--物种种类组成与土壤采集地植被的关系
谭 芮,王 娟*
(西南林业大学林学院,650224:昆明)
摘要 采用定量分析方法,对纳帕海湖滨湿地植物群落中15个主要种群进行季节和3种不同干扰条件下的
生态位研究。结果表明:
关键词 纳帕海,干扰,季节,生态位宽度,生态位重叠。
Niche characteristics of rodents by diverse season and disturbance in Napahai wetland plant community
TAN,Rui WANG,Juan*
( 1Faculty of Resources, Southwest Forestry College, Kunming Yunnan 650224, China)
Abstract:The niche characteristics of 15 main tree populations of Napahai wetland plant
community in the different season and 3 different disturbance dimensions.
Key words:Napahai,niche breadth, niche proportional similarity, niche overlap.
土壤种子库是指存在于土壤上层凋落物和土壤中全部存活种子的总和。土壤种子库的研究是植物生态学研究领域中的重要组成部分之一,国外对土壤种子库研究的时间较早,研究涉及的植物群落类型也很广泛,如森林、草地、农田、湿地、沙地、荒漠等。国内关于土壤种子库的研究起步相对较晚,但发展迅速,研究的内容主要包括种子库与地上植被的关系、种子库的动态、种子库对植被恢复的作用、干扰对土壤种子库的影响等,对森林土壤种子库的
[2]
研究较多,而关于纳帕海高原湖滨湿地土壤种子库的研究未见报道。土壤种子库是植物群
[3-5]
落的地下组成部分,作为繁殖体,对退化生境的恢复和植被重建具有重要意义。研究不同干扰对纳帕海高原湖滨湿地土壤种子库特征的影响,可为预测不同干扰条件下退化群落的恢复潜力、确定合理的管理方式提供理论依据。
[1]
1 材料与方法
1.1 研究区概况
纳帕海湿地地处青藏高原的东南延伸部分,位于滇西北香格里拉县城西部的纳帕海自然保护区内(99°37′~99°43′E,27°49′~27°55′N),为我国低纬度高海拔湿地的独特类型,纳帕海湿地海拔3260m,属云南海拔最高和纬度最北的高原湖泊之一,也是沼泽化较为严重和退化较为典型的湿地。该区气候属寒温带高原季风气候区西部型季风气候,全年盛行南风和南偏西风,干湿季节分明,6~10月为雨季,11月~次年的5月为明显干季,降水少、干旱突出。当地放牧现象十分严重,近年来旅游开发和无序旅游的影响,形成了旅游践踏、
[2]
放牧干扰这样的干扰在整个地区都存在。而当地人为用草皮做护墙的而取草皮,而取过草皮的地方有的又因放养的家猪拱地找吃的,形成了另外2种不同的干扰类型:人工取草皮、旅游践踏、放牧干扰和人工取草皮、猪拱、旅游践踏、放牧干扰。 1.2 研究方法
样地设置:在地区内选取4种不同干扰类型选择典型样地选定面积为1m×1m的固定样地(干扰样地的情况见表1),按不同季度,分别在5、10月(分别代表雨、旱2个季节)对这些固定样地进行调查。
表土采集:在每个样地采取深度分别为0~5和5~10cm,的原状土体装入塑料袋,带回实验室,风干、过筛去除杂物后,将土样均匀平摊在发芽盆内,盆底部留有输水孔,厚度为3~4cm;在萌发用的塑料发芽盆底部预先填上5cm厚的无种子细沙。用3个填满无种子细沙的塑料盆作为对照来监测是否有由空中传播的种子污染萌发装置。然后置于温室中进行种子发芽和幼苗种属诊断实验。种子萌发期间,每天定时喷洒适量水分,使盆内土壤保持湿润状态。种子萌发后,仔细观察和诊断幼苗种属,一旦能够判别出一个幼苗的种属,则记其数,并将其从盆内移出,直至识别出所有幼苗。
土壤植被:在固定样地,分别在5、10月进行地上植被组成及特征调查,共发现多年生草本10种,一年生草本5种,如下表:
种名
百脉根 葱状灯心草 云南毛茛 狗尾草sp. 华扁穗草 蕨麻
绵毛酸模叶蓼
木里薹草 平车前 荠
西南委陵菜
科 名 碟形花科 灯心草科 毛茛科 禾本科 莎草科 蔷薇科 蓼
科 莎草科 车前科 十字花科 蔷薇科 蓼
小蓼花 科 云南高山豆 碟形花科 云生毛茛 毛茛科 四川早熟禾 禾本科
1.3数据处理
拉丁名
Lotus corniculatus Linn. Juncus allioides Franch.
Ranunculus yunnanensis Franch. Setaria Beauv. sp.
Blysmus sinocompressus Tang et Wang Potentilla anserina L.
Polygonum lapathifolium L. var. saficifolium Sibth. Carex nubigena D. Don
Plantago depressa Willd.
Capsella bursa-pastoris(L.) Medic. Potentilla fulgens Wall. ex Hook. Polygonum muricatum Meisn.
Gueldensaedtia yunnanensis (Franch.) H. P. Tsui Ranunculus nephelogenes Edgew. var. nephelogenes Poa szechuensis Rendle
生活型
多年生/根
多年生/根状茎 多年生/宿根
一年生
多年生/根状茎 多年生/根状茎 一年生
多年生/根状茎 多年生/根状茎 一年生
多年生/根状茎 一年生
多年生/根状茎 多年生/宿根
一年生
土壤种子库密度用单位面积(1m2)土壤中有生命力的种子,即萌发种子数。 植被与土壤种子库的相似性:
Sprensen种相似性系数(Se)=2C/(A+B)×100 其中,C是两个样地(地上植被和种子库)共有的植物物种数;S1和S2分别对应两个样地(地上植被和种子库)中各自出现的物种数目。用SPSS13.0统计软件对不同放牧方式间土壤种子库植物进行显著性检验。
2 结果与分析
2.1 土壤种子库萌发数量
对萌发后种子数量统计发现:5月采集的地下土壤种子萌发数量明显比10月萌发的多。萌发情况如下:
不同季节不同干扰条件土壤种子库种子萌发数量 5月 10月 A 446 1858.333 1809 17 B 253 10.167 1055 3 C 539 2245.833 2246 130 D 168 700 700 17
70.83333
12.5 1.6667 70.83333
71 13 2 71
2.2 土壤种子库物种组成及生活型
观察萌发后幼苗的种属,5月份采集的土壤种子库中,4个样地中物种总数为61种,其中多年生草本33种,一年生草本28种,单子叶植物9种,双子叶植物47种,蕨类5种。(见下表)
表1
5月不同干扰条件土壤种子库物种数和生活型
干扰条物种数多年生草一年生草单子叶植双子叶植蕨类植件 目 本 本 物 物 物 A 21 11 10 2 17 B 12 5 7 2 9 C 12 7 5 2 10 D 16 10 6 3 11
2
1 0 2
10月采集的土壤种子库中,4个样地中物种总数为12种,其中多年生草本4种,一年生草本8种,单子叶植物5种,双子叶植物7种,蕨类0种。(见下表)
表2
10月不同干扰条件土壤种子库物种数和生活型
干扰条物种数多年生草一年生草单子叶植
双子叶植物
件 目 本 本 物 A 2 0 2 1 1
B 2 0 2 1 1
C 4 2 2 1 3
D 4 2 2 2 2
2.3 土壤种子库物种的多样性和均匀度
对土壤种子库的多样想调查发现,5月采集的种子,在4个样地中A、D样地的物种多样想更高,而B样地均匀性较高,A样地物种更丰富。但10月采集的种子,在4个样地的情况却和5月的不相同,多样性D样地的更高,B、D两个样地均匀性较高,物种也更丰富。其结果如
下: 表4 不同季节不同干扰条件土壤种子库的多样性和均匀性
Table 1 Genera l conditions of sampling plots
A B C D
多样性 0.93 0.86 0.63 0.91
5月 均匀性 0.71 0.80 0.58 0.76
丰富度
7.58
4.58
4.03
6.74
多样性 0.16 0.28 0.38 0.
10月 均匀性 0.52 0.92 0.63 0.90
丰富度 0.81 2.10 1.42 2.44
2.4 土壤种子库物种相似性
表5 不同季节不同干扰条件土壤种子库的相似性 Table 1 Genera l conditions of sampling plots
A B C D
A 1.000 0.500 0.667 0.667
B C D
1.000
0.333 1.000
0.333 0.500 1.000
5月
A B C D
A 1.000 0.667 0.182 0.412
10月 B
C D
1.000
0.417 1.000
0.286 0.286 1.000
3 几点讨论
(1) (2) (3)
致谢:对于王娟、杜凡老师的悉心指导和项目的参与,以及栗红林老师、马猛师兄、刘娟师姐、黄维胜师弟和本科生同学在野外调查、标本鉴定同工作,在此表示衷心的感谢。
References
1) Shang Y C. Niche theory in modern ecology. Advancements in Ecology, 1988,
5(2): 77-84.
2) Niu K C, Liu Y N, Shen Z H, He F L, Fang J Y. Community assembly: the
relative importance of neutral theory and niche theory Biodiversity Science2009, 17 (6): 579–593
3) Zhang G M, Xie S C. Developement of Niche Concept and Its Perspectives
Chinese Journal of Ecology, 1997, 16(6): 46-51
4) Jin S Y, Zhang M, Yang C. The Outline of Ecological Niche Theory Research.
2009, 21(4): 100-593.
5) Li J, Zhu J Z, Zhu Q K. A review on niche theory and niche metrics. Journal of
Beijing Forestry University, 2003, 25(1): 100~107
6) Huang Y Z. Mathematical methods in niche theory study. Chinese Journal of
Applisd Ecolody, 1994, 5(3): 331-337
7) Yu S X, L. Orlioci. Multivariate Measur of Niche Breadth. Acta Ecologica Sinica,
1994, 14(1): 32-39
8) Li D Z, Shi Q, Zang R G, Wang X Q, Sheng L J,Zhu Z L, Wang C. Models for
Niche Breadth and Niche Overlap of Species or Populations. Scientia Silvae Sincae. 2006, 42(7): 95-103
9) Liu J F, Hong W. A Study on The Community Ecology of Castanopsis
kawakamii——Study on The Niche of The Main Tree Population in Castanopsis kawakamii Community. Acta Ecologica Sinica, 1999, 19(3): 347-352.
10) Su Z R, W u D R, Chen B G. Niche characteristics of dominant populations in
natural forest in North Guangdong. Chinese Journal of Applied Ecology, 2003, 14(1): 25-29.
11) Yang Z H, Fang E T, Liu H J, e t al. Effect of water tab le to niche of plant
population at M inqinoasis fringe. Acta Ecologica Sinica, 2007, 27(11): 4900-4906.
12) Han X Z, Zhang Y Y. Dynamical analysis of niche construct ion in n_population
metapopulation. Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(7): 3271-3276.
13) Feng L, Hong W, Wu C Z, et a l. Niche characteristic of dominant populations in
Pinus taivanensis forest in Wuyi Mountain. Journal of Mountain Science, 2008, 26(3): 308–316.
14) Hu Z H, Qian H Y , Yu M J. The niche of dominant species populations in
Castanopsis eyrei forest in Gutian Mountain National Nature Reserve. Acta Ecologica Sinica .2009, 29(7): 3670-3677.
15) Hu Z H,Yu M J. Niche characteristics of dominant populations in
Cyclobalanopsis glauca forest in Gutian Mountain. Chinese Journal of Ecology. 2005, 24(10): 1159-1162
16) Yang J l,Wang H, Sun D Y, Wang B. Regeneration Niche of Main Tree
Populations in Pinus tableformis Forest in Ziwuling Mountains. Forest Resources Management, 2006, 6: 51-56.
17) Wang N N, Shen Y B. Research Advance on Davidia involucrate Physology and
Ecology Modem Agricultural Sciences and Technology, 2010, 7: 218-220. 18) Wei Z Q, Li X G, Hao Y Q. Study of Niche Characteristics of The Main Tree
Poulations of A Rare and Endangered Plant Community. Journal of Southwest Agricultural University (Natural Science), 2004, 26(1): 1-4.
19) Ai X R. Dominate Populations Spatial Niche of Forest Community in Baihuwan,
2006, 21(1):12-17.
20) Luo B Q, Du F, Wang J, Shi C Y, He S L. Study on Characteristics of Community
Structure of Davidia involucrate in Northeastern Yunnan. Forest Inventory and Planning, 2009, 34(1): 15-20.
21) Fu D P.The Study on Species Diversity and Dominant Populations Niche of
Different Communities in Ebinur Lake Wetland.Xinjiang University Degree of Master Graduate Student Papars, 2008.
参考文献:
1) 尚玉昌. 现代生态学中的生态位理论,生态学进展, 1988, 5(2): 77-84. 2) 牛克昌, 刘怿宁, 沈泽昊等. 群落构建的中性理论和生态位理论. 生物多样
性, 2009, 17(6): 579-593.
3) 张光明, 谢寿昌. 生态位概念演变与展望. 生态学杂志, 1997, 16(6): 46-51. 4) 金松岩, 张敏, 杨春. 生态位理论研究论述. 内蒙古环境科学, 2009, 21(4):
100-593.
5) 李杰, 朱金兆, 朱清科. 生态位理论及其测度研究进展. 北京林业大学学报,
2003, 25(1): 100-107.
6) 黄英姿. 生态位理论研究中的数学方法. 应用生态学报, 1994, 5(3): 331-337. 7) 余世孝,L. 奥罗西. 物种生态位宽度测度. 生态学报. 1994, 14(1): 32-39. 8) 李德志, 石强, 臧润国等. 物种或种群生态位宽度与生态位重叠的计测模型.
林业科学, 2006, 42(7): 95-103.
9) 刘金福, 洪伟. 格氏栲群落生态学研究—格氏栲主要种群生态位的研究. 生
态学报, 1999, 19(3):347-352.
10) 苏志尧, 吴大荣, 陈北光. 粤北天然林优势种群生态位研究. 应用生态学报,
2003, 14(1): 25-29.
11) 杨自辉, 方峨天, 刘虎俊, 等. 民勤绿洲边缘地下水位变化对植物种群生态
位的影响. 生态学报, 2007, 27(11): 4900-4906.
12) 韩晓卓, 张彦宇. 基于生态位构建的n_种群集合种群动态分析. 生态学报,
2008, 28(7): 3271-3276.
13) 封磊, 洪伟, 吴承祯等. 武夷山黄山松林主要种群生态位特征. 山地学报,
2008, 26(3): 308-316.
14) 胡正华, 钱海源, 于明坚. 古田山国家级自然保护区甜槠林优势种群生态位.
生态学报.2009, 29(7) : 3670-3677.
15) 胡正华, 于明坚. 古田山青冈林优势种群生态位特征. 生态学杂志. 2005, 24
(10) :1159-1162
16) 杨君珑, 王辉, 孙栋元等. 子午岭油松林主要种群更新生态位研究. 林业资
源管理. 2006, 6: 51-56.
17) 王宁宁, 沈应柏. 珙桐生理生态学研究进展, 现代农业科技, 2010, 7:
218-220.
18) 魏志琴, 李旭光, 郝云庆. 珍稀濒危植物群落主要种群空间生态位研究. 西
南农业大学学报, 2004, 26(1): 1-4.
19) 艾训儒. 百户湾森林群落优势种群空间生态位研究. 西北林学院学报, 2006,
21(1): 12-17.
20) 罗柏青, 杜凡, 王娟等. 滇东北珙桐群落特征研究. 林业调查规划, 2009,
34(1): 15-20.
21) 傅德平. 艾比湖湿地典型植物群落物种多样性及其优势种群生态位研究. 新
疆大学硕士研究生学位论文, 2008.
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
Copyright © 2019- niushuan.com 版权所有 赣ICP备2024042780号-2
违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com
本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务