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植物群落研究方法

发布时间:2023-05-11 15:31:49

㈠ 为了解和认识一个植物群落,我们应如何对其进行调查和分析

植物群落的物种多样性是评价植物群落结构复杂性和功能复杂性的重要指标,各种生态环境因子对植物群落影响的梯度变化会综合反映在植物群落物种多样性的空间分布格局上,而温度、光照、湿度和土壤理化性质等直接影响植物生长的生态环境因子又会综合反映在海拔梯度的变化中,对植物群落的分布、结构、功能以及物种多样性等产生影响,相对于其它各种生态环境因子,海拔梯度在植物群落多样性研究中被当作是影响多样性空间分布格局的决定性因素之一。
因此,研究山地森林植物群落物种多样性在海拔梯度上的垂直格局分布具有重要的意义。
论文的主要内容是山东崂山地区森林植物群落资源的野外调查及对群落物种多样性垂直空间分布格局的分析,共分为两个部分。
一是对山东崂山地区森林植物群落资源进行系统的野外调查,在两年的同一时段分别对北崂和南崂进行了样方调查,以掌握植物群落的整体现状,包括群落类型及其物种构成、结构、分布和环境因子等;
二是对调查结果进行数据整理,对植物群落进行研究分析,以对崂山地区的植物群落有一个清晰、综合的了解和掌握,进而阐明其植物群落分布、组成和群落学特性。
为评估山东崂山地区植物群落保护和利用现状,生物多样性保护、植被恢复、生态系统管理和发展规划等提供依据。
论文主要以崂山森林植物群落各物种的重要值、各个群落的多样性指数,包括Patrick丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener(?)旨数、Pielou均匀度指数等分析崂山地区的森林植物群落物种多样性的垂直格局分布;另外,再采用典范对应分析(CCA)排序法,对植物群落与其所对应的环境因子之间的关系进行重点分析,包括各种环境因子(海拔、坡度、坡向、土壤pH、有机质、全氮、全磷等)对植物群落的分布、构成的影响;数据分析的结果表明,崂山主要的森林植物类型有赤松群落、黑松群落、日本落叶松群落、水榆花楸群落和刺槐群落。
研究群落多样性指数表明,与其它山地植物群落物种多样性有所差异,崂山植物群落总体Patrick丰富度指数和Shannon-wiener指数与海拔关系的曲线为双峰型,在海拔300m和600m处为多样性指数的峰值,而在海拔840m左右出现最低值。
Simpson指数和Pielou均匀度指数与海拔关系的曲线变化则较为平缓。
进一步对群落总体、群落乔木层、灌木层和草本层分别进行CCA排序研究,
最终的分析结果显示:崂山森林植物群落分布受海拔的影响明显,人为干扰在某些区域影响较大,而其它如坡度、以及土壤中全氮、全磷、有机质含量等环境因子只对个别区域的群落分布产生影响,对崂山总体群落分布的影响则不明显。

㈡ 园林植物群落的组成和结构

园林植物群落的组成和结构:植物群落的基本特征,主要指其种类组成、种类的数量特征、外貌和结构等。描述方法:1、群落的种类组成:应当指拆让该群落所含有的一切植物,但常因研究对象和目的等的不同有所侧重 2、种类的数量特征:一般用以下几个参数来表证:种的多度,密度,盖度,频度。 3、群唯伍落的综合特征:在对植物群落指御或进行分类时,需要对某综合特征进行量化。 4、群落的外貌:植物群落的外貌指群落的外表形态或相貌。 5、群落的结构:群落结构是指群落的所有种类及其个体在空间中的配置状态。

㈢ 植物群落分析的植物群落的排序

是识别环境因子、种群和群落三个方面彼此之间相互联系的一类群落分析方法。排序的理论基础是在环境因子的梯度与植被的种群和群落属性的连续变化具有一定的秩序性。因而,可以将群落样地(样方)视为点,在以因子梯度为轴的坐标空间中分别把各个点的位置定出来,从而显示群落抽样及其属性(种群)的变化的抽象格局;明晰地反映群落类型物种分布,种群特征与主导环境因子的关系。
Л.Г.拉缅斯基(1924,1930),早在20世纪20年代就开始以环境因素如土壤肥力和土壤水分的梯度作为坐标轴,排列物种或群落的分布。之后,R.H.惠特克(1951,1967)的梯度分析则是从环境因子、种群、群落三方面的梯度来研究植物群落特征变化的规律。
梯度分析有二条途径。如果是在以已知的一个或多个环境梯度为轴的坐标空间中排列群落样地(样方抽样)的话,这叫做直接梯度分析。若是以从群落抽样(样方)的相似性或物种相关性的测定导出的抽象轴为坐标,排列出样地或种群的变化趋向,则叫做间接梯度分析。
直接梯度分析 是基于Л.Г.拉缅斯基(1924)对不同植物种的种群多度(密度)依从于环境条件的变化的统计学分析和表述。他认为群落生境通常随其不同环境因子的变化而呈现连续的变异。各个植物种在对环境的需求上具有多样性,因而,在生境的连续变化中会显示出不同物种各自的生态学的独特性。在以环境梯度为轴的空间里,直接表达种群、生态群组或群落分布模式的技术,就叫做直洞巧毕接梯度分析或排序。
直接梯度分析的程序是:①沿环境因子梯度间隔取样;②列出梯度群落表;③描绘环境梯度种群数量分布曲线;④划分生态组群,确定各生态组群的平均加权;⑤按以上步骤对另一环境因子进行分析,最后建立多维的复合梯度排列图解。
R.H.惠特克(1954,1960)建立了群落样地的比较定量法,用群落相似性百分率来表示各个群落样本(样地)的生态距离。PS=100-0.5∑|a-b|=∑min(a,b),a和b是某个种在二个样方中的重要性值。还可直接用海拔高度和地貌单元二组复合梯度为x和y轴,在图解上表述群落类型及种群分布格局与环境梯度的关系。
直接梯度分析技术,导致了种群独特性、种群连续统和植被复合连续统等新的群落学理宽困论的产生。
间接梯度分析 也叫间接排序,是以自然群落样本(样方)的N×N相似矩阵或相异矩阵,导出抽象轴,将样本作为点,在轴坐标空间里定位,从而揭示群落与环境关系的一类数学方法。包括连续统分析或组成梯度分析,极点排序,主分量分析,相互平均法,位置向量排序和典范分析等不同分析方法。它是80年代在植被分析中发展最快的领域。
曾对内蒙古呼盟羊草草原的40个样方、32个种的数据,进行PCA分析排序,得到二维排序图(图5)。在这个PCA排序中,根据13个种计算第一和第二主分量保留的信息,只占总信息44.3%,加上第三主分量可增大到50.7%。其中第一维y1占28.4%,第纳芹二维y2占15.9%。排序的结果,将样方分布构成3个点集,表征因生境的差异而存在三种群落类型。在y1轴的左面和右面是与土壤水分梯度有关的A与B两个群落;在y2的上面和下面的B和C两个群落是与土壤盐渍化梯度有关的两个群落。对y1作用最大的种为不太耐旱的日阴菅(负荷量2.6);对y2作用大的是只存在于半干旱生境的柴胡(1.9)和只分布在盐渍化土壤中的碱蒿(-1.81)。这3个种也就是划分羊草草原3个群丛组的临界种。
相互平均分析法 也称对应分析,是同时进行样地或物种(实体和属性)的交互排序技术。即对同一套原始数据,同时交互使用正分析(R分析)和逆分析(Q分析),所以也叫相互排序方法。它也是一种用迭代法求特征向量的算法,但由于同时可得到对属性的排序,比PCA法仅只是能获得属性负荷更为切合实用,更接近于梯度分析或极点排序,也更便于作出合理的生态学解释。相互平均法的一般程序是:
①计算物种与抽样的排序坐标间的相互平均关系。
②用迭代法求出第一轴上的y和z。
③求其他轴上的排序坐标。
④估计特征值(即相应轴的方差)λ。
⑤对物种和样本(样方)进行排序。
排序方法的发展,正面临一个如何真实反映生境、物种、群落三者间的非线性关系,及其连续、随机和不确定性等特征的问题。
数值分类,早期或现代发展的排序,都仅仅是研究植物群落生态学的一种数学技术,它只是手段而不是目的。重要的是如何应用生态学实际知识和理论思维,指导方法的应用并对方法的结果作出正确的判断和解释。

㈣ 植物群落分析的简介

植物群落,不同于生物群落,只包括一定地区内的植物,不包括动物和微生物,而在具体研究时尺姿梁更常集册誉中于某些重点考察的生活型。但在植物群落分析中,特别是在排序研究中,环境因子也是主要研究内容,这所谓的环境因子也可以包括动物和微生物在内。植物群落分析方法,以从自然植物群落的统计学样本中测取得的群落属性与环境变化的定量数据为基础,应用数学原理和计算技术,对大量数据进行两种方法途径的综合:一种是把每个群落抽样单元,按其属性的相似性或相异性,聚合或划分为许多组群(分类单元),这称为群落的数值分类。另一种是把每个群落抽样实体视为点,在生境梯度或群落属性梯度的n维坐标空间中,序化地标记出来,这称陵运为群落排序。数值分类和排序是定量地客观地对群落进行分类,揭示植物群落类型及其组成种群与环境相互关系的新技术。由于电子计算机的普遍应用,这些数值方法正在迅速发展,不断完善。

㈤ 植物群落的结构

(一) 垂直结构

植物群落结构的基本特征之一就是它的成层性,成层现象不仅表现在地上而且也表现在地下。通常热带雨林群落的结构最为复杂,其乔木层和灌林层都可各分为2~3个层次。相比之下寒带针叶林群落的结构就比较简单,只有1个乔木层,1个灌木层,1个草本层。草本植物群落的结构就更为简单了。对群落地下分层的研究,一般多在草本植物间进行,主要是研究植物根系分布的深度和幅度。一般采用形态法和重量法。形态法是指挖掘一定深度的土坑,然后把土坑壁暴露出来的根系按比例描绘在方格纸上。重量法是指在土坑壁上切出一20cm210cmX5cm(长X宽X厚)的砖形土块,然后从地表开始至35cm处各切一块,再在40~45cm,60~65cm和90~95cm处各切一块,总共10块,将每一土块中的所有根系洗出,分别称量粗根、中根和细根,最后根据这些数据制成地下部分分布图。

成层现象是群落中各种群之间以及种群与环境之间相互竞争和相互选择的结果,它不仅缓解了植物之间争夺阳光、空间(地上成层)、水分和矿质营养(地下成层)的矛盾,而且由于植物在空间上的成层排列,扩大了植物利用环境的范围,提高了同化功能的强度和效率。成层现象愈复杂,即群落结构愈复杂,植物对生态环境的利用愈充分,提供的有机物质也就愈多。群落结构的复杂程度是对生态环境的一种良好的指示,通常生态条件越优越,群落结构就越复杂,而在极端的生态条件下,群落结构则简单,如极地的苔原群落就十分简单。

(二) 水平结构

植物群落的结构特征,不仅表现在垂直方向上闭吵,而且也表现在水平方向上。植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性。导致镶嵌性出现的原因是植物个体在水平方向上的分布不均匀,而分布的不均匀性又受到植物种的生物学特性、种间的相互关系以及群落环境的差异等因素制约。如一个种在某个群落成单茎生长,但在另一个群落中又可能成丛、成堆或成斑轿此侍块生长。林冠下光照的不均匀性,对林下植物的分布就有很大的影响。在光照强的地方,生长着较多的阳地植物(如在郁闭林冠中的林窗处,情况就是这样),而在光照强度弱的地方,只生长着少量的耐阴植物(如郁闭的热带雨林下的草本植物)。总之,群落环境的异质性越高,群落的水平结构就越复杂。群落的水平结构就如同在一个绿色的地毯上镶嵌了许多五颜六色的宝石一样,绿色的地毯就是某一植物群落类型,而五颜六色的宝石就是由不同生态因子形成的不同的小群落,正是它们构成了植物群落的水平结构。

(三) 时间结构——周期性和群落季相

如果说植物种类组成在空间上的配置构成了群落的垂直结构和水平结构的话,那么不同植物种类的生命活动在时间上的差异,就导致了结构部分在时间上的相互更替,形成了时间结构。在某一时期,某些植物种类在群落生命活动中起主要作用,而在另一时期,则是另一些植物种类在群落生命活动中起主要扒碰作用。如早春开花的植物,在早春来临时开始萌发,开花,结实,到了夏季其生活周期即已结束,而另外一些植物种类则正达到生命活动的高峰。所以在一个复杂的群落中,植物生长、发育的异时性会很明显地反映在群落结构的变化上。因此,周期性就是植物群落在不同季节和不同年份内其外貌按一定顺序变化的过程,是植物群落特征的另一种表现。植物群落的外貌在不同的季节是不同的,故把群落季节性的外貌称之为季相。如北方的落叶阔叶林,在春季开始抽出新叶,夏季形成茂密的绿色林冠,秋季树叶一片枯黄,到了冬季则树叶全部落地,呈现出了明显的四个季相。

㈥ 野生植物资源调查的方法有哪几种各有什么优缺点

1.线路调查:

即在调查范围内按不同方向选择几条具有代表性的线路,沿着线路调查,记载药用植物种类、采集标本、观察生境、目测多度等。这种方法虽然比较粗糙,但可以窥其全貌,适宜于大面积的,特别是药用植(动)物产量较少,分布又不均匀的地区。

2.样地调查:

在调查范围选择不同地段,按不同的植物群落设置样地,在样地内作细致的调查研究。样地的设置是按不同的环境(包播各种地形、海拔、坡度、坡向等)拉上工作线,在工作线上每隔一定距离设置样地(样地的大小根据调查的目的、对象而定,一般草本植物为1~4m2,灌木为4~50m2,乔木为100~10000m2,样地可以是方形、圆形,也可以是长方形)。在样地内对药用植物的,株数、多度、盖度(郁闭度)及每株湿重、风干后重量等分别作测量统计。

3.蕴藏量的调查:

药用植物蕴藏量的调查目前还没有比较精确和切实易行的方法,一般采用的有估量法和实测法。

(1)估量法: 就是邀请有经验的药农、收购员等座谈讨论,并参照历年资料和调查所得的印象作估计。这种方法虽然不精确,但是值得参考。

(2)实测法:

就是在同一个地区,分别调查各种植物群落的种类组成,并设置若干样地,在样地内调查统计药用植物的株数、药用部分湿重,重复调查若干样地,求出样地面积的平均株数及重量,再换算成每公顷单位面积产量,作为计算该植物群落蕴藏量的基本数据。从植被图、林相图、草场调查等计算出该植物群落的占有面积,这样就可以求得该植物群落的蕴藏量。把各个植物群落的蕴藏量加起来,就得出该地区的各种药用植物蕴藏量。

如当地没有植被图或林相图,也可以按各种植物群落的分布位置,分布规律用推测的方法绘出植被图,或利用有关资料转绘成植被图,不过这样方法误差可能大些。

例如在黑龙江小兴安岭某地对柞树--兴安杜鹃群落中兴安杜鹃(Rhododendron dahuricum L.)的蕴藏量作调查。共设置20个样地,每个样地10m2。经样地实测每10m2中平均有49丛兴安杜鹃,每丛可采湿叶0.19公斤,则每10m2约可产湿叶49×0.19=9.31公斤。根据林相图,借用透明方格片计算出该地区柞树--兴安杜鹃群落的总面积为4.5公顷,则兴安杜鹃总蕴藏量(湿重)。

4.野外化学成分检验:

为了寻找新的药物资源,提供室内研究的线索,在野外调查中可以进行化学成分的初步检验,检验项目及内容是根据调查目的和任务决定。

野外化学成分的检验要求简便、快速。通常可将感官法、纸片法和试管法互相配合使用。

(1)感官法:

如检查挥发油的存在,可凭嗅觉,把采到的植物原料揉碎后,嗅其有无芳香气味。检查油脂类可将果实和种子放在滤纸上,用力压碎,稍干后看纸上有无透明的油迹,根据油迹的大小还可以估计含油的多少。检查鞣质类化合物,可用一把无锈的铁刀切开检验材料,如含鞣质,小刀及材料断面很快会变成兰黑色。又如味苦的多含生物碱、甙类;味涩的多含鞣质,味酸的含有机酸,色黄的多含黄酮类等。可以根据这些感官提供的线索,再用其他方法进一步确证。

(2)纸片法

检样的制备:

①水浸液: 取样品原料10g,加入蒸馏水75~100ml,在50~60℃保温1小时,过滤,滤液供检查氨基酸、蛋白质、有机酸、水溶性生物碱、皂甙、酚类、鞣质等。

②醇浸液:取样品原料10g,加入95%乙醇75~100ml在水浴上回流10分钟,过滤,滤液浓缩至1/2体积,供检查黄酮类、强心甙、生物碱、内酯等用。

方法:取检样滴在滤纸上,待展开,干后喷洒试液,检查以下成分。①生物碱:水浸液和醇浸液,喷碘化铋钾试液,若斑点颜色显着加深,为阳性反应。②酚性成分:醇浸液,喷三氯化铁试液,若斑点显兰绿(黑)色,为阳性反应。③有机酸:取水浸液,喷洒溴酚兰后,背景兰色,斑点浅黄色,为阳性反应。④黄酮类:醇浸液,喷三氯化铭醇试液,黄色及荧光均加深,为阳性反应。⑤蒽醌类:醇浸液,喷氢氧化钾试液,斑点显红色或暗红色,为阳性反应。⑥强心甙:醇浸液,加Kedde试液,斑点显紫色或浅紫色,为阳性反应。⑦内酯及香豆精类:醇浸液,加3%Na2CO3,烤15分钟,滴加安替匹林及铁氰化钾,显紫红色,为阳性反应。检查山道年(Santonin)可将原料直接加甲醇钠,显紫红色为阳性反应。⑧还原物质:水及醇浸液,分别喷高锰酸钾试液,背景紫红色,斑点色浅或退色,为阳性反应。

(3)试管法:①皂甙:水浸液置试管中,用力振摇,有持久性泡沫,为阳性反应。②蛋白质:水浸液,加入NaOH,CuSO4,显淡紫红色,为阳性反应。③甙类、糖类:样品加水用稀酸酸化,煮沸15分钟过滤,滤液浓缩后,滴在纸片上,喷邻苯二甲酸苯胺试液,烘烤,斑点显棕红色,为阳性反应。

㈦ 简述植物群落的一般特征

植物群落一般在环境条件优越的地方,群落的层次结构较复杂,种类也丰富,如热带雨林;而在严酷、恶劣的生境条件下,只有少数植物能适应 ,群落结构也改蠢简单。群落的重要特征,如外貌、结构、生产量主要取决于各个植物种的个体,也决定于每个种在群落中的个体数量,空间分布规律及发育能力。不同的植物群落的种类组成差别很大,相似的地理环境核腊陪可以形成外貌、结构相似的植物群落,但其种类组成因局历形成历史不同而可能很不相同。
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㈧ 植物群落生态学研究的基本方法是什么调查

A、调查土壤中小动物类群丰富度常用取样器取样法,A正确;B、样方法也适用于调查活动范围小的动物种群的密度,B错误;C、用标志重捕法调查时,部分被标记个体搜和的标记物脱落,将会导致调查结果较实际值偏大虚梁,C错误;D、调查培养液中酵母菌种群数量的变化时,应先盖上盖玻片,再将样液滴差漏运入血细胞计数板,再用显微镜观察,D错误.故选:A.

㈨ 植物群落分层有什么生态意义

植物群落分层的生态意义:
1、植物的垂直结构提高了社区对阳光等环境资源的利用能力;
2、植物的垂直结构为动物创造了多种栖息地和食物条件,所以动物也有分层(垂直结构)。
1、考察植物群落,选择出可代表该群落整体并具有一致性的一定区限,叫做群落样地。在样地内,为测计群落各项属性,如种类组成、生活型、种群数正核量特征、及环境因子特征可设置一定面积、形状或数量的小区(样方),这是常用的一种群落抽样方法。为了进行植物群落分析,要采取客观抽样法,即概率抽样。可以按具体情况在随机抽样、系统(规则)抽样、或分层抽样举橘掘三者中择取一种。样方抽样 样方面积与形状,原则上希望取最伍链小表观面积,最适的形状。温带乔木群落最小面积一般为100~400平方米,热带森林更大些约 1000~2000平方米;灌木群落约 4~16平方米,草本群落1~4平方米,形状多采用正方,也可视具体需要和种的分布格局、微地貌不同,取圆形或长条。
2、样方数目多少,从统计学的要求,要有30~50个为好,如是分层抽样,则每个层区中要有6~10个。群落性态变异大时,数目要多些,反之可以减少。无样方抽样 也叫威斯康星学派的点样法。样方抽样和中心点抽样,分别适合于不同的对象、地区和目的。平坦地区的大面积森林适合用中心点取样,陡峭的山区森林适合用样方抽样。森林草地与荒漠植被则两种抽样都可适用。
3、植物群落分析是一类生态学方法,即对植物群落(及其环境)的观测数据进行数学分析以求揭示其内在的生态学规律。植物群落学也称地植物学或植物社会学,是研究植物外貌、结构、种类成分、分类、分布...植物群落研究的主要内容有以下几方面:(1)研究植物群落的组成及其数量特征,即了解群落的植物种类组成、个体的数目、覆盖面积等。(2)研究群落的外貌和结构。

㈩ 植物群落特征研究

植物群落的基本特征,主要指其种类组成、种类的数量特征、外貌和结构,外貌植物群落具有一定的结构。森林通常由乔木、灌木和各种闷行草类、苔类、地衣等组成。这些不同类型的植物举罩春,在高度、形态、生长态势、叶的类别上表现不同,称为生长正耐型,生长型决定着群落结构的外部形态,称为群落外貌,如常绿阔叶林、草原、沼泽等。

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