文档介绍：长白山地区不同弃耕年限人参地植物群落结构和多样性比较
李雨竹,麻玉慧,田瑞雪,梁瓴婕,武梦菲,李文龙,
李兴修,侯倩,李海燕
(东北师范大学生命科学学院,东北师范大学草地科学研究所,植被生态科学教育部重点实验室,长春 130024)
[摘要] 长白山地区是我国野山参及园参的主要分布地。本实验采用样方调查方法,对不同弃耕年限的人参地发育初期阶段的植物群落物种组成及其相似性和多样性进行了研究。结果表明,不同弃耕年限人参地的群落演替初级阶段的林下草本植物非常茂盛,占据优势地位,但两者的优势种发生了变化;弃耕三年及五年人参地中植物的生活型不同,其主要体现在地面芽植物及高位芽植物种类的不同;弃耕三年及五年人参地的群落相似性达到了50%;弃耕五年人参地的木本植物多样性高于弃耕三年人参地,林下植被的多样性低于弃耕三年人参地,即弃耕三年人参地中的林下植被处于发育较快速阶段,而弃耕五年人参地中的木本植物处于发育较快速的阶段。
[关键词] 弃耕人参地;群落结构;植物多样性;群落相似性
近年来,随着人们对人参需求的增加,人参种植的发展越来越快,但若要种植人参需将原有的树木砍伐掉,并且经过人参生长后的土壤,其物理性状会发生变化,某些营养物质也会减少,从而会变得不适于人参的生长;同时栽植过人参的土壤中还有某些土壤病原微生物菌,致使人参感染的机会大大增加,在种植完一茬人参之后,人参耕地需要一段时间来进行恢复,因此对人参弃耕地的恢复研究具有重要的意义。为了探究弃耕人参地的恢复过程中植物的群落结构和多样性变化,对弃耕三年及五年人参地的群落结构和植物种类进行了采样调查,以期得到弃耕人参地在三年和五年时群落结构的变化和植物多样性的变化,为弃耕人参地的恢复利用提供科学参考。
材料与方法
样地的自然概况
长白山区位于我国东北部,其主体部分长白山横亘于吉林省东南部中朝两国交界处,气候类型属于受季风影响的大陆山地气候,在植物区系上属东亚植物区“中国——日本森林植物亚区
”的东北地区。海拔720—1100m为长白植物区系,代表植被是以红松为主的针阔叶混交林,是人参生长的理想环境条件,我国野山参及园参主要分布于此。长白山区气候受地势高低影响大,冬季漫长寒冷,夏季较短,温暖湿润。年平均温度在3℃到7℃之间,日照时间每年2300h,无霜期一般在100天左右,在海拔较高的地方仅60天,年平均降水量700—1400mm,其中60—70%集中在6—9月份。
研究方法
样地设置
在2011年7月中旬,长白山地区植物生长茂盛的季节,在白山市抚松县露水河地区进行野外实****调查。根据样地的实际情况,分别对弃耕三年和五年的人参地的群落结构和植物多样性的相应指标进行调查分析。
样地的选择根据“典型性、代表性、一致性”的原则进行,草本调查样方面积为1m×1m,10次重复;木本调查样方面积为5m×5m,3次重复。调查每个样方的植物组成、每种植物的平均高度及其数量。
频度调查采取随机投掷样圈的方法进行,每个样地40次重复,记录每个样圆内出现的植物种类,而后对该地区的每种植物的频度进行计算。
群落结构和植物多样性的数据处理
根据丹麦植物生态学家Raunkiaer对植物生活型的分类方法对植物进行分类,将其分为:高位芽植物(Ph)、地上芽植物(Ch)、地面芽植物(H)、隐芽或地下芽植物(C)、一年生植物(T)。植物种的重要值和群落相似性指数(Sorenson指数)、Simpson多样性指数计算方法如下:
1)植物种重要值=C'+D'+F'
2)Sorenson指数=2j /(a+b)
3)Simpson多样性指数=N(N—1)/∑ni(ni—1)(i为1、2、3、……、s)
其中:C'为相对盖度(样方内某种植物的盖度与样方内所有植物盖度总和之比),D'为相对密度(样方内某种植物的密度与样方内所有植物密度总和之比),F'为相对频度(样方内某种植物相对频度与样方中所有植物种频度总和之比);j为两个样地共有的种数,a为样地A中的物种数,b为样地B中的物种数;N为样地中全部个体总数,ni第i种植物的个体数,s为种数。
2 结果与分析
不同弃耕年限人参地中植物群落物种及生活型
弃耕三年人参地的林下样地草本调查的样方中共出现了47种植物,包括了剪股颖(Agrostis matsumurae)、野艾蒿(Artemisia lavandulaefolia DC.)、蒲公英(Taraxacum ohwianum)、直穗苔草()、拂子茅(Calamagrostis)、灯芯草(Juncus effusus)等多种草本植物,以及红松(Korean Pine)、白桦()、水