当前的世界环境

介绍

下层层的植物维持着森林的结构和功能(Singh and Singh, 1987;Bargali和Bargali, 2000年;奥古斯托,2003;Whigham, 2004;Bargaliet al .,2015年)。草本植物层在森林群落中包含更多的物种，并以与相对生物量不成比例的方式影响养分循环(Gilliam, 2007;Ranaet al .,2014）.该层也负责森林生态系统的毛毛毛毛毛（GPP）的12％（Muller，2003）。在许多森林生态系统中，草本植物是一个关键的地层，分享到物种多样性的最大比例。草本层的变化发生在地形异质性和生物紊乱，并在落叶林生态系统（Gilliam，2003; Jhariya）中的大多数植物多样性et al .,2013）。草本植物植被也影响树木的再生，因此对树木的再生具有重要意义。通过冠层树木竞争以上（Light）及地下（水和营养物质）（Riegel，1992），通过冠层树木竞争竞争的林覆结构对林的床铺的林分布结构特别重要的影响

人们认为橡树和橡树混交林支持草本植物多样性(Bargali)et al .,2014, 2015 b)。自然和人类干扰被认为是植物群落物种多样性的主要驱动因素(Kittur)et al .,2014;Jhariyaet al .,2014）.在广泛干扰下，物种多样性通常会下降，但中度干扰会增强或降低物种多样性，这取决于物种的空间尺度和类型(Dumbrell, 2008)。根据Odum(1972)的观点，群落内那些通过其数量、大小、生产和其他活动产生主要控制影响的物种是生态优势物种。植物群落的研究对于了解群落的功能具有重要意义(Singh and Singh, 2010)。本文试图分析不同生物干扰对印度喜马拉雅中部柏木混交林草本植被的影响。

研究范围和方法

位置

该研究区位于纳塔尔镇附近（29^O.36'56“-29^O.北纬36 ' 79 "和79^O.46'03“-79^O.位于喜马拉雅山脉中部，海拔1600- 1850m之间。该地区主要位于北阿坎德邦奈尼塔尔地区的丘陵地带。研究地点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)。

气候

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)。2013-2014年的气候数据来自奈尼塔尔国家天文台。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1)。

图1：2013-2014研究现场的计量数据（来源：白羊座，奈尼尔） 点击这里查看图

抽样

在松柏混交林中选择了两个干扰频率不同的地点。考虑到冠层覆盖度和人类活动频率对干扰进行分类。利用Misra后的扰动指数(基于观测扰动参数的最小值和最大值)et al .,（2004年），网站被归类为：（i）差别不安（LD），人类活动不是常规特征，但人们在一年中的特定时间内使用这些森林（ii）高度受到干扰（HD）, where frequency of human activities is high (e.g. lopping, grazing, litter removal and fire) with open canopy. Each site was further subdivided into three sub sites viz. Hill Base (HB), Hill Slope (HS) and Hill Top (HT) (1 ha area of each sub-site).

草本植物的植被分析是在每个地点的三个亚点(即山基、山坡和山顶)的不同位置随机放置10个大小为1m x1m的样方进行的。样本的大小和数量是根据Saxena和Singh(1982)确定的。通过分蘖分析对草进行取样，将草的每一分蘖视为一株单独的植物(Singh, 1967)，根据功能根的存在对匍匐植物进行计数(Singh, 1969)。定量分析了植被数据的丰度、密度和频率(Curtis和Mcintosh, 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，在A/F比为>0.05时为传染性分布(Curtis and Cottam, 1956)。根据Muller - Dombois和Ellenberg(1974)使用不同森林的物种丰富度计算站点间的相似性:

式中，C为比较森林/地点的常见物种;A为A林的物种总数，B为B林的物种总数。

使用Shannon和Wiener（1963），信息函数确定每个立场的物种多样性，信息函数读取

式中，Ni为物种i的总个体数，N为该林分内所有物种的总个体数。

显性集中度用辛普森指数(Simpson, 1949)来衡量:

其中，对于Shannon-Wiener信息函数，Ni和N与i=1相同。

物种丰富度采用Whittaker(1960)作为给定群落的物种总数来确定，而均匀度则采用Pielou(1966)来计算。利用优势度多样性曲线(Whittaker, 1975)从资源共享或生态位的角度来解释群落组织。

结果

植物区系组成

共记录植物69种(乔木16种，灌木18种，草本35种)，分布于47科66属。草本层有35种，隶属20科。低干扰点的物种多样性较强，有18科27种，而高干扰点有13科23种(表1)。菊科是最占优势的科，物种数量最多，占总物种的40%。

表1:低扰动和高扰动杉木混交林的物种丰富度

土壤条件

存在于低扰动和高扰动林区的岩石通常称为次元岩。这些岩石为碳质，局部氧化成灰灰色，在原面上有典型的氧化环。土壤残留较深，质地为砂壤土。低扰动场地的容重高于高扰动场地。轻度扰动场地土壤pH值(6.27-6.67)略高于重度扰动场地(6.13-6.26)。高扰动场地土壤含水量明显低于低扰动场地土壤含水量。高扰动场地的日间土壤温度明显高于低扰动场地。岩屑上被破坏的橡树遗址是克罗尔下部和上部地层的一部分。出露的黄铁矿碳质岩属于下第三系。

草本密度和出处值

在轻度扰动地区，草本总密度为142.4 ind.m^－2(山基)至174.0 ind.m^－2（山坡）。与此相反，在高度令人不安的网站中，它从100.8即时变化^－2（山地基地）至上行135.6^－2(山)。在低扰动地点，S.Bryopteris.(62 ind.m^－2)的单株密度最高，其次为山顶c的例子（下行45.^－2）在山坡上。但是，在高度受到的地方，c的例子（40目的^－2)的单株密度最高，其次为山顶答:飞刀（32 Ind.m.^－2）在山坡上（表2）。根据PV值S.Bryopteris.是最占主导地位的c的例子是低扰动地区的优势草本物种，c的例子展示了主导地位和答:飞刀草本总密度平均值在低干扰点最高(160.4 ind.m .)^－2(114.8 ind.m .)^－2）.

表2:密度(D) (ind m－2)和种源价值(PV)柏树栎林。 点击这里查看表格

分销模式

无规律性分布，传染病分布多见，随机分布少见。在低扰动地区，11%为随机分布，89%为传染性分布。在高扰动点，2%的药材呈随机分布，98%的药材呈传染分布(表3)说明。干扰使草本植物的分布格局发生轻微变化。

表3:松柏混交林草本植物在低扰动和高扰动生境的分布格局

注意：r =常规，r =随机，c =传染性

相似性指数

通过基于物种丰富度计算的相似性系数比较研究部位的草本层组合物（表4）。据此，草药物种在丘陵坡与低位扰动部位的山坡顶部之间显示出最大相似性（34.5％），而低点扰动的位点的山顶和高度受扰动的部位的山顶之间只有12.9％的草药物种。

表4：在不同森林的草药物种的物种的基础上计算的相似系数（占总物种的百分比）

LD:低干扰区，HD:高干扰区

表5:柏混交林低扰动和高扰动生境草本层多样性指数

从表5可以看出，物种丰富度最大值出现在受扰动程度较低的生境的丘陵基部。而在高扰动点的山顶，物种丰富度最低。优势度在高扰动点的山坡处最高，在低扰动点的山顶处最低。在高扰动生境中，丘底多样性最大，坡面多样性最小。扰动程度较低的场地坡面均匀性较大，扰动程度较低的场地山顶和扰动程度较高的场地坡面均匀性最低。

草本植物生物量

在山顶观察到草药的最大总生物量，而在两个位点的山坡上报道了最小生物质。它范围从435.2克^－2498.0转基因^－2在低扰动点和216.6克^－2到571.8克^－2在高度受到的地方。C。buchaniana在山地基地和诉巨蛇座山顶上显示最小（0.02克^－2)，与此相反c的例子在山坡上显示最大（172.4克^－2)的生物量。最高生物量(253.3 gm .^－2）被观察到大肠adenophorum山顶和最低(0.08克)^－2)R.Cordifolia.以及F. VESCA.(表6)。

表6:松柏混交林低扰动和高扰动生境不同草本植物总生物量

LD：低扰，高清：高度令人不安

讨论

植物区系调查和多样性研究有助于我们了解森林的物种组成和多样性现状(Phillips)et al .,2003)，为森林保护提供了重要信息。在本研究中，物种丰富度在低干扰点高于高干扰点。高干扰点的物种丰富度较低可能与干扰点的环境胁迫有关(Usman)et al .,1998)。森林干扰可以通过改变光照有效性和土壤条件来改变环境条件(Fredericksen and Mostacedo, 2000)。扰动产生不同演替状态的斑块的时空镶嵌，对生态系统的构建起重要作用。人为干预收集木柴、饲料、凋落物和小森林产品，以及放牧、浏览和践踏，可以极大地改变物种的栖息地(Pandey和Shukla, 1999)。自然和人类干扰在地方和区域尺度上影响森林动态和植物多样性(Sheil, 1999年)。受干扰地点的物种丰富度取决于物种对这种干扰的不同反应;一些物种可以忍受这种干扰，而另一些物种可能会在当地灭绝(Sagar)et al .,2003)。

与高度受损的位点相比，在低扰地位的位点中的总HERB密度最大。树木砍伐和树木砍伐造成的障碍在展台中产生差距，这通常会增加光强度和土壤温度，而减少水和营养素的竞争，与未受干扰的部位相比（Danslowet al .,1998)。因此，增加光照强度、提高土壤温度和减少资源竞争的综合效应可能有利于许多物种的更新过程。在草本层分布格局中，两地均以传染性分布为主。Odum(1971)认为传染性分布是最常见的分布模式，而随机分布只有在非常均匀的环境中才会出现。这种传染性分布模式可能是由于大多数草本植物除了有性繁殖外，还进行营养繁殖。营养繁殖可能不是传染性分布的唯一原因，最近的研究表明，传染性植被是由多种因素造成的。几个工人(克肖，1973;辛格和亚达瓦，1974年;Saxena, 1999;Bargali, 1986; Tewari, 1982 and Kharkwal, 2002) have also observed that among regular, random and contagious distribution, the contagious distribution was the most common in the herb layer.

与高度受扰动的部位相比，差价扰动的位点与其子位点显示出高相似性。Chandra.et al .,(1989)已观察到草本层下Q. leucotrichophora.森林与目前的研究相似。低扰动生境草本植物多样性较高。

森林多样性是喜马拉雅中部北阿坎德邦人民的主要生计来源。在过去的几十年里，不断增长的人口导致了对该地区自然植物的大量开发。因此，这些森林的生物多样性面临着巨大的人类压力。从保护的角度看，必须保护森林，以实现非用材林资源的可持续管理，从而维持林下组成和多样性以及生境异质性。

参考文献

1. 喜玛拉雅森林植被。植物审查。53（1）：80-192（1987）。
   CrossRef
2. 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）。
3. 奥古斯托，L.，Dupouey，J.L.和Ranger，J.树种对温带森林中变性植被和环境条件的影响。森林科学年鉴。60：823-831（2003）。
   CrossRef
4. 温带落叶林的林地草本生态。生态，进化和系统性年度审查．35: 583 - 621(2004)。
   CrossRef
5. 王志刚，王志刚，王志刚，等。放射线根灌丛对喜玛拉雅针叶林草本植物生长的影响。当前的世界环境(3): 957 - 966。(2015)。
   CrossRef
6. 王志强，王志强，王志强，等。温带森林生态系统草本层的生态意义。57: 845 - 858。(2007)。
7. Rana S.，Bargali，K.和Bargali，S.植物多样性，再生状态，生物量和碳股在喜马拉雅市中心赛普拉斯林的评估。国际生物多样性与保护杂志。7(6): 321 - 329(2015)。
   CrossRef
8. 落叶林生态系统草本层营养关系研究。Gilliam, f.s.， Roberts, M.R.(Eds.)，《北美东部森林的草本层》。牛津大学出版社， 纽约。15-37（2003）。
9. 草本层研究的概念框架。在北美东部森林中的草本层。牛津大学出版社，牛津，3-11(2003)。
10. jhariya，m.k.，Bargali，S.，Swamy，S.L.和oraon，p.r.在印度Chhattisgarh的Narayanpur区Rowghat的草本多样性。作者：王莹，中国植物开发科学CHINESE。5(4): 385 - 393(2013)。
11. 下层植被与上层植被对资源的竞争Pinus Ponderosain.俄勒冈州的东北部。生态应用程序．2：71-85（1992）。
    CrossRef
12. 冈兰，R.H.，Rydgren，K。和冈兰，T.对挪威北方云杉森林中有没有人的植被的单树影响。oikos。87：488-499（1999）。
13. Bargali，K.，Joshi，B.，Bargali S.S.和Singh，S.P.橡木内的多样性。国际橡树。25: 57 - 70(2014)。
14. Bargali, K.， Joshi, B.， Bargali, S.S. and Singh, S.P. Oaks and Biodiversity They Sustain。国际橡树。26:65 - 76(2015)。
15. Kittur，B.，Swamy，S.L.，Bargali，S.S.和Jhariya，M.K.。野生野战野生陆战队，印度Chhattisgarh的潮湿落叶林：分歧组件评估。中国林业科学。25(4): 857 - 866(2014)。
16. Jhariya, m.k.， Bargali, S.， Swamy, s.l.， Kittur, B.， Bargali, K. and Pawar, G.V.森林火灾对Chhattisgarh Bhoramdeo野生动物保护区热带落叶林生物量和碳储存模式的影响。国际生态与环境科学杂志。40(1): 57 - 74(2014)。
17. 杜伊尔，A.J.，Clarke，E.，Frost，G.A.，Randel，T.E.，Pitchford，J.W.和希尔，J.K.栖息地干扰后物种多样性的变化取决于空间规模：理论和经验证据。应用生态学杂志．45(5): 1531 - 1539(2008)。
18. Odum，E.P.，生态学的基础。W.B.Saumders Co. Philadelphia，U.S.A.（1972）。
19. 辛格，E。和辛格，M.P.Janupur植物周边植物生物多样性及植物遗传分析。国际生物与生命科学杂志．6(2): 77 - 82(2010)。
20. 印度干旱热带地区的能源和农业海岸环境。环境管理。16: 495 - 503(1992)。
    CrossRef
21. wang, B.P.， p . p . and p . p .， H.N. Effects of plants diversity and community structure in a sacred groove in Meghalaya, Northeast India.(中国科学:地球科学)生物多样性和保护。13：421-436（2004）。
22. 中国林业科学研究院林业科学研究所，中国林业科学研究院。印度管理杂志．1：13-32（1982）。
23. 辛格，J.S.Varansi草地组成，植物生物质和净初级生产力的季节性变化。pH。D.论文，巴纳斯印度大学，印度瓦拉纳西。318（1967年）。
24. 王志强，王志强，王志强，等。植物群落结构对植物群落结构的影响。植物生态学报，2008,27(4):591 - 598。热带生态。10: 59 - 71(1969)。
25. 植物社会学若干分析与综合特征的相互关系。生态．31日:438 - 455(1950)。
26. 柯蒂斯，j。t。威斯康辛的植被。植物群落的委任，威斯康星大学出版社，麦迪逊，威斯康星657(1959)。
27. 柯蒂斯，J.T.和棉花，G.植物生态工作书。实验室场参考手册。明尼苏达州的Burgess Publication Co.。193（1956年）。
28. Muller-Dombois，D.和Ellenberg。H.植被生态的目标和方法。Wiley，纽约547（1974年）。
29. 通讯的数学理论。伊利诺伊大学厄巴纳出版社(1963)。
30. 多样性的测量。自然，168：688（1949年）。
31. 俄勒冈州和加利福尼亚州锡斯基尤山脉的植被。生态专著．30: 279 - 338(1960)。
32. 不同类型生物收集中多样性的测量。理论生物学杂志，13：131-144（1966）。
    CrossRef
33. Whittaker，R.H.社区和生态系统。第2版​​。Macmillon Publishing Co。，Newyork。385（1975）。
34. Phillips，O.L.，Martinez，R.V.，Vargas，P.N.，Monteagudo，A.L.，Zans，M.C.，Sanchez，W.G.，Cruz，A.P.，Timana，M.，Yli-Halla和Rose，S。热带生态杂志，19：629-645（2003）。
35. 刘志刚，刘志刚，刘志刚，等。青藏高原中部栎林和松林草本层的植被特征分析。环境生物学杂志。10(4): 251 - 256(1998)。
36. Freclericksen，T.S.和大部分，B。在玻利维亚热带干燥森林中选择测井后木材物种的再生。森林生态与经营。131：47-55（2000）。
37. Sal (S.K. and Shukla, R.P.)人工林植物多样性及其群落格局Shorea罗布斯塔）.当前的科学．77：814-818（1999）。
38. Sheil，D.热带森林多样性环境变化和物种在中间干扰假设后的增强。植被科学杂志．10: 851 - 860(1999)。
39. 印度干旱热带森林地区沿干扰梯度的树种组成、散布和多样性。森林生态学报，2003,30(4):591 - 598。
    CrossRef
40. Denslow, j.s.， Aaron, M.E.和Sanford, R.E.在热带潮湿森林中，树伐间隙大小对地上和地下过程的影响。中国生态学报．86: 597 - 609(1998)。
    CrossRef
41. Odum，E.P.生态学的基础。W.B.Saunders Compichphiladelphia，美国。（1971）。
42. 《数量与动态植物生态学》。爱德华·阿诺德有限公司，伦敦，308(1973)。
43. 印度库鲁谢特拉热带草原组成、植物生物量和净初级生产力的季节变化。生态专著．44（3）：351-376（1974）。
    CrossRef
44. Saxena, a.k.．北方河北北方北方植被复合体的生态学，博士。本论熊村大学，纳纳尔大学（1999）。
45. Bargali，S.S.高海拔蓝松木栎林木本植被的组成，喜马拉雅山库芒，M.Sc.熊村大学论文。（1986）。
46. Tewari，J.C.奈尼塔尔附近海拔梯度植被分析．博士论文，Kumaun University, Nainital。(1982)。
47. Kharkwal G。喜马拉雅中部植物物种多样性的空间格局(以森林草本植物为例．博士论文，Kumaun University, Nainital。（2002）。
48. 喜马拉雅山中部栎林和松林下草本植被的分析。环境与生态学。7: 521 - 525(1989)。