草坪草本植物群落調(diào)查分析(共6頁(yè))

1、草坪草本植物(cobnzhw)群落調(diào)查分析 通過(guò)調(diào)查分析華南師范大學(xué)石牌校區(qū)心理(xnl)學(xué)院院樓后草坪的草本植物的群落結(jié)構(gòu),掌握草本植物群落(qnlu)調(diào)查的方法和群落主要數(shù)量特征的測(cè)定方法,同時(shí)了解學(xué)校草坪草本植物的種類,分析其群落結(jié)構(gòu)為學(xué)校草坪的綠化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)和建議.1 材料與方法1.1 實(shí)驗(yàn)材料1.1.1 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 華南師范大學(xué)大學(xué)石牌校區(qū)心理學(xué)院院樓后草坪草本植物.1.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 樣方框、測(cè)繩、皮尺、鋼卷尺、記錄板、調(diào)查記錄表.1.2 實(shí)驗(yàn)方法1.2.1 取樣方法 按照規(guī)則取樣的方法,在群落中以一定的規(guī)則確定取樣位置,在群落中設(shè)置四條等距離的樣線,每條樣線長(zhǎng)50m,然后在

2、每一樣線內(nèi)每隔10m設(shè)置一個(gè)大小為0.25的樣方,每根樣線內(nèi)設(shè)置5個(gè)樣方,總共調(diào)查20個(gè)樣方.1.2.2 調(diào)查記錄方法 調(diào)查時(shí)記錄的主要內(nèi)容包括植物名稱、個(gè)體數(shù)(多度)、蓋度、高度以及背景植物.多度即群落中某種的個(gè)體數(shù)的多少.計(jì)數(shù)個(gè)體數(shù)時(shí),可把樣方再細(xì)分為若干個(gè)小樣方,計(jì)數(shù)每個(gè)小樣方的個(gè)體數(shù),再把樣方中每個(gè)小樣方的個(gè)體數(shù)相加.如果個(gè)體太多難以準(zhǔn)確計(jì)數(shù),則可采用預(yù)先確定的多度等級(jí)估計(jì)各個(gè)種的多度,常用的為多度等級(jí)為極多、很多、多、尚多、少、稀少、個(gè)別.蓋度即群落中植物地上部分覆蓋地面的百分率.每種植物蓋度的測(cè)定,可把該種每一個(gè)體的地上部分投影畫到方格紙上,按方格面積和紙的總面積計(jì)算蓋度.有經(jīng)驗(yàn)的

3、植物學(xué)工作者也常用目測(cè)估計(jì)法確定蓋度.高度即植物體地上部分離地面的高度,通常測(cè)定的是植物在自然狀態(tài)下的高度.調(diào)查表的具體格式與內(nèi)容如下:草本植物群落調(diào)查表調(diào)查者:日期:樣地號(hào):樣地面積:群落蓋度:種名多度蓋度(%)高度(cm)背景植物1.3 數(shù)據(jù)分析 1.3.1 種類組成 種類組成是群落的最基本特征.種類組成就是編制群落的植物名錄,應(yīng)列出群落中所有植物種.并計(jì)算出每個(gè)種平均多度、平均蓋度、平均高度和頻度.頻度=該種植物出現(xiàn)的樣方數(shù)/調(diào)查的樣方總數(shù)1.3.2 種群密度 種群密度是種群最基本的數(shù)量特征.種群密度就是統(tǒng)計(jì)群落中每個(gè)種群在單位面積(lm2)的個(gè)體數(shù).1.3.3 種群空間分布格局分析 種

4、群分布格局是指種群個(gè)體在水平位置上的布局樣式.有三種類型:(1)隨機(jī)分布型:種群個(gè)體的布局完全是隨機(jī)的,每一個(gè)個(gè)體的存在不影響其他個(gè)體的分布.(2)均勻分布型:種群個(gè)體呈近似等距離的規(guī)則分布.(3)集群分布型:種群個(gè)體呈現(xiàn)成群、成簇或成斑塊狀的集聚分布.在分布格局的測(cè)定時(shí),樣方大小和位置對(duì)結(jié)果有著十分明顯的影響.一般草本可考慮0.2m0.2m或0.5m0.5m,灌木可用1m1m或2m2m,喬木可用5m5m.也可根據(jù)具體情況確定合適的樣方大小.計(jì)數(shù)每一小樣方中待測(cè)植物的株數(shù),并將數(shù)據(jù)記錄在樣方表中.樣方表如下:種群空間分布格局樣方表樣方號(hào)12345678910111213141516171819

5、20個(gè)體數(shù)采用分布系數(shù)(xsh)法測(cè)定群落中主要種群的空間分布格局類型,在分布(fnb)格局研究中,往往假定種群(zhn qn)屬于隨機(jī)分布,對(duì)應(yīng)的概率分布為泊松分布,對(duì)于泊松分布而言,只有方差和均值相等的性質(zhì).因此,可用方差均值比來(lái)統(tǒng)計(jì)和檢驗(yàn)野外調(diào)查數(shù)據(jù).分布系數(shù)統(tǒng)計(jì)量為:, ,式中i為樣方號(hào)數(shù)(1,2,20),N為樣方總體數(shù),V為方差,m為均值,Cx為分布系數(shù)統(tǒng)計(jì)量.若Cx=0,種群屬于均勻分布;若0Cx1,種群屬于集群分布.在統(tǒng)計(jì)學(xué)上,采用t檢驗(yàn)來(lái)確定Cx的實(shí)測(cè)值與理論預(yù)測(cè)值1的差異顯著程度.T檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量為:式中:標(biāo)準(zhǔn)誤差,N為總樣方數(shù).查表比較,若,差異不顯著,可認(rèn)為符合隨機(jī)分布;若

6、時(shí),差異顯著,可以認(rèn)為偏離隨機(jī)分布.其中:f(自由度)=樣方數(shù)-12 結(jié)果與分析2.1 草本植物群落種類組成對(duì)華南師范大學(xué)部分草坪進(jìn)行草本植物群落種類調(diào)查后.得到草本植物名錄如下.表1 草本植物群落種類組成編號(hào)種名平均多度平均蓋度平均高度頻度相對(duì)頻度1霧水葛12.888.6%6.170.709.27%2旱蓮草1.001.0%11.000.151.99%3假臭草3.007.0%10.600.101.32%4一點(diǎn)紅2.312.5%10.860.405.30%5崩大碗47.0026.0%5.350.303.97%6葉下珠20.206.3%3.600.455.96%7臺(tái)灣草300.0097.0%8.0

7、00.8010.60%8水蜈蚣7.004.5%9.000.202.65%9大葉油草34.5053.0%8.500.151.99%10夜香牛2.502.0%11.000.202.65%11紅花醋漿草9.1313.2%4.730.151.99%12醋漿草22.5014.0%8.000.202.65%13華南毛蕨2.002.0%3.880.151.99%14蛇莓96.0067.0%10.530.303.97%15竹葉草28.7821.4%6.770.607.95%16長(zhǎng)萼堇菜8.156.2%6.200.506.62%17小馬唐58.7523.1%10.420.405.30%18兩耳草94.2547.

8、0%6.500.506.62%19黃花酢醬草12.446.8%5.600.253.31%20線葉蓮子草5.002.0%6.400.101.32%21透明草1.000.3%2.000.101.32%22黃鵪菜1.501.5%4.800.151.99%23母草10.003.0%4.500.202.65%24裂葉天胡荽35.0020.0%2.000.101.32%25瘦風(fēng)輪菜10.004.0%8.500.101.32%26海金沙1.001.0%10.000.101.32%本次實(shí)驗(yàn)所調(diào)查(dio ch)的草本植物群落中,得到共有雜草(z co)植物14科26種,植物(zhw)種類相對(duì)較多.其中禾本科(

9、臺(tái)灣草、大葉油草、竹葉草、小馬唐、兩耳草)和菊科(旱蓮草、假臭草、一點(diǎn)紅、夜香牛、黃鵪菜)所占的種類最多,各有5種;酢漿草科(紅花酢漿草、黃花酢醬草、酢漿草)和蕁麻科(霧水葛、透明草)相對(duì)較多;堇菜科(長(zhǎng)萼堇菜)、茜草科(耳草)、唇形科(瘦風(fēng)輪草)、薔薇科(蛇莓)、菊科(一點(diǎn)紅)、莎草科(水蜈蚣)等各只有一種植物.此外,根據(jù)樣方調(diào)查結(jié)果,可以計(jì)算得到各植物種的平均高度、平均多度、相對(duì)頻度、平均蓋度等(見(jiàn)表1).其中,臺(tái)灣草平均多度最高,說(shuō)明其在群落中的數(shù)量較多;臺(tái)灣草、霧水葛、竹葉草的頻度較高,說(shuō)明這些物種出現(xiàn)在樣方中的次數(shù)多,在群落中較為分散;臺(tái)灣草、蛇莓、大葉油草的平均蓋度高,說(shuō)明該物種的

10、葉面積相對(duì)大,覆蓋能力強(qiáng).2.2 種類-面積曲線在本次實(shí)驗(yàn)所調(diào)查的樣地內(nèi),統(tǒng)計(jì)各樣方的草本植物物種數(shù),按0.5m增加邊長(zhǎng),抽取面積為0.25 m2,0.5 m2,0.75 m2,4.75m2的正方形樣方20個(gè),根據(jù)樣方面積與樣方中物種數(shù)量確定關(guān)系,得到草本植物群落的種面積曲線圖(見(jiàn)圖1).隨著樣方面積的增大,樣方中出現(xiàn)的植物種類增多,增加到一定面積時(shí),物種數(shù)保持平衡,此時(shí)得可確定群落的最小面積.最小面積是在最小地段內(nèi),對(duì)一個(gè)特定群落類型能提供足夠的環(huán)境空間(環(huán)境和生物的特性),或者能保證展現(xiàn)出該群落類型的種類組成和結(jié)構(gòu)的真實(shí)特征所需要的面積12.圖1 草本植物群落的種類(zhngli)-面積曲

11、線從圖1可以(ky)看出,本次實(shí)驗(yàn)所調(diào)查(dio ch)的草本植物群落的最小面積為2.00 m2,也就是說(shuō),客觀調(diào)查該草本群落時(shí),至少要取樣方面積為2.00m2才能基本包括群落中的所有物種.2.3 種群空間分布格局分析種群分布格局是指種群個(gè)體在水平位置上的布局方式,是種群空間屬性的一個(gè)重要方面.根據(jù)實(shí)驗(yàn)所記錄的數(shù)據(jù),本實(shí)驗(yàn)采用t檢驗(yàn)法和分布系數(shù)法分別計(jì)算各種植物的卡方值和方差分布系數(shù),得到各種群分布格局類型如下表2:種名分布系數(shù)統(tǒng)計(jì)量/Cxt種群分布霧水葛38.713.17隨機(jī)分布旱蓮草0*/均勻分布假臭草0.079*0.077規(guī)則分布一點(diǎn)紅2.494.26隨機(jī)分布崩大碗18.91*1.65集

12、群分布葉下珠24.3121.14隨機(jī)分布臺(tái)灣草386.8487.73隨機(jī)分布水蜈蚣0.5-3.2規(guī)則分布大葉油草3.085.3隨機(jī)分布夜香牛0.13*-10.78規(guī)則分布紅花醋漿草0.80*-1.02規(guī)則分布醋漿草3.526.02隨機(jī)分布華南毛蕨0*/均勻分布蛇莓10.6213.2隨機(jī)分布竹葉草63.2134.99隨機(jī)分布長(zhǎng)萼堇菜3.7*1.2集群分布小馬唐3.5*0.91集群分布兩耳草51*1.9集群分布黃花酢醬草2.8*0.8集群分布線葉蓮子草0.13*-6.7規(guī)則分布透明草0.026*-39規(guī)則分布黃鵪菜0.018*-33規(guī)則分布母草0.088*-16規(guī)則分布裂葉天胡荽0.92*-0.0

13、89規(guī)則分布瘦風(fēng)輪菜0.26*-0.17規(guī)則分布海金沙0.026*-39規(guī)則分布表2 草本植物種群(zhn qn)分布分析表注:表中*代表經(jīng)過(guò)t檢驗(yàn)來(lái)確定Cx的實(shí)測(cè)值與理論(lln)預(yù)測(cè)值1的差異顯著程度時(shí),結(jié)果為差異顯著.分布格局由種群生物學(xué)特性 、種內(nèi)種間相互關(guān)系及環(huán)境條件綜合(zngh)作用的結(jié)果,是種群空間屬性的一個(gè)重要方面.在某種意義上它與環(huán)境條件呈因果關(guān)系, 或者說(shuō)種群格局是種群對(duì)環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)和選擇的結(jié)果, 因而種群格局通常反映著一定的環(huán)境因子對(duì)個(gè)體行為、生存和生長(zhǎng)的影響.由表2可知,本次所調(diào)查的草本植物分布格局大部分為規(guī)則分布,主要特點(diǎn)是植物種群的個(gè)體是等距分布,或個(gè)體之間保持一

14、定的均勻的間距.小部分為集群分布,其主要特點(diǎn)是植物種群個(gè)體的分布極不均勻,常成群、成簇、成塊或斑點(diǎn)地密集分布.本次實(shí)驗(yàn)所調(diào)查到的草本植物呈現(xiàn)集群分布的可能原因有:與物種的生長(zhǎng)特性有關(guān),營(yíng)養(yǎng)繁殖時(shí)通過(guò)根莖從母株蔓延開去,形成簇生現(xiàn)象;種子傳播距離有限,受重力作用,降落在母株周圍的種子萌發(fā)后產(chǎn)生簇生的幼株群;物種間的相互關(guān)系,特別是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,限制了種群的分散分布8,使植物種群表現(xiàn)為集群性.3 討論3.1 草本群落種類組成本實(shí)驗(yàn)調(diào)查的草坪存在著的雜草植物有14科26種之多,說(shuō)明同一片土壤上的植物也存在物種多樣性,禾本科植物與雜草之間存在著空間資源的競(jìng)爭(zhēng).雜草是一類人為與自然選擇雙重壓力下產(chǎn)生的高度進(jìn)

15、化的植物類群與作物相比,雜草抗逆境能力強(qiáng),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然進(jìn)化和人工選擇,具有廣泛的適應(yīng)性和頑強(qiáng)的生命力.本調(diào)查內(nèi)的雜草絕大多數(shù)是多年生草本,對(duì)土壤適應(yīng)性強(qiáng),無(wú)性繁殖能力強(qiáng),抗擾能力強(qiáng),具有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì).雜草的存在說(shuō)明群落豐富的多樣性對(duì)維持群落的穩(wěn)定性具有一定的作用,雜草是草坪中物種組成的重要成分之一.許多研究發(fā)現(xiàn), 雜草多樣性程度高,物種越豐富,對(duì)于保護(hù)害蟲天敵、防止土壤侵蝕、促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)有重要的作用.3.2 種群空間分布格局分析植物種群的空間分布格局,決定于其生物學(xué)特性和生境條件及其相互作用13,是種群對(duì)環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)和選擇的結(jié)果14.因此,通過(guò)對(duì)種群分布格局的研究,可以認(rèn)識(shí)群落內(nèi)物種的鑲嵌

16、情況,并了解種群在群落中的地位和作用,從而掌握種間相互作用規(guī)律和群落與環(huán)境的相互關(guān)系,同時(shí)可為了解群落內(nèi)部機(jī)制及群落演替研究提供科學(xué)依據(jù)15.本實(shí)驗(yàn)對(duì)各種草本植物格局分布的分析中,大部分均為規(guī)則分布,與常規(guī)草本群落調(diào)查存在較大差異,可在數(shù)據(jù)分析方式、樣本屬等方面在做商榷.3.3 實(shí)驗(yàn)不足之處在對(duì)草本植物群落進(jìn)行調(diào)查與分析的過(guò)程中,樣方形狀會(huì)影響研究結(jié)果,邊長(zhǎng)與面積的比值越小,實(shí)驗(yàn)誤差越小.我們?cè)O(shè)置的為正方形樣方,得到的結(jié)果相比于圓形樣方可能會(huì)差一些.另外,我們實(shí)驗(yàn)記錄的某些數(shù)據(jù)如覆蓋度是自己主觀判斷和確定的,由于每個(gè)人認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)有所不同,因此最終統(tǒng)計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)存在一些誤差.再有,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)所調(diào)

17、查的是人造草坪,故僅通過(guò)種面積曲線求群落的最小面積并不準(zhǔn)確6,對(duì)此,我們可使用數(shù)學(xué)模型擬合法16.最后,由于在本次實(shí)驗(yàn)中,我們只設(shè)置了一個(gè)樣地,而草地在微地形、土壤等因子影響下常常表現(xiàn)出量和質(zhì)方面的不均勻性;此外用種面積曲線確定得到的最小面積不夠準(zhǔn)確,所以雖然我們?cè)O(shè)置的取樣面積大于該群落的最小面積,但是取樣的代表性不強(qiáng),得到的草本植物群落相關(guān)數(shù)據(jù)存在一定偏差.參考文獻(xiàn):1 柯展鴻,陳雁飛,惠苗,宋莉英.南美蟛蜞菊和蟛蜞菊化感作用的比較(bjio)研究. 華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2014,46(1).2 孫見(jiàn)凡, 吳易, 吳鵬飛, 杜道林. 入侵植物南美蟛蜞菊不同組織部位浸提(jn t

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