專利：入侵植物競爭優勢度量化方法

專利：入侵植物競爭優勢度量化方法

專利名稱：

入侵植物競爭優勢度量化方法

申請號

：

202110054058。4

申請日

：

2021。01。15

申請公佈號

：

CN112801471A

申請公佈日

：

2021。05。14

發明人

：王從彥等

申請人

：江蘇大學

技術領域

本發明涉及植物學、植物生理學、植物生態學、入侵生態學、種群生態學、群落生態學和環境生態學等相關領域，公開了一套入侵植物競爭優勢度量化指標體系。

背景技術

由於全球生態環境變化以及人類活動強度和頻度日益增強，近年來以入侵植物介導的生物入侵為代表的生物安全問題日益嚴重，並嚴重影響環境健康與生態安全以及社會可持續發展。生物安全關乎環境質量、生態水準、經濟發展、人民健康、社會和諧與國家穩定，由生物因素帶來的安全問題一直是人類面臨的重大威脅之一。同時，國家層面也高度重視生物安全，並將生物安全納入國家安全體系。所以，非常有必要對入侵植物的競爭優勢度及其相應的環境生態風險等級進行量化衡定，從而為評估入侵植物的競爭優勢度及其相應的環境生態風險等級並進而為構築新時代下以生物入侵為代表的生物安全預警防控管理奠定強有力的理論支撐和實踐基礎。

基於此，本專利提出一套較簡捷且較精準可行的量化指標體系對入侵植物的競爭優勢度進行評定估算，進而為深入評估入侵植物的環境生態風險等級併為構建入侵植物生態管理和預警防控體系奠定強有力的理論支撐和實踐基礎。

發明內容

本發明提出一套入侵植物競爭優勢度量化指標體系，即：表徵入侵植物競爭優勢度強弱的指標

—

入侵植物競爭優勢度指數

（Competitive advantage index of alien invasive plants，

CAI

）

。透過計算入侵植物競爭優勢度指數

CAI

來判斷入侵植物競爭優勢度。

本發明的技術方案具體實施步驟為：

入侵植物競爭優勢度指數

（

Competitive advantage index of alien invasive plants，

CAI

），

按照以下公式計算：

式中，

CWM

i

為調查樣方內入侵植物

i

的群落特徵加權平均數指數

（Community-weighted mean trait values of alien invasive plants）

；

CWM

為調查樣方內所有植物的群落特徵加權平均數指數

（Community-weighted mean trait values of all plant species）

。

植物的群落特徵加權平均數指數參照前人的方法計算

（Garnier E， Cortez J， Billès G， Navas M， Roumet C， Debussche M， Laurent G， Blanchard A， Aubry D， Bellmann A， Neill C， Toussaint JP。 2004。 Plant functional markers capture ecosystem properties during secondary succession。 Ecology 85： 26302637。； Lavorel S， Grigulis K， McIntyre S， Williams NS， Garden D， Dorrough J， Berman S， Quétier F， Thébault A， Bonis A。 2008。 Assessing functional diversity in the field-methodology matters！。 Functional Ecology 22： 134147。； Ricotta C， Moretti M。 2011。

CWM

and Rao’s quadratic diversity： a unified framework for functional ecology。 Oecologia 167： 181188。）。

其中，

CWM

i

按照以下公式計算：

式中，

S

i

為調查樣方內入侵植物種類的數量；

P

i

為調查樣方內入侵植物

i

的相對丰度，即

P

i

=

n

i

/

N

，其中

n

i

為調查樣方內入侵植物

i

的植株數量，

N

為調查樣方內所有植物的植株數量總數；

X

i

為調查樣方內入侵植物

i

生理生態指標的算術平均值。

其中，

CWM

按照以下公式計算：

式中，

S

為調查樣方內所有植物種類的數量；

P

為調查樣方內某一植物的相對丰度，即

P

=

n

/

N

，其中

n

為調查樣方內某一植物的植株數量，

N

為調查樣方內所有植物的植株數量總數；

X

為調查樣方內某一植物生理生態指標的算術平均值。

指標

CAI

值計算所選擇的調查樣方為入侵植物已入侵的樣方，對於入侵植物未入侵的樣方由於無入侵植物的分佈，即入侵植物的相對丰度為0，故入侵植物未入侵樣方的

CAI

值為0。

選擇的調查樣方數量至少為3個，且選擇的調查樣方數量越多越好以減少誤差。

選擇的調查樣方大小建議設定為：

（

1）喬木：20 m * 20 m

；

（2）灌木：10 m * 10 m

；

（3）草本：2 m * 2 m

；

（4）苔蘚：0。5 m * 0。5 m

。

CAI

值越大表示入侵植物的競爭優勢度越大，入侵植物競爭優勢度可劃分為三個水平，即：

（i） 0。00<

CAI

≤0。35；

若

入侵植物

競爭優勢度達到i水平的可列為一般入侵植物，其入侵競爭力一般

，

標識採用黃色；

（ii） 0。35<

CAI

≤0。75；

若

入侵植物

競爭優勢度達到ii水平的可列為嚴重入侵植物，其入侵競爭力較強

，

標識採用橙色；

（iii） 0。75<

CAI

≤1。00

。若

入侵植物

競爭優勢度達到iii水平的可列為惡性入侵植物，其入侵競爭力很強

，

標識採用紅色

。