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植物多样性分析范文1
中图分类号:S727 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2013)-06-0178-2
1 研究的目的及意义
生物多样性是生态系统持续发展和生产力的核心,是人类赖以生存的条件,是社会经济持续发展的基础。桉树[1]和相思树[2]是我国在经济发展中引进的两大速生树种,在我国南方种植面积不断扩大。随着人类对生态环境保护的日益重视,构建与环境资源相协调的、结构良好的、生态功能优化的森林植被,受到社会各界的广泛关注。林下植被作为森林生态系统的一个重要组成部分,在促进人工林养分循环,维护森林的多样性、生态功能稳定性和持续立地生产力方面具有不可忽视的作用[3],研究人工林下植物物种的自然演替和恢复过程中的物种多样性变化和发展,对于查明其生态过程和加快生态系统恢复具有重要意义。
2 研究区概况
2.1 研究地区概况
研究地点在广西高峰林场界牌分场内,位于南宁市北郊20km处,其地理位置约为东经:108°20’05,北纬:22°58’35。年平均气温21.8℃,极端最高气温40℃,≥10℃年积温7200℃,年降雨量1200~1500mm,降水多集中在5~9月,相对湿度79%。年蒸发量1250~1620mm。年日照时数1450h~1650h ,相对湿度80%以上。土壤为赤红壤,土层厚度60~100cm。
2.2 林分概况
研究林分位于广西南宁市高峰林场界牌分场内,林地内主要种植马占相思,混交桉树。其林龄为5年生,株行距3×3m,其中巨尾桉的平均树高19.43m,平均胸径为19.76cm,马占相思平均树高10.27m,平均胸径为10.68cm。林地所处地形为低丘,海拔200m~350m左右,坡度为25~30°。林下灌木主要有中平树、木姜子、白花酸藤子等;草本植物主要有蔓生莠竹、五节芒、画眉草等。
3 研究方法
3.1 样地设置
根据实地考察,选择地形地貌、母岩、土壤类型等相同或相近的桉树和马占相思林分设置样地,样地必须具有代表性,按南北坡向设置2个样区,每个样区设立2块固定样地,每个样地面积为400m2(20m×20m),总共设立4个样地,调查样地的总面积为1600m2。
3.2 样地调查
在样方内分乔木层、灌木层、草本层和藤本植物,对其植物种类进行仔细调查记录,对乔木层按种类测定其树高、胸径和株数等;对灌木层、草本层和藤本植物按种类测定其高度、株数、盖度等信息。根据调查结果,按标准地类型统计各个物种的株数和相对盖度。
4 结果与分析
4.1 林下植被科属组成分析
对1600m2样地的调查结果进行统计,共有维管束植物58种。植物群落中双子叶植物比例最高,其次为单子叶植物,比例最低的为裸子植物。其中灌木种有42种,占总种数的72.4%,分属20科36属;草本16种,占总种数的27.6%,分属11科15属。
在林下植被灌木层中多属多种的科有紫金牛科(3属4种)、樟科(3属3种)、榆科(2属2种)、桑科(2属5种)、茜草科(5属6种)、马鞭草科(3属3种)、菊科(2属2种)、大戟科(3属4种)、百合科(1属2种)等9科,占总科数的45.0%;林下植被中单属单种的科有11科,分别是芸香科、野牡丹科、五桠果科、五加科、松科、杉科、蔷薇科、漆树科、葡萄科、壳斗科、豆科。主要种有木姜子、白花酸藤子、中平树、杜茎山、越南悬钩子、路边青、山油麻等。
草本多属或多种科有禾本科(5属5种)、铁线蕨科(1属2种)2科,单属单种科占大多数,有乌毛蕨科、鳞毛蕨科、蓼科、茜草科、里白科、海金沙科、凤尾蕨科、蚌壳蕨科、百合科等9科,占总科数的80.82%。植物种主要有五节芒、蔓生莠竹、画眉草、粽叶芦、耳草、铁芒萁等。
4.2 林下植物多样性分析
由表4-1、4-2、4-3可以看出巨尾桉和马占相思混交林林下植物多样性的总体概况。
在各个样方测定得出的多样性指数中,灌木层物种丰富度S平均值为7.5,H'指数平均为1.7075,D指数平均为0.7697,均匀度指数平均为0.8810,Jsi平均为0.9131;草本层物种丰富度S的平均值为4.1,H'指数平均为0.8237,D指数平均为0.4714,均匀度指数平均为0.6045,Jsi平均为0.6263。灌木层的物种较丰富,也比较均匀,草本的各项多样性指数都较低。
5 结论
5.1 林下植被组成
巨尾桉和马占相思混交林的林下植被组成共有58种,其中有灌木和小乔木42种,占总种数的72.4%,分属20科36属;草本16种,占总种数的27.6%。分属11科15属。从植物区系组成上看,该群落中双子叶植物比例最高,其次为单子叶植物,比例最低的为裸子植物。
林下的灌木层中,物种树木较多,较丰富,其中中平树是主要的建群种,植被个体数目多,分布广;木姜子、白花酸藤子、路边青、杜茎山组成了林下次优势种群。草本的物种数目较少,在草本层中,蔓生莠竹占据着绝对的优势。
5.2 林下植物多样性
在本次林下植被多样性的调查中,物种丰富度S、Shannon-Wiener指数(H')、优势度指数(D)、均匀度指数Jsw和Jsi在灌木层中分别为7.5,1.7075,0.7697,0.8810,0.9131;草本层为4.1,0.8237,0.4714,0.6045,0.6263。从调查结果来看,灌木层的物种丰富度比草本层的要高,各项多样性指数都比草本的大。
参考文献
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植物多样性分析范文2
关键词:林下种植;草珊瑚;植物多样性
中图分类号:S718.5
文献标识码:A文章编号:16749944(2017)05001902
1引言
草珊瑚具有抗病毒、抗菌消炎、抗肿瘤、抗氧化等作用,在食品、药品、化妆品等领域中得到了广泛应用。同时,福建省三明市三元区,作为“中国草珊瑚之乡”,其环境适合草珊瑚的生长,因而,林下种植草珊瑚数量较多。但在草珊瑚实际种植过程中也引发了植物多样性生长问题,因此,为了打造良好的多样性植物生长空间,应做好植物配置工作。以下就是关于草珊瑚对林下植物多样性影响问题的详细阐述。
2福建三明市草珊瑚种植状况
经地质资料调查结果可知,福建三明市具有种植草珊瑚的独特自然环境。即三明市气候温和,雨量充沛。同时,其森林覆盖率达到了76.8%,因而,为草珊瑚的种植提供了支撑条件。而从当前三明市草珊瑚开发技术来看,三明市在2005年,与上海复旦大学签署了长期合作协议,设立了金额为300万元的三元发展基金,用于草珊瑚技术的开发。同时,在2008年,三元区与厦门中草药厂签订了《草珊瑚GAP种植研究与产业化》合同,最终在合作协议的支撑下,福建三明在草珊瑚植物种植过程中,草珊瑚药材GAP示范基地达到了200 hm2,而其辐射推广面积也达到了2000 hm2。此外,在2016年7月6日,龙华网调查数据指出,福建三明三元地区草珊瑚种植持续热潮。在三元区林场中,3000多亩山林均种植着草珊瑚。另外,就相关调查数据显示,到2016年为止,三元地区草珊瑚产值已经上升至3000多万元,而根据《三元地区2010~2013年林下草珊瑚种植基地建设规划》可知,该地区在2010~2013年间,将草珊瑚种植规模扩大了约10倍,而到了2016年,该地区将保持2万多亩的草珊瑚种植规模。因此,在福建三明三元区草珊瑚种植持续热潮的背景下,应深入探究林下草珊瑚种植对植物多样性的影响。
3林下种植草珊瑚对林下植物多样性的影响
3.1研究区概况
为了更好地了解到林下种植草珊瑚对植物多样性的影响作用,在实际研究过程中,将福建三明地区作为主要研究对象。而在研究区概况调查中发现,三明市位于福建省中部连接西北隅,地处北纬25°30′~27°07′、东经116°22′~118°39′之间。同时,从三明市地理环境角度来看,其全市面积是22965 m2,其中,林地面积是183.2 hm2,占总体的79.7%,而草地面积是3.42 hm2。此外,从森林资源现况来看,福建三明地区林地面积共有189.47 hm2,占总面积的82%左右,而森林覆盖面积已经达到了76.8%。即林地资源是全省第一。另外,从自然条件角度来看,福建三明地区属于亚热带季风气候,平均年降水量维持在1519 mm左右。即三明市四季分明,夏季炎幔冬季寒冷。但由于三明市境域内地形差异较大,常有“一山有四季”的场景。同时,由于三明市低处低纬度区域,气温较高,且受到地形、地貌、植物复杂等因素的影响,表现出盆地与山地气候差异的自然条件。除此之外,在三明市土壤状况调查中可知,三明市土壤中含有丰富的铁铝氧化物等物质,呈现pH值为5~6的酸性土壤状况,因此,适于草珊瑚植物的生长。
3.2研究方法
在本次研究中,选择福建省三明市的三元区中村国有林场作为实验样地,现样地密度为1800株/hm2,树种种类为10种,包括鹅掌楸、毛冬青、三叉苦、山鸡椒、粗叶榕、草珊瑚、三叶五加、小构树、珊瑚樱、笔罗子,但对照样地不种植草珊瑚。同时,在样地实验中,注重采取带状水平形式套种草珊瑚种植方式,且保持草珊瑚种植时,株行距是1.2 m×1.2 m,而清理带宽是80 cm。然后,在草珊瑚对植物多样性的影响分析中,选择1年生和2年生两种种植年限的草珊瑚,并布设一块20 m×20 m的样地。同时,样地总面积为3600 m2,而后,将样地平均分为16个实验地,且在样地处理期间,将2 m×2 m的区域作为灌木样地、1 m×1 m的样地作为草本样地,最终通过30个灌木样地和30个草本样地的设置,分析草珊瑚种植问题。此外,在草珊瑚影响作用实验期间,应待样地设置后,利用公式:重要值(%)=相对多度(%)+相对频度(%)+相对盖度(%)对重要值进行计算。然后,以均匀度、丰富度、多样性为评价标准,对物种多样性程度进行判断、分析。同时,借助SPSS17.0软件,整理林下种植草珊瑚样地数据和对照样地数据,并以方差分析和Duncan多重分析方法,判断实验分析结果,达到最佳的实验分析状态。关于草珊瑚种植样地多样性指数方差分析结果,具体内容如表1所示。
3.3结果
3.3.1对马尾松杉木混交人工林灌木层物种多样性的影响
在本次实验中,CK对照样地物种数量包含了鹅掌楸、毛冬青、三叉苦、山鸡椒、粗叶榕等,且其各类植物的相对盖度分别为15%、11%、7%、11%、9%。而草珊瑚种植1年生的样地C1,其植物种类包含草珊瑚、三叶五加、小构树、珊瑚樱4种,同时,其所对应的相对盖度分别是50%、17%、16%、17%。除此之外,草珊瑚种植2年的样地C2,其拥有的植物种类包含了草珊瑚、笔罗子、珊瑚樱、小构树4种,而各类植物对应的相对盖度分别是50%、17%、17%、16%。即与对照样地相比,C1和C2的灌木层物种量明显较低。除此之外,在本次实验中,向每个样地均种植了10种植物。而在所有林下草珊瑚样地中,植物种类仅存4种,且零星分布在样地中。因而,林下种植草珊瑚将在一定程度上影响马尾松杉木混交人工林灌木层物种多样性。为此,在林下植物管理过程中应提高对此问题的重视程度。
3.3.2对草本层物种多样性的影响
在林下种植草珊瑚对草本层物种多样性的实验分析中发现,对照样地单位面积内植物个数有24种,而林下草珊瑚种植的1年生样地单位面积内物种个数是9种,林下草珊瑚种植的2年生样地物种个数是15种。即1年生和2年生样地物种个数均低于对照样地。因此,林下草珊瑚种植对草本层物种多样性的影响程度较大。此外,在林下种植草珊瑚对草本层物种多样性的分析中,为了保证实验结果精准性,采取了Pielou指数分析方法,从分析结果可知,对照样地、草珊瑚种植1年生样地、草珊瑚种植2年生样地Pielou指数分别为0.6753、0.9431、0.8977,即对照样地分别低于1年生、2年生的39.7%、32.9%。而在实验样地的Simpson指数分析中发现,对照样地、草珊瑚种植1年生、草珊瑚种植2年生的Simpson指数分别是1.0692、1.7230、1.7142,即分别高于对照样地1年生、2年生的61.1%、60.3%。除此之外,在Shannon-Wiener分析结果中,对照样地分析结果高于草珊瑚种植的1年生和2年生。其中,对照样地Shannon-Wiener指数是3.4091,草珊瑚种植1年生样地是2.2896,草珊瑚种植2年生样地是2.3148。而Simpson分析结果可以突出群落影响力,因而,从实验分析结果中可看出,对照样地指数较低,优势地位与林下种植草珊瑚1年生和2年生相比,不明显。除此之外,Shannon-Wiener指数分析结果关系着物种均匀度和丰富度。因而,从实验分析结果可看出,φ昭地Shannon-Wiener指数分析结果较大,因此,物种多样性较好。
从以上的分析中可看出,草珊瑚的种植在一定程度上增大了物种均匀度,而物种均匀度的增大,造成了其异质性降低,由此呈现出物种丰富度降低的问题。
4结语
在森林管理工作开展过程中,物种多样性种植问题逐渐引起了人们关注。而由于福建省三明市三元区是“草珊瑚之乡”,草珊瑚植物覆盖面积较大。因此,为了打造一个稳定的生态系统运行空间,应在林下草珊瑚植物种植期间,分析草珊瑚种植对草本层物种多样性、马尾松杉木混交人工林灌木层物种多样性等的影响,最终合理化配置植物物种。
参考文献:
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植物多样性分析范文3
[关键词] 甜瓜 种质资源 形态性状 遗传多样性
[中图分类号] S652 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2017)02-0049-02
甜瓜,是葫芦科植物中具备丰厚遗传多样性的物种之一,由于其本身在种植生产过程中出现过多种多样的变异类型,直接导致其果实的形状变异表现特征出现了鲜明的复杂性和多样性。近年来,国内外学者围绕甜瓜植物的分类,尤其是亚种以及变种的划分问题均进行了系统且复杂的论述分析,但由于甜瓜植物的形状表现和遗传多性过于复杂,故尚未形成针对相关问题的权威性研究结论。我国具备丰富多样的甜瓜植物种质资源,且持续种植作业历史过程应当绵延在3000年以上,并且从上世纪70年代开始,已经逐步启动了针对甜瓜种质资源的收集和保存工作,为我国现代农业科技工作者切实提升甜瓜物种遗传资源研究工作的综合开展水平,创造和提供了坚实的支持条件。本项研究选取我国现有的甜瓜种质资源展开了系统的实验测定分析,为初步实现对我国甜瓜N质紫资源的科学准确认识,创造了坚实的支持条件。
1 实验材料和实验方法
1.1 实验材料
本项研究共计选取甜瓜作物品种257种,且全部来自中国国家西瓜甜瓜种质资源库中期库,从来源地区划分,具体涉及新疆维吾尔自治区南部地区22钟,新疆维吾尔自治区北部地区24钟,河南省29种,黑龙江省24种,辽宁省18种,江苏省15种,山东省13种,中国台湾地区13种,吉林省11种,11种,安徽省10种,浙江省9种,山西省8种,陕西省8种,北京市7种,河北省6种,甘肃省6种,广东省5种,江西省4种,广西壮族自治区4种,湖北省4种,上海市3种,湖南省1种,天津市1种,福建省1种。本次研究中具体选取的研究对象,均可作为其所在省区市的甜瓜种质资源代表,其样本抽取数量严格满足实验室检验工作的技术需求。
1.2 实验方法
本项研究过程中的实验环节,择取2013年1月-2015年12月期间,在中国农业科学院郑州果树研究所试验基地具体实施,其基本的实验处置方式为保护地育苗和塑料大棚定值,在具体的植株种植方式选取方案方面,应用了随机区组种植处理方法,设置了专门性的但行区域,且确保植株株距严格控制在0.40m,植株行距严格控制在3.00m,在两次重复种植过程中应用常规管理方法。
在甜瓜作物的果实进入成熟期条件下,针对甜瓜作物实际具备的种质表型形状展开具体的统计调查,要在每一个小区内随机择取5-7株甜瓜作物展开系统全面的统计分析,针对其实际具备的14项质量性状(甜瓜果实形状、甜瓜果皮底色、覆纹颜色、覆纹形状、果面沟、果面棱、网纹密度、网纹粗度、果肉颜色、果肉质地、瓜瓤水分、果肉香味、种子形状,以及种子颜色)表现特征和6项数量性状(果实横泾、果实纵径、果肉厚度、单果鲜重、可溶性固形物含量、种子干粒重)表现特征展开全面统计分析。在具体的技术参数项目测量统计过程中,长度参数项目运用直尺或者是游标卡尺进行具体测量,而质量参数项目则运用型号为 ACS-30的电子称进行测量,而可溶性固形物的含量参数,则运用型号为PX-B32T的手持式测糖仪实施技术测定。
本次研究过程中涉及的14个甜瓜作物质量性状描述指标中,果肉颜色、果实形状,以及果皮底色形状在不同地区之间具备表征显著的相互差异,而其他形状指标在不同地区之间未发现表现明显的相互差异。在针对甜瓜作物的数量性多样性展开分析研究过程中,发现其多样性指数均处于大致相当水平。
结语
针对甜瓜种质资源形态形状遗传多样性问题,本文以实验探究的方法展开了简要分析,初步揭示了我国现有甜瓜作物品种的种质遗传多样性特征,希望能够为相关领域的研究人员提供借鉴。
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植物多样性分析范文4
关键词:专类 植物 景观 园林
一、专类植物园林的特点
以某一种或某一类观赏植物为主体的花园。专类花园按照一定的造园意图进行园林布局,选择的植物品种通常是观花植物,也有选择观叶植物和观果植物的;这些植物应有比较丰富的品种和变种。这种花园有种植同一种植物的,如牡丹园;有种植同一属植物的,如丁香园;有种植同科或不同科但具有相类似的观赏特征的植物的,如蔷薇园、多浆植物园。专类花园的最大特色是能充分发挥同一类植物的最佳观赏期和特性,除在花期以美丽的景色供人游赏和陶冶情操外,还可进行有关植物学、园艺学和园林学方面的科学普及教育,从事观赏植物的品种资源的收集、比较、保存和杂交育种等科学研究。
二、专类植物园林的价值
植物专类园是伴随着人类社会生产的发展而产生和发展起来的。今天的植物专类园不仅承担着专类植物的收集、引种驯化、濒危物种的保护等相关植物科学研究任务,而且也是供观赏、游憩及开展科普教育活动场所。现在植物专类园也逐渐成为城市文化和地域文化的象征之一。 本篇论文重点讨论了植物专类园规划设计的理论及方法,并把研究出的方法结合实践完成了山东沂州海棠园的规划设计。本文首先简述了国内外植物专类园的发展及研究现状,并提出了相关的研究方法,并提出了本论文研究的技术路线,其次不同专家学者对植物专类园的概念的理解及定义,然后分析了植物专类园的特征以及与植物园的关系,总结出来我国植物专类园的不同发展时期,以及每一个发展时期的特点及具有典型代表的植物专类园,在此基础上,提出了植物专类园不同的分类方法以及植物专类园所发挥的作用,并分析出了我国植物专类园的发展趋势。最后从植物专类园规划设计基础理论的探讨出发,从景观生态学、植物学和可持续发展等角度入手,提出了规划设计应该遵循的理念,分析出了植物专类园的规划设计的内容,并从专类植物规划、功能分区、景观规划等三个方面提出相应的规划设计方法
三、专类植物园林设计点
植物专类园林是指在一定范围内根据地域特点,专门收集同一个“种”内的不同品种或同一个“属”内若干种和品种的著名树木或花卉,运用园艺栽培技术和园林艺术,按照科学性、生态性和艺术性相结合的原则,构成的供人们游赏、科学研究或科学普及的园地。通过对植物专类园在关中地区的分布现状做了进一步调查与分析,着重介绍了专类植物园的特点、功能、专类园的现状及存在问题进行了分析与评价,提出了专类园设计与营造的发展对策,并对未来植物园的发展前景作以展望。根据理论研究与调查,进一步说明,植物专类园在园林艺术设计中的重要地位和作用,不仅可以用于科学研究,还可以展示本种植物的群体美和个体美,同时也为游人提供了游览休憩的场所。从而使人们更加了解专类植物展示和植物造景形式在园林中的重要地位。
植物专类园林是一种强调专类植物展示和植物造景的园林形式,应用日趋广泛。在对植物专类园、专类花园、植物园进行区别的基础上,明确了植物专类园的定义,并根据植物专类园的植物种类及表达的主题,将植物专类园分为四个类别。同时,特别针对中国植物园中的植物专类园进行统计,分析植物园中植物专类园的现状。植物园林的发展史就是一部人类从专类植物收集、扩大利用、进行保护到植物多样性保护的历史。如今植物园的功能是保护、科研、科普、游憩和开发,其中“保护”(即履行《生物多样性公约》的实践)分为“就地保存”和“迁地保存”。
在中国,园林中作专类植物布置的花园已有悠久的历史。《诗经》中的“桃之夭夭,灼灼其华”是桃园的写照。随着园艺事业的发展,历代文人的推崇提倡,介绍名花品种和栽培技术的专著的相继问世,专类花园推广开来。北宋《洛阳名园记》记载,天王院花园子有“牡丹数十万本”。在国外,古埃及园圃已有栽种葡萄、海枣等专圃的布置。中世纪欧洲较大的寺院庭园内多辟有草药园,其中也栽有观赏价值高的药用植物,如石竹、薰衣草、玫瑰等。这些植物集中栽于一角,开花时花团锦簇,可以说是专类花园的雏形。18世纪以后,随着社会生产、国际交往和生物科学的发展,有不少专类花园,如月季园、杜鹃花园、丁香园等能在园中展出来自世界各地的品种以及培育出的新品种。每年5月下旬,世界级的园艺盛会――切尔西花展就会在英国伦敦如期举行。来自世界各地的园艺爱好者和专业人士云集在这里,尽情地欣赏这个由英国皇家园艺学会主办、拥有80多年悠久历史的花展。展览会上,参展商纷纷展示各类园林花卉新品种,包括乔灌木、鲜切花、兰花、多浆植物、热带花卉、水生植物、蔬菜瓜果、香草、藤本植物、食虫植物等,其中深受英国人喜爱的多年生花卉(Perennials)更加突出,既有展示球根花卉或宿根植物多品种的综合性大展位,又有专门展示像玉簪属、鸢尾属、报春花属等专类植物的特别展位。整体给人留下眼花缭乱、目不暇给的感觉。这里仅管中窥豹地介绍一些新品种,藉以了解国外较高园林花卉育种和栽培水平。
四、结论
专类植物园林往往能够带来耳目一新的感觉,有些甚至还有震撼人心的效果。专类花园虽然在盛花期成为一时胜赏,但有些植物在花谢之后就景色全非。为此,可增选早花和晚花品种来延长观赏期,并用其他观赏植物作衬托,以达到既有一时盛景,又是四季如画。
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植物多样性分析范文5
关键词:城市化;生境单元;植物多样性;保定市
中图分类号:Q948;X176 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2011)09-1781-03
Plant Diversity in Baoding City Affected by Urbanization
LI Ming,WANG Shu-xiang,FENG Da-ling
(College of Life Science, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001,Hebei,China)
Abstract: According to the greenbelt distributing condition, 13 representative sample areas distributing in the three cirde regions(central,second ring,third ring) in Baoding city were selected to investigate the types, quantity and distribution of plants in this city. There were 94 species belonging to 74 genuses of 41 families in study area. The diversity distribution of different plant types was the same in same region, i.e. both the richness index and diversity index of herbs were high, and the evenness index of arbors was high. Both the richness index and diversity index of shrubs were low in different regions. In different orientations, the diversity index of all the plants was rich in west area; the richness index of arbors and shrubs in east area was the highest and the evenness index of herbs in west area was the lowest. The evenness index of arbors in east and north areas was the highest whereas shrubs in north area was the highest and herbs in west area was the highest. Urban greening mainly concentrated in planting shrubs in recent years, and the specie was single. The greening in old area still need to be improved. Planting single specie in roadway greenbelt should be avoided and local species should be protected.
Key words: urbanization; habitat unit; diversity; Baoding city
城市化是一个全球性的发展趋势,这种趋势对生物多样性的影响已经引起人们的极大关注。近年来,人类的许多活动,如开垦、资源开采、过度放牧、无序土地利用、城市扩展等,正影响和改变着生物赖以生存的自然环境,天然生物资源日益减少,生物多样性受到极大的威胁[1]。在城市生态系统中,城市的生物多样性(包括遗传、物种、生态系统及景观的多样性)与城市自然生态环境系统的结构与功能(能量转化、物质循环、食物链、净化环境等)密切联系,构成了城市赖以生存发展的生态环境基础并可增强城市生态系统的稳定性[2,3]。近年来学者们以微观的对单个影响因子的研究居多,从宏观综合角度出发进行的研究较少[4,5]。本文以保定市为例,在调查城市不同生境单元下植物多样性基础上,分析市区植物多样性与人为干扰强度之间的关系;旨在为进一步加强城市地区植物多样性保护和城市建设提供参考依据,同时,也为今后如何进一步开展城市地区植物多样性保护提供理论支持。
1研究地区概况与研究方法
1.1研究地区概况
本研究于2010年5~7月在河北省保定市区(39°55′-40°22′ N,117°34′-118°14′ E)进行。该区西北高、东南低,市区面积312.3 km2,城市建成区面积54 km2。黎河、沙河、林河等河流自东北向西南流入于桥水库,成为解决天津水源的“引滦入津工程”的重要河道。暖温带大陆性气候,四季分明。年平均气温12.7 ℃,年平均大于10 ℃活动积温4 349 ℃;1月平均气温-5 ℃,7月平均气温27 ℃,年均降雨量575.4 mm,积温3 980 ℃,无霜期259 d,年日照2 563 h;年无霜期约210 d;市区人口143万人。
1.2研究方法
1.2.1样地选择以保定市区中心(火车站)为中心点,沿东南西北4个方向选取具有代表性的地段设置样方13个,即以火车站为中心,一环、二环公路为基本界线,将保定市大致划分为市中心、近郊、远郊3个圈层。包括车站在内,市中心区域内共选择15个样地,其中包括公园、居住小区、公共绿化活动场所、道路绿化带等生境单元作为调查对象;近郊、远郊各选择12个样地,涉及主次干道、工厂等附属绿地、公园、农田等生境单元作为调查对象。
经调查,一环为人居活动稠密区(人均流量36人次/min;车均流量40车次/min);二环为居住集中区,人居活动、车辆较多(人均流量20人次/min;车均流量35车次/min);三环为人居活动及车辆最少的工业区(人均流量12人次/min;车均流量23车次/min);其他如绿化率、建筑面积等均相似。
1.2.2样方设置为了便于对生境多样性进行评估,可将生境分为许多生境单元。通过实地调查将所有的单元分为3种类型:点状要素、线状要素和面状要素。面状要素以面积(m2)表示,线状要素以长度(m)表示,点状要素则以数目(个)表示。
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面状样方设置:以10 m×10 m设置100 m2样地。在每样地内以五点法设置5个2 m×2 m的灌木样方及10个1 m×1 m的草本样方,对于面状样地,依据实际情况亦采用三点法,对其整体情况进行评估。线状样方设置:选取10 m作为线长,利用三点法调查其中乔木、灌木、草本数据。点状样方设置:实际测量所选取点状样地全部乔木、灌木、草本数据。
1.2.3调查内容与方法采用实地调查法,在样方中分别记录乔木、灌木、草本植物的种类及数量。
1.2.4分析方法物种丰富度和均匀度采用Margalef丰富度指数(R)和Pielou均匀度指数(J),用以反映城市绿化物种的丰富程度和均匀程度;利用Jaccard指数进行单元间相似性分析;利用Shannon-Wiener多样性指数(H)以获得物种的多样性情况[6,7]。
2结果与分析
2.1保定市植被物种构成分析
根据调查由市中心至郊区的样地的植物种类统计,研究区域内有植物41科74属94种,其中蔷薇科(Rosaceae)最多,有10种植物;其次为菊科(Compositae),有8种;十字花科(Cruciferae)、豆科(Leguminosae)各有6种;木樨科(Oleaceae)、禾本科(Gramineae)各有5种;松科(Pinaceae)、悬铃木科(Platanaceae)、旋花科(Convolvulaceae)、藜科(Chenopodiaceae)各有3种;杨柳科(Salicaceae)、桑科(Moraceae)、蓼科(Polygonaceae)、苋科(Amaranthaceae)、卫矛科(Celastraceae)、堇菜科(Violaceae)、紫草科(Boraginaceae)、唇形科(Labiatae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、鸢尾科(Iridaceae)、槭树科(Aceraceae)各有2种;小檗科(Berberidaceae)、千屈菜科(Lythraceae)、茜草科(Rubiaceae)、锦葵科(Malvaceae)、柏科(Cupressaceae)各有1种植物。
在调查过程中发现,城区的乔木除人为栽培的以外,大多已不能够进行自然生长和更新。在城区所见乔木仅有雪松、毛白杨、垂柳、龙爪槐、悬铃木等。灌木群主要有紫叶小檗(Berberis thunbergii cv.atropurpurea)、多花蔷薇(Rosa multiflora)、冬青卫矛(Euonymus japonicus)、金叶女贞(Ligustrum vicaryi)、紫丁香(Syringa oblata)等绿化常见物种。野生草本物种丰富,仅城区内自然生长的草本植物达60种之多。常见的野生草本有狗尾草(Setaria viridis)、紫花地丁(Viola philippica)、藜(Chenopodium album)、蓄(Polygonum aviculare)、早熟禾(Poa annua)、车前(Plantago asiatica)、夏至草(Lagopsis supina)、山苦荬(Ixeris chinensis)、鹅观草(Roegneria kamoji Ohwi)、田旋花(Convolvulus arvensis)、独行菜(Lepidium apetalum)、荠菜(Capsella bursa-pastoris)、朝天委陵菜(Potentilla supina)、蛇莓(Duchesnea indica)、酢浆草(Oxalis corniculata)等物种。
2.2各圈层多样性指数分析
由表1可知,各圈层相似性指数均以草本为最高,灌木的相似性指数均最低,且各绿化种类中以市中心与三环的相似性指数较高。结果显示,人工绿化的公共区域(一环和三环)物种相近,而二环区主要为居民区,绿化种类与公共活动区不同。
由表2可知,草本植物多样性指数以市中心为最大,二环、三环次之;而人工种植的乔木和灌木均以二环最大,三环最小。草本植物以本地野生种为主,市中心区域人均活动频繁,在此胁迫下物种复杂程度最大,异质性高;而随着胁迫压力减小,异质性降低。丰富度指数均以灌木最小,草本最大,其中市中心草本植物丰富度指数为最大。均匀度指数在木本和草本植物间变化不大,最小的为二环草本,最大的出现在二环乔木。
2.3市区不同延伸方向多样性指数分析
由表3可知,东部与北部方向的乔木与灌木的相似程度均为最高,东部与西部方向的草本相似程度最高;西部与南部方向的草本相似程度最低,东部与南部方向的灌木相似程度最低,草本相似程度最低值出现在南部与北部和西部与南部方向中。由表4可知,各方向乔木的多样性指数变化趋势大小顺序为,东部>北部>西部>南部;灌木的多样性指数大小顺序为,北部>西部>东部>南部;草本的多样性指数大小顺序为,西部>南部>北部>东部;乔木、灌木的丰富度指数以东部最高,草本以西部为最高;乔木均匀度指数以东部和北部的为最高,灌木以北部为最高,草本以西部最高。
3结论与讨论
通过调查分析可知,保定市植物群落结构单一,多样性程度低,尤其灌木种植种类较少;不同圈层植物多样性差异明显,除草本外,灌木与乔木的各圈层相似性系数均小于或等于0.5;相同圈层中草本植物多样性和丰富度指数较高,灌木较低。植物多样性水平在不同区域间差异显著,除东部与北部的乔木相似性指数、东部与西部草本相似性指数达到0.6及以上外,其他各方向、各类型植物相似性指数均在0.5以下。
由于种类组成较单调,植物景观丰富度仍显不足,并且容易引发一些病虫害的暴发,故应降低单一树种的种植频率,尽量多选择一些当地本土树种,从而构成稳定的群落结构。市区绿化相对以前投入的多样性水平已下降,新建区多样性水平有待提高;人居活动严重影响着野生本地种的存在,进一步影响了绿化植物的多样性;环境胁迫压力大,区域植物物种数量有待进一步增加和保护。
4建议
通过调查分析,建议在较宽道路绿地设计中,应给群落植物更多的自然生存空间,并将野生本地花草物种应用到绿带中;对于道路绿带应尽量避免过于“精耕细作”,保护自然更新种,促进绿地的自然化,使绿地物种多样性越来越高;在环境胁迫严重的生境条件下,促进道路绿地群落的抗逆性和稳定性,充分发挥绿带的生态功能和景观功能;在市中心区域及郊区也应建立大面积绿化区(公园、广场等),进而提高城市植物多样性的均衡。
就目前的研究资料看,研究内容大多集中在城市化对生物多样性的影响中,并仍停留在对现象的定性和定量描述层次上,故今后应结合现代地理信息系统、遥感等技术手段,从时空梯度上更全面系统地研究城市化对生物多样性的影响[8]; 倡导和开展分子水平上的研究,以揭示城市化干扰对生物多样性产生危害的生理生化机制和导致物种灭绝的遗传基础;尽快建立全球统一的城市化研究标准和统一的城市调查方法,以提高研究成果的共享程度和可比性,建立城市生物多样性的统一理论体系。加强城市多学科交叉研究,为真正意义上改善和保护城市地区生物多样性和生态文明提供理论支持。
参考文献:
[1] LEE P F, DING T S, HSU F H, et al. Breeding bird species richness in Taiwan: Distribution on gradients of elevation, primary productivity and urbanization[J]. Journal of Biogeography,2004,31(2):307-314.
[2] 吴人坚,陈立民. 国际大都市的生态环境[M]. 上海:华东理工大学出版社,2001.
[3] 李洪远. 对区域性生态园林建设的认识与思考[J]. 中国园林,2000,16(6):19-22.
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[5] 陈利顶,傅伯杰. 景观连接度的生态意义及其应用[J]. 生态学杂志,1996,15(4):37-42.
[6] 马克平. 生物群落多样性的测度方法: Iα多样性的测度方法(上)[J]. 生物多样性,1994,2(3):162-168.
[7] 马克平,刘玉明. 生物群落多样性的测度方法:Iα多样性的测度方法(下)[J]. 生物多样性, 1994,2(4):231-239.
植物多样性分析范文6
1影响松林生态健康和活力的因子
1.1人为活动
包括侵占林地,道路,采矿,水坝,环境污染,放牧,滥砍滥伐,种质低劣,经营管理不当等,这些因素造成定位空间或地段内生物物种多样化减少,土壤侵蚀程度加重,加重了森林的碎裂程度,加速了生物多样性锐减,导致形成三大效能低下的干扰型或经营型低效松林。
1.2立地条件
在自然状态下因立地条件较差或生长环境恶劣,导致自然形成三大效能低下的原生型低效林。
1.3自然灾害
自然灾害包括火灾,松毛虫、松材线虫病等病虫害,干旱,洪涝,霜冻等,致使多数珍惜的、受威胁的、濒危的或森林物种(主要是动植物)数量、分布等消失或锐减。导致形成三大效能低下的干扰型低效松林。
2松林生态健康和活力的维护方法
2.1增强生物多样性
按照长防林和退耕还林工程建设标准,同时规划,同时施工、同时验收,全面进行“封、改、补、造、抚”的规划和稳步实施。加速森林“效应岛”的形成,同时,采用林隙、林缘适当补植虫媒花植物(花粉和花蜜资源)和拒避植物,以丰富生物多样性。为了丰富马尾松毛虫虫源地的生物多样性,增强松林对生物灾害自我调控功能,赣州曾充分运用“封、改、补、造、抚”等措施,稳步实施了虫源地治理,达到了丰富生物多样性效果。共实施虫源地封山育林72.366万亩,占虫源地面积的100%;成功改造虫源地4789个,占虫源地总数的73.3%;改造虫源地面积50.2319万亩,占虫源地总面积的69.4%。通过治理的虫源地,平均灌木多样性指数从1995年的0.42上升到2003年的0.78,平均针阔混交比例由9:1上升到7:3,平均植被盖度由32%上升到81%,为实现马尾松毛虫的可持续控制奠定了良好基础。
2.2从严管理“三害”
在林政管理上,应健全基层护林组织,全面封山育林,制止乱砍滥伐和乱猎滥捕的行为;在森林火灾管理上,各级政府要签订防火责任状,严格控制火灾的发生;在危险性病虫防范上,重点加强外来林业危险性有害生物的管理和控制。对危险性森林病虫等应列入各级政府目标责任制,同时加强复检,控制疫情传播,限期拔除疫点,以防松林抗逆性下降。
2.3清理不健康林木
对近期内由于干旱、病虫害和森林火灾而出现大量死树的松林,要及时采用对死树进行全面清理,选择乡土阔叶树当年更新造林;对将要出现大量死树的林分,结合生态疏伐或景观疏伐,对可疑木进行全面清理,选择乡土阔叶树当年更新造林,以恢复到可持续生长的条件。
2.4强化生态阈值管理
全面封山育林,对少量或零星的经森防机构确认的非危险性有害生物致死木,可依据森林健康有关原理方法,鼓励林业主管部门采取禁止采伐的措施,以实现丰富生物多样性和制止乱砍滥伐行为双重目标。在疏伐过程中适当保留少数倒木和枯立木,以保持林间野生动物和鸟类食物链的持续2;对近期内林业生产或生态保护效益不构成大的危害的病虫,其测报和防治不作硬性要求,便于利用“天然防治”调节病虫种群,以丰富松林生态系统的生物链。
2.5依法保护林地
侵占林地,道路,采矿,水坝,环境污染等,致使松林的碎裂程度和林地土壤侵蚀程度加剧。关键要依据《森林法》等有关法规和生态学原理,进行总体规划和科学管理。
2.6适时评估效果
依照“近天然林”模式经营松林,影响松林生态健康和活力的主导因子发生明显变化时,适时评估经营效果。主要内容是对这些主导因子作危险性分析,如对现有或可能发生的林业有害生物每3—5年定期调查1—2次,参照国际上有害生物危险性分析(PestRiskAnalysis)方法,对有害生物进行危险性分析和制定防范策略。对生态系统多样性变化情况如蚯蚓、甲虫、蚂蚁、蜂类、寄生植物等森林健康关键种的多样性指数和威胁的、濒危的或森林物种(主要是动植物)数量、分布等应进行总结评估,作出决策,制定方案,付诸实施。
2.7开展科学研究
开展科技攻关,开发应用有效的、经济的和环境可接受的森林保护核心技术。主要包括自然界不同时空尺度生物多样性的类型与格局,决定生物多样性进化的生态学因子以及进化与生态学过程;景观破碎对种群散布、持久性及种群灭绝的影响及其恢复;制约群落和生态系统聚集的因子,以及群落和生态系统胁迫反应的途径;将遗传、物种、生境和生态系统多样性编目,确定生物多样性变化的速度及其对群落结构和生态系统过程的影响,以及决定各层次生物多样性的因子;有害生物及病原生物的入侵、扩散和爆发基本规律的研究。
3结语
一个理想的健康森林应该是在这样的森林中,生物因素和非生物因素(如病虫害、空气污染、营林措施、木材采伐等)共存对森林的影响不会威胁到现在或将来森林经营的目标[2]。为此,松林生态系统的健康,除经营管理要素外,森林病虫害的可持续控制、火灾的控制等应当是维护松林健康和活力的重要措施。
参考文献