北京百花山自然保护区森林群落物种均匀度研究

北京百花山自然保护区森林群落物种均匀度研究

物种的平整度是从生态角度研究群落组织结构的水平。物种均匀度的现状、形成、发展和维持机制是了解植被形态和独特性的最有效方法。群落的物种均匀度是地区性物种多样性的支持系统,是生物与环境相关的主体。通过对样地群落的乔、灌、草的基本状况调查,计算和分析物种的均匀度,可以观察群落的特性和群落对环境的反应,发现控制群落组成和结构的一般规律。1百花山的自然条件1.1地理位置北京百花山自然保护区位于门头沟区清水镇境内,地理坐标为东经115°25′-115°42′;北纬39°48′-40°05′。1.2气温、降水量百花山自然保护区地处亚高山地带,属于中纬度温带大陆性季风气候区,四季分明,冬季寒冷多风且干燥,夏季温热多雨;气温偏低,全年平均气温在6-7℃,昼夜温差大;年积温≥3800℃,全年无霜期110天左右;年降水量在450-720mm,多集中在夏季,春季干旱。本文的调查时间在6月,降雨量较大,且温度较高。1.3土壤百花山在全国土壤区划中属于褐色土地带,共有草甸土、棕壤、褐土、耕作土4个土类。2均匀度使用典型的样地调查方法--样方法,每个群落样地面积为20m﹡20m,测定时将其划分成16个5m﹡5m小样方。每个小样方测定所有乔木的物种名,胸径、树高、冠幅、枝下高,坐标;灌木只测定物种、高度、冠幅;草本植物在各小样方内机械设定5个1m﹡1m小样方测定物种、盖度、多度。根据调查数据,分别计算乔木、灌木、草本的均匀度。本文采用辛普森均匀度指数,计算公式为:辛普森均匀度指数(S-植物种类总数,N-总株数,ni-每种植物的株数)3结果与分析3.1群落均匀度调查通过对北京百花山自然保护区山杨林群落、落叶松-白桦林群落、华北落叶松林群落的基本状况调查,利用得到的实地数据,使用数学方法分别计算不同群落中乔木层、灌木层、草本层的均匀度指数,见表1、表2、表3。3.2物种均质度的分析与研究不同的植物群落,坡位、坡度、海拔、人为干扰强度、郁闭度等不尽相同,见表4,物种均匀度也会不同。3.2.1乔木层均匀度分析均匀度指数会随海拔的上升而呈稳定上升的趋势。因为随着海拔的升高,群落常见种和稀少种的差距逐渐变小,群落朝着均匀化方向发展。通过统计与对比,总结出各群落乔木层的均匀度:山杨林>落叶松-白桦林>华北落叶松林分析:华北落叶松林为早期人工林,海拔最低为1225米,受人为干扰强烈,因此均匀度最低;落叶松-白桦林虽然也是人工林,但由于海拔稍高1260米,人为干扰强度也稍低,因此物种均匀度居中;山杨林是天然混交林,海拔最高1280米,基本没有人为干扰,因此物种均匀度最高。3.2.2灌木层的均匀度随着海拔的升高,群落常见种和稀少种的差距逐渐变小,物种均匀度会逐渐升高;此外,郁闭度高的群落,林下枯枝落叶层厚,灌木和草本植物只能生存于林地空隙间,分布不连续,呈斑块状,因此物种均匀度低。通过统计与对比,总结出各群落灌木层的均匀度:山杨林>华北落叶松林>落叶松-白桦林分析:山杨林海拔最高,基本没有人为干扰,且郁闭度最低,树冠部枝叶松散,透光性较好,灌木分布均匀,因此灌木层的物种均匀度最高;华北落叶松林郁闭度也较低,因此灌木分布较均匀,物种均匀度居中;落叶松-白桦林郁闭度最高,透光性很差,灌木和草本植物只能生存于林地空隙间,分布不连续,因此灌木层的物种均匀度也最低。3.2.3群落物种均匀度通过统计与对比,总结出各群落草本层的均匀度:华北落叶松林>山杨林>落叶松-白桦林分析:华北落叶松林是人工林,海拔最低,人为干扰最大,可能有人种植,因此草本层的物种均匀度最高;落叶松-白桦林也是人工林,海拔稍高,人为干扰较大,因此草本层物种的均匀度居中;山杨林是天然林,海拔最高,人为干扰很小,基本无人种植,因此草本层物种的均匀度最低。通过对以上各群落乔木、灌木、草本层的物种均匀度进行对比、分析可知,在不同的植物群落中,由于坡位、坡度、海拔、人为干扰强度、郁闭度等原因,物种均匀度不同,但指标变化均呈现出基本一致的趋势。群落物种均匀度与海拔高度的关系较为密切,通过对百花