谢谢,这真是太棒了!我记得我之前跟你说过,在乌干达鲁基加区的卡尼亚巴哈湿地,植物物种的多样性和组成非常重要

《Watershed Ecology and the Environment》:Thank you that is a +650 everything what hey that was it that was a huge I remember I’m saying to you I’m saying to youPlant species diversity and composition in Kanyabaha wetland in Rukiga District, Uganda

【字体: 时间:2025年10月28日 来源:Watershed Ecology and the Environment CS4.0

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  湿地生态系统的植物多样性及人类干扰影响研究——以乌干达坎亚巴哈湿地为例,通过植被调查和生态指数(香农-威纳多样性指数、辛普森指数、相似性指数)分析,发现低干扰区域(如Rutenje和Burime)物种丰富度较高,而高干扰区(如Kandago)虽多样性指数显著但以入侵物种(如桉树)占优,生态优势值(IVI)显示Eucalyptus sp.和Cyperus papyrus生态地位突出。研究建议优先保护生态完整区域,控制入侵物种,结合社区参与制定针对性管理措施。

  ### 湿地植物群落组成、多样性及生态主导性研究:以乌干达坎亚巴哈湿地为例

湿地是生态系统中不可或缺的一部分,它们不仅在生态功能上具有重要价值,还在社会经济层面扮演着关键角色。然而,湿地也极易受到人为干扰的影响,导致生态系统的退化和生物多样性的下降。本研究以乌干达坎亚巴哈湿地为对象,评估其植物种类组成、多样性以及生态主导性,旨在为湿地的可持续管理提供基础生态数据。研究采用标准植被调查方法和生态指数,包括香农-威纳多样性指数、辛普森多样性指数和重要值指数(IVI),对不同干扰水平的湿地区域进行了比较分析。

### 研究背景与意义

湿地在全球范围内被视为重要的生态系统,它们在水净化、防洪、碳储存和生物多样性保护等方面发挥着重要作用。在乌干达,湿地不仅是生态系统的组成部分,也是当地居民生计的重要资源。这些湿地被期望在实现国家和全球发展目标中发挥关键作用,包括乌干达的愿景2040、国家发展计划(NDP)III以及联合国2030年可持续发展目标(SDGs)。其中,SDG 6(清洁水和卫生)、SDG 13(气候行动)和SDG 15(陆地生命)尤为依赖湿地的功能。然而,随着农业扩张、定居点扩展和资源开采等人类活动的加剧,乌干达的湿地正面临日益严峻的威胁。

尽管乌干达已经建立了较为全面的法律和政策框架来保护其湿地,但这些政策的执行和实施仍然存在薄弱环节。例如,国家宪法、修订后的《国家环境法》、《国家湿地管理法规》、《国家湿地政策》、《土地法》、《水法》以及《地方政府法》等,都旨在限制对湿地的破坏行为,如排水、建设、污染和栖息地转换,并要求对所有开发项目进行环境和社会影响评估。然而,这些措施未能有效遏制湿地的持续退化和生物多样性的丧失。因此,乌干达的湿地面积和生态完整性正在逐步下降。

本研究选择坎亚巴哈湿地作为研究对象,是因为它在生态和经济上都具有重要意义。湿地不仅是濒危的灰冠鹤(*Balearica regulorum gibbericeps*)的重要繁殖和栖息地,还支持当地社区的多种生计活动,如材料采集、水获取、农作物种植和渔业。然而,近年来,该湿地的面积和生态功能显著下降,显示出生态系统的脆弱性。研究的目的是填补对特定湿地植物多样性及人为干扰影响的本地化数据空白,为湿地管理和恢复提供科学依据。

### 研究方法

研究在乌干达鲁基加区的坎亚巴哈湿地进行,覆盖六个不同的湿地站点,分别是Rutenje、Kitanga、Kitojo、Kyerero、Kandago和Burime。每个站点内布置两条1公里长的样带,采用系统样带采样方法,以评估植物种类的多样性。在每条样带中,第一块样方随机放置,第二块样方则平行于第一块样方,相距300米。样方尺寸为20米×20米,后续的样方以100米为间隔系统放置,并偏移5米以减少边缘效应。

在植物种类的调查中,采用了嵌套样方的方法。对于木本植物,依据胸径(DBH)划分不同的样方:DBH大于20厘米的个体在20米×20米的样方中记录,DBH在10-20厘米的个体在10米×10米的样方中记录,而DBH小于10厘米的个体则在5米×5米的样方中记录。所有记录的木本植物均被鉴定到种群级别,测量其胸径,并使用标准化的数据记录表进行登记。植物种类被划分为六种生活型:乔木、灌木、草本植物、莎草、禾草和蕨类。

对于非木本植物,使用5米×5米的样方进行调查。每种植物的个体数量、覆盖度和生活型被记录下来。覆盖度通过植物冠层在地表的垂直投影进行估算,表示为样方面积的百分比。覆盖度被划分为粗略等级(<20%、20-80%、>80%),并通过多观察者的共识进行验证。

### 研究结果

研究共记录了31种植物,隶属于19个科。这些植物包括17种草本植物、5种莎草、4种禾草、4种灌木、2种乔木和1种蕨类。其中,菊科(Asteraceae)和蓼科(Polygonaceae)是物种最丰富的两个科,各贡献了3种植物,占总物种数的约9.7%。其余17个科则各贡献了1-2种植物,共同构成了80.6%的物种多样性。

在物种丰度方面,某些植物占据了主导地位。例如,*Eucalyptus* sp.(桉树)有764个个体,*Cyperus papyrus*(芦苇)有249个个体,*Vossia cuspidata*(一种草本植物)有200个个体,这三种植物共同构成了超过61%的总植物数量(1,213个个体,占1,986个个体的61.0%)。这些物种的高丰度可能与它们的生态适应性和人为利用有关。

通过香农-威纳多样性指数(H')、辛普森多样性指数(D)和雅各布相似性指数(J)对湿地的多样性进行了评估。总体香农-威纳多样性指数为3.05,表明该湿地具有一定的多样性。然而,各站点的多样性值存在显著差异。例如,Kandago站点的香农-威纳指数最高,为2.66,而Kitanga站点的指数最低,为2.39。辛普森指数(D)在各站点中范围为0.82至0.86,Kandago站点的指数最高,为0.861,而Kitanga站点的指数最低,为0.819。这些结果表明,尽管Kandago站点的干扰程度较高,但其多样性指数却高于其他站点,这可能反映了该站点中物种分布的均匀性。

在物种相似性方面,雅各布指数显示,Kandago站点与Burime和Kitojo站点的相似性较高(J > 0.75),而Kitanga站点与其他站点的相似性较低(J约为0.58-0.62)。这表明,不同湿地站点的物种组成存在显著差异,可能受到不同的土地利用方式和干扰历史的影响。

重要值指数(IVI)用于衡量植物种类在特定区域内的生态重要性。在木本植物中,*Eucalyptus* sp.的IVI值最高,为135.1,表明其在该区域的生态主导地位。其他木本植物的IVI值较低,如*Spathodea campanulata*(非洲紫檀)的IVI值为5.1,*Myrica kandtiana*和*Rubus rigidus*(两种灌木)的IVI值分别为3.6。这可能反映了人为种植对木本植物群落结构的影响。

在非木本植物中,*Cyperus papyrus*(芦苇)的IVI值最高,为45.4,其次是*Vossia cuspidata*(IVI值为38.6)和*Pycreus nitidus*(IVI值为28.5)。这些植物的高IVI值可能与其在湿地中的广泛分布和高覆盖度有关。此外,某些植物如*Rumex abyssinicus*(非洲蓼)和*Crassocephalum montuosum*(IVI值为15.5)也显示出一定的生态重要性。

### 讨论

本研究的结果表明,湿地植物群落的组成和多样性受到多种因素的影响,包括生态特性、人类活动和环境梯度。在干扰程度较低的站点,如Rutenje和Burime,记录了较高的本地物种多样性,而干扰程度较高的站点,如Kandago,则表现出本地物种多样性的减少和外来物种的主导。这可能反映了干扰对生态系统的影响,即虽然干扰可能增加物种的均匀性,但会破坏生态平衡。

此外,研究还发现,某些植物科,如菊科和蓼科,在不同干扰程度的站点中均表现出较高的多样性。这可能与这些科植物的适应性有关,它们能够有效利用各种干扰后的生境。然而,这种多样性并不一定意味着生态完整性,因为某些物种可能由于其对干扰的耐受性而占据主导地位,导致本地物种的减少。

在物种多样性方面,尽管Kandago站点的干扰程度较高,但其多样性指数却高于其他站点。这可能表明,干扰程度高的区域中,物种分布的均匀性较高,但这种均匀性并不一定反映生态系统的健康状态。相反,这种高多样性可能是由于干扰后的生境变化,使得一些耐干扰的物种得以繁盛,而本地物种则受到抑制。

研究还指出,干扰程度对植物群落的结构和功能有深远影响。在干扰程度较高的区域,植被结构可能变得简单化,导致生态系统功能的退化。例如,*Eucalyptus* sp.的广泛种植可能抑制了底层植被的生长,减少了物种的多样性。同时,干扰还可能创造异质的微生境,支持更多种类的植物,但这种多样性往往是短暂的,且以牺牲本地物种为代价。

在物种主导性方面,*Eucalyptus* sp.在木本植物中占据主导地位,而*Cyperus papyrus*和*Vossia cuspidata*在非木本植物中表现出较高的生态重要性。这些物种的高IVI值可能与其在湿地中的广泛分布和高覆盖度有关。然而,这种主导性并不一定代表生态完整性,尤其是在人为干扰严重的区域。

### 管理与政策启示

本研究的结果对湿地管理和政策制定具有重要意义。首先,管理措施应超越单纯的物种丰富度指标,考虑物种的主导性,特别是在外来物种或耐干扰物种占主导的区域。其次,研究支持将生物多样性评估纳入土地利用规划,并加强湿地保护政策的执行力度。湿地的持续退化和生物多样性的丧失,凸显了湿地保护的紧迫性。

此外,社区主导的保护措施应成为重点。通过提供可持续利用的替代生计,可以减少对湿地资源的过度依赖。同时,定期监测生态系统的变化,使用生态指标进行评估,有助于制定适应性的管理策略。最后,未来的研究应采用多季节采样和标准化的干扰指标,以更全面地理解湿地植被动态及其生态影响。

### 结论与建议

本研究揭示了人类干扰对坎亚巴哈湿地植物群落的显著影响。在干扰程度较高的区域,如Kandago,本地物种的丰富度较低,而外来物种的主导地位明显。相比之下,干扰程度较低的区域,如Rutenje和Burime,支持了更多的本地物种,并表现出更强的生态完整性。Kandago站点虽然表现出较高的多样性指数,但这种多样性可能是由于物种分布的均匀性,而非生态系统的健康状态。

因此,建议优先保护生态完整性较高的区域,如Rutenje和Burime,同时对受干扰严重的区域进行针对性的恢复措施,如控制或移除外来物种,并重新引入本地植物。此外,应加强社区参与,通过提供可持续利用的激励措施,减少对湿地资源的过度开采。定期监测和评估湿地的生态状况,对于制定有效的管理策略至关重要。未来的研究应采用多季节采样和标准化的干扰指标,以更全面地理解湿地植被动态及其生态影响。这些措施将有助于实现乌干达湿地的可持续管理和生物多样性保护,支持长期的生态保护目标。
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