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植物群落研究方法

發布時間:2023-05-11 15:31:49

㈠ 為了解和認識一個植物群落,我們應如何對其進行調查和分析

植物群落的物種多樣性是評價植物群落結構復雜性和功能復雜性的重要指標,各種生態環境因子對植物群落影響的梯度變化會綜合反映在植物群落物種多樣性的空間分布格局上,而溫度、光照、濕度和土壤理化性質等直接影響植物生長的生態環境因子又會綜合反映在海拔梯度的變化中,對植物群落的分布、結構、功能以及物種多樣性等產生影響,相對於其它各種生態環境因子,海拔梯度在植物群落多樣性研究中被當作是影響多樣性空間分布格局的決定性因素之一。
因此,研究山地森林植物群落物種多樣性在海拔梯度上的垂直格局分布具有重要的意義。
論文的主要內容是山東嶗山地區森林植物群落資源的野外調查及對群落物種多樣性垂直空間分布格局的分析,共分為兩個部分。
一是對山東嶗山地區森林植物群落資源進行系統的野外調查,在兩年的同一時段分別對北嶗和南嶗進行了樣方調查,以掌握植物群落的整體現狀,包括群落類型及其物種構成、結構、分布和環境因子等;
二是對調查結果進行數據整理,對植物群落進行研究分析,以對嶗山地區的植物群落有一個清晰、綜合的了解和掌握,進而闡明其植物群落分布、組成和群落學特性。
為評估山東嶗山地區植物群落保護和利用現狀,生物多樣性保護、植被恢復、生態系統管理和發展規劃等提供依據。
論文主要以嶗山森林植物群落各物種的重要值、各個群落的多樣性指數,包括Patrick豐富度指數、Simpson指數、Shannon-Wiener(?)旨數、Pielou均勻度指數等分析嶗山地區的森林植物群落物種多樣性的垂直格局分布;另外,再採用典範對應分析(CCA)排序法,對植物群落與其所對應的環境因子之間的關系進行重點分析,包括各種環境因子(海拔、坡度、坡向、土壤pH、有機質、全氮、全磷等)對植物群落的分布、構成的影響;數據分析的結果表明,嶗山主要的森林植物類型有赤松群落、黑松群落、日本落葉松群落、水榆花楸群落和刺槐群落。
研究群落多樣性指數表明,與其它山地植物群落物種多樣性有所差異,嶗山植物群落總體Patrick豐富度指數和Shannon-wiener指數與海拔關系的曲線為雙峰型,在海拔300m和600m處為多樣性指數的峰值,而在海拔840m左右出現最低值。
Simpson指數和Pielou均勻度指數與海拔關系的曲線變化則較為平緩。
進一步對群落總體、群落喬木層、灌木層和草本層分別進行CCA排序研究,
最終的分析結果顯示:嶗山森林植物群落分布受海拔的影響明顯,人為干擾在某些區域影響較大,而其它如坡度、以及土壤中全氮、全磷、有機質含量等環境因子只對個別區域的群落分布產生影響,對嶗山總體群落分布的影響則不明顯。

㈡ 園林植物群落的組成和結構

園林植物群落的組成和結構:植物群落的基本特徵,主要指其種類組成、種類的數量特徵、外貌和結構等。描述方法:1、群落的種類組成:應當指拆讓該群落所含有的一切植物,但常因研究對象和目的等的不同有所側重 2、種類的數量特徵:一般用以下幾個參數來表證:種的多度,密度,蓋度,頻度。 3、群唯伍落的綜合特徵:在對植物群落指御或進行分類時,需要對某綜合特徵進行量化。 4、群落的外貌:植物群落的外貌指群落的外表形態或相貌。 5、群落的結構:群落結構是指群落的所有種類及其個體在空間中的配置狀態。

㈢ 植物群落分析的植物群落的排序

是識別環境因子、種群和群落三個方面彼此之間相互聯系的一類群落分析方法。排序的理論基礎是在環境因子的梯度與植被的種群和群落屬性的連續變化具有一定的秩序性。因而,可以將群落樣地(樣方)視為點,在以因子梯度為軸的坐標空間中分別把各個點的位置定出來,從而顯示群落抽樣及其屬性(種群)的變化的抽象格局;明晰地反映群落類型物種分布,種群特徵與主導環境因子的關系。
Л.Г.拉緬斯基(1924,1930),早在20世紀20年代就開始以環境因素如土壤肥力和土壤水分的梯度作為坐標軸,排列物種或群落的分布。之後,R.H.惠特克(1951,1967)的梯度分析則是從環境因子、種群、群落三方面的梯度來研究植物群落特徵變化的規律。
梯度分析有二條途徑。如果是在以已知的一個或多個環境梯度為軸的坐標空間中排列群落樣地(樣方抽樣)的話,這叫做直接梯度分析。若是以從群落抽樣(樣方)的相似性或物種相關性的測定導出的抽象軸為坐標,排列出樣地或種群的變化趨向,則叫做間接梯度分析。
直接梯度分析 是基於Л.Г.拉緬斯基(1924)對不同植物種的種群多度(密度)依從於環境條件的變化的統計學分析和表述。他認為群落生境通常隨其不同環境因子的變化而呈現連續的變異。各個植物種在對環境的需求上具有多樣性,因而,在生境的連續變化中會顯示出不同物種各自的生態學的獨特性。在以環境梯度為軸的空間里,直接表達種群、生態群組或群落分布模式的技術,就叫做直洞巧畢接梯度分析或排序。
直接梯度分析的程序是:①沿環境因子梯度間隔取樣;②列出梯度群落表;③描繪環境梯度種群數量分布曲線;④劃分生態組群,確定各生態組群的平均加權;⑤按以上步驟對另一環境因子進行分析,最後建立多維的復合梯度排列圖解。
R.H.惠特克(1954,1960)建立了群落樣地的比較定量法,用群落相似性百分率來表示各個群落樣本(樣地)的生態距離。PS=100-0.5∑|a-b|=∑min(a,b),a和b是某個種在二個樣方中的重要性值。還可直接用海拔高度和地貌單元二組復合梯度為x和y軸,在圖解上表述群落類型及種群分布格局與環境梯度的關系。
直接梯度分析技術,導致了種群獨特性、種群連續統和植被復合連續統等新的群落學理寬困論的產生。
間接梯度分析 也叫間接排序,是以自然群落樣本(樣方)的N×N相似矩陣或相異矩陣,導出抽象軸,將樣本作為點,在軸坐標空間里定位,從而揭示群落與環境關系的一類數學方法。包括連續統分析或組成梯度分析,極點排序,主分量分析,相互平均法,位置向量排序和典範分析等不同分析方法。它是80年代在植被分析中發展最快的領域。
曾對內蒙古呼盟羊草草原的40個樣方、32個種的數據,進行PCA分析排序,得到二維排序圖(圖5)。在這個PCA排序中,根據13個種計算第一和第二主分量保留的信息,只佔總信息44.3%,加上第三主分量可增大到50.7%。其中第一維y1佔28.4%,第納芹二維y2佔15.9%。排序的結果,將樣方分布構成3個點集,表徵因生境的差異而存在三種群落類型。在y1軸的左面和右面是與土壤水分梯度有關的A與B兩個群落;在y2的上面和下面的B和C兩個群落是與土壤鹽漬化梯度有關的兩個群落。對y1作用最大的種為不太耐旱的日陰菅(負荷量2.6);對y2作用大的是只存在於半乾旱生境的柴胡(1.9)和只分布在鹽漬化土壤中的鹼蒿(-1.81)。這3個種也就是劃分羊草草原3個群叢組的臨界種。
相互平均分析法 也稱對應分析,是同時進行樣地或物種(實體和屬性)的交互排序技術。即對同一套原始數據,同時交互使用正分析(R分析)和逆分析(Q分析),所以也叫相互排序方法。它也是一種用迭代法求特徵向量的演算法,但由於同時可得到對屬性的排序,比PCA法僅只是能獲得屬性負荷更為切合實用,更接近於梯度分析或極點排序,也更便於作出合理的生態學解釋。相互平均法的一般程序是:
①計算物種與抽樣的排序坐標間的相互平均關系。
②用迭代法求出第一軸上的y和z。
③求其他軸上的排序坐標。
④估計特徵值(即相應軸的方差)λ。
⑤對物種和樣本(樣方)進行排序。
排序方法的發展,正面臨一個如何真實反映生境、物種、群落三者間的非線性關系,及其連續、隨機和不確定性等特徵的問題。
數值分類,早期或現代發展的排序,都僅僅是研究植物群落生態學的一種數學技術,它只是手段而不是目的。重要的是如何應用生態學實際知識和理論思維,指導方法的應用並對方法的結果作出正確的判斷和解釋。

㈣ 植物群落分析的簡介

植物群落,不同於生物群落,只包括一定地區內的植物,不包括動物和微生物,而在具體研究時尺姿梁更常集冊譽中於某些重點考察的生活型。但在植物群落分析中,特別是在排序研究中,環境因子也是主要研究內容,這所謂的環境因子也可以包括動物和微生物在內。植物群落分析方法,以從自然植物群落的統計學樣本中測取得的群落屬性與環境變化的定量數據為基礎,應用數學原理和計算技術,對大量數據進行兩種方法途徑的綜合:一種是把每個群落抽樣單元,按其屬性的相似性或相異性,聚合或劃分為許多組群(分類單元),這稱為群落的數值分類。另一種是把每個群落抽樣實體視為點,在生境梯度或群落屬性梯度的n維坐標空間中,序化地標記出來,這稱陵運為群落排序。數值分類和排序是定量地客觀地對群落進行分類,揭示植物群落類型及其組成種群與環境相互關系的新技術。由於電子計算機的普遍應用,這些數值方法正在迅速發展,不斷完善。

㈤ 植物群落的結構

(一) 垂直結構

植物群落結構的基本特徵之一就是它的成層性,成層現象不僅表現在地上而且也表現在地下。通常熱帶雨林群落的結構最為復雜,其喬木層和灌林層都可各分為2~3個層次。相比之下寒帶針葉林群落的結構就比較簡單,只有1個喬木層,1個灌木層,1個草本層。草本植物群落的結構就更為簡單了。對群落地下分層的研究,一般多在草本植物間進行,主要是研究植物根系分布的深度和幅度。一般採用形態法和重量法。形態法是指挖掘一定深度的土坑,然後把土坑壁暴露出來的根系按比例描繪在方格紙上。重量法是指在土坑壁上切出一20cm210cmX5cm(長X寬X厚)的磚形土塊,然後從地表開始至35cm處各切一塊,再在40~45cm,60~65cm和90~95cm處各切一塊,總共10塊,將每一土塊中的所有根系洗出,分別稱量粗根、中根和細根,最後根據這些數據製成地下部分分布圖。

成層現象是群落中各種群之間以及種群與環境之間相互競爭和相互選擇的結果,它不僅緩解了植物之間爭奪陽光、空間(地上成層)、水分和礦質營養(地下成層)的矛盾,而且由於植物在空間上的成層排列,擴大了植物利用環境的范圍,提高了同化功能的強度和效率。成層現象愈復雜,即群落結構愈復雜,植物對生態環境的利用愈充分,提供的有機物質也就愈多。群落結構的復雜程度是對生態環境的一種良好的指示,通常生態條件越優越,群落結構就越復雜,而在極端的生態條件下,群落結構則簡單,如極地的苔原群落就十分簡單。

(二) 水平結構

植物群落的結構特徵,不僅表現在垂直方向上閉吵,而且也表現在水平方向上。植物群落水平結構的主要特徵就是它的鑲嵌性。導致鑲嵌性出現的原因是植物個體在水平方向上的分布不均勻,而分布的不均勻性又受到植物種的生物學特性、種間的相互關系以及群落環境的差異等因素制約。如一個種在某個群落成單莖生長,但在另一個群落中又可能成叢、成堆或成斑轎此侍塊生長。林冠下光照的不均勻性,對林下植物的分布就有很大的影響。在光照強的地方,生長著較多的陽地植物(如在郁閉林冠中的林窗處,情況就是這樣),而在光照強度弱的地方,只生長著少量的耐陰植物(如郁閉的熱帶雨林下的草本植物)。總之,群落環境的異質性越高,群落的水平結構就越復雜。群落的水平結構就如同在一個綠色的地毯上鑲嵌了許多五顏六色的寶石一樣,綠色的地毯就是某一植物群落類型,而五顏六色的寶石就是由不同生態因子形成的不同的小群落,正是它們構成了植物群落的水平結構。

(三) 時間結構——周期性和群落季相

如果說植物種類組成在空間上的配置構成了群落的垂直結構和水平結構的話,那麼不同植物種類的生命活動在時間上的差異,就導致了結構部分在時間上的相互更替,形成了時間結構。在某一時期,某些植物種類在群落生命活動中起主要作用,而在另一時期,則是另一些植物種類在群落生命活動中起主要扒碰作用。如早春開花的植物,在早春來臨時開始萌發,開花,結實,到了夏季其生活周期即已結束,而另外一些植物種類則正達到生命活動的高峰。所以在一個復雜的群落中,植物生長、發育的異時性會很明顯地反映在群落結構的變化上。因此,周期性就是植物群落在不同季節和不同年份內其外貌按一定順序變化的過程,是植物群落特徵的另一種表現。植物群落的外貌在不同的季節是不同的,故把群落季節性的外貌稱之為季相。如北方的落葉闊葉林,在春季開始抽出新葉,夏季形成茂密的綠色林冠,秋季樹葉一片枯黃,到了冬季則樹葉全部落地,呈現出了明顯的四個季相。

㈥ 野生植物資源調查的方法有哪幾種各有什麼優缺點

1.線路調查:

即在調查范圍內按不同方向選擇幾條具有代表性的線路,沿著線路調查,記載葯用植物種類、採集標本、觀察生境、目測多度等。這種方法雖然比較粗糙,但可以窺其全貌,適宜於大面積的,特別是葯用植(動)物產量較少,分布又不均勻的地區。

2.樣地調查:

在調查范圍選擇不同地段,按不同的植物群落設置樣地,在樣地內作細致的調查研究。樣地的設置是按不同的環境(包播各種地形、海拔、坡度、坡向等)拉上工作線,在工作線上每隔一定距離設置樣地(樣地的大小根據調查的目的、對象而定,一般草本植物為1~4m2,灌木為4~50m2,喬木為100~10000m2,樣地可以是方形、圓形,也可以是長方形)。在樣地內對葯用植物的,株數、多度、蓋度(郁閉度)及每株濕重、風干後重量等分別作測量統計。

3.蘊藏量的調查:

葯用植物蘊藏量的調查目前還沒有比較精確和切實易行的方法,一般採用的有估量法和實測法。

(1)估量法: 就是邀請有經驗的葯農、收購員等座談討論,並參照歷年資料和調查所得的印象作估計。這種方法雖然不精確,但是值得參考。

(2)實測法:

就是在同一個地區,分別調查各種植物群落的種類組成,並設置若干樣地,在樣地內調查統計葯用植物的株數、葯用部分濕重,重復調查若干樣地,求出樣地面積的平均株數及重量,再換算成每公頃單位面積產量,作為計算該植物群落蘊藏量的基本數據。從植被圖、林相圖、草場調查等計算出該植物群落的佔有面積,這樣就可以求得該植物群落的蘊藏量。把各個植物群落的蘊藏量加起來,就得出該地區的各種葯用植物蘊藏量。

如當地沒有植被圖或林相圖,也可以按各種植物群落的分布位置,分布規律用推測的方法繪出植被圖,或利用有關資料轉繪成植被圖,不過這樣方法誤差可能大些。

例如在黑龍江小興安嶺某地對柞樹--興安杜鵑群落中興安杜鵑(Rhododendron dahuricum L.)的蘊藏量作調查。共設置20個樣地,每個樣地10m2。經樣地實測每10m2中平均有49叢興安杜鵑,每叢可采濕葉0.19公斤,則每10m2約可產濕葉49×0.19=9.31公斤。根據林相圖,借用透明方格片計算出該地區柞樹--興安杜鵑群落的總面積為4.5公頃,則興安杜鵑總蘊藏量(濕重)。

4.野外化學成分檢驗:

為了尋找新的葯物資源,提供室內研究的線索,在野外調查中可以進行化學成分的初步檢驗,檢驗項目及內容是根據調查目的和任務決定。

野外化學成分的檢驗要求簡便、快速。通常可將感官法、紙片法和試管法互相配合使用。

(1)感官法:

如檢查揮發油的存在,可憑嗅覺,把採到的植物原料揉碎後,嗅其有無芳香氣味。檢查油脂類可將果實和種子放在濾紙上,用力壓碎,稍干後看紙上有無透明的油跡,根據油跡的大小還可以估計含油的多少。檢查鞣質類化合物,可用一把無銹的鐵刀切開檢驗材料,如含鞣質,小刀及材料斷面很快會變成蘭黑色。又如味苦的多含生物鹼、甙類;味澀的多含鞣質,味酸的含有機酸,色黃的多含黃酮類等。可以根據這些感官提供的線索,再用其他方法進一步確證。

(2)紙片法

檢樣的制備:

①水浸液: 取樣品原料10g,加入蒸餾水75~100ml,在50~60℃保溫1小時,過濾,濾液供檢查氨基酸、蛋白質、有機酸、水溶性生物鹼、皂甙、酚類、鞣質等。

②醇浸液:取樣品原料10g,加入95%乙醇75~100ml在水浴上迴流10分鍾,過濾,濾液濃縮至1/2體積,供檢查黃酮類、強心甙、生物鹼、內酯等用。

方法:取檢樣滴在濾紙上,待展開,干後噴灑試液,檢查以下成分。①生物鹼:水浸液和醇浸液,噴碘化鉍鉀試液,若斑點顏色顯著加深,為陽性反應。②酚性成分:醇浸液,噴三氯化鐵試液,若斑點顯蘭綠(黑)色,為陽性反應。③有機酸:取水浸液,噴灑溴酚蘭後,背景蘭色,斑點淺黃色,為陽性反應。④黃酮類:醇浸液,噴三氯化銘醇試液,黃色及熒光均加深,為陽性反應。⑤蒽醌類:醇浸液,噴氫氧化鉀試液,斑點顯紅色或暗紅色,為陽性反應。⑥強心甙:醇浸液,加Kedde試液,斑點顯紫色或淺紫色,為陽性反應。⑦內酯及香豆精類:醇浸液,加3%Na2CO3,烤15分鍾,滴加安替匹林及鐵氰化鉀,顯紫紅色,為陽性反應。檢查山道年(Santonin)可將原料直接加甲醇鈉,顯紫紅色為陽性反應。⑧還原物質:水及醇浸液,分別噴高錳酸鉀試液,背景紫紅色,斑點色淺或退色,為陽性反應。

(3)試管法:①皂甙:水浸液置試管中,用力振搖,有持久性泡沫,為陽性反應。②蛋白質:水浸液,加入NaOH,CuSO4,顯淡紫紅色,為陽性反應。③甙類、糖類:樣品加水用稀酸酸化,煮沸15分鍾過濾,濾液濃縮後,滴在紙片上,噴鄰苯二甲酸苯胺試液,烘烤,斑點顯棕紅色,為陽性反應。

㈦ 簡述植物群落的一般特徵

植物群落一般在環境條件優越的地方,群落的層次結構較復雜,種類也豐富,如熱帶雨林;而在嚴酷、惡劣的生境條件下,只有少數植物能適應 ,群落結構也改蠢簡單。群落的重要特徵,如外貌、結構、生產量主要取決於各個植物種的個體,也決定於每個種在群落中的個體數量,空間分布規律及發育能力。不同的植物群落的種類組成差別很大,相似的地理環境核臘陪可以形成外貌、結構相似的植物群落,但其種類組成因局歷形成歷史不同而可能很不相同。
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㈧ 植物群落生態學研究的基本方法是什麼調查

A、調查土壤中小動物類群豐富度常用取樣器取樣法,A正確;B、樣方法也適用於調查活動范圍小的動物種群的密度,B錯誤;C、用標志重捕法調查時,部分被標記個體搜和的標記物脫落,將會導致調查結果較實際值偏大虛梁,C錯誤;D、調查培養液中酵母菌種群數量的變化時,應先蓋上蓋玻片,再將樣液滴差漏運入血細胞計數板,再用顯微鏡觀察,D錯誤.故選:A.

㈨ 植物群落分層有什麼生態意義

植物群落分層的生態意義:
1、植物的垂直結構提高了社區對陽光等環境資源的利用能力;
2、植物的垂直結構為動物創造了多種棲息地和食物條件,所以動物也有分層(垂直結構)。
1、考察植物群落,選擇出可代表該群落整體並具有一致性的一定區限,叫做群落樣地。在樣地內,為測計群落各項屬性,如種類組成、生活型、種群數正核量特徵、及環境因子特徵可設置一定面積、形狀或數量的小區(樣方),這是常用的一種群落抽樣方法。為了進行植物群落分析,要採取客觀抽樣法,即概率抽樣。可以按具體情況在隨機抽樣、系統(規則)抽樣、或分層抽樣舉橘掘三者中擇取一種。樣方抽樣 樣方面積與形狀,原則上希望取最伍鏈小表觀面積,最適的形狀。溫帶喬木群落最小面積一般為100~400平方米,熱帶森林更大些約 1000~2000平方米;灌木群落約 4~16平方米,草本群落1~4平方米,形狀多採用正方,也可視具體需要和種的分布格局、微地貌不同,取圓形或長條。
2、樣方數目多少,從統計學的要求,要有30~50個為好,如是分層抽樣,則每個層區中要有6~10個。群落性態變異大時,數目要多些,反之可以減少。無樣方抽樣 也叫威斯康星學派的點樣法。樣方抽樣和中心點抽樣,分別適合於不同的對象、地區和目的。平坦地區的大面積森林適合用中心點取樣,陡峭的山區森林適合用樣方抽樣。森林草地與荒漠植被則兩種抽樣都可適用。
3、植物群落分析是一類生態學方法,即對植物群落(及其環境)的觀測數據進行數學分析以求揭示其內在的生態學規律。植物群落學也稱地植物學或植物社會學,是研究植物外貌、結構、種類成分、分類、分布...植物群落研究的主要內容有以下幾方面:(1)研究植物群落的組成及其數量特徵,即了解群落的植物種類組成、個體的數目、覆蓋面積等。(2)研究群落的外貌和結構。

㈩ 植物群落特徵研究

植物群落的基本特徵,主要指其種類組成、種類的數量特徵、外貌和結構,外貌植物群落具有一定的結構。森林通常由喬木、灌木和各種悶行草類、苔類、地衣等組成。這些不同類型的植物舉罩春,在高度、形態、生長態勢、葉的類別上表現不同,稱為生長正耐型,生長型決定著群落結構的外部形態,稱為群落外貌,如常綠闊葉林、草原、沼澤等。

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