水磨地區蕨類植物多樣性調查分析

余列++李懿++張小琴

摘 要：采用樣方調查方法，通過物種豐富度S、Shannon-Wiener指數和Pielou指數分析水磨地區8個樣點蕨類植物物種豐富度、多樣性及均勻度。結果表明：在8個樣地共記錄蕨類植物87種，分屬21個科。從整體來看，因地理氣候條件，該地區蕨類植物發展較好，多樣性 Shannon-Wiener指數最高出現在焦元寺（2.307），而Pielou指數則與前兩者不同， 最高出現在坪頭地區（0.920），最低在馬家營（0.705）。Shannon-Wiener指數高的群落物種豐富，群落結構較為復雜，生態功能較好；Pielou指數較低的群落植物差異質性高。

關鍵詞： 蕨類植物；多樣性；水磨

中圖分類號：S647 文獻標識碼： A DOI：10.11974/nyyjs.20160832006

1 調查研究方法

1.1 研究地自然概況

水磨地區處云貴北部邛崍山脈之東南坡，地形西高東低，由西向東呈階梯狀下降，海拔920～3150m，高低相差2230m，境內大部分地區屬海拔2200m以上的高寒山區[2]，年降雨量在600～1100mm，氣候四季溫差不大，氣溫–6.8～27℃，年平均氣溫8℃，年平均日照1710h，全年無霜期150多d。區內森林覆蓋率達34%，有云南松、華山松、杉等。

1.2 調查地點

根據水磨地區的地形地貌和人類活動情況的特點，選水磨區內具有代表性地進行調查，一共確定8個調查地點：焦元寺、劉家溝、響黃溝、爛塘、安子坪、馬家營、坪頭、大槽頭。其中焦元寺、劉家溝、響黃溝、爛塘地區人類活動少，植物多樣性自然；安子坪、馬家營、坪頭、大槽頭地區人類活動頻繁，蕨類植物分布人為的因素影響較大。

1.3 調查方法

采用隨機抽樣的方法，在每個調查區范圍內典型設置反映該地蕨類植物組成及結構特征的樣點，進行調查采樣。每個樣點進行種和群落學調查，記錄各種蕨類種類、株數和平均高度等[3]。

1.4 分析方法

采用目前國內外常用的反應植物多樣性高低的豐富度指數（S）、Shannon-weiner多樣性指數（H′）和反應群落中不同物種分布均勻程度的Pielou 均勻度指數（J）作為樣地物種多樣性的測度指標[4]。

豐富度指數： S=出現在樣地中的物種數；

Shannon-weiner多樣性指數：

Pielou均勻指數： J = /Hmax

其中： S表示樣方內物種數；Pi是第i種個體數比例，給定為Pi = N i/ N ，N i為第i種物種個體數；Hmax表示當樣方內各種的個體數目相等時，信息指數最。

2 結果與分析

2.1 水磨蕨類植物分布情況

本次調查8個樣地，共記錄蕨類植物87種，分屬21個科33個屬，如；蕨萁（Botrychium virginianum）、掌羽風尾蕨（Pteris dactylina）、掌葉鐵線蕨（Adiantum pedatum）、白背鐵線蕨（Adiantum davidii）、全緣貫眾（Cyrtomium falcatum）、單芽狗脊蕨（Woodwardia unigemmata）、里白（Hicriopteris glauca ）、鐮葉瘤足蕨（Plagiogyria distinctissima）、石松（Diaphasiastrum veitchii）、華中蹄蓋蕨（Athyrium wardii）、皺葉蕗蕨（Mecodium corrugatum）、寶興冷蕨（Cystopteris moupinensis）等[5]。其中在海拔1150～1600m的常綠闊葉林下，單芽狗脊蕨、里白、鐮葉瘤足蕨生長形成群落中草本層的優勢層片[6]。

從表1可知，水磨地區中出現頻率較高的種是掌羽鳳尾蕨、蕨萁（34.12%、29.50%）等常見蕨類，在調查中多種蕨類植物出現頻率超過了20%，由此可見，常見蕨類植物適應性較強，分布較廣泛。

2.2 蕨類植物多樣性分析

2.2.1 物種豐富度

從表2可以看出，樣地蕨類植物物種平均為13種，不同樣地蕨類物種豐富度差異明顯，爛塘地區蕨類物種類最多（18種），而馬家營地區蕨類種類最少（8種），總體上是：爛塘﹥響黃溝﹥焦元寺﹥劉家溝﹥坪頭﹥大槽頭﹥安子坪﹥馬家營。在不同樣地中蕨類種數目差異明顯，這與選擇樣地的坡面、緯度不同、人類活動等影響有關。在馬家營樣地中， 有蕨類植物作為綠化物種，其排列與分布和人類種植活動有關，其他樣地人類活動較少蕨類植物發育度較高。

2.2.2 蕨類植物多樣性指數

從各調查點蕨類植物Shannon-Wiener指數數量特征（表2）來看：整個地區蕨類植物多樣性較高（Shannon-Wiener指數在1.133～2.746間），這種現象和水磨地區緯度梯度明顯、氣候溫和、日照適中、降雨量充足有關，適合蕨類生長。爛塘、響黃溝、焦元寺、劉家溝地區蕨類Shannon-Wiener指數（2.746、2.667、2.481、2.423）明顯高于其它樣地，物種最為豐富；馬家營地區蕨類Shannon-Wiener指數明顯偏低（1.139），說明人類活動少的區域蕨類多樣性指較高，蕨類植物種類較為豐富，以蕨類植物為綠化物種的地區多樣性低。

2.2.3 蕨類植物均勻度指數

水磨地區蕨類植物Pielou指數8個樣地有7種指數﹥0.920，這是因為各樣地蕨類植物大多是自然生長的（除馬家營樣地），人為干擾少。樣地中蕨類Pielou指數最高的是響黃溝地區（0.985），原因是該樣地在陰坡面，離水源地近，緯度適中，人類活動少，蕨類植物分布顯自然狀態；最低的馬家營地區（0.635），這是因為該樣地的蕨類植物大都為人工栽種，人工綠化種植的占絕對優勢，野生蕨類植物種類雖較多，因養護過程中常作為雜草除去，所以分布不均勻。

3 討論

從調查結果總體上看， 水磨地區蕨類植物Shannon-Weiner指數8個樣點7個Shannon-Weiner指數﹥2.000，同時水磨地區蕨類植物Pielou指數平均則為0.904，說明水磨地區蕨類植物種類豐富，各種蕨類種分布較均勻，區域氣候條件適合多數蕨類植物種生長，蕨類植物是當地植被的重要組成部分，生態功能地位明顯，但個別人類活動頻繁的地方，人為優勢種明顯，結構簡單。從以上分析表明水磨地區蕨類植物結構的層次和物種較豐富，但也存在著進一步改善的空間。

本文從蕨類植物多樣性的研究入手，根據水磨地區地理氣候條件，提出保護和發展區內蕨類植物是改善區域生物多樣性重要內容，也是保證地方經濟可持續發展的需要。今后的研究可以從已建立的生物多樣性評估指標體系對水磨地區蕨類植物生物多樣性進行評估[7]，對水磨蕨類植物生物多樣性的研究除了關注保護環境、豐富物種多樣性、環境生態旅游方面外，還可針對水磨地區內蕨類植物的觀賞（如：腎蕨 、紫萁等）、藥用（如：貫眾、狗脊蕨等）價值開發與利用，力求達到經濟發展與環境完美的統一。

參考文獻

[1]潘樹林，郭宗峰.汶川地震災后生物多樣性保護與恢復[J].宜賓學院學報，2010（6）.

[2]四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣地方志編纂委員會，汶川縣志[M].民族出版社，1992.

[3]方精云.中國山地植物物種多樣性調查計劃及若干技術規范[J].生物多樣性，2004（1）：12.

[4]牛翠娟，婁安如，孫儒泳，李慶芬.基礎生態學[M].北京：高等教育出版社，2015（7）.

[5]汪松，解焱.中國物種紅色名錄 [M].北京：高等教育出版社，2004.

[6]宋愛云.臥龍自然保護區亞高山草甸群落學特征及生態水文功能研究[J].中國林業科學研究院，2005.

[7]溥發鼎.岷江上游生態學現狀及生物多樣性保護[J].資源科學，2000（9）.