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黄河流域河南段不同环境梯度下菊科植物多样性研究

作　者: 郭静静
导　师: 丁圣彦
学　校: 河南大学
专　业: 生态学
关键词: 黄河流域河南段菊科植物物种多样性环境梯度季节更替干扰梯度
分类号: Q948
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

物种多样性,是生物多样性研究的核心内容,是群落生态学乃至整个生态学研究中非常重要的内容,它不仅可以反映群落或生境中物种的丰富度、多样性的时空变化,表征群落和生态系统的特征及其演替规律,还可以反映出不同的自然地理条件及人为因素与群落之间的相互关系。本文以黄河流域河南段为研究区,在不同景观类型(山地、丘陵、平原)中,选取具有不同干扰强度的四种生境(河滩地、农田、撂荒地、人工林地)类型,以菊科植物为研究对象,于2010年5月—2011年1月分季节进行了四次野外调查,调查菊科物种的分布格局、多度特征等,从时间和空间两个方面总结菊科植物物种多样性的分布格局及其环境解释,以了解流域尺度下植物群落的结构特点和分布格局,同时探讨人为干扰对流域内菊科物种分布格局的影响,以及它们对农田生态系统的间接影响,从而揭示维持自然生态系统对农业生态系统高效、和谐、稳定、健康和可持续发展的作用的机理,寻求维持稳定、健康、高效及可持续的流域景观生态系统的人类干扰与环境响应之间的平衡点。经调查,流域中共有菊科植物54种,隶属于24个属,其中常见的种为:小蓬草(Conyza canadensis)、钻型紫菀(Aster subulatus)、苍耳(Artemisia capillaries)、茵陈蒿(Artemisia capillaries)等。在中等流域尺度下,受群落类型更替及自然和人为干扰的影响,在不同季节中,以及在同一季节不同的生境中,菊科物种多样性指数和均匀度指数均表现出一定的变化规律。通过对不同季节中物种多样性变化规律的研究可以发现:随着季节的更替(春季—夏季—秋季—冬季)中,河滩地和农田物种多样性指数呈明显的依次下降趋势;对于人工林和撂荒地,物种多样性指数在春季、夏季、秋季变化不明显,这可能与人工林的树龄、郁闭度及撂荒地的撂荒年限有关;物种均匀度指数在四个季节中的变化趋势与多样性指数一致。不同的景观类型中菊科植物的物种分布及多样性也有所变化。山地景观类型、丘陵景观类型、平原景观类型中均有小蓬草、钻型紫菀,二者大量且广泛分布在整个研究区中。在山地景观类型中阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)、黄花蒿( Artemisia annua)、南牡蒿(Artemisia eriopoda)等比较常见;在丘陵景观类型中黄花蒿、白莲蒿(Artemisia sacrorum)等较多;而在平原景观类型中菊科植物种类则较多,有三叶鬼针草(Bidens pilosa)、刺儿菜(Cirsium setosum)、苍耳等。从中游至下游依次为山地—丘陵—平原,随着景观类型的变化,物种多样性指数呈现先上升后下降的趋势。山地景观类型中,由于受地形地貌的影响,河滩地较狭窄,样地调查受到影响较大,物种多样性指数较低;丘陵景观类型是山地景观类型和平原景观类型之间的过度类型,地形地貌复杂,光热资源较山地景观类型丰富,受到的干扰强度又较平原景观类型低,所以丘陵景观类型中物种多样性指数较高;平原景观类型中,由于人口密度较大,人为活动的加剧及生物入侵带来的危害,使多样性指数急剧降低。在同一种景观类型中,具有不同干扰强度的四种生境类型中的物种组成结构差异也很大。河滩地生境是受到人为干扰较小的生境类型,物种种类最多,多样性指数及均匀度指数均较高;而农田生境类型是其中受到人为干扰最大的,植物在整个生长周期都受到强干扰,其多样性指数及均匀度指数均是最低的;撂荒地和人工林生境与其具体的撂荒和种植时间以及周围的环境有关。这说明在干扰没有达到物种最大耐受程度的情况下,菊科物种是趋于分布在有干扰的环境条件下,但是当干扰达到一定的程度时,超出了物种的最大耐受程度,菊科植物的分布会随之下降。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
1 引言  11-19
  1.1 相关概念  11-14
    1.1.1 生物多样性的概念  11-12
    1.1.2 流域的概念  12-13
    1.1.3 干扰的概念  13-14
  1.2 物种多样性研究进展  14-19
    1.2.1 物种多样性研究现状  14-16
    1.2.2 菊科植物的相关研究  16-19
2 研究区概况  19-21
  2.1 自然地理概况  19-20
  2.2 社会经济概况  20-21
3 研究方法  21-25
  3.1 样地设置  21-23
  3.2 数据的采集和处理  23-25
4 结果与分析  25-41
  4.1 群落类型及生态学特征  25-26
    4.1.1 菊科植物主要群落类型  25
    4.1.2 群落结构及生态学特征  25-26
  4.2 不同环境梯度下菊科植物的多样性变化  26-36
    4.2.1 不同季节中菊科植物的多样性变化  26-31
    4.2.2 不同景观类型中菊科植物的多样性变化  31-36
  4.3 不同干扰类型下菊科植物的多样性变化  36-41
    4.3.1 菊科植物在不同干扰类型中的种类组成  36-40
    4.3.2 多样性指数及均匀度指数的变化  40-41
5 结论  41-42
6 讨论  42-44
7 创新与不足  44-45
  7.1 创新  44
  7.2 不足之处  44-45
8 研究展望  45-46
参考文献  46-52
致谢  52-54

黄河流域河南段不同环境梯度下菊科植物多样性研究

内容摘要

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