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海南中部山区什运乡的植物多样性研究

作　者: 杨立荣
导　师: 杨小波
学　校: 海南大学
专　业: 植物学
关键词: 景观多样性生态系统物种多样性植物区系重要物种次生林什运乡
分类号: Q948
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

什运乡地处海南中部山区,其植被是鹦哥岭自然保护区的重要区域,是海南重要的水源涵养林之一,同时还起着联系海南东、西、南、北不同保护区的纽带作用,具有重要的生态保护意义。本研究通过路线调查、样方调查和访问调查相结合的方法,对什运乡的植物多样性和次生林群落类型进行了研究,结果表明：(1)景观组成以自然景观为主,景观多样化,但破碎化严重。有林地、草地、农田、园地和村庄五种景观类型。Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数分别为0.484和0.856,表明景观多样性丰富,但均匀度较低,以林地景观占优势。其中的林地景观又可分为近原始林、次生林、人工林和灌木林四种类型。近原始林、次生林、灌木林和草地为自然景观,人工林、农田、村庄和园地为人工景观。昌化江是整个景观上最大的廊道,将整个什运乡分为了南北两部分。人为景观正在向着连续化和面积逐渐增大的趋势发展,而自然景观正在向更为破碎化和面积逐渐减少的趋势发展。人类活动干扰程度与景观多样性关系的初步分析表明,人类活动的干扰既可以加重景观的破碎化,使景观的斑块数增多,景观粒度变小,也可以减轻景观的破碎化,使景观的斑块数减少,景观粒度变大,这取决于人类活动的内容和方式。(2)物种多样性高,优势性明显,重要物种较多。自然生态系统中有维管植物1493种,隶属172科,739属。含10种以上的优势科有40科,共含433属1029种,占总属数的58.59%,占总种数的68.92%,在该地区占有主导地位。有珍稀濒危及保护植物136种和海南特有种104种。人工生态系统有维管束植物314种,隶属于96科240属,有139种是自然生态系统中所没有的物种,包括52种自然植物和87种栽培植物。对植物用途的统计表明,药用植物所占的比例最大。人工生态系统与自然生态系统植物性状组成较为相似,均是草本>乔木>灌木>藤本,但人工生态系统中的草本植物占有的比例更高；乔木和灌木的比例有所下降；仅含一种的科或属在什运乡的人工生态系统中所占的比例要高于自然生态系统中的,说明人工生态系统的植物区系更加脆弱。与琼南三亚和琼北海口的比较分析表明,琼中什运乡地区的植物多样性更高,植物区系的稳定性更好。(3)植物区系地理成分多样,热带性质明显,温带成分也占有一定的比例,呈现出由热带向亚热带过渡的趋势。自然生态系统147科种子植物可划分为10个分布区类型和8个分布区变型,685属划分为14个分布区类型和13个分布区变型。其中热带性分布的科和属分别占种子植物科总数的62.57%和非世界性属总数的87.23%。人工生态系统的90科种子植物被划分为7个分布区类型和4个分布区变型,234属种子植物被划分为13个分布区类型和8个分布区变型,热带性分布的科和属分别占种子植物科总数的65.56%和非世界性属总数的85.84%。与自然生态系统相比,人工生态系统的中国特有属缺乏,仅有杉木属Cunninghamia这1属；外来植物多,这些外来植物一方面丰富了什运乡的植物多样性,另一方面也对当地原有的植物多样性造成了一定的威胁。与琼南三亚地区和琼北海口地区的比较分析表明,什运乡的植物区系起源较早,植物区系分化历史较长。这与什运乡地处海南中部高海拔山区的地理位置相符合。(4)通过TWINSPAN分类和DCA排序,最终将什运乡的16块天然次生林划分为7个群落类型。它们是群系Ⅰ毛叶青冈+香合欢+毛柿群系、群系Ⅱ枫香+岭南山竹子+黄椿木姜群系、群系Ⅲ黄牛木+九节+青梅群系、群系Ⅳ鸭脚木+荷木+短穗探柯群系、群系Ⅴ长圆叶新木姜+南岛青冈群系、群系Ⅵ黧蒴栲单优群系和群系Ⅶ黄叶树+皂帽花+美叶菜豆树群系。DCA第一轴反映了样地自南向北的空间分布情况,同时也反映了温度的变化情况,自南向北温度逐渐下降,第二轴反映的环境意义不明显。物种多样性分析表明,受人类活动干扰程度小的群系的生物多样性高于受人类活动干扰程度大的群系。群落间的β多样性指数最高的仅有0.186,说明什运乡各次生林群落类型间具有较高的生境异质性。(5)自然生态系统的保护对象为分布在区域西北部的鹦歌岭自然保护区和保护区外的次生林及灌木林。次生林的保护难度大,但保护意义重大,因此必须阻止人工林对次生林的吞食,加强次生林的保护。草地的生态质量较差,劣于人工林,因此,在保护区外的草地,可发展人工林。坡度在25度以下的灌木林可适当进行混合农林业项目开发,但必须加强这一区域内的保护植物的保护。人工生态系统建议采用国际上流行的生物多样性参与性管理下的原位保存法。重视对庭院生态系统植物多样性的保护,并提高现有园地生态系统的土地利用效率也将会是保护什运乡植物多样性的有效方法。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
1. 引言  12-20
  1.1 研究目的与意义  12
  1.2 文献综述  12-19
    1.2.1 植物多样性的涵义  12-13
    1.2.2 植物多样性的研究方法  13-14
      1.2.2.1 取样方法  13-14
      1.2.2.2 物种多样性的测度方法  14
    1.2.3 植物多样性的研究现状与进展  14-17
      1.2.3.1 自然生态系统的植物多样性研究进展  15
      1.2.3.2 人工生态系统的植物多样性研究进展  15-17
      1.2.3.3 景观多样性的研究进展  17
    1.2.4 植物区系及其研究现状与进展  17-18
    1.2.5 植被数量分类和排序的研究现状  18-19
  1.3 研究区概况  19-20
    1.3.1 地理位置  19
    1.3.2 地质地貌  19-20
    1.3.3 气候特征  20
    1.3.4 土壤水系  20
    1.3.5 社会经济  20
2. 研究内容与方法  20-26
  2.1 研究内容  20-22
  2.2 技术路线  22-23
  2.3 研究方法  23-25
    2.3.1 野外调查方法  23-24
    2.3.2 植物区系分析方法  24
    2.3.3 植被数量分类及排序方法  24
    2.3.4 植物物种多样性分析方法  24-25
      2.3.4.1 物种重要值的计算  24
      2.3.4.2 多样性指数的计算  24-25
  2.4 数据整理及绘图  25-26
3. 结果与分析  26-56
  3.1 景观多样性的初步分析  26-30
    3.1.1 什运乡景观多样性概况  26-28
    3.1.2 景观多样性与人类活动干扰程度关系的初步分析  28-30
  3.2 自然生态系统的植物多样性  30-41
    3.2.1 植物区系物种组成的多样性分析  30-34
      3.2.1.1 物种组成概况  30-31
      3.2.1.2 科的组成分析  31-33
      3.2.1.3 属的组成分析  33-34
    3.2.2 植物区系地理组成的多样性分析  34-37
      3.2.2.1 种子植物科的分布区类型分析  34-36
      3.2.2.2 种子植物属的分布区类型分析  36-37
    3.2.3 重要物种分析  37-41
      3.2.3.1 海南特有种分析  37-40
      3.2.3.2 珍稀保护植物分析  40-41
  3.3 人工生态系统的植物多样性  41-49
    3.3.1 植物物种组成的多样性  41-44
      3.3.1.1 植物物种组成概况  41-42
      3.3.1.2 科的组成分析  42-44
      3.3.1.3 属的组成分析  44
    3.3.2 植物区系地理组成的多样性分析  44-46
      3.3.2.1 种子植物科的分布区类型分析  44-46
      3.3.2.2 种子植物属的分布区类型分析  46
    3.3.3 植物资源多样性分析  46-49
      3.3.3.1 植物资源利用组成分析  46-47
      3.3.3.2 栽培植物多样性分析  47-49
      3.3.3.3 什运村与南流村的植物资源多样性的初步比较  49
  3.4 次生林的群落类型分析  49-56
    3.4.1 TWINSPAN分类  50-51
    3.4.2 DCA排序  51-52
    3.4.3 什运乡次生林的群落类型  52-54
    3.4.4 物种多样性分析  54-56
      3.4.4.1 α多样性分析  54-55
      3.4.4.2 β多样性分析  55-56
4. 讨论  56-69
  4.1 自然生态系统植物多样性与人工生态系统植物多样性的比较  56-62
    4.1.1 物种性状组成比较  56
    4.1.2 科的组成及区系比较  56-58
    4.1.3 属的组成及区系比较  58-59
    4.1.4 群落物种多样性的比较分析  59-61
      4.1.4.1 α多样性的比较分析  60-61
      4.1.4.2 β多样性的比较分析  61
    4.1.5 小结  61-62
  4.2 自然生态系统植物多样性与琼南三亚及琼北海口的植物多样性比较  62-67
    4.2.1 三亚沿海低丘地区及海口火山地区概况  62
    4.2.2 物种性状组成比较  62-63
    4.2.3 科的组成及区系比较  63-65
    4.2.4 属的组成及区系比较  65-66
    4.2.5 小结  66-67
  4.3 什运乡植物多样性保护措施的讨论  67-69
5. 结论  69-73
  5.1 景观多样性组成及特点  69
  5.2 什运乡的植物物种多样性组成及特点  69-70
  5.3 什运乡的植物区系组成及特点  70-71
  5.4 次生林的群落类型  71
  5.5 什运乡的植物多样性保护  71-73
参考文献  73-78
附录  78-118
就读硕士期间发表的论文  118-119
致谢  119

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