草坪草本植物群落調(diào)查分析(共6頁)

1、草坪草本植物(cobnzhw)群落調(diào)查分析 通過調(diào)查分析華南師范大學石牌校區(qū)心理(xnl)學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)量特征的測定方法,同時了解學校草坪草本植物的種類,分析其群落結(jié)構(gòu)為學校草坪的綠化設計提供理論依據(jù)和建議.1 材料與方法1.1 實驗材料1.1.1 實驗地點 華南師范大學大學石牌校區(qū)心理學院院樓后草坪草本植物.1.1.2 實驗儀器 樣方框、測繩、皮尺、鋼卷尺、記錄板、調(diào)查記錄表.1.2 實驗方法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,在群落中設置四條等距離的樣線,每條樣線長50m,然后在

2、每一樣線內(nèi)每隔10m設置一個大小為0.25的樣方,每根樣線內(nèi)設置5個樣方,總共調(diào)查20個樣方.1.2.2 調(diào)查記錄方法 調(diào)查時記錄的主要內(nèi)容包括植物名稱、個體數(shù)(多度)、蓋度、高度以及背景植物.多度即群落中某種的個體數(shù)的多少.計數(shù)個體數(shù)時,可把樣方再細分為若干個小樣方,計數(shù)每個小樣方的個體數(shù),再把樣方中每個小樣方的個體數(shù)相加.如果個體太多難以準確計數(shù),則可采用預先確定的多度等級估計各個種的多度,常用的為多度等級為極多、很多、多、尚多、少、稀少、個別.蓋度即群落中植物地上部分覆蓋地面的百分率.每種植物蓋度的測定,可把該種每一個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算蓋度.有經(jīng)驗的

3、植物學工作者也常用目測估計法確定蓋度.高度即植物體地上部分離地面的高度,通常測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: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,應列出群落中所有植物種.并計算出每個種平均多度、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)計群落中每個種群在單位面積(lm2)的個體數(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體在水平位置上的布局樣式.有三種類型:(1)隨機分布型:種群個體的布局完全是隨機的,每一個個體的存在不影響其他個體的分布.(2)均勻分布型:種群個體呈近似等距離的規(guī)則分布.(3)集群分布型:種群個體呈現(xiàn)成群、成簇或成斑塊狀的集聚分布.在分布格局的測定時,樣方大小和位置對結(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.計數(shù)每一小樣方中待測植物的株數(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12345678910111213141516171819

5、20個體數(shù)采用分布系數(shù)(xsh)法測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)屬于隨機分布,對應的概率分布為泊松分布,對于泊松分布而言,只有方差和均值相等的性質(zhì).因此,可用方差均值比來統(tǒng)計和檢驗野外調(diào)查數(shù)據(jù).分布系數(shù)統(tǒng)計量為:, ,式中i為樣方號數(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)計學上,采用t檢驗來確定Cx的實測值與理論預測值1的差異顯著程度.T檢驗的統(tǒng)計量為:式中:標準誤差,N為總樣方數(shù).查表比較,若,差異不顯著,可認為符合隨機分布;若

6、時,差異顯著,可以認為偏離隨機分布.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華南師范大學部分草坪進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種名平均多度平均蓋度平均高度頻度相對頻度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瘦風輪菜10.004.0%8.500.101.32%26海金沙1.001.0%10.000.101.32%本次實驗所調(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)種類相對較多.其中禾本科(

9、臺灣草、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)相對較多;堇菜科(長萼堇菜)、茜草科(耳草)、唇形科(瘦風輪草)、薔薇科(蛇莓)、菊科(一點紅)、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,可以計算得到各植物種的平均高度、平均多度、相對頻度、平均蓋度等(見表1).其中,臺灣草平均多度最高,說明其在群落中的數(shù)量較多;臺灣草、霧水葛、竹葉草的頻度較高,說明這些物種出現(xiàn)在樣方中的次數(shù)多,在群落中較為分散;臺灣草、蛇莓、大葉油草的平均蓋度高,說明該物種的

10、葉面積相對大,覆蓋能力強.2.2 種類-面積曲線在本次實驗所調(diào)查的樣地內(nèi),統(tǒng)計各樣方的草本植物物種數(shù),按0.5m增加邊長,抽取面積為0.25 m2,0.5 m2,0.75 m2,4.75m2的正方形樣方20個,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,物種數(shù)保持平衡,此時得可確定群落的最小面積.最小面積是在最小地段內(nèi),對一個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,本次實驗所調(diào)查(dio ch)的草本植物群落的最小面積為2.00 m2,也就是說,客觀調(diào)查該草本群落時,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體在水平位置上的布局方式,是種群空間屬性的一個重要方面.根據(jù)實驗所記錄的數(shù)據(jù),本實驗采用t檢驗法和分布系數(shù)法分別計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)計量/Cxt種群分布霧水葛38.713.17隨機分布旱蓮草0*/均勻分布假臭草0.079*0.077規(guī)則分布一點紅2.494.26隨機分布崩大碗18.91*1.65集

12、群分布葉下珠24.3121.14隨機分布臺灣草386.8487.73隨機分布水蜈蚣0.5-3.2規(guī)則分布大葉油草3.085.3隨機分布夜香牛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隨機分布華南毛蕨0*/均勻分布蛇莓10.6213.2隨機分布竹葉草63.2134.99隨機分布長萼堇菜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t檢驗來確定Cx的實測值與理論(lln)預測值1的差異顯著程度時,結(jié)果為差異顯著.分布格局由種群生物學特性 、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, 或者說種群格局是種群對環(huán)境長期適應和選擇的結(jié)果, 因而種群格局通常反映著一定的環(huán)境因子對個體行為、生存和生長的影響.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,主要特點是植物種群的個體是等距分布,或個體之間保持一

14、定的均勻的間距.小部分為集群分布,其主要特點是植物種群個體的分布極不均勻,常成群、成簇、成塊或斑點地密集分布.本次實驗所調(diào)查到的草本植物呈現(xiàn)集群分布的可能原因有:與物種的生長特性有關(guān),營養(yǎng)繁殖時通過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,特別是競爭關(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驗調(diào)查的草坪存在著的雜草植物有14科26種之多,說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爭.雜草是一類人為與自然選擇雙重壓力下產(chǎn)生的高度進

15、化的植物類群與作物相比,雜草抗逆境能力強,經(jīng)過長期的自然進化和人工選擇,具有廣泛的適應性和頑強的生命力.本調(diào)查內(nèi)的雜草絕大多數(shù)是多年生草本,對土壤適應性強,無性繁殖能力強,抗擾能力強,具有一定的競爭優(yōu)勢.雜草的存在說明群落豐富的多樣性對維持群落的穩(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,對于保護害蟲天敵、防止土壤侵蝕、促進養(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,決定于其生物學特性和生境條件及其相互作用13,是種群對環(huán)境長期適應和選擇的結(jié)果14.因此,通過對種群分布格局的研究,可以認識群落內(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,同時可為了解群落內(nèi)部機制及群落演替研究提供科學依據(jù)15.本實驗對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 實驗不足之處在對草本植物群落進行調(diào)查與分析的過程中,樣方形狀會影響研究結(jié)果,邊長與面積的比值越小,實驗誤差越小.我們設置的為正方形樣方,得到的結(jié)果相比于圓形樣方可能會差一些.另外,我們實驗記錄的某些數(shù)據(jù)如覆蓋度是自己主觀判斷和確定的,由于每個人認定的標準有所不同,因此最終統(tǒng)計的實驗數(shù)據(jù)會存在一些誤差.再有,因為實驗所調(diào)

17、查的是人造草坪,故僅通過種面積曲線求群落的最小面積并不準確6,對此,我們可使用數(shù)學模型擬合法16.最后,由于在本次實驗中,我們只設置了一個樣地,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確,所以雖然我們設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,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: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. 華南師范大學學報(自然科學版), 2014,46(1).2 孫見凡, 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

18、)物的化感作用研究. 廣東農(nóng)業(yè)科學,2013(23).3 吳易,司春燦,孫見凡,王從彥,杜道林. 南美蟛蜞菊根系分泌物中種化學物質(zhì)的化感潛力. 西北農(nóng)業(yè)(nngy)學報, 2014,23(10):170-178.4 聶呈榮, 曾任森, 駱世明,等. 三裂葉蟛蜞菊對水稻化感作用的初步研究J. 作物學報,2004,30(9):942-946.5 張玉虎, 劉梅芳, 凌鐵軍,等. 三裂蟛蜞菊中的倍半萜內(nèi)酯成分及其化感作用J. 熱帶亞熱帶植物學報, 2004,12(6):533-537.6 陳賢興, 丁炳揚, 沈夕良,等. 南美蟛蜞菊對幾種經(jīng)濟作物的生化他感作用J. 甘肅科學學報,2005(4):46-49.7 Nie C, Luo S, Zeng R, et al. Allelopathic potential of Wedelia trilobata L.: effects on germination, growth andphysiological parameters of rice. 4th World Congress onAllelopathy, 2005.8 許華,