区域内各种土地利用类型植物物种多样性定量化研究——以晋中盆地为例

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晋中盆地位于山西省中部的汾河谷地,地理坐标为东经111°45′~112°50′,北纬36°48′~38°18′,属于温带大陆性季风气候。盆地中央的平原区以农田为主,周边的低山丘陵区则有大面积的天然灌草丛和人工林植被分布。区域内森林覆盖率29.5%,植被覆盖率38.4%。本文以晋中盆地整个区域为研究对象,用随机抽样法在林地、内陆滩涂、果园、墓地、田坎及公路用地共6种土地利用类型(简称地类)上抽取样地,然后在各个样地上分别设置调查样方。运用野外实地调查和室内实验分析相结合的研究方法,采集了大量实验数据并对调查数据进行处理,分析探讨了土地利用类型对植物多样性的影响。研究结果表明:  (1)将调查样方内植物的科、属、种的数目进行统计整理,建立数据库,运用相关软件进行统计学分析和制图,对各种土地利用类型上植物的物种组成进行了概括:晋中盆地各种不同地类全部样方内共有植物294种,隶属于61科、176属。其中,林地样方内植物共103种,隶属31科76属;内陆滩涂样方内植物共117种,隶属37科87属;果园样方内植物共89种,隶属31科66属;墓地样方内植物共163种,隶属47科116属;田坎样方内植物共168种,隶属40科113属;公路用地样方内植物共91种,隶属37科72属。6种地类内物种数最多的科均为菊科,所包含物种均在10种以上。在物种科水平上,广适型科占总科数的44.26%、中适型科占27.87%、专一型科占27.87%。区域内所有样方共包括草本植物215种,灌木植物34种,乔木植物45种。各地类植物物种数大小顺序为田坎>墓地>内陆滩涂>林地>公路用地>果园,说明土地利用类型的不同对植物物种组成有明显影响。  (2)采用Jaccard指数、Gleason指数和t-检验对各样方调查数据进行处理,分析了各种土地利用类型的植物多样性,研究发现:墓地与田坎的群落植物物种组成相似性最高,Jaccard相似性指数值为0.552;果园与公路群落植物物种组成相似性最低,Jaccard指数为0.216;各种土地利用类型上植物的Gleason指数算术平均值大小顺序依次为墓地>田坎>内陆滩涂>林地>果园>公路用地;t-检验两两比较分析得出,除林地与内陆滩涂、林地与果园、林地与墓地、内陆滩涂与果园、墓地与田坎之间的差异未达到显著水平外,其他地类两两之间的差异均达到了显著水平。  各种土地利用类型上都是草本植物对植物群落组成和多样性贡献最大,乔木植物居中,灌木植物则贡献最小。各土地利用类型内乔木植物物种数差异不明显,墓地和公路用地内乔木植物物种相对较多,果园、林地及内陆滩涂内相对较少;各地类灌木植物物种数有明显差异,墓地灌木植物物种数最多,内陆滩涂灌木植物物种数最少,果园无灌木植物分布;各地类草本植物物种数从大到小排列依次为田坎、墓地、内陆滩涂、林地、果园和公路用地。  (3)运用基于GIS的图形叠置法和统计学的相关性分析法对各种土地利用类型植物多样性与环境因素的相关性进行分析,结果显示:微地形、海拔等因素会对区域内植物生长造成一些影响,但它们都不是造成各地类间植物物种组成和多样性差异的决定性因素,不同地类受人为干扰强度的不同是区域内植物物种多样性差异的主要导因。
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