生态学实习报告

北京鹫峰公园物种多样性分析

高佳

北京林业大学园林学院旅游09-1班

摘要：通过实地实习，在野外调查基础上，对鹫峰森林公园中侧柏、元宝枫、油松、落叶松四个人工林，一个天然林共五个林型进行了线路调查，对其乔木层、灌木层、草本层植物统计调查，并得出了分析结果。结果表示：乔木、灌木、草本的层次分明,乔木层的多样性与灌木、草本层有一定的相关性。不同群落间各层次比较，天然林、油松林具有较高的物种丰富度、多样性以及较高的优势度。在灌木层中，元宝枫林和天然林具有较高的物种多样性和丰富度；在草本层中，元宝枫林和油松林有较高的物种多样性和丰富度。

关键词：鹫峰人工林天然林多样性均匀度

1 前言

物种多样性是指生物及其所在生态复合体的种类、结构与功能方面的丰富度和相互间的差异性[ 1 ]。人们可以用物种多样性来定量的表征群落和生态系统的特征,包括直接或间接地体现群落与生态系统的结构类型、组织水平、发展阶段、稳定程度、生境差异[ 2 ]。森林是一个复杂的生态系统,其稳定性主要是靠个体、种群和生态系统 3 个水平的机制来维持的.物种和生态系统的稳定性,主要是靠物种的多样性、复杂的种间关系来维持. 所以,物种多样性的研究在森林经营过程中对人们了解物种分布的基本空间格局和结构的规律性,以及群落稳定性对森林的合理开发利用和资源的评价有着重要的作用。

2 研究地区概况

鹫峰森林公园坐落于北京市海淀区北安河境内，位于西北郊太行山北部，燕山东端,地处北纬39°54′，东经116°28′, 面积811. 173 hm2 ，最高海拔1 153 m，公园森林覆盖率高达96. 2% ，共有陆地植物110科313属684种,公园共划分为鹫峰中心区、寨儿峪谷壑区和萝芭地山顶区3大旅游景区。鹫峰中心区位于公园的核心部位。公园四季气候明显，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，具暖温带的气候特征。[3]鹫峰森林公园周围所在的北京西山地区的天然植被是典型的暖温带落叶阔叶林,但是在历史上经历了长期的人为破坏,经过建国后的人工造林,现在多为次生林和人工林,目前主要的群落类型有:油松( Pinustabulaeform is)林、侧柏( Platycladusorientalis)林、辽东栎(Quercusliaotungensis)林、栓皮栎(Quercusvariabilis与槲栎(Quercusaliena)混交林、刺槐(Robin iapseudoacacia)林等. 3研究方法

3.1 调查方法

本次实习过程采用了观察法、随时学习法（非破坏性采集标本、拍照片）、无样地调查法——点四分法和固定样地调查法。

乔木调查采用点四分法，在所要调查的林分中，用测绳开设几条线，在线上每隔5米机械布点。在每个点上用木杆作一垂线，划分出四个象限，在每个象限中找距点最近的一棵树，记载树种名称，点树距离、胸径、树高，共计测定50个点，记录数据，由此可以得到不同树种的密度、频度、显著度。灌木的调查是在所调查林型内做3个5m×5m的样方，分种观察其中的幼树（1.5米以下的乔木小树）及灌木的相关情况并记录数据；草本植物的调查是在所调查林型内作5个1m×1m的小样方，分种观察其中的草本植物情况；在所调查林型内划定

100m2范围，观察其中的层外植物，逐株记录它们的种类名称、盖度、所在层次、生长方式（攀缘、附生、寄生）、生长状况及分布情况等。

3.2 数据处理方法

3.2.1重要值计算

相对密度：该植物种的密度相对于所有种密度和的百分比。

相对盖度：该植物种的盖度相对于所有种盖度和的百分比。

乔木－投影盖度或基盖度

草本－投影盖度

相对频度：该植物种的频度相对于所有植物种频度和的百分比。

重要值(important value) ：

I i = (DR i+ FR i +CR i) /3 式中: I i 为第i种植物的重要值;

DR i为第i种植物的相对密度

FR i为第i种植物的相对频度;

CR i为第i种植物的相对盖度. [4-5]

即IV=相对密度+相对频度+相对盖度

3.2.2种的多样性计算

Simpson指数：D=1-ΣP i2

Shannon-Weiner指数H =-ΣP i lnP i

P i为第i种相对密度（相对重要值）：P i=N i/N

Pielou均匀度指数：E=H/H max

H max为最大的物种多样性指数：H max=LnS

4 结果分析

4.1 各林型不同物种的重要值

侧柏林侧柏是柏科侧柏属植物,原产我国和朝鲜。该树种适应性较强，树形美观，耐修剪、耐寒、耐旱，被广泛栽培于我国南北各省, 供观赏和荒山绿化。

[6]其中侧柏为优势种，郁闭度较低；枫树林中元宝枫为优势种，郁闭度较高；油松林中油松为优势种，油松为我国暖温带森林的主要建群种。在陕西秦岭、黄龙山和子午岭有较大面积的天然次生林及人工纯林[ 7 ]，鹫峰森林公园的油松林多数是人工林，由于林分密度过高和长期的人为原因，缺乏有效的抚育间伐，林分郁闭度较高。落叶松林中落叶松为优势种，郁闭度较高。

右上图分析得：在点四分法调查的林地中，侧柏的数量在五角枫、油松、槲栎、栓皮栎五种树种中占绝对优势，占71%，胸高断面积为0.688051m2，在五种树种中列第一，其他四种树的胸高断面积比侧柏小很多，就相对密度看，最大的仍是侧柏，但其余四种树与之相当，就相对频度而言，侧柏最高，而且以绝对优势高出很多，重要值侧柏的是158.5，高出其余四种树很多，各项指标充分说明侧柏为这一地区的优势。

表12 下木（灌木、幼树、藤本）重要值计算表

分析以上两表得:在此林型中出现了小花溲疏、荆条、孩儿拳、鹅耳枥、翻叶白蜡、小鼠李、雀儿舌头八种下木类型，其中就株数来看，小花溲疏48、荆条105、孩儿拳43、以绝对优势占到了所有下木的87.9%,其中翻叶白蜡、小鼠李、雀儿舌头三种下木的株数是个位数字，只占到了总数的0.04%，这种差异在相对密度、相对盖度、相对频度上也有相似体现，综合各种指标来看，重要值小花溲疏56.64、荆条124.72、孩儿拳50.935，同样也高出其他五种下木很多，为调查林地的优势种，其中荆条最佳优势种。就草本植物而言，苔草为调查林地的绝对

优势种，重要值48.1，次优势种有美丽胡枝子、求米草，再次为大油茫和三亚绣线菊。

4.2物种多样性

由以上五幅图直观可以看出，林型2-4（元宝枫林、林型3、油松林）的草本丰富度很大，物种多样性指数大，林型5落叶松林的草本物种多样性略低于前三个林型，林型1侧柏林的草本物种多样性最小。

分析表14得：三种乔木元宝枫、山桃、大叶白蜡的株数分别为17、5、5，相对重要值pi分别为0.4、0.3、0.3，三种乔木优势相当，元宝枫略占优势，乔木的Simpson指数D=0.91542，Simpson指数的Pielou均匀度指数E D=0.510906；九种草本中美丽胡枝子株数20，苔草株数18，以绝对优势多于其他七种草本，相对重要值pi分别为0..36，0.33，求米草的相对重要值pi=0.11，这三种草本占到了重要值的80%，为优势种，草本的Simpson指数D= 0.7401，Shannon-Weiner 指数H=1.6454833，Simpson指数的Pielou均匀度指数E D=0.19442，Shannon-Weiner 指数的Pielou均匀度指数E H=0.4347218；七种灌木中小花溲疏株数37，荆条株数90，孩儿拳株数41，占到了总数的90.3%，而另外四种灌木株数在个位水平，三种株数较多的灌木相对重要值pi分别为0.199，0.48，0.322，其中荆条又占了绝对优势，灌木的Simpson指数D=0.675469，Shannon-Weiner指数H=1.298849，Simpson指数的Pielou均匀度指数E D= 0.202709，Shannon-Weiner指数的Pielou 均匀度指数E H=0.389787，比较乔木、草本、灌木，乔木的Simpson指数D=0.91542最大，反映了物种较灌木、草本丰富；Shannon-Weiner指数H比较，草本的较大，反映了草本比灌木五种丰富度大；E D比较，乔木的E D=0.510906最大，说明乔木五种最为均匀；草本与灌木E H比较，草本的E H=0.4347218较大，反映了草本比灌木物种更为均匀。

5 结论与讨论

本文在对鹫峰的几个主要植物群落进行多样性调查的基础上，采用乔木点四分法和灌木草本小样地调查法，分析各个植物群落的多样性特，群落植被稳定性主要是以生物量等功能指标或以群落种类组成等结构指标来判定和测度。

乔木群落结构比较简单，乔木层多样性偏低的特点，而且可看到乔木层的林分构成、密度、混交特点等因素影响到灌草层的多样性和丰富度。5种群落中物种组成和物种多样性存在着一定的差异。在乔木层中，侧柏林具有较高的物种丰富度和多样性以及较高的优势度；在灌木层中，落叶松林具有较高的物种多样性和丰富度；在草本层中元宝枫林有较高的物种多样性和丰富度。

一定数量的物种是群落功能发挥的基础，人工林中的物种多样性变化比较复杂，普遍存在林分层次单一，缺乏灌木层和草本层，物种多样性明显比天然林低,生态系统很不稳定，需要及时改造,提高异质性，遵循自然演替规律。建立乔灌草搭配的多层次植被恢复模式，以利于人工林物种多样性的恢复和提高，更好地发挥人工林的生态效益。

参考文献

[ 1 ] 常学礼,邬健国. 科尔沁沙地沙漠化过程中的物种多样性[ J ]. 应用生态学报, 1997, 8

(2) : 151 - 156.

[2 ] 郑元润. 大青沟森林植物群落物种多样性研究[ J ].生物多样性, 1998, 6 (3) : 191 - 196.

[3] 赵永泉,彭道黎北京鹫峰公园主要人工林群落多样性研究[M].西南林学院学报社2007 - 11

- 19

[4] 向成华,骆宗诗,陈俊华,等. 四川盆地丘陵区主要森林群落结构特征研究[ J ]. 四川林业科

技, 2005, 26

[ 5 ] 孙儒泳,李庆芬,牛翠娟,等. 基础生态学[M ]. 北京:高等教育出版社, 2002: 137 - 174. [ 6 ] 孙鸿雁,王娟. 3种干扰方式下滇西北天然侧柏林植物多样性比较[ J ]. 西南林学院学报, 2006, 26 (2) :1 - 6.

[ 7 ] 郭华,王孝安. 黄土高原子午岭人工油松林冠层特性研究[ J ]. 西北植物学报, 2005,

25 ( 7) : 1 335 -1 339

生态学实习报告

题目北京鹫峰公园物种多样性分析

学院园林学院

专业名称旅游管理

班级旅游09-1

学号 090324122

姓名高佳

指导教师雷妮娅