关帝林区典型弃耕地杂草群落植物种群生态位研究（推荐5篇）

第一篇：关帝林区典型弃耕地杂草群落植物种群生态位研究

杨晓倩：关帝林区典型弃耕地杂草群落植物种群生态位研究

关帝林区典型弃耕地杂草群落植物种群

生态位研究

摘要: 通过在关帝林区实行全面踏查，在初步掌握林场主要植被类型的基础上，针对弃耕地和草地，分别对灌木层和草本层物种组成进行样方法调查，综合考虑各物种在样方内的表现选取15个植物种进行生态位宽度和生态位重叠计算，分析群落特征和群落构建，阐明群落生态位特征及其调控因素。结果表明：铁杆蒿的生态位宽度最大，为5.662，说明该物种在杂草植物群落中环境适应性、资源利用能力较强，占据了较宽的生态幅，具有较强的竞争力。生态位宽度最小的则为田旋花，为1.033，说明该物种的环境适应幅度较窄,竞争力薄弱。生态位重叠的计测结果得知铁杆蒿与并头黄芩的生态重叠值最大，为0.845,当可利用资源不足时,易产生激烈竞争.其生态位重叠值最小的是达乌里胡枝子与蒲公英，值为0.015，说明它们之间几乎不存在竞争。研究该弃耕地植被自然恢复演替过程及其物种多样性的变化规律，对于指导该地区的人工植被建设具有重要的理论价值与实际意义。关键词:生态位；生态位宽度；生态位重叠；杂草群落

山西农业大学本科毕业论文（设计）

Research on Niche of Weed Plant Population of Typical Abandoned Farmland

in Guandi Forest Zone

Abstract: According to the farmland and grassland with the over all investigation in Guandi forest zone，are composed of survey sampling method in the shrub layer and herb layer species.Comprehensive consideration of various species were selected in the 15 plant species niche breadth and niche overlap of computation, analysis of the construction and structure of community , clarify the characteristics of community niche and control factors.Research shows that Artemisia Sacrorum has the biggest niche width, get 5.662, explain that the weeds species environmental adaptability in plant communities and resource utilization capacity are stronger, occupy a wide ecological amplitude, so the specie has a strong competitive advantage in the forest.The minimum ecological niche are Field Bindweed, get 1.033, explain that the specie environmental adaptation scope is narrow and is weak competitive species in forest.The niche overlap measurement results that Russian Wormwood and Scutellaria Scordifolia overlap value maximum，get 0.845.When the resource is insufficient to produce intense competition.The niche overlap value of the minimum are Lespedeza davurica and Dandelion, get 0.015, explain that there are virtually no competition between them.Variation the natural restoration process and species diversity of vegetation in the abandoned land, It has important theory value and practical significance for guiding the area of artificial vegetation construction.Keywords: ecological niche;niche breadth;niche overlap;weed community

杨晓倩：关帝林区典型弃耕地杂草群落植物种群生态位研究

目录

1退耕地草地群落植物种群生态位研究综述..............................................................1 1.1生物多样性与植物种群生态位.........................................1 1.2 恢复演替与植物种群生态位..........................................2 1.3 植物功能群与植物种群生态位........................................3 1.4 环境胁迫与植物种群生态位..........................................4 2.研究地区与研究方法.............................................................................................5 2.1 研究地区概况......................................................5 2.2 研究方法..........................................................5 2.2.1 样地设置.....................................................5 2.2.2 植被调查.....................................................6 2.2.3 重要值计算...................................................6 2.2.4 生态位宽度和重叠计算.........................................6 3结果与分析...........................................................................................................7 3.1 生态位宽度........................................................7 3.2 生态位重叠........................................................7 4 结论与讨论..........................................................................................................8 4.1 结论..............................................................8 4.2 讨论..............................................................9 4.2.1生态位宽度与生态位重叠的关系.................................9 4.2.2 弃耕地杂草群落恢复对策......................................10 参考文献..........................................................11 致谢..............................................................11

杨晓倩：关帝林区典型弃耕地杂草群落植物种群生态位研究

前言

关帝林区是山西省最大的省直国有林区，森林资源雄厚、物种丰富，有林地和灌木林地占经营总面积的75.3%，木本植物种类达220余种。是黄河流域不可多得的绿色宝库，在山西省生态环境体系中占据重要地位，是太原市、晋中盆地及汾河走廊的生态屏障，对于改善和优化黄河中游的生态环境发挥着积极作用（王言荣,邢芳芳等,2002）。退耕地生态系统恢复的标志就是形成一定的生产能力和稳定的群落结构，并发挥生态效益和经济效益，所以探讨该地区退耕地植被自然恢复演替过程及其物种多样性的变化规律，对于指导该地区的人工植被建设具有重要的理论价值与实际意义（王正文，2004）。生态位既是群落种间关系的结果，又是群落特性的发生与发展、种系进化、种间竞争和协同进化活力的原因（陈昌笃，1996）。生态位不仅与物种多样性，物种竞争密切相关，而且还与群落结构和功能及演替与物种进化，群落物种积聚原理有关。生态位研究的意义，即研究农田杂草生态位，可以预测杂草群落演替，提高农田生态系统中气候、营养等资源的优化利用率；指导农业生产实践，从而减少投入，降低成本；推动生态位研究领域的积极发展（张国斌，李秀芹等，2007）。

1退耕地草地群落植物种群生态位研究综述

1.1生物多样性与植物种群生态位

生态位理论历来就是解释群落生物多样性和群落共建的重要理论，受群落生境异质性的影响，种群竞争导致物种占据不同的生态位，导致群落生物多样性增加。但近来，生态位理论受到群落中性理论的挑战，并出现了整合理论解释群落组成结构、功能特性和动态变化（黄建辉等，2000）。

在探讨植物群落空间位置上的变化对生物多样性的综合影响时，Weiher（1999）验证了植物种群生态位的空间位置变化会影响生产力进而导致多样性变化。黄建辉等（1994）提出竞争排斥理论认为高生产力将降低群落的生境异质性，使得生境变得更为均匀，从而使得种群竞争排斥增加，导致物种占据不同的生态位进而导致生物多样性降低。杜国祯和李自真（2007）通过对高寒草地的牧草种群之间的功能关系与生产力的研究表明，生态系统的结构与功能的复杂程度与生物多样性呈正线性关系。

因受植物种群竞争导致生物多样性发生变化，黄建辉等（2000）提出种能理论，表明当有更多的能量输入群落或系统时，导致种群竞争增大，支持更多物种和营养级的可能性越大，植物种群生态位改变，生物多样性或丰富度在中等生产力水平时最高；任洪玉(2003)在研究黄土高原物种多样性的变化实验中发现，群落的组成和环境发生变化的同时，其物种生物多样性指数和均匀度指数较高，但是丰富度指数的峰值出现在群落变

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化的中间阶段，即群落中性理论。Chase M.R.（1995）研究证明中度干扰能增加生物多样性，这是因为大陆的多次断开和岛屿的形成，植物群落在时间空间上所占据的位置发生了改变，这些都是对物种形成和多样性增加的重要动力。同样，群落中不断出现断层、新的演替、斑块状的镶嵌等等，都可能是维持和产生生态多样性的有力手段。

随着植物种群生态位时间位置上的变化，生物多样性也发生着不同变化。杜国祯等(1991)对甘南亚高山草甸的植物群落进行了生物多样性种间关系和种群动态分析,结果表明,随着时间的推移，生态位在时间上所占据的位置发生改变，物种多样性是增加的。温仲明(2004)在研究黄土沟壑区植被自我修复与生物多样性变化的结果表明,随着植被时间推移,物种多样性大体经历了由高到低而后逐步恢复稳定的变化过程。李裕元(2004)研究子午岭植被自然多样性的变化结果表明,在植被时间推移的过程中物种丰富度、多样性指数以及Pielou均匀度指数的变化均表现为抛物线变化规律。

1.2 恢复演替与植物种群生态位

生态位理论是植物群落的演替恢复的重要理论基础，对于追踪群落的形成、发展和消亡的过程，以便准确地刻画群落各组分在空间和时间上的生态位动态过程，具有重要的科学价值。生态学家们在探讨植物群落演替进程中的生态位动态变化中取得了具有生态系统经营管理和构建人工生态系统的多项理论和生产成果（金则新，2002)。

研究植物恢复演替的过程，了解群落各组分在空间和时间上的生态位动态变化，可以帮助人为的控制演替方向。王伯荪和马曼杰(1982)对鼎湖山森林群落 25 个植物生态位演变的研究和陆阳（1986）通过对广东亚热带森林群落的格局与演进的研究，表明群落演替恢复的过程并不是所有植物生态位都发生演变和更替，而主要以骨干框架中的优势种群生态位为标志。张耀生和赵新全（2002）对中华羊茅草地进行演替恢复的过程中表明，演替恢复是一个植物种群生态位在时间和空间上的位置变化，种数逐渐增加，丰富度指数和多样性指数逐渐上升的过程，生态位的分布伴随演替的进行亦趋于均匀化，从而使群落的结构复杂化，群落稳定性逐渐增加。其中大量的研究都强调了植物种群的生态位特性在演替过程中的重要性，其中优势种群的更替导致群落的演替，演替的最终结果是形成顶极群落。

通过在不同地域开展与自然环境相协调的坡面森林植被恢复演替技术，日本山寺喜成等（1993）在人工辅助自然植被演替的总体思路下，结合生态位理论探讨天然植被定向恢复演替技术，取得了一大批具有理论和生产意义的研究成果。陈志阳（2010）认为坡向对退耕地植被的生态恢复具有一定的影响,阴坡更利于退耕地的植被恢复。这主要是由于阴坡比阳坡光照时间短、水分条件好,低耐旱和喜阴物种易存活,利于植被的生长发育,使得其植物群落的生态指数均高于阳坡。

根据不同的演替恢复环境，提出不同的改良措施。景维杰等（2004）通过对黄土丘陵区现有的生态环境进行研究，表明自然植被的演替恢复较缓慢，可以通过植物的结构2 杨晓倩：关帝林区典型弃耕地杂草群落植物种群生态位研究

特征和土壤性质的变化规律，进行干扰(如补植、补播等)达到人为的加速演替，促进自然植被快速恢复。余作岳（1996）在“热带亚热带退化生态系统植被恢复生态学研究”中提出封山育林、林分改造和透光抚育是按照演替规律，人为促进顺行演替的发展途径。这些工作对我国群落演替研究起到了极大的推动作用。

1.3 植物功能群与植物种群生态位

从植物功能群角度探讨植物种群生态位系统功能与稳定性维持机理、植物对环境变化的适应与响应以及水分、养分利用效率等是植物生态系统研究的重点。生态位理论对植物功能群与群落稳定性之间的关系，植物功能群与群落生产力以及与环境因子的动态关系等进行了深入分析。但由于目前尚缺少一个规范、统一、明确的植物功能群研究方案，全球植物功能群的整合研究面临着外来物种及杂草的入侵以及人类破坏已对生物多样性保育等现实问题，继续开展植物功能群的稳定性的研究（强胜、曹学章，2001）。

群落水平的稳定性可能是由物种和功能群水平上的主要成分的互补作用引起的。白永飞等（2001）用功能群分析的方法研究了内蒙古地区草原群落植物功能群组成及与群落初级生产力的关系分析，研究表明生态系统稳定性与群落生物量生产的可变性负相关，从物种到功能群到整个生物群落而逐渐增加。Gurezky等（2005）表明生态系统的生产力和稳定性不依赖于物种的数量，而是取决于存在的关键种和功能型。江小雷等（2004）的研究显示，功能群多样性和功能群成分均对系统功能有显著影响，物种数一定时,功能群多样性较高的群落其生产力水平也较高，而功能群多样性一致时，含C3、C4功能成分的群落其生产力水平较其他群落的高。陈佐忠（2000）认为，不同响应类型的功能群间的补偿作用可以增加群落稳定性。

不同环境因子对植物功能群的影响是多样的、复杂的和动态的。郑淑霞等（2007）把乔木、灌木和草本植物作为不同的功能型，得出结论是随着气候干旱的加剧，乔木、灌木和草本植物的LMA(比叶重)均呈增加趋势。王成和金永焕（1999）通过研究发现植物地上、地下部分虽然分别占据着不同层次的生态空间,但是两者之间存在着许多关联。地上部分鲜重生物量是影响根系生态位的主要因子，它之间呈极显著正相关。合理经营地上部分，是促进地下部分健康生长，进而获得更大根系生态位的重要手段。胡建忠和正佳丽（2002）认为根系生态位垂直空间分布大多数为典型的表层聚积型。植物群落根系比单一种群或纯林根系具有更高的生态位指数。退耕地植物群落根系的生态位指数较为接近天然植被，明显高于农作物根系。

通过对农林渔牧业的研究，发现外来物种的入侵造成植物生态特性改变，引起种群生态位变化。彭少麟等（1998）从外来植物入侵及其对生态功能的影响的角度进行研究，彭少麟等（2000)通过对农林渔牧业的实验，研究证明外来植物引入或入侵，已对植物群落功能群产生影响，它们引起的生态系统平衡改变、生态位发生变化以及生物多样性的丧失造成了间接损失。同时，人工干扰也影响种群生态位的变化，如白永飞等（2006）

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探讨了放牧干扰对荒漠草原群落结构和功能群生产力的影响,表明在不同的放牧干扰下，群落的功能群组成一致，只在数量上存在差别。董全民等（2005）的研究显示,禾草和莎草类功能群的盖度、生物量、组成及高度与放牧干扰呈显著的负相关，而食杂草类和毒杂草类功能群与放牧干扰呈显著的正相关。因此需要研究通过人工调控达到改善生态的目的。

杂草入侵对植物种群生态位也造成严重威胁。强胜和曹学章（2001）从外来杂草方面入手研究其对植物群落功能群的影响，黄宝华（2002）对豚草的研究，张金良（1998）对北京地区三裂叶豚草的研究，李扬汉等（2002）对毒麦的研究以及仲崇信，卓荣宗(2002)对大米草常年的研究，表明杂草的入侵已经严重影响了植物功能群稳定性，导致生态平衡改变，春在季杂草大量生长期间，杂草对资源的利用程度会出现较大的重叠，而冬季大量杂草消亡，使得其重叠指数减小。因此需要研究通过人工调控达到改善生态的目的。王彦龙等（2008）研究证明在人工调控之下，人工播种的垂穗披碱草及入侵的优良乡土牧草冷地早熟禾、中华羊茅能充分利用群落资源，改善生态。对于稻田中的杂草，李盾和尚占环（2006)研究证明“黑土滩”次生毒杂草植物其幼苗更新力强，群落生态位越加趋于稳定。褚建君（1998）通过实验得知稻田中的主要杂草种群在不施用除草剂和水稻油菜连作的情况下，能够长期共存。由于综合环境条件的相对稳定，这些杂草种群在群落内对空间时间、资源的利用方面，以及相互作用的可能类型，趋向于补充而不是直接竞争。但是杂草种群之间,大都存在着生态位的重叠。因此,在杂草防除过程中，可以充分利用这些杂草在时间和环境的相似性，选择对二者均有防除效果的除草剂来防除，以便起到事半功倍的效果。

1.4 环境胁迫与植物种群生态位

即使是最稳定的群丛也不完全处于平衡状态，凡是发生次生演替的地方都受到环境胁迫的影响。如今植物种群生态正经历盐碱化、水淹、沙化、荒漠化以及人工污染的各种干扰，导致植被组成和群落的物种多样性格局发生变化。但许多生态学家认为干扰是一种有意义的生态现象，能预测退化草地的恢复演替方向，为荒漠草地植被恢复和治理提供理论依据。它引起群落的非平衡特性，强调了干扰在群落结构形成和动态中的作用，并提出各种防御措施来改善生态环境（许中旗、李文华等，2004）。

通过盐碱化草地出现的斑块可以分析出该地区的干扰程度。常学礼和邬建国（1998）对盐化草地的斑块形状进行了研究，发现斑块的形状一般呈几何形状，这是因为人类干扰所形成，因而易于出现相似的斑块形状。陈利顶和傅伯杰（1998）则表示斑块形状指数越小，斑块的形状越规则，简单；斑块形状指数越大，斑块的形状越复杂。陈子萱等（2007）通过对右玉盐碱化草地的研究，发现杂类草的竞争能力较当前优势种强，预测该盐碱化草地的利用价值进一步下降，需对该盐碱化草地进行合理有效地改良和治理，使该盐碱化草地恢复或重建其生态功能。杨晓倩：关帝林区典型弃耕地杂草群落植物种群生态位研究

了解水淹干扰对植物群落的影响，方便治理与保护。刘志民等（2002）探讨了草地受到水淹干扰后，原有的植物种间关系必然受到影响，导致植被组成和群落的物种多样性格局发生变化。王正文和祝廷成（2003）表明湿生植物对水分有相似的生态需求，它们之间的生态位重叠倾向于在水淹程度较重。

对于草地沙化、荒漠化，生态学家提出了许多保护措施，让草地的生态环境在一定程度上得到了改善，有利于草地植被恢复。殷建（2012）提出的封育措施对沙化草地植被的恢复具有明显的促进作用，而且证明了生态位宽度与生态位重叠度之间并不存在直接的线性关系。表明在一定年限范围内，禁牧、休牧和补播3种措施对草地恢复、草地生态系统的稳定性具有积极作用。郑元润（1999）通过对奇台荒漠生态系统的物种研究提出生态位重叠为零的理论，一种是这两物种的生境方式完全不同，另一种就是物种生长稀疏分布不均匀，在荒漠中这种情况出现的可能性较大。

2.研究地区与研究方法

2.1 研究地区概况

研究区为山西省关帝山林区，位于吕梁山脉中段，东西宽约96km，南北长约120km，最高海拔2838.7m，最低海拔780.5m，平均坡度17.8°。林区范围跨越吕梁地区的8个县市。林区属暖温大陆性山地气候，地质地貌系由花岗岩隆起形成的亚高山山地，地形破碎，山体陡峭。关帝山林区总面积42.29万hm2,占全省总面积2.7%；林业用地32.16万hm2，占全省林业用地4.9%；有林地18.67万hm2，占全省有林地14.7%。林区活立木蓄积1491.56万m3，占全省20.64%；林区森林覆盖率56.66%，高于全省森林覆盖率40.66个百分点。关帝山林区的森林资源在全省占有较大比重，关帝上林区森林的生态效益和社会效益在全省也具有重要意义。但由于部分地区过度及不合理的水土开发，生态环境问题日趋凸现，造成大量耕地被迫弃耕，一定程度上制约了农业生产和社会可持续发展。面对弃耕地面积的不断增大，人们即开始了弃耕地的恢复重建工作。本研究主要从弃耕地植被生物多样性、演替恢复规律、植物功能群及环境胁迫等方面进行分析，并根据植物群落生态位特性对典型弃耕地的恢复提出建议。

2.2 研究方法

2.2.1 样地设置

通过在林区实行全面踏查，在初步掌握种子园主要植被类型的基础上，针对弃耕地和草地，分别对灌木层和草本层物种组成进行样方法调查。在研究区内,样方的设置分为20 m×20 m的大样方,共计33个,对样方内的灌木采用每木调查,在大样方的4个角和中心位置再布设5个5 m×5 m的小样方进行草本植物的调查,综合各物种在样方内的盖度及其在样方中出现的频率选取了15个植物种,进行生态位特征分析。各个样方的基本状况见表1。

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表1 样方的基本状况

Table1 The basic situation of the plot 样方号 Quadrat number 01 02 地点 site 四科里 四科里 海拔 elevation 1472m 1472m 坡度 slope 15° 13°

坡位 Slope position 中坡 中坡

坡向 aspect 南偏东15° 南偏东15°

物种组成

species composition

杠柳 铁杆蒿 并头黄芩 田旋花 大车

前

杠柳 山刺枚 蒲公英 山棉花 山野豌

豆 山西马先蒿 沙棘 铁杆蒿 艾蒿 山野豌豆 并头黄

芩 蒲公英

艾蒿 旋覆花 长茎飞蓬 山野豌豆

大车前

达乌里胡枝子 艾蒿 田旋花 山棉花 山野豌豆 长茎飞蓬 蒲公英 并头黄

芩 杠柳 达乌里胡枝子 山野豌豆 蒲公

英

并头黄芩 田旋花 艾蒿 长茎飞蓬 03 04 05 崔家榆 崔家榆 呼榆沟口 1543m 1543m 1522m 10° 13° 6°

下坡 下坡 下坡

北偏东40° 北偏东40° 北偏东5°

06 呼榆沟口 1513m 15° 下坡 南偏东5°

2.2.2 植被调查

在种子园所辖范围内，在不同离地条件下分别选取典型植被群落，调查群落结构，即对灌木层和草本层物种组成进行调查，掌握其密度、高度和盖度，计算重要值，分析群落的优势种，对群落进行命名。2.2.3 重要值计算

灌木层和草本层重要值计算公式如下：

RDRCRH3

式中，IV为重要值，RD、RC、RH分别代表相对密度、相对盖度和相对高度。2.2.4 生态位宽度和重叠计算 IV(1)Levins生态位宽度计测

BiPijlnPijj1r [1] 式中,Bi为种i的生态位宽度,Pij=nij/Nij,它代表种i对第j个资源的利用占全部资源利用的比例,nij为种群i利用资源状态j的数量，本文以种群i在第j个样方的重要值表示,r为资源等级数,本文为样方数(王琳、张金屯,2001)。杨晓倩：关帝林区典型弃耕地杂草群落植物种群生态位研究

（2）生态位重叠计测

PPijrkjOpj1rr2PijPkj2j1j1 [2] 式中,Pij和Pkj分别为种i和种k在资源位j上的数量特征值(楚光明等,2005)。

3结果与分析

3.1 生态位宽度

通过(1)式计算15个主要群落组分种的生态位宽度(表2)。

生态位宽度是反映物种对环境资源利用状况的尺度,它不仅与物种的生态学和生物学特征有关,而且与种间的相互适应和相互作用有密切关系。生态位越宽,表明物种对环境的适应能力越强,对各种资源的利用越充分,且往往在群落中处于优势地位（张峰,上官铁梁，2004）。由表2可知,铁杆蒿的生态位宽度最大，为5.662，其次是艾蒿和山刺玫，生态位宽度分别是4.432和3.882,说明这些物种在杂草植物群落中环境适应性、资源(养分、水分、空间等)利用能力较强,占据了较宽的生态幅，是此林区植被在演替过程中的主要优势树种，具有较强的竞争力，尤其是在可利用资源量非常有限的情况下更是如此。田旋花、蒲公英、并头黄芩等生态位宽度较小,说明这些物种在该环境适应幅度较窄, 处于劣势。山野豌豆、山棉花、山西马先蒿的生态位宽度居中，可能是因为所处环境与自身特性受到限制所导致。

3.2 生态位重叠

通过(2)式计算15个主要组分种的生态位重叠(表3)。生态位重叠是两个物种与生态因子联系上的相似性,也反映了植物间的潜在竞争关系。当2个物种利用同一种资源或共同占有某一资源(食物、营养成分、空间等)时,就会出现生态位重叠现象（张金屯，2004）。由表3可知，物种之间的生态位重叠普遍较大,大部分分布在0.1以上。铁杆蒿与并头黄芩的生态位重叠最大，为0.845。其次是大车前与艾蒿为0.780。说明它们之间存在激烈的竞争，达乌里胡枝子与蒲公英，值为0.015，说明它们之间几乎不存在竞争。但在本次实验中,一些生态位宽度较小的物种之间生态位重叠却较大,如:田旋

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花与大车前、田旋花与山棉花,这是适宜生境以斑块形式存在造成的。

表2 关帝林区典型弃耕地杂草植物群落生态位宽度

Table2 Guandi forest typical of abandoned farmland weeds community niche width 物种号 Species number 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 种名 species name 杠柳 山刺玫 沙棘 达乌里胡枝子 铁杆蒿 旋覆花 并头黄芩 田旋花 蒲公英 山野豌豆 山西马先蒿 山棉花 大车前 长茎飞蓬 艾蒿

拉丁名 The Latin name

生态位宽度值 niche breadth value

2.773 3.882 3.040 1.880 5.662 1.890 1.560 1.033 1.355 2.466 1.973 2.167 1.577 3.880 4.432

排序 sort 6 3 5 11 1 10 13 15 14 7 9 8 12 4 2

Periploca sepium Rosa davurica Hippophae rhamnoides Lespedezadavurica Artemisia sacrorum InulabritannicaL.Var Scutellaria scordifolia Convolvulus arvensis Taraxacum mongolicum Viciaamoena Fisch Pedicularis shansiensis AnemonehupehensisLem.PlantagomajorL Erigeron elongatus Artemisia verlotorum 结论与讨论

4.1 结论

（1）通过Levins生态位宽度公式计测群落主要种群的生态位宽度，铁杆蒿的生态位宽度最大，值为5.662，说明该物种在杂草植物群落中环境适应性、资源(养分、水分、空间等)利用能力较强，占据了较宽的生态幅，在此林区具有较强的竞争力。生态位宽度最小的则为田旋花，为1.033，说明该物种的环境适应幅度较窄,是林区竞争力薄弱的物种。杨晓倩：关帝林区典型弃耕地杂草群落植物种群生态位研究

表3 关帝林区典型弃耕地杂草植物群落生态位重叠

Table 3 Guandi forest typical of abandoned farmland weeds community niche overlap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 0.113 0.233 0.410 0.262 0.214 0.274 0.566 0.211 0.083 0.220 0.353 0.281 0.385 0.064 1 1 2 3 10

0.058 0.542 0.385 0.123 0.387 0.433 0.538 0.336 0.253

0.807 0.459 0.340 0.423 0.780 15 0.210 0.224 0.260 0.281 0.097 0.429 0.678 0.293 0.274 0.288 0.559 0.364 0.429 0.235 0.264 0.557 0.247 0.535 0.320 0.665 0.304 0.285 0.328 0.319 0.076 0.353 0.038 0.131 0.248 0.542 0.015 0.343 0.146 0.269 0.467 0.359 0.306

0.164 0.845 0.324 0.757 0.139 0.429 0.402 0.390 0.088 0.322

0.338 0.454 0.378 0.262 0.340 0.445 0.495 0.25 0.630

0.487 0.726 0.323 0.391 0.472 0.43 0.204 0.550

0.349 0.387 0.531 0.797 0.737 0.556 0.433

0.141 0.416 0.465 0.348 0.087 0.396 注：1杠柳2山刺玫3沙棘4达乌里胡枝子5铁杆蒿6旋覆花7并头黄芩8田旋花9蒲公英10山野豌豆11山西马先蒿12山棉花13大车前14长茎飞蓬15艾蒿

（2）通过Pianka生态位重叠指数计测,表明生态位宽度较大的物种,对资源的利用能力较强,分布较广,因而与其它物种间的生态位重叠也较大。有着相似利用资源能力的物种,生态位重叠值较大。铁杆蒿与并头黄芩的生态重复值最大，为0.845,当可利用资源不足时,易产生激烈竞争.其生态位重复值最小的是达乌里胡枝子与蒲公英，值为0.015，说明它们之间几乎不存在竞争。

4.2 讨论

4.2.1生态位宽度与生态位重叠的关系

由于生态位宽度、生态位重叠都在一定程度上反映了植物自身的特性和对环境的适应性，因此，二者有一定的联系，同时又有很大的区别。王仁忠(1997)关于生态位的研

山西农业大学本科毕业论文（设计）

究认为,生态位宽度较大的物种，能够与其他更多的物种有较高的生态位重叠度，而生态位宽度较低的物种，则与大多数物种间的生态位重叠也较小,但与本研究中得出的结论不完全相符。本文在研究铁杆蒿与山刺枚的生态位重叠发现，生态位宽度都较大的物种间，其生态位重叠度不一定就高，它们的Levins生态位宽度指数值分别是 5.662 和 3.882，属于群落中的优势种，但是它们之间的生态位重叠值只有0.28。其原因是，生态位宽度大的植物，对环境条件要求较低，生态幅度大，相应的与其它物种生态重叠的概率就大，然而这并不意味着与其它物种的生态位重叠程度就高。另外，在自然演替较好的流域中，依据优势种与非优势种间的生态位重叠度大小，可以判断优势种的主要伴生种。同时也可以判断优势种间的相互竞争种，无明显竞争的优势种，则可能成为流域内顶级群落的优势种。4.2.2 弃耕地杂草群落恢复对策

以Clements（1997）为代表的群落恢复演替理论认为顶极群落是稳定的, 其余演替阶段都是不稳定的, 而本实验则证明不同演替阶段有不同的稳定性特征。植被群落恢复实质是植物与土壤、水分和气候等相互影响和相互作用的过程，而且群落物种多样性会随立地环境的变化有所差异,阴坡的各物种多样性指标明显高于阳坡,但其变化规律基本一致。因此, 弃耕地杂草群落的恢复应选择适应区域气候、土壤、水分及各类干扰的人工干预途径, 提高草地初级生产力和经济价值, 并保证草地质量及演替方向,以达到恢复生态的效果。杨晓倩：关帝林区典型弃耕地杂草群落植物种群生态位研究

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致谢

本论文是在郭跃东老师悉心指导下完成的，从论文的题目选定、实验数据研究的过程，到最后的论文撰写，郭老师渊博的学识，严谨的治学态度，勤奋的敬业精神都让我受益终生，我将以此激励自己在以后的工作和生活上积极进取，勇往直前。在此衷心感谢郭老师在整个论文撰写过程中的谆谆教诲和亲切关怀。在论文完成过程中，还要一些同学和学姐学长们给我的指导和意见。在此一并向你们致以最诚挚的谢意！深深感谢林学院的领导和老师对我的关怀和培养。同时论文的完成也得益于同学的帮助,在此对我的同学以及朋友表示忠心的感谢!感谢我的父母,他们是我的精神支柱和动力,使我能够顺利的完成我的学业。最后对参阅本论文的评阅和答辩工作的老师表示感谢。

在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助。最后再一次感谢所有在毕业论文设计 中曾帮助过我的良师益友，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。

杨晓倩

2013年6月