天山云杉林草本植物多样性季节动态分析,林业论文.docx

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1、天山云杉林草本植物多样性季节动态分析,林业论文草本植物作为森林生态系统的重要组成部分,其组成和构造直接影响了森林生态系统的构造与经过1.草本植物物种组成、数量、盖度等群落学特征随着季节变化明显,在维持森林生态系统的能量流动、物质循环和生产力方面具有重要作用2.天山云杉林是天山山地的地带性森林植被,对山地森林生态系统水源内涵修养作用至关重要3.天山山区由高山带到低山带分布着草甸植被和森林草原,中山带天山云杉林下层分布着季相变化明显的草本层.自上世纪 50、60 年代以来,诸多学者就新疆天山云杉林草本物种组成4,5、丰富度5,6和区系特征7,8进行了大量研究.当前天山云杉林草本植物物种多样性的季节

2、动态研究还未见.文中以西天山云杉林监测样地数据为基础,分析了天山云杉林草本植物多样性季节动态,为制定天山云杉林生物多样性保卫对策提供了科学根据. 1 材料与研究方式方法 1. 1 研究区大概情况 研究区位于中天山西段,从属新疆维吾尔自治区伊犁巩留县东南的西天山国家级自然保卫区.地理坐标为43 03 43 15 N,82 51 83 06 E,海拔1500 2000m.自然保卫区年平均温度5 7; 1 月平均气温 -7. 6,7 月平均气温 16.年平均降水量为 600 800mm,全年降水量 60% 集中在 5 6 月份;年平均蒸发量 1100 1200mm,年平均相对湿度 70% 以上.土壤

3、类型为山地淋溶灰褐色森林土,土层深切厚重、湿润. 1. 2 研究方式方法 2018 年在西天山典型天山云杉林内,根据生境特点设置了 90 个 1 m 1 m 草本调查样方,于生长季 4 9 月逐月记录草本植物的名称、株数、高度、盖度等. 文中采用的计算及分析方式方法如下,公式含义见以下为参考文献9 -12. 重要值( RI) = ( 相对多度( RA) + 相对频度( RF) + 相对盖度( RC) ) /3 ( 1) Monk 丰富度指数: DMO= S / N ( 2) 2 结果与分析 2. 1 西天山云杉林草本植物物种组成 文调查到草本植物 162 种,从属于 34 科、110 属,华而

4、不实包括被子植物159 种,从属于 31 科、107 属; 蕨类植物3 种,从属于 3 科、3 属.草本植物种数最多的科为菊科( Compositae) 、禾本科( Gramineae) 和毛茛科( Ranunculaceae) ,分别占总物种数的 23. 5%、11. 1% 和 6.8% ( 表 1) . 2. 2 草本植物季节动态 4 月份共调查到 21 种、4081 株草本,总盖度达 60. 8%.早春草本植物主要包括短柱苔草( Carex turkestanica ) 、无芒雀麦( Bromus inermis) 、多变苜蓿( Medicago varia ) 等.5 月份共调查到38

5、 种、5366 株草本,总盖度达 69. 3% .重要值前两位的草本植物未发生变化,但重要值下降,高山羊角芹和天山羽衣草重要值增加.林地早熟禾、短距凤仙花及高山羊角芹成为林下层绝对优势种.6 月份共调查到 47 种、6371 株草本,总盖度达 71. 0%,为各月份最高.早春植物完全枯萎、消失.平车前、条果葶苈( Draba nemorosa) 、多花丝石竹( Gypsophila cephalotes) 的重要值进入前十位.7 月份共调查到 48 种、7498株草本,总盖度为 63. 1%.重要值前五位草本植物未变,但重要值下降.8 月份共调查到 42 种、6261 株草本,总盖度下降到 5

6、7. 7%.高山羊角芹、短距凤仙花等仍然占优势地位.重要值前十位物种与 7 月基本一致.9 月份共调查到 34 种、5549 株草本,盖度为 50. 9%.植物二次生长,使短距凤仙花、高山羊角芹数量增加( 表 2) . 2. 3 草本植物物种多样性季节动态 天山云杉林草本植物多样性在生长季内随月份变化明显( 表 3) .物种数、Gleason 物种丰富度指数、Simpson 指数和 Shannon - Wiener 指数变化趋势一致,均呈单峰型分布,6、7 月份最高,4 月份最低.不同月份均匀度指数变化不明显,因而草本植物群落稳定性相对较高. 2. 4 草本植物物种多样性的生境影响 根据天山云

7、杉生长的地理条件,将 90 个 1m 1m 草本调查样方划分为不同生境类型( 表 4) ,不同生境类型中草本植物多样性( 表 5) .草甸生境中草本植物丰富度最高、多样性和均匀度指数均较大,且物种分布均匀; 林间空隙生境中草本植物物种分布不均匀; 林冠下草本多样性指数最低,阳坡生境中草本多样性指数与草甸接近,阴坡生境中丰富度明显高于山脊. 3 讨论 天山云杉林草本植物对温度、光照和水分变化敏感,在长期进化中构成了对应的生活史对策.通常以为草本植物群落 Shannon - wiener 指数值范围为1. 5 -3. 513,因而天山云杉林草本植物群落多样性偏低. 草本植物群落均匀度变化不明显,均

8、匀度量化了物种多度、盖度、重要值相对均匀性程度10,因而天山云杉林群落稳定性相对较高. 林冠干扰使林下植被的有效资源可利用性变小,而林冠空隙却为林下草本提供了良好的生活环境.光照作为影响生境间多样性差异的主要因子,限制了森林植被盖度和物种丰富度14 -15,同时也会影响草本植物的盖度和多样性16.林冠干扰和光照条件影响着草本植物多样性; 阴坡和林缘生境中温度、湿度、光照适宜,林冠空隙存在利于草本植物生长,导致草本多样性较高.阳坡、山脊等生境光照相对充足,但林冠干扰不明显,草本植物多样性次之.林冠干扰、坡位导致的光照变化对林下草本植物多样性影响显着,林冠空隙增加有利于林下草本生长.因而,控制阴坡

9、区放牧和旅游干扰,对恢复森林生物多样性具有实践意义. 4 结论 天山云杉林草本植物有 34 科、110 属、162 种.以菊科、禾本科、毛茛科植物为主,单科单属、单属单种特征明显,大多数植物出现频度低、数量少.草本植物多样性季节变化明显,生长季内多样性指数呈单峰型分布.阴坡和林缘生境草本植物多样性最高,而林冠干扰明显的生境中物种多样性最低. 以下为参考文献 1范文娟,程积民,张继敏,等. 子午岭森林群落中草本植物的构造特征研究J. 水土保持通报,2018,30( 2) : 108 113. 2郝占庆,赵士洞,陶大立. 长白山北坡阔红松林草本植物物种多样性及其季节动态J. 生物多样性,1994,

10、2( 3) : 125 132. 3新疆森林编辑委员会. 新疆森林M. 北京: 中国林业出版社,1989: 710 715. 4张震,刘萍,丁易,刘黎明. 天山云杉林不同发育阶段种群分布格局研究J. 北京林业大学学报,2018,32( 3) : 75 79. 5李利平,安尼瓦尔 买买提,郭兆迪,等. 新疆山地针叶林植物物种组成与丰富度研究J. 干旱区研究,2018,28( 1) : 40 46. 6刘贵峰,臧润国,郭仲军,等. 不同经度天山云杉群落物种丰富度随海拔梯度变化J. 应用生态学报,2008,19( 7) : 1407 1413. 7张高,海鹰,曾雅娟. 新疆中天山野生种子植物区系分析

11、J. 西北植物学报,2018,31( 12) : 2532 2538. 8郭静谊,阎平,徐文斌. 新疆鄯善种子植物物种多样性及区系分析J. 干旱区资源与环境,2018,23( 5) : 149 153. 9宋永昌. 植被生态学M. 上海: 华东师范大学出版社,2001. 10马克平,黄建辉,于顺利,陈灵芝. 北京东灵山地区植物群落多样性的研究. II 丰富度、均匀度和物种多样性指数J. 生态学报,1995,15( 3) : 268 277. 11马克平. 生物群落多样性的测度方式方法: I 多样性的测度方式方法( 上) J. 生物多样性,1994,2( 3) : 162 168. 12马克平,

12、刘玉明. 生物群落多样性的测度方式方法: I 多样性的测度方式方法( 下) J. 生物多样性,1994,2( 4) : 231 239. 13Gause G F. Experimental populations of microscopic organismsJ. Ecology,1937,18: 173 179. 14Connell J H. Diversity of tropical rainforests and coral reefsJ. Science,1978,199: 1304 1310. 15Kirby K J. Changes in the ground flora under plantations on ancient woodland sitesJ. Forestry,1988,61: 317 338. 16Jennengs S B,Brown N D,Sheil D. assessing forest canopies and understory illumination: canopy cover and other measuresJ. Forstry,1999,72: 59 73.