入侵植物对植物物种多样性生态影响风险评估量化方法与流程

on pielou’s evenness(e
h
),iai
eh
]；
[0009]
(v)表征入侵植物对植物margalef丰富度生态影响风险评估的指标：入侵植物对植物margalef丰富度影响幅度指数[influence amplitude index of alien invasive plants on margalef’s richness(f),iai
f
]。
[0010]
本发明是通过上述5个指数单独评估或求取平均值入侵植物对植物物种多样性影响幅度iai
ptd
评估入侵植物对植物物种多样性生态影响风险的方法。
[0011]
本发明的技术方案中，各参数具体为：
[0012]
(i)入侵植物对植物种类多样性影响幅度指数[influence amplitude index of alien invasive plants on species diversity(s),iai
s
]按照以下公式计算：
[0013]
iai
s
＝1-(s
i
/s
ck
)
[0014]
式中，s
i
为入侵植物已入侵样方的植物种类多样性(即：所有植物种类的数量)，
[0015]
s
ck
为入侵植物未入侵样方的植物种类多样性。
[0016]
iai
s
值越大表示入侵植物对植物种类多样性的生态影响风险越大。
[0017]
(ii)入侵植物对植物shannon多样性影响幅度指数[influence amplitude index of alien invasive plants on shannon’s diversity(h'),iai
h'
]按照以下公式计算：
[0018]
iai
h'
＝1-(h'
i
/h'
ck
)
[0019]
式中，h'
i
为入侵植物已入侵样方的植物shannon多样性，h'
ck
为入侵植物未入侵样方的植物shannon多样性。
[0020]
iai
h'
值越大表示入侵植物对植物shannon多样性的生态影响风险越大。
[0021]
其中植物shannon多样性按照以下公式计算(shannon ce,weaver w.1949.the mathematical theory of communication.university of illinois press,urbana,illinois,pp.1-117.)：
[0022][0023]
式中，s为调查样方的植物种类多样性(即：所有植物种类的数量)。
[0024]
p
i
为调查样方内植物i的相对丰度，即p
i
＝n
i
/n，其中n
i
为调查样方内植物i的植株数量，n为调查样方内所有植物的植株数量总数。
[0025]
(iii)入侵植物对植物simpson优势度影响幅度指数[influence amplitude index of alien invasive plants on simpson’s dominance(d),iai
d
]按照以下公式计算：
[0026]
iai
d
＝1-(d
i
/d
ck
)
[0027]
式中，d
i
为入侵植物已入侵样方的植物simpson优势度，d
ck
为入侵植物未入侵样方的植物simpson优势度。
[0028]
iai
d
值越大表示入侵植物对植物simpson优势度的生态影响风险越大。
[0029]
其中植物simpson优势度按照以下公式计算(simpson eh.1949.measurement of diversity.nature 163:688.)：
[0030]
[0031]
式中，s为调查样方的植物种类多样性(即：所有植物种类的数量)。n
i
为调查样方内植物i的植株数量，n为调查样方内所有植物的植株数量总数。
[0032]
(iv)入侵植物对植物pielou均匀度影响幅度指数[influence amplitude index of alien invasive plants on pielou’s evenness(e
h
),iai
eh
]按照以下公式计算：
[0033]
iai
eh
＝1-(e
hi
/e
hck
)
[0034]
式中，e
hi
为入侵植物已入侵样方的植物pielou均匀度，e
hck
为入侵植物未入侵样方的植物pielou均匀度。
[0035]
iai
eh
值越大表示入侵植物对植物pielou均匀度的生态影响风险越大。
[0036]
其中植物pielou均匀度按照以下公式计算(pielou ec.1966.the measurement of diversity in different types of biological collections.journal of theoretical biology 13:131-144.)：
[0037][0038]
式中，h'为调查样方的植物shannon多样性，s为调查样方的植物种类多样性(即：所有植物种类的数量)。
[0039]
(v)入侵植物对植物margalef丰富度影响幅度指数[influence amplitude index of alien invasive plants on margalef’s richness(f),iai
f
]按照以下公式计算：
[0040]
iai
f
＝1-(f
i
/f
ck
)
[0041]
式中，f
i
为入侵植物已入侵样方的植物margalef丰富度，f
ck
为入侵植物未入侵样方的植物margalef丰富度。
[0042]
iai
f
值越大表示入侵植物对植物margalef丰富度的生态影响风险越大。
[0043]
其中植物margalef丰富度指数按照以下公式计算(margalef r.1951.diversidad de especies en las comunidades naturales(vol.6,pp.59-72).barcelona:publicaciones del instituto de biologia aplicada.)：
[0044][0045]
式中s为调查样方的植物种类多样性(即：所有植物种类的数量)，n为调查样方内所有植物的植株数量总数。
[0046]
本发明的有益效果为：
[0047]
(1)本发明是通过上述5个指数单独评估或求取平均值入侵植物对植物物种多样性影响幅度iai
ptd
评估入侵植物对植物物种多样性生态影响风险的方法，可对入侵植物对植物物种多样性生态影响风险进行较简捷且较精准的评估量化。
[0048]
(2)本发明具有便捷、快速、操作性强和可行性高的特点。
具体实施方式
[0049]
为量化评估入侵植物对植物物种多样性生态影响风险，我们在野外分别随机调查一种草本入侵植物的入侵样方(2m*2m)以及无入侵植物入侵样方(2m*2m)各30个。分别记录每一个样方所有植物种类的数量、每一种植物的植株数量和所有植物的植株数量总数。然后计算出每一个样方的物种多样性，即：植物种类多样性(即：所有植物种类的数量)(s)、植
物shannon多样性(h')、植物simpson优势度(d)、植物pielou均匀度(e
h
)、植物margalef丰富度(f)。数据列表如下：
[0050]
表1未入侵样方的物种多样性
[0051]
[0052][0053]
表2低度入侵样方的物种多样性
[0054]
[0055][0056]
表3高度入侵样方的物种多样性
[0057]
[0058][0059]
然后，再依次计算出未入侵样方和入侵样方的物种多样性平均值。数据列表如下：
[0060]
表4入侵植物不同入侵程度样方的物种多样性对比
[0061][0062][0063]
再然后，按照我们提出的一套入侵植物对植物物种多样性生态影响风险评估量化方法，分别计算出入侵植物对植物种类多样性影响幅度指数[influence amplitude index of alien invasive plants on species diversity(s),iai
s
]、入侵植物对植物shannon
多样性影响幅度指数[influence amplitude index of alien invasive plants on shannon’s diversity(h'),iai
h'
]、入侵植物对植物simpson优势度影响幅度指数[influence amplitude index of alien invasive plants on simpson’s dominance(d),iai
d
]、入侵植物对植物pielou均匀度影响幅度指数[influence amplitude index of alien invasive plants on pielou’s evenness(e
h
),iai
eh
]、入侵植物对植物margalef丰富度影响幅度指数[influence amplitude index of alien invasive plants on margalef’s richness(f),iai
f
]和入侵植物对植物物种多样性影响幅度[influence amplitude index of alien invasive plants on plant taxonomic diversity(ptd),iai
ptd
]。数据列表如下：
[0064]
表5不同入侵程度的入侵植物对植物物种多样性生态影响风险评估量化对比
[0065] iai
s
iai
h'
iai
d
iai
eh
iai
f
iai
ptd
低度入侵样方0.1556890.1146270.0746210.0118810.1895630.109276高度入侵样方0.4790420.6267510.6166170.3785870.6023610.540672
[0066]
根据结果，该入侵植物低度入侵对植物种类多样性影响幅度达到i级别(其生态影响风险一般，标识色可采用黄色)，该入侵植物高度入侵对植物种类多样性影响幅度达到ii级别(其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色)；该入侵植物低度入侵对植物shannon多样性影响幅度达到i级别(其生态影响风险一般，标识色可采用黄色)，该入侵植物高度入侵对植物shannon多样性影响幅度达到ii级别(其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色)；该入侵植物低度入侵对植物simpson优势度影响幅度达到i级别(其生态影响风险一般，标识色可采用黄色)，该入侵植物高度入侵对植物simpson优势度影响幅度达到ii级别(其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色)；该入侵植物低度入侵对植物pielou均匀度影响幅度达到i级别(其生态影响风险一般，标识色可采用黄色)，该入侵植物高度入侵对植物pielou均匀度影响幅度达到ii级别(其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色)；该入侵植物低度入侵对植物margalef丰富度影响幅度达到i级别(其生态影响风险一般，标识色可采用黄色)，该入侵植物高度入侵对植物margalef丰富度影响幅度达到ii级别(其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色)；该入侵植物低度入侵对植物物种多样性影响幅度达到i级别(其生态影响风险一般，标识色可采用黄色)，该入侵植物高度入侵对植物物种多样性影响幅度达到ii级别(其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色)。所以，该入侵植物低度入侵时其生态影响风险一般，可归类为一般入侵植物，标识色可采用黄色。但是，当其入侵程度提升至高度入侵后，其生态影响风险较严重，可归类为严重入侵植物，标识色可采用橙色。