小针茅草原三种重要值计算方法的比较

小针茅草原三种重要值计算的比较 学年实习论文 小针茅草原三种重要值计算方法的比较 10级生态班 包 蕾 20101103663 小针茅草原三种重要值计算方法的比较 班级10级生态班 姓名 包蕾 学号 20101103663 指导教师 张颖娟 摘要:本文采用三种重要值计算方法对小针茅草原采集的植物样本进行分析处理,从而得出小针茅草原适用的重要值及其适用原因。三种计算公式如下,重要值1=相对密度+相对盖度+相对生物量,重要值2=相对密度+相对盖度+相对体积,重要值3=相对密度+相对盖度+相对高度。 关键词:小针茅草原 重要值 比较 在2013年7月初，我们在内蒙古自治区西部西苏旗及锡林郭勒盟一带进行了为期十天的实习，在西苏旗附近的朱日和镇对荒漠草原中的小针茅草原进行了分析和研究，实地采样和调查。试验地位于内蒙古自治区乌兰察布盟四子王旗朱日和镇，地理坐标为N 42?13.947′,E 112?16.962′,海拔在1262m左右，属于典型的中温带大陆气候，春季干旱多风少雨，夏季炎热。年降水量为280mm。而蒸发量是降水量的7,10倍，湿润度为0.15,0.3，降水主要集中在6,7月份，占全年降水量的70%以上，全年盛行北风和西北风，大风主要集中在春季，3,6月大风天数占全年的 2[1]54%,66%,土壤风蚀模数为2000,9147t/km.a，属于中强度风蚀。在我自治区西部，阴山山脉隔断了内蒙古地区，西部地区风沙大，降水少，荒漠草原没有明显的带状分布，原因多样化，下面将对荒漠草原的研究做一些分析和陈述。 1研究区概况 荒漠化和气候变化是全球的重大环境问，我国是世界上受荒漠化危害最为严重的国家之一。沙质荒漠化主要分布于我国的西北、华北北部和东北北部，生物气 [2]候带上主要分布于干旱荒漠的绿洲边缘、半干旱草原和半湿润森林草原地区。荒 漠草原是带干旱气候条件下，旱生、丛生小禾草和小半灌木占优势的植被类型。荒漠草原是草原类型中最旱化的草原类型，我们在朱日和镇对小针茅草原进行采样处理，这里的建群种是小针茅，是禾本科针茅属一种多年生旱生密丛型草本植物，属 [3]于亚洲中部荒漠草原种，是荒漠草原地带重要的牧草资源。在内蒙古地区，小针茅草原主要分布于从黄土高原丘陵西北部起，向东北越过阴山山地到达内蒙古高原南部的一个连续带上，形成一条集中的分布区域。东西横贯于荒漠草原的东南边缘， [4]这是从典型草原带向西北过渡首先所遇到的荒漠草原类型。荒漠草原常混生大量旱生小半灌木，并在群落中形成稳定的优势层片，荒漠草原属于自然带的一种，主要是受自然环境影响形成的。地理位置处于大陆内部，年降水量?200毫米。气候干燥，少雨，属于大陆性季风气候。其次是受人类活动的影响。人类不合理的放牧和开垦以及开采矿物，直接导致草原荒漠化的进程。荒漠草原主要分布于亚洲大陆内部，如内蒙古西苏旗一带，也就是我们实习所在之处。在荒漠草原以荒漠为主，生长的植物主要是一些耐旱，叶小而少而且根深的植物。原因是叶小而少可以减少蒸发，根深可以充分吸取地下水分。 小针茅草原属温带干旱与半干旱区，?10?的积温在1846(化德),3214?(赤峰)，年平均温在2.1?(化德),7.4?(准格尔旗)，湿润度大约在0.23,0.47,年 [4]降水量在279,434mm，土壤类型多为栗钙土，灰钙土和棕钙土。该区域内的小针茅群落类型复杂多样，试验区属于小针茅荒漠草原，草地植被类型为小针茅+银灰旋花。草层低矮，平均高度为7.30cm左右，植被较稀疏，盖度在15%左右，种类组成较贫乏，建群种为小针茅(Stipa klemenzii)，优势种为银灰旋花(Convolvulus ammannii)和薄叶燥原荠(Ptilotricum canescens (DC.) C. A. Me)，主要偶见种有冬青叶兔唇花(Lagochilus ilicifolius Bunge ex Benth)、马莲(lris lacteal Pall. Var. chinensis (Fisch.) Koidz)、叉枝鸦葱(Scorzoneradivaricata Turcz)和狭叶锦鸡儿(Caragana [1]stenophylla Pojark)。草地退化现象比较严重。 2.研究方法 (1)选取样地:在实习中我们对不同的草原类型随机选取样地进行采样，用1m*1m的样线围成正方形的样地。 (2)测量高度，丛幅:在样线围成的样地中，我们选取一种植被类型，从中选出标 准株(即在样地中此种植被类型中较为平均的一株)，对株进行测量高度，丛幅等一些数据，记录在样地中。 (3)采样:将测量完的植物一株一株的剪下，记录植物数量，进行装袋 (4)风干测量:采集的植物要晒干，使其完全没有水分后进行植物干重测量，这就是植物的生物量，记录数据。 (5)样线:区域内随机设定，样线长50m，每1m中的植物种类进行识别和记录。 (6)计算:利用野外实习时测量的植物高度和丛幅，还有植物的干重进行计算，计算出植物的密度，盖度，平均高度，平均密度，平均盖度以及重要值。记录数据于平均数据表中。 (7)利用重要值公式计算结果，进行分析。 3.结果分析 在三种部分方法计算的重要值表中，我们可以看到不同的重要值计算方法推算出的结论也不尽相同。 重要值计算方法1得出的结果中，建群种为小针茅，优势种为银灰旋花和薄叶燥原荠，常见种为多根葱，狭叶锦鸡儿、无芒隐子草和叉枝鸦葱，偶见种为冬青叶兔唇花，马莲和寸草苔等。 重要值计算方法2得出的结果中，建群种为小针茅，优势种为银灰旋花和薄叶燥原荠，常见种为多根葱，狭叶锦鸡儿、叉枝鸦葱和栉叶蒿，偶见种为冬青叶兔唇花，马莲和无芒隐子草等。 重要值计算方法3得出的结果中，建群种为小针茅，优势种为银灰旋花和薄叶燥原荠，常见种为多根葱，寸草苔和马莲，偶见种为冬青叶兔唇花和无芒隐子草。 表1 小针茅草原各种植被的重要值 3物种名称 密度 盖度 生物量 体积m 高度cm 重要值1 重要值2 重要值3 小针茅 22 8.8 11(07 0.017 9.18 1.6339 30.82 39.98 银灰旋花 23.5 3.15 1.715 0.0784 1.618 0.6348 26.73 28.268 薄叶燥原荠 18.5 0.88 1.295 0.000522 2.919 0.3893 19.38 22.299 叉枝鸦葱 1.5 0.38 0.19 0.000068 4 0.058 1.88 5.88 多根葱 4.5 0.45 0.175 0.0000405 3 0.1008 4.95 7.95 狭叶锦鸡儿 2 0.48 0.135 0.000048 3 0.0674 2.48 5.48 栉叶蒿 2 0.12 0.17 0.00009 3 0.0512 2.12 5.12 寸草苔 1 0.12 0.075 0.000018 6 0.0262 1.12 7.12 冬青叶兔唇花 0.5 0.02 0.025 0.000001 2 0.0095 0.52 2.52 无芒隐子草 0.5 0.6 0.185 0.00012 2 0.0592 1.10 3.10 马莲 0.5 0.01 0.07 0.000004 8 0.01197 0.51 8.51 在这样的结果中我们可以明显看出，无论哪一种重要值的计算方法计算出的建群种和优势种都是一样的，但是从常见种中3种不同的计算方法的结果有了分歧。将重要值1和重要值2得出的结论进行对比，第一个结论中无芒隐子草比栉叶蒿重要值高，两者均归为常见种;第二个结论中无芒隐子草远小于其他植被类型，将之归为偶见种之一。 将重要值2和重要值3进行对比，结论2中为偶见种的马莲在结论3中成为常见种之一，将重要值1与重要值3进行对比，在结论1中为常见种的无芒隐子草在结论3中归为偶见种，并且在结论1中为偶见种的马莲和寸草苔在结论3中均归为常见种。 从这些对比分析中我们可以看到，三种结论均在无芒隐子草，寸草苔和马莲等几种植被类型中存在差异，其原因有以下几点:(1)无芒隐子草的生物量为0.185g，寸草苔的生物量为0.075g，马莲的生物量为0.07g，栉叶蒿0.17g，在这个值中无芒隐子草的生物量远远高于寸草苔和马莲，比栉叶蒿略高一点，重要值就比其他三者 3都要高，所以将无芒隐子草归为常见种。(2)无芒隐子草的体积为0.00012 m，栉叶 3蒿的体积为0.00009 m，虽然无芒隐子草的体积较栉叶蒿大，但是由于草本的体积本身就微小，在重要值计算中经常位于最后几位而被舍去，在重要值2的计算方法中，草本的体积过小而无法发挥应有的作用。(3)重要值计算方法3中，马莲的高度为8cm，寸草苔的高度为6cm，无芒隐子草的高度为2cm，无芒隐子草的高度远低于马莲和寸草苔，所以将之归为偶见种。 4.结果与讨论 无芒隐子草是一种多年生丛生小禾草，在夏季属于放牧牲畜所喜爱的食物之一，且分布广泛。在荒漠草原中由于牲畜的啃食造成无芒隐子草的高度很低，利用重要值的计算方法3得到的重要值也就很低。同时由于无芒隐子草本身的生物学特征，即分蘖和种子成熟后的散布方式以及丛生生长的生活型特征，和牲畜选择采食和小 [5][6]地形共同作用使无芒隐子草种群在小尺度上呈集群分布，也就是无芒隐子草的密度与盖度均处于中等，使得无芒隐子草的重要值也居于中部。反之，银灰旋花在小尺度上的空间格局分布为集群分布，同时牲畜并不啃食银灰旋花，反而放牧为银灰 [7]旋花提供了扩殖的空间 ，这样在草本中，银灰旋花的高度必然较其他植被类型高，而荒漠草原中的放牧也给银灰旋花提供了便利条件，银灰旋花的密度和盖度也随之增高，成为荒漠草原的优势种之一。荒漠草原的放牧是人为因素造成的外在影响 ，在草场中牲畜喜爱的食物高度一般不高，而因被牲畜采食导致密度和盖度减小，所以在计算重要值时利用平均高度是不合理并且不适宜的，这种计算方法中存在太多人为因素的干扰。 荒漠草原处于大陆内部，属于典型的大陆性季风气候，年降水量?200毫米。气候干燥，少雨，蒸发量是降水量的7,10倍，湿润度为0.15,0.3，降水主要集中在6,7月份，占全年降水量的70%以上，其次是受人类活动的影响。人类不合理的放牧和开垦以及开采矿物，直接导致草原荒漠化的进程。在荒漠草原以荒漠为主，生长的植物主要是一些耐旱，叶小而少而且根深的植物。原因是叶小而少可以减少蒸发，根深可以充分吸取地下水分。 荒漠草原的气候条件和自然地理位置决定了这里降水稀少，蒸发量高，所生长的植物类型大多地上部分体积小，地下根深，便于吸收地下水分。并且由于放牧牲畜的啃食也导致草本的体积不可能变大，而在表1中明显可以看出，除建群种和优势种之外的其他草本类型，平均体积都微小到可以忽略不计，对重要值的计算起不到决定性作用。重要值计算方法2中利用平均体积计算重要值，大多数计算结果都将体积忽略省去，这就跟计算方法的初衷不符，计算方法2明显不适用于荒漠草原。 三种计算方法的对比来看，方法2 和方法3都存在相对严重的弊端，并不能很好的适用于荒漠草原的草本类型。而在方法1中，生物量虽然不是最具有代表性的，可是适用于当前荒漠草原的自然条件。 上述讨论仅仅是针对小针茅草原这种荒漠类型的草原进行一系列分析，并不适用 于其他类型的草原，三种重要值计算公式各有优点和差异，在实际野外考察中应当活学活用，针对不同的情况运用不同的公式，以达到最佳效果。 参考文献 [1]李政海，鲍雅静.内蒙古自治区草原与荒漠区的娜鸡儿属植物种群格局动态和种间关系的研究[J].干旱区资源与环境，2000,3 14(1):64-68 [2]苏志珠，卢琦，吴波，等.气候变化和人类活动对我国荒漠化的可能影响[J].中国沙漠，2006,26(3):329-335 [3]内蒙古植物志编辑委员会.内蒙古植物志[M].呼和浩特:内蒙古人民出版社，1994:200-202 [4]中国科学院内蒙古宁夏综合考察队.内蒙古植被[M].北京:科学出版社，1995:556-563 [5]关世英，齐沛钦，康师安.不同放牧强度对草原土壤养分含量的影响初析草原生态系统研究[M]. 5:17-22 北京:科学出版社，1997， [6]吴志毅，王明玖，李志强，等.2种方法在荒漠草原植物种群分布格局中的适用性比较[D].草业科学，2008,25(4):145-147 [7]陈玉福，董鸣.生态学系统的空间异质性[J].生态学报，2003,23(2):46-52