太行山低山丘陵区不同植物群落物种多样性研究

 通过样地法对小浪底水库库区山地生态系统不同群落间的Shannon-Wiener指数(H′)、Simpson指数(D1)、Margalef物种丰富度(D2)、种间相遇概率(P)和Pielou均匀度指数(Jsw)等多样性指数进行研究,利用统计方法分析不同群落的物种多样性指数与其所处环境的关系。结果表明:1)物种多样性指数和丰富度指数与群落类型有密切关系,同一类型的群落中,多样性指数随演替时间表现出复杂的关系;2)土壤含水量对H′、P、Jsw、D1等呈极显著的正相关性,土壤厚度与H′、D1、P呈显著正相关性;多样性指数与坡度无相关性;土壤有机质、速效氮、速效磷等养分指标与多样性指数H′、D1有显著的正相关;3)多样性指数H′与乔木、灌木群落生物量表现为正相关关系,草本群落与D1相关性不显著;4)乔木林群落的恢复时间与Jsw、H′呈正相关关系,其余多样性指数(P、D1、D2)与恢复时间关系不显著(P>0.05);恢复时间每增加10a,群落物种数平均增加约6种;5)物种多样性指数H′与灌木的盖度和高度呈极显著正相关性;有些单优群落随高度增加和盖度提高,多样性指数反而表现出降低;6)草本植物群落的高度和盖度与物种丰富度指数D2与呈显著的负相关关系,与H′相关性不显著。     

城郊4种人工林林下植被物种多样性、生物量与土壤养分相关性

采用样方调查及取样分析方法,研究了长沙市城郊4种人工林林下植被物种多样性、生物量及其土壤理化性质,并探讨了它们之间的相关性。结果表明:4种人工林灌木层植物丰富度、多样性指数均高于草本层,但均匀度指数却低于草本层;林下植被生物量总体表现为针叶林高于阔叶林;土壤养分含量垂直分布表现为随土壤深度增加而下降规律明显;土壤全N、全K、速效K含量与林下植物物种多样性指标呈显著相关性(p0.05),林地土壤含水率、速效P、速效K含量对各项多样性指标影响较为明显;灌木层生物量与pH值、枯落物生物量与全N的相关性较大,草本层生物量与有机质呈显著的负相关(p0.05),总生物量与全N相关性显著(p0.05)。     

乌兰布和沙漠降水量对典型灌木群落结构及多样性的影响

[目的]分析降水量对乌兰布和沙漠植被群落结构特征及多样性变化的影响,为乌兰布和沙漠植被保护与植物资源持续利用提供理论依据。[方法]应用2011—2013年固定样方调查数据和同期降水量资料,对乌兰布和沙漠典型灌木群落结构及物种多样性与年降水量的变化相关性进行分析。[结果]降水量对3个典型灌木群落物种数及分科有显著影响。降水量增加,驼绒藜群落物种数增加了5种(新增加2个科别),霸王群落物种数增加了12种(新增加2个科别),四合木群落物种数增加了12种(新增加6个科别);降水量对驼绒藜群落、霸王群落、四合木群落中1年生草本与多年生草本影响最大,对灌木与半灌木影响不大;降水量的增加提高了3个典型灌木群落物种丰富度与物种多样性,有效增加了四合木群落与驼绒藜群落的相似性,减小了两个群落之间的生境差异;降水量与3个典型灌木群落物种数、盖度、丰富度指数(R)、均匀度指数(E)、多样性指数均呈正相关关系,且相关系数均大于0.600 0。[结论]研究区内降水量对3个典型灌木群落物种数、盖度、丰富度指数、均匀度指数和多样性指数均具有显著影响。     

河西走廊中部人工沙漠植被典型群落物种的多样性

[目的]揭示河西走廊中部人工沙漠植被典型群落物种多样性研究,为干旱沙漠地区的生态恢复和人工植被建设及沙区植被多样性的恢复与重建提供理论依据。[方法]基于对甘肃省张掖市临泽县治沙站人工沙漠典型群落物种多样性进行调查。运用Simpson和Shannon-Wiener物种多样性指数,Margalef物种丰富度指数,Simpson物种优势度指数和Pielou物种均匀度指数计算。[结果]灌木群落具有较高的丰富度指数和多样性指数,而草本群落具有较高的均匀度指数;物种多样性指数、丰富度指数变化趋势基本一致,而均匀度指数则呈相反趋势;β多样性与α多样性反应结果一致;丰富度指数与多样性指数、均匀度指数之间存在极显著的相关性,植物多样性与土壤结皮层厚度呈正比,与土壤含水量高低影响不大。[结论]灌木以梭梭—白刺群落为优势群落,草本以雾冰藜—白茎盐生草群落为优势群落,具有物种组成简单,多样性较低的特点,群落在植物生活型上以旱生、超旱生或盐生的小灌木和1年生草本植物占主导地位。     

黄土丘陵沟壑区沟坡典型植物群落生长特征

以纸坊沟小流域沟坡7个典型植物群落为调查对象,对其结构特征、物种多样性、盖度、地上生物量进行了系统研究。结果表明:Simpson多样性指数显示为沙棘赖草白羊草柠条苔草茭蒿铁杆蒿;Magarlef丰富度指数表现为草本群落灌木群落,阴坡群落阳坡群落;Pielou均匀度指数为灌木群落草本群落,阴坡群落阳坡群落。灌木群落地上生物量(1.53～5.85 kg/m~2)显著大于草本群落(0.17～0.41 kg/m~2),草本群落地上生物量大小排序为赖草铁杆蒿茭蒿白羊草苔草。植被盖度阴坡草本群落最大,灌木群落居中,阳坡蒿类草本群落最低。沟坡植物群落的Simpson多样性指数、Margalef丰富度指数略低于梁峁坡面的植物群落,Shannon-wiener多样性指数、草本群落地上生物量显著低于梁峁坡。研究成果对于明确黄土高原小流域植被生长特性、优化水土保持措施的空间配置具有重要的指导意义。     

河西走廊民勤人工梭梭林群落的物种多样性研究

采用野外样方调查法,对民勤5个区域的人工梭梭林群落从物种重要值、多样性及土壤水分含量和物种多样性相关关系等方面进行了分析,结果表明:(1)民勤生态环境脆弱,人工梭梭林群落物种组成简单,共有植物16种,分属8科14属,以梭梭、骆驼刺、雾冰藜、沙蓬、刺沙蓬为优势种,反映了沙漠植被的特征;(2)民勤人工梭梭林群落物种多样性水平较低,其群落层次结构可分为灌木层和草本层,草本层的物种丰富度、多度比灌木层高,灌木层的Shannon-wiener指数、Pielou均匀度指数均比草本层的大,Simpson指数比草本层的小,反映出灌木层物种集中程度偏低、草本层物种均匀度偏低的规律;(3)草本植物对0～60 cm土层含水量有较高的依赖,草本层多度与0～60 cm土层含水量呈显著的正相关关系,但种的丰富度与0～60 cm土层含水量无显著的相关关系,而灌木层种的丰富度、多度与0～60 cm土层土壤含水量均无显著的相关关系,即土壤水分的变化对植物种的丰富度没有显著的影响。     

黄土丘陵区不同坡向及坡位草本群落生物量及多样性研究

以黄土丘陵区纸坊沟流域内的大范家沟阴阳坡和拐沟阴坡坡面主要草本群落为研究对象,分析不同坡向及坡位的草本群落盖度、地上生物量及物种多样性关系。结果表明,阴坡草本群落的物种20多种,较阳坡高30%。阴阳坡面上草本群落生物量和盖度从坡下至坡上逐渐减小。在水分和养分条件好的地段均有灌木入侵。阳坡Margalef和Menhinick丰富度指数均随坡位升高而降低;而阴坡Mafgalef指数随坡位升高而降低,Menhinick指数却随坡位升高而增大;3个均匀度指数和多样性指数在阴阳坡均随坡位的升高而减小。不同坡位引起的植被盖度、Margalef丰富度指数和Alatalo均匀度指数存在显著差异（P〈0.05）。坡位与Margalef丰富度指数和Alatalo均匀度指数呈显著相关（P〈0.05）,与Shannon-wiener多样性指数呈极显著相关（P〈0.01）。描述或评价群落多样性、丰富度及均匀度时,应多选几个指标参数,避免单一指标带来的片面性。掌握草本群落自身喜阴阳特性、生境特征、植被组成及多样性特征,充分认识植被演替条件和演替规律,对指导该区植被和生态系统恢复与重建具有重要意义。     

黄土丘陵区典型植被类型草本层生态学特性与环境解释

在野外调查的基础上研究黄土丘陵区4种典型植被类型（达乌里胡枝子群落、白羊草群落、人工刺槐林、人工柠条林）草本层生态学特性,通过室内土壤养分和水分含量测定分析群落间环境因子的差异,并对群生态学指标和环境因子进行相关分析。研究结果表明:（1）豆科、禾本科、菊科植物重要值在4种群落中均很高,群落间各科物种重要值差异显著。（2）群落物种多样性表现为:人工刺槐林 > 人工柠条林 > 达乌里胡枝子群落 > 白羊草群落;群落盖度表现为人工刺槐林 > 白羊草群落 > 达乌里胡枝子群落 > 人工柠条林;草本群落地上生物量表现为:白羊草群落 > 人工刺槐林 > 达乌里胡枝子群落 > 人工柠条林。（3）土壤有机质、全氮、速效氮和速效钾含量表现为:工刺槐林 > 白羊草群落 > 达乌里胡枝子群落 > 人工刺槐林,达乌里胡枝子群落和白羊草群落土壤全磷、速效磷含量较高。（4）土壤水分含量表现为:白羊草群落（8.43%） > 达乌里胡枝子群落（7.60%） > 人工柠条林（6.43%） > 人工刺槐林（5.85%）。（5）群落盖度、草本群落地上生物量与土壤养分指标正相关,物种多样性与土壤养分的关系相对复杂;群落盖度及物种多样性均与土壤水分含量负相关,草本群落地上生物量与土壤水分含量相关性不显著。     

土壤物理性质对秦岭松栎林建群种形态及物种多样性的影响

为了揭示土壤物理性质对秦岭油松-锐齿槲栎混交林建群种形态及物种多样性的影响,在秦岭中段松栎林集中分布的区域设置15个调查样地,运用相关分析和典范对应分析(CCA)探讨了林地土壤物理特性(容重、孔隙度、持水量)与建群种形态特征、群落物种分布及α-多样性指数的关系。结果显示：①非毛管孔隙度与油松和锐齿槲栎株数呈显著负相关、与锐齿槲栎高度及其冠幅面积呈显著正相关,总孔隙度与油松株数呈显著负相关。②容重与Patrick丰富度指数、Simpson多样性指数及Shannon-Wiener多样性指数均呈显著正相关,毛管持水量与Pielou均匀度指数呈显著负相关。③CCA排序表明,容重、最大持水量和毛管持水量是决定该群落物种分布的主导性因子,大多数草本趋向分布于容重较大且持水量较低的区域。④群落不同层次的多样性指数沿着容重变化在CCA排序图中形成界限明显的4个分布区,容重上升促进草本层多样性,毛管持水量上升促进乔木层多样性,群落整体的物种多样性在中等环境梯度下最高。研究表明：土壤物理性质对秦岭松栎林建群树种形态及其群落多样性产生了显著影响,保持中等水平的容重及土壤持水量并适当提高灌木层丰富度和乔木层均匀度,有助于维持该群落较高的物种多样性水平。     

巨尾桉工业原料林下植物多样性与土壤因子的关系

采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究了巨尾桉工业原料林下植物多样性、土壤因子的变化特征以及二者之间的关系。结果表明,物种丰富度指数是草本层最高,而Simpson指数,Shannon—Wiener指数和均匀度指数是灌木层最高。巨尾桉林地土壤水分含量的变化规律为:母质层淀积层腐殖质层,有机质、水解氮、有效磷和速效钾含量的变化规律为:腐殖质层淀积层母质层。腐殖质层、淀积层和母质层的土壤水分含量、有机质含量与灌木层或草本层丰富度指数、多样性指数和均匀度指数无显著相关性;腐殖质层速效钾含量与草本层Simpson指数极显著相关;淀积层速效钾含量与灌木层Simpson指数极显著相关;水解氮与灌木层及草本层以Simpson指数为基础的均匀度指数,以Shannon—Wiener指数为基础的均匀度指数极显著相关;母质层土壤各因子含量与灌木层或草本层多样性指数无显著相关。研究结果为巨尾桉林的可持续经营管理提供理论基础和科学依据。     

崀山丹霞地貌区天然常绿阔叶林群落物种多样性研究

 采用样方法采集数据,以重要值为测度指标,以丰富度指数D2、Simpsom指数D1、Shannon-Wiener指数H′、Sheldon均匀度指数JSW和Pielou均匀度指数E为测度指数,研究了崀山丹霞地貌14个天然常绿阔叶林群落物种多样性。结果表明:1)在相似生境中,随着群落演替至亚顶极阶段,物种多样性的变化趋势是增加的,顶极群落中,生境变优,灌、草层物种多样性的变化趋势为增加,而乔木层无明显变化规律;2)群落物种多样性随海拔的变化,除一般常见的变化模式外,还出现一种双峰曲线模式;3)H′较D1,E较JSW具有较高的敏感度。D1与H′在描述群落乔、灌、草,H′与E、D1与E、JSW与E在描述乔木,JSW与E在描述草本之间物种生物多样性上有相似的作用。表明:丹霞地貌中海拔、生境和演替影响植物群落物种多样性,H′、D1JSW与E能单独表达丹霞地貌群落物种多样性。     

深圳盐田港公路边坡生态恢复土壤特性与植物多样性的研究

以深圳市盐田港高速公路岩质边坡上历经十年的植被恢复边坡为研究对象,在厚层基材喷附边坡、客土喷附边坡、自然复绿边坡不同生态恢复方式下,重点分析和研究了土壤理化性质、酶活性、植物多样性,土壤特性与植物多样性之间的相关性.结果表明:不同生态恢复方式下,①土壤理化性质与酶活性都表现出厚层基材喷附边坡＞客土喷附边坡＞自然复绿边坡的分布规律性;②经过生态恢复,边坡复绿取得了一定的效果,但是效果并不明显,植物多样性指数和丰富度指数都偏低,群落演替还处于初期的灌草植物群落阶段;③土壤特性同植物多样性之间存在明显的正负相关关系.土壤速效氮与均匀度指数有极显著的正面效应,与多样性指数有显著的正面效应;土壤全磷与均匀度指数有显著的负面效应;土壤有效磷与丰富度指数、多样性指数和均匀度指数都有极显著的负面效应;土壤全钾与丰富度指数有极显著的负面效应,与草本多样性指数有显著的负面效应;土壤速效钾与均匀度指数有极显著的负面效应;土壤蔗糖酶活性与草本均匀度指数有显著的负面效应.提出了深圳高速公路边坡生态恢复的植物配置、工艺及工法的改进建议.     

浙江省废弃采石矿区植被重建后物种多样性研究

选取5个物种多样性指数,对浙江省40个养护期内的废弃采石矿区的物种多样性进行了研究,结果表明,(1)浙江废弃采石矿区内植物种类较多,科属组成较为分散.从群落结构组成来看,草本植物为优势群体,草本植物引导种以豆科类植物和禾本科类植物居多.(2)革本、灌木和乔木植物群落丰富度指数和物种多样性指数都表现出一致的变化趋势,草本植物群落的这些指数值明显高于灌木和乔木植物群落,草本、灌木和乔木植物群落的群落均匀度指数都较高.(3)浙江省废弃采石矿区内草本植物乡土物种占主导地位,其中以菊科类植物居多.     

嘉陵江流域不同类型植被多样性与土壤养分和酶活性的关系

基于2013—2015年对嘉陵江流域中游（四川段）不同植被类型（混交林、草甸、针叶林、阔叶林、灌丛和裸地）多样性和土壤生境的调查分析数据,采用相关分析法和群落排序法研究不同植被类型土壤养分和酶活性分布特征及其与植被多样性之间的关系。结果表明:嘉陵江流域不同植被多样性指数、丰富度指数、优势度指数和植被盖度基本表现为乔木林>灌木林>草甸>裸地,裸地显著低于其他植被类型（p < 0.05）。嘉陵江流域除了裸地和灌丛,其他植被类型土壤pH值均显酸性,pH值与土壤容重变化趋势相一致,基本表现为:裸地>灌木林>乔木林>草甸,裸地显著高于其他植被类型（p < 0.05）。嘉陵江流域土壤养分、有效养分含量和酶活性基本表现为乔木林>灌木林>草甸>裸地,裸地显著低于其他植被类型（p < 0.05）。相关性分析表明:植被多样性与土壤养分和酶活性密切相关,是造成不同植被类型土壤养分差异的重要原因,土壤养分和酶活性在一定程度上决定了植被丰富度和多样性指数,土壤理化性质在一定程度上决定了植被优势度指数,而土壤全碳和全氮在一定程度上决定了植被盖度。冗余分析结果显示丰富度指数、多样性指数、优势度指数和植被盖度之间均呈正相关,与土壤养分和酶活性呈正相关,与pH值和土壤容重呈负相关,这与相关分析的结果相一致。     

四川道路边坡自然恢复的植被多样性研究

采用样线法对四川地区路域边坡自然恢复后的植被进行调查,研究道路边坡对植物多样性影响。调查区域内分布植物66科159属190种。其中灌木81种,草本109种;选用了丰富度Margalef指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数等α多样性指数及Codyβ多样性指数来研究边坡的坡度、坡向、海拔、恢复时间与植物群落多样性关系。结果表明：45°～60°坡度、阴坡、500～700m海拔及〉10a以上的恢复年限的边坡,群落的多样性较高,对边坡植被恢复有利;而在〉60°坡度、阳坡、〉700m的海拔高度和〈10a的恢复年限内的多样性较低;在不同坡度和海拔的环境梯度上,Codyβ指数与α多样性分析结果一致。在生态恢复中,群落多样性低的边坡,适当增加物种丰富度、密度及有利的人为干扰,有助于提高群落多样性。     

华北落叶松林木生长、草本植物多样性及地形因子之间的关系

以河北省小五台山区华北落叶松人工林为对象,通过对林木生长因子和草本多样性指数的调查、计算和分析,对华北落叶松林木生长、草本植物多样性以及地形因子之间的关系进行了研究。结果表明,(1)坡度与树高、胸径、第一活枝高(枝下高)和冠幅呈显著负相关性,而海拔、坡位和坡形与林木生长因子之间的相关性不显著;(2)从相关系数和相关性强度综合分析,林木生长因子对草本多样性影响程度为:郁闭度枝下高胸径树高冠幅;(3)在海拔1 400~2 000 m范围,随海拔高度增加,Shannon—Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数表现出较为平稳的变化趋势,而Simpson多样性指数和Menhinick丰富度指数则表现出上下波动的变化趋势;(4)海拔、坡形、坡度对华北落叶松林下草本多样性变化影响程度较小,而坡位与草本植物Menhinick丰富度指数和Simpson多样性指数达到显著负相关水平,表明坡位对草本植物多样性变化影响程度较大。     

红壤侵蚀区马尾松林下植被特征与土壤侵蚀的关系

针对南方花岗岩发育的红壤侵蚀区,在赣县大田乡选择5个低丘马尾松林,利用植物样方调查方法对样地的地形、土壤、植被、侵蚀沟进行调查和测量,基于获取的数据,利用统计学方法分析植被特征与土壤侵蚀的关系.结果表明：1）马尾松人工林郁闭度低,林木生长状况差,林地阳坡半阳坡植被总盖度仅为36.9％;2）林下灌草生物量低,物种丰富度、多样性、均匀度差,物种较为单一;3）林下植被以草本为主,草本以芒萁为主,其生物量占草本总生物量的75％以上;4）马尾松林下细沟、浅沟发育,土壤侵蚀严重,仅细沟、浅沟流失的土壤厚度达71.2 mm;5）不同坡位的侵蚀沟发育相关性显著,侵蚀沟与坡面的微环境差异明显,尤其是土壤密度和土壤水分差异显著;6）马尾松林下土壤侵蚀量对植被恢复具有抑制作用,但沟壑密度的发育能够提高灌草物种丰富度、多样性,以及促进灌草均匀性分布.     

模拟降雨下林下覆被结构对产流产沙过程的影响

植被具有良好的水土保持效益,深入了解覆被结构特征与产流产沙关系是研究植被防蚀功能的基础。以鄂中地区典型森林植被为对象,通过人工模拟降雨试验研究5种覆被结构(灌木、草本、枯落物、灌木+草本、灌木+草本+枯落物)和侵蚀性降雨(60,90,120 mm/h)对坡面侵蚀产沙过程的影响。结果表明:(1)坡面产流率、产沙率随降雨时间先迅速增大,后缓慢增大,最后达到稳定趋势。降雨强度是坡面侵蚀产沙的主导因素,与产流时间、产流率和产沙率呈显著正相关关系(p＜0.01)。(2)在有/无枯落物存在的情况下,植被覆盖度、植株密度分别是坡面产流产沙的主要影响因素。径流含沙量在不同覆被结构覆盖下表现为:草本＞灌木＞枯落物＞灌木+草本＞灌草枯。(3)结构特征参数对产流产沙影响的优先等级为覆盖度、生物量、植株密度、多样性指标,即水平结构＞竖直结构＞物种组成＞空间格局。研究结果旨在揭示覆被结构对坡面侵蚀产沙的作用机理,为南方林地土壤侵蚀模型的构建提供科学参考。