北京百花山自然保護(hù)區(qū)森林群落物種均勻度研究

北京百花山自然保護(hù)區(qū)森林群落物種均勻度研究

物種的平整度是從生態(tài)角度研究群落組織結(jié)構(gòu)的水平。物種均勻度的現(xiàn)狀、形成、發(fā)展和維持機(jī)制是了解植被形態(tài)和獨(dú)特性的最有效方法。群落的物種均勻度是地區(qū)性物種多樣性的支持系統(tǒng),是生物與環(huán)境相關(guān)的主體。通過(guò)對(duì)樣地群落的喬、灌、草的基本狀況調(diào)查,計(jì)算和分析物種的均勻度,可以觀察群落的特性和群落對(duì)環(huán)境的反應(yīng),發(fā)現(xiàn)控制群落組成和結(jié)構(gòu)的一般規(guī)律。1百花山的自然條件1.1地理位置北京百花山自然保護(hù)區(qū)位于門頭溝區(qū)清水鎮(zhèn)境內(nèi),地理坐標(biāo)為東經(jīng)115°25′-115°42′;北緯39°48′-40°05′。1.2氣溫、降水量百花山自然保護(hù)區(qū)地處亞高山地帶,屬于中緯度溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,冬季寒冷多風(fēng)且干燥,夏季溫?zé)岫嘤?氣溫偏低,全年平均氣溫在6-7℃,晝夜溫差大;年積溫≥3800℃,全年無(wú)霜期110天左右;年降水量在450-720mm,多集中在夏季,春季干旱。本文的調(diào)查時(shí)間在6月,降雨量較大,且溫度較高。1.3土壤百花山在全國(guó)土壤區(qū)劃中屬于褐色土地帶,共有草甸土、棕壤、褐土、耕作土4個(gè)土類。2均勻度使用典型的樣地調(diào)查方法--樣方法,每個(gè)群落樣地面積為20m﹡20m,測(cè)定時(shí)將其劃分成16個(gè)5m﹡5m小樣方。每個(gè)小樣方測(cè)定所有喬木的物種名,胸徑、樹高、冠幅、枝下高,坐標(biāo);灌木只測(cè)定物種、高度、冠幅;草本植物在各小樣方內(nèi)機(jī)械設(shè)定5個(gè)1m﹡1m小樣方測(cè)定物種、蓋度、多度。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù),分別計(jì)算喬木、灌木、草本的均勻度。本文采用辛普森均勻度指數(shù),計(jì)算公式為:辛普森均勻度指數(shù)(S-植物種類總數(shù),N-總株數(shù),ni-每種植物的株數(shù))3結(jié)果與分析3.1群落均勻度調(diào)查通過(guò)對(duì)北京百花山自然保護(hù)區(qū)山楊林群落、落葉松-白樺林群落、華北落葉松林群落的基本狀況調(diào)查,利用得到的實(shí)地?cái)?shù)據(jù),使用數(shù)學(xué)方法分別計(jì)算不同群落中喬木層、灌木層、草本層的均勻度指數(shù),見(jiàn)表1、表2、表3。3.2物種均質(zhì)度的分析與研究不同的植物群落,坡位、坡度、海拔、人為干擾強(qiáng)度、郁閉度等不盡相同,見(jiàn)表4,物種均勻度也會(huì)不同。3.2.1喬木層均勻度分析均勻度指數(shù)會(huì)隨海拔的上升而呈穩(wěn)定上升的趨勢(shì)。因?yàn)殡S著海拔的升高,群落常見(jiàn)種和稀少種的差距逐漸變小,群落朝著均勻化方向發(fā)展。通過(guò)統(tǒng)計(jì)與對(duì)比,總結(jié)出各群落喬木層的均勻度:山楊林>落葉松-白樺林>華北落葉松林分析:華北落葉松林為早期人工林,海拔最低為1225米,受人為干擾強(qiáng)烈,因此均勻度最低;落葉松-白樺林雖然也是人工林,但由于海拔稍高1260米,人為干擾強(qiáng)度也稍低,因此物種均勻度居中;山楊林是天然混交林,海拔最高1280米,基本沒(méi)有人為干擾,因此物種均勻度最高。3.2.2灌木層的均勻度隨著海拔的升高,群落常見(jiàn)種和稀少種的差距逐漸變小,物種均勻度會(huì)逐漸升高;此外,郁閉度高的群落,林下枯枝落葉層厚,灌木和草本植物只能生存于林地空隙間,分布不連續(xù),呈斑塊狀,因此物種均勻度低。通過(guò)統(tǒng)計(jì)與對(duì)比,總結(jié)出各群落灌木層的均勻度:山楊林>華北落葉松林>落葉松-白樺林分析:山楊林海拔最高,基本沒(méi)有人為干擾,且郁閉度最低,樹冠部枝葉松散,透光性較好,灌木分布均勻,因此灌木層的物種均勻度最高;華北落葉松林郁閉度也較低,因此灌木分布較均勻,物種均勻度居中;落葉松-白樺林郁閉度最高,透光性很差,灌木和草本植物只能生存于林地空隙間,分布不連續(xù),因此灌木層的物種均勻度也最低。3.2.3群落物種均勻度通過(guò)統(tǒng)計(jì)與對(duì)比,總結(jié)出各群落草本層的均勻度:華北落葉松林>山楊林>落葉松-白樺林分析:華北落葉松林是人工林,海拔最低,人為干擾最大,可能有人種植,因此草本層的物種均勻度最高;落葉松-白樺林也是人工林,海拔稍高,人為干擾較大,因此草本層物種的均勻度居中;山楊林是天然林,海拔最高,人為干擾很小,基本無(wú)人種植,因此草本層物種的均勻度最低。通過(guò)對(duì)以上各群落喬木、灌木、草本層的物種均勻度進(jìn)行對(duì)比、分析可知,在不同的植物群落中,由于坡位、坡度、海拔、人為干擾強(qiáng)度、郁閉度等原因,物種均勻度不同,但指標(biāo)變化均呈現(xiàn)出基本一致的趨勢(shì)。群落物種均勻度與海拔高度的關(guān)系較為密切,通過(guò)對(duì)百花