全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
, ,‘ 一
长白山劲松林场植物群落的分类和排序 ‘
翟永华 王庆礼 于振 良 戴力民 赵士洞
中国科学院沈阳应用生态研究所 , 沈阳 。。
刘海棠 范竹华 李秋林 李金浦
吉林省白河林业局 , 二道白河
【摘要 】 将长白山白河林业局劲松林场的 块样地用聚类分析法划分成 个植被类群 ,
再用 一 程序中经过改进的 一 学派的植被排表分析法进行综合 , 产
生了鉴别概要表 , 为各个等级的植被类群筛选出诊断种 此外 , 还用鉴别种对样地记录进
行主成分分析 , 以验证诊断种的有效性 结果表明 , 一 中的植被排表分析法是筛
选鉴别种的有效方法 , 而鉴别种能显著地提高植被分类和排序的质量
关键词 植物群落 植被排表分析法 鉴别种 主成分分析
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” , 一 ,
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一 ,
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引 言
地球陆地的表面几乎都为 植 被所覆
盖 , 人们在 个世纪前就开始进行植被科
学的研究 在进行植被分类时 , 不同的学者
根据 自己所面临植被的特殊性 , 强调不 同
的植被特征 , 提出不同的植被分类途径 , 发
展出不 同的学派 起源于阿 尔卑斯 山和
地中海西部的 一 一 学派 又称
法瑞学派或区系一群落学学派 由于其适应
面广 、效率高而受到很高评价 由于该
学派分类途径的运用 , 要求研究者具备丰
富的专业经验 , 使其方法在应用上受到 了
一定限制 本文试图利用现有的计算机程
序 , 将 一 学派的分类途径与
数值分类途径相结合 , 对长 白山白河林业
局劲松林场的植物群落样地进行分类
研究方法
取样
吉林省 白河林业局劲松林场位于长 白山东
北部 , 约在 ‘ 一 ‘ , ‘一 ‘ ,
海拔在 一 之间 , 面积约 原生
植被绝大部分为阔叶红松林 , 土壤多为典型暗棕
, 中国科学院长白山森林生态系统开放研究站基金
资助项 目
年 月 日收到 , 月 日改 回
应 用 生 态 学 报 卷
壤 一 导 年夏 , 以 比例尺林相图
为依据 , 进行植被类型的典型抽样调查 , 共设置
和调查了临时样地 块 , 样地面积为 , 对
每块样地进行每木检尺 , 分别估算乔 、 灌 、草和苔
辞层的总盖度 , 以及每个种的盖度 然后按修正
的 伪 一 分级标准转换为盖度级 对草
本植物和苔醉植物采用对角线法设置了 块
, 小样方 , 进而估算整个样地情况 对样地土
壤情况进行调查 , 在每块样 地 内随机挖一土壤
坑 , 诊断土壤腐殖质 、有机层 、 无机层 、 母质层状
况 , 记录根系分布范围的土壤水分情况等 , 并分
个方向对腐殖质 、 无机土 以 内 进行取样
土样须经预处理以供分析
分析方法
一 , 」软件包是在经典的 一
分类途径基础上略加修改而建立的程序 , 已
广泛用于加拿大不列颠哥伦 比亚省的“ 生物地理
气候生态系统分类系统 ” 研究 盖度级划分采用
加拿大通用 的稍加改变的 一 分级
标准 ’, ’〕, 共分 级
存在度以及鉴别种的定义和划分均采用加
拿大 “ 生物地理气候生态系统分类系统 ”中植被
分类标准 其中存在度以 为间隔 , 分为 级 ,
用 、 、 、 和 表示 鉴别种分为 类
区别种 压 , 物种在本类群 中存在度
, 且存在度等级至少 比在其它类群 中大 级 ,
其鉴别作用最强 卜 主 要 区别种
, 物种在本类群中的存在度 , 盖
度级 比在其它类群 中至 少大 级 , 鉴 别作用较
强 一 恒有主要种 , 存在
度仅在本类群中为 级 , 盖度级 , 具有一定的
鉴别作用 , 一 恒有种 , 存在度仅在
本类群中为 级 , 盖度级 , 鉴别作用较弱 。
一 重要伴随种 , 物种不符
合上述 种标准 , 但在本类群中的存在度 》 , 并
且仅在 个类群中出现 , 为稀有伴随种
以上标准只用来在相同等级的类群 中比较 ,
较低等级类群 中样地的存在度级和盖度级并不
与较高等级类群中样地的存在度级和 盖度级相
比较 一种植物 , 只要它能将某一植被类群从相
同等级的其它所有植被类群中区分开来 , 它就是
这一植被类群在这个等级上的区别种 , 即使它可
能在其它等级的植被类群 中也大量 出现并占据
重要地位
本文首先对样地记录进行聚类分析 , 再用群
落表编排整理方法筛选出鉴别种 , 最后用筛选出
的鉴别种进行主成分分析 〕, 以验证用鉴
别种进行植被分类的效果 用于聚类分析的原始
数据矩阵由 个样地 个种组成 , 用于主成
分分析的数据矩阵由 个样地 个种组成
聚类分析和主成分分析用 〔月完成 , 样方
记录数据的输入 、 修改 、 群落表的排列整理和各
种结果输出用 完成 , 全部运算在中国
科学院沈 阳应用生态研究所长 白山站微机上完
成
结 果
聚类分析
劲松林场 个样地记录 的聚类分析
树状图见 图 如果在相异性系数为
的水平上可 区分出 个类群 , 在相 异性系
数为 的水平上则可区分出 个类群 ,
在相异性系数为 的水平上可划分 出
个类群 可以看出 , 这 个分划水平非常
接近 , 暂将 个样地记录划分成 个类
群 , 可明显发现 、 、 这 个类群是在很
低的相异性水平上结合而成的 这 个类
群分别是 类群 代号 、 类群
代号
、 类群 代号
、 类群
代号 、类群 代号 和
类群 代号
群落表的重排
在上述类型划分基础上 , 用 将
个样地记录合并成 个植被类群 , 根据
各类群在树状分类图中的关系 , 确定各类
群等级关系 , 通过运算 , 将各类群各种水平
的鉴别种输到 张鉴别概要表 中 表
从表 可 以看 出 , 类群 有 个鉴别种 ,
类群 到类群 的组合有 个鉴别种 , 类
群 有 个鉴别种 , 类群 到类群 的组
合有 个鉴别种 , 类群 有 个鉴别种 , 类
期 翟永华等 长 白山劲松林场植物群落的分类和排序
表 个样地的植被类群的诊断概要表
公 韶 七 公
植被类群及诊断种 诊断种类别
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下 ,
植被类群
样地数 目
存在度等级及平均盖度级 。 。
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和 这 个类群各有 个鉴别种 去除重
复的种 , 计有 个鉴别种 另外 , 类群 、
和 这 个类群的鉴别种少 , 而且具有较
强鉴别作用的 或 级别的鉴别种较
少 , 表明这 个类群 之间的区 别不 明显
而其它各类群 或类群组合 的鉴别 种数 目
多 , 而且鉴别等级高 , 说明它们相互之间具
有 明显的差异
排序
为了评价鉴别种对植物群落分类的效
果 , 先 用 所 有 出现 的 种 共 个 进行
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图 聚类分析树状图
群 到 类群 的组合有 个 鉴别种 , 、
期 翟永华等 长 白山劲松林场植物群落的分类和排序
一 份
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图 前 个主成分的 排序图
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排序 , 又用选出的 个鉴别种进行 类群的鉴别种的数 目少且鉴别作用小 , 也
排序 结果表明 , 用所有种排序时 , 前 正好证明了这一点 所以 , 将 、
、
这 个
个 主 成 分 的 信 息 负 荷 量 为 类群合并起来 , 将 个样地共划分成 个
, 前 个 主成分 的信息负荷量为 类群 比较恰当 , 与实际情况相符 这 个类
而用 个鉴别种排序时 , 前 个 群 是 类群 、 类群 一 、 类
主成分的信息负荷量为 , 前 个 群 和其余类群 , 即原先的 、 、
主成分的信息负荷量达 因此 , 鉴 类群的组合
别种对提高植被分类的质量具有显著效 分类结果
果 图 是用 个鉴别种进行 排序 将调查的 块样地分为 个群落类
的前 个主成分的三维排序图形 , 从 图中 型 其中 个为长 白落叶松类型 , 个为阔
可以看出 , 在第 、第 主成分上可以 明显 叶红松林类型 类群 为长 白落
区分出类群 和类群 , 而类群 只能在 叶松林 , 含 个样地 , 是阔叶红松林经砍伐
第 主成分上才能 区分 出来 , 在前 个主 后形成 , 位于有积水的低地上 , 郁闭度小 ,
成分上类群 、 类群 和类群 之间没有 乔灌木稀少 , 乔木层以长 白落叶松为主 , 以
明显的界限 , 不易区分 如上所述 , 这 个 灰脉苔草 乡
、 东北蹄
应 用 生 态 学 报 卷
盖 族 、 蔗
宁 、 林 问荆 砂
“ 等组成草本层 除类群 以外的
其它 个样地都是阔叶红松林 , 这些样地
中出现了阔叶红松林的典型种类 , 如红松
、 紫锻
’ 、 色木 、假色械
’ ’ 、 山 茄 子 ‘勿
、 白花 碎米莽
、 透 骨 草 卿
、 美汉 草 拟七 习临
和大叶芹 功
等 类群 包含 个样地 , 分布在
较低海拔 , 高度 左右 , 生境相对较湿
润 , 出现相对喜湿 的植物 , 如猴腿 蹄盖藏
夕 、 翻 白蚊 子 草
’ 、 蚊 子 草
、 水 曲 柳
、
林 猪 殃 殃
、 水金凤“角沪 , 、
野凤仙花 乃助 等植物 , 为白
桦 一水曲柳 一红松林 类群 包含
个样地 , 分布在较高海拔 , 高度 左
右 , 样地中出现 了较多的高海拔分布种 , 如
臭冷杉 ,’ ’ 和枫桦
, 为枫桦 一臭冷杉一红 松林 原类群
、 、
组合而成的第 个类群 包
含 个样地 , 海拔高度多在 以下 ,
生境相对 较干燥 , 出现 了较多的胡枝子
、 千 金 鹅 耳 杨
‘ 、 蒙古栋
和 假 色械 二 乙。“ , 为
胡枝子一蒙古栋一红松林
结 论
因调查样地不多 , 群落类型不全 , 很多
样地属于同一种群落类型 , 所以还不宜将
分类出的类群按植被型 、 群系和群丛等分
类单位组织成完整的分类系统 尽管如此 ,
从 以上分 析看 , 将数值分类 排序 方法 与
一 途径结合起来进行植被分
类是可行的 , 而且能收到很好的效果 鉴别
种的筛选能使研究者迅速找出样地之间植
物区系组成上的差异 , 从而大大提高分类
质量 随着工作的深入 , 拥有样地记录的增
多 , 可望在本文方法的基础上 , 用鉴别种来
将长白山丰富的植物群落归入以群丛为基
本单位的分类系统
致谢 本研究得到 中国科学院长 白山森林生态
系统开放研究站 、 吉林 白河林业局劲松林场及林
科所的帮助 , 在此一并致谢
参考文献
钱 宏 长 白山高 山冻原植物群落的数量分
类和排序 应用生态学报 , 一
】 , ,
冻 , ,
, 一 ‘
,
一伪 , ,
乙 , ,
弓 , , , ,
·
玉
以 二 一
,
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, ,
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, 今一 。 ·