基于邻体干扰模型的草花混播群落竞争模拟

摘要

【目的】草花混播是城市中人工模拟草地群落景观的尝试。混播群落中物种的竞争影响着不同时期的景观效果,但目前研究较少。因此,本研究基于邻体干扰模型,为探索草花混播群落内的竞争提供科学依据。【方法】(1)以物种数不同的一年生混播组合为例,生长季每间隔半个月采用样方法调查物种多度、花期并测定地上部分生物量。(2)选取四个邻体干扰备选模型,在Matlab中计算和模拟群落竞争强度,模型拟合后获得最佳竞争模型,以此计算和分析群落内的竞争强度和模拟群落时序变化。【结果】(1)拟合最佳的邻体干扰模型与基株、邻株的大小及距离有关,其拟合优度为0.7189。(2)草花混播的竞争压力约有90%来自于种间竞争,群落下层植物的竞争强度随着时间增强,且显著高于群落上层和中层的植物,以致于在群落下层的部分物种不能正常开花。(3)混播群落内的竞争强度在生长季均逐渐变大,物种多样性先增加后降低,播种种类数少的组合对应的总竞争强度及多样性较低,物种株高和蓬径较大。(4)在一定范围内,群落内物种多样性增加可降低竞争强度,当群落Patrick指数为8~10、Pielou均匀度指数为0.46、Shannon-Wiener指数为2.1、Simpson优势度指数为0.82时,混播群落内的竞争强度最小,此时群落中层和下层物种的竞争强度为1:3,群落疏密有致,色彩丰富,并近似天然草地的多样性景观。【结论】邻体干扰模型可用于草花混播群落竞争计算和景观模拟,能达到较好的精度,并能预测混播群落空间分布及外貌。本研究首次从群落竞争的角度为草花混播的景观设计提供科学指导。