河南典型灌丛植物群落物种多样性与谱系多样性研究

论文摘要

灌丛是陆地生态系统的重要组成部分,灌丛植物群落生物多样性及其与环境因子关系的研究是开发和可持续利用灌丛资源的基础,是植被生态学中重要的组成部分,具有重要的理论价值和实践应用价值。本文以河南山地灌丛植物群落为研究对象,通过野外实地植物群落调查、环境因子测定、土壤采集分析以及数据计算处理,总结分析研究区内灌丛的主要群落类型,以及生物多样性和环境因子之间的关系,以期丰富该区域灌丛植物群落的基础资料,为该区域灌丛植物群落的生物多样性保护,灌丛植物资源的开发和利用提供参考和依据。为该区域灌丛植物群落的生物多样性保护和灌丛植物资源的开发与利用提供依据。本研究采用4种物种多样性指数衡量灌丛植物群落的物种多样性,采用2种谱系多样性指数衡量灌丛植物群落的谱系多样性,运用单因素方差分析方法分析典型灌丛植物群落物种多样性的差异,运用典范对应分析法（Canonical Correspondence Analysis,CCA）对群落和环境因子进行排序,运用皮尔森相关性分析（Pearson Correlation Analysis）分析物种多样性、谱系多样性和环境因子间的相关性,运用线性回归分析谱系多样性随着环境因子变化的趋势,得到的主要结论如下:通过对研究区内灌丛植物群落的51个样地的153个灌木样方和459个草本样方的调查,共记录到物种317种,隶属于87科,217属,其中灌木138种,隶属于45科,94属,草本179种,隶属于42科,123属。调查共记录到23种群落类型,包括荆条灌丛、盐肤木灌丛、秀雅杜鹃灌丛、野皂荚灌丛、鹅耳枥灌丛、黄栌灌丛、麻栎灌丛、黄连木灌丛、土庄绣线菊灌丛、连翘灌丛、酸枣灌丛、雀儿舌头灌丛、杭子梢灌丛、橿子栎灌丛、插田泡灌丛、南蛇藤灌丛、旱柳灌丛、绿叶胡枝子灌丛、构树灌丛、多花勾儿茶灌丛、胡桃楸灌丛、栗灌丛、臭椿灌丛。通过计算物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数来反映不同群落类型的生物多样性。从物种丰富度来看,盐肤木-白茅灌丛的灌木层最高,荆条-白羊草灌丛的灌木层最低,插田泡-野菊和秀雅杜鹃-魁蓟灌丛的草本层最高,麻栎-黄背草灌丛的草本层最低。从Shannon-Wiener指数和Simpson指数来看,秀雅杜鹃-珠芽艾麻灌丛的灌木层最高,荆条-白羊草灌丛的灌木层最低,秀雅杜鹃-魁蓟灌丛的草本层最高,麻栎-黄背草灌丛的草本层最低。从Pielou均匀度指数来看,荆条-狗尾草灌丛的灌木层最高,荆条-白羊草灌丛的灌木层最低,野皂荚-蓝雪花灌丛的草本层最高,麻栎-黄背草灌丛的草本层最低。分别对研究区灌丛群落的灌木层物种和草本层物种与环境因子的关系进行CCA排序分析,灌木层约束性排序轴解释了群落物种分布变化的16.7%,前两轴合计解释了群落物种分布变化的10.04%,草本层约束性排序轴解释了群落物种分布变化的14.92%,前两轴合计解释了群落物种分布变化的8.98%,根据前两轴得出影响灌木层植物群落物种多样性和物种分布的5种环境因子分别是海拔、年平均气温、土壤酸碱度、年均降水量和土壤全氮,影响草本层植物群落物种多样性和物种分布的环境因子包括土壤酸碱度、海拔、年均降水量、土壤全氮和年平均气温。在本文采用的表征谱系多样性的指数中,净谱系亲缘关系指数（Net Relatedness Index,NRI）更能反映群落中物种整体上的聚散程度,而净最近种间亲缘关系指数（Nearest Taxon Index,NTI）更能反映群落中物种局部的聚散程度。河南典型灌丛植物群落灌木层和草本层的谱系结构在整体上都是聚集的。灌木层植物谱系的聚集程度随着坡度的增加而显著减小。随着海拔升高、土壤有机碳和全氮含量降低,草本层的谱系聚集程度减弱;随着年平均气温和土壤pH的升高,草本层的谱系聚集程度增强。本研究表明河南灌丛的物种多样性和谱系多样性与环境因子具有复杂的关系,受多种环境因子的影响,在灌丛植物资源的保护、开发和利用过程中应综合考虑不同类型的多样性指数,从而为生物多样性保护和生态文明建设提供资料支撑和理论依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
•   1.1 研究进展
•     1.1.1 生物多样性
•     1.1.2 物种多样性
•     1.1.3 谱系多样性
•     1.1.4 生物多样性与环境因子的关系
•     1.1.5 灌丛植物群落研究进展
•   1.2 研究区域概况
•   1.3 研究内容和目的
•   1.4 研究技术路线
• 第二章 河南典型灌丛植物群落类型及物种组成
•   2.1 引言
•   2.2 研究方法
•     2.2.1 野外调查
•     2.2.2 土样处理
•     2.2.3 数据处理和统计
•   2.3 结果与讨论
•     2.3.1 灌丛类型
•     2.3.2 灌丛物种组成和结构特征
•     2.3.3 灌丛的可持续利用
•   2.4 小结
• 第三章 物种多样性及其与环境因子的关系
•   3.1 引言
•   3.2 研究方法
•     3.2.1 野外调查
•     3.2.2 数据处理与统计
•   3.3 结果与讨论
•     3.3.1 物种组成和结构
•     3.3.2 物种多样性指数
•     3.3.3 物种多样性指数之间的相关性
•     3.3.4 典型灌丛群落类型物种多样性的比较
•     3.3.5 环境因子之间的相关性
•     3.3.6 物种多样性与环境因子的关系
•   3.4 小结
• 第四章 谱系多样性及其与环境因子的关系
•   4.1 引言
•   4.2 研究方法
•     4.2.1 野外调查
•     4.2.2 数据处理与统计
•   4.3 结果与讨论
•     4.3.1 谱系树的构建
•     4.3.2 谱系多样性指数
•     4.3.3 谱系多样性及其与环境因子的关系
•   4.4 小结
• 第五章 结论
•   5.1 主要结论
•   5.2 创新点
•   5.3 不足与建议
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 白丰桦

导师: 郭卫华

关键词: 灌丛群落,环境因子,物种多样性,谱系多样性

来源: 山东大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 山东大学

基金: 国家科技部基础性工作专项“我国主要灌丛植物资源清查”项目(No.2015FY110300)

分类号: Q948

总页数: 83

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