短花针茅荒漠草原植物群落优势种群分布格局研究_以内蒙古四子王旗荒漠草原为例
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2 研究方法
2 . 1 野外调查方法 在研究区四子王旗中西部的哥根塔拉草原通过 GPS 定位选择具有代表性的样地 , 在植物生长旺盛 的 7 月进行调查。由于群落植株的高度和 密度, 样 地内都采用 1m & 1m 的样方进行调查, 共调查样方
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140个。调查内容包括植物种名, 密度, 种盖度 , 群落 总盖度等, 选取 短花针 茅、 糙 隐子草、 冷 蒿、 银 灰旋 花、 木地肤 5 个种进行分布格局的测定。 2 . 2 分析方法 2 . 2 . 1 数据处理 应用多度数据进行分布格局的 测定。用 Ex cel2003, Spss13 . 0进行数据处理。 2 . 2 . 2 分布格局类型的判定 测定生物种群空间 分布格局的类型指数的方法较多 , 但大多都从判断 种群格局类型和聚集强度的角度出发 , 判断种群的 [ 6- 16 ] 分布格局类型 。为了避免不同指数的片面性, 采用种群多度的方差 ( S ) 与均值 ( X ) 比率 ( 扩散系 数 DI)
第 2期
徐连秀等 :
短花针茅荒漠草原植物群落优势种群分布格局研究
以内蒙古四子 王旗荒漠草原为例
65
态环境治理建设的重点旗 ( 县 )。 目前对该旗的研究主要集中在放牧绵羊牧食行 为 , 对群落优势种群分布格局的研究报 道很少。本 文用方差均值比率法、 聚集强度等方法研究了群落 优势种群分布格局 , 并用相关分析的方法分析了 6 个指数间的关系, 以便更准确的了解这些优势种群 的分布格局 , 旨在揭示群落的结构与功能, 从而为该 旗植被和生物多样的保护提供科学依据。
徐连秀, 蒙荣 , 慕宗杰
010019)
*
(内蒙古农业大学生态环境学院, 呼和浩特
摘要 : 根据野外调查的样地资 料 , 应用 方差 /均值 比 ( 扩散 系数 ) 的 T 检验 、 聚 集指 数 、 平均 拥挤 度 、 聚块 性指 数 、 G reen 指数和负二项分布的聚集强度等方法 , 研 究了四子王旗短花针茅荒漠草原植物 群落植被 优势种群的 分布格局 并分析格局形成的原因 , 并用相关分析比较了 6 个指数间的关系 , 结果 表明 : 这些植物的 分布格局 皆属于聚集 分布 , 但它们的聚集强 度有差异 。 聚集强度最大的 是木地 肤 , 最 小的为 银灰旋 花 , 中 间依次 为糙隐 子草 , 冷蒿 , 短花针 茅 。 依靠无性繁殖扩 大种群分布范围和密度是它们服从聚集分布的原因之一 。 本研究说明了方差 /均值比率法是 1 种较 好的分析种群分 布格局的方法 。 关键词 : 短花针茅 ; 荒 漠草原 ; 优势种群 ; 分布格局 ; 内蒙古 中图分类号 : S812 文 献标识码 : A 文章编号 : 1009- 3575( 2008) 02- 0064- 04
不仅可以了解群落内部物种的分布状况, 而且有助 于掌握种间相互作用规律以及它们与环境的相互关 系。 内蒙古四子王旗的社会经济以牧业为主 , 农牧 结合, 境内林草植被覆盖率相对较低, 土质疏松 , 草 原风蚀沙化 强烈, 水 土流失严重 , 草原退化十 分严 重 , 属自然灾害频发区 , 畜牧业经济滞后 , 是当前生
1 研究区自然概况
研究区位于内蒙古四子王旗中西部的哥根塔拉 草原。地处北纬 41 !47∀17# , 东经 111!53∀46# , 海拔 1 450m, 属于典型的大陆性气候, 春季干旱多风, 夏季 炎热, ∃ 10% 的年积温为 2 200 % ~ 2 500% , 年均降 水量 280mm, 降水主要集中在 5 月份 ~ 8 月份 , 月平 均最高温在 6 月份 ~ 8 月份 , 无霜期 175d , 早霜 9 月 中旬, 晚霜 5 月下旬, 土壤为淡栗钙土 。 研究区草地类型为短花针茅 + 冷蒿 + 无芒隐子 草荒漠草原 , 植被草层低矮 , 且植被较稀疏 , 盖度为 17% ~ 25 % , 种类组成较贫乏 , 植物群落由 20 多种 植物组成, 主要种为短花针茅 (S tip a brevif lora) 、 无芒 隐子草 ( Cleistog enes songorica) 、 冷蒿 (A rtem isia f rigi da )、 银 灰 旋 花 ( Convolvulus amm ann ii ) 、 木地肤 (K ochia p rostrata) 等。
植物种群分布格局是对种群在群落中所处的空 间结构特征的定量化描述, 用以说明种群在空间的 配置状况或分布特点 , 也是空间水平上种群个体的 彼此相互关系的反映。种群空间格局分析是研究群 落结构, 种群间相互作用以及种群与环境关系的重 要手段 , 是现代生态学研究的主题之一
[ 1]
重要的影响
[ 2]
。通过对优势种群分布格局的研究,
[ 14]
DI = s ( 1) x 根据上式 ( 1) 计算的结果, 可对种群的分布格局 做出初步判断。 DI < 1时为均匀分布, D I = 1时为随 机分布 , D I > 1 时为集群分布。为了检验种群分布 格局是否偏离了 P o isson 分布, 可对 ( 1) 式进 行 T 检验: 2 ( 2) n- 1 其中 : n 为样方数 , t > t0. 05 ( n - 1) 时为聚集分 t = (D I - 1 ) / 布 , 否则为均匀分布或随机分布。 分布格局测定结果 见表 2 。 2 . 2 . 3 聚集强度指数的测定 采用以下指数测定 四子王旗短花针茅荒漠草原植被优势种群分布格局 的聚集强度 , 结果见表 3。 ( 1) 聚集指数 CI = s ( 3) x - 1 = DI - 1 C I = 0时表示随机分布 , C I > 0表示集群分布, CI < 0 表示均匀分布。 ( 2) 平均拥挤度 s - 1 = x + C I ( 4) x 平均拥挤度是指在同一样方内每个个体的拥挤 m
第 29 卷 第 2 期 2008 年 6 月
内
蒙
古
农
业
大
学
学
报
Journa l o f Inne r M ongo lia A gr icultural U niversity
V o.l 29 N o . 2 Jun . 2008
短花针茅荒漠草原植物群落优势种群分布格局研究
以内蒙古四子王旗荒漠草原为例
PATTERNS OF DOM INANT POPULAT I ONS OF ST I PA BREV I FLOR I A DESERT STEPPE W ith S i Z iW ang county as an exam ple
XU L ian- x iu , M ENG Rong - m u , ZONG Jie
[ 15 ]
。
2
[ 15]
测定格局类型, 然后用 t检验判断分布格局
GI =
(s
的显著性。
x) - 1 n- 1
( 6)
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内
蒙
古
农
业
大
学பைடு நூலகம்
学
报
2008 年
表 2 四子王旗短花针茅荒漠草原植被优势种群分布格局的测定结果 T ab. 2 The result o f pattern o f dom inant spec ies of vegeta tion in S i Z iW ang County 植物种序 1 2 3 4 5 x 9. 8071 45 . 1643 21 . 0357 5. 4929 37 . 1071 S2 160. 6043 2476. 0719 1024. 0576 49. 1079 4161. 4389 DI 16. 37633 54. 82365 48. 68189 8 . 94025 112. 1467 T 128. 1895 448. 7174 397. 5147 66. 19633 926. 6086 T ype C C C C C
( Colleg e of E co logy and Environmen tal Science, lnner M ongolia A gricultural Univers ity, H ohhot 010019, China ) Abstrac: t T his paper based on the da ta fro m the fie ld, used S2 / x ( dispersa l index) ratio t- test , clump intensity , m ean crow ding , patchiness index , G reen s index and the intensity index k o f nega tive b ino m ia l d istr ibu tion, ustudied and ana ly zed the patte rns o f do m inant of vege tation in Si Z iW ang county , InnerM ongo lia . T he re lationships among the s ix m ethods w ere analyzed by co rre la tion coeffi cient . T he resu lt sho w ed that the patterns o f those popu lations we re all clum ped , ho w ever , they w ere different in c lum p intens ity , a m ong w hich the spec ies w ith the b iggest o f clump intensity was K ochia prostra te , and the sm allestw as Convo lvu lus amm anni,i re lied on asexua l reproduc tion to extend ing population d istribution and increasing density , th is w as the mo stly reason tha t they fo llowed c lum ped. F ina lly , the resu lt ind ica ted that the app lication of var iance /mean ratio w as one o f the be tter me thods to analyze population pa ttern. Key words : D esert steppe ; dom inant population; pattern; inner m ongo lia
[ 5] 2
= x+
程度或平均在同一样方内每 个个体的邻居数 ( 3) 聚块性指数 PA I = M
*
[ 5]
。 m
*
越大, 表示该个体受到的其它个体的拥挤效应越大。 x ( 5)
PA I < 1时为均匀分布 , PA I = 1时为随机分布, PA I > 1时为集群分布, PA I可用于集群程度的度量, 以客观反映格局强度 ( 4) G reen 指数
[ 3, 4]
表 1 四子王旗短花针 茅荒漠草原植物群落植被优势种 T ab . 1 T he do m inan t species o f veg etation in Si Z iW ang County 序号 1 2 3 4 5 种名 Species 短花针茅 Stipa breviflora 无芒隐子草 C leistogenes songorica 冷蒿 A rtem isia fr ig ida 银灰旋花 Convo lvulus ammannii 木地肤 K ochia p rostrata
。种群空
间分布格局及其变动的趋势是影响种群数量发展的 主要因素, 优势种群的生态生物学特征及其发生发 展的动态, 对群落的外貌、 结构、 演替方向都有至关
*
收稿日期: 基金项目: 作者简介:
2007- 06- 12 内蒙古教育厅项目 ( N J05093) : 天然草地放牧绵羊对草地空间格局的影响机制 徐连秀 ( 1980- ), 女, 硕士研究生, 主要从事植物保护与草地生态学研究.
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2 研究方法
2 . 1 野外调查方法 在研究区四子王旗中西部的哥根塔拉草原通过 GPS 定位选择具有代表性的样地 , 在植物生长旺盛 的 7 月进行调查。由于群落植株的高度和 密度, 样 地内都采用 1m & 1m 的样方进行调查, 共调查样方
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140个。调查内容包括植物种名, 密度, 种盖度 , 群落 总盖度等, 选取 短花针 茅、 糙 隐子草、 冷 蒿、 银 灰旋 花、 木地肤 5 个种进行分布格局的测定。 2 . 2 分析方法 2 . 2 . 1 数据处理 应用多度数据进行分布格局的 测定。用 Ex cel2003, Spss13 . 0进行数据处理。 2 . 2 . 2 分布格局类型的判定 测定生物种群空间 分布格局的类型指数的方法较多 , 但大多都从判断 种群格局类型和聚集强度的角度出发 , 判断种群的 [ 6- 16 ] 分布格局类型 。为了避免不同指数的片面性, 采用种群多度的方差 ( S ) 与均值 ( X ) 比率 ( 扩散系 数 DI)
第 2期
徐连秀等 :
短花针茅荒漠草原植物群落优势种群分布格局研究
以内蒙古四子 王旗荒漠草原为例
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态环境治理建设的重点旗 ( 县 )。 目前对该旗的研究主要集中在放牧绵羊牧食行 为 , 对群落优势种群分布格局的研究报 道很少。本 文用方差均值比率法、 聚集强度等方法研究了群落 优势种群分布格局 , 并用相关分析的方法分析了 6 个指数间的关系, 以便更准确的了解这些优势种群 的分布格局 , 旨在揭示群落的结构与功能, 从而为该 旗植被和生物多样的保护提供科学依据。
徐连秀, 蒙荣 , 慕宗杰
010019)
*
(内蒙古农业大学生态环境学院, 呼和浩特
摘要 : 根据野外调查的样地资 料 , 应用 方差 /均值 比 ( 扩散 系数 ) 的 T 检验 、 聚 集指 数 、 平均 拥挤 度 、 聚块 性指 数 、 G reen 指数和负二项分布的聚集强度等方法 , 研 究了四子王旗短花针茅荒漠草原植物 群落植被 优势种群的 分布格局 并分析格局形成的原因 , 并用相关分析比较了 6 个指数间的关系 , 结果 表明 : 这些植物的 分布格局 皆属于聚集 分布 , 但它们的聚集强 度有差异 。 聚集强度最大的 是木地 肤 , 最 小的为 银灰旋 花 , 中 间依次 为糙隐 子草 , 冷蒿 , 短花针 茅 。 依靠无性繁殖扩 大种群分布范围和密度是它们服从聚集分布的原因之一 。 本研究说明了方差 /均值比率法是 1 种较 好的分析种群分 布格局的方法 。 关键词 : 短花针茅 ; 荒 漠草原 ; 优势种群 ; 分布格局 ; 内蒙古 中图分类号 : S812 文 献标识码 : A 文章编号 : 1009- 3575( 2008) 02- 0064- 04
不仅可以了解群落内部物种的分布状况, 而且有助 于掌握种间相互作用规律以及它们与环境的相互关 系。 内蒙古四子王旗的社会经济以牧业为主 , 农牧 结合, 境内林草植被覆盖率相对较低, 土质疏松 , 草 原风蚀沙化 强烈, 水 土流失严重 , 草原退化十 分严 重 , 属自然灾害频发区 , 畜牧业经济滞后 , 是当前生
1 研究区自然概况
研究区位于内蒙古四子王旗中西部的哥根塔拉 草原。地处北纬 41 !47∀17# , 东经 111!53∀46# , 海拔 1 450m, 属于典型的大陆性气候, 春季干旱多风, 夏季 炎热, ∃ 10% 的年积温为 2 200 % ~ 2 500% , 年均降 水量 280mm, 降水主要集中在 5 月份 ~ 8 月份 , 月平 均最高温在 6 月份 ~ 8 月份 , 无霜期 175d , 早霜 9 月 中旬, 晚霜 5 月下旬, 土壤为淡栗钙土 。 研究区草地类型为短花针茅 + 冷蒿 + 无芒隐子 草荒漠草原 , 植被草层低矮 , 且植被较稀疏 , 盖度为 17% ~ 25 % , 种类组成较贫乏 , 植物群落由 20 多种 植物组成, 主要种为短花针茅 (S tip a brevif lora) 、 无芒 隐子草 ( Cleistog enes songorica) 、 冷蒿 (A rtem isia f rigi da )、 银 灰 旋 花 ( Convolvulus amm ann ii ) 、 木地肤 (K ochia p rostrata) 等。
植物种群分布格局是对种群在群落中所处的空 间结构特征的定量化描述, 用以说明种群在空间的 配置状况或分布特点 , 也是空间水平上种群个体的 彼此相互关系的反映。种群空间格局分析是研究群 落结构, 种群间相互作用以及种群与环境关系的重 要手段 , 是现代生态学研究的主题之一
[ 1]
重要的影响
[ 2]
。通过对优势种群分布格局的研究,
[ 14]
DI = s ( 1) x 根据上式 ( 1) 计算的结果, 可对种群的分布格局 做出初步判断。 DI < 1时为均匀分布, D I = 1时为随 机分布 , D I > 1 时为集群分布。为了检验种群分布 格局是否偏离了 P o isson 分布, 可对 ( 1) 式进 行 T 检验: 2 ( 2) n- 1 其中 : n 为样方数 , t > t0. 05 ( n - 1) 时为聚集分 t = (D I - 1 ) / 布 , 否则为均匀分布或随机分布。 分布格局测定结果 见表 2 。 2 . 2 . 3 聚集强度指数的测定 采用以下指数测定 四子王旗短花针茅荒漠草原植被优势种群分布格局 的聚集强度 , 结果见表 3。 ( 1) 聚集指数 CI = s ( 3) x - 1 = DI - 1 C I = 0时表示随机分布 , C I > 0表示集群分布, CI < 0 表示均匀分布。 ( 2) 平均拥挤度 s - 1 = x + C I ( 4) x 平均拥挤度是指在同一样方内每个个体的拥挤 m
第 29 卷 第 2 期 2008 年 6 月
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Journa l o f Inne r M ongo lia A gr icultural U niversity
V o.l 29 N o . 2 Jun . 2008
短花针茅荒漠草原植物群落优势种群分布格局研究
以内蒙古四子王旗荒漠草原为例
PATTERNS OF DOM INANT POPULAT I ONS OF ST I PA BREV I FLOR I A DESERT STEPPE W ith S i Z iW ang county as an exam ple
XU L ian- x iu , M ENG Rong - m u , ZONG Jie
[ 15 ]
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2
[ 15]
测定格局类型, 然后用 t检验判断分布格局
GI =
(s
的显著性。
x) - 1 n- 1
( 6)
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农
业
大
学பைடு நூலகம்
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2008 年
表 2 四子王旗短花针茅荒漠草原植被优势种群分布格局的测定结果 T ab. 2 The result o f pattern o f dom inant spec ies of vegeta tion in S i Z iW ang County 植物种序 1 2 3 4 5 x 9. 8071 45 . 1643 21 . 0357 5. 4929 37 . 1071 S2 160. 6043 2476. 0719 1024. 0576 49. 1079 4161. 4389 DI 16. 37633 54. 82365 48. 68189 8 . 94025 112. 1467 T 128. 1895 448. 7174 397. 5147 66. 19633 926. 6086 T ype C C C C C
( Colleg e of E co logy and Environmen tal Science, lnner M ongolia A gricultural Univers ity, H ohhot 010019, China ) Abstrac: t T his paper based on the da ta fro m the fie ld, used S2 / x ( dispersa l index) ratio t- test , clump intensity , m ean crow ding , patchiness index , G reen s index and the intensity index k o f nega tive b ino m ia l d istr ibu tion, ustudied and ana ly zed the patte rns o f do m inant of vege tation in Si Z iW ang county , InnerM ongo lia . T he re lationships among the s ix m ethods w ere analyzed by co rre la tion coeffi cient . T he resu lt sho w ed that the patterns o f those popu lations we re all clum ped , ho w ever , they w ere different in c lum p intens ity , a m ong w hich the spec ies w ith the b iggest o f clump intensity was K ochia prostra te , and the sm allestw as Convo lvu lus amm anni,i re lied on asexua l reproduc tion to extend ing population d istribution and increasing density , th is w as the mo stly reason tha t they fo llowed c lum ped. F ina lly , the resu lt ind ica ted that the app lication of var iance /mean ratio w as one o f the be tter me thods to analyze population pa ttern. Key words : D esert steppe ; dom inant population; pattern; inner m ongo lia
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程度或平均在同一样方内每 个个体的邻居数 ( 3) 聚块性指数 PA I = M
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越大, 表示该个体受到的其它个体的拥挤效应越大。 x ( 5)
PA I < 1时为均匀分布 , PA I = 1时为随机分布, PA I > 1时为集群分布, PA I可用于集群程度的度量, 以客观反映格局强度 ( 4) G reen 指数
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表 1 四子王旗短花针 茅荒漠草原植物群落植被优势种 T ab . 1 T he do m inan t species o f veg etation in Si Z iW ang County 序号 1 2 3 4 5 种名 Species 短花针茅 Stipa breviflora 无芒隐子草 C leistogenes songorica 冷蒿 A rtem isia fr ig ida 银灰旋花 Convo lvulus ammannii 木地肤 K ochia p rostrata
。种群空
间分布格局及其变动的趋势是影响种群数量发展的 主要因素, 优势种群的生态生物学特征及其发生发 展的动态, 对群落的外貌、 结构、 演替方向都有至关
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收稿日期: 基金项目: 作者简介:
2007- 06- 12 内蒙古教育厅项目 ( N J05093) : 天然草地放牧绵羊对草地空间格局的影响机制 徐连秀 ( 1980- ), 女, 硕士研究生, 主要从事植物保护与草地生态学研究.