物種多樣的生物資源是人類生存的基礎(chǔ)。當(dāng)今世界面臨著人口、資源、環(huán)境、糧食和能源五大危機，這些問題均與生物多樣性的變化有著密切聯(lián)系。由于人類活動范圍的擴大和活動強度的增加，以及因此而造成的環(huán)境惡化，生物多樣性正受到前所未有的威脅。

1.生物多樣性概念的形成及內(nèi)涵

迄今為止，至少有85種與生物多樣性相關(guān)的定義。生物多樣性是一個內(nèi)涵十分廣泛的概念，包括多個層次或水平，其中研究較多、意義重大的主要有遺傳多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和物種多樣性。

物種多樣性是指地球上活的有機個體（物種）變異的一個概念，它是通過一定空間范圍內(nèi)物種的豐富性及其優(yōu)勢與均勻性來衡量的，用測定種的不均勻性來劃分種的優(yōu)勢或均勻性所得出的指數(shù)表達。物種是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，又是遺傳物質(zhì)的載體。物種的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和行為學(xué)特征的多樣性，既是生物遺傳性狀的具體表現(xiàn)，又是生態(tài)系統(tǒng)過程的重要因素，因此物種的保護與研究是生物多樣性保護與研究的基礎(chǔ)與核心。

2.多樣性測度方法

物種多樣性是群落結(jié)構(gòu)和功能復(fù)雜性的一種度量。研究植物群落的物種多樣性，有助于更好地認識群落的組成、結(jié)構(gòu)、功能、演替動態(tài)和穩(wěn)定性。生物多樣性研究的一個任務(wù)是對以前和現(xiàn)有物種進行測度，生物多樣性測度上有很多尺度——組成、結(jié)構(gòu)、功能、時間、空間，而且能夠從不同水平（基因、生物個體、生態(tài)系統(tǒng)等）上進行研究。所以，生物多樣性研究的一個重要任務(wù)是對以前和現(xiàn)有物種進行多樣性測度。國際上通常采用α、β、γ三種測度方法來進行多樣性度量。α多樣性是測度均質(zhì)群落內(nèi)或生境內(nèi)物種組成狀況的指標(biāo)；β多樣性指數(shù)是一個術(shù)語，也可稱為差異多樣性，起可定義為沿環(huán)境梯度的變化物種的替代程度，或物種周轉(zhuǎn)速率，物種替代速率和生物轉(zhuǎn)化速率。γ多樣性是在更大的尺度上測度群落組成結(jié)構(gòu)的變化。

3.早春植物概述

早春植物主要指一年生短命植物和多年生類短命植物，也包括少數(shù)非短命植物，在早春大多數(shù)植物剛剛萌發(fā)，早春植物便充分利用這一有利時機進行有效的光合積累，至春末夏初迅速完成從種子萌發(fā)到成熟的生活史，是高效利用環(huán)境資源的獨特類群。早春植物延長了森林群落的生長期，對提高生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力具有重要意義。

3.1早春植物的類型及生態(tài)作用 根據(jù)早春植物季節(jié)變化的動態(tài)規(guī)律，可將其分為3種類型：在喬灌木樹種處于休眠狀態(tài)的早春時期已經(jīng)開始生長，在林分郁閉前已經(jīng)完成開花、結(jié)果等各個生長階段，林分郁閉后，這些植物生長結(jié)束，進入休眠期，這類植物稱為早春生長植物。生長、開花、結(jié)果在早春，但林分郁閉后繼續(xù)生長，這類植物稱為早春開花植物。生長在早春，開花、結(jié)果在林分郁閉后，這類植物稱為早春展葉植物，早春植物對森林生態(tài)系統(tǒng)來說具有如下作用：早春草本層植物多具有營養(yǎng)物種豐富的塊莖、球莖和鱗莖，是野生動物早春主要食物來源之一，因此，早春草本層植物是森林生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)的一個重要環(huán)節(jié)。早春草本層植物生命周期短，其植物體易于分解，加快了森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，對提高森林生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力具有重要作用。早春草本層植物的根系多為多年生的，比較發(fā)達，同時它們在地表分布均勻，覆蓋度較大（70%以上），對涵養(yǎng)森林水源、保持森林水土具有重要作用。早春草本層植物多為藥用植物和食用植物，同時又多為比較鮮艷的觀賞植物，經(jīng)濟價值大，是非常有必要研究如何保護、開發(fā)和利用的植物資源。早春植物對整個生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)而言貢獻巨大。

3.2早春植物的群落學(xué)特性 早春植物是較原始的殘遺植物。落葉闊葉林下特有環(huán)境條件長期作用使它們形成了相應(yīng)的適應(yīng)方式和途徑，它們同屬地下芽植物，以球莖、根莖或多年生根的形式度過不良環(huán)境。早春植物對落葉闊葉林有較大的依附性，二者的生活節(jié)律相互合拍，融為一體。早春植物的個體較小，但群體密度極大，所以其生物量較大，在森林的初級生產(chǎn)中占有一定的比例。早春植物含水量較高，枯死后易于在微生物的作用下迅速分解，加速了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。同時作為初級生產(chǎn)者的重要組成部分，它增加了生態(tài)系統(tǒng)的能量和物質(zhì)輸入，提高其能量水平，從而增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。早春植物在垂直結(jié)構(gòu)上占據(jù)了30cm以下的空間，對土壤有較強的固持作用和覆蓋作用，并能夠提高土壤肥力，保持土壤的溫濕度，為上層林木種子的萌發(fā)，幼苗的生長及林木本身的生長創(chuàng)造了條件。

3.3早春植物的個體生態(tài)學(xué)特性 早春植物對光照特別敏感，即不能適應(yīng)強烈的直射光照，也不能忍受過度庇蔭。在樟子松和落葉松人工林下，由于郁閉度大，光照不足，植物不能生長；在柞木林中，由于郁閉度小，光照過強，早春植物生長不良，分布頻率低；而在光照中等的樺木林及雜木林下，則生長旺盛。可見早春植物是光照中性植物。光照是早春植物生境中的主導(dǎo)因子。早春早春植物具有較強的抗寒能力。在土壤溫度處在零下時，有些草本植物已經(jīng)萌發(fā)，甚至已進入花盛期，如頂冰花等。在3、4月間，地面平均最低氣溫為-14.7℃～3.4℃，植物體內(nèi)結(jié)冰的情況下仍能保持旺盛的生命力，可見其抗寒生理機能是何等的強盛。

4.研究的目的及意義

早春植物以其個體和生態(tài)學(xué)特性具有多種資源價值，諸如飼用、藥用、觀賞和育種等方面。因此，研究早春植物的種類及多樣性，為開發(fā)利用適應(yīng)性強、具有一定觀賞及經(jīng)濟價值的早春植物資源提供了理論依據(jù)，對開展林業(yè)多種經(jīng)營、天然林保護工程的順利實施有著重要的理論及現(xiàn)實意義，同時研究早春植物，也為確定落葉闊葉林的分布、特征、經(jīng)營利用技術(shù)提供了一定的理論基礎(chǔ)。因此，研究早春植物的多樣性及其動態(tài)變化規(guī)律無論在理論上，還是在實踐生產(chǎn)上都具有重要意義。

5.研究地區(qū)概況及調(diào)查方法

5.1研究地區(qū)自然概況 通過對磨盤山又稱小磨盤山，位于吉林省吉林市豐滿區(qū)前二道鄉(xiāng)王相村境內(nèi)。距市區(qū)15km，總面積10km2。該山南北走向，南、北峰對峙，南側(cè)面為長山頂，北側(cè)面位尖山頂，北側(cè)主峰海拔783.8m。氣候為北溫帶大陸氣候，夏季溫?zé)岫嘤?，冬季寒冷漫長，年平均氣溫4.5℃，1月平均氣溫-17.9℃，最低溫度-40.2℃；7月平均氣溫22.9℃，最高溫度33.6℃。平均降水量為668mm，相對濕度為70%，無霜期130天左右。植被屬長白山植物區(qū)系，土壤為沖擊土或洪積土，土質(zhì)主要為黃沙和粘土。該山植被茂密，森林覆蓋率達90%。本項研究調(diào)查地點位于磨盤山次生林內(nèi)，選取典型林分，利用全站儀設(shè)置邊長為240×240m標(biāo)準(zhǔn)地，總面積為5.76ha。

5.2結(jié)論 早春草木層植物大致可分為3種類型：早春生長期植物、早春開花植物和早春展葉植物。磨盤山共出現(xiàn)早春植物種類94種，隸屬于70屬33科。三次分別調(diào)查有49、48、81種，隸屬于42、34、61屬20、15、30科。其中，其中早春生長植物分別有8、13、11種，早春開花植物13、11、18種，早春展葉植物28、24、52種。結(jié)果表明，早春草本植物各類型出現(xiàn)具有時間性，從早春生長植物占優(yōu)勢逐漸變?yōu)樵绱赫谷~植物占優(yōu)勢，說明物種出現(xiàn)受溫度、光照、森林郁閉度的影響；通過對早春植物科、屬、種的分析，得出磨盤山次生林林下早春草本植物的種類比較豐富，但草本植物種的多數(shù)分布極不均勻，林下草本層主要被一些常見的苔草類，主要是絲引苔草所占據(jù)。調(diào)查結(jié)果顯示在不同年份的同一時期草本植物沒有明顯差異，表現(xiàn)在物種豐富度指數(shù)（S），Shannon-wiener指數(shù)（H），Pieliu均勻度指數(shù)（E）和Simpson指數(shù)（D）基本相同。只有個別物種可能由于氣候原因，導(dǎo)致物候期變化而出現(xiàn)不同。對于同一年不同時期，早春植物種類及多樣性發(fā)生明顯變化，表現(xiàn)為物種豐富度和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)增加，生態(tài)優(yōu)勢度D降低，表明磨盤山次生林林早春植物群落逐漸趨于穩(wěn)定。