植物多样性调查范文

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篇1

关键词：崂山;豆科;药用植物;资源;生物活性成分

中图分类号：S567.9 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2015）06-0056-06

Investigation on Resources Diversity of Legumes

Medicinal Plant in Laoshan Mountain of Qingdao City

Xue Jie， Yuan Lu， Zhang Li， Zhou San*

（Pharmacognosy Department， Pharmacy School， Qingdao University， Qingdao 266021，China）

Abstract By methods of species investigation， specimen identification and literatures retrieving， the legumes species and medicinal plant resources were investigated， the chemical constituents and medicinal value of legumes medicinal plants in Laoshan Mountain were analyzed. The results showed that the legumes medicinal plants in Laoshan Mountain belonged to 90 species， 42 genera，accounting for 5.40%and 24.42%of the total species and genera in China respectively. Forty-three species belonging to 25 genera were the typical medicinal plants， and 21 among them had been listed into “China Pharmacopoeia”（2010 Edition）. The legumes medicinal plants in Laoshan Mountain had complicated pharmaceuticals such as flavonoids， steroidal， saponins and anthraquinones and various bioactivity. They were classified according to their different pharmacodynamic effects.

Key words Laoshan Mountain; Leguminosae; Medicinal plant; Resource; Bioactive component

豆科（Leguminosae）为被子植物中仅次于菊科及兰科的三个最大的科之一，分布极为广泛，无论平原、高山、荒漠、森林、草原直至水域，几乎都可见到豆科植物的踪迹。豆科植物约有650属，18 000种，广布于全世界。我国豆科植物资源丰富，已知有172属，1 485种，13亚种，153变种，16变型，各省区均有分布。豆科植物蕴含着大量的药用植物资源，豆科药用植物不仅种类多、分布广，其化学成分也相当复杂，几乎含有所有天然化合物类型，开发利用豆科药用植物的生物活性成分具有广阔前景，尤其在当今医药界回归自然的潮流下，包括豆科植物在内的天然植物药物的开发利用在全球更是倍受关注。

崂山位于山东半岛南部的黄海之滨、青岛市境内，北纬36.03～36.24°、东经120.07～120.43°，三面环海，背负平川，主峰“崂顶”海拔1 132.7 m。崂山山脉以“崂顶”为中心四向走开，东、南部陡峭，濒临黄海;东北部向沿海伸展;西部丘陵连绵。南北最大纵距40 km，东西最大横距46 km，面积7 512.4 km2。崂山气候温和，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，地下水源丰富，属暖温带季风大陆性气候区，受海洋的调节作用，又表现出春冷、夏凉、秋暖、冬温，昼夜温差小，无霜期长和湿度大等海洋气候特点，适于植物生长繁衍，使之成为山东植物分布最集中的地区之一。加之崂山地形复杂，局部小环境丰富，为植物多样性提供了有利条件，也比较适宜豆科各种植物的生长，蕴藏着较为丰富的豆科植物资源。目前有关崂山豆科药用植物的报道很少，作者通过系统调查，并查阅有关文献资料及核对相关标本，对该区域豆科药用植物资源进行了较详尽的研究，旨在为该地区豆科药用植物资源的保护与利用提供参考。

1 研究方法

2013年9月至2014年7月对崂山分布的豆科植物资源进行实地调查（包括标本的采集、记载和拍照），结合相关著作中对豆科植物的描述，并查阅有关模式标本，对崂山豆科植物资源进行系统整理。另外，利用已有研究文献分析了崂山豆科药用植物的药用价值及其化学成分。

2 结果与分析

2.1 崂山豆科药用资源及其重要种类

通过1年的野外调查、采集和查阅大量相关豆科植物资料，依据《中国植物志》、《崂山植物志》等文献，进行了分类鉴定研究，并依据《中华人民共和国药典》、《中华本草》等文献及民间探访，对崂山的豆科药用植物资源进行总结和归类。结果显示：青岛崂山有豆科植物42属90种，分别占全国豆科植物资源总属数的24.42%， 总种数的5.40%;属于典型药用植物的有25属43种。崂山豆科植物中含有1种的属有25属;含2～5种的有14属，共37种;6种以上的属有3属，共28种。本区无中国特有种。其中有21种药用价值较高的重要种类为2010版《中华人民共和国药典》所收载，收载种类的中文正名、拉丁学名、中文别名、生态分布、入药部位、性味归经和功能主治分述如下。

2.1.1 合欢 Albizia julibrissin Durazz.，别名：绒花树、马缨花、芙蓉树、夜合树。野生于山坡草地、林下、灌丛及岩缝隙中，也有栽培。树皮入药，称“合欢皮”： 味甘性平;归心、肝、肺经;有解郁安神，活血消肿之功;用于心神不安，忧郁失眠，肺痈，疮肿，跌扑伤痛。花序入药，称“合欢花”，花蕾入药，称“合欢米”：味甘性平;归心、肝经;有解郁安神之功;用于心神不安，忧郁失眠。

2.1.2 扁茎黄耆 Astragalus complanatus R.Br. ex Bge.，别名：扁茎黄芪、沙苑、背扁黄耆、蔓黄耆、夏黄耆、潼蒺藜。多成长于山野、路旁;多栽培。种子入药，称“沙苑子”和“潼蒺藜”：甘，温;归肝、肾经;有补肾固精、清肝明目之效，主治腰膝酸痛、遗精、遗尿、尿频、白带、神经衰弱及视力减退、糖尿病等症。

2.1.3 蒙古黄耆 Astragalus membranaceus （Fisch.） Bunge var. mongholicus （Bunge） P. K. Hsiao ， 别名：扁茎黄芪、沙苑、背扁黄耆、蔓黄耆、夏黄耆、潼蒺藜。多成长于向阳草地及山坡上。根入药，甘，微温;归肺、脾经;补气升阳，固表止汗，利水消肿，生津养血，行滞通痹，托毒排脓，敛疮生肌;用于气虚乏力，食少便溏，中气下陷，久泻脱肛，便血崩漏，表虚自汗，气虚水肿，内热消渴，血虚萎黄，半身不遂，痹痛麻木，痈疽难溃。

2.1.4 膜荚黄耆 Astragalus membranaceus （Fisch.） Bunge，别名：黄耆、膜荚黄芪，多生长海拔2 500～4 000 m的山坡、沟旁或灌丛中。根入药，称“黄芪”：甘，微温;归肺、脾经;补气升阳，固表止汗，利水消肿，生津养血，行滞通痹，托毒排脓，敛疮生肌;用于气虚乏力，食少便溏，中气下陷，久泻脱肛，便血崩漏，表虚自汗，气虚水肿，内热消渴，血虚萎黄，半身不遂，痹痛麻木，痈疽难溃，久溃不敛。

2.1.5 刀豆 Canavalia gladiata （Jacq.） DC.，别名：挟剑豆。栽培，未见野生。种子入药：甘，温;归胃、肾经;温中下气，止呃;用于虚寒呃逆，呕吐。

2.1.6 决明 Cassia tora L.， 别名：草决明、小决明、假花生、假绿豆、马蹄决明。多生长于山坡、旷野及河滩沙地上，种子入药，称“决明子”：甘、苦、咸，微寒;归肝、大肠经;清热明目，润肠通便;用于目赤涩痛，羞明多泪，头痛眩晕，目暗不明，大便秘结。

2.1.7 扁豆 Lablab purpureus （L.） Sweet，别名：x豆、火镰扁豆、膨皮豆、藤豆、沿篱豆、鹊豆。我国各地广泛栽培，亦有野生。白花品种的白色种子入药，称“白扁豆”：甘，微温;归脾、胃经;健脾化湿，和中消暑;用于脾胃虚弱，食欲不振，大便溏泻，白带过多，暑湿吐泻，胸闷腹胀。

2.1.8 米口袋 Gueldenstaedtia multiflora Bunge，别名：甜地丁、莎勒吉日。多成生于海拔1 300 m以下的山坡、路旁、田边等。全草入药，称“甜地丁”：甘、苦，性寒;清热解毒，散瘀消肿;主治各种化脓性炎症、痈肿、疔疮（常与蒲公英配用）、高热烦躁、黄疸、肠炎、痢疾等。

2.1.9 皂荚 Gleditsia sinensis Lam.，别名：皂角、皂荚树、猪牙皂、牙皂、刀皂。多成生于山坡林中或谷地、路旁。棘刺入药，称“皂角刺”：辛，温;归肝、胃经;消肿托毒，排脓，杀虫;用于痈疽初起或脓成不溃;外治疥癣麻风。不育果实入药，称“猪牙皂”，成熟果实入药，称“大皂角”：辛、咸，温;有小毒;归肺、大肠经;祛痰开窍，散结消肿;用于中风口噤，昏迷不醒，癫痫痰盛，关窍不通，喉痹痰阻，顽痰喘咳，咯痰不爽，大便燥结，外治痈肿。

2.1.10 甘草 Glycyrrhiza uralensis Fisch.，别名：国老、甜草、甜根子、乌拉草。多成生于干旱沙地、河岸砂质地、山坡草地及盐渍化土壤中。根和根茎入药：甘，平;归心、肺、脾、胃经;补脾益气，清热解毒，祛痰止咳，缓急止痛，调和诸药;用于脾胃虚弱，倦怠乏力，心悸气短，咳嗽痰多，脘腹、四肢挛急疼痛，痈肿疮毒，缓解药物毒性、烈性。

2.1.11 细梗胡枝子 Lespedeza virgata （Thunb.） DC.，别名：掐不齐。多成长于海拔800 m以下的石山山坡。全草入药，称“掐不齐”：甘，平;清热，止血，截疟，镇咳;用于疟疾，中暑。

2.1.12 葛 Pueraria lobata （Willd.） Ohwi，别名：野葛、葛藤，多生成于山地疏或密林中。根入药：甘、辛，凉;归脾、胃、肺经;解肌退热，生津止渴，透疹，升阳止泻，通经活络，解酒毒;用于外感发热头痛，项背强痛，口渴，消渴，麻疹不透，热痢，泄泻，眩晕头痛，中风偏瘫，胸痹心痛，酒毒伤中。

2.1.13 补骨脂 Psoralea corylifolia L.，别名：破故纸，常生长于山坡、溪边、田边。果实入药：辛、苦，温;归肾、脾经;温肾助阳，纳气平喘，温脾止泻;外用消风祛斑;用于肾阳不足，阳痿遗精，遗尿尿频，腰膝冷痛，肾虚作喘，五更泄泻;外用治白癜风，斑秃。

2.1.14 槐 Sophora japonica L.，别名：守宫槐、槐花木、槐花树、豆槐、金药树，广泛栽培。花及花蕾入药，称“槐花”和“槐米”： 苦，微寒;归肝、大肠经;凉血止血，清肝泻火;用于便血，痔血，血痢，崩漏，吐血，衄血，肝热目赤，头痛眩晕。果实入药，称“槐角”： 苦，寒;归肝、大肠经;清热泻火，凉血止血;用于肠热便血，痔肿出血，肝热头痛，眩晕目赤。

2.1.15 苦参 Sophora flavescens Ait.，别名：地槐、白茎地骨、山槐、野槐，生于山坡、灌木林中或田野附近。根入药：苦，寒;归心、肝、胃、大肠、膀胱经;清热燥湿，杀虫，利尿;用于热痢，便血，黄疸尿闭，赤白带下，阴肿阴痒，湿疹，湿疮，皮肤瘙痒，疥癣麻风;外治滴虫性阴道炎。

2.1.16 山野豌豆 Vicia amoena Fisch. ex DC.，别名：落豆秧、豆豌豌、透骨草，多生于山坡、灌丛或杂木林中。地上部分入药，称“透骨草”，有去湿、清热解毒之效，为疮洗剂。

2.1.17 广布野豌豆 Vicia cracca L.，别名：金沸草、金佛花、金佛草、六月菊，广布于的草甸、林缘、山坡、河滩草地及灌丛。全草入药，清热解毒，活血平胃、明耳目、疔疮。

2.1.18 葫芦巴Trigonella foenum-graecum L.，别名：胡卢巴、香草、香豆、芸香，常生长于山坡、溪边、田边。种子入药：苦，温;归肾经;温肾助阳，祛寒止痛;用于肾阳不足，下元虚冷，小腹冷痛，寒疝腹痛，寒湿脚气。

2.1.19 大豆 Glycine max （L.） Merr.，别名：菽、黄豆，粮食作物，广栽培，品种多。“黑豆”入药：甘，平;归脾、肾经;益精明目，养血祛风，利水，解毒;用于阴虚烦渴，头晕目昏，体虚多汗，肾虚腰痛，水肿尿少，痹痛拘挛，手足麻木，药食中毒。种子经发芽干燥品入药，称“大豆黄卷”：甘，平;归脾、胃、肺经;解表祛暑，清热利湿;用于暑湿感冒，湿温初起，发热汗少，胸闷脘痞，肢体酸重，小便不利。淡豆豉（大豆发酵品）：苦、辛，凉;归肺、胃经;解表，除烦，宣发郁热;用于感冒，寒热头痛，烦躁胸闷，虚烦不眠。

2.1.20 赤豆Vigna angularis （Willd.） Ohwi et Ohashi，别名：米豆、饭豆、赤小豆，粮食作物，广栽培。种子入药：甘、酸，平;归心、小肠经;利水消肿，解毒排脓;用于水肿胀满，脚气浮肿，黄疸尿赤，风湿热痹，痈肿疮毒，肠痈腹痛。

2.1.21 绿豆Vigna radiata （L.） Wilczek，别名：青小豆、豆、植豆，粮食作物，广栽培。种子入药：甘，寒;归经入心、胃经;清热解毒，消暑;用于暑热烦渴，疮毒痈肿等症;可解附子、巴豆毒。

2.2 崂山豆科药用植物的化学成分及生物活性的多样性

豆科植物所含化学成分十分复杂，几乎包括了所有天然化合物类型，如黄酮类、蒽醌类、生物碱类、皂苷类、有机酸类、挥发油类、三萜类、香豆素、木脂素、脂肪族及多糖类化合物等，其中以黄酮类、甾体类、皂苷类、蒽醌类等为突出特点。

黄酮类化合物的各种类型在豆科中几乎均有分布，常见的有芦丁、甘草素、芹菜素、槲皮苷、山奈酚、槲皮素、异鼠李素、木犀草素、异槲皮苷、山奈酚、槲皮素、槲皮苷等。如紫穗槐属的紫穗槐，其根茎叶含紫穗槐苷，水解后产生芹菜素，有抗菌清热消肿的功效。合欢属的合欢，其树皮富含槲皮苷，具有解郁安神，活血消肿之功效。猪屎豆属的野百合，含异牡荆素，牡荆素，荭草素和异荭草素，其药用功效有清热解毒、消肿止痛、破血除瘀等。鸡眼草属的鸡眼草，含芹菜素、山奈酚、槲皮素、异槲皮苷、芦丁、木犀草苷、异牡荆素和异荭草素，具有清热解毒、健脾利湿之功效。

甾体类化合物在豆科多属植物中均有分布，如扁豆属、长柄山蚂蝗属、米口袋属、皂荚属木蓝属、胡枝子属、含羞草属和豇豆属等。其主要化学成分为胡萝卜苷、豆甾醇β-谷甾醇等，主要药理活性有清热利湿、解毒消肿、解表散寒、祛风除湿、活血解毒、消肿生肌。

皂苷类成分主要在黄耆属、扁豆属、野豌豆属、槐属等植物中分布，黄耆属植物黄耆富含黄芪甲苷、毛蕊异黄酮苷、黄芪苷、异黄芪苷、大豆皂苷等成分，其药理作用有补气升阳，固表止汗，利水消肿，生津养血，行滞通痹，托毒排脓，敛疮生肌等。扁豆属的扁豆种子富含扁豆皂苷Ⅰ，具有消暑除湿、健脾止泻的作用。野豌豆属的山野豌豆，即透骨草，含有山野豌豆苷，具有祛湿作用。槐属植物中的槐含有槐角苷，具有凉血止血作用。

生物碱类成分在豆科植物药用成分中也担任着重要角色：猪屎豆属的农吉利甲素即野百合碱（Monocrotaline）、农吉利乙素和农吉利丙素，具有清热解毒、消肿止痛、破血除瘀之功效。胡芦豆属的葫芦巴，种子富含葫芦巴碱、番木瓜碱，具有温肾助阳，散寒止痛的药理活性。槐属的苦参含有苦参碱和氧化苦参碱，具有清热燥湿、杀虫等功效。

蒽醌类化合物主要在决明属植物中分布，如决明中富含的大黄酚、大黄酸、大黄素甲醚、大黄素、芦荟大黄素、橙黄决明素等。决明属植物中所含的蒽醌类成分，决定了其具有润肠通便，降血压血脂的药理作用。

豆科药用植物化学成分的多样性决定了豆科药用植物生物活性的多样性。崂山豆科药用植物根据其药效特性分类如下。

2.2.1 清热解毒、凉血、止血类 紫荆属的紫荆 Cercis chinensis Bunge，猪屎豆属的野百合Crotalaria sessiliflora L.，米口袋属的米口袋 Gueldenstaedtia multiflora Bunge、光滑米口袋Gueldenstaedtia maritima Maxim.、狭叶米口袋GueLdenstaedtia stenophylla Bge.，大豆属的大豆Glycine max （L.） Merr.，甘草属的甘草 Glycyrrhiza uralensis Fisch.，鸡眼草属的长萼鸡眼草Kummerowia stipulacea （Maxim.） Makino，胡枝子属的细梗胡枝子Lespedeza virgata （Thunb.） DC.，葛属的葛Pueraria lobata （Willd.） Ohwi，豇豆属的赤豆Vigna angularis （Willd.） Ohwi et Ohashi、绿豆Vigna radiata （L.） Wilczek，槐属的槐Sophora japonica L.，野豌豆属的山野豌豆Vicia amoena Fisch. ex DC.、广布野豌豆Vicia cracca L. 、救荒野豌豆Vicia sativa L.、无萼齿野豌豆Vicia edentata Wang et Tang，木蓝属的河北木蓝Indigofera bungeana Walp.。

2.2.2 祛痰、镇咳、平喘类 皂荚属的皂荚 Gleditsia sinensis Lam. 、山皂荚 Gleditsia japonica Miq.，甘草属的甘草 Glycyrrhiza uralensis Fisch.，胡枝子属的细梗胡枝子Lespedeza virgata （Thunb.） DC.，补骨脂属的补骨脂Psoralea corylifolia L.，野豌豆属的无萼齿野豌豆Vicia edentata Wang et Tang。

2.2.3 祛风除湿、通经活络类 锦鸡儿属的锦鸡儿 Caragana sinica （Buc'hoz） Rehd.、金雀锦鸡儿Caragana frutex （L.） C. Koch，紫荆属的紫荆 Cercis chinensis Bunge，长柄山蚂蝗属的长柄山蚂蝗Podocarpium podocarpum （DC.） Yang et Huang，鸡眼草属的长萼鸡眼草Kummerowia stipulacea （Maxim.） Makino，马鞍树属的朝鲜槐Maackia amurensis，葛属的葛Pueraria lobata （Willd.） Ohwi，野豌豆属的山野豌豆Vicia amoena Fisch. ex DC.、救荒野豌豆Vicia sativa L.、蚕豆Vicia faba L.、小巢菜Vicia hirsuta （L.） S. F. Gray。

2.2.4 安神、痈疗肿痛类 合欢属的合欢 Albizia julibrissin Durazz.，含羞草属的含羞草Mimosa pudica L.，肥皂荚属的肥皂荚Gymnocladus chinensis Baill.，刺桐属的龙牙花Erythrina corallodendron L.。

2.2.5 补肾固精、清肝明目类 黄耆属的扁茎黄耆 Astragalus complanatus R.Br. ex Bge.，决明属的决明（草决明）Cassia tora L.，葛属的葛Pueraria lobata （Willd.） Ohwi，补骨脂属的补骨脂Psoralea corylifolia L.，豇豆属的绿豆Vigna radiata （L.） Wilczek，野豌豆属的四籽野豌豆Vicia tetrasperma （L.） Schreber、小巢菜Vicia hirsuta （L.） S. F. Gray。

2.2.6 利尿滋养、消肿排脓类 合萌属的田皂角（合萌）Aeschynomene indica L，黄耆属的蒙古黄耆 Astragalus membranaceus （Fisch.） Bunge var. mongholicus （Bunge） P. K. Hsiao、膜荚黄耆 Astragalus membranaceus （Fisch.） Bunge，决明属的望江南 Cassia occidentalis L.，黄檀属的黄檀 Dalbergia hupeana，皂荚属的皂荚 Gleditsia sinensis Lam. 、山皂荚 Gleditsia japonica Miq.，大豆属的大豆Glycine max （L.） Merr.，鸡眼草属的鸡眼草Kummerowia striata （Thunb.） Schindl.，豇豆属的赤豆Vigna angularis （Willd.） Ohwi et Ohashi、绿豆Vigna radiata （L.） Wilczek，木蓝属的河北木蓝Indigofera bungeana Walp.。

2.2.7 杀虫、治疟类 决明属的望江南 Cassia occidentalis L.，长柄山蚂蝗属的长柄山蚂蝗Podocarpium podocarpum （DC.） Yang et Huang，鸡眼草属的鸡眼草Kummerowia striata （Thunb.） Schindl.，胡枝子属的细梗胡枝子Lespedeza virgata （Thunb.） DC.，葛属的葛Pueraria lobata （Willd.） Ohwi，补骨脂属的补骨脂Psoralea corylifolia L.，槐属的苦参Sophora flavescens Ait.，云实属的云实Caesalpinia decapetala （Roth.） Alston。

2.2.8 解暑、健脾、止吐类 扁豆属的扁豆 Lablab purpureus （L.） Sweet，甘草属的甘草 Glycyrrhiza uralensis Fisch.。

2.2.9 抗肿瘤、黄疸、心悸类 黄耆属的糙叶黄耆Astragalus scaberrimus Bunge、膜荚黄耆 Astragalus membranaceus （Fisch.） Bunge。

2.2.10 理气、止血、利尿类 刀豆属的刀豆 Canavalia gladiata （Jacq.） DC.，大豆属的野大豆 Glycine soja Sieb. et Zucc.，野豌豆属的歪头菜Vicia unijuga A. Br.。

2.2.11 益肾、止汗、风痹多汗类 蒙古黄耆 Astragalus membranaceus （Fisch.） Bunge var. mongholicus （Bunge） P. K. Hsiao，胡芦豆属的葫芦巴Trigonella foenum-graecum L.。

3 结论与建议

崂山丰富的豆科资源不但是优美的自然景观，而且还具有极高的药用、食用价值， 同时也是崂山生态体系的重要组成部分。豆科药用植物以其极其复杂多样的化学成分，使其在药品、保健品、化妆品以及其它许多领域有极其广泛的应用，并有非常广阔的研究开发潜力。但随着环境的恶化和旅游业的发展，豆科植物的生存环境受到了较大威胁，不少种类资源处于濒危状况，加强豆科植物的保护尤为重要。因此，有必要对崂山豆科植物资源进行全面调查，充分做好崂山豆科药用植物资源的保护工作，从而更好地开发利用其多种多样的有效成分。

参 考 文 献：

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篇2

关键词：跨学科教学；生物多样性调查；软件；iNaturalist

中国生物多样性监测网络正处速发展之中，其中较为完备的有中国自然标本馆、甘肃生物多样性数据平台及监测网络、中国森林生物多样性监测网络以及“台湾生物多样性网络”等，但这些图像或样本的呈现方式都是静态化或过于专业化，给初学者阅读和认知带来了一定的困难。笔者通过调查发现，目前，中国应用市场相关软件或微信小程序均有拍照识图功能，虽有助于师生借此识别一些不认识的动植物，但给科学性调查带来了一定局限性。例如，科学性调查不但对图片拍摄的分辨率要求高，而且对特征识别度的要求也高，否则会出现错误识别情况。为解决以上问题，笔者试用了不同应用软件，发现iNaturalist软件能很好地建立起地理与生物之间的联系。该软件的一大优势是，它并不是通过简单的数据处理分析给出一个结果，而是由全球生物多样性学者共同对你所拍照片进行鉴定。当对鉴定有异议时，可以在图片下方进行讨论。也就是说，不同地区的生物将会出现在不同的经纬度，并由生物学家进行辨识。据此可知，该软件具有很强的互动性与实时性。

1iNaturalist软件的简介

这款软件是由美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究生NathanAgrin，JessicaKline和Ken-ichiUeda3人基于对自然观察的热情而联手开发的，目的是将专业研究者与公民科学家连接起来，同时让业余观察者随手记录的资料成为生物多样性研究的重要来源。例如，当用户上传一张动植物照片时，就有许多自然科学家和博物学家对此进行鉴识，这是iNaturalist回馈机制的具体表现。在鉴识过程中，专家一般围绕清晰度、研究价值等方面对用户上传的图像数据进行严格的筛选与审核，如满足条件就会共享到GBIF（GlobalBiodiversityInformationFacility，全球生物多样性数据共享系统），从而成为未来研究生物多样性的重要数据。该软件支持多国语言，使用者可以选择简体中文。

2iNaturalist软件的使用

使用者将观察记录到的照片提交至平台，如照片左上方标识为“RG”即为研究级（ResearchGrade）照片，将共享至GBIF。上传者可以选择是否定位自己所拍摄照片的经纬度与拍摄时间（位置可选择关闭按钮，即可隐藏坐标），以此实现坐标共享；也可以欣赏其他国家观察者拍摄的特有物种，以便扩大学习者的知识面。当观察者上传的图片被鉴定完毕后，将自动归入所属生物分类阶元。iNaturalist软件的操作界面如图1所示。

3iNaturalist软件的回馈机制

对于iNaturalist软件的回馈机制，图2所示给予了直观描述，笔者在此不再赘述。

篇3

广州市沙面古树土壤调查

当前我国城市园林绿化发展的主要“瓶颈”

龙岩市区绿地系统建设相关问题的探讨

重庆市主城区城市森林建设树种规划初探

武汉地区园林有害生物调查与生物防治

国槐小卷蛾生物学特性及综合防治研究

宿根花卉在包头地区园林中的应用

观赏的栽培

桧柏的繁殖技术

湿地造景乔灌木树种及草本植物种类的选择

东营市城郊湿地资源调查与保护初探

现代园林工程施工与管理的探究

园林艺术创作灵感初探

浅议生态园林的特色与风格

科技动态

信息报道

新优园林植物

垂柳花芽分化发端时间的研究

干旱胁迫对4种碧桃品种抗性生理生化指标的影响研究

常绿阔叶树种小果卫矛引种北京的抗寒性比较研究

刺槐及其在园林绿化中的应用

香水花的扦插繁殖及栽培技术

奉贤非洲菊设施栽培土壤盐分累积变化规律研究

上海引进的大规格北美槭树及其主要病虫害

河岸带植被重建的生态修复技术及应用

上海人工绿地群落UVB屏蔽效率与冠层特征关系初步研究

再谈垂直绿化在福州城市园林中的应用

太原市生态园林城市建设对策研究

唐山市采煤塌陷区湿地生物多样性调查及评价研究

东营市明月湖国家城市湿地公园原生植被情况调查

北京举办园林绿化行业新技术新材料推介会

台湾热带植物培育规模居亚洲第一

专家解惑北京银杏夏季焦叶现象

IFLA第47届世界大会在苏州隆重开幕

云南打造生物多样性世界名片

合水发现最大紫斑牡丹群

园林新优植物

水生植物的应用与管理

浅谈碗莲的全年养护管理

武汉地区园林蚜虫种类与发生动态

三叶草坪蜗牛的发生与防治

重庆园林特色探讨

景观设计与建造中设计手法的探讨

植物护坡及其生态效应研究

中小城市公园的发展前景浅析

《国外园艺学文摘》题录

我国三个百合品种再获国际植物新品种登录证书

天津市园林绿化研究所联合其它单位成功申报科技部十·一五科技支撑计划——“滨海盐碱地绿化的关键技术研究与集成示范”项目

“后奥运”北京城市园林绿化不减速

北京夏季可用开花植物过千种

野花首次大规模用于成都园林绿化

复合式节能日光温室保温节水

园林绿化与可持续发展高层论坛在京召开

市民出家门500m就有一块3000m2以上的大绿地——上海城市“热岛”效应逐年缓解

篇4

关键词：热带雨林；恢复阶段；群落结构；生物多样性；海南省

中图分类号：S717.1+2；S718.57；Q346+.5（266） 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）10-2347-05

热带雨林是一个重要的生物多样性中心[1]。现在人们日益重视生物多样性的保护，并在这方面进行了许多探讨，其中对山地雨林和低地雨林的研究已有不少报道[2-9]。海南省吊罗山国家森林公园是我国重要的热带森林分布区之一，这里的热带雨林属于我国热带地区发育最盛、最接近赤道热带雨林的植被类型，是我国稀有的热带森林生态系统类型之一，也是我国热带雨林的典型代表[10]。生物多样性是现代生态学研究的热点之一[11]；在景观生态学或群落生态学里，现有物种多样性时空变化的研究方法主要集中在各群落物种多样性的测度上，这种测度的结果反映在空间尺度上一般是以离散的形式来表示，而如何反映物种多样性在空间的连续变化迄今仍缺乏有效的方法与技术[12]。

在过去的40年里，世界上40%的热带雨林被毁；海南岛也不例外，在过去的25年中热带雨林的覆盖面积减少了71.7%[13]。而热带雨林是一个易受人类干扰的脆弱生态系统，一旦遭受干扰破坏，会产生恶劣的生态学效应，将给自然界和人类带来严重的后果，所以当前生物多样性保护的热点主要集中在热带雨林的保护方面[14]。山地雨林是热带或亚热带南部山地上的湿润性常绿阔叶林，其群落的结构和外貌与典型的热带森林相比，除林木的高度和种类组成上稍有差异外，其余的热带森林特征十分明显。作为海南岛主要水源涵养林的热带山地雨林是海南岛生态平衡最重要的基本要素[13]。因此保护和研究海南岛热带山地雨林的物种多样性具有十分重要的意义[15]。本研究对海南省吊罗山国家森林公园3个不同恢复阶段的热带雨林样地进行了群落结构、森林资源监测及生物多样性的调查比较研究，探讨不同恢复阶段热带雨林植被的生长状况及森林群落结构与生物多样性的差异，从而寻求保护和管理热带雨林的有效途径。

1 研究方法

1.1 研究地概况

吊罗山国家森林公园位于海南岛东南部，地处北纬18°40′13″-18°48′44″、东经109°45′26″-109°56′53″，海拔高度在50～1 499 m，总的地势呈西北高东南低走向。在气候上属于东亚海洋性热带季风气候区，年降雨量充沛，为1 870～2 760 mm，干湿季节划分明显，80%以上的降雨集中在每年的5～10月的雨季；而每年的11月至次年的4月为旱季。年均温度20.8 ℃，最热月均温23.9 ℃，最冷月均温16.3 ℃。成土母岩为花岗岩和闪长岩，土壤自低海拔向高海拔延展发育着黄色砖红壤（海拔300 m以下）和山地黄壤（海拔300 m以上）[16]。 研究选择的3个样地位于吊罗山国家森林公园试验区内，基本情况见表1。样地植被类型属于热带次生林。群落结构复杂，乔木高大；调查区内竹丛、附生植物较多，板根和层间植物较少，偶有绞杀现象，多见有大型倒树和枯立木。

1.2 研究方法

1.2.1 样地设置 选择的3个样地都设置为永久性样地，面积都为2 500 m2，样地1处于20世纪60年代开始恢复的热带雨林中，样地2处于20世纪70年代开始恢复的热带雨林中，样地3是原始热带雨林，因原来长势弱而从未采伐。调查样地的地理坐标位置、海拔高度采用手持GPS仪完成测量定位，并记录相应的坡度、坡向和山地类型等数据。

1.2.2 样地植物调查 各永久性样地在此次调查时随机选择若干个10 m×10 m的小样方，均采用“单木调查法” 实施样地调查[17，18]，测量、记录样方内乔木层所有植物的种名、株（丛）数，测量平均树高、胸径、枝下高等林木结构特征值数据。

1.2.3 样地里林下植物调查 在每一样地中随机选2 m×2 m的草本层、灌木层小样方各6个，分别记录草本层、灌木层的植物种类、数目。

1.3 数据分析方法

1.3.1 基本数据 对测定得到的3个样地乔木的树高、胸径、枝下高以及物种数、株数等基本数据使用Microsoft Office Excel 2003软件分别汇总。

1.3.2 物种重要值 群落内各物种的重要值（Importance value，IV）用综合数值来表示，它是确定群落中每一植物种相对重要性的一个综合指标[2]，以体现样地的优势种。物种重要值公式如下：

IV=（RD+RF+RP）×100%，

式中的RD、RF和RP分别为相对密度、相对频度和相对显著度，群落中所有物种重要值IV之和等于300；有些研究者将重要值除以3，则群落中所有物种的重要值之和等于100[2]。

1.3.3 物种多样性分析 群落物种多样性可用α-多样性指数（Alpha-diversity index）来体现[19]。α-多样性指数主要关注局域均匀生境下的物种数目，因此也被称为生境内的多样性，本研究采用α-多样性指数范畴中的物种丰富度（Species richness）、物种多样性指数（Index of species diversity）、均匀度指数（Index of evenness）、生态优势度（Ecological dominance）以及Gleason指数来分析吊罗山国家森林公园不同恢复阶段群落的物种多样性。

①物种丰富度，物种丰富度（R）指出现在样方（单位面积）内的物种数（S）。

②物种多样性指数，计算时采用以信息论范畴的Shannon-Wiener函数为基础的Shannon-Wiener多样性指数（H′）[19]，公式为：

H′=-∑（ni/N）ln（ni/N），

式中，ni为物种i的个体数，N为群落（样地）中全部物种的个体数。

③均匀度指数，采用以Shannon-Wiener函数为基础的Pielous均匀度指数（PIE）[20]，公式为：

PIE=H′/ln S=[-∑（ni/N）ln（ni/N）]/ln S。

④生态优势度，用Simpson指数（SN）表示，采用生态优势度可对群落的物种多样性结构和动态水平进行更为透彻的说明[21]。公式为：

SN=∑[ni（ni-1）]/ [N（N-1）]。

⑤Gleason指数，

DGl=S/lnA，

式中，A为样地（群落）面积[22]。

2 结果与分析

2.1 不同样地中群落结构分析

2.1.1 群落优势种 各样地的优势树种个体数和重要值调查与计算结果分别见表2、表3、表4。调查结果显示，在样地1里共记录到乔木897株。经分析鉴别，共有195个植物种。从种的重要值来看，前10种植物九节、大萼木姜子、叶轮木、水石梓、琼榄、东南栲、海南鹅掌柴、黄椿木姜子、狭叶泡花树、山杜英为优势种（表2）。在样地2里共记录到乔木946株。经分析鉴别，共有195个植物种。从种的重要值来看，前10种植物米花木、海南杨桐、陆均松、海南鹅掌柴、钝齿木荷、 水石梓、狗骨柴、华南毛柃、五列木、鸡毛松为优势种（表3）。在样地3里共记录到乔木613株。经分析鉴别，共有196个植物种。从种的重要值来看，前10种植物粗毛野桐、岭南柿、九节、海南柿 、鸭脚木 、柄果木、红鳞蒲桃、药用狗牙花、蝴蝶树、琼楠柿为优势种（表4）。

2.1.2 样地林木结构分析 3个样地乔木层林木结构特征值汇总情况见表5。通过表5可以看出，样地3的乔木平均胸径是10.65 cm，这是3个样地中乔木胸径平均值中最大的，而样地2的乔木树高和枝下高平均值都是3个样地中最高的，分别是7.78、4.51 m。个中原因是原始林的树龄最长，导致其乔木胸径最大；而样地2的乔木树高和枝下高最高则可能是由于人类采伐之后优势种发生了变化造成的，不过在实地看到，样地2的各乔木植物总体树高与枝下高要比其他2个样地高一些。

2.2 生物多样性分析

2.2.1 样地内乔木层物种多样性分析 群落里的物种数、个体总数及种群个体的均匀度是群落结构的要素[23]，而物种多样性则是这三个方面的综合体现。通过计算得出3个样地的乔木层物种多样性各项指标数值，具体结果见表6。从表6可见，3个样地的物种丰富度、Gleason指数、生态优势度和物种多样性指数的数值都比较接近，只有均匀度指数各样地的差异相对较大；其中样地3的物种多样性指数、Gleason指数和均匀度指数最大，生态优势度与其他样地的较为接近，所以样地3的物种多样性最大；样地2的多项物种多样性指标要大于样地1的，因而物种多样性大于样地1。相比之下，样地3的物种丰富度最大，样地1与样地2的物种丰富度相等。总体而言，样地3的物种多样性大于样地2，样地2的物种多样性大于样地1。

2.2.2 样地内林下层物种多样性分析 通过计算得出3个样地的林下层物种多样性各项指标数值，具体结果见表7。从表7可见，3个样地的草本层、灌木层的物种丰富度、Gleason指数、生态优势度、物种多样性指数、均匀度指数都存在一定的差异，这可能是人类对森林的经营管理影响了灌木层和草本层物种多样性发展导致的。

2.3 群落分析

经过统计汇总，样地1有乔木植物195种，分属46科84属；样地2有乔木植物195种，分属49科61属；样地3有乔木植物196种，分属45科72属。在样地1里，九节、大萼木姜子、叶轮木、水石梓、琼榄、东南栲、海南鹅掌柴、黄椿木姜子、狭叶泡花树、山杜英10种植物为优势种；在样地2里，米花木、海南杨桐、陆均松、海南鹅掌柴、钝齿木荷、水石梓、狗骨柴、华南毛柃、五列木、鸡毛松10种植物为优势种；在样地3中，粗毛野桐、岭南柿、九节、海南柿、鸭脚木、柄果木、红鳞蒲桃、药用狗牙花、蝴蝶树、琼楠柿10种植物为优势种。3个热带雨林样地中，除了样地1与样地2具有共同的优势种植物水石梓、海南鹅掌柴外，样地1与样地3还具有共同的优势种植物九节，其他优势种植物的种类差异非常明显。

3 小结与讨论

本研究以群落的优势种为出发点，探讨了3个样地的群落种类组成与结构特征、植物丰富度及物种多样性等的变化。分析了3个不同恢复阶段热带雨林样地的生物多样性，发现随着时间的进程，3个样地植物优势种的差异在增大；按重要值分析，3个热带雨林样地中排在前十位的植物为优势种，其中大部分优势种的种类差异非常明显。从单木测定的乔木平均胸径、树高、枝下高等数据看，20世纪70年代恢复的热带雨林（以下简称70年代恢复的热带雨林）样地的平均树高和枝下高比20世纪60年代恢复的热带雨林（以下简称60年代恢复的热带雨林）样地和原始热带雨林样地要高；而原始热带雨林样地的乔木平均胸径大于60年代恢复的热带雨林样地的，60年代恢复的热带雨林样地的乔木平均胸径大于70年代恢复的热带雨林样地的，这是由于样地内的植物树龄不一样产生的，树龄越径则越大。70年代恢复的热带雨林样地的乔木高度相对于60年代恢复的热带雨林样地和原始热带雨林样地乔木高度在整体上要高一些，这可能是由于采伐后优势种发生了变化，导致70年代恢复的热带雨林样地的树高生长较快。从3个样地的各项生物多样性指标来看，原始热带雨林样地的物种多样性指数、Gleason指数和均匀度指数最大，生态优势度与其他样地的较为接近，所以原始热带雨林样地的生物多样性最大；70年代恢复的热带雨林样地各项生物多样性指标多数大于60年代恢复的热带雨林样地的，因而生物多样性大于60年代恢复的热带雨林样地。相比之下，原始热带雨林样地的物种丰富度最大，60年代恢复的热带雨林样地与70年代恢复的热带雨林样地的物种丰富度相等。由于人类的采伐破坏了森林生态系统，采伐过的林地生物多样性因而会下降，物种丰富度也会降低，这导致森林生态系统稳定性减弱。调查发现，在林地恢复时间差别不大（分别是40年、50年左右）的前提下，高海拔林地的恢复要比低海拔的林地好一些，这是由于高海拔林地的水热条件要优于低海拔林地。此外，坡向对森林生态系统也有一定的影响，如原始热带雨林样地的坡向为西南向，植被生长状况要优于70年代恢复的热带雨林样地，70年代恢复的热带雨林样地坡向为朝西，优于60年代恢复的热带雨林样地朝北坡向。总体而言，3个样地的生物多样性差别不大，这是由于20世纪60、70年代距今时间较长，并且吊罗山国家森林公园的保护力度较大，所以被人类采伐过的林地已经恢复得比较好，接近于原始森林的自然生长状况。同时提醒我们，人类应该保护好大自然，不能乱砍滥伐、肆意破坏生态系统，在合理的砍伐之后要给予林地一定的时间休养生息，才能保持森林生态系统的稳定性，使人类与自然界和谐相处。

参考文献：

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[21] 孙儒泳，李 博，诸葛阳，等.普通生态学[M].北京：高等教育出版社，1993.161-167.

篇5

【关键词】：植物多样性；保护；利用

中图分类号： J522.3 文献标识码： A

云南素有:植物王国之称，云南特点有城在山中 ，人在绿中生活。根据城市总体规划对县城长远发展的整体安排，加强规划统筹，促进城镇化建设和生态建设同步健康有序发展推进城镇发展模式转变，实现城市经济社会与生态资源环境全面协调可持续发展，加强生态环境保护，提升城市品位和综合竞争力，以建设资源节约型，环境友好型社会为着力点，促进城市生态化发展，努力把宾川建设成为经济全面繁荣富强，社会和谐文明，人民生活富裕，生态环境美好，创建省级生态园林城市。

1、自然概况及植物多样性

宾川县属中亚热带季风高原气候，其特点光照充足，炎热多风，热量丰富，干旱少雨，湿度偏小，立体气候明显，辐射强度大，年平均气温17.9度。

1.1植物多样性保护的意义

植物多样性是植物及其与环境形成的生态复合体以及和它们所拥与相关的各种生态过程的总和，包括动物、植物、微植物和它们拥有的基因以它们与其生存环境形成的复杂的生态系统。丰富的植物资源对人类来说无疑是一笔巨大的自然财富。目前植物多样性尽管已大量被人类所利用，但绝大多数植物资源的潜在价值至今仍未被人们所发现。

1.1.2生态环境保护目标

根据城市的“十二五”规划的总体目标，全县累计水土流失治理面积339.78平方公里，森林覆盖率达50%，城镇生活垃圾无害化处里率达95%，城镇生活污水集中处里率达95%以上，城镇绿地率达25%以上，城市人均公共绿地达到8平方米以上，力争2015年达到省级园林县城要求。

1.1.3城市植物多样性

城市植物多样性是城市生态系统功能提高和健康发展的基础，根据调查研究，我省是个植物资源非常丰富的省份。物种资源最多。宾川县植物种类丰富，加上多年引种。植物种类多样，共89个科，185个属，227个种。

2、城市建设规划绿化地的功能

园林绿化不但进入人们生存生活的空间，是人们户外活动好去处，人们向往回归自然，享受大自然的美，在公园里满足人们游憩、锻炼、娱乐、社交活动的需求。

2.1 园林绿化可以净化空气，调节气候、改善环境，空气是人类赖以生存不可缺少的物质，是重要的外环境因素之一，植物不但能通过光合作用吸收大量二氧化碳并放出氧气其自身构成的绿色空间，还对烟尘和粉尘具有明显的阻挡，过滤和吸附的作用，另外许多水生植物和沼生植物对净化城市污水有明显的作用。园林绿化还可以通过植物地下根系吸收大量有害物质而起到净化土壤的作用。改善城市空气质量，减轻了城市的“热岛效应”；生活的质量有所提高，居民就能安居乐业。

3、园林植物绿化结构多样性应用

3.1城市植造的对象

结合宾川县“十二五”期间生态建设重点，城市现状建设及总体发展思路，现状流经中心城区的五条河流。炼洞河、大营河、桑园河 、排沟、大中沟的两侧通过对其绿化，道路两侧。融篱带绿化、广场、河滨公园、社区4处，组团即公园6处，各大单位、各小区 、房前屋后、种树、种草等为绿化区。

3.1.2城市植物的应用

城市植物植造各种乔木、灌木、藤本和草本植物进行合理组织与配置，在园林广大应用，具有观赏、艺术、充分发挥各类植物的形体、线条、颜色、姿态，等自然美。且与周围环境相适宜，相协调，具有城市绿化特色。

3.1.3城市景观植物主要形式

植物造景的主要形式有花坛、花镜、花台、行道树，庭荫树、园景树、绿篱、花灌木应用形式、草坪、地被植物、棚架及假山、水景园。盆景、温室等构成了植物景观的多样性。

3.1.4城市中园 林植物的设计原则

以人为本，从生态环境，身体健康，自然大方，因地制宜，科学设计，适地适生，引进能适应本地生长植物和乡土植物，在一定程度上不要违背植物的自然规律。

4、重视植物多样性

4.1从某种意义上讲，重视园林植物多样性是一个模拟和创建自然生态系统的过程。如果植物种类单一，在生态环境中平帆，在景观上也显得单调的。因林植物配置注意乔、灌、草、结合、植物群落可增加稳定性，高、中、低充分利用空间。叶面积指数增加，对植物生长也起到互补，植物的光合作用得改善，也能提高生态效益 ，有观叶、花、景、姿、香、藤等充分利用各种植物的特点配置增强观赏、效果、效益、景观相协调，合理结构、科学搭配、注重园林植物形态和色彩搭配，丰富城市绿化，实现城市可持续发展的必然要求。

4.1.2我县的城市园林绿化建设，明确提出了以维护生态平衡，防止污染，保护和改善环境，美化城市为主要目的，植物多样性取决局部结构及其相互影响，从结构、管理、场地使用，面积的大小，植物的搭配：花、草、树外来植物和乡土植物的景观规划设计，人工绿地加上自然生态的景观，配置更合理，更科学，更适应与自然之理生物多样性的存在使人类有了适应环境的变化和未来需 求的能力，事实上是不断丧 失生物多样性是人类需求与自然能力之间不平衡的量度，是城市生态系统中物质循环与能量交换枢纽，是保护和利用重要环节。

5、加强城市植物多样性保护管理工作

重视城市园林管理是保护植物多样性有段手段之一，三分种，七分管，因林绿地效果和成败。加强园林管理，林业、环保、农业、水利等部门之间协调与沟通。采取系统化、专业化、加强执法队伍的建议，充善监督体系来保证严格执法，要求我县在城市规划，建立设计及管理、保护、使城市稳定发展，人人关心、积极参与保护工作才能成功，加大宣传教育力度，切实开展科研监测，建立植物基因库，完善各种有效技术措施管理。

建立建全政策和规章制度，加强领导，明确责任，加强城市绿地保护，分区分片管理，对城市园林绿地的监督和检查，促进植物永续利用。更加有效地改善生态环境。

6、我县城市园林绿化多样性存在的问题

随着经济的快速发展，人口日益增加，城市越来越繁华，需求量就大，园林绿化受到广泛关注，城市园林绿化作为提高市民的生活品质和城市的品味重要手段得到政府的高度重视和支持。

6.1植物种类单一，在西方发达国家，一般城市绿化植物都在千种以上，而我县只有二百多种，近年来大规模引进外来绿化植物，主要集中在品种单一，缺乏自己的风格和特点，绿化技术还在研究阶段，逐步走向成熟。

6.1.2乡土植物比例少，目前，我县城市绿化过于青睐外来物种，忽视了乡土植物，外来物种排挤本土植物，不利于丰富植物多样性构建当地特色景观。

6.1.3环境污染严重使一些植物灭亡，水源污染、土污染、外来植物病毒传播、空气污染，导致减少物种多样性。还有自然原因，如地震、水灾、火灾、暴风雪、干旱等自然灾害。

7、结论

城市绿化系统植物多样性是城市绿化保护与建设的核心，具有植物多样的应用研究，植物的引种、习性、繁育、群落构建、艺术搭配、城市特色、园林生产管理、生物的多样性保护、绿化工程的实施和病虫害防治，加强园林植物品种多样性利用，绿地系统植物变异现象，基因转变的研究，建立优良品种植物基因库，促进我县城市主要生态系统的植物多样性建设，增加城市自然色彩，运用丰富的植物资源，营造城市立体景观，人与自然和谐发展，城市更加美好。

总之，多种植物多样性是全人类共有的宝贵财富，为人类的生存和发展空间，植物多样性维护了自然界的生态平衡，为人类的生存提供了良好的环境条件，科学实践证明，生态系统中物种越丰富，它创造力就越大，自然界的所有生物都是互相依存，互相制约的。保护生物多样性，实现生物可持续发展，促进人与自然的和谐相处多做贡献。

【参考文献】

【1】宾川县植物多样性调查2013年7月.

【2】宾川县城市规划设计2010年4月.

【3】宋延龄.黄永青.《物种多样性研究与保护》.1998年.浙江科学技术出版社.

篇6

无棱镜全站仪测量树高及树冠的方法研究

长叶刺槐嫁接育苗技术研究

森林火灾应急物流资源信息化管理平台研究

柚木幼树侧芽萌发特性调查与分析

秦岭冷杉嫩枝扦插育苗技术研究

森林资源资产评估系统的本体集成研究与实现

贮藏对琴叶风吹楠脂肪酸含量及成分的影响

团花研究现状及发展思考

樟树和马尾松人工林土壤氮矿化季节动态特征

常绿杨苗期光合效率变化动态研

高速公路边坡植草护坡的根固效应研究

湖南大围山香果树群落特征及物种多样性分析

EDTA与苗木生根灵对栾树吸收Mn、Pb的交互影响

湖南紫金山马尾松的群落特征及物种多样性分析

基于GIS和RS的赤水桫椤自然保护区生态环境调查

赤霉素+2,4-D及赤霉素+丁酰肼对马缨杜鹃光合作用日变化的影响1-甲基环丙烯对货架期中秋酥脆枣鲜果质构特性的影响

超声波辅助萃取聚氨酯涂料甲组分中游离TDI

山茱萸果核制备活性炭的工艺研究

南方高杆芦苇收割装备的适应性设计与探讨

桥隧邻接工程多源损伤室内模型试验研究

沥青路面预养护方案的区间关联模糊优化决策

基于深度图的相邻花朵图像分割方法

基于关联度和最小方差的人才需求预测模型研究

无线网络分布式部署及抗干扰研究

远程无线灯光智能控制开关的设计

基于时态描述逻辑的UML活动图形式化规约

基于迭代算法和神经网络的PID控制参数的优化与应用

基于DCT的数字水印加密与解密技术

复杂网络多层次聚类抽象可视化方法研究

中南林业科技大学森林植物实验教学示范中心简介

洞庭湖西岸区防护林土壤与植物微量元素含量特征

湖南会同次生阔叶林优势树种的种内种间竞争研究

长沙城市森林土壤理化性质及碳贮量特征

运营期高速公路沿线湿地水环境的时空变化

不同自然光环境下土庄绣线菊的生理生态响

南岳衡山甜槠林群落分析

湖北省杨树优良无性系多点造林对比试验

林分密度及施肥对马尾松林产脂量的影响

4个油茶优良无性系花器特征及花粉萌发率

湖南衡山国家级自然保护区藤本植物的基本特征

基于PCA和BP神经网络的O—糖基化位点的预测和模式分析

油茶FatB基因全长cDNA的分离克隆及序列分析

臭氧与高氧处理对采后草莓品质的影响

生态旅游发展中利益相关者格局及其角色的定位分析

我国南方道路除冰机振动滚筒的研究

基于混合整数规划模型的农产品物流网络优化

月塘公跨铁立交桥高位落梁设计与施工

钢纤维再生混凝土力学性能的影响因素尾巨桉/金属板复合材料层间正应力分布特征的有限元解析

里氏木霉Rut—30产纤维素酶发酵条件的优化

光皮树不同无性系实生苗与嫁接苗的形态比较

响应面法优化芽孢杆菌产脂肪酶发酵条件

天竺桂叶精油成分分析及其对蚊虫的毒杀作用

三七花总皂苷的微波辅助提取

N~+注入诱变黑曲霉选育单宁酶生产菌株

2种松科植物精油对蚊虫的毒杀作用

产甲壳素脱乙酰酶霉菌A4菌株的筛选和鉴定

长沙市立体绿化降温节能效益分析

蛇根木根部生物碱积累的组织化学定位研究

山楂中总黄酮和多糖的提取工艺研究

一种分离自皱边石杉茎尖共生藻类的鉴定及培养

灵芝多糖提取条件优化的快速方法

土壤铅污染对小白菜幼苗保护酶系统的影响

壳聚糖添加纳米碳酸钙助剂涂膜对葡萄品质的影响

笋用竹正常植株和病害植株根际微生物的分析

木质层孔菌对不同染料脱色降解的研究

产纤维素酶微生物发酵转化虎杖提高白藜芦醇收率的研究

枸骨叶总皂甙提取工艺的研究

篇7

关键词：虚拟仿真；森林保护学；实验教学体系

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）21-0268-03

实验教学体系是与理论教学有机结合，以“拓展式实验教学”为主导，以能力培养为核心，多层次、多模块、衔接紧密的科学系统，虚拟仿真实验教学体系与教学内容建设是虚拟仿真实验教学中心建设的核心[1]。广西大学自2014年入选国家首批卓越农林人才教育培养计划试点高校以来，根据卓越农林人才培养计划目标，加强学生实践能力培养，强化实践教学环节。其中，广西大学林学院林学专业作为国家首批复合应用型农林人才培养模式改革试点专业，积极推进实验教学改革和实验手段创新，把虚拟仿真技术应用于实验教学，构建了虚实融合的森林保护学虚拟仿真实验教学体系，为卓越农林人才培养和深化教学改革开辟了一条新的途径。

一、森林保护学实验的特点

森林保护学是以保障林业植物健康和森林生态安全为目标，研究病、虫、草、鼠等林业有害生物的生物学特性、发生危害与灾变规律及其防治理论和防治技术的学科。它主要由森林病理学、森林昆虫学、病原真菌学、病原细菌学、病毒学、植物化学保护、林业有害生物预测预报学和林业植物检疫学等多学科组成的综合性学科。森林保护学的功能主要是预防和持续控制林业有害生物的发生和危害，减少灾害损失，保护森林资源和生态安全，促进林业经济可持续发展。森林保护的学科性质和功能决定了森林保护学实验具有以下特点：

（一）实验对象的鲜活性

森林保护学实验的对象往往是鲜活的生物体，如昆虫发育有效积温的测定、昆虫的人工饲养、林木病原菌的分离与鉴定等实验的对象均是鲜活的生物体，实验过程需要确保这些生物体正常的生活环境。

（二）实验事件的偶然性

森林病虫害、火灾等是一种灾害，具有偶然性，也是现实中不希望发生的，当它发生的时候也只有在教学进度和时间合适、实验经费允许的条件下可以安排学生去进行防治实验。相反，当按照实验教学日历要进行森林病虫害防治实验以及森林防火等有关实验的时候却很难找到大片发生病虫害或火灾的森林进行防治和灭火实验。

（三）实验过程的危险性

森林病虫害的化学防治是森林病虫害防治的一种常规技术，但是此类实验由于需要使用具有较大毒性的化学农药，该实验过程及其实验废物的排放均对人体健康造成威胁而不能开设。

（四）实验时间的季节性

森林保护学实验对象的鲜活性决定了森林保护学实验具有季节性。病虫害的发生往往具有明显的季节性，高温高湿的季节发生比较严重，冬季和春季发生比较轻，森林火灾则在干旱的秋冬季较易发生。

（五）实验场所的开放性

森林保护学的一些综合性实验（包括探索性实验、生产性实验和研究性实验），如林业有害生物普查测报、林业有害生物灾害监测预警、林业有害生物综合防治、农药药效试验、重大林业有害生物灾害的应急处置、森林火灾隐患排查、森林火灾扑救、森林可燃物类型的划分、森林火险等级预测预报等实验需要在广阔的林间进行。

二、森林保护学实验虚拟化的必要性

虚拟仿真实验教学是对传统实验教学在思想体系、实验内容、实验方法和手段等颠覆性的变革。它综合应用虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库以及网络通讯等多种技术，通过构建一个逼真可视化的实验操作环境和实验对象，使学生在开放、自主、交互的虚拟环境中开展高效、安全且经济的实验，进而达到真实实验不具备或难以实现的教学效果[2-5]。虚拟实验具有沉浸感、模拟性、交互性、感知性和构想性等特点[6]，有利于提高实验教学的效果，培养学生创新能力和解决问题的能力。采用虚拟仿真技术于实验教学，可以为学生营造“自主实验”的氛围，具有实验成本低、无污染、突破现实实验中时空的限制等优点[7，8]。

因此，将森林保护学实验中一些由于受到场地、时间季节、实验成本、危险性以及不可再重现等方面的限制，难以在传统实验教学中实施的实验开发成虚拟仿真实验是非常必要的。虚拟仿真实验作为真实实验的补充和扩展，具有仿真性、参与感、安全性等特点，与传统实物实验结合，可以使学生获得全面的训练，对培养学生动手能力、观察能力、独立思考能力和创新能力具有重要意义。

三、森林保护学虚拟仿真实验教学体系的构建

广西大学林业科学与工程虚拟仿真实验教学中心根据“虚实结合，能实不虚，以虚扩实”的建设原则，建了“模块化、层次化、多元化”的虚拟仿真实验教学体系（如图1所示），即“森林昆虫、森林病理、化学保护和森林防火”4个模块，每个模块包含“基础实验、专业技能和综合创新”3个层次。形成了虚实融合，以综合创新为特色，以能力培养为核心，多层次、多模块、衔接紧密的森林保护学虚拟仿真实验教学体系。

（一）虚拟仿真实验的四模块

1.森林昆虫虚拟仿真实验模块。本模块主要针对森林昆虫的个体发育、行为习性、危害调查与综合防治等方面的实验进行虚拟仿真。如在森林昆虫多样性调查虚拟仿真实验中，采用虚拟仿真技术虚拟仿真实验背景，制作调查样线及3D化的智能昆虫模型，每种模型昆虫的数量参照当地森林中的丰富度来设定。开展多样性调查时，可将各种昆虫在树林中出现的限制因子设定为季节，以便在不同季节进行多样性调查时得出的结果与自然界相吻合。对调查到的每一种昆虫，配以真实照片，以便学生进行鉴定，做到虚实结合。

2.森林病理虚拟仿真实验模块。本模块主要针对森林病原物的分离鉴定、病害发生发展与综合防治等方面的实验进行虚拟仿真。如桉树青枯病菌主要通过根部和根颈部伤口入侵，在植物体内繁殖，沿着维管束蔓延全株发病，植株失水萎蔫枯死。但这一过程无法在常规的实验课中让学生观察到，也难以让学生理解和掌握。通过虚拟仿真技术，把桉树青枯病症状诊断、发病规律、侵染循环以及防控技术直观呈现，提高学生对桉树青枯病的诊断和防控技术水平。

3.化学保护虚拟仿真实验模块。化学保护的核心是如何科学地使用农药，根据农药、有害生物与环境之间的关系合理使用农药。农药往往具有较大毒性，实验过程及其实验废物的排放均对人体健康造成威胁。本模块主要包括农药的毒力测定、药剂室内药效筛选、林间小区药效试验、农药对植物的药害作用、除草剂的选择作用及防除效果、农药残留分析等仿真实验。

4.森林防火虚拟仿真实验模块。真实森林火灾发生与控制实验具有极其危险性与不可重复性。通过虚拟仿真技术，可以模拟森林火灾场景，通过调整参数输入设置不同火灾发生发展过程，针对不同火灾发展阶段调用不同控制火灾策略和技术，直观展示火灾控制效果。本模块主要包括火灾发生过程的仿真演示、森林火灾隐患排查、森林可燃物类型的划分、森林火险等级预测预报、森林火灾发生与控制技术等仿真实验。

（二）虚拟仿真实验的三层次

1.基础实验层次。该层次主要是演示性试验，让学生了解掌握森林保护学的基础知识和基础技能。

2.专业技能层次。该层次主要是专业技能实验，让学生了解掌握森林有害生物的调查与防治、森林植物检疫、物理防治、生物防治、森林火灾隐患的排查与扑救、农药的配制与使用等专业技能。

3.综合创新层次。该层次主要面向学科前沿和林业生产第一线，让学生参与教师的科研项目，将科研项目研究成果转化为虚拟仿真实验教学资源。此外，森林保护学是一门应用性很强的学科，常常需要解决林业生产上有害生物防治的实际问题。如天敌昆虫的人工饲养及其应用仿真实验可以结合生产实践开展花绒寄甲人工饲养并用于防治松褐天牛。

四、结语

虚拟仿真技术在实验教学中的应用，极大地拓展了实验教学的内容和时空，一些在传统实验条件下难以安排的实验得以全面的开展[9]。但是虚拟仿真实验不能完全代替真实实验，只能作为真实实验的补充和扩展，虚拟仿真实验必须与传统实验相结合，使学生获得全面的实验训练。

多层次、多模块、衔接紧密的森林保护学虚拟仿真实验教学体系把各种森林保护学实验有机串联起来，注重纵向知识体系和横向知识的相互浸透，注重森林保护的基础知识、专业技能和综合创新各个方面的衔接。该体系把实验教学、专业能力培养和科研综合创新有机结合，为卓越农林人才培养和深化教学改革开辟了一条新的途径。

参考文献：

[1]陈国辉，刘有才，刘士军.虚拟仿真实验教学中心实验教学体系建设[J].实验室研究与探索，2015，34（8）：169-172.

[2]张敬南，张H钟.实验教学中虚拟仿真技术应用的研究[J].实验技术与管理，2013，30（12）：101-104.

[3]刘亚丰，吴元喜，苏莉，等.生命科学与技术虚拟仿真实验教学体系的构建[J].实验技术与管理，2015，32（9）：120-123.

[4]王卫国.虚拟仿真实验教学中心建设思考与建议[J].实验室研究与探索，2013，32（12）：5-8.

[5]李平，毛昌杰，徐进.开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设提高高校实验教学信息化水平[J].实验室研究与探索，2013，32（11）：5-8.

[6]谭珂，潘新华，高原.医学虚拟仿真教学环境的构建[J].中国医学教育技术，2012，26（5）：535-538.

[7]张红宾，赵二刚，张颖.虚拟仿真在电子类实验教学中的应用探讨[J].实验室科学，2015，18（3）：44-46.

篇8

关键词：益阳市；外来入侵植物；生活型；管理与预防

中图分类号：S46

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）05-0001-06

1 引言

生物入侵（biological invasion，或bioinvasion）是指生物由原生存地经自然的或人为的途径侵入到另一个新环境（在此繁殖、扩散并持续维持下去），对入侵地的生物多样性、农林牧渔业生产以及人类健康造成经济损失或生态灾难的过程[1]。

外来植物（Alien plants）指的是在一定区域内，出现了历史上没有自然发生分布且没有扩散潜力的，以任何方式直接或间接引入的植物，包括这些植物能生存和繁殖的任何部分、配子或繁殖体[2～4]。因此当外来植物在侵入地建立了可繁殖的自然种群，且对该地域的生物多样性及其原生物种的生存造成了威胁，给当地的生态系统、社会和经济发展造成明显影响或损害时，就成为外来入侵植物[5，6]。

外来入侵植物作为三大外来入侵种之一（另外两个为动物和病虫害），其所造成的生物入侵已经是威胁入侵地生物多样性的一个重要因素[7，8]。外来入侵植物通过占据本地物种的原有生态位，进而形成优势种群，威胁本地物种的生存，或者通过竞争、捕食、杂交间接影响降低本地物种的丰富度。其与乡土种的杂交往往会导致入侵种具有乡土植物的基因，加强了其在新的环境中的适应性，使生物区在基因、种类组成和功能上丧失其独特性，造成遗传侵蚀，引发生物同质化[5，9]。

由此，外来入侵植物则会影响当地的经济发展、社会进步和人类生活安全。如紫茎泽兰（Ageratina adenophora）在我国云南、广西、贵州、四川西南部和台湾等地区常常形成单种优势群落，排挤本地植物，影响天然林的恢复，侵入经济林地和农田，影响栽培植物的生长，造成经济损失。且全株有毒性，可危害畜牧业[10]。而南方的凤眼蓝（Eichhornia crassipes）与华东的加拿大一枝黄花（Solidago canadensis）等入侵植物给我国的农林牧渔业带来了严重的直接或间接经济损失。

益阳市属于亚热带大陆性季风湿润气候，降水丰富，适宜农作物与植物的生长。水系发达，湿地资源丰富且类型多样，同时也建成了各种自然保护区与森林公园，其宝贵的生态环境易遭到外来入侵植物的威胁。而随着益阳的经济与社会发展，其与长株潭经济共同体和湖南省其他市区的交通关系也日益密切，外来植物的引种和传入的机率以及造成生物入侵的风险也在与日俱增。

在对益阳市进行植物多样性调查的时候，发现多个地区已经有多种外来入侵植物的存在，已对农田、湿地等生境造成了不同程度的危害；其入侵之后会有一段时间的潜伏期，一旦不加治理和控制而致使其暴发成害后，完全根除的可能性很小。从中国知网的查询结果来看，目前关于益阳市的外来入侵植物尚未有研究，而近十年来关于湖南省各个区市的相关研究也非常之少。因此，对益阳市的外来入侵植物的种类、现状及危害等级进行了分析和探讨，以期为外来入侵植物的系统研究与相关部门的科学防治与管理提供基础资料与参考借鉴。

2 研究区概况及研究方法

2.1 研究区概况

益阳市位于湖南省北部，位于北纬27°58′38″～29°31′42″、东经110°43′02″～112°55′48″。地处湘中偏北、资水下游，境横跨洞庭湖区，是资水、沅水、澧水汇入长江的必经区域，水资源丰富。

益阳市属亚热带大陆性季风湿润气候，年气温总体偏高，夏季凉爽，冬季温暖，年平均气温16.1～16.9 ℃，日照1348～1772 h，无霜期263～276 d，年降水偏丰，降雨量123～1700 mm，适合于植物与农作物的生长。益阳地带性植被属中亚热带常绿阔叶林，植被类型以华东、华中区系为主，其构造较为复杂，均为次生植被[11]。

2.2 研究方法

根据益阳市的地形图和遥感地图，将研究区域划分为城区、乡郊区、湿地水体区和自然山体区四个部分来进行入侵植物的野外调查。调查时间为2014年7月14～17日，采用线路调查和随机样方调查相结合的方法，沿着道路及无法进行样方调查的区域内进行线路目测调查，在外来入侵植物分布集中的地点则设置1 m×1 m 的样方，记录下所观察到的外来入侵植物及其伴生植物的种类，生物学特征，所处的生境类型以及分布的范围大小。利用GPS定位样方，利用相机对所调查的区域、植物群落以及植物全株和局部的特征进行拍摄。植物种类的鉴定参照《中国植物志》、中国植物物种信息数据库和中国植物图像库。在调查植物的同时，还随机对各个区域内的居民（如小区、公园、农户、度假村等）进行走访调查，了解居民对外来入侵植物的认知程度和辨识能力，及对其危害的了解程度。

3 研究结果与分析

3.1 外来入侵植物物种组成

根据野外调查的结果（去除了只见栽培、未见野外逸生的植物物种），依据恩格勒系统（1964）对植物进行编排，在益阳市内共发现外来入侵植物26种（表1），隶属于17科25属。发现的入侵植物皆为被子植物，其中双子叶植物22种（约占总数的84.62%），单子叶植物4种；暂未发现蕨类植物。其原因可能是蕨类植物大部分都喜好阴湿且温暖的生境类型，对外界自然条件的改变亦具有高度的敏感性，同时蕨类植物的繁殖方式为世代交替，由双套的孢子体和单套的配子体两者循环，这种繁殖方式更利于物种的立地繁殖，因此也大大减少了人畜的无意引入从而引发生物入侵的概率。

从科的角度来看，益阳市外来入侵植物菊科构成了外来入侵植物的主体，有9种，占入侵植物总种数的34.62%，；其次为十字花科和玄参科，皆为2种，共计4种入侵植物，占入侵植物总数的15.38%；剩余14科均为1种入侵植物（表1，图1）。

菊科植物在我国很多省市地区都是外来入侵植物的主体，如广东[12]、温州[13]、上海[14]、杭州[15]、广西[16]、江西[17]等。这与菊科植物的繁殖特征有很大的关系：①产生的种子数量众多且质量轻，通常还附有冠毛等器官，便于利用风力或其他动物进行长距离的传播和扩散[2，18]；②其种子具有休眠特性，当环境条件不适宜于繁殖时，休眠可以助其安然度过难关[19]，同时适应性强，在贫瘠的生境内亦可形成自然群落。作为我国大部分地区的第二大入侵植物科系――豆科（Leguminosae）植物却只有1种，其原因是许多常见的入侵植物如紫穗槐（Amorpha fruticosa）、红花酢浆草（Oxalis corymbosa）、刺槐（Robinia pseudoacacia）等都只见栽培，还未逸生至野外形成入侵。因此要在景观、农业、工业和药用等应用时加强对这类植物的防范措施，严格控制物种的使用范围，以防其逸生至野外而形成生物入侵。

从各科中属的数量来看，菊科（Compositae）以9个属为最多，十字花科（Cruciferae）以2个属为第二，余下的科都只含1个属。从各属中所含物种的数量来比较，25个属中只有婆婆纳属（Veronica）有2种外来入侵植物，其余24个属均只有1种，占全部属总数的96%，这说明益阳市的外来入侵植物的物种多样性较为丰富，这也与益阳市多样的生境类型（居民点、农田、种植园、弃耕地、池塘、湖泊、沼泽、湿境、次生林、山体等）密不可分。

3.2 外来入侵植物的原产地分析

对益阳市外来入侵植物的原产地信息进行收集[20，21]，以7大洲的划分方式进行初步统计。统计方法如下：若某一物种的原产地为美洲，如鳢肠（Eclipta prostrata），则计南美洲、北美洲各1次；若某一物种的原产地为热带美洲或墨西哥，如藿香蓟（Ageratum conyzoides）则按北美洲计算；若某一物种原产地有多个，如白车轴草（Trifolium repens）原产地为北非、中亚、西亚和欧洲，则对各个起源地进行重复计数。

统计得出，益阳市外来入侵植物中原产地为南美洲的有6种（约占17.65%），为北美洲的有14种（约占41.18%），为欧洲的有4种（约占11.76%），为亚洲的有6种（约占17.65%），为非洲的有4种（约占11.76%），无来自大洋洲的入侵植物。其中重复计数共14次，分别是南美洲3次，北美洲3次，欧洲3次，亚洲3次，非洲2次，大洋洲0次（表1，图2）。入侵植物中来自美洲的所占比例最大，为58.83%，这与中国以及我国其他省市地区的情况基本吻合。这可能是因为我国与美洲――尤其是北美洲的纬度范围大致相同，这就使得气候因子对外来入侵植物的限制相对较弱，有利于外来入侵植物的扩散和定居[22，23]。因此在以后的新物种引进方面，要特别加强对来自美洲的植物的防范；对于已经出现在湖南省境内的其他美洲植物更是要严密监控，防止其由于无意引进而对益阳市的生物多样性与农业经济等造成威胁。

3.3 外来入侵植物的生活型分析

生活型是植物在发展历史过程中，通过对一定的环境条件进行适应后在其生理、结构、尤其是外部形态上的一种具体反映[24，25]。植物的生活型在某种程度上反映了植物体和环境的统一性，相同的生活型反映的是植物对环境具有相同或相似的要求或适应能力，这也是对一定地区自然地理条件的综合反映[26，27]。

参照《中国植被》的生活型分类系统[29]，益阳市外来入侵植物中草本所占比例最大（约占总数92%），为24种，灌木为2种（约占总数8%），暂未发现乔木。其中草本又分为一年生草本植物12种，约占总数的46%，二年生草本植物4种，约占总数的15%，多年生草本植物8种，约占总数的31%（表1，图3）。

由此可见草本植物比木本植物更容易传播至非原生地且逸生至野外形成生物入侵，分析其原因如下。

（1）生长特性。草本植物虽然大多数寿命较短，但其生长速度较木本植物快，且数量众多，可快速占据地面空间，形成稳定的自然群落。同时草本植物虽较为弱小，但其抗逆性和生存能力较强，对瘠薄的环境也有较强的适应性，如北美独行菜（Lepidium virginicum）和白车轴草（Trifolium repens）的耐旱能力与土地适应性均较强，具有强竞争性；有些喜半阴的草本植物，如鳢肠（Eclipta prostrata）、紫竹梅（Setcreasea purpurea）等更是能快速占据林缘空间，形成优势种群。

（2）繁殖特性。草本植物的结果时间长且一年内能多次开花结果，种子数量多且质量轻，易于扩散和传播；同时许多草本植物除了有性繁殖外，还具有无性繁殖的能力，利用根茎、匍匐茎和分蘖等形式进行快速的物种迭代（图4，存在同时拥有两种以上繁殖方式的植物，因此有重复计数的），通过这种方式甚至能入侵至一些有性繁殖之后代无法到达的区域。

（3）功能特性。草本植物大多花色丰富、花形特殊、花期长、植株体型小，因此很容易作为观赏性植物被人为的引入至景观设计与花卉栽培等应用之中，同时一些草本植物也易作为农业产品和药用产品的功能而被引进，从而为成为外来入侵植物创造了物种的条件。

3.4 外来入侵植物的危害方式分析

每种外来入侵植物都有着其自身的特点，因此所造成危害的方式也是多种多样。综合关于外来入侵植物危害的文献内容，外来入侵植物的危害方式可以分为5种（图5）。

（1）排挤与覆盖。通过迅速占据空间，抢夺同等生态位上植物的光、水、气等生存要素，形成强大的竞争力。这类外来入侵植物通常植株矮小，具有强大的繁殖能力，对环境的适应性强，如斑地锦（Euphorbia maculata）、香菇草（Hydrocotyle vulgaris）和阿拉伯婆婆纳（Veronica persica）等。

（2）缠绕。通过借助被缠绕物生存，影响被缠绕物的生长发育甚至危及其生命，如杯花菟丝子（Cuscuta approximata ）。

（3）化感。，通过分泌一些化学物质，直接干扰邻体植物的生长，还可以通过改变土壤微生物群落和养分状况以间接促进入侵植物自身的生长，增加自身的竞争力[28]，如土荆芥（Dysphania ambrosioides）、鬼针草（Bidens pilosa）和一年蓬（Erigeron annuus）等。

（4）过敏与毒性。某些外来入侵植物含有过敏性成分或具有毒性，其花粉、果实或乳汁等会对人畜造成伤害，如垂序商陆（Phytolacca americana）和紫茉莉（Mirabilis jalapa）等。

（5）寄主性。是指某些外来入侵植物容易成为一些病虫害和微生物的寄主，随着入侵植物的扩张，这些病虫害与微生物对农作物、人畜或其他本地植物也产生了威胁，如白车轴草（Trifolium repens）、婆婆纳（Veronica polita）和小蓬草（Erigeron canadensis）等。

4 建议与措施

4.1 外来入侵植物的管理建议

针对益阳市已有的外来入侵植物，首先应制定出相关的治理方案与措施。目前我国外来入侵植物防治措施主要分为物理手段、化学手段、生物防治和生态替代、功能性开发、综合防治5个方面。①物理手段：大多是使用机械，或利用焚烧、暴晒等手段，较耗费时间与人力；适用于危害面积较小、易于拔除且不能进行无性繁殖的植物物种。②化学手段：是利用化学喷剂（如除草剂等）去除入侵植物，简单易行且成本低廉，但易伤及本地物种，同时会造成土壤污染；适用于大面积集中分布于路边和荒地的入侵植物。③生物防治：是指从原产地引入专食性的天敌动物或者植物致病微生物等对控防外来入侵有害生物种群的方法[29]。但此方法易造成新的生物入侵，因此更为安全有效的方法为生态替代，是通过种植一种或多种生态安全性较高的植物物种如本地种或天敌，使其占据入侵植物种的生态位，从而控制和抑制同一生境下外来入侵植物种的生长。此方法就如同仿造外来入侵植物的入侵方式，所以也需要一定的时间才能有成效。④功能性开发：是指对于外来入侵植物从各方面进行利用，如利用植物本身或提取其活性物质用于农业、工业、生态、医药业、食品业等，不仅降低了外来入侵植物的数量，还充分的利用了资源，使其产生有益的价值。⑤综合治理：则是根据实际情况对以上4种治理方式的综合应用，全面防治外来入侵植物。

其次应建立地区的外来入侵植物数据库，其内容除了入侵植物的物种信息和生物学特性等基本信息之外，还应包括其种群状况、危害程度和扩散潜力的研究[12]；同时还应采集和保存相应的标本，为科研及管理工作提供并保存第一手资料[30]。此数据库还可作为对外来入侵植物进行动态监测的基础，包括对强入侵植物采用治理手段之后的治理效果的跟进监测，以及对于弱入侵植物与栽培性入侵植物的防范监测。本次野外调查因技术、人力和时间的限制，只能获得一些基本信息，希望能借此提供数据，帮助建立和完善益阳市外来入侵植物数据库。

4.2 外来入侵植物的预防措施

一个新的入侵种一旦被发现造成重大影响时， 它已经在该地区定居，完全消灭已建立种群的入侵种几乎是不可能的[31]。因此除了对已入侵外来植物进行管理与治理，还要防止新的外来植物进入益阳市形成生物入侵。

（1）可对其他省市，尤其是对周边省市地区的外来入侵植物进行了解，建立预防物种数据库，了解其基本生物特性，进行风险等级评价，提出入侵应急预案，建立预防机制。

（2）在利用外来入侵植物预防数据库的基础上，加强检疫监测的工作，制定规范新物种引入（如农业、医药业和景观行业等）的程序及其引进之后的后续监测程序，减少人为引入外来植物且逸生为野外入侵植物的机率。

（3）进行科普教育。一个是对普通民众进行宣传，了解入侵植物的危害，提高对入侵植物的认知度；同时防止其购买并栽种一些易形成入侵的花卉草木。另一个是要对从事与植物相关行业（如景观行业、植物养护行业、保护区管理等）的从业人员进行培训，深入了解本地区已入侵和可能入侵的植物，与政府机构共同建立外来入侵植物的防治和预警系统。

参考文献：

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关键词：生态学；野外实习教学；改革与探索

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）17-135-02

生态学是研究生物与环境关系的知识体系，是协调和统筹人与自然关系的指导性学科，是引领人类实行可持续发展的主要理论基础。生态学野外实习主要以植物和动物为研究主体，将植物学、动物学和自然地理学野外实习有机地结合起来，进而将植物学和动物学理论知识以及它们之间的联系与环境结合起来。生态学野外实习的开展是理论知识应用于实践的必要环节。合理的实习内容安排和设计对提高学生综合素质和野外实习能力起着至关重要的作用。通过生态学野外实习的教学改革，更好地贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》提出的“适应国家和社会发展需要，遵循教育规律和人才成长规律，深化教育教学改革，创新教育教学方法，探索多种培养方式，形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面”的方针政策。

针对目前高校生态学野外实习教学存在的问题，笔者吸取国内外优秀的教学实践经验和自身多年来野外实习做法，探索适用于高等院校的生态学野外实习的新模式、新方法，以期为新形势下培养出生态专业知识扎实、应用能力过硬的新世纪人才。

1 生态学野外实习教学存在的问题

很多高校在生态学教学过程中存在着一个共性的问题，即只注重理论教学，而轻视实践教学。长期以来，在教学过程中，生态学实践教学被认为是理论教学的一个辅助环节，而非必要的补充。因此，一些高校在制定专业人才培养计划过程中，往往将生态学野外实习放在生态学实验中，以很少的课时完成相关的教学内容和任务，课程实多流于形式。

生态学教师队伍良莠不齐，部分学校缺乏专业任职教师，甚至有些生态学专业教师仅仅是从事过生态学相关专业领域的学习与研究，未受过系统生态学的教育；或者是缺乏野外教学实习经验的刚刚硕士或博士毕业的青年教师[1]。另外，在现有的高校考核体系中，一线教师除了繁重的教学任务，还面临着较重的科研压力，存在教学与科研的矛盾，往往难以抽出1～2周的实习时间，更难以全身心地投入生态学野外教学实践。

生态学野外实习设计不合理，很多高校的生态学实习往往过于机械，使学生缺乏主动性，致使实习的主体―学生被动地完成实习任务，缺乏主观能动性。同时在野外的实习过程中也有部分学生缺乏吃苦耐劳的精神，甚至袖手旁观，达不到应有的实习目的与效果。

实习经费紧缺和实习安全问题也是很多高校不愿意开展生态学野外实习的一个重要原因。由于学校教学三项经费相对较少，加上交通、生活等费用上涨，致使野外实习很难开展。同时实习安全也是学校考虑的一个重要因素，生态学野外实多安排在山区，存在很多安全隐患。

2 生态学野外实习教学改革

2.1 生态学野外实习教学基地的选择 生态学野外实习教学基地选择的原则是：考虑到生态系统和植被的完整性，同时兼顾交通和食宿条件的便利，最终将生态学实习教学基地选择在金寨天马国家级自然保护区。金寨天马国家级自然保护区地势陡峻，群峰林立，植被垂直分布规律明显。海拔400～900m为落叶、常绿阔叶林带，海拔900～1 300m为落叶阔叶林带，海拔1 300m以上，多为山地矮林、山地灌丛及黄山松林。保护区内物种丰富，现已查明维管束植物有178科、1 881种；陆栖脊椎动物61科、185种。

2.2 生态学野外实习教学环节的组织 在进行野外实习之前，积极动员，做好准备工作。首先进行学生分组，学生以小组为单位拟定出野外生态实习的课题方案，提交给实习教师进行修改[2]。实习方案一旦确定后，实习小组依照指导教师修改后的实习方案进行野外生态调查，根据野外调查结果，并查阅资料撰写生态学野外实习调查报告。组织全班学生进行野外实习报告交流。根据学生的实习情况、实习态度、实习作业、现场提问、实结等综合评定学生成绩。

2.3 生态学野外实习教学方法的创新 很多高校的生态学野外实习往往是以教师为主体，学生被动的实习。因此有必要根据不同学生的特点，开展一些开放性的野外实习创新项目，提高学生的综合能力[3]。生态学野外实习创新性项目可以持续1～2a。在指导老师的指导下，学生自行查阅资料，制订实习方案，培养学生独立思考和解决问题的能力。如“常绿阔叶林植物叶片虫食规律调查”，本研究以常绿阔叶林植物为研究对象，主要从以下两个方面对植物叶片的虫食与防御进行调查和分析：（1）植物叶片虫食状的多样性调查；（2）植物叶片特性及其与虫食的关系。学生通过此项调查可以获知叶片虫食规律，揭示昆虫――植物相互作用机制，丰富昆虫――植物关系多样性认识，进一步深化对常绿阔叶林结构与功能的理解，为常绿阔叶林受损指标的筛选及生态恢复和森林虫害的监测与防治提供科学依据。

3 结语

近年来，很多院校学者对生态学课程教学进行了深入的研究分析，认为要培养知识能力型和创新应用型人才，需要在课程体系、教学内容和教学方法等方面进行全面改革，并取得一定的教学效果。笔者承担了《安徽农业大学2012年教学研究项目》《生态学》教学方法和教学手段改革子项目，对生态学野外实习教学进行初步改革探索。通过对生态学野外实习教学内容、教学方法等进行必要的改革，以期培养出适应国家和社会发展需要的生态学专业人才。

参考文献

[1]杜照奎，王江生.生态学野外实习教学改革与实践探索[J].中国校外教育，2013（2）：81.

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关键词：生态环境；生物多样性；保护

中图分类号：X176文献标识码：A文章编号：16749944（2013）12016703

1生态环境现状

随着襄阳市委市政府提出建设“绿色襄阳”，人们的环保意识逐渐增强，生态环境问题也越来越受到关注。

1.1地形地貌和气象条件

襄阳全境面积19727.7 km2，地势为西高东低，地貌类型多样。地处我国地形的第二阶梯向第三阶梯过渡地带，其地势自西北向东南倾斜。西部是山区，东部为低山丘陵，中部多为岗地平原。襄阳气候资源南北兼宜，基本属于大陆亚热带季风气候，四季分明，年均气温在15～17℃之间，年均降水量820～1100mm之间。

1.2生物多样性

现有维管束植物189科828属1698种；分布有国家级珍贵树种61种，有国家重点保护野生植物80种。其中国家一级重点保护植物红豆杉、珙桐等2种，国家二级重点保护野生植物银杏、大果青扦、小勾儿茶等13种。陆生脊椎野生动物268种，其中国家一级重点保护野生动物有白鹳、金雕、金钱豹、林麝等10种，国家二级重点保护野生动物有红腹锦鸡、凤头鹰、猕猴、黑熊等50种，国家“三有”保护和湖北省重点保护的野生动物68种。另外还分布有3万多种非脊椎类陆生野生动物＼[1＼]。市境内汉江流域汉江干支流共采集到鱼类共216种。鱼类组成以流水生态鱼类为主，经济鱼种（如鲤、鲫、草、鳊鱼等）占大多数。另外浮游生物共5门38种，底栖生物8科34属35种。

1.3森林生态系统

襄阳是湖北省森林资源大市，现有国家级2家、省级6家等8家森林公园。全市林业用地面积1267.8万亩，森林覆盖率42.62%。近10年来，全市相继实施的林业重点工程有退耕还林工程、长江中下游防护林工程、鄂北防护林工程、日元贷款造林工程、天然林保护工程、治沙造林工程、生态公益林建设工程等。

1.4湿地资源

襄阳是湿地资源大市，1条汉江，6条支流（南河、北河、唐白河、滚河、蛮河、沙河），854余座水库构成了襄阳湿地主体。全市湿地资源的显著特点是河流湿地、水库湿地众多，生物多样性丰富。全市现有湿地公园国家级1个（谷城汉江国家湿地公园），省级3个（保康五道峡、南河、崔家营湿地公园）。

1.5自然保护区

全市共建立省级、市级、县级自然保护区及省级自然保护小区共28个，分属森林生态、湿地生态、野生动植物类型。自然保护区总面积达16.8万hm2，占全市土地总面积的8.5%。

1.6生态建设

全市农村建设“全国环境优美乡镇”2个（保康县龙坪镇、谷城县五山镇），国家级生态村2个（谷城县五山镇堰河村、老河口市李楼街道办事处朱楼村），2013年新增省级生态镇2个（保康县过渡湾镇和南漳县东巩镇），省级生态村16个（保康县后坪镇堰塘冲村等）。市区主城区已建和在建有汉江两岸景观带、岘山森林公园等23个生态景观，主次干道150余条，绿化带60余万m2，10万余株行道树。绿化覆盖率达到40.18%，绿地率达到38.72%，人均公共绿地面积达到9.05m2。

1.7土壤类型及水土流失现状

全市土壤类型分5大类，分别是汉江市区、老河口、谷城、宜城段沿岸的潮土，西南南漳保康山区的石灰土和紫色土，市区、襄州、宜城、枣阳岗地的黄棕土，全市丘陵、水稻种植区的水稻土。

据遥感普查资料分析，襄阳全市水土流失面积达8900 km2，占全市版图面积45%，平均年水土流失量达2.53×106t，年均侵蚀模数2821t/ km2＼[2＼]。

2主要生态问题及成因

2.1生物多样性下降

砍伐树木，公路、桥梁建设，矿山开发等导致天然林、草地面积减少。野生动植物生境受到严重破坏。非法猎捕使原有的白鹳、林麝等野生动物已很少见到。南水北调工程实施后，近期年调水95亿m3，远期年调水130亿m3。汉江襄阳段水资源必然下降，水体自净能力降低，加上水产捕捞的迅速发展，珍稀鱼类资源比20世纪80年代下降50%以上。湿地面积减少，破坏了珍稀鸟类栖息繁殖。工业废水和生活废水排入水体，导致浮游动物生境质量下降严重。

2.2森林资源分布不合理

襄阳市的森林资源主要分布在南漳、保康、谷城等山区，其他区域相对较少。林相结构简单，树种单一，林龄结构不合理，中幼林占比较高，成熟林偏低。乱砍滥伐、乱耕滥占现象依然存在。

2.3湿地污染和功能退化

工业生产污水废水和城市生活污水及过度养殖而使水体污染，水体有逐渐富营养化趋势，进而影响湿地生态功能，南水北调工程实施，汉江水位降低，草地、江滩湿地、江中洲滩湿地面积减少，研究用TM影像资料（2001年）及经验资料估算调水引起的江中洲滩湿地岸边河滩湿地可能减少总面积为3716.9～4062.75hm2 ＼[3＼]，出现大片沙滩将形成新的沙化危害。

2.4自然保护区建设有待加强

自然保护区管理体制滞后，管理水平不高，资金投入不足，制约了自然保护区的发展。自然保护区数量和面积不能满足现有野生动植物资源等生物多样性保护的需要。宣传力度不够，公众对自然保护区建设的价值和重要性还普遍缺乏认识，保护意识不强。

2.5生态建设相对落后

乡镇企业布局不合理、治理不达标产生的工业污染和农村面源污染日趋严重，农村生活垃圾大多露天堆放，生活污水直接排入河流堰塘，农业化肥残留，畜牧养殖业粪便、污水，地膜用量逐年增加。人口的增长，导致生活垃圾增加，而处理处置设施落后，加剧了生态环境污染。

在城市绿化覆盖率、建成区绿地率、城市人均公园绿地面积及城市万人拥有城市综合公园指数等方面还存在较大差距。未来建成区按200km2，200万人口计算，襄阳市建成区绿地面积尚差3000hm2，公园绿地尚差1200hm2。

2.6水土流失严重

近年来，由于公路建设、水电工程，以及城镇建设导致的水土流失呈加剧趋势。水土流失引起河床抬高、农田被毁、河道水库淤积、诱发地质灾害、水旱灾害加重、表土丧失等一系列的生态环境问题。襄阳市的水土流失成因以水力侵蚀为主，兼有重力侵蚀。强度及以上的侵蚀区主要集中在西部的南漳、保康山区、宜城部分乡镇和东北部枣阳市桐柏山余脉的丘陵地带。

3生态环境保护对策和建议

3.1加强生物多样性管理和保护

将生物多样性保护纳入部门和区域规划，促进持续利用开展生物多样性调查、评估与监测。对典型的自然地理区域、自然生态系统区域和珍稀濒危野生动植物的天然分布区域尽快建立和完善自然保护区，对自然保护区内野生动植物资源就地保护。对于一些已不能就地保护的野生动植物资源迁地保护。加快珍稀野生动植物繁殖中心基地建设。在汉江崔家营大坝等严重影响渔业资源的设施设置过鱼通道，实行人工鱼苗投放，加大禁渔期管理力度。加强外来入侵物种和转基因生物安全管理。

3.2强化森林系统建设

在森林资源分布覆盖率低的区域大力发展人工林建设，严格执行森林限额采伐管理制度。抚育采伐工程，伐除有害木、保留有益木、培育优良木，在林冠下或林中空地种植目的林＼[4＼]。保证长大于消。应建立长期监测网，加强虫情和病情的预测、预报工作和护林防火规章执行力度，以便及时采取防治措施。

3.3加强湿地资源保护

治理污染，减轻对湿地资源的威胁。实施湿地恢复与重建工程，要根据襄阳湿地资源的保护现状，采取生物技术、工程技术和综合措施，如恢复植被，特别是有治污能力的湿生植物。调整湿地周边种植业，减轻农业面源对湿地的污染等措施。控制水土流失、退田（养）还湿、改造栖息地，疏浚河道，清淤扩湿。建立湿地定期调查和动态监测体系，掌握湿地资源和环境动态＼[6＼]。加强污染湿地水体监察监测力度。加快湿地自然保护区和湿地公园建设，保护湿地资源。

3.4加强自然保护区建设

3.4.1强化机构建设，建立完整规范的管理体系

全面提高对自然保护区在生态保护和建设、维护生态安全和弘扬生态文明中基础地位和生物多样性保护中关键地位的认识。努力提高自然保护区的管护能力和水平＼[5＼]。

3.4.2切实加强自然保护区内资源开发活动的监督管理

禁止在自然保护区核心区和缓冲区内开展任何旅游和生产经营活动。在自然保护区实验区停止一切导致生态功能继续退化的开发活动和其他人为破坏活动，停止一切产生严重环境污染的工程项目建设。已造成损害的，必须采取补救措施。

3.4.3加大自然保护区宣传力度，提高人民群众的环

保意识在与自然保护实验区重叠的风景名胜区、森林公园、地质公园旅游，应在自然环境和资源保护的前提下进行，不得从事破坏植被森林、野生动植物资源和地形地貌的活动。

3.4.4加大自然保护区资金投入

在大力争取上级行政主管部门资金投入的基础上，要充分调动全社会各种积极力量支持和参与自然保护区的建设与管理，采取多种形式发展自然保护区事业。

3.5大力发展生态建设

完善乡镇企业布局，淘汰落后工业设备和生产工艺，落实环保设施的配置运行。着力建设现代文明村庄，率先实行垃圾分类处理，开展资源循环利用，实施“一建四改”（建沼气、改水、改厕、改灶、改圈），做到垃圾不出村、污水不入河；大力发展有机农业，枣阳优质桃、南漳食用菌、老河口优质梨、保康有机茶都可作为有机绿色产业发展＼[7＼]。

发展中心城区绿化工程、主题公园建设工程，大力实施“出门500m见绿”工程。道路绿化采取乔木、灌木、草坪、鲜花多层次结合，植物品种多样化，一路一景，一街一树，地方特色鲜明，绿化与美化相融合构成城市绿色网络。重点推进绿化广场和社区公园、小游园建设。推进汉江、南渠和小清河生态廊道，鱼梁洲生态旅游区建设。在东津新区生态建设上高标准，高要求，新区规划预留绿地建设，严格遵守从工业浓厚的城市到宜居、繁荣、历史文化生态城市理念。

3.6加强水土保持管理

根据“预防为主，全面规划，综合防治，因地制宜，加强管理，注重效益”的水土保持方针，重点应放在预防监督管护措施、工程措施和生物措施。通过提高生态系统自我修复能力，因地制宜地种植植被和经济作物＼[8＼]。建设水土保持监测网络。

（1）在强度及以上侵蚀的宜城部分乡镇和东北部枣阳市桐柏山余脉的丘陵地带应多层次造林，对于流失严重、坡度过陡，造林不易成功的陡坡地，挖水平沟，修水平台地，在侵蚀沟的沟床适当位置筑坝拦泥。

（2）在强度侵蚀的南漳、保康山区就地势平整田块地面，整修地埂和排灌系统。种植经济林、木耳、茶叶、香菇等经济作物。

（3）在轻度和中度侵蚀的襄阳其他区域营造防护林，改善林带结构，提高防护效果。兴建水利设施，挖堰筑渠，加强预防监督力度。

3.7强化生态保护监管力度

加强法制建设，强化生态保护监管力度，制定和实施生态保护行动计划和生态保护规划。加大科技支持能力，完善生态环境监测体系。环保部门应积极会同其他相关部门，加大环保查处力度，扩大监测范围。严格监督控制工业企业排污。加强农业化学品的管理，大力开展土壤修复与治理工程。规范养殖场建设，划定禁养区、限养区和适养区。加大环保宣传力度，提高人们环保意识，保护生态环境。

4结语

生态环境关系到人类的生存和发展，对人民的生活会产生重大的影响。襄阳市生态资源丰富，生物物种繁多，但生态环境保护仍存在不少问题。随着城镇化进程的加快，生态环境会受到更大的压力，加大对生态环境的保护力度刻不容缓。保护生物多样性，建立和强化森林公园、湿地公园、自然保护区建设，加强农村城市生态建设和水土保持等都对襄阳市生态环境有着积极而重大的影响。

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