時(shí)間:2024-03-23 17:45:57
序論:在您撰寫植物多樣性分析時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
珙桐DavidiainvolucrateBaill.系珙桐科珙桐屬落葉喬木,中國(guó)特有的單型屬植物,天然分布在我國(guó)的7個(gè)省,即貴州、湖北、湖南、陜西、四川、云南及甘肅[1].珙桐科僅一種一變種,即珙桐和光葉珙桐DavidiainvolucrateBaill.var.vilmoriniana.它們起源古老,是第三紀(jì)古熱帶植物的孑遺樹種,屬國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物.珙桐具有極高的觀賞價(jià)值,是世界上公認(rèn)的著名觀賞樹種,開花時(shí)因其棕紅色頭狀花序和潔白的苞片酷似展翅的白鴿,故有“中國(guó)鴿子樹”的美稱.自珙桐被人們發(fā)現(xiàn)之后,被國(guó)內(nèi)外大量引種,目前的分布已遠(yuǎn)遠(yuǎn)跨越其天然保存的范圍,而且引種的趨勢(shì)是逐漸北移和海拔越來(lái)越低.但由于人為破壞和環(huán)境因素的影響,天然珙桐的種群數(shù)量和分布范圍都在縮小,張清華等[8]認(rèn)為到2030年,適宜珙桐分布的面積比當(dāng)前氣候條件下適宜珙桐分布的面積約減少20%.珙桐瀕危的原因是多方面的,包括生境范圍狹窄、自然更新困難、種子敗育嚴(yán)重、人為砍伐破壞及挖掘野生苗等[9].因此,加強(qiáng)珙桐的保護(hù)和研究,合理地開發(fā)和利用具有重要的意義.我國(guó)從20世紀(jì)70年代開始對(duì)珙桐進(jìn)行研究,主要集中在珙桐群落學(xué)、地植物學(xué)、人工繁殖技術(shù)及引種栽培、種群生態(tài)學(xué)、生物學(xué)特性、組織培養(yǎng)技術(shù)、形態(tài)解剖學(xué)等方面.進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),對(duì)珙桐的研究有了一定的進(jìn)展,主要集中在生理、生化、繁育及分子生物學(xué)等方面,但利用分子標(biāo)記對(duì)不同種群珙桐的遺傳多樣性研究還是相對(duì)缺乏.本文利用ISSR技術(shù)對(duì)分布于貴州省內(nèi)的3個(gè)珙桐自然種群、2個(gè)珙桐人工種群、1個(gè)光葉珙桐人工種群及分布在湖北省內(nèi)的1個(gè)珙桐人工種群的遺傳多樣性、種群內(nèi)和種群間的遺傳變異進(jìn)行分析,旨在揭示珙桐種群的遺傳多樣性和遺傳背景,為瀕危植物珙桐的保護(hù)和合理開發(fā)利用奠定基礎(chǔ).
1材料與方法
1.1供試材料供試材料選取珙桐的6個(gè)種群和光葉珙桐的1個(gè)種群,取其新鮮幼嫩的葉片放在自封袋中,用冰盒帶回實(shí)驗(yàn)室置于-80℃冰箱中保存.樣品的來(lái)源及編號(hào)見表1.
1.2方法
1.2.1珙桐DNA的提取選用幼嫩葉片,參照改良的CTAB法[22]提取珙桐基因組DNA,DNA濃度和純度用紫外分光光度計(jì)檢測(cè),波長(zhǎng)260~280nm,OD值在1.8~1.9之間,所提取的DNA純度較高,可用于ISSR擴(kuò)增反應(yīng).
1.2.2ISSR擴(kuò)增反應(yīng)ISSR擴(kuò)增反應(yīng)的引物參照哥倫比亞大學(xué)公布的引物序列,由北京賽百盛公司合成,在Bio-Rad梯度PCR擴(kuò)增儀中擴(kuò)增.ISSR擴(kuò)增反應(yīng)20μL體系中進(jìn)行,反應(yīng)體系如下:模板40ng、1.0UTaq酶、10×buffer2.0μL、ISSR引物(10μmol/L)1.2μL、dNTP(2.5mmol/L)2.1μL、MgCl2(25mmol/L)1.8μL、雙蒸水補(bǔ)足至20μL.PCR反應(yīng)程序?yàn)椋?4℃預(yù)變性5min;94℃變性30s,43.8~57℃(不同引物退火溫度不同)退火45s,72℃延伸1min,40個(gè)循環(huán);72℃延伸7min.PCR產(chǎn)物在2%瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳檢測(cè),凝膠中含有0.05%的溴化乙錠,以100bpMarkerDNA作為標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)照,在凝膠成像系統(tǒng)上觀察并拍照記錄.
1.2.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)ISSR為顯性標(biāo)記,同一引物擴(kuò)增產(chǎn)物中電泳遷移率一致的條帶被認(rèn)為具有同源性.電泳圖譜中的每一條帶均視為一個(gè)分子標(biāo)記,代表一個(gè)引物的結(jié)合位點(diǎn).對(duì)凝膠上的帶進(jìn)行統(tǒng)計(jì),按清晰易變、重復(fù)穩(wěn)定的原則讀帶,有帶或弱帶記為1,無(wú)帶的記為0,獲得二元數(shù)據(jù)矩陣.用POPGENE軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計(jì)算各群體間和群體內(nèi)的遺傳參數(shù).根據(jù)Neis遺傳距離,按不加權(quán)成對(duì)算術(shù)平均法(UPGMA)建立系統(tǒng)聚類分支樹狀圖.為了檢測(cè)群體間遺傳距離和地理距離的相關(guān)性,運(yùn)用TFPGA程序進(jìn)行了Mantel測(cè)試.
2結(jié)果與分析
2.1ISSR遺傳多樣性分析從100條引物中篩選出12條能產(chǎn)生條帶清晰、重復(fù)性好的ISSR引物,對(duì)7個(gè)群體的117個(gè)個(gè)體進(jìn)行擴(kuò)增,共產(chǎn)生199條條帶(表2).圖1顯示引物UBC881對(duì)貴州佛頂山(FDS)的擴(kuò)增結(jié)果.在199條條帶中,有177條具有多態(tài)性,多態(tài)百分率為(PPL)88.94%.每條引物平均產(chǎn)生16.58條條帶,多態(tài)性百分率為85.0%~100%(表2),說(shuō)明珙桐具有相對(duì)高的多態(tài)性.表3顯示了不同群體的遺傳多樣性結(jié)果,在7個(gè)種群中,佛頂山(FDS)、梵凈山(FJS)、湖北(HB)、寬闊水(KK)、林科院(LKY)、納雍(NY)、植物園(ZWY)的多態(tài)百分率分別是39.20%,47.74%,40.70%,36.18%,48.74%,35.18%,35.68%,其中林科院(LKY)的多態(tài)百分率最高,而納雍(NY)的多態(tài)百分率最低.Neis遺傳多樣性(He)在0.1260~0.1795之間,平均為0.1467.從表3還可以看出,各群體的Shannons信息指數(shù)(Ho)與多態(tài)百分率(PPL)和Neis遺傳多樣性(He)的大小變化趨勢(shì)基本一致,即PPL高的群體其He和Ho也高.此外,還分析了物種水平的遺傳多樣性,在物種水平上PPL為88.94%,Ao,Ae,He和Ho分別為1.8894,1.4813,0.2784和0.4187.
2.2群體間的遺傳變異分析POPGENE軟件的分析結(jié)果顯示,珙桐群體間存在一定的遺傳分化.7個(gè)群體間總的遺傳多樣性(Ht)為0.2793,而群體內(nèi)的遺傳多樣性(Hs)為0.1468.根據(jù)總的遺傳多樣性(Ht)和群體內(nèi)遺傳多樣性(Hs)計(jì)算不同群體間的分化水平(Gst),所分析的7個(gè)珙桐群體間Gst為0.4745,表明總的遺傳變異中有47.45%的變異存在于群體間,群體內(nèi)的遺傳變異為52.55%.群體間每代個(gè)體的基因流(Nm)為0.5537.
2.3群體間的聚類分析計(jì)算Neis遺傳一致度(I)和遺傳距離(D)(表4),從表4中可見I值的變化范圍為0.7690~0.8681,平均為0.8191;D值變化范圍為0.1415~0.2626,平均為0.2003.其中LKY與FJS的遺傳一致度(I)最高,ZWY與FDS的遺傳一致度最低.利用UPGMA法構(gòu)建群體遺傳關(guān)系聚類圖(圖2),以0.26為閾值,7個(gè)群體分為2支.FDS的單獨(dú)一支,其余6個(gè)聚為一支,表明佛頂山的群體與其余群體的親緣關(guān)系較遠(yuǎn).從圖2中還可看出,F(xiàn)JS,ZWY和LKY聚在一起,表明這幾個(gè)群體的親緣關(guān)系相對(duì)較近.Mantel測(cè)試表明,群體間的遺傳距離與地理距離之間沒(méi)有顯著的正相關(guān)性(r=0.1090,p=0.5930),說(shuō)明珙桐的遺傳變異沒(méi)有明顯的地域趨勢(shì).
3討論
3.1珙桐的遺傳多樣性采用ISSR分子標(biāo)記技術(shù),對(duì)瀕危植物珙桐的6個(gè)種群和1個(gè)光葉珙桐種群進(jìn)行分析,結(jié)果表明珙桐具有豐富的遺傳多樣性.Hamrick等[26]研究了220個(gè)屬662個(gè)種林木中的物種遺傳多樣性平均水平(P=64.7%,H=0.257).王靜等[27]研究了瀕危植物連香樹的遺傳多樣性水平(P=69.59%,H=0.2313,I=0.3514).葛永奇等[28]研究了孑遺植物銀杏的遺傳多樣性水平(P=70.45%,H=0.3599).與珙桐7個(gè)種群的遺傳多樣性水平(P=88.94%,H=0.2784,I=0.4187)相比,珙桐具有很高的遺傳多樣性水平.瀕危植物珙桐在數(shù)百萬(wàn)年以前,曾在地球上廣泛分布,經(jīng)過(guò)第四紀(jì)冰川的影響,只在我國(guó)西南地區(qū)幸存下來(lái).珙桐遺傳多樣性豐富的原因可能與幸存?zhèn)€體保留了其祖先豐富的遺傳基礎(chǔ)有關(guān),使其現(xiàn)存物種具有較高水平的遺傳多樣性.
3.2珙桐群體的遺傳結(jié)構(gòu)群體的遺傳結(jié)構(gòu)是通過(guò)物種群體間和群體內(nèi)的遺傳分化來(lái)體現(xiàn)[29].本研究得出珙桐種群間遺傳分化參數(shù)即Neis種群間遺傳分化系數(shù)(Gst)為0.4745,表明有47.45%的遺傳變異存在于種群間,而種群內(nèi)的遺傳變異占總變異的52.55%,表明其種群間發(fā)生了較大程度的遺傳分化.影響自然群體遺傳分化的原因有多種,包括植物的繁育體系、基因突變、種子傳播機(jī)制、自然環(huán)境的選擇作用和基因流等.珙桐7個(gè)種群的基因流(Nm)僅為0.5537.Slatkin認(rèn)為[30],當(dāng)Nm<1時(shí)基因流就不足以抵制種群內(nèi)因遺傳漂變而引起的種群分化.由傳粉和種子傳播產(chǎn)生的基因流是導(dǎo)致種群內(nèi)遺傳分化的主要因素之一[31].珙桐的基因流主要是通過(guò)蟲媒傳粉和果實(shí)遷移來(lái)實(shí)現(xiàn)的,珙桐基因流不足的原因可能與種子的生物學(xué)特性有關(guān).珙桐的果實(shí)為核果,呈長(zhǎng)橢圓形,具有肉質(zhì)的果皮,內(nèi)果皮骨質(zhì),表面有深溝,十分堅(jiān)硬,不易萌發(fā),種子的散布局限在樹體1~10m環(huán)帶附近[32];種子休眠期長(zhǎng),敗育現(xiàn)象嚴(yán)重且具有生理后熟期[16]等,這些原因阻礙了珙桐的自然更新,使種群難以擴(kuò)張,同時(shí)也造成了珙桐群體間較低的基因流動(dòng).
關(guān)鍵詞:植物多樣性;地理成分;海拔梯度;賀蘭山西坡;淺山帶
中圖分類號(hào):S718.54 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2013)23-5730-05
山地由于具有濃縮的環(huán)境梯度和高度異質(zhì)化的生境、相對(duì)較低的人類干擾強(qiáng)度以及地質(zhì)歷史上常成為大量物種的避難所和新興植物區(qū)系分化繁衍的搖籃等特點(diǎn),發(fā)育和保存著較高的生物多樣性,并成為全球生物多樣性研究和保護(hù)的重點(diǎn)區(qū)域[1]。山地植物群落多樣性隨海拔高度的變化規(guī)律一直是生態(tài)學(xué)家感興趣的問(wèn)題。馬克平等[2]在北京東靈山地區(qū)的植物群落多樣性的研究表明,該地區(qū)的物種豐富度指數(shù)和物種多樣性指數(shù)隨海拔的升高而下降,物種均勻度則隨海拔升高而增加;張麗霞等[3]對(duì)蘆芽山植物群落多樣性的研究結(jié)果也印證了這種變化趨勢(shì);趙淑清等[4]對(duì)長(zhǎng)白山北坡植物群落物種多樣性的研究結(jié)果表明,隨著海拔的升高,喬木層和灌木層的物種豐富度呈下降趨勢(shì),而草本層沒(méi)有明顯變化;王國(guó)宏[5]在祁連山北坡的研究則表明,中等海拔地帶草本層物種豐富度和多樣性最高,灌木層次之,喬木層變化不明顯。此外,還有不少山地生物多樣性的案例研究[6,7]。然而,對(duì)于中國(guó)北溫帶草原和荒漠過(guò)渡帶的賀蘭山地區(qū)的植物群落多樣性研究相對(duì)較少[8,9]。
賀蘭山橫跨寧夏、內(nèi)蒙古兩個(gè)自治區(qū),隸屬于北溫帶草原和荒漠的過(guò)渡帶,位于銀川平原和阿拉善高原之間。賀蘭山以其特殊的地理位置、豐富的動(dòng)植物資源、重要的水源涵養(yǎng)和獨(dú)特的生態(tài)旅游資源,充分發(fā)揮著巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。賀蘭山作為西北地區(qū)一道極為重要的生態(tài)屏障,不但阻隔了騰格里沙漠的東移,保護(hù)了寧夏平原,還對(duì)源于阿拉善的沙塵暴有巨大的攔截作用。通過(guò)實(shí)地考察,對(duì)位于內(nèi)蒙古境內(nèi)賀蘭山西坡淺山帶的植物多樣性進(jìn)行了較為全面和系統(tǒng)的研究,不僅可以為我國(guó)生物多樣性研究提供新資料,而且可為賀蘭山的生物多樣性保護(hù)和資源的合理開發(fā)利用提供重要參考。
1 研究區(qū)概況
由于賀蘭山地處內(nèi)陸,東南來(lái)的濕潤(rùn)氣候因受秦嶺、六盤山等高山阻擋,對(duì)其影響甚微,而西北直接受蒙古高壓影響,全年為西北風(fēng)所控制,加上西伯利亞冷空氣入侵,形成典型的大陸性氣候。冬季干燥嚴(yán)寒,盛行西北風(fēng),夏季天氣干燥炎熱,降水量很少。山麓地帶由南向北,年平均氣溫8.2~8.6 ℃,其中,1月平均氣溫-6.8 ℃,7月平均氣溫23.8 ℃;年≥10 ℃的活動(dòng)積溫3 209.2 ℃;年降水量250~438 mm,降水量少而集中,多集中在7、8、9月,3個(gè)月的降水量占全年降水量的60%~70%;年蒸發(fā)量1 600~1 800 mm,年平均無(wú)霜期229 d[10]。
2 研究方法
根據(jù)2005年9月和2006年6月對(duì)賀蘭山西坡淺山帶(105°43′-105°56′E,38°24′-39°08′N)典型植被的調(diào)查結(jié)果,結(jié)合《賀蘭山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)植被類型圖》(1990年版),在賀蘭山西坡山麓由南向北依次設(shè)置5條10 m寬的樣帶,包括在南段的狹子溝、中段的哈拉烏溝、南寺以及北段的大西溝、亂柴溝;在對(duì)每條樣帶分布的植被群落調(diào)查時(shí),沿海拔梯度設(shè)置樣方,其中狹子溝設(shè)置8個(gè)樣方,南寺設(shè)置6個(gè)樣方,哈拉烏溝、大西溝和亂柴溝各設(shè)置12個(gè)樣方,5條樣帶共計(jì)50個(gè)樣方。灌叢樣方4 m×4 m,調(diào)查記錄灌木、幼樹的物種名、高度、多度和蓋度,并記錄樣方內(nèi)出現(xiàn)的物種數(shù)和個(gè)體數(shù);草本樣方1 m×1 m,調(diào)查記錄草本、灌木物種名、高度、多度和蓋度,同時(shí)記錄樣方內(nèi)出現(xiàn)的物種數(shù)。
3.2 賀蘭山西坡淺山帶植物科多樣性
3.3 賀蘭山西坡淺山帶植物物種多樣性
由圖1可以看出,在海拔1 250-2 200 m,隨著海拔的升高,賀蘭山西坡的物種豐富度指數(shù)總體呈增大趨勢(shì),海拔1 250 m處的物種豐富度指數(shù)僅為0.743,海拔2 200 m處的物種豐富度指數(shù)高達(dá)2.440,是海拔1 250 m處的3.28倍。Simpson多樣性指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)均表明,在海拔1 250-1 950 m,賀蘭山西坡的植物物種多樣性指數(shù)較低,分別為0.559~0.846和0.889~2.099,在海拔 1 950-2 200 m,植物多樣性指數(shù)明顯升高,Simpson多樣性指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)最大值分別達(dá)到0.902和2.438。Pielou均勻度指數(shù)和Gini均勻度指數(shù)在賀蘭山西坡淺山帶呈雙峰形,即低海拔和高海拔植被帶具有較高的均勻度,中海拔植被帶具有較低的均勻度。
3.4 賀蘭山西坡淺山帶植物區(qū)系地理成分多樣性
賀蘭山地處蒙古高原中部南緣、華北黃土高原西北側(cè),西南臨近青藏高原東北部,所以成為來(lái)自蒙古、華北、青藏高原以及其他植物成分相互滲透的匯集地,不僅使該地區(qū)植物區(qū)系的地理成分變得復(fù)雜多樣,而且具有顯著的過(guò)渡性特征。植物區(qū)系地理成分主要包括亞洲中部草原成分、哈薩克-蒙古成分、亞洲中部荒漠成分等9個(gè)分布型和4個(gè)變型,代表性的喬灌木及草本物種見表2。
4 討論
物種多樣性的空間分布格局受制于許多生態(tài)梯度的影響[11,12],而海拔梯度被認(rèn)為是影響物種多樣性格局的決定性因素之一[13,14]。盡管幾個(gè)世紀(jì)以前,人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了物種多樣性隨海拔梯度變化的現(xiàn)象,但就這一問(wèn)題至今尚未形成普遍共識(shí)。
對(duì)賀蘭山西坡植物多樣性的研究結(jié)果表明,該地區(qū)物種豐富度指數(shù)隨海拔的升高而增大,多樣性指數(shù)在中、低海拔帶較小,高海拔帶較大,均勻度指數(shù)在中海拔帶較小,在低海拔、高海拔帶較高。顯然,賀蘭山地區(qū)的植物多樣性分布規(guī)律與北京東靈山具有較大差異,與同屬西北干旱區(qū)山地的近鄰祁連山的植物多樣性分布規(guī)律也有一定的差異。這可能與賀蘭山正好是我國(guó)北溫帶草原與荒漠的過(guò)渡帶有關(guān)。在賀蘭山西坡,隨著海拔的升高,降雨量逐漸增加,氣溫逐漸下降,土壤水分條件有所改善,導(dǎo)致海拔梯度上物種豐富度指數(shù)呈逐漸增大的趨勢(shì)。低海拔帶由于降雨量稀少,蒸發(fā)強(qiáng)烈,加上近50多年的放牧干擾,導(dǎo)致1 600 m以下植被蓋度較小,多樣性指數(shù)較低;盡管中海拔帶降雨量有所增加,氣溫有所下降,水熱組合在該范圍內(nèi)也達(dá)到了最佳,但由于形成了針茅屬群落的單優(yōu)勢(shì)種,導(dǎo)致了海拔 1 600-1 800 m范圍內(nèi)植物多樣性較低,也正是由于在該梯度范圍內(nèi)形成了針茅屬群落的單優(yōu)勢(shì)種,才使得中海拔帶的均勻度指數(shù)明顯小于低海拔帶和高海拔帶。在高海拔帶,灰榆、小葉金露梅、蒙古扁桃等灌木的蓋度并不大,這些稀疏的灌木枝條可以給地面提供更多的光照,加上適宜的溫度和降水,導(dǎo)致高海拔帶具有較高的植物多樣性。
賀蘭山西坡植物群落的均勻度指數(shù)呈雙峰形表明,海拔 1 800 m處的生境異質(zhì)性較高。因此,1 800 m可能是荒漠草原帶和疏林灌叢帶的分界線,基于此,今后植物資源保護(hù)工作的重點(diǎn)有必要放在這個(gè)地段。
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關(guān)鍵詞:園林綠化 植物配置 多樣性 分析
中圖分類號(hào):K928.73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
園林綠化是指在一定的地域運(yùn)用工程和藝術(shù)手段,通過(guò)改造地形(或進(jìn)一步的筑山、疊石、理水)、種植樹木花草、營(yíng)造建筑和布置園路等途徑創(chuàng)作而成的美的自然環(huán)境和游憩境域。而城市的園林綠化反映了一個(gè)城市經(jīng)濟(jì)、物質(zhì)、人文發(fā)展的綜合水平,是一個(gè)城市的重要工程。為了能更好的達(dá)到城市園林綠化的效果,就要對(duì)園林中的植物進(jìn)行合理、充分的配置,有效的利用不同植物的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行綠化工程,一個(gè)優(yōu)秀的植物配置工程不僅能營(yíng)造優(yōu)美的自然環(huán)境,還能進(jìn)一步的保護(hù)和改善環(huán)境,以下我們就對(duì)園林綠化中植物配置的多樣性進(jìn)行簡(jiǎn)單的討論。
1 園林綠化中植物配置的意義
園林綠化植物的配置,有科學(xué)性又具有藝術(shù)性,要根據(jù)植物的不同生長(zhǎng)習(xí)性及其對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的要求、因地制宜選擇合理的樹種,植物配置應(yīng)采用多種種植手法,構(gòu)成一幅錯(cuò)落有致、疏密相間、晦明變化的美麗圖景。不同的植物配置將產(chǎn)生不同的風(fēng)格,不同的風(fēng)格相輔相成,我國(guó)古典的園林有“模仿自然、效法自然、崇尚自然”的美學(xué)思想,形成了獨(dú)特的自然藝術(shù)風(fēng)格,在世界園林藝術(shù)界獨(dú)樹一幟。隨著園林綠化事業(yè)的發(fā)展,植物應(yīng)用范圍擴(kuò)大,配置藝術(shù)變得更加的重要,園林綠化的配置問(wèn)題也越來(lái)越多的引起人們的關(guān)注,西方的“城市森林”概念就反映了這一趨勢(shì)。為了提高我國(guó)園林綠化配置的藝術(shù)水平,我們既要研究古典園林藝術(shù)來(lái)吸收有益的配置原則和手法,又要把實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不斷的提高到理論的高度來(lái)加快園林綠化建設(shè)。
2 園林綠化中植物配置的現(xiàn)狀分析
園林綠化的藝術(shù)特點(diǎn)和人文特點(diǎn)在一定的程度上取決于植物配置的多樣性,如果不注意對(duì)不同顏色、花色、形狀、大小不同的植物間合理的搭配,隨便栽上幾株就會(huì)使景觀顯得雜亂無(wú)章,人們也不會(huì)對(duì)這種園林產(chǎn)生美的感覺(jué)。因此,從不同園林的特點(diǎn)和需求來(lái)考慮植物配置的多樣性,我國(guó)的園林綠化也呈現(xiàn)出了自己的特點(diǎn)。例如在亭林公園中,前山古跡景點(diǎn)分布最多,人流量也最大,所以采用了大型喬木配置觀花植物來(lái)供游人欣賞,而后山古跡景點(diǎn)較少,游人也相對(duì)較少,所以主要以常綠高大喬木與灌木配植,自然野生的群落分布來(lái)體現(xiàn)幽靜的環(huán)境氛圍。我國(guó)上世紀(jì)80年代中葉開始進(jìn)行園林綠化研究,以生態(tài)學(xué)原理為指導(dǎo)確立了生態(tài)園林的概念,目前已經(jīng)取得了大量的成果和經(jīng)驗(yàn),我國(guó)的園林植物配置遵循了植物生長(zhǎng)的自身規(guī)律及對(duì)環(huán)境條件的要求,因地制宜,合理科學(xué)配置,使各類植物喜陽(yáng)耐陰,喜濕耐旱,各重其所。喬木、灌木、地被、巖生、水生以及常綠、落葉、草木等植物共生共存,簡(jiǎn)而言之,就是我們常說(shuō)的“師法自然”。
3 對(duì)園林綠化中植物配置多樣性的分析
為了能更好的發(fā)揮園林綠化的作用就要對(duì)園林中的植物進(jìn)行合理的配置,這就要根據(jù)園林所在地域的地理位置和特點(diǎn)來(lái)選擇合理的植物進(jìn)行綠化,既要經(jīng)濟(jì)實(shí)用,又要美化、改善環(huán)境。
3.1 植物配置的原則
園林植物配置首先要根據(jù)以人為本的原則,要充分考慮到園林的所在位置與這個(gè)位置間人們的欣賞能力與人文精神。其次在植物的配置中要遵循一定的藝術(shù)性原則,在植物的景觀設(shè)計(jì)中植物顏色、形狀、花期、花色、比例都要有一定的差異性,通過(guò)這種差異性的變化來(lái)顯示出園林景觀的多樣性,但又要使它們之間保持一定的相似性來(lái)引起統(tǒng)一感,同時(shí)還要注意植物間的相互作用與聯(lián)系,體現(xiàn)協(xié)調(diào)的原則。在對(duì)不同類型的植物進(jìn)行配置時(shí),要遵循均衡的原則使景觀穩(wěn)定、和諧。
3.2 植物的配置方式
自然式的樹木配置方法可根據(jù)樹木的形狀特點(diǎn),根據(jù)不同的種類、數(shù)量、種植方式來(lái)劃分為不同的配置方式。其中最主要的方法有孤植、叢植、群植和帶植。
孤植是單株樹獨(dú)立種植,它在園林中一方面既能作為獨(dú)立的庇蔭樹,也可作為一棵觀賞樹。另一方面是單純的為了藝術(shù)上的需要。孤植能將樹木的個(gè)體美充分的展現(xiàn)出來(lái),它既可以用來(lái)作園林綠化的主要景色,也可以用來(lái)作為主景的襯托。
叢植是指一個(gè)樹叢由幾株同種或異種樹木不等距離的種植在一起成一個(gè)整體,是園林中普遍應(yīng)用的方式,可用作主景或配景或隔離措施,這種種植方式既能表現(xiàn)植物的群體美也能表現(xiàn)樹種的個(gè)體美。
群植是一兩種喬木為主體,與數(shù)種喬木和灌木搭配,組成較大面積的樹木群體,樹木的數(shù)量較多,以表現(xiàn)群體為主。
帶植的林帶組合原則與樹群一致,以帶狀形式栽種數(shù)量很多的各種喬木、灌木。多應(yīng)用于街道、公路的兩側(cè),如用作園林景物的背景或隔離措施應(yīng)該密植并形成樹屏。
3.3 植物配置的藝術(shù)手法
在園林空間中,無(wú)論是以植物為主景還是植物與其他園林要素共同構(gòu)成的主景,在植物的選擇、數(shù)量的確定、位置的安排和方式的采取上都應(yīng)強(qiáng)調(diào)主體,做到主次分明來(lái)表現(xiàn)園林空間景觀的藝術(shù)風(fēng)格。在實(shí)際的植物配置中,可以利用植物不同的形態(tài)特征,運(yùn)用高低、姿態(tài)、葉形、葉色、花形、花色的對(duì)比手法來(lái)表現(xiàn)一定的藝術(shù)構(gòu)思來(lái)襯托出植物景觀的美感。為了克服景觀的單調(diào),可以用喬木、灌木、花卉、地被植物進(jìn)行多層的配置,不同花色花期的植物相間分層配置,也可以使植物景觀豐富多彩。
3.4 植物配置的掌控要點(diǎn)
植物配置的多樣性應(yīng)注意植物本身的不同特點(diǎn)、植物花色與花期的不同以及植物在不同季節(jié)而產(chǎn)生的不同反應(yīng)等一系列的關(guān)系。因此植物配置的多樣性在不同的地點(diǎn)都有一些應(yīng)該掌控的要點(diǎn)。例如廣場(chǎng)綠化的植物配置應(yīng)使廣場(chǎng)的主要功能發(fā)揮更好的作用,廣場(chǎng)的植物配置要多樣性要考慮廣場(chǎng)大小和特征,使園林綠化能更好地修飾廣場(chǎng),改善環(huán)境,更有利于游人的活動(dòng)和觀賞。交通島周邊的植物配置多樣性主要應(yīng)強(qiáng)調(diào)其向?qū)ё饔茫谛熊囈暰喾秶鷥?nèi)應(yīng)采用通透式的植物配置,綠島上自然的配置樹叢和孤植樹,這樣在開闊的空間中更能顯示出樹形的自然形態(tài),與道路兩邊的綠化帶就形成了不同的景觀。而園林景觀路是道路綠化的重點(diǎn),主干路是城市道路網(wǎng)的主體,貫穿于整個(gè)城市,因此主干路植物配置要考慮空間層次、色彩搭配來(lái)體現(xiàn)城市道路綠化特色。
4 園林綠化中植物配置多樣性存在的問(wèn)題
雖然我國(guó)的園林綠化有了很大程度的發(fā)展,也形成了自己獨(dú)有的特點(diǎn),但是在一些城市中植物配置的多樣性仍然存在著不同種類的問(wèn)題。例如植物的種類單一,搭配欠佳,使人感覺(jué)呆板、空洞與乏味,這就需要我們?cè)谶M(jìn)行植物配置時(shí)相應(yīng)的增加植物的種類來(lái)充實(shí)我們的視覺(jué)感觀。又或者說(shuō)植物的色彩單一,在我國(guó)的很多綠化工程中用的都是單一的植物材料色彩,幾乎全部都是綠色而沒(méi)有其他的顏色,這就會(huì)使人產(chǎn)生審美疲勞,因此我們?cè)谥参锱渲玫倪^(guò)程中要充分利用植物的不同色彩來(lái)進(jìn)行科學(xué)的配置,不同的季節(jié)讓植物以不同的色彩呈現(xiàn)在我們的面前,使人們?cè)谒募镜淖儞Q中感受大自然的美好。
結(jié)束語(yǔ):由以上的分析我們可以知道,園林綠化中植物配置的多樣性不僅能讓人們感受到大自然的美好,使人充分的享受自然環(huán)境,在一定的程度上也能改善自然,凈化自然。但在我國(guó)園林綠化中植物配置的多樣性還不能說(shuō)盡善盡美,它在一定程度上還有不少的問(wèn)題,因此我們?cè)谶M(jìn)行植物的多樣性配置時(shí)要充分考慮園林所在環(huán)境的特點(diǎn)和植物的不同特征來(lái)進(jìn)行科學(xué)合理的配置,使植物配置的多樣性最大限度的發(fā)揮作用,為人類與自然環(huán)境的和諧相處提供更加便利的條件。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:新校區(qū);植物多樣性;多樣性指數(shù);均勻度指數(shù)
1.新校區(qū)環(huán)境概況
四川師范大學(xué)新校區(qū)即成龍校區(qū),位于東經(jīng)104.19°,北緯30.56°,海拔504m;屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),夏季炎熱多雨,冬季寒冷干燥。氣候地質(zhì)條件優(yōu)越,適合多種植物的生長(zhǎng)和繁殖,該區(qū)占地面積129hm2,其中建筑面積48hm2,校區(qū)的綠地面積占該校區(qū)總面積一半以上。整個(gè)校園以正大門、中心湖區(qū)、圖書館為對(duì)稱軸,將成龍校區(qū)分為教學(xué)行政區(qū)、學(xué)生生活區(qū)和體育運(yùn)動(dòng)區(qū)。
2.新校區(qū)植物配置多樣性分析
2.1物種統(tǒng)計(jì)分析
經(jīng)實(shí)地調(diào)查知,四川師范大學(xué)新校區(qū)共有園林植物138種83科,其中喬木69種32科,灌木42種29科,草本27種14科。在新校區(qū)綠化中應(yīng)用數(shù)量最多的植物是銀杏科(Ginkgoaeeae)的銀杏(Ginkgobiloba)和杉科(Taxodlaeeae)的水杉(Metasequoiaglyptostroboides)。據(jù)統(tǒng)計(jì),成龍校區(qū)內(nèi)有60多株銀杏,且都是高大挺拔、長(zhǎng)勢(shì)良好,給人莊嚴(yán)肅穆之感。杉科(Taxodiaceae)中的水杉(Metasequoiaglyptostroboides)共有300多株,主要分布在龍湖與圖書館之間。
2.2新校區(qū)植物多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)分析
現(xiàn)調(diào)查成龍校區(qū)典型的綠化帶――龍湖大道區(qū)域。采用機(jī)械布點(diǎn)和典型抽樣法,列出每個(gè)樣方內(nèi)所有現(xiàn)存的植被名目表。其中喬木樣方10m×10m,灌木2m×2m,草本1m×1m。統(tǒng)計(jì)2個(gè)樣方內(nèi)喬木、灌木、草本種類、棵(叢)數(shù)。計(jì)算樣方物種多樣性指數(shù)、物種均勻度指數(shù),分析成龍校區(qū)校園植物配置的多樣性。
Simpson多樣性指數(shù)(D)即優(yōu)勢(shì)度指數(shù),是對(duì)多樣性的反面即集中性的度量,其集中性高,即多樣性程度低。從圖1可以看出,Simpson多樣性指數(shù)(D)在0.882~0.9959,成龍校區(qū)校園喬木為0.9959;接近最大值1,校區(qū)內(nèi)的灌木是0,970;校區(qū)內(nèi)的草本是0.882,由此可見,校區(qū)內(nèi)的多樣性排序?yàn)閱棠緦哟笥诠嗄緦?,灌木層大于草本層?/p>
物種均勻度是衡量各種類分布均勻程度的重要指標(biāo)。從圖2可以看出,成龍校區(qū)喬木層的均勻度指數(shù)fJsD是0.9924,灌木層的均勻度指數(shù)(JSI)是0.967,草本層的均勻度指數(shù)(JSI)是0.879。由此可見,成龍校區(qū)校園綠化植物種類比較豐富,各種植物數(shù)量也相對(duì)比較均衡。
2.3新校區(qū)植物層落分析
據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)知,成龍校區(qū)1、2年生草本層植物占各校園植物物種總數(shù)的比例為58.9%-59.0%,灌木層比例為21.7%~22.0%,喬木層比例為18.8%~19.0%。可見,成龍校區(qū)1、2年生草本植物種植較豐富,根據(jù)生態(tài)學(xué)上“種類多樣性導(dǎo)致群落穩(wěn)定性”的原則,成龍校區(qū)充分利用了植物群落的下層生態(tài)位資源,合理構(gòu)建了生態(tài)穩(wěn)定層次分明的花園式校園。對(duì)于整個(gè)區(qū)域而言,灌木層植物占校園植物物種總數(shù)的比例21.7%-22.0%,喬木層植物占校園植物物種總數(shù)的為18.8%~19.0%。由此可見,灌木和喬木的種植比例相對(duì)于草本層植物較少,灌木林對(duì)凈化空氣、防風(fēng)固沙、水土保持、土壤改良等有重要作用,而喬木是高校校園綠化的支柱,喬木既可以充分利用校園植物群落的上層生態(tài)資源,增強(qiáng)群落的生態(tài)穩(wěn)定性,又可以增加校園的遮蔭度,還可以增強(qiáng)校園景觀的立體感等。
關(guān)鍵詞:香農(nóng)-威納指數(shù);均勻度;物種多樣性;多度
中圖分類號(hào):S728.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2013)15-3510-04
礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)過(guò)程中,廢石尾渣、選礦廢水、廢氣浮塵中的多種重金屬元素成為礦區(qū)環(huán)境的主要污染源,通過(guò)污染灌溉、大氣降塵等導(dǎo)致礦區(qū)土壤重金屬污染。而礦山土壤的重金屬污染,不僅可以通過(guò)雜草、糧食、蔬菜等各級(jí)食物鏈對(duì)人體健康造成影響[1,2],而且長(zhǎng)期礦業(yè)開采地區(qū),一系列的開發(fā)活動(dòng)對(duì)這些地區(qū)的物種多樣性造成威脅,生態(tài)平衡遭到破壞,長(zhǎng)此以往人類將無(wú)法在此生存[3]。潼關(guān)金礦區(qū)位于秦嶺北麓,由于該地區(qū)的礦業(yè)開采,致使土壤受到了嚴(yán)重污染,當(dāng)?shù)厝藗円呀?jīng)“意識(shí)到”自己腳下的水不能飲用,只能用于洗衣和灌溉[4];多種國(guó)家保護(hù)的動(dòng)、植物已經(jīng)不能在此棲息,當(dāng)?shù)匚锓N多樣性受到嚴(yán)重威脅。本研究以金礦生產(chǎn)區(qū)廢水溝沿線植物為研究對(duì)象,對(duì)植物進(jìn)行抽樣調(diào)查、標(biāo)本采集、鑒定,分析和研究植物的構(gòu)成特點(diǎn)和各調(diào)查樣區(qū)植物多樣性,為金礦區(qū)及周邊土壤重金屬污染的植物修復(fù)研究提供科學(xué)依據(jù),并對(duì)該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的自然演替規(guī)律、生態(tài)保護(hù)、資源開發(fā)利用、區(qū)域生態(tài)體系安全以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
1 研究區(qū)概況
研究區(qū)域位于潼關(guān)縣附近某金礦排水溝沿岸區(qū)域。該區(qū)域地理坐標(biāo)34°23′-34°35′N,110°15′-110°25′E。海拔高度為400~500 m,土壤主要為黃土質(zhì)棕壤,屬暖溫帶大陸性半干旱季風(fēng)氣候。光能資源較充足,熱量和降水量偏少,常年平均日照時(shí)間為2 269 h。年平均氣溫12.8 ℃,年平均降水量為625 mm,年植被蒸發(fā)量1 193 mm,四季多風(fēng),年平均風(fēng)速3.2 m/s。
2 研究方法
2.1 樣地調(diào)查
2011年9月,通過(guò)踏查和路線標(biāo)記對(duì)潼關(guān)縣某金礦污水流經(jīng)區(qū)域及周圍植物進(jìn)行實(shí)地調(diào)查并照相,選取有代表性的樣地,樣地面積為10 m×10 m,選2~6個(gè)1 m×1 m草本樣方。共設(shè)草本樣方32個(gè)。
2.2 樣品采集及鑒定
以典型抽樣的方法[5]對(duì)樣地植物進(jìn)行采集、標(biāo)記并拍照,根據(jù)《中國(guó)植物志》相關(guān)卷冊(cè)、《中國(guó)高等植物圖鑒》及其補(bǔ)編、《中國(guó)西北內(nèi)陸鹽地植物圖譜》、《黃土高原植物志》、《秦嶺植物志》等植物分類工具書對(duì)所采集的標(biāo)本進(jìn)行鑒定。記錄群落的數(shù)量標(biāo)志,灌木層和草本層要求調(diào)查多度、蓋度和頻度。
2.3 計(jì)算方法
2.3.1 香農(nóng)-威納指數(shù) 香農(nóng)-威納指數(shù)用來(lái)描述種的個(gè)體出現(xiàn)的紊亂和不確定性。不確定性越高多樣性也就越高。其計(jì)算公式為:
2.3.2 內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)[6] 計(jì)算公式為:
3 結(jié)果與分析
3.1 各樣區(qū)土壤污染分析
內(nèi)梅羅指數(shù)法是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外進(jìn)行綜合污染指數(shù)計(jì)算的最常用的方法之一,考慮到多種污染物的綜合效應(yīng)。本試驗(yàn)以各樣區(qū)土壤中Pb、Cr、Cd、Ni等21種重金屬為研究對(duì)象,以中國(guó)土壤元素背景值算術(shù)平均數(shù)[7]為標(biāo)準(zhǔn),采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)各種重金屬對(duì)該區(qū)域的污染程度。各樣區(qū)污染指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。
由表1和表2可知,礦區(qū)沿線區(qū)域的綜合污染指數(shù)高出國(guó)家背景值的100倍之多,污染非常嚴(yán)重。該區(qū)域生長(zhǎng)的雜草及各種農(nóng)作物產(chǎn)品中含有的重金屬通過(guò)各級(jí)食物鏈在人體內(nèi)富集,嚴(yán)重威脅著人類的健康[8]。另外本地區(qū)如果不及時(shí)處理各種污染物,長(zhǎng)期污染物的積累會(huì)導(dǎo)致生態(tài)退化,環(huán)境更加惡劣。因此,必須采取相關(guān)措施治理污染,恢復(fù)生態(tài)平衡。
3.2 物種組成的數(shù)量特征
多度是衡量植物群落中物種個(gè)體數(shù)目多少的一種指標(biāo),在植物群落的野外調(diào)查中,采用Drude的七級(jí)制多度[9],各級(jí)表示如下:
對(duì)礦區(qū)排水溝沿線調(diào)查的32個(gè)樣方中,各種植物多度的結(jié)果見表3。
由表3可知,礦區(qū)周圍各種植物中禾本科的狗牙根[Cynodondactylon(Linn.) Pers.]和桑科的葎草[Humulus scandens (Lour.) Merr.]分布極多,特別是葎草是蔓生植物且地上部分生物量較大,生長(zhǎng)旺盛,適應(yīng)性強(qiáng)。旋花科的打碗花、禾本科的擬金茅和狗尾巴草以及菊科的艾蒿分布也很多,對(duì)環(huán)境有較好的適應(yīng)性。分布極多、很多的植物多為該生態(tài)系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)種類,對(duì)礦區(qū)環(huán)境的改善起良性作用。而在整個(gè)調(diào)查樣區(qū)中分布稀少和個(gè)別的物種數(shù)目較多,分別占物種總數(shù)的22%和16%。其中禾本科的竹節(jié)草、豆科的野大豆和傘形科的水芹菜等,不僅在礦區(qū)的數(shù)量分布很少,在調(diào)查樣方內(nèi)僅有1株或兩株,是偶見種,且地上部分生物量較少,在物種之間的競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。隨著環(huán)境的繼續(xù)惡化,最終在此地區(qū)可能瀕臨滅絕。早開堇菜、灰灰菜和蒲公英分布較少或稀少的植物種類在治理污染、恢復(fù)生態(tài)平衡的過(guò)程中也是重點(diǎn)保護(hù)的種類,以增加物種多樣性,利于改善生態(tài)環(huán)境。
3.3 各樣區(qū)植物多樣性
物種多樣性具有兩種涵義,一方面是物種的數(shù)目,即一個(gè)群落中物種數(shù)目的多少;另一方面是一個(gè)群落中個(gè)體數(shù)目的分配狀況。而多樣性指數(shù)是反映豐富度和均勻度的綜合指標(biāo),本研究采用香農(nóng)-威納指數(shù)來(lái)確定樣地群落的植物多樣性。
由表4可知,不同樣方的多樣性指數(shù)不同,樣方4、11、12、17、24的香農(nóng)-威納指數(shù)和均勻度均較高,說(shuō)明樣區(qū)中物種組成較豐富且各物種個(gè)體數(shù)目分配較均勻,物種多樣性較其他樣區(qū)高,其中樣區(qū)11的香農(nóng)-威納指數(shù)為所有調(diào)查樣方中最高,其值為2.47,且均勻度也較高,其值為0.82;根據(jù)實(shí)地調(diào)查結(jié)果可知,這些樣區(qū)多位于較濕潤(rùn)的陰面或農(nóng)田附近,受環(huán)境或人為施肥的影響綜合體現(xiàn)較其他樣區(qū)更適合于植物品種的生長(zhǎng)。樣方32位于三條污水河的交叉口附近,生態(tài)污染非常嚴(yán)重,此樣區(qū)已被污水長(zhǎng)時(shí)間沖刷為裸地,無(wú)植物組成。而樣方9、20、22、23、27中雖然生長(zhǎng)植物,但各樣區(qū)的植物組成匱乏,香農(nóng)-威納指數(shù)和均勻度均較低,物種多樣性較低,可見土壤的污染已嚴(yán)重威脅到當(dāng)?shù)刂脖坏纳L(zhǎng)。但這些樣方中生長(zhǎng)的葎草、叉枝蒿和狗牙根等植物能夠在高重金屬濃度和高污染的環(huán)境中生長(zhǎng)良好,說(shuō)明這些植物具有抗逆性較強(qiáng)的特點(diǎn),可以為建立人工生態(tài)系統(tǒng)、治理污染和恢復(fù)生態(tài)平衡時(shí)利用。
4 結(jié)論
1)本次調(diào)查結(jié)果中各調(diào)查樣區(qū)物種總體組成單一,許多樣方只有一種或兩種植物,且多為常見種類,無(wú)稀有種。植物多樣性低,各個(gè)樣方的植物多樣性指數(shù)值差異大,平均值在0.42左右。本次調(diào)查區(qū)域?yàn)榻鸬V廢水溝附近土壤和植物,由于受到礦區(qū)污染影響,許多生物不能長(zhǎng)期適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件,生長(zhǎng)狀況不良或不能生存,所以,綜合導(dǎo)致各樣區(qū)植物種類減少,生物多樣性降低。而植物多樣性的提高不僅可以增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而且可以提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力[10],生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物多樣性越高或群落結(jié)構(gòu)越復(fù)雜, 系統(tǒng)就越穩(wěn)定[11]。所以,改善礦區(qū)環(huán)境,提高生物多樣性,治理礦區(qū)污染迫在眉睫。
2)本次調(diào)查結(jié)果中各樣區(qū)中分布稀少的植物種類較多,占整個(gè)調(diào)查物種的38%,并常以偶見種或伴生種形式存在,可能是對(duì)該礦區(qū)的污染環(huán)境不適應(yīng),生態(tài)位逐漸縮小的種類,也有可能是適應(yīng)性很強(qiáng)的物種擴(kuò)大其生態(tài)位,剛剛在本地區(qū)定居的植物種類。在所有調(diào)查樣區(qū)中,禾本科植物分屬13個(gè)屬,共14種,為最多;菊科植物分屬10個(gè)屬,共13種,居其次。其中禾本科的狗牙根和??频娜劜?,分布極多,特別是葎草是蔓生植物且地上部分生物量較大,生長(zhǎng)旺盛,適應(yīng)性強(qiáng)。這些植物種類在建立人工生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)土壤污染時(shí),為增加物種多樣性,改善區(qū)域環(huán)境,是可以利用的種類。
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關(guān)鍵詞:巨尾桉;馬占相思;植物多樣性
中圖分類號(hào):S727 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2013)-06-0178-2
1 研究的目的及意義
生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展和生產(chǎn)力的核心,是人類賴以生存的條件,是社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。桉樹[1]和相思樹[2]是我國(guó)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中引進(jìn)的兩大速生樹種,在我國(guó)南方種植面積不斷擴(kuò)大。隨著人類對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的日益重視,構(gòu)建與環(huán)境資源相協(xié)調(diào)的、結(jié)構(gòu)良好的、生態(tài)功能優(yōu)化的森林植被,受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。林下植被作為森林生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,在促進(jìn)人工林養(yǎng)分循環(huán),維護(hù)森林的多樣性、生態(tài)功能穩(wěn)定性和持續(xù)立地生產(chǎn)力方面具有不可忽視的作用[3],研究人工林下植物物種的自然演替和恢復(fù)過(guò)程中的物種多樣性變化和發(fā)展,對(duì)于查明其生態(tài)過(guò)程和加快生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)具有重要意義。
2 研究區(qū)概況
2.1 研究地區(qū)概況
研究地點(diǎn)在廣西高峰林場(chǎng)界牌分場(chǎng)內(nèi),位于南寧市北郊20km處,其地理位置約為東經(jīng):108°20’05,北緯:22°58’35。年平均氣溫21.8℃,極端最高氣溫40℃,≥10℃年積溫7200℃,年降雨量1200~1500mm,降水多集中在5~9月,相對(duì)濕度79%。年蒸發(fā)量1250~1620mm。年日照時(shí)數(shù)1450h~1650h ,相對(duì)濕度80%以上。土壤為赤紅壤,土層厚度60~100cm。
2.2 林分概況
研究林分位于廣西南寧市高峰林場(chǎng)界牌分場(chǎng)內(nèi),林地內(nèi)主要種植馬占相思,混交桉樹。其林齡為5年生,株行距3×3m,其中巨尾桉的平均樹高19.43m,平均胸徑為19.76cm,馬占相思平均樹高10.27m,平均胸徑為10.68cm。林地所處地形為低丘,海拔200m~350m左右,坡度為25~30°。林下灌木主要有中平樹、木姜子、白花酸藤子等;草本植物主要有蔓生莠竹、五節(jié)芒、畫眉草等。
3 研究方法
3.1 樣地設(shè)置
根據(jù)實(shí)地考察,選擇地形地貌、母巖、土壤類型等相同或相近的桉樹和馬占相思林分設(shè)置樣地,樣地必須具有代表性,按南北坡向設(shè)置2個(gè)樣區(qū),每個(gè)樣區(qū)設(shè)立2塊固定樣地,每個(gè)樣地面積為400m2(20m×20m),總共設(shè)立4個(gè)樣地,調(diào)查樣地的總面積為1600m2。
3.2 樣地調(diào)查
在樣方內(nèi)分喬木層、灌木層、草本層和藤本植物,對(duì)其植物種類進(jìn)行仔細(xì)調(diào)查記錄,對(duì)喬木層按種類測(cè)定其樹高、胸徑和株數(shù)等;對(duì)灌木層、草本層和藤本植物按種類測(cè)定其高度、株數(shù)、蓋度等信息。根據(jù)調(diào)查結(jié)果,按標(biāo)準(zhǔn)地類型統(tǒng)計(jì)各個(gè)物種的株數(shù)和相對(duì)蓋度。
4 結(jié)果與分析
4.1 林下植被科屬組成分析
對(duì)1600m2樣地的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì),共有維管束植物58種。植物群落中雙子葉植物比例最高,其次為單子葉植物,比例最低的為裸子植物。其中灌木種有42種,占總種數(shù)的72.4%,分屬20科36屬;草本16種,占總種數(shù)的27.6%,分屬11科15屬。
在林下植被灌木層中多屬多種的科有紫金??疲?屬4種)、樟科(3屬3種)、榆科(2屬2種)、??疲?屬5種)、茜草科(5屬6種)、馬鞭草科(3屬3種)、菊科(2屬2種)、大戟科(3屬4種)、百合科(1屬2種)等9科,占總科數(shù)的45.0%;林下植被中單屬單種的科有11科,分別是蕓香科、野牡丹科、五椏果科、五加科、松科、杉科、薔薇科、漆樹科、葡萄科、殼斗科、豆科。主要種有木姜子、白花酸藤子、中平樹、杜莖山、越南懸鉤子、路邊青、山油麻等。
草本多屬或多種科有禾本科(5屬5種)、鐵線蕨科(1屬2種)2科,單屬單種科占大多數(shù),有烏毛蕨科、鱗毛蕨科、蓼科、茜草科、里白科、海金沙科、鳳尾蕨科、蚌殼蕨科、百合科等9科,占總科數(shù)的80.82%。植物種主要有五節(jié)芒、蔓生莠竹、畫眉草、粽葉蘆、耳草、鐵芒萁等。
4.2 林下植物多樣性分析
由表4-1、4-2、4-3可以看出巨尾桉和馬占相思混交林林下植物多樣性的總體概況。
在各個(gè)樣方測(cè)定得出的多樣性指數(shù)中,灌木層物種豐富度S平均值為7.5,H'指數(shù)平均為1.7075,D指數(shù)平均為0.7697,均勻度指數(shù)平均為0.8810,Jsi平均為0.9131;草本層物種豐富度S的平均值為4.1,H'指數(shù)平均為0.8237,D指數(shù)平均為0.4714,均勻度指數(shù)平均為0.6045,Jsi平均為0.6263。灌木層的物種較豐富,也比較均勻,草本的各項(xiàng)多樣性指數(shù)都較低。
5 結(jié)論
5.1 林下植被組成
巨尾桉和馬占相思混交林的林下植被組成共有58種,其中有灌木和小喬木42種,占總種數(shù)的72.4%,分屬20科36屬;草本16種,占總種數(shù)的27.6%。分屬11科15屬。從植物區(qū)系組成上看,該群落中雙子葉植物比例最高,其次為單子葉植物,比例最低的為裸子植物。
林下的灌木層中,物種樹木較多,較豐富,其中中平樹是主要的建群種,植被個(gè)體數(shù)目多,分布廣;木姜子、白花酸藤子、路邊青、杜莖山組成了林下次優(yōu)勢(shì)種群。草本的物種數(shù)目較少,在草本層中,蔓生莠竹占據(jù)著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。
5.2 林下植物多樣性
在本次林下植被多樣性的調(diào)查中,物種豐富度S、Shannon-Wiener指數(shù)(H')、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)、均勻度指數(shù)Jsw和Jsi在灌木層中分別為7.5,1.7075,0.7697,0.8810,0.9131;草本層為4.1,0.8237,0.4714,0.6045,0.6263。從調(diào)查結(jié)果來(lái)看,灌木層的物種豐富度比草本層的要高,各項(xiàng)多樣性指數(shù)都比草本的大。
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關(guān)鍵詞:北京動(dòng)物園;植物多樣性;調(diào)查;分析
中圖分類號(hào):S731 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20161132162
前言
在自然界中,植食性昆蟲取食植物,天敵又捕食或寄生植食性昆蟲,植物-害蟲-天敵3者之間構(gòu)成了完美的三級(jí)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)[1]。昆蟲多樣性是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)是否穩(wěn)定的重要指標(biāo),而植物的群落結(jié)構(gòu)直接影響昆蟲的群落結(jié)構(gòu)和時(shí)序動(dòng)態(tài)。北京動(dòng)物園內(nèi)的植物種類多樣,開花植物種類多、數(shù)量大,這對(duì)昆蟲有著很大的影響。
北京動(dòng)物園是一座城市動(dòng)物園,同時(shí)還是野生動(dòng)物保護(hù)場(chǎng)所,在植保工作中降低化學(xué)農(nóng)藥的使用量,對(duì)動(dòng)物健康安全與游人游覽環(huán)境安全均具有重要意義。為進(jìn)一步加強(qiáng)北京動(dòng)物園有害昆蟲無(wú)公害防治工作,北京動(dòng)物園于2013―2015年開展了為期3a的昆蟲多樣性調(diào)查,在調(diào)查中,同時(shí)對(duì)全園的植物進(jìn)行了全面普查,以期摸清北京動(dòng)物園植物與昆蟲的活動(dòng)關(guān)系,在今后的園林景觀建設(shè)中更多的為形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。
1 材料與方法
1.1 北京動(dòng)物園基本情況
北京動(dòng)物園總面積約90hm2,其中水面面積約9hm2,獸舍及運(yùn)動(dòng)場(chǎng)面積約46.7hm2,公共綠地面積約34.3hm2。
1.2 調(diào)查范圍
將覆蓋園區(qū)全部公共綠地。按照道路及獸舍分布空間,將園區(qū)公共綠地劃分為18個(gè)區(qū)域。
1.3 調(diào)查方法
通過(guò)實(shí)地勘察及查閱工程圖紙資料與植物養(yǎng)護(hù)管理資料,對(duì)全園公共綠地植物進(jìn)行調(diào)研。對(duì)植物群落內(nèi)喬木、灌木、地被、草坪及水生植物的種類與配植情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理。
1.4 數(shù)據(jù)處理方法
用Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多樣性分析[2]。
2 結(jié)果與分析
2.1 北京動(dòng)物園植物多樣性調(diào)查
通過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì),北京動(dòng)物園的常植植物種類184 種,隸屬于63 科126 屬,根據(jù)園林植物的生活習(xí)性將其分為落葉喬木、常綠喬木,落葉灌木、常綠灌木,藤本以及竹類和草本植物(含水生植物)7類,其中落葉喬木65 種,常綠喬12種,落葉灌木52種,常綠灌木11種,落葉藤本3種,草本37 種,竹類4 種。喬灌木比例接近 1:1.2,常綠樹和落葉樹比例接近1:5.5(詳見表1、圖1)。
分析可知,在物種多樣性方面,喬木(77 種)>灌木(66 種)>草本(37種)>竹類(4 種)>藤本(3 種),喬木在北京動(dòng)物園的植物群落中具有物種優(yōu)勢(shì),灌木次之,藤本及地被植物(含水生植物)再次之。
在數(shù)量方面,灌木的數(shù)量差不多是喬木的數(shù)量的14.8倍,特別是常綠灌木的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他幾種類型,這主要與園區(qū)綠化使用了大量大面積的綠籬色塊有關(guān)。常綠喬木中油松、檜柏為優(yōu)勢(shì)樹種,落葉喬木中柳樹、楊樹、槐樹、構(gòu)樹、欒樹、銀杏為優(yōu)勢(shì)樹種。常綠灌木中大葉黃楊、小葉黃楊為優(yōu)勢(shì)樹種,落葉灌木中珍珠梅、金銀木、丁香為優(yōu)勢(shì)樹種。
2.2 北京動(dòng)物園植物群落調(diào)查
植物群落是由生長(zhǎng)在一定地區(qū)內(nèi),并適應(yīng)于該區(qū)域環(huán)境綜合因子的許多互有影響的植物個(gè)體所組成,它有一定的組成結(jié)構(gòu)和外貌,它是依歷史的發(fā)展而演變的。在環(huán)境因子不同的地區(qū),植物群體的組成成分、結(jié)構(gòu)關(guān)系、外貌及其演變發(fā)展過(guò)程等就都有所不同[3]。
通過(guò)調(diào)查,植物種類超過(guò)5種的有薔薇科、忍冬科、木犀科、虎耳草科、蝶形花科、禾本科、木蘭科、楊柳科、菊科和松科,這10科的植物種類占北京動(dòng)物園全部植物種類的51.1%。其余各科共90種植物占植物種類總數(shù)的48.9%,隸屬于53科70屬。另外,北京動(dòng)物園的野生地被植物種類也較為豐富,早春開花的紫花地丁、二月蘭等為越冬的天敵提供食物。詳見表2。
2. 3 北京動(dòng)物園植物群落分析
植物的多樣性程度決定了群落抵御環(huán)境脅迫能力的高低,也反映出生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[4]。北京動(dòng)物園植物群落多樣性詳見表3。
由表3可知,植物群落物種豐富度喬木層>灌木層>地被層,香農(nóng)-維納指數(shù)為喬木層>灌木層>地被層,優(yōu)勢(shì)性指數(shù)喬木層>地被層>灌木層,均勻度指數(shù)喬木層>地被層>灌木層。北京動(dòng)物園植物群落的香農(nóng)-維納指數(shù)和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)較高,說(shuō)明植物群落的多樣性較高,有利于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。但北京動(dòng)物園的植物群落整體的均勻度比較低,不利于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的因素。需要指出的是,為了保證數(shù)量的準(zhǔn)確性,地被植物只統(tǒng)計(jì)了人工栽培的宿根花卉,因此,其多樣性指數(shù)應(yīng)酌情提高。
3 結(jié)論與討論
3.1 結(jié)論
北京動(dòng)物園植物群落中喬木具有優(yōu)勢(shì)地位,薔薇科等10科植物構(gòu)成了北京動(dòng)物園植物種類的優(yōu)勢(shì)科。北京動(dòng)物園的植物群落多樣性指數(shù)較高,這為生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡提供了很好的先決條件。
3.2 討論
通過(guò)調(diào)查分析,可知北京動(dòng)物園植物群落的多樣性程度較高,有利于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,但植物群落整體的均勻度比較低,是不利于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的因素。在今后的植物景觀建設(shè)中,應(yīng)繼續(xù)增加植物的種類和數(shù)量,特別是要增加灌木的種類。
大量的研究表明,植物多樣性影響害蟲多樣性,進(jìn)而影響天敵的多樣性與生產(chǎn)力,增加植物的多樣性有利于減少害蟲的發(fā)生[5-7]。植物多樣性的提高可為天敵提供更多的庇護(hù)場(chǎng)所和食物資源,天敵在植物多樣性高的生境中種類和數(shù)量更豐富,因而在多樣化的生境中,天騁種坪Τ娣⑸的作用更強(qiáng)。應(yīng)持續(xù)引種開花灌木和地被植物的種類,增加早春、夏季及秋天開花的植物的數(shù)量。
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