草坪草本植物群落調(diào)查分析

1、草坪草本植物群落調(diào)查分析通過調(diào)查分析華南師范大學(xué)石牌校區(qū)心理學(xué)院院樓后草坪的草本植物的群落結(jié)構(gòu)，掌握草本植物群落調(diào)查的方法和群落主要數(shù)量特征的測(cè)定方法，同時(shí)了解學(xué)校草坪草本植物的種類，分析其群落結(jié)構(gòu)為學(xué)校草坪的綠化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)和建議1材料與方法1.1實(shí)驗(yàn)材料1.1.1實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)華南師范大學(xué)大學(xué)石牌校區(qū)心理學(xué)院院樓后草坪草本植物1.1.2實(shí)驗(yàn)儀器樣方框、測(cè)繩、皮尺、鋼卷尺、記錄板、調(diào)查記錄表.1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1取樣方法按照規(guī)則取樣的方法，在群落中以一定的規(guī)則確定取樣位置，在群落中設(shè)置四條等距離的樣線每條樣線長(zhǎng)50m,然后在每一樣線內(nèi)每隔10m設(shè)置一個(gè)大小為0.25怦的樣方，每根樣線內(nèi)設(shè)置

2、5個(gè)樣方，總共調(diào)查20個(gè)樣方.1.2.2調(diào)查記錄方法調(diào)查時(shí)記錄的主要內(nèi)容包括植物名稱、個(gè)體數(shù)（多度）、蓋度、高度以及背景植物多度即群落中某種的個(gè)體數(shù)的多少計(jì)數(shù)個(gè)體數(shù)時(shí)，可把樣方再細(xì)分為若干個(gè)小樣方，計(jì)數(shù)每個(gè)小樣方的個(gè)體數(shù)，再把樣方中每個(gè)小樣方的個(gè)體數(shù)相加.如果個(gè)體太多難以準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，則可采用預(yù)先確定的多度等級(jí)估計(jì)各個(gè)種的多度，常用的為多度等級(jí)為極多、很多、多、尚多、少、稀少、個(gè)別蓋度即群落中植物地上部分覆蓋地面的百分率每種植物蓋度的測(cè)定，可把該種每一個(gè)體的地上部分投影畫到方格紙上，按方格面積和紙的總面積計(jì)算蓋度有經(jīng)驗(yàn)的植物學(xué)工作者也常用目測(cè)估計(jì)法確定蓋度高度即植物體地上部分離地面的高度，通常測(cè)定

3、的是植物在自然狀態(tài)下的高度調(diào)查表的具體格式與內(nèi)容如下：草本植物群落調(diào)查表調(diào)查者：日期：樣地號(hào)：樣地面積：群落蓋度：種名多度蓋度（）高度（cm）背景植物1.3 數(shù)據(jù)分析1.3.1種類組成種類組成是群落的最基本特征.種類組成就是編制群落的植物名錄，應(yīng)列出群落中所有植物種并計(jì)算出每個(gè)種平均多度、平均蓋度、平均高度和頻度頻度=該種植物出現(xiàn)的樣方數(shù)/調(diào)查的樣方總數(shù)1.3.2種群密度種群密度是種群最基本的數(shù)量特征.種群密度就是統(tǒng)計(jì)群落中每個(gè)種群在單位面積(Im2)的個(gè)體數(shù).1.3.3種群空間分布格局分析種群分布格局是指種群個(gè)體在水平位置上的布局樣式.有三種類型:(1)隨機(jī)分布型:種群個(gè)體的布局完全是隨機(jī)的

4、，每一個(gè)個(gè)體的存在不影響其他個(gè)體的分布.(2)均勻分布型：種群個(gè)體呈近似等距離的規(guī)則分布.(3)集群分布型：種群個(gè)體呈現(xiàn)成群、成簇或成斑塊狀的集聚分布.在分布格局的測(cè)定時(shí)，樣方大小和位置對(duì)結(jié)果有著十分明顯的影響.一般草本可考慮0.2mX0.2m或0.5mX0.5m,灌木可用1mX1m或2mX2m,喬木可用5mK5m.也可根據(jù)具體情況確定合適的樣方大小.計(jì)數(shù)每一小樣方中待測(cè)植物的株數(shù)，并將數(shù)據(jù)記錄在樣方表中.樣方表如下：對(duì)應(yīng)的概率分布為泊松分布，對(duì)于泊松分布而言，只有方差和均值相等的性質(zhì).因此，可用方差均值比來統(tǒng)計(jì)和檢驗(yàn)野外調(diào)查數(shù)據(jù).分布系數(shù)統(tǒng)計(jì)量為：N21N(Xi-m)/(N-1)，mXi，C

5、x=V/mi=12id式中i為樣方號(hào)數(shù)(1,2,20)，N為樣方總體數(shù)，V為方差，m為均值，Cx為分布系數(shù)統(tǒng)計(jì)量.若Cx=0,種群屬于均勻分布；若0<Cx<1,種群屬于規(guī)則分布；若Cx=1,種群屬于隨機(jī)分布；若Cx>1,種群屬于集群分布.在統(tǒng)計(jì)學(xué)上，采用t檢驗(yàn)來確定Cx的實(shí)測(cè)值與理論預(yù)測(cè)值1的差異顯著程度.T檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量為：式中:標(biāo)準(zhǔn)誤差S=<V/YN,N為總樣方數(shù).查表比較，若t>to.o5(t)，差異不顯著，可認(rèn)為符合隨機(jī)分布；若t<t°.05(t)時(shí)，差異顯著，可以認(rèn)為偏離隨機(jī)分布.其中：f(自由度)=樣方數(shù)-12結(jié)果與分析2.1 草本植物群

6、落種類組成對(duì)華南師范大學(xué)部分草坪進(jìn)行草本植物群落種類調(diào)查后得到草本植物名錄如下表1草本植物群落種類組成編號(hào)種名平均多度平均蓋度平均高度頻度相對(duì)頻度1霧水葛12.888.6%6.170.709.27%2旱蓮草1.001.0%11.000.151.99%3假臭草3.007.0%10.600.101.32%4一點(diǎn)紅2.312.5%10.860.405.30%5崩大碗47.0026.0%5.350.303.97%6葉下珠20.206.3%3.600.455.96%7臺(tái)灣草300.0097.0%8.000.8010.60%8水蜈蚣7.004.5%9.000.202.65%9大葉油草34.5053.0%8

7、.500.151.99%10夜香牛2.502.0%11.000.202.65%11紅花醋漿草9.1313.2%4.730.151.99%12醋漿草22.5014.0%8.000.202.65%13華南毛蕨2.002.0%3.880.151.99%14蛇莓96.0067.0%10.530.303.97%15竹葉草28.7821.4%6.770.607.95%16長(zhǎng)萼堇菜8.156.2%6.200.506.62%17小馬唐58.7523.1%10.420.405.30%18兩耳草94.2547.0%6.500.506.62%19黃花酢醬草12.446.8%5.600.253.31%20線葉蓮子草5

8、.002.0%6.400.101.32%21透明草1.000.3%2.000.101.32%22黃鵪菜1.501.5%4.800.151.99%23母草10.003.0%4.500.202.65%24裂葉天胡荽35.0020.0%2.000.101.32%25瘦風(fēng)輪菜10.004.0%8.500.101.32%26海金沙1.001.0%10.000.101.32%種名分布系數(shù)統(tǒng)計(jì)量/Cx種群分布霧水葛38.713.17隨機(jī)分布旱蓮草0*/均勻分布假臭草0.079*0.077規(guī)則分布一點(diǎn)紅2.494.26隨機(jī)分布崩大碗18.91*1.65集群分布葉下珠24.3121.14隨機(jī)分布臺(tái)灣草386.8

9、487.73隨機(jī)分布水蜈蚣0.5-3.2規(guī)則分布大葉油草3.085.3隨機(jī)分布夜香牛0.13*-10.78規(guī)則分布紅花醋漿草0.80*-1.02規(guī)則分布醋漿草3.526.02隨機(jī)分布華南毛蕨0*/均勻分布蛇莓10.6213.2隨機(jī)分布竹葉草63.2134.99隨機(jī)分布長(zhǎng)萼堇菜3.7*1.2集群分布小馬唐3.5*0.91集群分布兩耳草51*1.9集群分布黃花酢醬草2.8*0.8集群分布線葉蓮子草0.13*-6.7規(guī)則分布透明草0.026*-39規(guī)則分布黃鵪菜0.018*-33規(guī)則分布母草0.088*-16規(guī)則分布裂葉天胡荽0.92*-0.089規(guī)則分布海金沙0.026*-39規(guī)則分布表2草本植物

10、種群分布分析表注:表中*代表經(jīng)過t檢驗(yàn)來確定Cx的實(shí)測(cè)值與理論預(yù)測(cè)值1的差異顯著程度時(shí)，結(jié)果為差異顯著.分布格局由種群生物學(xué)特性、種內(nèi)種間相互關(guān)系及環(huán)境條件綜合作用的結(jié)果，是種群空間屬性的一個(gè)重要方面在某種意義上它與環(huán)境條件呈因果關(guān)系，或者說種群格局是種群對(duì)環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)和選擇的結(jié)果，因而種群格局通常反映著一定的環(huán)境因子對(duì)個(gè)體行為、生存和生長(zhǎng)的影響由表2可知，本次所調(diào)查的草本植物分布格局大部分為規(guī)則分布，主要特點(diǎn)是植物種群的個(gè)體是等距分布，或個(gè)體之間保持一定的均勻的間距.小部分為集群分布，其主要特點(diǎn)是植物種群個(gè)體的分布極不均勻，常成群、成簇、成塊或斑點(diǎn)地密集分布本次實(shí)驗(yàn)所調(diào)查到的草本植物呈現(xiàn)集群

11、分布的可能原因有：與物種的生長(zhǎng)特性有關(guān)，營(yíng)養(yǎng)繁殖時(shí)通過根莖從母株蔓延開去，形成簇生現(xiàn)象；種子傳播距離有限，受重力作用，降落在母株周圍的種子萌發(fā)后產(chǎn)生簇生的幼株群；物種間的相互關(guān)系，特別是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，限制了種群的分散分布8，使植物種群表現(xiàn)為集群性.3討論3.1 草本群落種類組成本實(shí)驗(yàn)調(diào)查的草坪存在著的雜草植物有14科26種之多，說明同一片土壤上的植物也存在物種多樣性，禾本科植物與雜草之間存在著空間資源的競(jìng)爭(zhēng)雜草是一類人為與自然選擇雙重壓力下產(chǎn)生的高度進(jìn)化的植物類群與作物相比，雜草抗逆境能力強(qiáng)，經(jīng)過長(zhǎng)期的自然進(jìn)化和人工選擇，具有廣泛的適應(yīng)性和頑強(qiáng)的生命力本調(diào)查內(nèi)的雜草絕大多數(shù)是多年生草本，對(duì)土壤適應(yīng)

12、性強(qiáng)，無(wú)性繁殖能力強(qiáng)，抗擾能力強(qiáng)，具有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)雜草的存在說明群落豐富的多樣性對(duì)維持群落的穩(wěn)定性具有一定的作用，雜草是草坪中物種組成的重要成分之一許多研究發(fā)現(xiàn)，雜草多樣性程度高，物種越豐富，對(duì)于保護(hù)害蟲天敵、防止土壤侵蝕、促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)有重要的作用3.2 種群空間分布格局分析植物種群的空間分布格局，決定于其生物學(xué)特性和生境條件及其相互作用13，是種群對(duì)環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)和選擇的結(jié)果14.因此，通過對(duì)種群分布格局的研究，可以認(rèn)識(shí)群落內(nèi)物種的鑲嵌情況，并了解種群在群落中的地位和作用，從而掌握種間相互作用規(guī)律和群落與環(huán)境的相互關(guān)系，同時(shí)可為了解群落內(nèi)部機(jī)制及群落演替研究提供科學(xué)依據(jù)問.本實(shí)驗(yàn)對(duì)各種草本植

13、物格局分布的分析中，大部分均為規(guī)則分布，與常規(guī)草本群落調(diào)查存在較大差異，可在數(shù)據(jù)分析方式、樣本屬等方面在做商榷.3.3 實(shí)驗(yàn)不足之處在對(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，邊長(zhǎng)與面積的比值越小，實(shí)驗(yàn)誤差越小我們?cè)O(shè)置的為正方形樣方，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)模型擬合法楊慧,婁安如，高益軍,宋宏濤.北京東靈山地區(qū)百花種群生活史特征與空間分

14、布格局J.植物生態(tài)學(xué)報(bào),2007,31(2):272.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.參考文獻(xiàn):1 柯展鴻,陳雁飛,惠苗,宋莉英.南美蟛蜞菊和蟛蜞菊化感作用的比較研究.華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,46(1).2 孫見凡,吳易,吳鵬飛,杜道林.入侵植物南美蟛蜞菊不同組織部位浸提物的化感作用研究.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(23).3 吳易,司春燦,孫見凡，王

15、從彥,杜道林.南美蟛蜞菊根系分泌物中2種化學(xué)物質(zhì)的化感潛力.西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2014,23(10):170-178.4 聶呈榮，曾任森，駱世明，等.三裂葉蟛蜞菊對(duì)水稻化感作用的初步研究J.作物學(xué)報(bào)，2004，30(9):942-946.5 張玉虎，劉梅芳，凌鐵軍，等.三裂蟛蜞菊中的倍半萜內(nèi)酯成分及其化感作用J.熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào)，2004，12(6):533-537.6 陳賢興，丁炳揚(yáng)，沈夕良，等.南美蟛蜞菊對(duì)幾種經(jīng)濟(jì)作物的生化他感作用J.甘肅科學(xué)學(xué)報(bào)，2005(4):46-49.7 NieC，LuoS，ZengR，etal.AllelopathicpotentialofWedeliatrilo

16、bataL.:effectsongermination，growthandphysiologicalparametersofrice.4thWorldCongressonAllelopathy，2005.8 許華，汪波，魏宇昆，等.三裂葉蟛蜞菊對(duì)兩種草坪植物的化感作用J.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，38(14):53-55.9 林碧芬，黃志堅(jiān).南美蟛蜞菊揮發(fā)油的抑菌活性及成分分析J.中國(guó)畜牧獸醫(yī)，2011，38(11):69-72.10 TaddeiA，Rosas-RomeroAJ.AntimicrobialactivityofWedeliatrilobatacrudeextractsJ.Phyt

17、omedicine，1999，6(2):133-134.11 楊潔，余華光，徐鳳潔，馬明睿，由文輝.崇明東灘圍墾區(qū)草本植物群落組成及物種多樣性J.生態(tài)學(xué)雜志，2013，07:1748-1755.12 徐坤，謝應(yīng)忠，李世忠.寧南黃土丘陵區(qū)退化草地群落主要植物種群空間分布格局對(duì)比研究J.西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2006,15(5):123-127.13 黃志偉，彭敏，陳桂琛，等.青海湖幾種主要濕地植物的種群分布格局及動(dòng)態(tài)J.應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2001,7(2):113116.14 王伯蓀.植物群落學(xué).北京高等教育出版社.1987.15 徐坤,謝應(yīng)忠,李世忠.寧南黃土丘陵區(qū)退化草地群落主要植物種群空間分布格

18、局對(duì)比研究J.西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2006,15(5):123-127.本次實(shí)驗(yàn)所調(diào)查的草本植物群落中，得到共有雜草植物14科26種，植物種類相對(duì)較多.其中禾本科（臺(tái)灣草、大葉油草、竹葉草、小馬唐、兩耳草）和菊科（旱蓮草、假臭草、一點(diǎn)紅、夜香牛、黃鵪菜）所占的種類最多，各有5種;酢漿草科（紅花酢漿草、黃花酢醬草、酢漿草）和蕁麻科（霧水葛、透明草）相對(duì)較多；堇菜科（長(zhǎng)萼堇菜）、茜草科（耳草）、唇形科（瘦風(fēng)輪草）、薔薇科（蛇莓）、菊科（一點(diǎn)紅）、莎草科（水蜈蚣）等各只有一種植物.此外,根據(jù)樣方調(diào)查結(jié)果，可以計(jì)算得到各植物種的平均高度、平均多度、相對(duì)頻度、平均蓋度等（見表1）.其中,臺(tái)灣草平均多度最高，說明其在群落中的數(shù)量較多；臺(tái)灣草、霧水葛、竹葉草的頻度較高，說明這些物種出現(xiàn)在樣方中的次數(shù)多，在群落中較為分散；臺(tái)灣草、蛇莓、大葉油草的平均蓋度高，說明該物種的葉面積相對(duì)大，覆蓋能力強(qiáng).2.2 種類-面積曲線在本次實(shí)驗(yàn)所調(diào)查的樣地內(nèi)，統(tǒng)計(jì)各樣方的草本植物物種數(shù)，按0.5m增加邊長(zhǎng)，抽取面積為0.25m2，0.5m2，0.75m2,，4.75m2的正方形樣方20個(gè)根據(jù)樣方面積與樣方中物種數(shù)量確定關(guān)系，得到草本植物群落的種一面積曲線圖（見圖1）.隨著樣方面積的增大，樣方中出現(xiàn)的植物種類增多，增加到一定面積時(shí)，物種數(shù)保持平衡，此時(shí)得可確