吉林市磨盘山草本资源多样性研究

吉林市磨盘山草本资源多样性研究

在生物多样性的研究中，生物多样性的丧失及其预测、生物多样性保护和分布结构的特征被概括为四种类型。遗传多样性、生物多样性、栖息地多样性和景观多样性。由于自然界中生态系统、栖息地和遗传多样性的多样性和复杂性，历史学家无法全面、正确地评估生物多样性的变化。因此，生物多样性的研究主要局限于生物多样性。生物多样性是一个非常重要的概念，因为它不仅反映了群落和栖息地中物种的丰度、变化程度和平坦度，还反映了不同自然地理条件与群落的关系。物种多样性可以用来量化和表征群落和生态系统的特征，如直接、间接地反映群落和生态系统的结构类型、组织水平、发展阶段、稳定性、生境差异等。因此，生物多样性可以用于森林资源的管理、合理开发和评估。吉林市磨盘山植物群落植物种类比较丰富,研究磨盘山草本植物的组成特点和多样性状况,对于深入研究磨盘山植物演化发展历史,人为干扰对自然植被的影响,发挥森林植被的功能,合理开发利用和经营磨盘山森林资源等方面具有重要的意义.1立地条件表1磨盘山又称小磨盘山,位于吉林省吉林市丰满区前二道乡王相村境内.距市区15km,总面积10km2.该山南北走向,南、北峰对峙,北侧主峰海拔783.8m.气候为北温带大陆季风气候,夏季温热多雨,冬季寒冷漫长,年平均气温4.5℃,1月平均气温-17.9℃,最低温度-40.2℃;7月平均气温22.9℃,最高温度33.6℃.平均降水量为668mm,相对湿度为70%.无霜期130d左右.植被属长白山植物区系,土壤为冲积土或洪积土,土质一般为黄沙和粘土.该山植被茂密,多为天然林,森林覆盖率达90%.主要树种有核桃楸(Juglansmandshurica)、花曲柳(Fraxinusmandshurica)等,主要灌木种类有狗枣猕猴桃(Actinidiakolomikta)、软枣猕猴桃(Actinidiaarguta)、山葡萄(Vitisamurensis)、山荆子(Malusbaccata)、五味子(Schisandrachinensis)等,主要草本植物有东北天南星(Arisaemaamurense)、蕨菜(Pteridiumaquilinum)、和尚菜(Adenocaulonhimalaicum)、莫石竹(MoehringiaLateriflora)、铃兰(Convallariakeiske)、关仓术(Arctiumjaponica)等,野生植物较为丰富.2内容和方法的研究2.1乔木层分布状况2005年6月中旬通过样方调查方法对研究区域的草本植物种类进行调查:在调查区域内沿海拔梯度分别设置4个30m×30m的样地,4块样地都属于次生杂木林,其中样地1海拔403m,乔木以花曲柳(Fraxinusrhynchophylla)、春榆(Ulmusjaponica)、蒙古栎(Quercusmongolica)为主,林分郁闭度为0.9;样地2海拔433m,乔木树种以花曲柳、紫椴(Tiliaanurensis)、蒙古栎为主,林分郁闭度为0.9;样地3海拔447m,乔木树种以长白落叶松(Larixolgensis)、花曲柳、春榆为主,林分郁闭度为0.92;样地4海拔475m,乔木树种以花曲柳、白桦(Betulaplatyphylla)及黑桦(Butuladavurica)为主,林分郁闭度为0.9.在所设的每个样地内采取“梅花型”布点设置1m×1m小样方法,调查每1个小样方中的草本植物种类、多度、盖度和平均高度等.2.2物种多样性指数采用Excel软件进行数据处理.对调查数据进行初步整理后,计算各种草本植物的重要值IV,在此基础上,进一步统计城市草本植物科、属、种的多样性指数:重要值(IV)=(相对盖度+相对多度+相对频度)/3,丰富度指数S′=lgS,Shannon-Wiener多样性指数H′=-,Pielou均匀度指数E=H′/lnS,Simpson生态优势度指数D=.式中,S为科、属或物种的数量,Pi为科、属或物种的相对多度.根据资料,Pi可用相对应的重要值代替,能更好地反映多样性状况.3结果和分析3.1磨盘山草地科、属、种的组成状况根据调查数据的整理结果发现,磨盘山内草本植物种类有36种,分属21个科,29个属.其中菊科植物最多,有5属5种,分别占属、种的17.2%和13.9%;其次为百合科4属4种(13.8%,11.1%)、蔷薇科3属3种(10.3%,8.3%);其他科的属和种都较少(见表1).为进一步研究磨盘山主要草本植物的科、属、种组成状况,计算出了各科、属、种的重要值(见表2,表中仅列出重要值为前10位的科、属和种).从磨盘山草本植物科的重要值来看,变化范围在0.0262～0.3079之间.其中莎草科、菊科、百合科、毛茛科植物重要值较大,均在0.1000以上,与其他科植物相比占有较大优势,而其他科重要值则皆在0.1000以下;从草本植物属的重要值上看,变化范围也在0.0262～0.3079之间,苔草属、铃兰属、唐松草属、莫石竹属占有较重要地位,其重要值均大于0.050,特别是苔草属为0.3079,远远大于其他各属;从物种的重要值来看,重要值介于0.0087～0.1026之间,列于前几位的依次为丝引苔草、宽叶苔草、铃兰、唐松草,其重要值在0.0200以上,比其他草本植物种要大很多.从草本植物的科、属、种类来看,磨盘山草本植物种类比较丰富,既有相当一部分观花的草本植物,如菊科、蔷薇科、毛茛科、石竹科、堇菜科、报春花科等,也有喜光、耐瘠薄耐盐碱的柳叶菜科、菊科、禾本科、豆科、茄科等植物.3.2植物群落种数和群落天然林群落综合指数分析统计磨盘山草本植物科、属、种的多样性指数的结果(见表3)可以看出,Shannon指数、均匀度指数都表现出科、属、种依次增大,而优势度指数则依次减小的现象,其中优势度指数表现出的差异更大一些.将物种各多样数指数与采用相同方法调查的吉林市区内草本植物(合计450m2)和吉林市周边落叶阔叶林草本植物调查结果(相对应各指数分别为32,1.0670,0.3079,0.1238;52,1.5040,0.3516,0.0494)比较发现,除物种丰富度指数相差较大外(这主要与取样面积有关),其他指数相差不大,这个结果说明尽管这3个地点在同1个气候区内,但磨盘山草本植物种类没有吉林市市区及其周边的落叶、阔叶林草本植物丰富,显然是与人为干扰差异程度不同有关.在市区及城市周边的林分内由于人为干扰导致一些入侵种进入使其种类更加丰富但为对草本植物物种多样性的影响则显得较小原因有待于进一步的研究4程度因子的分布吉林市磨盘山自然草本植物种类有36种,分属21个科,29个属.其中菊科植物最多,其次为百合科、蔷薇科等.从科优势程度看,莎草科最大,其次为菊科、百合科、毛茛科等;草本植物属优势程度依次为苔草属、铃兰属、唐松草属、莫石竹属、连钱草属等;从物种的重要值来看,丝引苔草最大,其次为宽叶苔草、铃兰、唐松草、莫石竹等.根据多个多样性指标的统计结果,科、属、种的Shannon指数依次为1.0195,1