草本植物群落调查与分析

1、草本植物群落调查与分析1 实验目的1.1 学习掌握草本植物群落调查的方法；1.2 学习掌握群落调查资料、数据统计与分析方法；1.3 学习掌握群落主要特征的定量分析方法2 采样地点 华南师范大学石牌校区紫荆书屋旁草坪3 仪器与工具样方框（50cm50cm），直尺，卷尺，记录本4 实验方法4.1 样方设置采用样方法进行野外调查，于2014年4月12日在华南师范大学石牌校区陶南停车场旁草坪上采用规则取样，在样地中设置四条等距的样线，取其中两条，在样线上每隔5m设置1个50cm50cm的样方，共计20个样方4.2 调查记录方法调查记录的内容主要包括：草本植物的植物名称、株数（或多度）、盖度以及高度（营

2、养枝高度）4.3 数据分析 相对多度相对多度= 频度与相对频度频度=相对频度= 相对盖度相对盖度= 重要值重要值=相对多度+相对频度+相对盖度4.3.5 种群空间分布格局测定在分布格局研究中，往往假定种群属于随机分布，对应的概率分布为泊松分布，对于泊松分布而言，具有方差与均值相等的性质因此，可用方差均值比来统计和检验野外调查数据本次实验采用分布系数法计算作为种群空间分布格局划分的依据分布系数的统计量为：S2为方差：S2=（f（x）2 - （f（x）2/n/（n-1）为均值：=f（x）/n5 调查结果5.1 草本植物群落的种类组成及数量特征 根据样方调查结果可知，本次实验所调查的草本植物群落共有

3、草本植物14科18种，植物种类较多其中菊科（假臭草、一点红、野苦荬、黄鹌菜）占的种数最多，有4个种，占总种数的22.22%；其次是伞形科（天胡荽、崩大碗），有2个种，占总种数的11.11%；另外，禾本科（耳草）、酢浆草科（酢浆草）、荨麻科（雾水葛）、唇形科（瘦风轮菜）、堇菜科（长萼堇菜）、箭蕨科（瓶尔小草）、茜草科（白花蛇舌草）、锦葵科（白背黄花稔）、大戟科（铁苋菜）、莎草科（水蜈蚣）苋科（空心莲子草）、叶下珠科（叶下珠）各有1个种，各占总种数的5.56%根据样方调查结果，可以计算得到各植物种的重要值（见表1）重要值的数值大小可以作为群落中植物种优势度的一个度量标志，重要值也可以体现群落中每种

4、植物的相对重要性及植物的适宜生境由表1可看出，相对多度最大的物种为天胡荽，达35.81%；相对频度最大的物种为天胡荽，达12.36%；而相对盖度最大为天胡荽，达34.97%；且天胡荽的重要值也为最大，达7283.14%，因此，本次调查的草本植物群落内的优势种为天胡荽其为多年生草本植物，多匍匐枝茎，枝茎上多不定根，蔓延能力很强，能很好地适应环境，快速生长表1 草本植物群落调查表种名总株数/株种群密度株/m2高度/cm盖度/%相对多度/%频度相对频度/%相对盖度/%重要值天胡荽655131.02.7309.34035.810.5512.3634.9783.14耳草44088.06.6106.105

5、24.060.4510.1122.8657.03酢浆草18336.68.5002.19010.010.5011.248.2029.44雾水葛17535.05.3501.2839.570.408.994.8023.36瘦风轮菜12725.410.5002.9506.940.4510.1111.0528.10崩大碗6613.23.5001.8403.610.357.876.8918.36假臭草418.28.6250.3152.240.204.491.187.92长萼堇菜387.65.3300.7992.080.204.492.999.56瓶尔小草285.65.7100.4751.530.357.8

6、71.7811.17白花蛇舌草275.410.8500.4501.480.102.251.685.41白背黄花稔122.44.2500.1250.660.102.250.473.37一点红122.412.3200.1300.660.255.620.496.76野苦荬81.68.1700.1100.440.153.370.414.22铁苋菜51.05.5000.2000.270.051.120.752.15黄鹌菜40.88.7500.2500.220.102.250.943.40水蜈蚣40.814.1700.1100.220.153.370.414.00空心莲子草30.68.0000.0100.

7、160.051.120.041.33叶下珠10.25.0000.0250.050.051.120.091.275.2 草本植物群落的种群空间分布格局测定 由表2可看出，在本次调查中的18中植物中，有13个群落的分布格局为集群分布型，其种群个体呈现成群、成簇或成斑块状的集聚分布另外，由于有5个种群的频度小于15，因而忽略不计其种群空间分布格局表2 草本植物群落的物种多样性指数种名总株数方差均值Cx分布格局t与t0.05比较结果判断天胡荽6551606.4132.7549.05集群分布148.10偏离随机分布耳草4402597.4722.00118.70集群分布360.82偏离随机分布酢浆草183

8、355.59.1538.85集群分布116.67偏离随机分布雾水葛175166.208.7518.99集群分布55.46偏离随机分布瘦风轮菜127124.986.3519.68集群分布57.58偏离随机分布崩大碗6688.853.3026.93集群分布79.91偏离随机分布假臭草4144.372.0521.64集群分布63.32偏离随机分布长萼堇菜3816.091.908.47集群分布23.03偏离随机分布瓶尔小草287.091.405.07集群分布12.54偏离随机分布白花蛇舌草2719.401.3514.37集群分布41.20偏离随机分布白背黄花稔123.830.606.39集群分布16.

9、60偏离随机分布一点红121.410.602.35集群分布4.16偏离随机分布野苦荬81.410.403.53集群分布7.79偏离随机分布5.3 草本植物群落的种面积曲线在本次实验所调查的样地内，按0.5m增加边长，抽取面积为0.25m2、0.5m2、0.75m2 5m2的正方形样方20个，统计各样方的草本植物物种数，得到草本植物群落的种面积曲线（见下图） 通过种面积曲线可确定群落的最小面积最小面积是在最小地段内，对一个特定群落类型能提供足够的环境空间(环境和生物的特性)，或者能保证展现出该群落类型的种类组成和结构的真实特征所需要的面积，即取样面积的大小，其取决于群落类型，并且变化幅度很大从下

10、图可以看出，本次实验所调查的草本植物群落的最小面积为2m2，也就是说调查该草本群落时，需要的最小样方面积为2m2图 草本植物群落的种面积曲线6 分析与讨论6.1 优势种的分析本次调查过程中，小组随机取样，在所确定样地中每隔一定距离取一个样方经数据汇总后可得，在此次调查中，重要值最大的是天胡荽，达到了83.14%重要值是研究某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标是相对密度、相对频度、相对优势度的总和天胡荽是一种乡土地被植物，为伞形科多年生草本，在我国多地均可见天胡荽适应性广，覆盖能力强，喜阴湿，可在短时间形成致密草坪但其叶片嫩、水份多，不耐践踏常生于路旁草地教湿润处在该草地群落中，天胡荽之所以

11、成为优势种，其原因是该草地的灌木较少，且无乔木，天胡荽的繁殖比较容易，匍匐枝蔓延迅速，具有极强的侵占性大量吸收土壤营养，影响其他种类植物的生长其实生苗于3月中、下旬出现，出苗高峰期45月，本次调查恰处于其出苗高峰期，这可能也是其为改草地群落优势种的原因之一重要值第二其是耳草耳草是一种典型的暖季型草坪草，在我国华南地区和常见，它繁殖容易，蔓延快，喜阴湿，成坪性好，又可以忍耐强光，匍匐枝蔓延迅速，是一种优良的建坪草种有资料显示，地毯草群落结构中主要的优势植物种有竹节草、狗牙根、假俭草、双穗雀稗、两耳草以及百花地胆头等可见，某种条件下，耳草可能是优势种在本次调查的草地中，耳草的重要值小于天胡荽，其相

12、对多度相差11.65%，相对频度相差2.25%，相对盖度相差12.11%，重要值相差26.11%由于该草坪为人工草坪，不时有园林工人为其除草，耳草的高度教天胡荽约3倍高，在除草过程中较易被除去，因此，有可能本片草地原来的优势种是耳草，但是由于人为等因素的改变，优势种慢慢被天胡荽所取代了6.2 种群空间分布格局的分析该草本植物群落的大部分植物呈集群分布的空间分布格局，可能原因有：1、受物种本身最适宜的生长环境限制，而水份因素是最重要的一个原因；2、从母植株上散布。有些植物的种子会落在该植物的附近，当种子生长时就产生了一簇幼小的植物；3、人为的影响，该草坪常有园艺工人为其修剪，在除草过程中，不均衡

13、的除草方式可能造成该种分布格局此外, 行人对草坪踩踏等，这些外在因素的干扰都会对草本植物群落的物种多样性产生影响不过，干扰对物种多样性的影响既有正面的，也有负面的，而且不单纯决定于哪一种类型,更主要的是取决于干扰的强度、频率等特征这些问题都需要在进行了更为深入的调查、分析与探讨后，才能研究清楚6.3 草本植物群落的种面积曲线分析随着积累样方数的增加，植物种数不断增多当样方数积累到一定程度后，多样性指数值不再明显增加，植物群落的种面积曲线变得平缓，进入平衡态的这一点应为最小取样数我们把稳定时的最小面积作为样地面积在曲线进入平衡态之前，多样性指数明显受取样面积大小的影响，表现为：样方面积越大多样性

14、指数值越高，并随积累样方数的增加，样方面积越大，多样性指数的变化速率越大随积累样方数的增加，多样性指数增大的趋势逐渐变得平缓，直到曲线进入平衡状态在调查中我们必须保证我们所调查的样地面积不小于种面积曲线所确定的最小面积如果小于最小面积，会导致所调查的植物种类不全，从而使结果产生偏差由图草本植物群落的种面积曲线可看出，本次实验所调查的草本植物群落的最小面积为2m2，而最终总共调查了5m2的样地上的种群，基本能代表这片草坪的植物种类，所得的结果偏差不大6.4 取样技术对结果的干扰调查过程中的取样是很重要的，取样不标准则会失去代表性鉴于草地在微地形、土壤等因子影响下常常表现出量和质方面的不均匀性，必

15、须使样地的选择，尽力排除人为的主观性因素，以求充分反映客观真实情况，代表群落的完整特征因此，正确选择样地，是草地植被调查的一个关键问题本次实验中，各个小组随机取样，每个小组十个样方则分两条样线采用等距取样，尽量做到随机取样本次调查的草地汇合了两个小组的结果，总共20个样方，取样5m2进行分析，样方面积小，因而代表性也相应降低在对草本植物群落进行调查与分析的过程中，样方形状会影响研究结果，采样时设置的样方为正方形样方，得到的结果相比于圆形样方可能会差一些另外，实验中记录的某些数据，如盖度是为人为主观判断和确定的，由于每个人认定的标准有所不同，因此最终统计的实验数据会存在一些误差最后，由于在本次实验中，我们只设置了一个样地，而草地在微地形、土壤等因子影响下常常表现出量和质方面的不均匀性；此外用种面积曲线确定得到的最小面积不够准确，所以虽然我们设置的取样面积大于该群落的最小面积，但是取样的代表性不强，得到的草本植物群落相关数据存在一定偏差6.5 样地环境对结果的影响此次调查样地是华南师范大学石牌校区紫荆书屋旁草坪，地势较平坦该地的气候为亚热带季风气候，降水有季节差异，一年四季阳光充足其土壤养分及土壤含水量均较高，适合草本植物的生长在该草坪上及其周围植有少量灌木及乔木，受上层优势植物的遮阴影响