吉林市磨盤(pán)山草本資源多樣性研究

吉林市磨盤(pán)山草本資源多樣性研究

在生物多樣性的研究中，生物多樣性的喪失及其預(yù)測(cè)、生物多樣性保護(hù)和分布結(jié)構(gòu)的特征被概括為四種類(lèi)型。遺傳多樣性、生物多樣性、棲息地多樣性和景觀多樣性。由于自然界中生態(tài)系統(tǒng)、棲息地和遺傳多樣性的多樣性和復(fù)雜性，歷史學(xué)家無(wú)法全面、正確地評(píng)估生物多樣性的變化。因此，生物多樣性的研究主要局限于生物多樣性。生物多樣性是一個(gè)非常重要的概念，因?yàn)樗粌H反映了群落和棲息地中物種的豐度、變化程度和平坦度，還反映了不同自然地理?xiàng)l件與群落的關(guān)系。物種多樣性可以用來(lái)量化和表征群落和生態(tài)系統(tǒng)的特征，如直接、間接地反映群落和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、組織水平、發(fā)展階段、穩(wěn)定性、生境差異等。因此，生物多樣性可以用于森林資源的管理、合理開(kāi)發(fā)和評(píng)估。吉林市磨盤(pán)山植物群落植物種類(lèi)比較豐富,研究磨盤(pán)山草本植物的組成特點(diǎn)和多樣性狀況,對(duì)于深入研究磨盤(pán)山植物演化發(fā)展歷史,人為干擾對(duì)自然植被的影響,發(fā)揮森林植被的功能,合理開(kāi)發(fā)利用和經(jīng)營(yíng)磨盤(pán)山森林資源等方面具有重要的意義.1立地條件表1磨盤(pán)山又稱(chēng)小磨盤(pán)山,位于吉林省吉林市豐滿(mǎn)區(qū)前二道鄉(xiāng)王相村境內(nèi).距市區(qū)15km,總面積10km2.該山南北走向,南、北峰對(duì)峙,北側(cè)主峰海拔783.8m.氣候?yàn)楸睖貛Т箨懠撅L(fēng)氣候,夏季溫?zé)岫嘤?冬季寒冷漫長(zhǎng),年平均氣溫4.5℃,1月平均氣溫-17.9℃,最低溫度-40.2℃;7月平均氣溫22.9℃,最高溫度33.6℃.平均降水量為668mm,相對(duì)濕度為70%.無(wú)霜期130d左右.植被屬長(zhǎng)白山植物區(qū)系,土壤為沖積土或洪積土,土質(zhì)一般為黃沙和粘土.該山植被茂密,多為天然林,森林覆蓋率達(dá)90%.主要樹(shù)種有核桃楸(Juglansmandshurica)、花曲柳(Fraxinusmandshurica)等,主要灌木種類(lèi)有狗棗獼猴桃(Actinidiakolomikta)、軟棗獼猴桃(Actinidiaarguta)、山葡萄(Vitisamurensis)、山荊子(Malusbaccata)、五味子(Schisandrachinensis)等,主要草本植物有東北天南星(Arisaemaamurense)、蕨菜(Pteridiumaquilinum)、和尚菜(Adenocaulonhimalaicum)、莫石竹(MoehringiaLateriflora)、鈴蘭(Convallariakeiske)、關(guān)倉(cāng)術(shù)(Arctiumjaponica)等,野生植物較為豐富.2內(nèi)容和方法的研究2.1喬木層分布狀況2005年6月中旬通過(guò)樣方調(diào)查方法對(duì)研究區(qū)域的草本植物種類(lèi)進(jìn)行調(diào)查:在調(diào)查區(qū)域內(nèi)沿海拔梯度分別設(shè)置4個(gè)30m×30m的樣地,4塊樣地都屬于次生雜木林,其中樣地1海拔403m,喬木以花曲柳(Fraxinusrhynchophylla)、春榆(Ulmusjaponica)、蒙古櫟(Quercusmongolica)為主,林分郁閉度為0.9;樣地2海拔433m,喬木樹(shù)種以花曲柳、紫椴(Tiliaanurensis)、蒙古櫟為主,林分郁閉度為0.9;樣地3海拔447m,喬木樹(shù)種以長(zhǎng)白落葉松(Larixolgensis)、花曲柳、春榆為主,林分郁閉度為0.92;樣地4海拔475m,喬木樹(shù)種以花曲柳、白樺(Betulaplatyphylla)及黑樺(Butuladavurica)為主,林分郁閉度為0.9.在所設(shè)的每個(gè)樣地內(nèi)采取“梅花型”布點(diǎn)設(shè)置1m×1m小樣方法,調(diào)查每1個(gè)小樣方中的草本植物種類(lèi)、多度、蓋度和平均高度等.2.2物種多樣性指數(shù)采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理后,計(jì)算各種草本植物的重要值IV,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)城市草本植物科、屬、種的多樣性指數(shù):重要值(IV)=(相對(duì)蓋度+相對(duì)多度+相對(duì)頻度)/3,豐富度指數(shù)S′=lgS,Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H′=-,Pielou均勻度指數(shù)E=H′/lnS,Simpson生態(tài)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)D=.式中,S為科、屬或物種的數(shù)量,Pi為科、屬或物種的相對(duì)多度.根據(jù)資料,Pi可用相對(duì)應(yīng)的重要值代替,能更好地反映多樣性狀況.3結(jié)果和分析3.1磨盤(pán)山草地科、屬、種的組成狀況根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)的整理結(jié)果發(fā)現(xiàn),磨盤(pán)山內(nèi)草本植物種類(lèi)有36種,分屬21個(gè)科,29個(gè)屬.其中菊科植物最多,有5屬5種,分別占屬、種的17.2%和13.9%;其次為百合科4屬4種(13.8%,11.1%)、薔薇科3屬3種(10.3%,8.3%);其他科的屬和種都較少(見(jiàn)表1).為進(jìn)一步研究磨盤(pán)山主要草本植物的科、屬、種組成狀況,計(jì)算出了各科、屬、種的重要值(見(jiàn)表2,表中僅列出重要值為前10位的科、屬和種).從磨盤(pán)山草本植物科的重要值來(lái)看,變化范圍在0.0262～0.3079之間.其中莎草科、菊科、百合科、毛茛科植物重要值較大,均在0.1000以上,與其他科植物相比占有較大優(yōu)勢(shì),而其他科重要值則皆在0.1000以下;從草本植物屬的重要值上看,變化范圍也在0.0262～0.3079之間,苔草屬、鈴蘭屬、唐松草屬、莫石竹屬占有較重要地位,其重要值均大于0.050,特別是苔草屬為0.3079,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他各屬;從物種的重要值來(lái)看,重要值介于0.0087～0.1026之間,列于前幾位的依次為絲引苔草、寬葉苔草、鈴蘭、唐松草,其重要值在0.0200以上,比其他草本植物種要大很多.從草本植物的科、屬、種類(lèi)來(lái)看,磨盤(pán)山草本植物種類(lèi)比較豐富,既有相當(dāng)一部分觀花的草本植物,如菊科、薔薇科、毛茛科、石竹科、堇菜科、報(bào)春花科等,也有喜光、耐瘠薄耐鹽堿的柳葉菜科、菊科、禾本科、豆科、茄科等植物.3.2植物群落種數(shù)和群落天然林群落綜合指數(shù)分析統(tǒng)計(jì)磨盤(pán)山草本植物科、屬、種的多樣性指數(shù)的結(jié)果(見(jiàn)表3)可以看出,Shannon指數(shù)、均勻度指數(shù)都表現(xiàn)出科、屬、種依次增大,而優(yōu)勢(shì)度指數(shù)則依次減小的現(xiàn)象,其中優(yōu)勢(shì)度指數(shù)表現(xiàn)出的差異更大一些.將物種各多樣數(shù)指數(shù)與采用相同方法調(diào)查的吉林市區(qū)內(nèi)草本植物(合計(jì)450m2)和吉林市周邊落葉闊葉林草本植物調(diào)查結(jié)果(相對(duì)應(yīng)各指數(shù)分別為32,1.0670,0.3079,0.1238;52,1.5040,0.3516,0.0494)比較發(fā)現(xiàn),除物種豐富度指數(shù)相差較大外(這主要與取樣面積有關(guān)),其他指數(shù)相差不大,這個(gè)結(jié)果說(shuō)明盡管這3個(gè)地點(diǎn)在同1個(gè)氣候區(qū)內(nèi),但磨盤(pán)山草本植物種類(lèi)沒(méi)有吉林市市區(qū)及其周邊的落葉、闊葉林草本植物豐富,顯然是與人為干擾差異程度不同有關(guān).在市區(qū)及城市周邊的林分內(nèi)由于人為干擾導(dǎo)致一些入侵種進(jìn)入使其種類(lèi)更加豐富但為對(duì)草本植物物種多樣性的影響則顯得較小原因有待于進(jìn)一步的研究4程度因子的分布吉林市磨盤(pán)山自然草本植物種類(lèi)有36種,分屬21個(gè)科,29個(gè)屬.其中菊科植物最多,其次為百合科、薔薇科等.從科優(yōu)勢(shì)程度看,莎草科最大,其次為菊科、百合科、毛茛科等;草本植物屬優(yōu)勢(shì)程度依次為苔草屬、鈴蘭屬、唐松草屬、莫石竹屬、連錢(qián)草屬等;從物種的重要值來(lái)看,絲引苔草最大,其次為寬葉苔草、鈴蘭、唐松草、莫石竹等.根據(jù)多個(gè)多樣性指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,科、屬、種的Shannon指數(shù)依次為1.0195,1