广东薇甘菊分布与环境和人类活动的关系

广东薇甘菊分布格局与环境和人类活动的关系1

张阳2

中山大学生命科学院，广州（510275）

E-mail：asd518918@

摘要：为了对广东外来入侵生物——薇甘菊入侵与环境因子以及人类活动的关系的研究，我们建立多元线性回归方程预测薇甘菊的发展。我们发现薇甘菊分布南北不均和人类活动和环境因子有很大关系。我们研究发现薇甘菊分布格局和环境情况以及人类活动存在的关系，可以应用在对外来入侵生物控制管理上。

关键词：薇甘菊入侵，空间分布，环境因子，人类活动

薇甘菊( Mikania micrantha H.B. K. ) 是菊科假泽兰属(M ikan ia Willd) 多年生攀缘草质藤本植物, 原产南美洲和中美洲,现已广泛分布于南亚、东南亚、太平洋等地区,是世界上危害经济作物和森林植被的主要害草之一。20世纪80年代年末传入我国广东沿海地区,作为一种危害性极大的农林杂草[1], 2000 年在广东省经多次调查发现,薇甘菊主要分布在东莞、深圳、珠海、中山等珠江三角洲地区及沿海附近岛屿,目前薇甘菊还有向北蔓延趋势。

薇甘菊生命力强,能匍匐生长,是多分枝、攀缘类的草质藤本植物。薇甘菊喜光不耐阴、喜水肥不耐干瘠,虽总体上生长繁殖迅速但前期生长较慢。薇甘菊种群呈随机或集群分布。

薇甘菊在原产地有很多天敌,因此没有危害,但是在入侵地却是严重危害林地植被、经济作物的恶性杂草。薇甘菊喜光,并且善于攀缘,一旦被它攀附上,由于其生长迅速,很快就能覆盖其他植物,最大限度吸收阳光,使被覆盖植物长期缺乏阳光,生长不良甚至枯萎。

数学模型在对外来入侵种的预测发生以及管理上起着至关重要角色[2]。本文着重研究广东环境因子以及人类活动等地理条件对薇甘菊入侵影响。主要通过搜集珠海从 1996 年到2006年的环境指标；以及人类活动数据包括旅客情况以及进出口贸易额等，同时统计薇甘菊在这些年内的入侵情况，生物量的改变情况，危害情况等指标。建立相应的数学模型进行对应分析，找到薇甘菊入侵与环境因子和人类活动的相互关系。

1. 广东地理格局

广东位于中国大陆最南部，南临南海，海岸线总长3368公里，岛屿众多。全省地处低纬度，北回归线横贯陆地中部。面积约17.6万平方公里。全省地处亚热带，大部分地区属亚热带季风气候。年平均降雨量为1500－2000毫米，年平均蒸发量1000－1200毫米。年平均气温自粤北的19℃左右到南端雷州半岛增至23℃以上，年平均日照时数自北而南为1750小时至2200小时。广东是中国三个人口大省之一。广东省总人口达8300万人。全省人口密度为每平方公里462人。

漫长的海岸线, 温暖的气候, 丰富的雨量使华南的植物几乎一年四季均可生长。广东优越的自然环境同时也非常适宜入侵植物的入侵和生长[3]。

2.相关数据搜集以及分析，处理

应用Matlab软件进行统计分析。第一步:利用Kolmogorov-Smirnov 方法检测变量的正态分布性,当p < 0. 02 时对变量进行合理的数据转换。;第二步:检测变量间的相关性;第三步:

1本课题得到2006年中山大学本科生课外学术科研立项基金的资助。

2感谢中山大学生命科学院何淼，彭少麟教授对本项目的指导。

应用向前逐步回归在变量中筛选出重要的变量,纳入多元线性逐步回归方程,分析影响薇甘菊分布的关键因子。

根据调查发现，薇甘菊的生长大多受到当地森林情况影响，所以我们把森林资源主要指标确定为环境主要影响变量因子[4,5,6,7]，人类活动大多与经济活动有关，所以我们以经济指标作为衡量人类活动的变量[8]。

对变量进行合理的数据转换[9]，同时搜集相关论文资料[10,11,12]统计薇甘菊在广东的分布情况。

表1. 变量转换

变量 Variables 单位 Units 数据转换Data transformation

1.环境因子变量

生物变量情况

广东各市森林资源主要指标 万m3

2.人类活动变量

广东各市的GDP

广东各市的年游客数量情况 对数转换ln

广东各市的进出口贸易情况 对数转换ln

注释：森林资源主要指标包括，森林用地，有林地，未成林地，疏林地，灌木林地，无林地，森林覆盖率（%），活立木总蓄积量，林木总生长量，林木总消耗量。

表2. 薇甘菊在广东分布情况

图1 .薇甘菊在广东省的分布与危害示意图

（陈素芳绘, 参考：冯惠玲等，2002；王伯荪等，2004）

从水平分布来看，主要集中在北纬2l。一24。，东经111。一117。地区，北纬24。以北的地区尚未发现。分布地点主要集中在深圳、珠海、东莞、惠州、中山等地(图1)。清远市、韶关市、河源市、雷州半岛尚未发现。汕尾市、汕头市、揭阳市、潮州市、梅州市、江门市、阳江市、茂名市较少分布。从垂直分布看，薇甘菊分布在海拔0-600 m 的地区，主要分布在50—200 m 的低海拔地区。薇甘菊分布在广东的24个县市(图1)，说明它的分布较广泛。它在深圳、东莞、珠海、中山、惠州、博罗等地的存在度较高。

同时在广东统计数据网[13]上搜集广东各市2004年公布的统计数据。

利用MATLAB建立薇甘菊分布和环境因子以及人类活动的多元线性逐步回归方程[14]

如下：

国内生长总值(亿元)（x1）：0.0580812

出口贸易额（万元）(x2)（对数转换）：一次项16.1727 ，二次项 3.74101

进口贸易额（万元）(x3) （对数转换）：1.62226

森林覆盖率（％）(x4 )：一次项 1.78905, 二次项 —0.0149924

旅客人数（万人）(x5)：0.14734

Y=0.0580812*x1+16.1727*x2+3.74101*x22+1.62226*x3