草本植物群落的調(diào)查與分析

1、華南師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告草本植物群落的調(diào)查與分析一、 目的意義生物群落是指在相同時(shí)間內(nèi)聚集在同一地段上的各物種種群的集合1。植物種類不同，群落的類型和結(jié)構(gòu)也不相同，種群在群落中的地位和作用也不相同1。因此，我們可以通過對(duì)群落物種多樣性的調(diào)查研究來更好地認(rèn)識(shí)群落的組成，變化，發(fā)展，以及環(huán)境保護(hù)的狀況。而草本植物的分布與環(huán)境有著十分密切的關(guān)系2，研究草本植物群落的特征及植物物種多樣性，對(duì)我們了解和保護(hù)草本植物資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境等都具有極為重要的意義。二、 采樣測(cè)定方法1、 儀器和材料樣方框（50cm×50cm），皮尺，卷尺2、 測(cè)定方法（1） 樣地調(diào)查：采用樣方法進(jìn)行野外調(diào)查，于2011年3

2、月21日在華南師范大學(xué)石牌校區(qū)網(wǎng)絡(luò)學(xué)院門口的草坪上選好樣地，在樣地中每隔2m 設(shè)置1個(gè)50cm×50cm的樣方，共計(jì)19個(gè)樣方。調(diào)查記錄的內(nèi)容主要包括：草本植物的植物名、株數(shù)、蓋度、高度及物候相等。（2） 數(shù)據(jù)分析：本次實(shí)驗(yàn)采用重要值作為多樣性指數(shù)計(jì)算和群落劃分的依據(jù)，而群落多樣性的測(cè)度選用Simpson 多樣性指數(shù)D 和Shannon Weiner多樣性指數(shù)H 。重要值 = 相對(duì)多度 + 相對(duì)頻度 + 相對(duì)蓋度其中，相對(duì)多度 = × 100% ；多度 = 相對(duì)頻度 = × 100% ；頻度 = 相對(duì)蓋度 = × 100%Shannon Weiner多樣

3、性指數(shù)H (bit)= PilogePi其中，Pi 種i個(gè)體在全部個(gè)體中的比例Simpson 多樣性指數(shù)D = 1 (Ni / N)2 其中，Ni 種i的個(gè)體數(shù)；N 群落中全部物種的個(gè)體數(shù)。三、 結(jié)果與分析1、草本植物群落的種類組成及其優(yōu)勢(shì)種表1 兩耳草 + 地毯草 + 天胡荽群落表種名總株數(shù)相對(duì)多度相對(duì)頻度相對(duì)蓋度重要值兩耳草141625.229.8833.1668.26地毯草89715.9811.0524.449.43天胡荽105418.779.39.537.57黃花酢漿草50595.817.5922.4水蜈蚣3987.097.563.7318.38假儉草3225.744.077.717.

4、51豐花草681.218.147.6116.96三點(diǎn)金2674.767.563.7115.94堇菜1132.018.141.0211.17纖毛鴨嘴草1763.144.071.358.56狗牙根1001.784.651.097.52崩大碗460.824.071.556.44馬唐1472.622.90.496.01霧水葛260.464.070.55.03車前草210.371.741.924.03鋪地黍150.271.740.572.58瓶爾小草310.551.160.642.35蛇莓80.141.160.171.47黃鵪菜20.040.580.10.72苦麥菜10.020.580.10.7鏈莢豆1

5、0.020.580.010.61根據(jù)樣方調(diào)查結(jié)果可知，本次實(shí)驗(yàn)所調(diào)查的草本植物群落，共有草本植物12科21種，植物種類較多。其中禾本科（兩耳草、地毯草、假儉草、纖毛鴨嘴草、狗牙根、馬唐、鋪地黍）占的種數(shù)最多，有7個(gè)種，占總種數(shù)的33.33% ；其次是傘形科（天胡荽、崩大碗）、豆科（三點(diǎn)金、鏈莢豆）和菊科（黃鵪菜、苦麥菜），各有2個(gè)種，各占總種數(shù)的9.52% ；另外，酢漿草科（黃花酢漿草）、莎草科（水蜈蚣）、茜草科（豐花草）、堇菜科（堇菜）、蕁麻科（霧水葛）、車前草科（車前草）、箭蕨科（瓶爾小草）、薔薇科（蛇莓）各有1個(gè)種，各占總種數(shù)的4.76% 。根據(jù)樣方調(diào)查結(jié)果，可以計(jì)算得到各植物種的重要值

6、（見表1）。重要值的數(shù)值大小可以作為群落中植物種優(yōu)勢(shì)度的一個(gè)度量標(biāo)志，重要值也可以體現(xiàn)群落中每種植物的相對(duì)重要性及植物的適宜生境3。依據(jù)各植物種重要值的大小確定出了所調(diào)查的草本植物群落內(nèi)的優(yōu)勢(shì)種為兩耳草，地毯草和天胡荽。它們都是多年生草本植物，且其共同特點(diǎn)為多匍匐枝莖，枝莖上多不定根，蔓延能力很強(qiáng)，能很好地適應(yīng)環(huán)境，快速生長(zhǎng)。2、草本植物群落的物種多樣性指數(shù)根據(jù)樣方調(diào)查結(jié)果，可計(jì)算出Shannon Weiner多樣性指數(shù)H 和Simpson 多樣性指數(shù)D 。Shannon Weiner多樣性指數(shù)H = - ×loge+ ×loge+ + ×loge= 2.2203

7、 bitSimpson 多樣性指數(shù)D = 1 - ()2 + ()2 + + ()2= 0.8543群落的物種多樣性具有兩種涵義：其一是種的豐富度；其二是種的均勻度1。多樣性指數(shù)正是反映豐富度和均勻度的綜合指標(biāo)1，其中，Shannon Weiner是表示群落中物種豐富程度的指標(biāo)4。指數(shù)數(shù)值越高，說明群落中物種的豐富程度越高，群落的物種多樣性也就越高。Simpson指數(shù)是反映群落中物種均勻度的指標(biāo)，是表明群落的優(yōu)勢(shì)度集中在少數(shù)種上的程度指標(biāo)4。指數(shù)數(shù)值越高，說明群落中物種的均勻度越高，群落的優(yōu)勢(shì)度集中在少數(shù)種上的程度越低，群落的物種多樣性也就越高。通過以上的計(jì)算，可發(fā)現(xiàn)我們實(shí)驗(yàn)所調(diào)查群落的Sha

8、nnon Weiner多樣性指數(shù)和Simpson 多樣性指數(shù)都較高，說明該草本植物群落的豐富度和均勻度都較高，即群落的物種多樣性較高。3、 草本植物群落的種面積曲線在本次實(shí)驗(yàn)所調(diào)查的樣地內(nèi)，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19個(gè)，統(tǒng)計(jì)各樣方的草本植物物種數(shù)，得到草本植物群落的種面積曲線（見圖1）。通過種面積曲線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5。它意味著取樣面積的大小5。最小面積取決于群落類

9、型，并且變化幅度很大5。從圖1可以看出，本次實(shí)驗(yàn)所調(diào)查的草本植物群落的最小面積為4.25 m2，也就是說調(diào)查該草本群落時(shí)，需要的最小樣方面積為4.25 m2。圖1 草本植物群落的種面積曲線四、 討論1、 在對(duì)草本植物群落進(jìn)行調(diào)查與分析的過程中，樣方形狀會(huì)影響研究結(jié)果，我們?cè)O(shè)置的樣方為正方形樣方，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)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(zhǔn)確6，對(duì)此，我們可使用數(shù)學(xué)模型擬合法 7。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。2、 由于我們實(shí)驗(yàn)所調(diào)查的草坪是人工種植的，而