群落中不同物种发展情况分析（北京林业大学）摘要：通过对百花山植物群落的调查，结合查阅相关资料，初步总结植物群落类型，物种类型，分析某些物种在群落中的重要性及发展趋势。关键词：百花山；植物群落；物种；发展序言百花山自然保护区有完整的生态系统、典型的暖温带森林植被类型和自然的生态演替过程。保护区的植被是北京自然植被保存最完整的地区之一，地带性植被暖温带落叶阔叶林在这里生长繁茂，中山草甸和中山寒温性针叶林成片分布。同时，植物种类繁杂，是华北植物区系的荟萃地。百花山自然保护区位于华北植物区系的中心地带，同时山系由西北向东南走向，有利于南北植物的沟通与交流，使该区不仅有华北植物区系的代表植物，而且还有华中植物区系的植物以及一些具有热带亲缘的植物。基于百花山生态系统的完整性和多样性，我们选取这里作为实习基地。通过一系列生态学方法对它的生态系统进行科学的测量和评价。百花山概况地理位置百花山自然保护区(百花山林场)，现为北京市级自然保护区，地处北京市门头沟区境内，太行山北端，小五台山支脉。距市区100公里，位于华北植物区系的中心地带。保护区经营管理总面积45000亩，森林覆盖率达96%。百花山主峰海拔1991米，最高峰百草畔海拔2049米，为北京市第三高峰。气候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，垂直变化明显，昼夜温差大，气温偏低，降水量较多，四季分明，冬季寒冷多风且干燥，夏季温热多雨，春季干旱，风沙盛行，秋季晴朗少风，寒暖适中，但雨量偏少。年降水量在450720mm， 6、7、8三个月的降水量约占全年降水量的74，其中，尤以7月份降水量最大，且多为暴雨；冬季降水量最少，只占全年的2，秋季降水量占全年的14，春季降水量约占全年的10，所以春旱严重是百花山气候的显著特征之一。全年平均气温在67，最热月是7月份，平均温度22；最冷月是1月份，平均温度5.7。3-4月气温急剧上升，10-11月气温突然下降。年积温3800，全年无霜期110天左右。土壤本区在全国土壤区划中属于褐色土地带。在海拔1800m以上的山地顶部，发育着亚高山草甸土；海拔10001800m的中山地带，土壤为山地棕壤；海拔1000m以下的低山地带，土壤为本区地带性土类褐色土。地形决定了土壤的局部分布形式，如山地阳坡强烈侵蚀，岩石斑驳裸露，土层薄而多含风化角砾，因而在中山阳坡发育着粗骨性棕壤，低山阳坡发育着粗骨性褐土，而阴坡风化侵蚀作用较弱，土层厚，因而发育着典型棕壤与淋溶褐土。本区共有4个土类，9个亚类。（1）草甸土：亚高山草甸土。（2）棕壤：山地棕壤；山地生草棕壤；山地粗骨棕壤。（3）褐土：淋溶褐土；普通褐土；粗骨褐土；碳酸盐褐土。 （4）耕作土：耕作土。植被1.种类的基本组成根据北京植物志和河北植物志整理百花山高等植物名录，共计有131科、485属、1100种（包括亚种、变种、变型等）。其中，苔藓植物17科、25属、30种，蕨类植物13科、21属、38种，裸子植物4科、7属、19种，被子植物97科、432属、1013种，分别占北京市植物总科数的69、总属数的51、总种数的49。2.植物区系特点通过对百花山自然保护区植物区系的统计分析，该区植物区系具有如下特点：（1）植物区系的温带性质最为突出。（2）植物种类较为丰富，苔藓植物、蕨类植物和种子植物共计近1000种，约占北京市全部植物种类的49，占河北省植物的35.7。地理成分多种多样，中国种子植物地理分布的15个类型，在百花山地区都有分布。（3）植物区系成分的主要来源是第三纪植物区系的后裔，另外，也有一些外地迁移而来的成分和地质史上热带气候条件下起源的成分。（4）植物区系与长白山和小五台山植物区系亲缘关系最为密切，同时与泰山、嵩山的关系也较为密切。调查研究方法调查方法典型样方法：设20m20m的正方形样地，将其分为16个5m5m的相邻格子并编号。对样地中高于1.5m的乔木进行调查，测量指标包括树种、坐标、树高、胸径、冠幅、第一活枝下高等。以5m5m相邻格子为下木样方，分种记载下木（含层间植物）的名称、株数、平均高度、生长状况、分布状况等，在每个5m5m相邻格子内设置5个1m边长草本样方，分种记载草本植物的名称、株数、平均高度、生长状况、分布状况等。数据处理方法及公式乔木重要值：灌木草本重要值：密度：显著度：盖度：计算结果及分析相关概念优势种（dominant species）：对群落的结构和环境形成有明显控制作用的植物种。通常指个体数量多、盖度大、生物量高、体积大、生活能力强，即优势度较大的种。建群种（constructive species）：优势层中的优势种。如森林的乔木层的优势种，常为耐荫或中性种，早期可在林冠下更新，凭借高大的形体和较长的寿命，通过竞争，在演替的后期取胜。亚优势种（subdominant species）：指个体数量与作用都次于优势种，但在决定群落环境方面仍起着一定作用的种类。伴生种(companion species)：为群落常见种类，它与优势种相伴存在，但不起主要作用。偶见种(rare species)：在群落中出现频率很低的种类，多半是由于种群本身稀少的缘故，有时也可能是新入侵或濒临灭绝的生物种。数据分析我们组成员在学长的指导下找到一片地势较平坦、利于放线的蒙古栎混交林，进行典型样方的调查。该林地中蒙古栎为优势树种，山杨和白桦为亚优势树种，另有多种灌木、草本丛生林下。乔木重要值物种密度(%)显著度(%)盖度(%)频度(%)重要值(%)蒙古栎52.4 42.7 32.8 81.2 58.8 山杨26.2 25.9 15.5 56.3 36.1 白桦21.4 31.4 21.8 25.0 25.9 该样方中，蒙古栎的各项指数都较大，是占主导地位的优势树种。蒙古栎为喜光树种，适应性强，耐火，耐干旱瘠薄，耐寒性强，能耐50低温，喜温凉气候，喜中性至酸性土壤，通常生于向阳干燥山坡，深根性，主根发达，不耐移植。在该样方中，蒙古栎会继续保持优势树种的态势，继续发展或者维持现状。山杨和白桦的指数略低，为亚优势树种。山杨为喜光树种，耐寒性强，耐干旱贫瘠，根系发达，抗风力强，生长很快。白桦喜光，不耐荫，耐严寒，对土壤适应性强，喜酸性土，沼泽地、干燥阳坡及湿润阴坡都能生长，深根性、耐瘠薄，常与红松、落叶松、山杨、蒙古栎混生或成纯林，天然更新良好，生长较快，萌芽强，寿命较短。两树种的指数相当，说明二者竞争力相差不多。但白桦的显著度略高，竞争力可能比山杨更大一些。从样方环境可以看出，这两个树种都适宜在此地生长，此后应会维持现状，有一定的扩张发展的可能性，但不会取代蒙古栎成为优势种。灌木重要值物种相对密度(%)相对盖度(%)相对频度(%)重要值三裂绣线菊17.820.412520.83大叶白蜡10.4214.4718.1814.36麻叶绣线菊40.4224.1218.1827.57胡枝子27.08125.6529.5527.43小花溲疏4.589.876.827.09大花溲疏0.425.482.272.72该样方中，麻叶绣线菊和胡枝子的各种指数较大，为优势种。麻叶绣线菊喜光也稍耐荫，抗寒，抗旱，喜温暖湿润的气候和深厚肥沃的土壤。胡枝子耐阴、耐寒、耐干旱、耐瘠薄。根系发达，适应性强，对土壤要求不严格。由此看来胡枝子扩张发展的可能性更大，可能发展为绝对优势种。如无特殊情况，麻叶绣线菊不会被淘汰。其中三裂绣线菊、大叶白蜡指数较低，为亚优势种。三裂绣线菊喜光，稍耐荫，抗寒，抗旱，喜温暖湿润的气候和深厚肥沃的土壤。大叶白蜡喜光，喜温暖、湿润，耐寒、耐涝、耐盐碱、耐干旱，高大的树种能适应山上气候，但更新层树种低矮，且白蜡优势度不大，故白蜡不可能随时间推移而成为优势种，但能在该群落中存活下来，不会被淘汰。三裂绣线菊优势较大，但与白蜡相比适应性稍差，不太可能发展为优势种。大花溲疏、小花溲疏指数最低，为偶见种。溲疏一般喜光、稍耐阴。喜温暖湿润气候，但耐寒。耐旱，对土壤的要求不严，好富含腐殖质，PH值6-8，排水良好的土壤。该物种在该样方中的数量较少，有可能是新入侵的，或者是在该样方中频临灭绝的物种。跟其他物种对该样方的适应性相比，大花溲疏和小花溲疏被淘汰的可能性较大。由于无法测定土壤腐殖质成份，不了解该样方对养分的竞争情况，只能确定若与其他物种的种间竞争不是十分激烈，两物种也有可能扩张发展。由于胡枝子的优势比较明显，在自然发展的条件下不会丧失其优势地位。其他物种的演替趋势不是十分明显，最终可能物种多样性增加，均匀度提高。 草本重要值物种相对密度(%)相对盖度(%)相对频度（%）重要值山楂叶悬钩子0.553.664.322.84歪头菜3.4814.4517.9411.96苍术0.551.512.991.68宽叶苔草14.188.598.9710.58细叶苔草71.5443.3625.2546.72银被风毛菊6.257.577.647.15三褶麦紫菀1.264.037.644.31柴胡0.100.931.660.9南萼香茶菜0.372.882.331.86小红菊0.020.0980.330.15北重楼0.241.562.991.6藜芦0.232.293.321.95蒙古蒿0.351.711.661.24秋苦荬菜0.150.441.660.75东亚唐松草0.404.226.983.87漏斗菜0.131.221.000.78二苞黄精0.080.290.330.23早熟禾0.240.551.660.82黄花蒿0.060.541.000.53凤毛菊0.020.0980.330.15该样方中，苔草各项指数均为最大，为优势种，多丛生，生长状况一般。苔草喜潮湿，在该样方中的最下层，会基本维持现状，在草本层中维持其绝对优势地位。歪头菜，银被风毛菊，三褶脉紫菀，东亚唐松草各项指数较低，为亚优势种。银被风毛菊极耐寒，忌酷热，喜阳光充足，喜凉爽，耐贫瘠，喜非酸性土壤。三褶脉紫菀性喜温暖湿润的气候，怕干旱，耐涝，耐寒力强，对土壤要求不严，最适宜肥沃的沙质壤土。东亚唐松草适应性强，喜阳又耐半阴，生长在林下或草甸的潮湿环境，对土壤要求不严，但排水需良好，较耐寒。由于在群落的最下层，光照不是十分充足，所以银被风毛菊的发展不会十分明显。三褶脉紫菀与东亚唐松草相比较，东亚唐松草更适合该环境。所以在该样方中，东亚唐松草最有可能扩张发展，三褶脉紫菀则竞争力稍弱。该样方中的其他草本植物均为偶见种，其中苍术各项指数较高，且其习性喜凉爽气候，排水良好、地下水位低、土壤结构疏松、富含腐殖质的砂质壤上生长最好，生活能力很强，有可能在一定程度上扩张发展。其他物种的生存均存在一定偶然性，不能预测其发展趋势。草本植物的发展偶然性较大，从该样方的环境来看，可生存的植物很多，群落的多样性会在一定程度上有所增加。结论与建议本次典型样方法共计调查乔木3种，其中蒙古栎为优势种；灌木6种，麻叶绣线菊和胡枝子为优势种