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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。


生物质能;Coriaria;密度;多样性;便利;物种丰富度

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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

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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


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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; jhariya2013年,Parihaar, 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。,1989年;Kittur., 2014;Rana, 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), 1994;Bargali, 2014, 2015)。琼斯对此进行了广泛的评论,(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, 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), 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1
图1a:树层植被
图1B:草本层植被

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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)。

图2所示。研究地点2012-2014年计量数据(来源:ARIES, Nainital)


图2:研究的计量数据
网站2013-2014(资料来源:白羊座,奈尼尔)

点击这里查看图


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):

公式

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:

公式

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,

公式

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-2J. Procumbens.到42个草药-2G.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)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

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-2canescens, T. procumbens, G.gossypina和O.rosea到42.40-2Arthraxon 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天麻、黄花楸、布坎南、堇青花楸和33.6米-2Arthraxon 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.,(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 . gossypinaV. Canescens.(0.01通用-2).

3.三项研究网站中草药种类的主导分集曲线。


图3优势度多样性曲线
三个研究地点的草本植物种类。

点击这里查看图


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。

图4所示。3个地点的草本物种多样性随马鞭草密度的变化而变化。


图4:草本植物的多样性
在三个不同的地点Coriaria.密度。

点击这里查看图


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

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

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