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Amending of importance value and its application on classification of Leymus chinensis communities

重要值的改进及其在羊草群落分类中的应用



全 文 :第24卷 第4期             植   物   研   究 2004年 10月
Vol.24 No.4            BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH Oct.,  2004
基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(G2000018601)和中国博士后基金项目资助
第一作者简介:何兴东(1964—),男,博士 ,副教授,主要从事植被过程研究工作。
* 通讯作者(Author for correspondence) E-mail:ybgao@nankai.edu.cn
收稿日期:2004-01-16
重要值的改进及其在羊草群落分类中的应用
何兴东 高玉葆* 刘惠芬
(南开大学生命科学学院,天津 300071)
摘 要 对重要值进行了改进 ,首次提出了理论平均重要值(theoretical mean importance value , TMIV)、简
化重要值(simple importance value , SIV)和样地指数(sample plot index , SPI)的概念。即 ,理论平均重要值
是指随物种数目变化样地内各种植物理论上的平均重要值。简化重要值是指理论平均重要值乘以某一
植物的生物量与样地内所有植物的平均生物量的比值或者乘以某一植物的体积(盖度乘以高度)与样地
内所有植物的平均体积的比值。样地指数是指简化重要值乘以某一植物的生物量与所有样地中该植物
的平均生物量的比值或者乘以某一植物的体积与所有样地中该植物的平均体积的比值。相对重要值而
言 ,简化重要值减少了野外工作量。而样地指数既反映了物种在样地内所占有的优势 ,又反映了物种在
样地间所占有的优势 ,使得不同样地的重要值更具可比性。文中用重要值 、简化重要值和样地指数三个
指标进行羊草群落的聚类分析 ,结果表明 ,简化重要值可用于植物群落的数量分类 ,样地指数比重要值
更适宜用于植物群落的数量分类。
关键词 植物群落;重要值;简化重要值;物种样地指数;数量分类;羊草
Amending of importance value and its application on classification of
Leymus chinensis communities
HE Xing-Dong GAO Yu-Bao* LIU Hui-Fen
(College of Life Science , Nankai University , Tianjin 300071)
Abstract Importance value(IV)was amended , and concepts of theoretical mean importance value(TMIV), sim-
ple importance value (SIV)and sample plot index (SPI)were given in the present study.Here , they are defined
as follow:TMIV is the mean importance value that is calculated theoretically as species number changes in the
sample plot.SIV is that the TMIV multiples the ratio of biomass of a plant to average biomass of all plants in same
plot or multiples the ratio of volume (coverage multiplying height)of a plant to average volume of all plants in
same plot.SPI is that the SIV multiples the ratio of biomass of a plant to average biomass of same plant in all plots
or multiples the ratio of volume of a plant to average volume of same plant in all plots.Relatively , to use the SIV
can save workload in field compared with the IV , while the SPI can reflect the occupied dominance of a plant not
only compared with other plants within a sample plot but also compared with same plant among all sample plots ,
which makes the IVs of different sample plots have reasonable comparability.Three indices(IV , SIV and SPI)
were used in classifying the communities of Leymus chinensis by cluster analysis , and the results indicated that the
SIV can be acted as an index and the SPI as a more suitable index in the quantitative classification of plant com-
munities compared with the IV.
Key words plant community;importance value;simple importance value;sample plot index;quantitative classi-
fication;Leymus chinensis
在描述植物群落时[ 1~ 3] ,盖度 、生物量 、频度和密
度等是重要的指标。但在进行植物群落的数量分类
时[4] ,选取能够反映样地内物种属性的综合指标是一
个重要的问题。尽管重要值是一个实用的综合指标 ,
常用于优势种集中程度的分析[5] ,也用于植物群落的
数量分类[ 6 ,7] ,但计算重要值的室内外工作量都较大;
另一方面 ,由于不同样地植物的组合不同 ,不同样地
各种植物的生长状况不同 ,所计算的重要值各具相对
性 ,将不同样地植物的重要值直接用于植物群落的数
量分类 ,理论上有些欠妥。因此 ,为了更方便 、更准确
地使用重要值 ,本文对重要值的公式进行了简化和改
进;并用改进后的重要值研究了羊草不同地理群落的
数量分类 ,对其进行验证。
1 重要值公式的改进
1.1 重要值公式
常用的重要值(IV)公式有下面几种[ 5~ 13] 。
IV=Dr+Fr+Cr (1);IV=Hr+Fr+Cr (2);IV=
Ar+Pr+Fr (3);IV=Fr+Cr+Br (4);IV=Fr+
Dr+Br (5);IV=Fr+Dr+Pr (6)
式中:相对高度(Hr)=(某一植物种的高度/样地内所
有植物的高度之和)×100%
  相对盖度(Cr)=(某一植物种的盖度/样地内所
有植物的盖度之和)×100%
或:相对盖度(Cr)=(某一植物种的压线长度/样线上
所有植物种的压线长度之和)×100%
  相对频度(Fr)=(某一植物种的频度/样地内所
有植物种的频度之和)×100%
  相对生物量(Br)=(某一植物种的生物量/样地
内所有植物种的生物量之和)×100%
  相对密度(Dr)=(某一植物种的株数/样地内所
有植物种的株数之和)×100%
  相对多度(Ar)=(某一植物种的株数/样地内所
有植物种的株数之和)×100%
  相对显著度(Pr)=(某一树种的断面积/样地内
所有树种的断面积之和)×100%
某一植物的重要值越大 ,表明该植物在样地中的
优势越大。一般而言 ,一个样地内所有物种重要值总
和等于300 ,样地内物种数越少 ,重要值越大。在实际
研究中 ,重要值常用于分析优势种的集中程度。
样地内某一植物的重要值可以解读为样地内该
植物的理论平均重要值和该植物生长状况与所有植
物平均生长状况之比的积 ,也就是说 ,某一植物的重
要值等于某种植物在样地内所占有生长优势的权重
与其理论平均重要值之积。理论平均重要值(theoreti-
cal mean importance value ,简称为TMIV)是指随物种数
目变化样地内各种植物理论上的平均重要值。在此 ,
对样地中物种数不同时的理论平均重要值进行分析。
1.2 理论平均重要值
设重要值的三个分项指标分别为 x 、y 和 z 。
如果样地中有 1个种时 ,该种重要值的分项指标
分别为 x1、 y 1、z1 ,它的理论平均重要值为:
p1=
(x1
x1
+y 1
y 1
+z1
z1
)×100
1
=300
1
=300
这一计算结果解释了 ,为什么如果样地中只有一
个种 ,那么不论这个种的多度多大 、密度多大 、盖度多
大或者生物量多大 ,不论以何种指标计算重要值 ,这
个种的重要值都等于300的现象。也就是说 ,在计算
重要值时 ,如果样地中只有一个种时 ,这时物种的重
要值就完全是理论平均重要值 ,与物种的生长状况无
关。
如果样地中有两个种时 ,这两个种重要值分项指
标分别为 x1、 y1 、z1 和 x2 、 y2、z2 ,这时这两个种的理
论平均重要值为:
p2=
( x1
x1+x2+
x2
x1+x2+
y1
y1+y2+
y 2
y1+y2+
z1
z1+z2+
z2
z1+z2)×100
2
=300
2
=150;
同理 ,如果样地中有 3个种时 ,这3个种的理论
平均重要值为:p3=3003 =100;
如果样地中有4个种时 ,这4个种的理论平均重
要值为:p4=3004 =75;等等……;
如果样地中有100个种时 ,这 100个种的理论平
4674期           何兴东等:重要值的改进及其在羊草群落分类中的应用
图 1 理论平均重要值随物种数的变化
Fig.1 Variations of theoretical mean importance
values as species number increase
均重要值为:p100=300100 =3;
那么 ,理论平均重要值与物种数的关系(图 1)可
表述为:p=300
n
(p为理论平均重要值;n 为样地内物
种数)。
1.3 简化重要值
计算重要值时 ,室内外工作量都较大。为了使所
计算的重要值既能体现重要值原有的性质 ,又能减少
工作量 ,在此 ,提出简化重要值(simple importance val-
ue ,简称为 SIV)的概念。承前所述 ,某一植物的重要
值可解读为某种植物在样地内所占有生长优势的权
重与其理论平均重要值之积。那么 ,这种权重可用某
一植物的生物量与样地内所有植物的平均生物量的
比值或者以某一植物的体积与样地内所有植物的平
均体积的比值表示。这就是简化重要值提出的思路。
具体来说 ,简化重要值是指理论平均重要值乘以某一
植物的生物量与样地内所有植物的平均生物量的比
值或者乘以某一植物的体积(以盖度乘以高度代替)
与样地内所有植物的平均体积的比值。公式如下:
SIVi =300n ×
B i
1
n
∑n
i
B i
 即 SIVi=300× B i∑n
i
Bi
 (7)
或SIVi =300n ×
HiCi
1
n
∑n
i
(HiCi)
即SIVi =300× HiCi∑n
i
(HiCi) (8)
式中:n为某一样地内的物种数;
图 2 简单重要值与重要值的回归关系
Fig.2 The relationship between simple importance
value and importance value
B i为某一样地内种 i 的生物量 , g/m2或kg/m2;
Hi为某一样地内种 i 的平均高度 , cm或m;
Ci为某一样地内种 i的覆盖面积 ,cm2或m2。
简化重要值与重要值一样 ,都反映的是植物在样地内
所具有的优势。一个样地内所有物种简化重要值的
和也等于 300。样地内物种数越少 ,简化重要值越大 ,
原理与重要值相同。
1.4 样地指数
重要值反映的是植物在样地内所占有的相对优
势。正如理论平均重要值中的分析 ,重要值受群落物
种数的变化影响较大。生境质量越差 ,群落中的物种
数越少 ,群落优势种的重要值则越大。在重要值中 ,
由于不同样地出现的物种组合不同 ,加之不同样地的
生境质量不同 ,各种植物对环境因子的适应性以及种
源和生理生态特性不同 ,使得不同植物生长状况不
同 ,因而所计算的重要值各具相对性。而在植物群落
的数量分类中 ,无论是PCA排序 、DCA排序还是聚类
分析 ,都要根据标准差将原始数据进行均一化处理 ,
如果将不同样地不同植物各具相对性的重要值直接
用于植物群落的数量分类 ,结果与现实未必完全吻
合。因此 ,为了使不同样地各具相对性的重要值更具
可比性 ,需体现不同样地之间某一植物的实际生长状
况 ,而反映某一植物实际状况最可行的方法是比较不
同样地同一植物的生长状况。有鉴于此 ,在此提出样
地指数(sample plot index ,简称为SPI)的概念。样地指
数是指简化重要值乘以某一植物的生物量与所有样
地中该植物的平均生物量的比值或者乘以某一植物
的体积(以盖度乘以高度代替)与所有样地中该植物
的平均体积的比值。物种样地指数既反映了某一植
物在样地内所占有的优势 ,又反映了某一植物在样地
间所占有的优势。公式如下:
468       植  物  研  究                  24卷
  SPIi =300
n
× B i
2
(1
n
×∑n
i
B i)×(1m ×∑
m
j
B ij)      即 SPIi=
300×m×B i2
∑n
i
B i ×∑m
j
B ij
     (9)
或SPIi =300n ×
(HiCi)2
[ 1
n
×∑n
i
(HiCi)] ×[ 1m ×∑
m
j
(HijCij)]   即 SPIi=
300×m×(HiCi)2
∑n
i
(HiCi)×∑m
j
(HijCij)  (10)
式中:SPIi 为研究区某一样地内种 i 的样地指数
(sample plot index);
n 为某一样地内的物种数;
m 为研究区所有样地中种 i 存在的样地数;
i为物种;j 为样地;
B i为某一样地内种 i的生物量 ,g/m2或kg/m2;
B ij为种 i 存在的样地 j 内种 i 的生物量 , g/m2 或
kg/m2;
Hi 为某一样地内种 i 的平均高度 , cm或m;
Hij为种 i存在的样地 j内种 i的平均高度 , cm或m;
Ci为某一样地内种 i的覆盖面积 , cm2或m2;
Cij为种 i 存在的样地 j内种 i 的覆盖面积 , cm2 或
m2;
顺便指出 ,如果不采用简化重要值而仍用重要
值 ,那么样地指数的公式可表述如下:
2 不同羊草群落的聚类分析
2.1 调查方法
在内蒙古东部不同羊草群落分布地(表 1),选择
50m×50m的样地。在样地内设置一条长50 m的样
线 ,沿此线每隔1m取1m长度段进行植物的频度调
查;沿此线每隔10m设置 1个1 m×1 m的小样方(共 5
个),进行植物的生物量 、密度和高度调查。生物量调
查时称鲜重和烘干重。
2.2 结果与分析
根据调查结果 ,用公式(5)计算不同羊草群落植
物的重要值 ,依据生物量调查数据(表2),用公式(7)
计算不同羊草群落植物的简化重要值 ,用 SPSS 软件
进行描述统计 ,结果得知 ,所有样地所有植物的重要
  SPIi =IV× B i(1
m
×∑m
j
Bij)
   或 SPIi=IV× HiCi(1
m
×∑m
j
HijCij)
 (11)
表 1 不同羊草群落的生境概况
Table 1 A simple survey of habitats for different communities of Leymus chinensis
样地
Sample plots
调查时间
Survey times
地点
Locations
经纬度
Latitude and longitude
海拔高度
Altitude(Km)
土壤类型
Soil types
S1 2001 达莱诺尔湖北 30km 割草场 N43.48°, E116.70° 1 342 栗钙土
S2 2001 嘎松山西北侧高平原缓坡 N43.50°, E116.78° 1 370 暗栗钙土
S3 2001 锡林河西南岸高平原缓坡 N43.72°, E116.73° 1 250 栗钙土
S4 2001 阿巴嘎旗新浩特镇东 30 km高平原缓坡上 N43.97°, E115.17° 1 130 沙质栗钙土
S5 2001 阿巴嘎旗新浩特镇东 30 km台地缓坡下部 N43.98°, E115.08° 1 170 沙质栗钙土
S6 2002 霍林郭勒东南 20 km 山前丘陵 N45.48°, E119.73° 1 010 黑钙土
S7 2002 西乌珠穆沁旗巴彦乌拉镇西南 20 km缓坡 N44.49°, E117.42° 1 150 暗栗钙土
S8 2002 中国科学院草原生态系统定位站西南 10 km N43.54°, E116.61° 1 320 栗钙土
S9 2002 阿巴嘎旗新浩特镇东南 15 km 台地缓坡中部 N43.98°, E115.08° 1 210 沙质栗钙土
表 2 不同羊草群落植物的生物量*
Table 2 Biomass of plants in different communities of Leymus chinensis(g·m-2)
样地 Sample plots S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9
羊草(Leymus chinensis) 24.9 9.8 15.4 0.5 13.0 11.3 25.5 21.2 5.8
冰草(Agropyron cristatum) 8.6 3.7 3.7 1.2 4.7 0.04 - 8.8 0.4
早熟禾(Poa annua) - - - - - - - 0.1 -
羊茅(Festuca venusta) - 0.5 - - - - - - -
西伯利亚羽茅(Achnatherum sibiricum) 2.3 1.8 0.3 - - 5.2 10.6 - -
大针茅(Stipa grandis) 20.6 13.2 15.3 3.5 5.3 - 23.5 50.3 3.9
贝加尔针茅(S.baicaiensis) - 1 - - - 7.9 - - -
4694期           何兴东等:重要值的改进及其在羊草群落分类中的应用
狗尾草(Setaria viridis) - 0.1 0.2 - - 0.3 - - -
洽草(Koeleria cristata) 0.2 1.4 1.7 - - 0.1 1.1 1.3 -
糙隐子草(Cleistogenes sguarosa) 1.4 2.5 26.6 29.1 32.1 3.6 6.8 - -
三七草(Gynura pinnatifida) - - - - - 0.4 - - -
凤毛菊(Saussurea japonica) 0.6 0.1 0.1 - - 0.3 - - -
火绒草(Leontopdium conglobatum) 2.2 0.8 - - - 1.6 0.6 0.3 -
线叶菊(Fi lifolium sibiricum) 0.1 4.8 - - - 0.3 - - -
阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus) 0.1 0.3 - 0.4 0.2 0.1 - - 0.1
丝叶山苦荬(Ixeris chinensis var.graminifolia) 0.3 2.1 - - - - - - -
麻花头(Serratula spp.) 1.8 - - 0.1 - 9.4 0.8 1.2 -
艾蒿(Artemisia argyi) - - - - - 0.1 - - -
冷蒿(A.frigida) 8.2 0.1 4.2 0.5 4.5 - 0.3 1.6 8.3
变蒿(A.pubescens) - - - - - 0.4 - - -
黄蒿(A.scoparia) 0.7 15.6 - - 0.2 - - - -
木地肤(Kochia prostrata) 1.7 1.3 1.1 0.8 1.4 - 0.3 - -
虫实(Corispermum chinganicum) - - - 0.7 0.5 0.7 - - 0.1
优若藜(Eurotia ceratoides) 3.4 - - - - - - - -
轴藜(Axyris amaranthoides) 0.2 - - - - - - - -
猪毛菜(Salsola collina) - - 0.2 12.5 4.1 - 0.3 0.2 34.9
尖叶藜(Chenopodium acuminatum) - - - 0.6 0.2 - - - -
刺藜(C.aristatum) - - - - - - - 0.1 -
灰绿黎(C.glaucum) - - - 0.7 0.2 - - - -
藜(C.album) 0.5 - - 1.9 0.7 - - - -
甘草(Glycyrrhiza uralensis) - - - - - 0.8 - - -
小米口袋(Gueldenstaedtia spp.) 0.1 - - 0.1 0.1 - - - -
扁蓿豆(Melissitus ruthenicus) 0.1 1.3 2.0 0.7 - 0.6 - - 1.5
达乌里胡枝子(Lespedeza davurica) - - - - - 4.1 0.7 - 0.2
草木樨(Melilotus suaveolens) 0.1 - - - - - - - -
野豌豆(Vicia sepium) - 1.1 - - - - - - -
直立黄芪(Astragalus adsurgens) - - - - - 0.2 - - -
披针叶黄华(Thermopsis schischkinii) - 0.3 - - - - - - -
多叶棘豆(Oxytropis myriophylla) 0.1 0.5 0.1 - - - - - -
刺叶柄棘豆(O.aciphylla) - - - - - 0.8 - - -
海拉尔棘豆(O.hai larensis) - - - 0.1 2.0 - - - -
硬毛棘豆(O.spp.) - - - - - 0.6 - - -
小叶锦鸡儿(Caragana microphylla) - - 2.6 2.0 - - - - -
狭叶锦鸡儿(C.stenophylla) - - - - - - - - 27.1
天门冬(Asparagus dauricus) - - - 0.2 0.3 0.1 - - 0.2
知母(Anemarrhena asphodeloides) - - - - - 3.3 8.1 0.2 -
细叶葱(Allium tenuissimum) 0.6 0.4 0.2 - - 1.0 0.7 1.1 -
野韭(A.macrostemum) - 0.9 0.7 - - 0.1 - - -
矮韭(A.anisopodium) - - 0.2 - - - - - -
蒙古葱(A.mongolium) 0.1 - 0.2 - - - - - -
细枝唐松草(Thalictrum tenue) - 0.1 - - - - - - -
卷叶唐松草(T.petaloideum var.supradecompositum) - 1.0 - - - 0.3 - 0.1 -
展枝唐松草(T.squarrosum) - 0.4 - - - 5.0 - - -
瓣蕊唐松草(T.petaloideum) 0.3 0.2 0.3 - - - - - -
铁线莲(Clematis florida) - - - - - 1.8 - - -
棉团铁线莲(C.hexapetala) - 4.8 - - - - - - -
地榆(Sanguisorba officinalis) - - - - - 7.3 - - -
二裂委陵菜(Potenti lla bifurca) 0.6 0.3 - - - 0.6 - - -
多裂委陵菜(P.multifida) 0.1 0.7 0.2 - 0.1 0.3 - 0.2 -
星毛委陵菜(P.acaulis) 2.5 0.2 1.5 - - - - 16.5 -
菊叶委陵菜(P.tanacetifolia) 1.3 1.6 0.1 - 0.1 4.6 - 0.3 -
腺毛委陵菜(P.longifolia) - 0.2 0.2 - - 2.5 - 0.2 -
马先蒿(Pedicularis spp.) - 0.4 - - - 0.2 - - -
芯芭(Cymbaria dahurica) - - - - - 0.4 - 6.4 0.9
女娄菜(Melandrium apricum) - - - - - 0.4 - - -
石竹(Dianthus chinensis) 0.2 0.1 - - - - - - -
黄囊苔(Carex korshinskyi) 31.5 36.1 0.3 - 0.5 20.5 37.6 27.1 -
470       植  物  研  究                  24卷
远志(Polygala spp.) - - - - - 0.2 - - -
狭叶远志(P.tenuifolia) - 0.1 - - - 0.1 - - -
马蔺(Iris lactea var.chinensis) 1.0 1.9 0.8 - 0.1 0.1 - 0.8 -
射干鸢尾(Belamcanda chinensis) 1.0 0.1 - - - 0.3 0.3 - -
蓬子菜(Galium verum) 1.9 2.3 - - - 0.5 - - -
黄芩(Scutellaria baicalensis) - - - - - 0.1 - - -
薄荷(Mentha davurica) - 0.7 - - - 3.1 - - -
牛儿苗(Erodium stephanianum) 1.0 1.3 - - - 0.1 0.2 0.2 -
北拟芸香(Haplophyllum dauricum) - - - - - - - - 0.4
防风(Saposhnikovia divaricata) - 1.8 - - - 0.8 - 0.6 -
柴胡(Bupleurum spp.) - 0.6 - - - 1.4 1.1 - -
小花花旗竿(Dontostemon micranthus) - - 0.4 0.4 - - - - -
乳浆大戟(Euphorbia esula) - 0.1 - - - 0.3 0.2 - -
蓝盆花(Scabiosa spp.) - 1.8 - - - 1.2 - - -
麻黄(Ephedra sinica) - - - 1.5 - - - - -
鹤虱(Lappula deserticola) - - 0.1 - - - 0.2 1.8 -
角蒿(Incarvillea sinensis) - - - - - 0.3 - - -
狼毒(Stellera chamaejasme) 0.2 0.2 - - - 0.8 - - -
叉分蓼(Polygonum divaricatum) - - - - - 1.4 - - -
  * 生物量为烘干重 Biomasses are dry weight.
表 3 所有样地所有植物重要值和简单重要值描述统计
Table 3 The descriptive statistics of IVs and SIVs in all sample plots for all plants
类型Types 样本数Number 平均值Mean 标准差 Std. 最小值Minimum 最大值Maximum 极差 Range 偏度 Skewness 峰度Kurtosis
简化重要值 SIVs 263 10.27 22.95 0.02 151.83 151.63 3.60 14.22
重要值 IVs 263 10.27 18.71 0.02 119.00 118.98 3.15 10.85
图 3 不同羊草群落聚类结果
Fig.3 Cluster outputs for different communities of Leymus chinensis
值的平均值和简化重要值的平均值完全相同(表 3),
均为10.27。回归结果表明(图 2),简化重要值和重要
值呈线性相关且极为显著 ,关系式如下:
y =0.760 2x+2.462 1  R2=0.869 2 , P=0.000
式中 , y 为重要值 , x 为简化重要值。
这一计算结果表明 ,可用简化重要值代替重要
值。下面分析二者在实际应用中的情况。
羊草群落的数量分类已有文献报道[ 14 ,15] 。在此 ,
根据重要值和简化重要值的计算结果 ,用SPSS forwin-
dows 10.0软件包对二者进行聚类(图3a 、3b),结果完全
一致。在λ=16.2的水平上 ,都将研究区羊草群落分为
相同的3大类 ,即霍林郭勒样地(S6)作为一类 ,嘎松山
样地(S2)作为一类 ,其他样地聚为一类。在λ=6.8的
水平上 ,都将研究区羊草群落分为相同的6类 ,即霍林
郭勒样地(S6)、嘎松山样地(S2)、达莱诺尔湖样地(S1)、
锡林河样地(S3)分别聚为一类 ,西乌珠穆沁样地(S7)
和定位站样地(S8)聚为一类 ,阿巴嘎旗的 3 个样地
(S4、S5和 S9)聚为一类 ,这与实际情况吻合。结合生
境分析 ,尽管嘎松山样地(S2)与锡林河样地(S3)和定
位站样地(S8)所处位置相近 ,但由于局部地形导致了
水热条件的重新分配 ,为植物创造了适宜的微气候 ,物
种数增多 ,优势种所占的优势有所变化 ,群落为大针茅
4714期           何兴东等:重要值的改进及其在羊草群落分类中的应用
+羊草+黄囊苔群落。霍林郭勒样地由于生境条件最
为优越 ,物种数最多 ,优势种有贝加尔针茅 ,群落为羊
草+贝加尔针茅+黄囊苔群落。其他群落生境条件较
差 ,物种数较少 ,优势种的优势明显增加 ,优势种有替
代现象 ,即糙隐子草、冷蒿和猪毛菜等优势种有取代羊
草的趋势。这反映了研究区羊草群落的实际状况。同
时说明 ,简化重要值能够作为植物群落数量分类的指
标。
用公式(9)计算不同羊草群落植物的样地指数 ,聚
类结果如图3c。可以看出 ,在λ=16.2的水平上 ,用样
地指数的聚类结果与用重要值和简化重要值的聚类结
果完全相同 ,即霍林郭勒样地(S6)作为一类 ,嘎松山样
地(S2)作为一类 ,其他样地聚为一类。但在λ=5.1的
水平上 ,用样地指数的聚类结果则表现为霍林郭勒样
地(S6)、嘎松山样地(S2)、达莱诺尔湖样地(S1)分别聚
为一类 ,西乌珠穆沁样地(S7)、定位站样地(S8)和阿巴
嘎旗 的 一 个 样 地 (S9)聚 为 一 类 , 阿 巴 嘎
旗的两个样地(S4和S5)与锡林河样地(S3)聚为一
表 4 不同羊草群落的生物量和土壤中的有机质含量
Table 4 Above-ground biomasses of and soil organic matter contents in different communities of Leymus chinensis
样地 Sample plots S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9
样地所有植物生物量之和 Sum of biomass for all plants(g) 120.5 120.6 78.7 57.5 70.3 107.4 118.9 140.6 83.6
有机质含量 Organic matter(%) 3.33 3.89 2.54 3.13 3.19 4.43 3.78 4.23 3.62
类。与用重要值和简化重要值进行聚类的结果相比
较 ,用样地指数的聚类结果中 ,锡林河样地(S3)和阿巴
嘎旗的一个样地(S9)发生了对调 ,从各样地前两种优
势植物生物量之和与有机质含量看(表 4),S3 、S4和S5
的生物量和有机质都最低 ,将它们聚为一类比较适宜 ,
因此 ,样地指数比重要值更适宜作为植物群落数量分
类的指标。
3 小结
植物在群落中的生长状况体现于植物的生物量
和体积 ,而植物的生物量和体积一般呈正相关 ,因而根
据某一植物的生物量或体积占样地所有植物的生物量
或体积的比值 ,再辅以一定的权重(理论平均重要值),
就能确定某一植物在群落中所具有的优势。实例分析
表明 ,根据这一思路所提出的简化重要值与重要值在
羊草群落的聚类分析中有完全一致的结果 ,因此 ,简化
重要值能够作为植物群落数量分类的一个指标。而简
化重要值减少了室内外的工作量 ,因而具有较好的应
用前景。
理论分析和羊草群落聚类分析的实际应用结果
表明 ,样地指数更适宜作为植物群落数量分类的指标。
这是由于样地指数既反映了某一植物在样地内所占有
的优势 ,又反映了某一植物在样地间所占有的优势 ,使
得不同样地不同植物的重要值更具可比性。
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