水磨地区蕨类植物多样性调查分析

余列++李懿++张小琴

摘 要：采用样方调查方法，通过物种丰富度S、Shannon-Wiener指数和Pielou指数分析水磨地区8个样点蕨类植物物种丰富度、多样性及均匀度。结果表明：在8个样地共记录蕨类植物87种，分属21个科。从整体来看，因地理气候条件，该地区蕨类植物发展较好，多样性 Shannon-Wiener指数最高出现在焦元寺（2.307），而Pielou指数则与前两者不同， 最高出现在坪头地区（0.920），最低在马家营（0.705）。Shannon-Wiener指数高的群落物种丰富，群落结构较为复杂，生态功能较好；Pielou指数较低的群落植物差异质性高。

关键词： 蕨类植物；多样性；水磨

中图分类号：S647 文献标识码： A DOI：10.11974/nyyjs.20160832006

1 调查研究方法

1.1 研究地自然概况

水磨地区处云贵北部邛崃山脉之东南坡，地形西高东低，由西向东呈阶梯状下降，海拔920～3150m，高低相差2230m，境内大部分地区属海拔2200m以上的高寒山区[2]，年降雨量在600～1100mm，气候四季温差不大，气温–6.8～27℃，年平均气温8℃，年平均日照1710h，全年无霜期150多d。区内森林覆盖率达34%，有云南松、华山松、杉等。

1.2 调查地点

根据水磨地区的地形地貌和人类活动情况的特点，选水磨区内具有代表性地进行调查，一共确定8个调查地点：焦元寺、刘家沟、响黄沟、烂塘、安子坪、马家营、坪头、大槽头。其中焦元寺、刘家沟、响黄沟、烂塘地区人类活动少，植物多样性自然；安子坪、马家营、坪头、大槽头地区人类活动频繁，蕨类植物分布人为的因素影响较大。

1.3 调查方法

采用随机抽样的方法，在每个调查区范围内典型设置反映该地蕨类植物组成及结构特征的样点，进行调查采样。每个样点进行种和群落学调查，记录各种蕨类种类、株数和平均高度等[3]。

1.4 分析方法

采用目前国内外常用的反应植物多样性高低的丰富度指数（S）、Shannon-weiner多样性指数（H′）和反应群落中不同物种分布均匀程度的Pielou 均匀度指数（J）作为样地物种多样性的测度指标[4]。

丰富度指数： S=出现在样地中的物种数；

Shannon-weiner多样性指数：

Pielou均匀指数： J = /Hmax

其中： S表示样方内物种数；Pi是第i种个体数比例，给定为Pi = N i/ N ，N i为第i种物种个体数；Hmax表示当样方内各种的个体数目相等时，信息指数最。

2 结果与分析

2.1 水磨蕨类植物分布情况

本次调查8个样地，共记录蕨类植物87种，分属21个科33个属，如；蕨萁（Botrychium virginianum）、掌羽风尾蕨（Pteris dactylina）、掌叶铁线蕨（Adiantum pedatum）、白背铁线蕨（Adiantum davidii）、全缘贯众（Cyrtomium falcatum）、单芽狗脊蕨（Woodwardia unigemmata）、里白（Hicriopteris glauca ）、镰叶瘤足蕨（Plagiogyria distinctissima）、石松（Diaphasiastrum veitchii）、华中蹄盖蕨（Athyrium wardii）、皱叶蕗蕨（Mecodium corrugatum）、宝兴冷蕨（Cystopteris moupinensis）等[5]。其中在海拔1150～1600m的常绿阔叶林下，单芽狗脊蕨、里白、镰叶瘤足蕨生长形成群落中草本层的优势层片[6]。

从表1可知，水磨地区中出现频率较高的种是掌羽凤尾蕨、蕨萁（34.12%、29.50%）等常见蕨类，在调查中多种蕨类植物出现频率超过了20%，由此可见，常见蕨类植物适应性较强，分布较广泛。

2.2 蕨类植物多样性分析

2.2.1 物种丰富度

从表2可以看出，样地蕨类植物物种平均为13种，不同样地蕨类物种丰富度差异明显，烂塘地区蕨类物种类最多（18种），而马家营地区蕨类种类最少（8种），总体上是：烂塘﹥响黄沟﹥焦元寺﹥刘家沟﹥坪头﹥大槽头﹥安子坪﹥马家营。在不同样地中蕨类种数目差异明显，这与选择样地的坡面、纬度不同、人类活动等影响有关。在马家营样地中， 有蕨类植物作为绿化物种，其排列与分布和人类种植活动有关，其他样地人类活动较少蕨类植物发育度较高。

2.2.2 蕨类植物多样性指数

从各调查点蕨类植物Shannon-Wiener指数数量特征（表2）来看：整个地区蕨类植物多样性较高（Shannon-Wiener指数在1.133～2.746间），这种现象和水磨地区纬度梯度明显、气候温和、日照适中、降雨量充足有关，适合蕨类生长。烂塘、响黄沟、焦元寺、刘家沟地区蕨类Shannon-Wiener指数（2.746、2.667、2.481、2.423）明显高于其它样地，物种最为丰富；马家营地区蕨类Shannon-Wiener指数明显偏低（1.139），说明人类活动少的区域蕨类多样性指较高，蕨类植物种类较为丰富，以蕨类植物为绿化物种的地区多样性低。

2.2.3 蕨类植物均匀度指数

水磨地区蕨类植物Pielou指数8个样地有7种指数﹥0.920，这是因为各样地蕨类植物大多是自然生长的（除马家营样地），人为干扰少。样地中蕨类Pielou指数最高的是响黄沟地区（0.985），原因是该样地在阴坡面，离水源地近，纬度适中，人类活动少，蕨类植物分布显自然状态；最低的马家营地区（0.635），这是因为该样地的蕨类植物大都为人工栽种，人工绿化种植的占绝对优势，野生蕨类植物种类虽较多，因养护过程中常作为杂草除去，所以分布不均匀。

3 讨论

从调查结果总体上看， 水磨地区蕨类植物Shannon-Weiner指数8个样点7个Shannon-Weiner指数﹥2.000，同时水磨地区蕨类植物Pielou指数平均则为0.904，说明水磨地区蕨类植物种类丰富，各种蕨类种分布较均匀，区域气候条件适合多数蕨类植物种生长，蕨类植物是当地植被的重要组成部分，生态功能地位明显，但个别人类活动频繁的地方，人为优势种明显，结构简单。从以上分析表明水磨地区蕨类植物结构的层次和物种较丰富，但也存在着进一步改善的空间。

本文从蕨类植物多样性的研究入手，根据水磨地区地理气候条件，提出保护和发展区内蕨类植物是改善区域生物多样性重要内容，也是保证地方经济可持续发展的需要。今后的研究可以从已建立的生物多样性评估指标体系对水磨地区蕨类植物生物多样性进行评估[7]，对水磨蕨类植物生物多样性的研究除了关注保护环境、丰富物种多样性、环境生态旅游方面外，还可针对水磨地区内蕨类植物的观赏（如：肾蕨 、紫萁等）、药用（如：贯众、狗脊蕨等）价值开发与利用，力求达到经济发展与环境完美的统一。

参考文献

[1]潘树林，郭宗峰.汶川地震灾后生物多样性保护与恢复[J].宜宾学院学报，2010（6）.

[2]四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县地方志编纂委员会，汶川县志[M].民族出版社，1992.

[3]方精云.中国山地植物物种多样性调查计划及若干技术规范[J].生物多样性，2004（1）：12.

[4]牛翠娟，娄安如，孙儒泳，李庆芬.基础生态学[M].北京：高等教育出版社，2015（7）.

[5]汪松，解焱.中国物种红色名录 [M].北京：高等教育出版社，2004.

[6]宋爱云.卧龙自然保护区亚高山草甸群落学特征及生态水文功能研究[J].中国林业科学研究院，2005.

[7]溥发鼎.岷江上游生态学现状及生物多样性保护[J].资源科学，2000（9）.