專利：一套入侵植物的入侵競爭力和生境的可入侵性量化方法

專利名稱：

一套入侵植物的入侵競爭力和生境的可入侵性量化方法

發明人：

王從彥等

申請人：

江蘇大學

技術領域

本發明涉及入侵生態學、植物生態學和群落生態學等相關領域，公開了一套入侵植物的入侵競爭力和生境的可入侵性量化方法。

背景技術

生物安全和生態安全關乎環境質量、經濟發展、人民健康、社會和諧與國家穩定，由生物和生態因素帶來的安全問題一直是人類生存面臨的重大威脅，並對人類社會可持續發展造成了嚴重影響。同時，國家層面也高度重視生物安全和生態安全，並將生物安全和生態安全納入了國家安全體系。

作為世界上國土面積第三大的國家，我國廣闊的地域從南到北主要覆蓋了多個氣候帶，多樣化的氣候環境條件和生境棲息地使得大部分來自世界各地的入侵物種特別是入侵植物均能最大程度上在我國找到合適的棲息地，並能成功建立種群以及進一步繁殖和擴散。此外，近些年隨著我國社會經濟飛速發展、城市化程序快速推進和國際貿易大幅拓展也顯著提升我國入侵植物的引入頻度、傳播速率及其入侵程度。目前，入侵植物已對我國環境健康與生態安全以及社會可持續發展構成了嚴重威脅。因此，以入侵植物主導的生物入侵為代表的生物安全和生態安全已成為我國乃至全球性的重大環境生態問題之一。所以，入侵植物成功入侵的機制已成為當今全球環境生態學研究領域中倍受關注的重大關鍵科學問題之一。

目前，關於入侵植物成功入侵機理的研究格局主要聚焦於兩個方面，即：（

I）

基於物種的分析：旨在確定入侵植物的哪些生理生態功能特性導致其成功入侵，重在探究入侵植物的入侵競爭力

（Invasiveness）

。

（II）

基於生境的分析：旨在確定哪些環境因素造成某些生境易被入侵植物成功定殖和入侵，重在探究生境的可入侵性（Invasibility）。所以，為深入闡釋入侵植物成功入侵的驅動機理以及評估其環境生態效應和相應的環境生態風險等級，首要的前提就是對入侵植物的入侵競爭力和生境的可入侵性進行量化衡定。雖然目前針對入侵植物的入侵競爭力和生境的可入侵性已有量化方法，但量化方法不統一，如入侵植物的入侵競爭力有的學者直接用其生物量表徵，有的學者用蓋度、多度或重要值表徵。再如群落可入侵性已有學者提出量化指標，但非常繁瑣、工作量大（需對樣方內的所有物種的多個相關資訊進行統計和分析

）

。因此，亟需提出一套較簡捷且較精準可行的量化方法對入侵植物的入侵競爭力和生境的可入侵性進行衡量，進而為深入闡明入侵植物成功入侵的驅動機理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

本發明提出了一套入侵植物的入侵競爭力和生境的可入侵性量化方法，包括以下三個指標體系：

（I）

表徵入侵植物入侵競爭力大小的指標：入侵植物相對入侵力系數

（Relative invasiveness index，

RII

）；（II）

表徵入侵植物入侵強度高低的指標：入侵植物入侵強度係數

（Invasion intensity index，

III

）；（III）

表徵群落可入侵性水平的指標：群落可入侵性指數（Community invasibility index

，

CII

）。

該指標體系可對入侵植物的入侵競爭力和生境的可入侵性進行較簡捷且較精準的衡量。本發明具有便捷、快速、操作性強和可行性高的特點。

本發明的技術方案具體實施步驟為：

（I）入侵植物相對入侵力系數（Relative invasiveness index，

RII

）

按照以下公式計算：

RII

=

B

i

/

MaxB

i

式中

MaxB

i

為所有調查樣方內入侵植物總生物量最大值，

B

i

為調查樣方內入侵植物總生物量。

RII

值越大表示入侵植物入侵競爭力越高。

根據所述的一套入侵植物的入侵競爭力和生境的可入侵性量化方法，其特徵在於，指標（

I）

中所選擇的調查樣方為入侵植物已入侵的樣方。樣方數量至少為3個，且樣方數量越多越好。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

。

（II）入侵植物入侵強度係數（Invasion intensity index，

III

）按照以下公式計算：

III

=

P

i

/

MaxP

i

式中

MaxP

i

為所有調查樣方內入侵植物相對丰度最大值，

P

i

為調查樣方內入侵植物相對丰度。

III

值越大表示入侵植物入侵強度越高。

根據所述的一套入侵植物的入侵競爭力和生境的可入侵性量化方法，其特徵在於，指標（

II）

中所選擇的調查樣方為入侵植物已入侵的樣方。樣方數量至少為3個，且樣方數量越多越好。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

。

（III）群落可入侵性指數（Community invasibility index，

CII

）

按照以下公式計算：

CII

=1-（

MaxP

i

-

P

i

）

式中

MaxP

i

為所有調查樣方內入侵植物相對丰度最大值，

P

i

為調查樣方內入侵植物相對丰度。

CII

值越大表示群落可入侵性越高。

根據所述的一套入侵植物的入侵競爭力和生境的可入侵性量化方法，其特徵在於，指標（

III）

中所選擇的調查樣方為入侵植物已入侵的樣方。樣方數量至少為3個，且樣方數量越多越好。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

。