amaranthaceae | 空心莲子草、反枝苋 Alternanthera philoxeroides, Amaranthus retroflexus | |
严重入侵 Serious invasion | 禾本科 Poaceae | 野燕麦、铺地黍 Avena fatua, Panicum repens |
菊科 Asteraceae | 牛膝菊、南美蟛蜞菊 Galinsoga parviflora, Sphagneticola trilobata | |
豆科 Fabaceae | 含羞草、白车轴草 Mimosa pudica, Trifolium repens | |
苋科 Amaranthaceae | 皱果苋 Amaranthus viridis | |
十字花科 Brassicaceae | 北美独行菜 Lepidium virginicum | |
车前科 Plantaginaceae | 阿拉伯婆婆纳 Veronica persica | |
大戟科 Euphorbiaceae | 飞扬草 Euphorbia hirta | |
牻牛儿苗科 Geraniaceae | 野老鹳草 Geranium carolinianum | |
局部入侵 Local invasion | 车前科 Plantaginaceae | 北美车前 Plantago virginica |
禾本科 Poaceae | 红毛草 Melinis repens | |
菊科 Asteraceae | 裸柱菊 Soliva anthemifolia | |
毛茛科 Ranunculaceae | 刺果毛茛 Ranunculus muricatus | |
一般入侵 General invasion | 菊科 Asteraceae | 鳢肠 Eclipta prostrata |
禾本科 Poaceae | 黑麦草、两耳草 Lolium perenne, Paspalum conjugatum | |
豆科 Fabaceae | 南苜蓿、紫苜蓿、红车轴草 Medicago polymorpha, Medicago sativa, Trifolium pratense | |
车前科 Plantaginaceae | 婆婆纳、直立婆婆纳 Veronica polita, Veronica arvensis | |
苋科 Amaranthaceae | 灰绿藜 Oxybasis glauca | |
大戟科 Euphorbiaceae | 斑地锦草 Euphorbia maculata | |
酢浆草科 Oxalidaceae | 红花酢浆草 Oxalis corymbosa | |
石竹科 Caryophyllaceae | 球序卷耳 Cerastium glomeratum |
表4 中国城市草坪入侵杂草的入侵等级及物种组成
Table 4 Invasion level and species composition of invasive weeds in urban lawns in China
入侵等级 Invasion level | 科 Family | 种 Species |
---|---|---|
恶意入侵 Malicious invasion | 菊科 Asteraceae | 藿香蓟、豚草、鬼针草、小蓬草、一年蓬、银胶菊、加拿大一枝黄花、钻叶紫菀 Ageratum conyzoides, Ambrosia artemisiifolia, Bidens pilosa, Conyza canadensis, Erigeron annuus, Parthenium hysterophorus, Solidago canadensis, Symphyotrichum subulatum |
苋科 Amaranthaceae | 空心莲子草、反枝苋 Alternanthera philoxeroides, Amaranthus retroflexus | |
严重入侵 Serious invasion | 禾本科 Poaceae | 野燕麦、铺地黍 Avena fatua, Panicum repens |
菊科 Asteraceae | 牛膝菊、南美蟛蜞菊 Galinsoga parviflora, Sphagneticola trilobata | |
豆科 Fabaceae | 含羞草、白车轴草 Mimosa pudica, Trifolium repens | |
苋科 Amaranthaceae | 皱果苋 Amaranthus viridis | |
十字花科 Brassicaceae | 北美独行菜 Lepidium virginicum | |
车前科 Plantaginaceae | 阿拉伯婆婆纳 Veronica persica | |
大戟科 Euphorbiaceae | 飞扬草 Euphorbia hirta | |
牻牛儿苗科 Geraniaceae | 野老鹳草 Geranium carolinianum | |
局部入侵 Local invasion | 车前科 Plantaginaceae | 北美车前 Plantago virginica |
禾本科 Poaceae | 红毛草 Melinis repens | |
菊科 Asteraceae | 裸柱菊 Soliva anthemifolia | |
毛茛科 Ranunculaceae | 刺果毛茛 Ranunculus muricatus | |
一般入侵 General invasion | 菊科 Asteraceae | 鳢肠 Eclipta prostrata |
禾本科 Poaceae | 黑麦草、两耳草 Lolium perenne, Paspalum conjugatum | |
豆科 Fabaceae | 南苜蓿、紫苜蓿、红车轴草 Medicago polymorpha, Medicago sativa, Trifolium pratense | |
车前科 Plantaginaceae | 婆婆纳、直立婆婆纳 Veronica polita, Veronica arvensis | |
苋科 Amaranthaceae | 灰绿藜 Oxybasis glauca | |
大戟科 Euphorbiaceae | 斑地锦草 Euphorbia maculata | |
酢浆草科 Oxalidaceae | 红花酢浆草 Oxalis corymbosa | |
石竹科 Caryophyllaceae | 球序卷耳 Cerastium glomeratum |
图1 37种入侵杂草的来源分布及其在不同气候带中的比例。不同小写字母表示差异极显著。SS: 热带与南亚热带; MS: 中亚热带; NS: 北亚热带; WT: 暖温带; MT: 中温带; PT: 高原气候带。
Fig. 1 Source distribution of 37 invasive weeds and their proportions in different climatic zones. Different lowercase letters indicate highly significant differences. SS, Tropic and southern subtropical zone; MS, Middle subtropical zone; NS, Northern subtropical zone; WT, Warm temperate zone; MT, Middle temperate zone; PT, Plateau temperate zone.
Jaccard相似性指数 Jaccard similarity index | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
0-0.2 | 0.2-0.4 | 0.4-0.6 | 0.6-0.8 | 0.8-1.0 | ||
城市对 City-pair | 3,892 | 683 | 43 | 44 | 91 | |
距离最小值 Minimum distance (km) | 50.09 | 23.93 | 29.85 | 35.62 | 11.92 | |
距离最大值 Maximum distance (km) | 3,945.84 | 3,603.01 | 764.73 | 435.02 | 558.00 | |
平均距离 Average distance (km) | 1,358.00 | 775.50 | 319.21 | 175.42 | 203.10 |
表5 中国城市间草坪杂草优势种分布特征
Table 5 Distribution characteristics of dominant weed species in urban lawns in China
Jaccard相似性指数 Jaccard similarity index | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
0-0.2 | 0.2-0.4 | 0.4-0.6 | 0.6-0.8 | 0.8-1.0 | ||
城市对 City-pair | 3,892 | 683 | 43 | 44 | 91 | |
距离最小值 Minimum distance (km) | 50.09 | 23.93 | 29.85 | 35.62 | 11.92 | |
距离最大值 Maximum distance (km) | 3,945.84 | 3,603.01 | 764.73 | 435.02 | 558.00 | |
平均距离 Average distance (km) | 1,358.00 | 775.50 | 319.21 | 175.42 | 203.10 |
图3 中国城市草坪杂草组成与环境因子间基于Jaccard距离的冗余分析(db-RDA)。AHT: 年最高温; AMT: 年最低温; MAT: 年均温; AP: 年降水量; SS: 热带与南亚热带; MS: 中亚热带; NS: 北亚热带; WT: 暖温带; MT: 中温带; PT: 高原气候带。
Fig. 3 Redundancy analysis based on Jaccard distance (db- RDA) between weed composition and environmental factors in urban lawns in China. AHT, Annual highest temperature; AMT, Annual minimum temperature; MAT, Annual average temperature; AP, Annual precipitation; SS, Tropic and southern subtropical zone; MS, Middle subtropical zone; NS, Northern subtropical zone; WT, Warm temperate zone; MT, Middle temperate zone; PT, Plateau temperate zone.
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