江西师范大学

本科毕业论文（设计）

开题报告

论文题目：内蒙古兴安盟科尔沁右翼中旗生物多样性空间分布特征

                                                    

学生姓名：      朱文琦    学号 0907040141

专    业：         生物科学（师范类）       

指导教师：        鲁顺宝鲁顺保老师              

完成时间：         20##-4-24           

生命科学学院

二零一三零年四月三十

内蒙古兴安盟科尔沁右翼中旗生物多样性空间分布特征

XingAnMeng in Inner Mongolia well-kown horqin right middle banner biodiversity characteristics

1  项目的立项依据

1.1  研究的目的和意义

目前研究人员对于中国北方典型草原物种多样性问题高度重视，但是既有大多数研究重点着眼于通过站点尺度的控制性实验来分析放牧活动对于草地植物多样性的影响；对于天然环境中的不同草地利用强度下的草地植物物种多样性没有展开研究。此外，20##年后，在我国北方典型草原区开展了大规模的生态保护和建设工程项目，具体如“草原三牧”（禁牧、休牧和轮牧）以及退耕还林还草等。因此，对比分析草地持续利用区的植物多样性以及生态工程区的植物多样性，进而分析生态工程的成效研究，这也是一个需要进一步深入的课题。针对上述问题，本文选取锡林郭勒盟正镶白旗典型草原为研究区域，结合野外考察和室内计算指标，分析了草地植物物种多样性随着土地利用类型的变化和利用强度的增加而呈现出的变化规律。这不仅可以丰富我国北方草原植物物种多样性的研究，也可为我国北方草地生态系统适应性和草地恢复和生物多样性保护提供科学依据。

1.2         研究现状

群落物种多样性的变化特征是指群落组织水平上物种多样性的大小随某一生态因子梯度有规律的变化。群落物种多样性的梯度变化和不同尺度的空间分布特征是生态学研究的一个重要问题。群落物种多样性梯度变化受到纬度、海拔、时间和环境因素的影响。从热带到两极随着纬度的增加，生物群落的物种多样性有逐渐降低的趋势。随着海拔的升高，在温度、水分、风力、光照和土壤等因子的综合作用下，生物群落表现出明显的垂直地带性分布规律，在大多数情况下物种多样性与海拔高度呈负相关，即随着海拔高度的升高，群落物种多样性逐渐降低。

生物多样性是全球三大环境问题之一，关于生物多样性的研究自20世纪90年代起已经成为一个热点问题。生物多样性是指生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和；生物多样性是维持生态系统结构和功能稳定的物质基础，也是表征生态系统结构和功能的重要测度指标。研究表明，全球气候变化和人类活动的干扰已经对生物多样性产生影响，物种的物候、行为、分布和丰富度、种群大小和种间关系、生态系统结构和功能都已发生了不同程度改变，甚至导致了物种灭绝。草地生态系统是陆地上分布最广的生态系统类型之一，也是我国最大的陆地生态系统，它拥有丰富的动植物资源、种类组成复杂、生物多样性高。草地生物多样性是生物多样性的重要组成部分[16]，草原生态系统多样性的研究受到了人们的高度重视。

Yongfei Bai等对内蒙古典型草原长达24年的研究表明，1月-7月的降水量变化是影响草地生物量年际波动的主要因素，草地植物地上生物量与多样性间是有相关性的；P RTEL M.等对欧洲北部草地多样性变化进行分析，认为草地植物多样性取决于放牧情况，因此应合理利用草地资源；A.J.Rook等则认为牧场放牧活动影响草地植物物多样性的机制主要是通过牲畜的践踏和采食活动来传递的。内蒙古温性草原是我国生物多样性的关键地区，也是亚洲中部干旱区生态系统和生物类别最丰富、古老，地带性分异最为复杂的地区[20]。近年来，由于人类活动加剧，如超载过牧、毁草开荒、滥采药材等，使得草原生态系统的退化现象非常严重，草原物种多样性也在迅速下降。李金华等从退化演替与恢复演替、植物群落的物种多样性、种群繁殖特性、升值分配对策、植物组织养分分配和碳素循环以及生产力等方面综述了放牧活动对草原植物的影响[23]。许中旗等对锡林郭勒盟典型草原区的研究表明禁牧不能改变典型草原的主要物种组成、但在一定时间内可以提高典型草原的物种多样性。宋创业等对浑善达克沙地植物群落物种多样性与土壤因子的关系进行分析表明，分布在流动半流动沙丘的植物群落物种丰富度指数和物种多样性指数最低、生态优势度指数较高，生物物种均匀度指数与土壤pH值以及全氮含量显著相关。单贵莲等研究了围封年限对典型草原群落结构及物种多样性的影响，结果表明围封对于草原植物多样性恢复有明显的积极作用，并认为14年是较适宜的围封年限。

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2  项目的研究内容、研究目标以及拟解决的关键问题、

2.1  项目研究内容

调查观测内容包括:样地经度、纬度、海拔、总盖度；测量记录样地中所有存活灌木植株的种名、数量、高度；记录草本层植物的种名、数量。

2.2  研究目标

本文以植物群落调查为基础，研究该地区物种多样性的空间分布格局，探讨其植物群落结构、生活型组成及多样性与地理位点之间的关系。

2.3  拟解决的关键问题

由于调查样点分布范围较大，所以要确保数据的真实性就必须得对所有调查点的植物进行归类，做到当天调查，当天统计完成。并找出他们的规律或特征是本项目要研究的关键问题。

3  拟采取的研究方案及可行性分析

3.1  技术路线

 

3.2 实验方法

3.2.1  野外调查

于20##年在内蒙古兴安盟科尔沁右翼中旗按照中国草地生态系统固碳现状、速率和潜力研究项目的范围将全旗划分为10个样地，在每个样地随机设置调查每隔10米远的10个样方，总共100块有效样方。每个样方面积为1m×1m。

物种多样性测度方法：生物多样性测定主要采用α多样性。α多样性主要关注局域均匀生境下的物种数目，因此也被称为生境内的多样性（within-habitat diversity）。

（1）物种丰富度：S=出现在样地中的物种数目。

（2）α多样性：包括Shannon-Wiener指数

Shannon-Wiener指数:H′=-∑PilnPi

式中，Pi =Ni/N

3.2.2实验林地概况

科尔沁右翼中旗位于内蒙古自治区东北部，大兴安岭南麓。主要河流有霍林郭勒河，流程358公里，流域面积14113平方公里，土特产为芦苇、毛手套、山杏核。现有耕地92.2万亩，主要农作物有高梁、谷子、玉米、水稻。工矿企业有55家，矿产主要有金、银、铜、铁、铅、锌等。旗内有中小学340多所，医疗卫生条件有待改善。金界壕（金花城）吐列毛都金城遗址，巴拉哈达洞壁题记，科尔沁草原湿地珍禽自然保护区正吸引着大批游人。水产养殖业、旅游业可为其投资重点。科尔沁右翼中旗位天大兴它岭南麓，地处著名的科尔沁草原腹地，隶属于内蒙古自治区兴安盟。全旗呈西北向东南狭长状，面积15613平方公里，人口25.13万，其中蒙古族人口占83.17%，是全国蒙古族比例最高的地区。东邻吉林省洮南市、通榆县，南、西接哲里木盟科尔沁左翼中旗、扎鲁特旗，西北连锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗、哲里木盟霍林郭勒市，北靠突泉县、科尔沁右翼前旗。面积15613平方公里。人口22．47万，蒙古族18．45万人，其他少数民族0．42万人。辖3个镇、15个苏木。旗人民政府驻白音胡硕镇。

这里物华天宝，人杰地灵。广袤深邃的科尔沁草原，奔腾不息的霍林河，孕育着丰富的地上资源和地下宝藏，藏匿滋润了千里牧场，万顷良田．全放草牧场面积113.3万能公顷，大小湖泊78个，山泉67眼；野生植物资源种类繁多，麻黄，甘草，防风，桔梗等药材遍布全旗，年产药材3000万斤以上，年产山杏核400万斤；地下矿产有银、铅、铜、铁、锌、高岭土、稀土、珍珠岩、黑耀岩、共岗、大理石、硅石、叶腊石、煤等。这是科尔沁右翼中旗工业发展的巨大潜力。

3.2.3样地设置及土壤样品采集

样点有中国草地生态系统固碳现状、速率和潜力研究组织进行确定，我们在样点附近选择比较典型的样地进行采样，每隔10米进行一个样方进行调查，每个样方面积为1平米。土壤层为0-5，5-10，10-20，20-30，30-50，50-70，70-100cm共7层。

3.2.4室内研究

对调查完的数据包括:样地经度、纬度、海拔、总盖度；测量记录样地中所有存活灌木植株的种名、数量、高度进行统计分析。

3.3  可行性分析

（1）课题组组长白永飞对草原已经有20多年的研究积累，在相关领域发表了大量高水平的论文，其研究团队对草原生态研究经验丰富，对内蒙古草原植物的生物学特性、资源特点和种群分布现状了解深刻，为生物多样性及相关的基础性研究提供了一些基础数据，也为本研究提供了足够的全面的参考依据。

（2）研究队伍庞大，有来自全国各大名校的大学生、研究生和博士生以及中科院的一些专家，完成任务并对实验结果具有较高的真实性。

综上所述，本研究技术路线可行，完全可顺利开展研究并完成预期任务。

3.4结果与分析

植物物种多样性的研究表明：(1)该区域植物物种多样性的空间变异模式受到经度和纬度影响较为强烈，同时在草原区域也受到人类活动干扰的强烈影响。(2)该地区的植物物种分布十分不均匀，受到人类活动强烈干扰的区域物种较为单一，物种多样性低，对这些区域应该实施合理的恢复措施，加快自然植被的恢复，增加生态系统的稳定性和不同区域内的基因流。研究表明，草原在中等生产力水平的载畜率条件，而非自然封育条件下，对其恢复才能够达到最大的物种多样性。对片断化分布的植物，应该重点进行保护。 (3)植物物种多样性的空间变异模式表明，植物群落空间异质性强，呈现板块化分布。但是总体上主要受水热分布影响。以上结论为认识和保护荒漠地区生物多样性资源提供了理论依据和实

践基础，对荒漠地区生态环境的保护和改善有着重要影响。

4  研究工作计划及预期研究结果

第一阶段：20##年10月15日-20##年10 月30日

查阅相关文献，收集资料，确定本研究中所用的仪器、设备和试剂以及论文题目。

第二阶段：20##年11月1日-20##年11月19日

野外调查（选好样地，测经纬度和观察植被情况并进行土样的采集）。

第三阶段：20##年11月20日-20##年12月1日

 室内处理（对野外工作采集来的土壤样品进行粗处理，包括整理、分类和风干）。

第四阶段：20##年12月2日-20##年2月15日

室内实验（采用微波炉加热法，测定土壤中有机质的含量）

第五阶段：20##年2 月16日-20##年3月1日

         对所得的数据进行整理，建立量化模型，分析实验数据。

第六阶段：20##年3月2日-20##年4月30日

撰写论文

第七阶段：20##年5月1日-20##年5月15日

校稿

第八阶段：20##年5月30日左右   

论文答辩

5  毕业论文（设计）提纲

题目（中文在前，英文在后）

摘要Abstract

关键词Key Word

1引言

1.1研究背景及现状

1.2研究目的及意义

2 材料与方法

2.1实验林地概况

2.2样地设置及土壤样品采集

2.3主要试剂和设备

2.4实验方法

3 结果与分析

4讨论

参考文献

致谢

6  参考文献

 

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