全 文 ：第30卷第5期
2011年9月
生态科学
EcologicalS ience
30(5)：525-530
Sept．2011
丛欣欣，曹伟，王金菊．辽宁白石砬子保护区早春类短命植物研究【J】．生态科学，2011．30(5)：525．530．
CONGXin-xin，CAOWei，WANGJin-ju．ResearchonthespringephemeralsintheBaishilazinaturereserve，Liaoning[J]．Ecological
Science，2011．3 (5)：525·530．
辽宁白石砬子保护区早春类短命植物研究
丛欣欣1，一，曹伟H，王金菊3
1． 中国科学院沈阳应用生态研究所，沈阳110016
2．中国科学院研究生院，北京100049
3．沈阳市园林科学研究院，沈阳110016
【摘要】调查和分析了白石砬子保护区早春类短命植物物种组成的数量特征，应用物种丰富度指数、Shannon．Wiener多
样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数，定量描述了不同林型下早春类短命植物的物种多样性。结果表明：
研究区有早春类短命植物12种2变型，隶属7科11属。黑水银莲花是早春类短命植物层片的优势种。花曲柳林下早
春类短命植物物种数最多，枫桦林、红松阔叶林、落叶松林次之，蒙古栎林、杂木林、鱼鳞云杉臭冷杉林最少。多样性指数的
变化趋势总体上表现为针阔混交林>落叶阔叶林>针叶林。均匀度指数的变化与多样性指数的变化趋势基本一致，与优势度指
数的变化趋势相反。红松阔叶林下早春类短命植物物种多样性最高且各物种均匀分布，层片结构稳定。
关键词：白石砬子；早春类短命植物；物种组成；物种多样性
doi：10．3969／j．issn．1008．8873．2011．05．010中图分类号：Q948．1文献标识码：A文章编号：1008．8873(2011)05．525．06
ResearchonspringephemeralsintheBaishilaziNatureReserve，Liaoning
CONGXin—xinl～，CAOWei"，WANGJin-ju3
i．InstituteofAppliedEcology,ChineseAcademyofSciences，Shenyang110016,China
2．Graduateniv rsityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049，China
3．ShenyangAcademyofL ndscapeGard ning,Shenyang110016,China
Abstract：ResearchesweremadeonthespeciescompositioncharacteristicsofspringephemeralsintheBaishilaziReserve；besides，the
speciesdiversityofspringephemeralsindifferentforesttypeswerequantitativelystudiedbyusingspeciesrichnessindex，
Shannon—Wienerd versityindex，Pielouevennessindex，andSimpsond minancei dex．Theresultsshowedthattherew re12species
and2formsof pringephemerals，belongingto11 generaand7families．Anemoneamure siswasthedominantspeciesofthespring
ephemeralssynu ia．ThespeciesnumberofthespringephemeralsinFraxinusrhynchophyllaforestwasthehi【ghest，followedbyBetula
costataforest，Koreanpinebroad—leavedfor st，Larixfo est；thespeciesnumbersofthespring印hemeralsinQuercusmongolicusforest，
mixedforest，PiceajezoensisandAbienephrolepisforestweretheleast．Thevariationre dofthediversityindexgenerallywasordered
asconiferOUSandbroad．1eavedmixedforest>deciduOUSbroad—leavedforest>coniferousforest．Thevariationf e dofthe venness
indexwasimilartothediversityindex，butoppositeto hatofdominancei d x．Thespeciesdiversityofthespringephemeralsin
Koreanpi ebroad-leavedforestwasthehighest；thespeciesdi tributionwaseven；thesynusiatructurewasfairlystable．
Keywords：Baishilazi；springepheme als；speciescomposition；speciesdivers ty
收稿日期：2011-04-13收稿，201卜09—20接受
基金项目：科技基础性工作专项2007年重点项目(2007FYll0400)
作者简介：丛欣欣，女(1987一)，硕士研究生，从事植物生态学研究
·通讯作者，曹伟，caowei@iae．ac．cn
万方数据
1引言(Introduction)
早春类短命植物是生长在温带阔叶落叶林以及
针阔混交林林下的一类多年生草本植物，它们能在早
春积雪融化之时迅速开花、随即展叶并结实，在
40～60d内完成地上部分的生长，之后地上部分在林
冠层阔叶树展叶时迅速枯萎，以地下营养体或种子进
入休眠⋯。在早春，早春类短命植物广布于林下。
这类植物的存在延长了森林生态系统能量流入时间，
是森林生态系统维持平衡的保证。早春类短命植物具
有早熟、抗寒等特点，可作为培育早熟、抗寒新品种
的种质资源：它们可以弥补北方城市早春时期绿化的
空白，为完善城市绿化提供良好的材料；它们之中的
许多种类都具有药用价值。
由于早春类短命植物生活期短暂，人们对这一特
殊植物类型还缺乏全面的了解，对其研究远远落后
于夏秋植物。近年来国内学者仅在长白山等个别地
区对早春植物进行了群落特征和类型、生物学生态
学特性、生物量动态等方面的零散研究¨。1引。白石
砬子保护区位于辽宁省宽甸满族自治县北部，自然
风光秀丽，是东北亚次生林森林植被保存比较完整
的地方，是一个以森林生态系统为主要保护对象的
综合性自然保护区。对于白石砬子保护区内早春植
物的研究仍是空白。有鉴于此，本文对白石砬子保
护区早春类短命植物的物种组成和物种多样性进行
研究，旨在对早春草本植物资源有进一步的认识，也
可以为森林生态系统全面研究和合理利用提供科学
依据。
2研究区及研究方法(Researchlocationand
Methods)
2．1研究区概况
白石砬子自然保护区位于辽宁东部山区，宽
甸满族自治县北部，属长白山余脉千山山系。地理
坐标为北纬40050’～40。57’12”，东经124044’07”～
124057’30”。海拔404m～1270．5m之间，相对高差
866．5m。保护区属温带大陆性季风气候区，冬季寒
冷干燥，夏季温暖湿润，四季分明，天气的非周期性
变化显著，且具有典型的山地气候。年平均气温
5．4℃，年平均降水量1339．2mm，年平均相对湿度
71％，无霜期132d，年均日照时数1853．4h，日照
百分率42％¨。。
2．2研究方法
2．2．1样地设置与调查
2009年5月在白石砬子保护区的7个主要林型内
分别设置30mx30m样地(见表1)，在样地内均匀设
置lmxlm的频度样方20个，共计样方140个。调查样
方内早春类短命植物的种类组成、生长发育情况并进
行标本采集。分类记录地形、早春类短命植物的种类，
并分种记录其多度、盖度、频度、平均高度等。对野
外采集的标本在进行物种鉴定。对野外调查得出的数
据统计、整理、分析汇总。
2．2．2数据处理与分析：
1)物种的重要值(Ⅳ)：第i种早春类短命植物的重要值
Ni为
肛(相对多度+相对频度+相对高度)／3
2)物种多样性指数：
物种丰富度指数：无L=S／InA
Shannon．Wiener多样性指数：H=一芝一h1只
Pielou均匀度指数：E=H／InS
Simpson优势度指数：／)=-Eei2
其中，S为物种丰富度即物种数目；彳为样方总面
积；只为种i的相对重要值，且[JPi=Ni／N，Ⅳi为第f
种的重要值，Ⅳ为所有种的重要值之和。
3数据统计与分析(Statisticalanalysis)
3．1早春类短命植物物种组成的数量特征
通过对140个样方所得的调查数据汇总，得到早
春类短命植物12种2变型，隶属于7科11属。其中
毛茛科(Ranunculaceae)4种：黑水银莲花(Anemone
amurensis)、多被银莲花(Anemoneraddeana)、拟扁果
草(Enemionraddeanum)和菟葵(Eranthisstellam)；罂粟
科(Papavemceae)2种2变型：荷青花(Hylomecon
japonica)、东北延胡索(Corydalisambigua)、多裂东北
延胡索(Corydalisambigua￡fumariaefolia)、线叶东北
延胡索(Corydalismbigua￡lineariloba)；百合科
(Liliaceae)2种：单花韭(Allmmmonanthum)和三花
顶冰花(Gageatriflom)；酢浆草科(Oxalidaceae)、马
兜玲科(Aristolochiaceae)、石竹科(Caryophyllaceae)和
小檗科(Berberidaceae)各1种。可以看出，白石砬子保
护区早春类短命植物的优势科为毛茛科、罂粟科。
多度是指一个种在群落中的个体数目，即株数。
调查得140个样方内共有早春类短命植物3042株(见
表2)，其中黑水银莲花的多度最高，达1965株，占
万方数据
5期 丛欣欣，等．辽宁白石砬子保护区早春类短命植物研究 527
表1样地基本信息
Table1Basicnformationof hesamplep ots
样地号 林型 海拔Cm) 林分郁闭度
!垒望里!!巳121璺旦里!!! !理!旦!!垒堡壁 垒!垒坐垒! g竺婴Z垒塑!业
I 花曲柳林Fraxinusrhynchophyllaforest 560 0．8
II
III
IV
V
VI
VII
蒙古栎林Quercusmongolicusforest 726
落叶松林Larixforest 827
杂木林Mixedforest 833
红松阔叶林Koreanpi ebroad．1eavedfor st 871
枫桦林Betulacostataforest 904
鱼鳞云杉臭冷杉林PiceajezoensisandAbienephrolepisforest 1010
O．95
0．85
0．6
0．8
O．7
0．7
所有早春类短命植物多度的64．60％。其次为单花韭，
多度为899株，相对多度占29．55％。其余12种早春类短
命植物多度均在100株以下，共占所有早春类短命植
物多度的5．85％。其中，朝鲜淫羊藿(Epimedium
koreanum)、蔓假繁缕(Pseudostellariadavidii)、线叶东
北延胡索、菟葵、多裂东北延胡索多度都在5株以下。
说明黑水银莲花较其它早春类短命植物更适应本地
区森林早春环境，比较容易生存和繁殖，是早春类短
命植物层片中非常重要的组成部分。
频度是指某一种植物出现的样方数占所调查样方总数
的百分比。种的频度与多度有关，并受到分布格局、
个体大小、样方数目和大小的影响H一。早春类短命植
物中各个种的频度相差很大(见表2)：黑水银莲花频
度最大，达51．43％；其次为单花韭，为30．00％；辽细辛
(Asarumheterotropoides)频度为20．00％。频度在5％以
下的种有拟扁果草、三角酢浆草(Oxalisobtriangulata)、
A
I IIⅢⅣVⅥⅦ
样地号samplep otnumber
50
o40
盘
蜷30
鲁20
a
是10
栩0
东北延胡索、三花顶冰花等10种。可以看出，研究区
内早春类短命植物偶见种较多。盖度指植物地上部分
垂直投影面积占样方面积的百分比。早春类短命植物
的盖度总计为8．59％(见表2)。黑水银莲花盖度最大，
为7．37％，其次为单花韭为O．62％，辽细辛为0．23％，
荷青花为0．15％，其余早春类短命植物的盖度均在0．1％
以下。早春类短命植物盖度普遍较小，这主要是因为
早春植物植株矮小，分枝较少，不具较粗茎叶。各种早春
类短命植物盖度与其在样方中出现的频度、多度和植
株大小的差异有关H。。
物种重要值大小可以作为群落中物种优势度的
一个度量标志，反映群落中每种植物的相对重要性。
白石砬子自然保护区早春类短命植物重要值排在前3
位的依次是：黑水银莲花最大，为36．68；其次为单
花韭，为18．88；辽细辛8．14(见表2)。蔓假繁缕重
要值最小为1．27。其它10种植物重要值从6．42至1J1．43。
I II IIIⅣV ⅥⅦ
样地号samplep otnumber
B
一
20
§ 15
登
￡10
U
籍 s
0
I IImⅣVⅥⅦ
样地号sampleplotnumber
C
I：花曲柳林FraxinusrhynchophyllaforestII：蒙古栎林QuercusmongolicusforestIII：落叶松林Larixforest；Ⅳ：杂木林Mixed
forestV：红松阔叶林Koreanpinebroad．1eavedforestVh枫桦林Betulacost taforest；VII：鱼鳞云杉臭冷杉林Piceajezoensis
andAbiesnephrolepisforest
图1不同林型下早春类短命植物层片的组成特征(A)物种数，①)密度，(C)盖度。
Fig1Thespeciescompositioncharacteristicsofthespringephemeralsindifferentforestypes(A)Numberofspeci s，(B)Density,
(C)Coverage．
2
O
8
6
4
2
O
∞。130dsJ0矗。量Z纂熏S
万方数据
表2白石砬子早春类短命植物物种组成的数量特征
Table2ThespeciescompositioncharacteristicsofthespringephemeralsinBai hilazi
物种名
Species
多度相对 频度 相对 盖度 相对 高度 相对 重要值
(plant)多度(％) 频度 (％) 盖度 (cm)高度
A+RA(％)FrequencyRF(％)CoverageRC(％)HeightRH(％)N
+注Note：A—Abundance；RA-RelativeAbundance；RF-RelativeFrequency；RC-RelativeCoverage；RH-RelativeHeight；N-
ImportantValue．
在相对多度、相对频度、相对盖度和重要值等各
方面黑水银莲花均为最高，表现出了明显的优势，可
见黑水银莲花是白石砬子自然保护区早春类短命植
物层片的优势种，在与所处的环境和其它物种的生态
关系上的高度协调，决定了它能利用较大范围内的
生境条件，对层片的结构和外貌都有着非常重要的影
响。此外，单花韭、辽细辛、荷青花等也是本地区早
春类短命植物层片的主要组成部分。
3．2不同林型下早春类短命植物层片的物种组成和
物种多样性
通过对七个林型下的早春类短命植物种类组成
情况的分析可知，不同林型下的早春类短命植物层片
的种类组成具有一定的差异(见图1A)，表现为花曲
柳林(11种)>枫桦林(6种)>红松阔叶林、落叶
松林(5种)>蒙古栎林、杂木林、鱼鳞云杉臭冷杉
林(3种)。黑水银莲花、辽细辛分布范围广，海拔
跨度大，在7个林型下都可见到其分布。单花韭除在
鱼鳞云杉臭冷杉林型中没有出现，在其余6个林型中
普遍存在。东北延胡索、多裂东北延胡索、线叶东北
延胡索、多被银莲花、蔓假繁缕、朝鲜淫羊藿仅在花
曲柳林中出现，菟葵仅在枫桦林中出现，三角酢浆草
仅在落叶松林中存在。
不同林型早春类短命植物密度和盖度差异十分显
著(见图1B，C)，杂木林下早春类短命植物单位面积内
的个体数量最高，为38．75株·m～，蒙古栎林最低仅为
1．15株·m～，其它各林型均在10株·m之以上。早春类
短命植物在各林型下的盖度表现为，在鱼鳞云杉臭冷杉
林中最高，为18．6％，蒙古栎林中最低，为0．18％。蒙
古栎林所处生境土层较薄，土壤贫瘠，乔木层以蒙古栎
占绝对优势，展叶较早，林内较郁闭，早春类短命植物
在林冠层阔叶树展叶时地上部分会枯萎，因而蒙古栎林
下植物数量很少，使得其密度和盖度均最低。
物种丰富度指数最直接反映了物种丰富程度，各
林型样方面积相同，所以物种丰富度指数变化趋势与
物种数变化趋势一致(见图2A)。
研究区大部分林型Shannon-Wiener多样性指数都
较低(见图2B)，其变化趋势总体上表现为针阔混交
林>落叶阔叶林>针叶林。红松阔叶林早春类短命植物
层片的Shannon-Wiener多样性指数最高，达1．091；花
曲柳林和蒙古栎林也较高，分别达到1．013和0．927；
鱼鳞云杉臭冷杉林最低，是0．165。红松阔叶林是这一
地区地带性顶级群落，研究区的红松阔叶林位于海拔
871m的中山地段，坡度适中，土壤和水分条件较好，
万方数据
5期 丛欣欣，等．辽宁白石砬子保护区早春类短命植物研究
适合早春类短命植物生存，因而多样性较高。鱼鳞云杉
臭冷杉林地处海拔1010m的跳石塘环境，低温多雨，
林内阴暗潮湿，早春类短命植物多样性最低。
均匀度指数是指样方中各个种的多度或重要值
分布的均匀程度，均匀度表征的是群落观察多样性与
群落种类数及总个体数相同时的可能最高多样性之
间的比率。从图2C中可以看出Pielou均匀度指数的
变化与Shannon—Wiener多样性指数的变化趋势基本
一致，表明随着物种多样性的升高，群落内优势种、
常见种和偶见种的差距在逐渐变小，物种趋向均匀分
布以更好的利用环境资源。红松阔叶林和蒙古栎林的
早春类短命植物具有较高Shannon．Wiener多样性指
数，它们的Pielou均匀度指数也最高，分别为0．982
和0．972。但这种趋势并非是绝对的。尽管花曲柳林
的早春类短命植物Shannon—Wiener多样性指数高于
其它林型，它的Pielou均匀度指数却是最低，为0．844。
说明花曲柳林的早春类短命植物层片中物种以少数
籁暑
朝
载
△
们
几个种为主，多数种个体数量较少。
生态优势度反映群落中各种群优势状况。生态优势度
高表明群落中仅有少数优势种，群落不稳定；生态优
势度低，表明群落是由若干个优势程度相近的种群组
成，群落稳定性较高。从图2D中可以看出优势度指
数与均匀度指数的变化呈相反的趋势。反映出物种多
样性越高，群落越向着均匀化方向发展，物种的优势
地位越不突出。鱼鳞云杉臭冷杉林早春类短命植物层
片的Simpson优势度指数最高(0．937)，均匀度指数
较低，仅为0．867。在鱼鳞云杉臭冷杉林下早春类短
命植物层片黑水银莲花占绝对优势，各个种的优势程
度差异高，因而生态优势度高而均匀度差。红松阔叶
林早春类短命植物层片的优势种或共优种较多，无特
别明显优势种，Simpson优势度指数最低，为0．409。
同属于落叶阔叶林的花曲柳林、蒙古栎林、杂木林、
枫桦林的Simpson优势度指数介于针阔混交林和针
叶林之间。
§
萋 匿 霎 匿 匿 ．罔．
I II III IV v VI vii I II III IV v VI vii
样地号sampleplotnumber
匿 §
一图． ．国． 襄 藿 ．国
I II III Ⅳ V Ⅵ Ⅶ
样地号sampleplotnumber
样地号sampleotnumber
I Ⅱ Ⅲ Ⅳ V Ⅵ Ⅶ
样地号samplep otnumber
I：花曲柳林FraxinusrhynchophyllaforestII：蒙古栎林QuercusmongolicusforestIIh落叶松林Larixforest；IV：杂木林Mixed
forestV：红松阔叶林Koreanpinebroad．1eavedfor stⅥ：枫桦林Betulacostataforest；VII：鱼鳞云杉臭冷杉林Piceajezoensis
andAbiesnephrolepisforest
图2不同林型下早春类短命植物层片的物种多样性(A)物种丰富度指数，(B)Shannon．Wiener多样性指数，(C)Pielou均
匀度指数，(D)Simpson优势度指数。
Fig2Thespeciesdiversityof hespringephemeralsindifferentforestypes(A)Speciesrichnessindex．(B)Shannon-Wiener
diversityindex，(C)Pielouevennessindex，(D)Simpsondominanceindex．
2
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万方数据
4结果与讨论(ResultsandDi cussion)
通过对白石砬子140个样方所得的调查数据汇
总，得到早春类短命植物12种2变型，隶属于7科
11属。白石砬子地区在东北各地区中早春类短命植
物种类是相当丰富的。从物种组成上看，白石砬子早
春类短命植物与东北其它地区具有很大相似性，与长
白山共有种有8种H。，相似性指数为57．1％，与小
兴安岭．张广才岭共有种有8种¨。，相似性指数为
44．4％。并且，白石砬子与东北其它地区一样，占据
优势的早春类短命植物所属之科都有毛莨科、罂粟科
和百合科。研究区内早春类短命植物黑水银莲花的重
要值最大，为36．68。长白山阔叶红松林内和黑龙江
省东部大青林场早春类短命植物层片的重要值最大
的也是黑水银莲花¨川，可见黑水银莲花在东北地区
早春类短命植物层片中地位和作用非常重要。
保护区内不同林型下的早春类短命植物层片的种
类组成具有一定的差异，花曲柳林下早春类短命植物物
种数最多，枫桦林、红松阔叶林、落叶松林次之，蒙古
栎林、杂木林、鱼鳞云杉臭冷杉林最少。黑水银莲花、
辽细辛分布范围广，海拔跨度大，在7个林型下都可见
到其分布。单花韭除在鱼鳞云杉臭冷杉林型中没有出现，
在其余6个林型中普遍存在。东北延胡索、多裂东北延
胡索、线叶东北延胡索、多被银莲花、蔓假繁缕、朝鲜
淫羊藿仅在花曲柳林中出现，菟葵仅在枫桦林中出现，
三角酢浆草仅在落叶松林中存在。叶万辉等人研究黑龙
江省东部早春类短命植物得到硬阔林和落叶松林下的
组成种类最多，可达11种，杂木林和杨桦林的组成种
类最少仅6种，柞树林下几乎没有分布Ⅲ。刘晓春发
现在人工樟子松和落叶松林下没有早春植物的存在，认
为早春植物对落叶阔叶林有较大的依附性∽。。可见，
早春植物层片特征除受微地形条件影响，还受制于乔灌
木层的结构及种类组成凹o。早春类短命植物的这种特
性对于其开发利用和经营起到了指示作用。
研究区大部分林型Shannon-Wiener多样性指数都
较低。Shannon-Wiener多样性指数变化趋势表现为针
阔混交林>落叶阔叶林>针叶林。Pidou均匀度指数的
变化与Shannon．Wiener多样性指数的变化趋势基本一
致，表明随着物种多样性的升高，群落内优势种、常见
种和偶见种的差距在逐渐变小，物种趋向均匀分布以更
好的利用环境资源。优势度指数与均匀度指数的变化趋
势相反。反映出物种多样性越高，群落越向着均匀化方
向发展，优势种地位越不突出。同属于落叶阔叶林的花
曲柳林、蒙古栎林、杂木林、枫桦林的Simpson优势度
指数介于针阔混交林和针叶林之间。
保护区主要保护对象为原生型红松阔叶混交林。
与其它林型相比，红松阔叶林林下早春类短命植物
Shannon．Wiener多样性指数最高f1．091)，Pielou均匀
度指数较高(0．972)，Simpson优势度指数最低
(0．409)。红松阔叶林林下早春类短命植物种类较
多，数量较大，物种多样性高且各物种趋向均匀化分
布，优势成分不明显，层片结构稳定。将该地区的早
春类短命植物多样性研究数据与长白山红松阔叶林
下早春植物多样性相关研究(Shannon—Wiener多样性
指数2．5229,均匀度指数0．956，优势度指数0．3212)
的数据¨。进行比较，从总体上可以看出，白石砬予
保护区红松阔叶林早春类短命植物多样性较长白山
红松阔叶林偏低，而优势度和均匀度较之稍高。两地
区早春类短命植物多样性的差异可能与纬度、海拔和
林内光、温、水、气、土壤等生态因子的不同有关。
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万方数据
辽宁白石砬子保护区早春类短命植物研究
作者： 丛欣欣， 曹伟， 王金菊， CONG Xin-xin， CAO Wei， WANG Jin-ju
作者单位： 丛欣欣,CONG Xin-xin(中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016;中国科学院研究生院,北京100049)
， 曹伟,CAO Wei(中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳,110016)， 王金菊,WANG Jin-ju(沈阳市园林科
学研究院,沈阳,110016)
刊名： 生态科学
英文刊名： Ecological Science
年，卷(期)： 2011,30(5)

参考文献(12条)
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8.吴刚;尹若波;周永斌;郝占庆 梁秀英 长白山红松阔叶林林隙动态变化对早春草本植物的影响[期刊论文]-生态学报 1999(19)
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本文读者也读过(7条)
1. 周永斌.殷有.于凤英.郝占庆.叶吉.ZHOU Yong-bin.YIN You.YU Feng-ying.HAO Zhan-qing.YE Ji 长白山阔叶红松林早春植物的
养分吸收与归还[期刊论文]-生态学杂志2007,26(6)
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2007,27(6)
5. 于朝龙 早春植物及其区系分布初探[期刊论文]-科技信息（科学·教研）2007(22)
6. 赵广斌.王铸辉 黑龙江省早春观赏植物资源及开发利用[期刊论文]-中国林副特产2006(4)
7. 龙茹.孟宪东.徐兴友 秦皇岛市野生早春开花植物资源的调查研究[期刊论文]-北方园艺2008(6)


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