一种固氮放射线根灌木对喜马拉雅中部针叶林草本植被的影响
Kiran Bargali1, Nidhi Rani Maurya1和s.s. Bargali1
1植物园,DSB校区,库旺大学,奈塔努特,263001乌塔塔克手印度。
DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.10.3.27
在本研究中,我们研究了固氮灌木的作用Coriaria nepalensis.在草药物种组成,多样性和生物量的墙壁。在三个地点的物种丰富性,多样性和生物量的种类中,效果是在不同的三个地点Coriaria.密度viz。网站1(低Coriaria.密度;20哈-1), site 2(媒介Coriaria.密度;120公顷-1)和位点3(高Coriaria.密度190公顷-1).物种丰富度在Site-1最低(16种),在site-2最高(27种)。g . aparinesite-1和Arthraxon sp主导地点-2和3.各个草本密度范围在0.40 - 42.40米之间-2,总密度在138 ~ 170.4 m之间-2在site-2处达到最大值。物种丰富度值为27,Shannon指数为3.72Coriaria.密度最低为低Coriaria.密度的网站。Simpson指数在0.11 ~ 0.14之间,site-2最低(中等)Coriaria.密度),表明在这种情况下,许多物种共享优势。沿…的梯度Coriaria.密度、生物量均以3号点最高Coriaria.密度最低,在site-2用介质Coriaria.密度。这可能是由于共生固氮能力Coriaria.改善了栖息地质量。促进效果c . nepalensis在土壤改良和草本生长方面,可用于退化森林生态系统的再生。
复制以下内容以引用本文:
Bargali K, Maurya N R, Bargali S. S.植物学系,DSB Campus Kumaun大学,Nainital-263001(北阿坎德邦)。Curr World environment 2015;10(3) DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.10.3.27
复制以下内容以引用此URL:
Bargali K, Maurya N R, Bargali S. S.植物学系,DSB Campus Kumaun大学,Nainital-263001(北阿坎德邦)。可从://www.a-i-l-s-a.com/?p=13223
文章出版历史
已收到: | 2015-11-26 |
---|---|
接受: | 2015-12-07 |
介绍
草本层在森林生态系统中起着重要作用;它包含最多的物种和营养循环(吉列,2007; jhariya等2013年,Parihaar等, 2014)。这一层还占森林生态系统总光合产物(GPP)的约12% (Bargali and Bargali, 2000;穆勒,2003)。草本植被也影响树木的更新,因此,对树木的更新具有重要的意义(Chandra等。,1989年;Kittur.等, 2014;Rana等, 2015)。那些通过自身的物理结构或其创造的人工制品对环境中资源的分布、数量和组成产生影响的物种,越来越被认为是生态系统工程师(琼斯)等, 1994;Bargali等, 2014, 2015)。琼斯对此进行了广泛的评论等,(1994),生态系统工程师是一个分类学上多样化的群体,代表动物包括脊椎动物、无脊椎动物、藻类、非维管植物和高等植物(特别是木本植物)。
在大多数陆地生态系统中,低氮供应是植物生长的限制因素。因此,固氮植物有可能通过增加土壤氮水平来促进周围植被的生长。Coriaria nepalensis.墙。是一种常见的本地灌木/树下物种,生长在海拔1200 - 2500米的喜马拉雅中部地区,是滑坡影响或新暴露的岩石和侵蚀斜坡的成功定居者。它是一种与放线菌形成根瘤的固氮放线菌属植物弗兰克氏菌属(Bargali等, 2003)。该物种的生物固氮满足了营养不良退化土壤对氮的相对需求,并通过改变其冠层下的物理环境以及植物种群、群落和生态系统的特征,发挥了关键的生态系统工程师的作用(Shachak)等, 2008)。因此,它也可以促进伴生植物的生长;可以改变森林的组成和结构。
在本研究中,我们检查了草本植物组成,多样性和生物量是否随着Actinorhizal灌木的增加而不同Coriaria nepalensis.墙壁在中央喜马拉雅地区,印度混合的针叶树森林里。
材料和方法
该研究区奈尼特位于29之间o36“56”-29o36'79“n纬度和79o46'03“-79o东经46 ' 19 ",位于喜马拉雅山中部平均海平面1600- 1850m之间。该遗址经历了一次严重的滑坡,大约发生在75-80年前(根据从当地人收集的信息)。为了进行详细的研究,该地区被分为三个不同的子地点(每个地点的面积为1公顷)Coriaria.以密度计的殖民化,即site-1(低Coriaria.密度;20个市的哈-1), site 2(媒介Coriaria.密度;120年市的哈-1)和位点3(高Coriaria.密度;190 Ind。哈-1).研究区域主要是针叶树Pinus roxburghii.,Cupressus Torulosa.(图1)。
图1a:树层植被 图1B:草本层植被 点击这里查看图 |
奈尼塔尔的气候特点是冬天长而冷,经常下雪,夏天短。它是温带和季风类型(辛格和辛格,1992),一年有四个明显的季节,即季风(7月至9月),后季风(10月至11月),冬季(12月至1月)和夏季(4月至6月中旬)。2008-2009年的气候数据来自奈尼塔尔的国家天文台。年平均降雨量为1853 mm,其中60%发生在雨季,日平均温度范围为-2.0°C至30.5°C(来源:ARIES, Nainital)(图2)。
|
草本植物的社会学分析是通过在每个点放置30个1m × 1m的样方进行的。样本的大小和数量是根据Saxena和Singh(1980)确定的。通过分蘖分析对禾草进行了研究。草的每一个分蘖都被认为是一个单独的植物,匍匐植物是根据功能根的存在来计算的(Saxena和Singh, 1980))。定量分析了植被数据的丰度、密度和频率(Curtis和Mc Intosh, 1950)。种源价值(PV)由相对频率和相对密度之和确定(Curtis, 1959)。丰度与频率之比在< 0.025时为规则分布,在0.025 - 0.05之间为随机分布,>0.05时为传染性分布(Cottam and Curtis, 1956)。利用不同生境的物种丰富度计算对林分之间的相似性(Muller - Dombois and Ellenberg, 1974):
式中,C为比较位点常见种;A为A点的物种总数,B为B点的物种总数。
用Shannon和Wiener(1963)指数测定每个站点的物种多样性:
其中,Ni是物种I的密度,n是该座位上所有物种的总密度。
辛普森的指数(SIMPSON,1949)衡量优势浓度,
其中,Ni和N与Shannon-Wiener信息函数相同。分别计算各药材的多样性指数和优势度浓度。物种丰富度由Whittaker(1972)和Pielou(1966)计算得出。利用优势度多样性曲线(Whittaker, 1975)从资源共享或生态位空间的角度来解释社区组织。
结果讨论
从研究网站记录了16个系列中分布的31种。家庭奥斯特科西的物种最多(占总物种的19.3%),而12个家族被单一物种代表(表1)。Site-1有16种和10个家庭,网站-2 27种和18个家庭和网站网站-3有22种和13种。Site-2具有最多的独特物种(07),而Site-1没有独特的物种(表2)。十二种物种对所有地点是共同的,占总物种的38.7%。g . aparinesite-1和Arthraxon sp主导地点-2和3.占主导地位和共同种类的基础,网站-1代表戊二醇-花斑醇代表社区site-2和site-3Arthraxon - c。的例子社区。在物种组成上,位点1和位点2相似度为34.88%,位点1和位点3相似度为36.84%,位点2和位点3相似度为34.69%。
单株密度在0.40 ~ 42.40 m之间-2,总密度在138 ~ 170.4 m之间-2.这些数值与钱德拉早些时候报告的数值相当et al .,2010年为伽瓦尔喜马拉雅森林。1点草本总密度为159.2 m-2单株药草密度为0.8个药草m-2为J. Procumbens.到42个草药-2为G.十四天。A/F比率在0.03和0.29之间变化.九种(G.Nepalense.,紫茎泽兰(e.a adenophorum)、环苞泽兰(a.a annua)、圆突泽兰(c.rotundus)、大趾泽兰(c.dactylon)和P. Gerardiana)为随机分布,剩余种为传染性分布。
表1:草本植物种源价值受Coriaria.密度。
物种 |
家庭 |
Coriaria.密度 |
||
低的 |
中等的 |
高 |
||
牛膝bidentata抱 |
苋科 |
9.22 |
11.93 |
18.83 |
ajuga bracteosa.Wall.ex Benth。 |
唇形科 |
- |
1.98 |
2.66 |
青蒿林恩。 |
菊科 |
12.84 |
5.74 |
2.08 |
Arthraxon sp研究。 |
禾本科 |
14.39 |
35.49 |
36.85 |
拜登pilosal |
菊科 |
14.78 |
13.10 |
13.23 |
Cardamine Linn凤仙花属植物。 |
Brassicaceae. |
- |
- |
9.95 |
Cerastium vulgatuml |
蔷薇科 |
- |
2.22 |
- |
铁线莲buchananiana特区 |
毛茛科 |
- |
1.98 |
2.08 |
开颅器杂色的Reichb。 |
唇形科 |
32.21 |
22.45 |
17.33 |
香附子(l)珀耳斯。 |
禾本科 |
5.49 |
1.98 |
- |
Cyperus ottundusl |
Cyperaceae. |
18.97 |
26.55 |
24.92 |
薯蓣属deltoideakunth。 |
薯蓣科 |
- |
3.39 |
- |
飞蓬属植物bellidiodesl |
菊科 |
- |
1.98 |
10.24 |
泽兰属植物adenophorumSpreng。 |
菊科 |
8.96 |
12.85 |
7.97 |
草莓属vesca林恩。 |
蔷薇科 |
- |
3.50 |
- |
加拉米市l |
茜草科 |
39.54 |
3.39 |
2.08 |
Galium线虫墙。Roxb交货。 |
茜草科 |
7.10 |
4.80 |
- |
天竺葵Nepalense.甜蜜的 |
牛儿苗科 |
14.45 |
3.39 |
2.37 |
非洲菊gossypina(Royle)Beauv。 |
菊科 |
- |
1.75 |
2.66 |
普罗康本法官(D.Don) |
爵床科 |
2.12 |
7.36 |
5.89 |
Lapidaghathis Cristata.需要雇 |
爵床科 |
2.87 |
5.85 |
6.23 |
micromeria biflora.(Buch.-ham.ex d.don benth。 |
唇形科 |
4.48 |
1.98 |
2.66 |
月见草rosea河中的小岛。 |
柳叶菜科 |
- |
1.75 |
- |
ovinganum vulgare.l |
唇形科 |
- |
- |
14.30 |
酢浆草草坪l |
酢浆草料 |
8.11 |
13.10 |
2.08 |
蕨麻gerardiana采用。黄土。 |
蔷薇科 |
4.48 |
- |
2.37 |
茜草属等l |
茜草科 |
- |
- |
6.47 |
卷柏sp。 |
selaginellaceae. |
- |
6.21 |
- |
Tridax procumbens L。 |
菊科 |
- |
1.75 |
6.81 |
Veronica beccabunga L。 |
Plantaginaceae. |
- |
3.50 |
- |
中提琴canescensWall.ex Roxb。 |
堇菜科 |
- |
1.75 |
- |
点2总密度为170.40 m-2单株药草密度为0.40 m-2为canescens, T. procumbens, G.gossypina和O.rosea到42.40-2为Arthraxon sp.a / fratio在0.10和2.00之间变化,所有物种都表现出传染性分布。在Site-3的Herb密度为138.0草药-2单株药草密度为0.40 m-2为天麻、黄花楸、布坎南、堇青花楸和33.6米-2为Arthraxon sp, A/F比率在0.03和0.93之间变化。l . cristata为随机分布,其余物种为传染性分布。在本研究中,辛格和辛格(1992)在其他喜马拉雅森林中报道的药草物种传染性分布最多;潘德(2012);Bargali等.,(2013)。
我们绘制了优势度多样性曲线(基于PV),从资源共享和生态位空间的角度来解释群落组织(图3)。在每个站点,2 - 3种物种具有优势度,其余物种具有相对较大的资源公平共享度。
方差分析表明,物种丰富度、Shannon指数、Simpson指数、均匀度的差异是由于Coriaria.物种丰富度值(27)和Shannon指数(3.72)在培养基中最高Coriaria.密度最低为低Coriaria.Simpson指数在0.11 - 0.14之间,站点2最低(中等)Coriaria.密度)表明在这种主导地区被许多物种共享(图4)。公式也遵循相同的趋势。
草本层Biomass
在Site-1中,草本生物量为439.22克-2其中264.04克-2地面和175.18 gm-2在地下(表4)。C. Versicolor.贡献了最高的生物量(102.4克-2),而p . girardiana贡献的生物量最低(0.12 gm-2).site-2草本层生物量为312.57 gm-2其中239.39克-2地面和73.06 gm-2是在地下。最大生物量由Arthraxon sp。(157.72 GM-2)和最小的生物量贡献g . gossypina和V. Canescens.(0.01通用-2).
|
3号点草本层总生物量为443.65 g-2,共329.74克-2地面和130.41 gm-2(表4)各物种中,Arthraxon sp。(108.19通用-2)和最小生物量的贡献g . aparine(0.02通用-2).沿…的梯度Coriaria.密度、生物量均以3号点最高Coriaria.密度最低,在site-2用介质Coriaria.密度(表4)。这可能是由于共生固氮能力Coriaria.改善了栖息地质量。
|
表2:生物量(gm-2)的不同成分的草本物种的影响Coriaria.密度。
物种 |
生物量 |
Coriaria.密度 |
||
低的 |
中等的 |
高 |
||
牛膝 |
D |
4.40 |
10.00 |
11.20 |
AGB |
3.61 |
8.40 |
26.99 |
|
BGB |
2.99 |
8.30 |
30.46 |
|
总计 |
6.60 |
16.70 |
57.45 |
|
ajuga bracteosa. |
D |
- |
0.80 |
1.20 |
AGB |
0.19 |
0.26 |
||
BGB |
0.19 |
0.25 |
||
总计 |
0.38 |
0.51 |
||
青蒿 |
D |
7.60 |
7.20 |
0.40 |
AGB |
9.88 |
2.30 |
0.48 |
|
BGB |
18.77 |
0.50 |
0.99 |
|
总计 |
28.65 |
2.80 |
1.47 |
|
Arthraxon sp。 |
D |
15.20 |
42.40 |
33.60 |
AGB |
13.38 |
157.72 |
108.19 |
|
BGB |
4.41 |
21.62 |
17.14 |
|
总计 |
17.79 |
179.34 |
125.33 |
|
拜登pilosa |
D |
18.40 |
12.00 |
8.40 |
AGB |
0.92 |
0.84 |
4.87 |
|
BGB |
0.36 |
0.36 |
1.59 |
|
总计 |
1.28 |
1.20 |
6.46 |
|
Cardamine Impatiens. |
D |
- |
- |
8.80 |
AGB |
10.56 |
|||
BGB |
7.48 |
|||
总计 |
18.04 |
|||
Cerastium vulgatum |
D |
- |
1.20 |
- |
AGB |
0.61 |
|||
BGB |
0.41 |
|||
总计 |
1.02 |
|||
铁线莲buchananiana |
D |
- |
0.80 |
0.40 |
AGB |
0.03 |
1.64 |
||
BGB |
0.03 |
0.96 |
||
总计 |
0.06 |
2.60 |
||
开颅器多色的 |
D |
25.60 |
17.60 |
11.60 |
AGB |
102.4 |
21.29 |
17.75 |
|
BGB |
106.88 |
19.89 |
23.89 |
|
总计 |
209.28 |
41.18 |
41.64 |
|
香附子 |
D |
3.60 |
0.80 |
|
AGB |
5.45 |
0.04 |
||
BGB |
1.44 |
0.12 |
||
总计 |
6.89 |
0.16 |
||
Cyperus ottundus |
D |
14.80 |
22.00 |
19.60 |
AGB |
6.07 |
24.20 |
39.00 6.82 45.82 |
|
BGB |
6.66 |
10.12 |
||
总计 |
12.73 |
34.32 |
||
薯蓣属deltoidea |
D |
- |
3.30 |
- |
AGB |
3.52 |
|||
BGB |
3.52 |
|||
总计 |
7.04 |
|||
飞蓬属植物bellidioides |
D |
- |
0.80 |
9.20 |
AGB |
1.54 |
40.11 |
||
BGB |
0.37 |
10.21 |
||
总计 |
1.91 |
50.32 |
||
泽兰属植物adenophorum |
D |
4.00 |
6.40. |
3.60 |
AGB |
57.44 |
9.98 |
32.65 |
|
BGB |
19.84 |
1.60 |
5.51 |
|
总计 |
77.28 |
11.58 |
38.16 |
|
草莓属vesca |
D |
- |
0.80 |
- |
AGB |
0.06 |
|||
BGB |
0.02 |
|||
总计 |
0.08 |
|||
加拉米市 |
D |
42.40 |
3.20 |
0.40 |
AGB |
30.10 |
0.03 |
0.02 |
|
BGB |
5.80 |
0.03 |
0.01 |
|
总(通用-2) |
35.90 |
0.06 |
0.03 |
|
Galium线虫 |
D |
3.60 |
5.60 |
- |
AGB(GM.-2) |
30.10 |
1.34 |
||
BGB |
5.80 |
0.61 |
||
总计 |
35.90 |
1.95 |
||
天竺葵Nepalense. |
D |
7.60 |
3.20 |
0.80 |
AGB |
2.43 |
0.22 |
0.30 |
|
BGB |
0.73 |
0.22 |
0.11 |
|
总计 |
3.16 |
0.44 |
0.41 |
|
非洲菊gossypina |
D |
- |
0.40 |
1.20 |
AGB |
0.01 |
1.69 |
||
BGB |
0.004 |
14.81 |
||
总计 |
0.014 |
16.50 |
||
爵床单纯形 |
D |
0.80 |
4.80 |
3.20 |
AGB |
0.29 |
2.69 |
1.63 |
|
BGB |
0.76 |
2.59 |
1.69 |
|
总计 |
1.05 |
5.28 |
3.32 |
|
Lapidaghathis Cristata. |
D |
2.00 |
4.80 |
1.20 |
AGB |
0.72 |
1.00 |
0.80 |
|
BGB |
0.40 |
0.67 |
0.46 |
|
总计 |
1.12 |
1.67 |
1.26 |
|
micromeria biflora. |
D |
2.00 |
0.80 |
1.20 |
AGB |
0.40 |
0.02 |
1.07 |
|
BGB |
0.08 |
0.01 |
0.12 |
|
总计 |
0.48 |
0.03 |
1.19 |
|
月见草rosea |
D |
- |
0.40 |
- |
AGB |
0.10 |
|||
BGB |
0.04 |
|||
总计 |
0.14 |
|||
ovinganum vulgare. |
D |
- |
- |
14.80 |
AGB |
34.04 |
|||
BGB |
6.05 |
|||
总计 |
40.09 |
|||
酢浆草草坪 |
D |
5.20 |
12.00 |
0.40 |
AGB |
0.73 |
3.00 |
0.08 |
|
BGB |
0.16 |
1.56 |
0.004 |
|
总计 |
0.89 |
4.56 |
0.084 |
|
蕨麻gerardiana |
D |
2.00 |
- |
0.80 |
AGB |
0.12 |
1.01 |
||
BGB |
0.10 |
0.68 |
||
总计 |
0.22 |
1.69 |
||
茜草属等 |
D |
- |
- |
4.00 |
AGB |
6.40. |
|||
BGB |
1.08 |
|||
总计 |
7.48 |
|||
卷柏sp |
D |
- |
8.00 |
- |
AGB |
0.24 |
|||
BGB |
0.24 |
|||
总计 |
0.48 |
|||
Tridax procumbens |
D |
- |
0.40 |
2.00 |
AGB |
0.01 |
0.20 |
||
BGB |
0.01 |
0.10 |
||
总计 |
0.02 |
0.30 |
||
Veronica Beccabunga. |
D |
- |
0.40 |
- |
AGB |
0.01 |
|||
BGB |
0.03 |
|||
总计 |
0.04 |
|||
中提琴canescens |
D |
- |
0.40 |
- |
AGB |
0.004 |
|||
BGB |
0.004 |
|||
总计 |
0.008 |
结论
草本层植被是任何森林生态系统的主要组成部分。它通过改变养分循环、保护侵蚀和促进群落多样性,对许多系统生态过程至关重要,被认为是森林健康的良好生态指标。在本研究中,草本植物的物种丰富度、密度和生物量均显著高于中等生境Coriaria.密度表明Coriaria.在退化森林上提供有利的微生境,并促进草本植物的定植和生长。这种护理行为Coriaria.可用于恢复喜马拉雅中部退化的森林生态系统。
承认
来自ICSSR的财政支持(F.No.)02/66/2014-15/RPR),新德里得到了感激。
参考文献
- 印度北阿坎德邦奈尼塔尔集水区树种的多样性和更新状况。国际生物多样性与保护杂志。5(5): 270 - 280(2013)。
- Bargali, K., Joshi, B., Bargali, S.S. and Singh, S. P. Oaks的多样性。国际橡树。25:57-70(2014)。
- Bargali, K., Joshi, B., Bargali, S.S. and Singh, S. P. Oaks and their Sustain的生物多样性。国际橡树。26:65 - 76(2015)。
- 巴克利,S.S.和Bargali, k小叶桉国际生态与环境科学杂志。26:173-181(2000)。
- 王志强,王志强,王志强,等Coriaria nepalensis.在自然滑坡区。Ecoprint.10(1):43-46(2003)。
- 中国科学院植物研究所,北京:中国科学院植物研究所,北京:中国科学院植物研究所。国际生物多样性与保护杂志。2(1):14-18(2010)。
- 中喜马拉雅山区栎林和松林下草本植被的分析。环境和生态。7: 521 - 525(1989)。
- 林志强,陈志强,陈志强,等。距离测量在植物社会学抽样中的应用。35:451 - 460(1956)。
- 柯蒂斯,J.T.和McIntosh,R.P。某些分析和合成植物病变的相互关系。31:434-455(1950)。
- J.T.威斯康星州的植被。植物群落的排序威斯康星大学出版社,麦迪逊。WI(1959)。
- Gilliam,F.S.2007年温带森林生态系统中草本层的生态意义。生物科学。57:845-858。
- Jhariya, M. K., Bargali, S. S., Swamy, S. L. and Oraon, P. R.印度恰蒂斯加尔邦纳拉扬普尔区Rowghat的草本植物多样性。植物发育科学学报。5(4):385-393(2013)。
- 琼斯,c.g.,劳顿,J. H.和沙克,M.作为生态系统工程师的有机体。Oikos.69: 373 - 386(1994)。
- Kittur,B.,Swamy,S. L.,Bargali,S. S.和Jhariya,M. K.威胁野生烟草,印度Chhattisgarh的潮湿落叶林:发散组件评估。中国林业科学。25(4): 857 - 866(2014)。
- Mueller-Dombois,D.和Ellenburg,H. AIMS和植被生态学方法。约翰·威利父子公司。公司.(1974)。
- 王志刚,王志刚,王志刚(主编)北美东部森林草本层营养成分的研究。牛津大学出版社,纽约15-37页(2003)。
- 王志强,王志强,王志强,等。青藏高原东北栎林植物区系多样性及其与生物干扰的关系。博士论文,Kumaun University, Nainital(2012)。
- Parihaar, r.s., Bargali, K. and Bargali, S.S.与喜马拉雅Kumaun传统农林复合系统相关的民族药用植物的多样性和使用。印度农业科学杂志。84(12): 1470 - 1476(2014)。
- 不同类型生物收集中多样性的测量。理论生物学杂志。13:131 - 134 (1996)
- 青藏高原中部柏树林植物多样性、再生状况、生物量和碳储量的评估。国际生物多样性与保护杂志。7(6): 321 - 329(2015)。
- 王志强,王志强,王志强,等。青藏高原森林草地植被特征分析。印度范围管理杂志。1:13-32(1980)。
- 木本植物作为景观调节因子对生物多样性格局的影响。生物科学.58.:209-221(2008)。
- 通讯的数学理论。伊利诺伊大学厄巴纳出版社(1963)。
- 喜马拉雅山的森林:人类的结构、功能和影响。Gynodaya PrakashanNainital(1992)。
- 多样性的测量。自然.163: 688(1949)。
- 《物种多样性的进化与测量》。21日:213 - 251(1972)。
- R.H.惠特克,社区和生态系统。麦克米伦出版社(1975)。
这个作品是根据知识共享署名4.0国际许可.