空心莲子草入侵对豫南草本植物群落多样性及稳定性的影响

为探讨空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵对豫南草本植物群落的影响,在河南省信阳市境内设置20个入侵样地和20个对照样地,运用数理统计及数量生态学方法研究了入侵、对照群落物种结构特征的差异,以及空心莲子草形态特征、生物量与群落物种多样性和稳定性的耦合关系,以期为入侵防治及本土生物多样性保护提供依据。结果显示,1)对照群落的4个α-物种多样性指数及其物种DCA排序均匀程度均高于入侵群落。2)随着空心莲子草入侵盖度的增加,Shannon-Wiener指数(R2=0.569,P=0.001)和Simpson指数(R2=0.749,P 0.001)呈现"先上升后下降"的趋势。3)Simpson指数、Shannon-Wiener指数及Pielou指数与空心莲子草生物量之间呈显著的负向拟合关系。4)入侵群落稳定性随空心莲子草相对高度的增加而上升、随空心莲子草根冠比及Pielou指数的增加而下降。研究表明,空心莲子草入侵显著削弱豫南草本物种多样性并导致本土植物群落稳定性遭受破坏,应制定合理的防治措施以遏制其入侵蔓延。     

喜旱莲子草对不同生境植物群落多样性的影响

为了测定外来入侵植物——喜旱莲子草对其他物种的影响,采用样方法对喜旱莲子草的不同生境内植物群落进行了调查,测定了其伴生植物的种类、数量和盖度,检测了喜旱莲子草的植株茎长、分枝数、叶长、叶宽、节间距等形态指标,分析了该入侵植物在不同生境中的重要值和群落多样性。结果表明,1)在湿生环境中,喜旱莲子草的生长状态较好,植株的茎长、叶面积和节间距等均与其他生境中的植株呈显著性差异;但是,在人为干扰较强生境中(农田、路边)的植株叶面积和节间距明显较其他生境中的相应指标减小或者缩短。2)当喜旱莲子草的重要值超过一定值(60.96%)时,群落内植物的多样性指数呈下降趋势,表明喜旱莲子草的入侵影响了群落内植物种类的丰富度,即当该入侵植物形成一定的优势时,将导致群落内其他物种的减少甚至消失。     

气候变暖和物种多样性交互效应对空心莲子草入侵的影响

全球变暖加剧了生物入侵进程,而物种多样性对于入侵物种通常具有阻抗作用,探讨二者交互效应对生物入侵的影响有助于预测入侵态势及制定有效的防治措施。通过在我国N 21°-37°设置59个调查样地,探讨外来入侵植物空心莲子草群落物种多样性与其入侵态势之间的关系;并采用人工构建群落的方式,设置不同温度、物种多样性组合两种因子,研究增温及本土植物多样性对空心莲子草入侵的影响。结果表明:1)样地群落的Shannon-Wiener多样性指数介于0～2.434,空心莲子草入侵盖度(P0.001)、分枝数(P=0.022)随多样性上升而显著降低,纬度以及纬度×物种多样性交互效应对其入侵态势没有产生显著影响;2)增温导致构建群落中空心莲子草的高度(P=0.004)、最大茎长(P=0.002)以及马唐、苦苣菜和牛筋草3种本土植物的高度(P=0.038)均显著下降,物种多样性上升导致空心莲子草高度、无性分株数、分枝数和最大茎长均显著下降(P0.001),增温×物种多样性交互效应导致空心莲子草分枝数在"入侵单种"处理中显著升高(P=0.035),而增温×物种属性交互效应显著降低了构建群落中苦苣菜的最大茎长(P0.001);3)增温并未显著影响空心莲子草及本土植物生物量,物种多样性增加显著削弱了空心莲子草的生物量(P0.001),但显著提高了其根冠比(P=0.014),即空心莲子草以相对储存更多地下资源的方式应对种间竞争。综上可知,较高水平的物种多样性有助于抵制空心莲子草的入侵,但增温可能会削弱本土物种的抗性;气候变暖背景下应更加重视保护本土植物多样性,以遏制空心莲子草入侵蔓延。     

气候变暖和物种多样性交互效应对空心莲子草入侵的影响

全球变暖加剧了生物入侵进程,而物种多样性对于入侵物种通常具有阻抗作用,探讨二者交互效应对生物入侵的影响有助于预测入侵态势及制定有效的防治措施。通过在我国N 21°-37°设置59个调查样地,探讨外来入侵植物空心莲子草群落物种多样性与其入侵态势之间的关系;并采用人工构建群落的方式,设置不同温度、物种多样性组合两种因子,研究增温及本土植物多样性对空心莲子草入侵的影响。结果表明:1)样地群落的Shannon-Wiener多样性指数介于0~2.434,空心莲子草入侵盖度(P<0.001)、分枝数(P=0.022)随多样性上升而显著降低,纬度以及纬度×物种多样性交互效应对其入侵态势没有产生显著影响;2)增温导致构建群落中空心莲子草的高度(P=0.004)、最大茎长(P=0.002)以及马唐、苦苣菜和牛筋草3种本土植物的高度(P=0.038)均显著下降,物种多样性上升导致空心莲子草高度、无性分株数、分枝数和最大茎长均显著下降(P<0.001),增温×物种多样性交互效应导致空心莲子草分枝数在“入侵单种”处理中显著升高(P=0.035),而增温×物种属性交互效应显著降低了构建群落中苦苣菜的最大茎长(P<0.001);3)增温并未显著影响空心莲子草及本土植物生物量,物种多样性增加显著削弱了空心莲子草的生物量(P<0.001),但显著提高了其根冠比(P=0.014),即空心莲子草以相对储存更多地下资源的方式应对种间竞争。综上可知,较高水平的物种多样性有助于抵制空心莲子草的入侵,但增温可能会削弱本土物种的抗性;气候变暖背景下应更加重视保护本土植物多样性,以遏制空心莲子草入侵蔓延。     

喜旱莲子草入侵对三峡库区重庆主城河岸带植物多样性的影响

为评估入侵物种喜旱莲子草对城市河岸带物种组成和多样性的影响,采用样方法在三峡库区重庆主城河岸带对47个样点进行群落调查。结果显示：1）干流河岸带Patrick丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数显著低于支流河岸带,但干流河岸带Pielou均匀度指数显著高于支流河岸带,Simpson多样性指数在干流和支流河岸带之间差异不显著。2）随着喜旱莲子草入侵强度逐渐增大,干、支流河岸带Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数以及Pielou均匀度指数均先升高后降低,且支流河岸带喜旱莲子草入侵阈值低于干流,而支流Patrick丰富度指数显著下降,但干流无显著变化。3）影响干流河岸带物种多样性的主要土壤因子为有机质、硝态氮和全氮;影响支流河岸带物种多样性的主要土壤因子为含水量、全氮和速效磷。4）喜旱莲子草的入侵在干流河岸带受速效钾、有机质和全氮影响较大,在支流河岸带受速效磷、速效钾和全氮影响较大。研究表明,喜旱莲子草更容易入侵土壤养分含量高的生境;其轻度入侵可促进城市河岸带物种多样性,中、重度入侵会降低河岸带物种多样性,尤其是支流河岸带,因此,建议加强对该入侵物种的生态监测并制定合理的防治措施,以遏制其入侵蔓延。     

三江源区高寒草甸植物多样性的海拔分布格局

三江源地区是我国受气候变化影响最大且最敏感的区域之一。研究高寒草甸植物多样性海拔分布格局及其与环境的关系,能为预测气候变化对植物多样性的影响和响应提供科学依据。本研究以青海三江源地区的6个样地/海拔梯度共78个样方的高寒草甸样地为研究对象,了解高寒草甸植物多样性和群落结构,分析海拔分布格局及其与环境的关系,旨在以空间替代时间的实验系统来揭示植物对气候变化的响应。统计分析发现,6个高寒草甸样地共有植物21科、51属、74种,且在中海拔和高海拔地区,高寒草甸以藏嵩草、高山嵩草、矮嵩草等莎草科植物占优势,低海拔地区高寒草甸则以针茅、早熟禾、垂穗披碱草等禾本科植物为优势种群。方差分析表明,随着海拔的降低,高寒草甸群落的物种多样性和物种丰富度均呈“单峰”分布格局,而均匀度指数逐渐升高。DCA分析发现,高寒草甸植物群落沿着海拔梯度呈现有规律的变化,具有从高寒草甸向高寒草原化草甸的逐渐过渡的特征,海拔梯度明显的影响了植物群落结构和多样性。此外,CCA结果表明,土壤pH值是影响高寒草甸植物群落分布格局的主要因素,土壤含水量、土壤温度、土壤有机碳、碱解氮含量与全钾含量是影响植物群落分布格局的关键因子。综上所述,我们推测气候变化极有可能影响三江源地区高寒草甸植物群落结构与分布格局。     

高原鼠兔干扰对青海湖流域高山嵩草草甸植物多样性及地上生物量的影响

采用堵洞法设置高原鼠兔干扰区和非干扰区,然后在干扰区和非干扰区内利用样方法研究了高原鼠兔干扰对青海湖流域高山嵩草草甸植物多样性和地上生物量的影响。结果表明,植物物种多样性和不同植物功能群多样性对高原鼠兔干扰的响应并不一致,其中干扰增加了杂类草功能群丰富度指数与物种丰富度指数,降低了物种均匀度指数、莎草科功能群丰富度指数和禾草科功能群均匀度指数(P<0.05)。干扰区内物种均匀度指数、物种丰富度指数和杂类草功能群丰富度指数随干扰强度增加而呈增加趋势,但禾草科功能群均匀度指数却呈显著降低趋势。虽然高原鼠兔干扰显著降低了植物群落总生物量,莎草科、禾草科和豆科功能群生物量(P<0.05),但显著增加了杂类草功能群生物量(P<0.05)。干扰区随干扰程度增加,莎草科功能群和豆科功能群生物量逐渐降低,杂类草功能群生物量逐渐增加,而禾草科功能群生物量则先增加后降低。鉴于高山嵩草草甸植物群落物种多样性和功能多样性对高原鼠兔干扰的响应不一致,植物物种多样性和功能群多样性之间不能互相替代。     

大花金鸡菊入侵对植物多样性的影响

采用样方法研究了青岛市5个不同生境下大花金鸡菊（Coreopsis grandiflora）入侵地植物的种类和数量,分析了其物种丰富度、多样性指数和均匀度指数,并计算出每种植物的重要值。5个样地共采集本地植物92种,隶属16科,以菊科和禾本科最多,其中出现频率较高或植株数量较多的植物共33种。大花金鸡菊入侵地物种丰富度、Simpson指数、Shannon Wiener指数和Pielou指数较对照均有下降,最大下降幅度分别为34.75%、60.53%、58.22%和41.98%。大花金鸡菊的平均重要值高达56.92%,远大于群落中其他植物的重要值,并且和群落的物种丰富度有显著相关性(R2=0.907),当大花金鸡菊重要值高于20.25%时,样方内物种丰富度随着重要值的增加而减少,对入侵地的植物多样性产生不利的影响。     

毛乌素沙地不同地下水分梯度下植物群落多样性的研究

本文以不同水分条件下植物群落调查样地资料为基础,从不同类型的丰富度、均匀度和物种多样性指数及其与地下水分的关系等方面对毛乌素沙地植物群落多样性进行了分析。本区植物群落多样性沿水分梯度的变化规律是:物种多样性指数和均匀度指数随地下水位增高呈增大—降低—增大—降低的波浪式变化;物种丰富度指数则呈先上升后下降的变化。植物功能群与群落多样性指数的关系表现为:植物群落的物种丰富度几乎不受一年生植物的影响,而多样性指数和均匀度指数受一年生植物的影响较大;而多年生植物对植物群落多样性指数的影响不是很明显。     

坡向对退化冷季型护坡草坪中植物种类及多样性的影响

以建成2年后的3个不同坡向的退化冷季型草坪中的植物群落为研究对象,通过测定群落组成、盖度、高度、密度及生物量,分析坡向对群落植物种类、重要值及物种多样性的影响。结果表明:坡向对退化草坪群落的植物组成有影响,不同坡向上植物种类差异明显,乡土植物入侵完全替代了多年生黑麦草(Lolium perenne L.)和早熟禾(Poa annua L.),荩草(Arthraxon hispidus)成为优势种;坡向对群落和草坪盖度、密度和生物量有显著影响(p0.05),对群落植物的重要值有明显影响;坡向对群落的Shannon-wiener多样性指数(H)和Pielou均匀度指数(J)有显著影响(p0.05),对Margalef丰富度指数(DM)和shimpson优势度指数(D)无显著影响(p0.05)。边坡草坪建植养护时,要考虑坡向对群落结构和群落稳定性的影响。     

短花针茅荒漠草原不同放牧强度土壤线虫群落研究

为探明短花针茅荒漠草原土壤线虫群落分布特征及不同放牧强度对土壤线虫群落的影响,该研究对短花针茅荒漠草原4个不同放牧强度草地的线虫群落进行了系统调查。结果表明：试验区共捕获18属7 200条/100 g干土线虫。拟丽突属、丽突属2个属分别占个体总数的22.78%、41.90%,为该地区的优势类群。多样性分析表明：线虫群落个体数、物种丰富度均为轻度放牧草地大于其余放牧强度草地;群落多样性指数为对照样地>轻度放牧草地>重度放牧草地>中度放牧草地;群落均匀度指数为重度放牧草地>对照样地>（轻度放牧草地=中度放牧草地）。生态指数分析表明：成熟度指数为轻度放牧草地>对照样地>中度放牧草地>重度放牧草地,可见轻度放牧草地和对照样地土壤较稳定,而重度放牧草地土壤受外界活动扰动程度最大;通道指数为中度放牧草地>重度放牧草地>轻度放牧草地>对照样地。此外,通过对不同放牧强度草地植物群落多样性、生物量、盖度、平均高度、枯落物干重、土壤含水量、酸碱度、土壤有机质等环境因子与土壤线虫群落特征指数进行多元逐步回归分析,阐明了放牧条件下影响土壤线虫群落的关键生态变量。研究结果可为确定有益于荒漠草原线虫群落生物多样性维护的放牧强度提供参考。     

不同生境中飞机草的群落结构及其生物多样性

采用样方法,研究了桂西南喀斯特地区外来入侵植物飞机草(Eupatorium odoratum)对人工疏林、弃耕地和荒山灌丛的群落组成、结构特征以及植物物种丰富度的影响。结果表明,3种生境中共有植物79种,隶属45科50属,群落灌层和草层分层不明显;但植物种类、数量和垂直结构在3种生境中存在差异;影响飞机草群落分布组成的主要因素是人为干扰和光照,其贡献率分别为42.88%和24.17%,据此将调查样点分为3个聚类群;当飞机草重要值大于0.51时,样方物种丰富度随重要值的增加而减小,二者之间具有显著相关性。表明飞机草的入侵对生物多样性有不利的影响,而这种影响又受人为干扰强度的限制。     

黄土丘陵区铁杆蒿群落植被特性及土壤养分特征研究

对黄土丘陵区森林草原带铁杆蒿种群演替变化中不同恢复年限的群落植被特征和土壤养分进行分析,结果表明,随着植被恢复年限增加,群落物种组成不断变化,群落总盖度、地上与地下生物量逐渐增加,群落多样性指数先增加后减小再趋于稳定,丰富度指数缓慢升高但变幅不大,而均匀度指数与多样性、丰富度指数变化趋势相反;土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效钾增加且上层土壤养分恢复较下层块。群落植被因子与表层土壤养分相关分析表明,植物群落总盖度、铁杆蒿盖度、群落物种多样性指数、群落地上与地下生物量与表层土壤(0~20 cm)养分间均呈现正相关关系,铁杆蒿盖度与群落总盖度、表层土壤有机碳、碱解氮间呈显著正相关,与群落地下生物量和丰富度指数(Ma)间的相关性达到极显著水平。群落地上与地下生物量、有机碳和碱解氮间存在显著正相关。群落地下生物量与Ma间存在显著正相关,与土壤有机质、碱解氮达到极显著水平。这说明群落生物量可以在土壤养分因素的作用下得以显著恢复,土地生产力的提高又促进演替的进行。     

Simpson指数和Shannon-Wiener指数若干特征的分析及"稀释效应"

基于一种假设的群落条件,对目前应用较广的两种α多样性指数--Simpson指数和Shannon-Wiener指数的特征进行对比和分析,以期能够对其进行更好地理解、应用和解释.通过假设的群落条件及情景设计证明,Simpson指数比Shannon-Wiener指数对物种均匀度更为敏感,而Shannon-Wiener指数对物...     

放牧和封育对青藏高原南缘亚高山草甸群落结构及物种多样性的影响

为探讨青藏高原南缘亚高山草甸的适宜管理措施,本研究以自由放牧、4年全年封育、4年生长季封育+非生长季放牧和20年生长季封育+季末割草管理下的亚高山草甸典型样地为研究对象,开展放牧和封育管理措施下亚高山草甸群落结构及物种多样性的比较研究。结果表明:退化亚高山草甸经4年的生长季封育+非生长季放牧管理,草地有害植物的优势地位降低,优良牧草的优势地位增加,物种丰富度显著下降,草地生产力、密度、盖度、多样性和均匀度无显著变化;经4年的全年封育管理,草地生产力、密度、盖度及优良牧草的优势度显著增加,优良牧草草地早熟禾(Poa pratensis)成为群落的单优势物种,群落的生态优势度急剧增加,丰富度、多样性和均匀度显著降低;经20年的生长季封育+季末割草管理,草地生产力、密度、盖度及优良牧草的优势度显著增加,草地早熟禾和大花嵩草(Kobresia macrantha)成为群落的优势物种,群落的生态优势度指数和丰富度指数显著增加,多样性和均匀度显著降低。可见,与自由放牧相比,3种封育措施均可增加滇西北退化亚高山草甸优良牧草的优势度,促进退化亚高山草甸植被的恢复,但封育后因群落中单个或少数物种在群落中的优势地位大大增加,草地中伴生种消失,物种丰富度和多样性降低。     

西藏东南缘农牧复合系统—玉米田放牧鹅的生物多样性和经济效益分析

对玉米（Zea mays）田养鹅和传统玉米种植（CK）下的田间杂草进行调查,统计分析各杂草群落中杂草的密度、生物多样性指数以及群落的相似度系数,并对比2种处理的经济效益。结果表明：玉米田养鹅处理的物种丰富度指数、优势度指数和多样性指数分别比对照处理高11.4,0.07和 0.2,而Pielou均匀度指数比对照处理低0.01,不同处理下杂草群落的相似性系数为0.77;玉米田养鹅处理每hm²的净收入为13984元,比对照增加7063元。玉米田养鹅处理方式不仅维持了较高的生物多样性,并且经济收益更高。     

空心莲子草浸提液对苜蓿、菊苣和燕麦的潜在化感效应

空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)是全球难以根除的恶性杂草,遍布我国20多个省(市)的陆地和水域,造成巨大的生态灾难和经济损失,研究它对牧草的化感作用可为有效防除和选种牧草提供科学依据。本研究以苜蓿(Medicago sativa)、菊苣(Cichorium intybus)和燕麦(Avena sativa)为受体植物材料,采用培养和盆栽试验,研究了空心莲子草地上部(ESA)和根系浸提液(ERA)对牧草种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明,用ESA和ERA浸种,抑制牧草胚乳蛋白质、淀粉和肌醇磷酸盐水解,降低种子游离氨基酸、可溶性糖和水溶性无机磷含量,破坏种子细胞膜结构,从而抑制牧草种子萌发,其发芽率、发芽指数和活力指数的最大降幅依次为95.66%、96.15%和98.63%。用ESA和ERA浇灌幼苗,会降低牧草根系活力、硝酸还原酶活性和叶绿素含量,减少植株氮、磷、钾吸收,抑制幼苗生长,生物量的最大降幅分别为52.27%(ESA)和63.74%(ERA)。此外,ESA和ERA对3种牧草的化感指数和化感综合效应均为负值,其绝对值随浸提液浓度增加而增大,且表现为ERA大于ESA,燕麦大于苜蓿和菊苣。因此,空心莲子草浸提液对3种牧草均有化感抑制作用,ERA的化感效应大于ESA,燕麦种子发芽和幼苗生长受到的抑制程度大于苜蓿和菊苣。在牧草栽培中,选种较不敏感的菊苣和苜蓿有益于减轻危害和减少损失。     

刈割和封育对松嫩草原碱化羊草草地土壤跳虫群落的影响

应用类群数、个体密度和多样性指数等多个群落参数,研究刈割活动和围栏封育对松嫩草原碱化羊草草地土壤跳虫群落特征的影响.本研究共捕获土壤跳虫1 086只,分别隶属于8科18属.研究结果表明,围栏封育能够提高草地土壤跳虫的类群数、个体密度和多样性,其中个体密度提高最为迅速和显著;但长期刈割活动造成恶化的土壤理化环境对跳虫类群数量增长和群落食物网的复杂性与稳定性的提高制约是长期的;凋落物的存在与否对草地土壤跳虫群落有较大的影响,其中凋落物的累积有助于退化草地土壤跳虫群落的恢复,而凋落物的流失可能会使草地土壤跳虫群落进一步退化.