云南省石葵河不同海拔梯度的植物多样性分析
云南玉龙雪山川滇高山栎生理生化特性对海拔梯度的响应

云南玉龙雪山川滇高山栎生理生化特性对海拔梯度的响应黄晓霞;冯程程;姜永雷;唐探;程小毛【期刊名称】《西部林业科学》【年(卷),期】2015(000)004【摘要】以云南玉龙雪山自然保护区内不同海拔梯度( A1:2750 m, A2:2900 m, A3:3050 m, A4:3200 m, A5:3350 m, A6:3500 m)的川滇高山栎为研究对象,通过分析其主要生理生化指标变化,探讨了该树种适应垂直气候环境变化的生理机制。
结果表明,随着海拔的升高,川滇高山栎叶片各生理指标呈非线性变化。
在较低海拔点(2750 m)及较高海拔点(3500 m)的叶绿素含量均显著降低,而在中间海拔点(3200 m)的叶绿素含量增加;在海拔3050m处,膜脂过氧化产物MDA含量、脯胺酸含量、可溶性糖含量、抗氧化酶( SOD、CAT、 APX)活性等指标均处于最低水平,而当海拔超过或低于3050m时,其值都有所增加。
海拔3050 m是川滇高山栎的最适生长区域,光照充足,叶绿素含量较多,生长较快,膜脂过氧化程度轻;在低海拔区域,由于光照不足或人为破坏,导致其生长较缓慢;在高海拔区域,虽然该物种能通过抗氧化酶活性的增加和可溶性细胞代谢物质的调节形成一定的生态适应,但随海拔的进一步增加(3500 m),由于低温、大气稀薄或强的紫外辐射等不利环境的加剧,植株体内的抵御能力有限,亦限制了川滇高山栎的生长发育。
该研究结果可为西南地区川滇高山栎天然林的保护提供一定的理论支持。
%Taking Quercus aquifolioides, which grown at different altitude gradient ( A1: 2 750 m, A2: 2 900 m, A3: 3 050 m, A4: 3 200 m, A5: 3 350 m, A6: 3 500 m) of Nature Reserve in Yulong Snow Mountain as the main materials, the main physiological andbiochemical indexes were studied and the physiological mechanisms of Quercus aquifolioides responses to changes of vertical climate were analyzed .The results showed that with the in-crease of altitude, there was nonlinear variation in the physiological indicators in leaves of Quercus aquifolioides. The chlorophyll contents were significantly lower at low (2 750 m) and high altitude (3 500 m), while increased at the middle altitude (3 200 m) .In addition, it was not only the content of membrane lipid peroxidation products (MDA), proline content and soluble sugar content, but also the activities of antioxidant enzyme (SOD, CAT and APX) reached to the lowest level at the 3 050 m altitude, while the values of these indicators were increased at oth-ers altitude.In conclusion, the 3 050 m altitude was an optimum zone for the growth of Quercus aquifolioides as a re-sult of sufficient sunlight , more content of chlorophyll , faster growth and lower level of membrane lipid peroxidation;At the low altitude, the lack of sunlight or man-made destruction resulted the slower growth of Quercus aquifolioides;At the high altitude, although the Quercus aquifolioides could form certain ecological adaptation by increasing the ac-tivities of antioxidant enzymes and regulating the soluble cell metabolism substance , the growth and development of Quercus aquifolioides were limited with the further increase of altitude ( reached to 3 500 m)for the seriously adverse environment, such asthe low temperature , thin atmosphere and strong ultraviolet radiation .The research could pro-vide certain theoretical support to protect the natural Quercus aquifolioides forest of Southwest China .【总页数】7页(P1-6,24)【作者】黄晓霞;冯程程;姜永雷;唐探;程小毛【作者单位】西南林业大学园林学院,云南昆明650224;西南林业大学园林学院,云南昆明650224;西南林业大学园林学院,云南昆明650224;西南林业大学园林学院,云南昆明650224;西南林业大学园林学院,云南昆明650224【正文语种】中文【中图分类】S792.18【相关文献】1.卧龙巴郎山川滇高山栎群落植物生活型海拔梯度特征 [J], 杨朗生;刘兴良;刘世荣;潘红丽;冯秋红;李迈和2.巴郎山川滇高山栎灌丛地上生物量及其对海拔梯度的响应 [J], 刘兴良;刘世荣;宿以明;蔡小虎;马钦彦3.巴郎山川滇高山栎群落植物科组成的海拔梯度特征 [J], 刘兴良;贾程;何飞;蔡小虎;潘红丽;马文宝;冯秋红;姬慧娟4.川滇高山栎光合特性对不同海拔梯度的响应 [J], 宁朋;王菲;程小毛;黄晓霞5.基于AFLP的滇西北玉龙雪山不同海拔川滇高山栎遗传多样性分析 [J], 程小毛;李响;姜永雷;黄晓霞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
高原湿地纳帕海汇水面山植物群落结构特征与多样性分析

纳帕海湖盆三面环山,受周围陆生生态系统影响,尤其受汇水面山植被状况影响较大,汇水面山植被水土保持能力直接影响湿地淤积。
我国多把湿地作为一个独立的生态系统进行内部过程的研究,对湿地与周边环境的研究相对较少[1-3],尤其是周边环境与湿地的关系研究则更为少见。
通过对纳帕海湿地周围陆生生态系统汇水面山植被组成状况以及群落特征的调查,分析不同群落的泥沙流失或产生的差异,进而分析可能对纳帕海湿地由于泥沙淤积带来的影响,为纳帕海复合生态系统的保护提供理论依据。
1材料与方法1.1研究区概况高原湿地纳帕海位于云南省迪庆藏族自治州香格里拉县,平均海拔3260m ,面积3100hm 2,地理坐标为北纬27°47′~27°55′,东经99°35′~99°40′。
纳帕海与其他湿地相互之间无水道相通,处于半闭合状态[1],生态系统较为脆弱。
植被类型主要有硬叶常绿阔叶林、落叶阔叶林、温性针叶林、灌丛等。
面山的主要植物物种有云杉和冷杉林群落,乔木层中常见高山栎类(Quercus spp.)、红桦(Betula utilis var.)等阔叶树种。
1.2研究内容与方法1.2.1调查内容与方法。
采用群落学调查法,设置投影面积为15m×15m 的正方形调查样地8块,总面积1800m 2,将1个样地划分为25个3m×3m 的正方形小样方,对每块样地均记录经纬度、海拔高度、土壤类型、土层厚度、坡向、坡度、坡位等立地因子,调查样方共计40个。
样地类型依次为高山松林、高山松人工林、人工云杉林、落叶阔叶林、荒地、高山松云杉林。
乔木层调查:对样地内胸径≥5cm 的乔木进行每木调查,记录物种种名、高度、胸径等。
灌木草本层调查:在15m×15m 的样地中选取5个3m×3m 的小样方,在样地4个角及中心各选取1个样方,再分别记录每块小样方内的植物种类、单株/丛状、株数/丛数、高度、盖度、物候等指标。
玉龙雪山植物物种多样性和群落结构沿海拔梯度的分布格局

玉龙雪山植物物种多样性和群落结构沿海拔梯度的分布格局冯建孟;王襄平;徐成东;杨元合;方精云【期刊名称】《山地学报》【年(卷),期】2006(24)1【摘要】生物多样性沿海拔梯度的变化是多样性环境梯度格局研究中的一个热点问题.在对滇西北玉龙雪山2 900 m~4 200 m间沿海拔梯度进行的群落调查基础上,对植物物种多样性和群落结构的垂直分异格局进行了分析.结果表明:1)在16个样地中共记录植物物种261种,分属78科,158属,其中木本植物36种,灌木植物71种,草本154种.2)沿海拔梯度,森林群落的最大树高、最大胸径、平均树高和平均胸径等群落结构指标均呈单峰分布格局.3)随着海拔的升高.木本和草本的物种丰富度,先增加后下降;而灌木层的物种丰富度随着海拔的上升呈明显下降格局.4)木本层和灌木层的β多样性(Cody指数)随海拔升高,总体呈减小趋势,而草本层β多样性显示出单峰分布的垂直格局.【总页数】7页(P110-116)【作者】冯建孟;王襄平;徐成东;杨元合;方精云【作者单位】北京大学环境学院生态学系,地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京,100871;北京大学环境学院生态学系,地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京,100871;云南大学生态学与地植物学研究所,云南,昆明,650034;北京大学环境学院生态学系,地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京,100871;北京大学环境学院生态学系,地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京,100871【正文语种】中文【中图分类】Q948【相关文献】1.大尺度空间上植物物种丰富度沿海拔梯度分布格局的研究进展 [J], 张大才;孙航2.井冈山自然保护区野生兰科植物物种多样性的海拔梯度格局 [J], 韩宇;罗火林;沈宝涛;郑改笑;陈金磊;杨柏云3.巴郎山高山草甸观赏植物物种多样性沿海拔梯度分布格局 [J], 蔡蕾;贾程;潘红丽;潘远智;冯秋红;刘兴良;张利4.太白山攀援植物物种丰富度及其沿海拔梯度的分布格局 [J], 周哲;郭垚鑫;易俊杰;岳明5.戴云山物种多样性与系统发育多样性海拔梯度分布格局及驱动因子 [J], 李梦佳;何中声;江蓝;谷新光;晋梦然;陈博;刘金福因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
云南药山自然保护区种子植物区系的垂直分布格局

云南药山自然保护区种子植物区系的垂直分布格局冯建孟;徐成东【期刊名称】《植物科学学报》【年(卷),期】2008(026)003【摘要】通过野外植被调查,结合文献资料,探讨了云南药山自然保护区种子植物区系的垂直分布格局.结果表明,温带区系成分所占比重,随着海拔的升高,总体上呈单调递增趋势,而热带区系成分所占比重呈单调递减格局;区系平衡点出现在海拔2000 m 左右.在平衡点之下,植物区系以热带、亚热带区系成分为主,而在此之上,则以温带区系成分为主.区系成分的聚类分析表明,研究区域内植被垂直带谱主要由1500 m以下的干热河谷植被、1500~2000 m左右的云南松林、2000~2600 m的常绿阔叶林、2600~3100 m的硬叶常绿阔叶林、3100~3600 m的亚高山灌丛和3600 m以上的高寒草甸构成,这与传统的植被类型划分方法的结果基本一致.【总页数】5页(P271-275)【作者】冯建孟;徐成东【作者单位】大理学院生命科学与化学学院,云南大理,671000;北京大学环境学院生态学系,北京,100871;楚雄师范学院化学与生命科学系,云南楚雄,675000【正文语种】中文【中图分类】Q948.1【相关文献】1.甘肃白水江国家级自然保护区种子植物区系科的垂直分布格局分析 [J], 陈学林;梁艳;戚鹏程2.新疆天山南坡中段种子植物区系垂直分布格局分析 [J], 刘彬;布买丽娅木·吐如汗;艾比拜姆·克热木;刘旭丽3.新疆天山南坡中段种子植物区系垂直分布格局分析 [J], 刘彬;布买丽娅木·吐如汗;艾比拜姆·克热木;刘旭丽;;;;;;;;4.湖北兴山县种子植物区系特征与垂直分布格局研究 [J], 徐玉洋; 李亭亭; 李果; 汪正祥; 杨启池; 林邦俊; 张贺贺; 李玲5.卧龙国家级自然保护区种子植物区系垂直分布格局 [J], 曾敏;马永红;沈文涛;黄雪梅因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《2024年内蒙古草原区河流河滨带湿地植物性状对不同环境梯度的响应》范文

《内蒙古草原区河流河滨带湿地植物性状对不同环境梯度的响应》篇一摘要:本文通过对内蒙古草原区河流河滨带湿地植物的研究,探讨了不同环境梯度下湿地植物性状的响应。
通过实地调查和数据分析,揭示了环境因子对湿地植物生长、分布及生理特性的影响,为湿地生态系统的保护和合理利用提供了科学依据。
一、引言内蒙古草原区作为我国重要的生态屏障,拥有丰富的湿地资源。
河流河滨带湿地作为湿地生态系统的重要组成部分,其植物性状的差异不仅影响着湿地的生态功能,也反映了环境梯度变化下的生态响应。
因此,研究内蒙古草原区河流河滨带湿地植物性状对不同环境梯度的响应,对于了解湿地生态系统的稳定性和动态变化具有重要意义。
二、研究区域与方法(一)研究区域概况本文选取内蒙古草原区具有代表性的河流河滨带湿地作为研究对象,包括河流上游、中游和下游不同区域。
(二)研究方法采用实地调查与实验室分析相结合的方法,对湿地植物进行采样分析。
通过测量植物的高度、生物量、叶绿素含量等生理指标,分析不同环境梯度下植物性状的差异。
三、不同环境梯度下湿地植物性状的响应(一)环境梯度的划分根据地理位置、气候、土壤等环境因素,将研究区域划分为不同的环境梯度,包括气候湿润区、半湿润区、干旱区等。
(二)植物生长与分布的差异在气候湿润区,湿地植物生长旺盛,种类繁多,生物量较大;而在干旱区,植物生长受到限制,种类较少,生物量较小。
这表明不同环境梯度下,湿地植物的生长和分布存在显著差异。
(三)生理特性的变化叶绿素含量是反映植物光合作用能力的重要指标。
研究发现,在气候湿润区,植物叶绿素含量较高,光合作用能力强;而在干旱区,叶绿素含量较低,光合作用能力较弱。
此外,不同环境梯度下,植物的根系发育也存在差异,表现为在湿润环境下根系更发达。
四、环境因子对湿地植物性状的影响(一)气候因素气候因素是影响湿地植物生长的重要因素。
在气候湿润区,充足的水分和适宜的温度有利于植物的生长和光合作用的进行;而在干旱区,水分成为限制植物生长的主要因素。
高黎贡山北段东西坡种子植物区系的比较研究

李嵘,纪运恒,刀志灵,李(中国科学院昆明植物研究所,云南昆明650204)摘要:高黎贡山北段的东西坡由于在降雨量和热量分配等方面存在着显著的差异,致使东西坡在植物的种类、组成及区系特征等方面表现出明显的差异。
东坡记载野生种子植物152科,580属,1475种及192变种(亚种),西坡记载野生种子植物162科,659属,1804种及186变种(亚种)。
东西坡种子植物科、属、种的对比分析表明:1)东西坡现代种子植物区系具有相同的历史渊源,但其区系联系减弱了,东西坡区系相似性程度,依科、属、种的顺序依次递减;2)西坡现代种子植物区系比东坡具有更为深刻的热带起源烙印。
就科、属、种三个水平来说,东坡的热带成分低于西坡,温带成分高于西坡。
许多典型的泛热带大科在西坡比东坡有着更为丰富的种类,其中有些泛热带科分子在东坡缺乏分布,而在西坡找到了合适的驻留之地;3)西坡现代种子植物区系与东喜马拉雅植物区系的联系比东坡紧密,而东坡与高黎贡山以东的区系联系比西坡密切,由于高黎贡山山脉的阻隔,近代植物物种的东西坡交流发生了障碍;4)西坡生态地理环境比东坡更有利于物种的生存、繁衍和分化,它既是古老成分的避难所,又是孕育新生成分的摇篮。
关键词:高黎贡山北段;东坡;西坡;种子植物;植物区系;比较中图分类号:Q948文献标识码:A文章编号:0253-2700(2008)02-129-10LI Rong,JI Yun-Heng,DAO Zhi-Ling,LI Heng**(Kunming Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Kunming650204,China)The differences in rainfall and temperature between the east and west sides of the northern Gaoligong Mts.leads to distinct differences in the plant diversity and floristic characteristics between the two sides.Recorded taxa on the east side include1475native species and192varieties(or subspecies)belonging to580genera in152families and for the west side include1804native species and186varieties(or subspecies)belonging to659genera in162families.Based on the statistics and analysis of families,genera,and species,a co mparative floristic study on the seed plants for the east side and the west side of the northern Gaoligong Mts.was carried out.The results are as follows:1)The present flora on the east and west sides of the northern Gaoligong Mts.have the same floristic origins,but the relative contribution from these differ-ent sources has changed through time.The result is that the floristic similarity of families,genera,and species between the east side and the west side has decreased through time;2)The floristic characteristic of seed plants for the west side has become more greatly influenced by tropical floristic elements than has that of the east side,and the influence by the tem-perate floristic elements has become less influenced on the west side but greater on the east side;3)The flora of the west side is more closely linked with that of the eastern Himalayans than is the flora of the east side,and the flora of the east side云南植物研究2008,30(2):129~138Acta Botanica Yunnanica通讯作者:Author for correspondence;E-mail:liheng@收稿日期:2007-07-13,2007-08-28接受发表基金项目:美国国家自然科学基金(National Sciences Foundation of USA,A ward No.:DEB-0103795);国家自然科学基金(30670132);云南省自然科学基金(2007C093M)is more closely linked with the other floras farther to the east .O wing to the obstruct of the Gaoligong Mts .ridge itself ,it is seemingly difficult for the species interchange between the two sides of the northern Gaoligong Mts .;4)The ecological -geo -graphical environment has made it more conducive to species conservation and the speciation on the west side than on the east side ,so the west side is not only a refuge for so me ancient floristic elements but also as a cradle of some new species .The northern Gaoligong Mountains ;The east side ;The west side ;Seed plants ;Flora ;Comparison 高黎贡山北段位于云南省西北部,北面与西藏自治区察隅地区接壤,东面止于怒江西岸,西南至担当力卡山山脊与缅甸相邻,其地理位置位于北纬27°30′~28°22.4′,东经98°11.2′~98°47.5′,面积约为3155km 2,主峰嘎瓦嘎博峰,海拔5128m 。
气候变化下横断山典型湿地优势植物生物量与土壤有机碳积累研究

气候变化下横断山典型湿地优势植物生物量与土壤有机碳积累研究作者:阮书鹏田昆刘国栋李晖来源:《绿色科技》2017年第08期摘要:指出了高原湿地作为独特的生态系统,其作为生态屏障为应对全球气候变化以及流域安全起到了关键的指示作用。
以高原地区典型湿地纳帕海(海拔3260 m)为研究对象,将茭草(IaniaCuciflora)与水葱(Scirpus abernaemontani)2种湿地优势植物整体连同其土壤基质移至海拔更低的丽江拉市海湿地(海拔2437 m)与昆明滇池流域(海拔1886 m),利用其独特的立体气候特征来分析研究纳帕海湿地优势植物生物量增加对土壤有机碳积累的影响。
研究表明,在经过6年的自然演化后,2种纳帕海湿地优势植物茭草与水葱移至拉市海后与原生环境相比生物量分别增加50.9%和49.9%,土壤有机碳含量分别降低39.87%和47.31%;移至滇池流域后相比拉市海湿地茭草生物量增加20.3%,水葱生物量增加18.8%,二者的有机碳含量分别下降40.05%和37.82%,表现出温度升高导致湿地生态系统负反馈。
通过分析三个研究地不同气候,相同植物-土壤基质的条件下植物生物量与土壤有机碳的异同,揭示了气候变化下纳帕海湿地植物生物量与土壤有机碳积累的相互联系,为保护滇西北湿地生态功能提供理论依据。
关键词:纳帕海;高原湿地;植物生物量;土壤有机碳;气候变化中图分类号:P467文献标识码:A文章编号:16749944(2017)80007041引言湿地植物的生长与湿地土壤的碳积累密切相关,是生态系统碳循环重要的生物因子,决定碳输入的数量、形式及存留时间。
植物生物量作为物质循环和能量流动基础对生态系统功能起着关键作用,强烈影响着湿地土壤的碳输入(郭绪虎等,2013)。
在受到以温度升高为表征的气候变化作用下,植物生物量必然受到影响,理论上温度升高有利于广域分布种的生长发育,将为土壤提供更多的碳输入,使得土壤有机碳积累水平增加,改善湿地土壤的理化性质,增加保水与养分富集作用,进而为湿地植物的生长发育提供条件。
长白山北坡植物群落α多样性及其随海拔梯度的变化

长白山北坡植物群落α多样性及其随海拔梯度的变化
郝占庆;于德永;杨晓明;丁之慧
【期刊名称】《应用生态学报》
【年(卷),期】2002(13)7
【摘要】通过不同海拔高度的系统取样 ,研究了长白山北坡植物群落α多样性及其沿海拔梯度的变化规律 .结果表明 ,不同林层的乔木种 ,乔、灌、草各生活型类群 ,以及所有植物种的丰富度及多样性随海拔上升均表现出较明显的线性下降趋势 .乔木种从海拔 70 0m时的 19种至林线时下降为 1种 ;灌木和草本植物也分别从 2 0种和 6 1种 ,至山顶时下降为 2种和 15种 .乔木种和草本植物丰富度随海拔变化出现的几个峰值正是各植被带的分界 ,体现出过渡区物种丰富度较高的特点 .
【总页数】4页(P786-789)
【关键词】长白山;植物群落;α多样性;拔梯度
【作者】郝占庆;于德永;杨晓明;丁之慧
【作者单位】中国科学院沈阳应用生态研究所;吉林省长白山国家级自然保护区管理局
【正文语种】中文
【中图分类】Q948.11
【相关文献】
1.长白山北坡鸟类多样性研究Ⅱ鸟类群落组成随海拔梯度变化 [J], 姜云垒;高玮;王海涛;相桂权;宫亮;姚纪元
2.长白山北坡植物群落间物种共有度的海拔梯度变化 [J], 郝占庆;邓红兵;姜萍;王战;黄乃伟
3.长白山北坡植物群落间物种共有度的海拔梯度变化 [J], 邓红兵;郝占庆;王庆礼
4.长白山北坡植物群落复杂性的海拔梯度变化 [J], 郝占庆;于德永;等
5.长白山北坡植物群落相异性及其海拔梯度变化 [J], 于德永;郝占庆;姬兰柱;李扬;熊在平;叶吉
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云南省石葵河不同海拔梯度的植物多样性分析屈月雷;令志强;王晨;彭尔瑞【摘要】石葵河作为丘北县的主要河流,对当地的经济和环境发展有着重要的作用.通过对石葵河山区植物多样性的调查分析,以达到对山区不同海拔植物进行合理配置,为后期的研究提供理论依据.通过典型样地采样分析,结果表明在海拔950~1200 m范围内共有6个典型群落,其中海拔1050 m以下主要以灌木和草本为主,海拔1050 m以上主要以乔木和灌木为主;Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数基本变化趋势相同,总体规律为灌木层>草本层>乔木层;乔灌木多样性受海拔影响较大,草本较小,群落多样性指数在海拔1050 m为灌木层>乔木层>草本植物层,在海拔1200 m为草本层>灌木层>乔木层,整体上石葵河山区植被多样性随着海拔的升高而降低.【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2018(045)009【总页数】5页(P79-83)【关键词】山区植物;石葵河;植物多样性;Simpson多样性;Shannon-Wiener多样性;Pielou多样性【作者】屈月雷;令志强;王晨;彭尔瑞【作者单位】云南农业大学资源与环境学院,云南昆明 650201;云南农业大学水利学院,云南昆明 650201;云南农业大学资源与环境学院,云南昆明 650201;云南农业大学水利学院,云南昆明 650201【正文语种】中文【中图分类】S718.54+2生物多样性沿环境梯度的变化格局一直是生物多样性研究的一个重要议题,海拔梯度的变化综合了温度、湿度和光照等多种环境因子,因此在一定程度上能显著地影响植物种群的空间分布格局[1]。
前人对于森林、湖泊、草原的多样性分析较多,但对于山区河流的植物多样性研究较少。
大量研究表明,植物多样性和海拔存在着随海拔梯度先升高后降低、先降低后升高,随海拔升高而降低,随海拔升高而递增以及无规律性等几种关系[2-3]。
以往的研究多集中在控制实验上进行且周期较短的野外观测研究,而沿着环境梯度样带和野外实验相结合的研究比较缺乏[4]。
由海拔变化引起的自然温度梯度作为气候变化的替代实验系统,包括温度、湿度和光照等多种环境因子的梯度效应,以空间代替时间,是评价气候变化对陆地生态系统可能影响的经济实用的方法,近年来被广泛应用,并取得了颇有说服力的结果[5]。
石葵河作为珠江流域西江水系清水江支流,对于丘北县的经济发展起着重要作用,由于工程的扰动和人为活动的影响,石葵河流域的植物遭到了严重破化,为尽快恢复当地生态环境,本研究通过野外采样调查和数据分析,运用Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数进行多样性分析[6],探究海拔梯度上山区植物的多样性,进而制定山区不同海拔上的水土保持措施。
1 材料与方法1.1 研究区概况丘北县位于云南省东南部,石葵河位于丘北县境内东北部流经双龙营镇和温浏乡(24°15′51″~24°13′58″N,104°14′40″~104°30′41″E),属于珠江流域西江水系清水江支流。
据丘北县气象站历年实测资料统计,县内多年平均气温16.3℃,极端最高气温35.7℃,极端最低气温-7.6℃,日照2 046 h;最热月为7月,平均气温达26.8℃,最冷月为1月,平均气温为3.2℃,年无霜期275 d;年降水量变幅在670.9~1 467.5 mm,多年平均为1 178.2 mm。
丘北县主要土壤类型为红壤、石灰岩土、黄棕壤、水稻土和棕土,土壤有机质含量2%~3%,pH值5.6~7.5,土壤质地疏松,肥力一般,通气、透水性好;境内野生植物种类繁多,林木有76科197种,药类650种,菌类17种,珍稀植物有银杏、董棕、野茶树、红椿、云南七叶树、云南含笑、榉木、三尖杉、红花木莲、黑节草(石斛)、铁线莲、雪上一枝蒿等28种。
石葵河全长44 km,流域面积283 km2,海拔920~1 300 m,植被资源和水资源丰富,但河道泥沙淤积严重,水灾害频繁,加之人为活动,比如工程施工对于山区河流的破坏,河流两岸植被种类日益减少,水土流失严重,生态环境日益脆弱,因此对于石葵河流域进行水土保持治理迫在眉睫[7]。
1.2 野外样地调查选择在石葵河中下游,采用典型样地调查的方法[8],于2018年4月在石葵河下游流域内进行自然群落调查,在海拔950、1 000、1 050、1 100、1 150、1 200 m的阳坡和阴坡各设置2个20 m×20 m的大样方,每个大样方里设置2个10 m×10 m的乔、灌木样方和16个1 m×1 m的草本样方,调查每个样方的生态群落,记录样地的生境和各样方物种组成,主要包括乔木和灌木的种类、株高、胸径、冠幅等,草本植物的种类、株高和盖度等。
乔、灌木层重要值Ⅰ=(相对密度+相对频度+相对优势度)/3藤本、草本层重要值Ⅱ[9]=(相对频度+相对盖度)/2Patrick 丰富度指数[10] R=SShannon-Wiener多样性指数[10] H=-ΣPilnPiSimpson 优势度指数[11]D=ΣPi2Pielou 均匀度指数[12]J=H/lnS式中,S为出现在样方中的物种数之和,即物种丰富度指数[13],Pi=Ni/N,表示种i的相对重要值,Ni为种i的重要值,N为出现在样方中的物种重要值之和[14]。
2 结果与分析2.1 植被类型对石葵河流域主要植物种类的调查结果表明[15],在石葵河中下游植被中1年生草本植物艾(Artemisia argyi H.Lév.& Vaniot.)、小蓬草[Conyza Canadensis(L.)Cronq.]以及多年生草本破花草(Ageratina adenophora)的分布频度在20%以上,是流域内主要的草本植物;主要灌木种类刺天茄(Solanum indicum L.)和蒙桑(Morus mongolica Schneid.)的分布频度分别为18.3%和11.8%;乔木主要以枫杨(Pterocarya stenoptera C.DC.)和盐肤木(Rhus chinensis Mill.)为主,分布频度分别为15.2%和9.2%;其他随海拔的变化分布有少量的藤属植物牛皮消(Cynanchum auriculatum Royle ex Wight.)、草本植物狗牙根[Cynodondactylon(Lee.)Pers.]和花叶滇苦菜[Sonchus asper (L.) Hill.]、乔木构棘(Cudrania cochinchinensis (Lour.)Kudo et Masam.)和灌木红瑞木(Cornusalba L.)(表1)。
表1 石葵河中下游主要植物种类及分布频度种名学名分布频度(%)艾Artemisia argyi H.Lév.& Vaniot 45.5小蓬草 Conyza Canadensis(L.)Cronq.30.5破花草 Ageratina adenophora 20.4刺天茄 Solanum indicumL.18.3枫杨 Pterocarya stenoptera C.DC.15.2狗牙根 Cynodondactylon(L.)Pers.14.1蒙桑 Morus mongolica Schneid.11.8牛皮消 Cynanchum auriculatum Royle ex Wight.10.2构棘Cudrania cochinchinensis (Lour.)Kudo et Masam.9.8盐肤木 Rhus chinensis Mill.9.2花叶滇苦菜Sonchus asper (L.) Hill.8.7红花继木 Loropetalum chinense var.rubrum 8.6冬青 Ilex chinensis Sims 7.8红瑞木 Cornusalba L.6.5葛Pueraria lobata 6.02.2 群落垂直分布类型石葵河中下游植物由于海拔、光照、水分的分布不均,导致植物种类生长不同,造成群落的差异[16]。
主要群落分布如表2所示,从表2可以看出,在海拔950~1 000 m,主要群落由草本植物艾、狗牙根和茼麻组成,其重要值分别为25.2、11.6和7.6,其他伴生物种也较为丰富;海拔1 050~1 100 m的群落由灌木植物构棘和刺天茄组成,其重要值分别为12.9和11.3,物种种类最为丰富;海拔1 000~1 050、1 100~1 150、1 150~1 200、1 200 m以上的群落类型分别为小蓬草和枫杨、花叶滇苦菜+冬青、破花草+红瑞木、盐肤木+蒙桑,其重要值分别为10.6和9.2、6.8和7.2、16.8和9.6、8.9和12.3。
表2 石葵河中下游群落的垂直分布类型群落类型海拔(m)主要物种物种数艾+狗牙根 950 艾、狗牙根、茼麻 10小蓬草+枫杨 1000 小蓬草、枫杨、金雀花 9刺天茄+构棘 1050 刺天茄、构棘、白背枫 15花叶滇苦菜+冬青 1100 冬青、花叶滇苦菜、荩草 9破花草+红瑞木 1150 破花草、红瑞木、蒙桑 7盐肤木+蒙桑1200 盐肤木、蒙桑、锦鸡儿 82.3 海拔梯度上物种丰富度变化石葵河中下游植被丰富度指数变化是随着海拔的升高,丰富度呈降低-升高-降低-升高的趋势[17](图1)。
从图1可以看出,在海拔950 m左右的物种丰富度为5.24,主要以一年生草本为主,灌木生长良好但盖度和种类相对较少;海拔1 050 m左右的物种丰富度最高,为6.35,但随着海拔的升高物种丰富度逐渐减少,到海拔1 150 m左右物种丰富度才有了提升,而在海拔1 100 m左右物种丰富度降至最低值4.6。
总体来说,随着海拔的升高,草本植物的种类在减少,灌木乔木的种类在上升,草本植物在不同海拔高度上丰富度受到较大影响,乔灌影响相对较小[18]。
图1 石葵河中下游Patrick丰富度指数2.4 海拔梯度上乔灌木、草本植物的多样性分析物种多样性特征指数是把物种数、个体数、分布特性等信息结合起来的一个统计量,能定量反映群落环境中物种的丰富度、变化程度或均匀度[19]。
因此可以用多样性特征指数来定量表征群落和生态系统特征[20]。
将3种多样性指数进行对比分析(图2、图3)可知,在海拔1 050 m左右,3种指数特征值均达到最高点,其中乔灌层Shannon-Winner指数为1.08,草本层为0.89,说明这里的生长环境适宜,物种类型多,分布均匀,群落多样性指数表现为灌木层>乔木层>草本植物层;在海拔1 200 m左右,乔灌、草本的3种特征指数均为最低,说明这里生态环境较差,植物生长分布不均,草本层Shannon-Winner指数为0.46,灌木层为0.42,群落多样性指数表现为草本层>灌木层>乔木层。