水磨地區(qū)蕨類植物多樣性調(diào)查分析

余列++李懿++張小琴

摘 要：采用樣方調(diào)查方法，通過物種豐富度S、Shannon-Wiener指數(shù)和Pielou指數(shù)分析水磨地區(qū)8個(gè)樣點(diǎn)蕨類植物物種豐富度、多樣性及均勻度。結(jié)果表明：在8個(gè)樣地共記錄蕨類植物87種，分屬21個(gè)科。從整體來看，因地理氣候條件，該地區(qū)蕨類植物發(fā)展較好，多樣性 Shannon-Wiener指數(shù)最高出現(xiàn)在焦元寺（2.307），而Pielou指數(shù)則與前兩者不同， 最高出現(xiàn)在坪頭地區(qū)（0.920），最低在馬家營(yíng)（0.705）。Shannon-Wiener指數(shù)高的群落物種豐富，群落結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，生態(tài)功能較好；Pielou指數(shù)較低的群落植物差異質(zhì)性高。

關(guān)鍵詞： 蕨類植物；多樣性；水磨

中圖分類號(hào)：S647 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI：10.11974/nyyjs.20160832006

1 調(diào)查研究方法

1.1 研究地自然概況

水磨地區(qū)處云貴北部邛崍山脈之東南坡，地形西高東低，由西向東呈階梯狀下降，海拔920～3150m，高低相差2230m，境內(nèi)大部分地區(qū)屬海拔2200m以上的高寒山區(qū)[2]，年降雨量在600～1100mm，氣候四季溫差不大，氣溫–6.8～27℃，年平均氣溫8℃，年平均日照1710h，全年無霜期150多d。區(qū)內(nèi)森林覆蓋率達(dá)34%，有云南松、華山松、杉等。

1.2 調(diào)查地點(diǎn)

根據(jù)水磨地區(qū)的地形地貌和人類活動(dòng)情況的特點(diǎn)，選水磨區(qū)內(nèi)具有代表性地進(jìn)行調(diào)查，一共確定8個(gè)調(diào)查地點(diǎn)：焦元寺、劉家溝、響黃溝、爛塘、安子坪、馬家營(yíng)、坪頭、大槽頭。其中焦元寺、劉家溝、響黃溝、爛塘地區(qū)人類活動(dòng)少，植物多樣性自然；安子坪、馬家營(yíng)、坪頭、大槽頭地區(qū)人類活動(dòng)頻繁，蕨類植物分布人為的因素影響較大。

1.3 調(diào)查方法

采用隨機(jī)抽樣的方法，在每個(gè)調(diào)查區(qū)范圍內(nèi)典型設(shè)置反映該地蕨類植物組成及結(jié)構(gòu)特征的樣點(diǎn)，進(jìn)行調(diào)查采樣。每個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行種和群落學(xué)調(diào)查，記錄各種蕨類種類、株數(shù)和平均高度等[3]。

1.4 分析方法

采用目前國(guó)內(nèi)外常用的反應(yīng)植物多樣性高低的豐富度指數(shù)（S）、Shannon-weiner多樣性指數(shù)（H′）和反應(yīng)群落中不同物種分布均勻程度的Pielou 均勻度指數(shù)（J）作為樣地物種多樣性的測(cè)度指標(biāo)[4]。

豐富度指數(shù)： S=出現(xiàn)在樣地中的物種數(shù)；

Shannon-weiner多樣性指數(shù)：

Pielou均勻指數(shù)： J = /Hmax

其中： S表示樣方內(nèi)物種數(shù)；Pi是第i種個(gè)體數(shù)比例，給定為Pi = N i/ N ，N i為第i種物種個(gè)體數(shù)；Hmax表示當(dāng)樣方內(nèi)各種的個(gè)體數(shù)目相等時(shí)，信息指數(shù)最。

2 結(jié)果與分析

2.1 水磨蕨類植物分布情況

本次調(diào)查8個(gè)樣地，共記錄蕨類植物87種，分屬21個(gè)科33個(gè)屬，如；蕨萁（Botrychium virginianum）、掌羽風(fēng)尾蕨（Pteris dactylina）、掌葉鐵線蕨（Adiantum pedatum）、白背鐵線蕨（Adiantum davidii）、全緣貫眾（Cyrtomium falcatum）、單芽狗脊蕨（Woodwardia unigemmata）、里白（Hicriopteris glauca ）、鐮葉瘤足蕨（Plagiogyria distinctissima）、石松（Diaphasiastrum veitchii）、華中蹄蓋蕨（Athyrium wardii）、皺葉蕗蕨（Mecodium corrugatum）、寶興冷蕨（Cystopteris moupinensis）等[5]。其中在海拔1150～1600m的常綠闊葉林下，單芽狗脊蕨、里白、鐮葉瘤足蕨生長(zhǎng)形成群落中草本層的優(yōu)勢(shì)層片[6]。

從表1可知，水磨地區(qū)中出現(xiàn)頻率較高的種是掌羽鳳尾蕨、蕨萁（34.12%、29.50%）等常見蕨類，在調(diào)查中多種蕨類植物出現(xiàn)頻率超過了20%，由此可見，常見蕨類植物適應(yīng)性較強(qiáng)，分布較廣泛。

2.2 蕨類植物多樣性分析

2.2.1 物種豐富度

從表2可以看出，樣地蕨類植物物種平均為13種，不同樣地蕨類物種豐富度差異明顯，爛塘地區(qū)蕨類物種類最多（18種），而馬家營(yíng)地區(qū)蕨類種類最少（8種），總體上是：爛塘﹥響黃溝﹥焦元寺﹥劉家溝﹥坪頭﹥大槽頭﹥安子坪﹥馬家營(yíng)。在不同樣地中蕨類種數(shù)目差異明顯，這與選擇樣地的坡面、緯度不同、人類活動(dòng)等影響有關(guān)。在馬家營(yíng)樣地中， 有蕨類植物作為綠化物種，其排列與分布和人類種植活動(dòng)有關(guān)，其他樣地人類活動(dòng)較少蕨類植物發(fā)育度較高。

2.2.2 蕨類植物多樣性指數(shù)

從各調(diào)查點(diǎn)蕨類植物Shannon-Wiener指數(shù)數(shù)量特征（表2）來看：整個(gè)地區(qū)蕨類植物多樣性較高（Shannon-Wiener指數(shù)在1.133～2.746間），這種現(xiàn)象和水磨地區(qū)緯度梯度明顯、氣候溫和、日照適中、降雨量充足有關(guān)，適合蕨類生長(zhǎng)。爛塘、響黃溝、焦元寺、劉家溝地區(qū)蕨類Shannon-Wiener指數(shù)（2.746、2.667、2.481、2.423）明顯高于其它樣地，物種最為豐富；馬家營(yíng)地區(qū)蕨類Shannon-Wiener指數(shù)明顯偏低（1.139），說明人類活動(dòng)少的區(qū)域蕨類多樣性指較高，蕨類植物種類較為豐富，以蕨類植物為綠化物種的地區(qū)多樣性低。

2.2.3 蕨類植物均勻度指數(shù)

水磨地區(qū)蕨類植物Pielou指數(shù)8個(gè)樣地有7種指數(shù)﹥0.920，這是因?yàn)楦鳂拥剞ь愔参锎蠖嗍亲匀簧L(zhǎng)的（除馬家營(yíng)樣地），人為干擾少。樣地中蕨類Pielou指數(shù)最高的是響黃溝地區(qū)（0.985），原因是該樣地在陰坡面，離水源地近，緯度適中，人類活動(dòng)少，蕨類植物分布顯自然狀態(tài)；最低的馬家營(yíng)地區(qū)（0.635），這是因?yàn)樵摌拥氐霓ь愔参锎蠖紴槿斯ぴ苑N，人工綠化種植的占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，野生蕨類植物種類雖較多，因養(yǎng)護(hù)過程中常作為雜草除去，所以分布不均勻。

3 討論

從調(diào)查結(jié)果總體上看， 水磨地區(qū)蕨類植物Shannon-Weiner指數(shù)8個(gè)樣點(diǎn)7個(gè)Shannon-Weiner指數(shù)﹥2.000，同時(shí)水磨地區(qū)蕨類植物Pielou指數(shù)平均則為0.904，說明水磨地區(qū)蕨類植物種類豐富，各種蕨類種分布較均勻，區(qū)域氣候條件適合多數(shù)蕨類植物種生長(zhǎng)，蕨類植物是當(dāng)?shù)刂脖坏闹匾M成部分，生態(tài)功能地位明顯，但個(gè)別人類活動(dòng)頻繁的地方，人為優(yōu)勢(shì)種明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。從以上分析表明水磨地區(qū)蕨類植物結(jié)構(gòu)的層次和物種較豐富，但也存在著進(jìn)一步改善的空間。

本文從蕨類植物多樣性的研究入手，根據(jù)水磨地區(qū)地理氣候條件，提出保護(hù)和發(fā)展區(qū)內(nèi)蕨類植物是改善區(qū)域生物多樣性重要內(nèi)容，也是保證地方經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要。今后的研究可以從已建立的生物多樣性評(píng)估指標(biāo)體系對(duì)水磨地區(qū)蕨類植物生物多樣性進(jìn)行評(píng)估[7]，對(duì)水磨蕨類植物生物多樣性的研究除了關(guān)注保護(hù)環(huán)境、豐富物種多樣性、環(huán)境生態(tài)旅游方面外，還可針對(duì)水磨地區(qū)內(nèi)蕨類植物的觀賞（如：腎蕨 、紫萁等）、藥用（如：貫眾、狗脊蕨等）價(jià)值開發(fā)與利用，力求達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境完美的統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)

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