科尔沁沙地植被恢复演替过程中群落结构及土壤理化性状的变化

基于对科尔沁沙地不同土地利用方式下(禁牧、弃耕)植被恢复系列的群落学调查,分析了植被恢复过程中群落种类组成、植物物种多样性、群落生态优势度及土壤理化性状的变化情况。结果表明,从流动沙地、半流动沙地、半固定沙地到固定沙地,每一阶段都对应着一个典型的群落类型,每一群落类型都有一个作用明显的优势种。植被恢复过程中植物物种丰富度S、hannon-Wiener多样性指数、均匀度指数、群落生态优势度指数、生活型结构和分类科属组成的变化,都表明了植被发育程度的提高和群落生态功能的恢复。在演替早期,一年生、二年生和旱生植物功能群在各个阶段始终保持着较高的优势地位,对群落生态功能的发挥和维持起着重要作用。但随着演替的进行,多年生植物的种类、数量不断增加,表明多年生植物在群落功能维持中占据重要地位。藜科植物在演替过程中种类数量较为稳定,特别是在演替早期藜科植物占有很高的优势度。禾本科种类随演替进展不断增加,且在群落中的优势度逐渐上升。禾本科和豆科种类的增加表明草地质量改善和提高,同时,土壤理化性质也随之改善。土壤中有机质的含量依次为:固定沙地>撂荒地>半固定沙地>半流动沙地>流动沙地。在植被恢复过程中,不同群落的组成变化是物种适应性和群落环境变化相互作用的结果,物种、功能群组成的变化,基本反映了群落结构复杂化和环境基质稳定性增强等一系列植被与生境系统变化的趋向。     

浑善达克沙地植被恢复特征研究

采用野外调查与室内分析相结合的方法,以内蒙古自治区克什克腾旗浑善达克沙地不同治理时间及不同演替阶段沙地为对象,从物种科属组成、生活型组成、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数和生物量等方面入手,定量分析了沙地不同治理时期及不同演替阶段植被的恢复特征。结果表明,随着治理年限的不断增加,沙地植物群落自然侵入的植物种数逐渐增加,由2010年治理时的2种,增加到1995年治理的9种。沙地植物物种多样性不断增大,物种均匀度则呈下降趋势。沙地群落地上生物量和地下生物量均随治理年限增加而增加,且增幅较大。从流动沙地到固定沙地,自然侵入沙地的植物种从2种增加到15种,群落的物种丰富度逐步增高,物种多样性增幅较大。物种均匀度指数呈现出先降低后增长的趋势。地上生物量和地下生物量也均呈现增加趋势。研究结果可为浑善达克沙地的生态治理提供理论依据。     

库布齐沙漠不同植被类型群落特征与土壤有机质、全氮、含水量关系研究

以库布齐沙漠不同植被类型的固定沙地、半固定沙地和流动沙地为对象,研究了不同植被类型群落物种多样性、生物量与土壤有机质、全氮、含水量之间的相互关系。结果表明:1)不同沙地类型间物种丰富度、物种多样性呈半固定沙地固定沙地流动沙地。而不同植被类型固定沙地间,则表现为演替时间较长的天然油蒿灌木林群落物种丰富度、物种多样性高于演替时间较短的人工杨树乔木林和人工沙柳灌木林群落。单位面积生物量(地上、地下)表现为由固定沙地到流动沙地依次递减,杨树乔木林固定沙地显著高于油蒿和沙柳灌木林固定沙地。2)不同植被类型土壤有机质和全氮含量随土层深度增加而逐渐降低,且由固定沙地到流动沙地依次递减,固定沙地不同植被类型土壤有机质和全氮含量排序为:人工杨树固定沙地天然油蒿固定沙地人工沙柳固定沙地,有机质含量与全氮含量具有显著的正相关关系。3)该区域不同植被类型的生产力受林分特征和土壤养分共同制约,而土壤含水量的差异会导致群落物种多样性的变化。     

高寒沙地不同林龄乌柳林下植物物种多样性

以共和盆地乌柳人工林为对象,调查了不同发育阶段(4、11、25和37年生)乌柳林下植物物种组成及物种多样性变化。结果表明,菊科、藜科、豆科和禾本科为各阶段乌柳林下植被的优势科。4个林龄乌柳林下植被重要值较大的物种不尽相同,赖草在各林龄乌柳林下植被中均为优势种。演替各阶段多年生植物种数占绝对优势且基本保持稳定,其单种重要值明显大于一年生植物。随着林龄的增加,在流动、半流动沙地中出现的一年生植物逐渐消失,小、半灌木开始出现在林下植被中。林下植被的地上生物量和盖度均表现为先增加、后降低、再增加的趋势。物种丰富度、物种多样性、均匀度、生态优势度指数均表现为逐渐增加的趋势。随演替进展,林下植被群落结构趋于复杂、稳定,物种多样性达到了较高的水平,植被群落得到了较好的恢复。     

云冷杉林和针阔叶混交林α-多样性的尺度效应与分形特征

具有环境梯度或小尺度生境异质性的群落，α多样性在不同尺度及不同空间位置上的测定结果将存在差异。基于甘肃省莲花山国家级自然保护区2条长420m、宽10m样带的群落调查数据，采用分形理论和方法研究了云冷杉林和针阔叶混交林群落α多样性测度随空间尺度变化的效应，以及α多样性测度与取样尺度之间的分形关系。结果表明：1)随着取样尺度逐步扩大，云冷杉林和针阔叶混交林群落物种丰富度指数和Shannon指数值先急剧增长后趋于平稳，表现出一定范围内尺度对样带a多样性测度具有强烈影响。综合物种丰富度指数和Shannon指数尺度变化曲线的估计，云冷杉林样带α多样性研究比较适宜的取样尺度为60m，而针阔叶混交林样带为90m，即云冷杉林样带上比较适宜的取样尺度明显小于针阔叶混交林样带；2)针阔叶混交林样带上α多样性与取样尺度之间的分形关系比云冷杉林样带更趋于多变，表明针阔叶混交林物种组成的空间异质性高于云冷杉林。     

砾漠区微地形下梭梭群落特征1）

以克拉玛依盐渍化砾漠梭梭群落为研究对象,通过对不同形态地形进行植被调查,研究微地形对梭梭植被群落特征的影响。结果表明：研究区域发现植物14种,隶属7科11属,不同地形之间物种组成存在差异;地形改变对梭梭群落草本层和灌木层植被密度、盖度影响显著;地形扰动有利于梭梭群落优势种生物量的提高,地形以深沟效果最优;不同形态地形导致梭梭群落多样性存在差异,深沟物种多样性和丰富度最高,土垄一次之,CK最小。根据梭梭群落盖度、灌木密度、优势种生物量和物种多样性可知,深沟是进行砾漠植被生态恢复的有利工程措施,并为盐渍化砾漠植被恢复提供新途径。     

河北平山片麻岩山区微地形植物群落异质性

微地形是导致植物群落特征产生差异的主要地形因子,探讨不同微地形对植物群落特征的影响,对于困难立地植被的恢复与重建具有重要意义。本文以河北省平山县片麻岩山区内的微地形及原状坡的植物群落调查数据为基础,分析了坡顶、塌陷、巨石背阴、缓台、陡坎、谷坡和U形沟7种微地形的植物群落特征及其与原状坡的差异,为片麻岩山区植被的恢复提供参考依据。结果表明:微地形与原状坡在植物群落数量特征方面存在明显差异,微地形植被平均高、盖度和生物量多优于原状坡(33.64 cm、59.61%、291.79 g/m2),其中以U形沟(49.12 cm、78.02%、574.84 g/m2)、塌陷(50.94 cm、74.81%、570.50 g/m2)最为显著,陡坎(30.65 cm、62.49%、89.13 g/m2)和坡顶(28.73 cm、52.67%、78.36 g/m2)较差。植物群落多样性方面,在各个微地形及原状坡中,谷坡与原状坡植物群落多样性特征相似,物种较少,多样性指数较高,分布较均匀;缓台和U形沟植物群落的多样性指数最优,且这两种微地形物种丰富且分布均匀;塌陷、巨石背阴、坡顶属于单优势种群落,物种种类少且分布不均匀,优势种的优势地位突出;陡坎虽然物种丰富,但是多样性指数较低,而且大都是伴生种或偶见种,且分布最不均匀。因此从植物群落数量特征及多样性的角度看,U形沟、塌陷、缓台是最有利于植被生长的微地形,是片麻岩山区进行植被恢复的较好选择。      

金沙江干热河谷生态恢复区昆虫群落多样性

在不同季节对金沙江干热河谷鹤庆段4种类型退化生态系统恢复中昆虫群落采用样带调查法进行了调查.共采集昆虫标本7351号,158种.结果表明,退耕还林地和灌草丛昆虫多样性较低,灌木林和针阔混交次生林昆虫多样性较高.4种类型退化生态系统雨季昆虫群落物种丰富度、多样性指数和均匀度指数高于干季,优势度指数低于干季.不同类型退化生态系统在不同季节昆虫群落优势类群和优势种存在差异.退化生态系统恢复过程中昆虫物种多样性受到群落植被组成与受干扰程度影响.某些优势昆虫类群可能对退化生态系统的恢复有一定阻碍作用.在金沙江干热河谷地区营造灌木林,对于保护昆虫物种多样性具有积极意义.     

新疆西天山土壤生境质量与野果林群落特征的相关性分析

基于新疆西天山野果林群落多样性及土壤生境的调查分析数据,采用单因素方差、Pearson相关系数分析法等,分析野果林群落的物种多样性在不同生境的分布格局,探讨物种多样性指数与环境因子之间的关系,以期为新疆天山野果林种质资源的保护与利用提供依据.结果表明:速效K和有机质受地形因子的影响较大,变化剧烈,而全N、速效N受地形制约较小;海拔高度小于1 200 m、坡度大于30°、西南坡、霍城县4个不同生境野果林群落物种丰富度指数最高,林分密度指数和SW多样性指数最大;野果林群落物种丰富度指数、SW多样性指数、均匀度指数及优势度指数与调查地点均具有显著相关性;不同生境土壤矿质营养除有机质、速效N含量外与野果林群落特征均呈现不同程度的相关性.     

金安桥水电站弃渣场植被恢复多样性变化

植被恢复过程体现在物种多样性的动态变化上,以金安桥水电站弃渣场植被恢复过程为研究对象,采用典型样方法对其植被群落恢复进行了调查,并对其植被恢复过程中的物种多样性动态变化进行分析.结果表明:2009年弃渣场植物物种由7科10个种组成,2010年增加到9科12种,2011年增加到10科14种.同时随着渣场植被恢复年限的增加,植物群落的物种丰富度指数从1.23增加到4.47,Shannon-Wiener多样性指数从0.75增加到0.81,Pielou均匀度指数从0.29增加到0.43,生态优势度Simpson指数从0.39下降到0.28.在植被恢复过程中,群落空间异质性增强,草本层和灌木层从较为均匀的状态逐渐形成镶嵌型空间格局,植物群落中各个种群的水平分布呈集群分布趋势.     

缅甸橡胶林下植物物种的多样性分析

为了更好地了解缅甸橡胶林林下植物多样性的基本特征,调查了缅甸的47个100 m2橡胶林样方的植物并进行相关数据分析.通过物种丰富度指数(S)、Shannon-Wiener指数(H)、重要值(IV)、Simpson指数(D)和Sorensen系数(Cs)等方法,分析了橡胶林下植物物种组成以及物种多样性.结果表明:1)缅甸...     

退耕还林区水土保持植被恢复及物种多样性特征

采用对比流域试验方法,对陕西省吴起县封育自然恢复试验区合家沟流域和人工恢复柴沟流域进行野外调查分析。结果显示,实施退耕还林后,人工和自然的植被恢复方式在恢复10 a左右对于天然草本的生物多样性的影响不大。自然恢复试验区的植被的Margalef指数和Shannon—Wiener指数在峁顶和峁坡部位低于人工恢复区,而在沟坡和沟底部位高于人工恢复区;人工恢复区的Shannon指数和Pielou指数在峁坡和沟坡部位均高于自然恢复区,而在峁顶和沟底部位则较低。对土壤容重、土壤含水量、土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度和土壤非毛管孔隙度5个土壤物理性质指标与物种多样性指数进行相关分析表明,只有毛管孔隙度和非毛管孔隙度对物种多样性指数影响显著。     

道路建设对太白山国家森林公园植物多样性的影响

【目的】明晰道路建设对太白山国家森林公园植物多样性的影响程度,为植物多样性及植被的恢复提供依据。【方法】以公园红桦坪到下板寺之间道路两侧的植被为研究对象,运用典型样地法,在道路的边缘设置干扰样地3块,分别在3块干扰样地同侧水平距离50 m或近无人干扰处设置对照样地3块,样地面积为20 m×20 m,在每块样地中又各设5个5 m×5 m的灌木样方和5个1 m×1 m的草本样方,对干扰样地和对照样地的植物群落进行对比调查,从物种组成、重要值、α多样性指数和相似性4方面进行统计与分析。【结果】与对照样地相比,干扰样地中总体物种数量仅少1种,为57种;乔木、灌木、草本中各物种的组成差异较大,有些物种在干扰样地中消失,但又有新的物种侵入;各物种的重要值变化无明显规律;物种多样性指数稍降低,其中乔木物种的多样性指数明显降低但不显著(P＜0.05),灌木物种的Brillouin指数（H）显著降低,草本物种的ShannonWiener指数（H′）、Brillouin指数（H）、Simpson指数（D）显著升高;物种相似性总体表现为干扰样地之间相似,对照样地之间相似。【结论】道路建设对太白山国家森林公园植物多样性造成了明显影响。     

色季拉山冷杉群落结构及物种多样性分析

采用实地调查的方法对西藏色季拉山冷杉(Abies Mill.)物种展开研究。结果表明,色季拉山冷杉群落乔木层有2种,灌木层有13种,草本层有28种。冷杉群落乔木层树木种类比较单一,除生长的优势种急尖长苞冷杉[A.georgei Hand.-Mazz.var.smithii(ViguiéGaussen)C.Y.Cheng,W.C.ChengL.K.Fu]外(重要值为77.7%),仅有伴生种西南花楸(Sorbus rehderiana Koehne)共生(重要值为22.3%);对灌木层和草本层阴坡、阳坡2个不同坡向生长的物种多样性进行对比分析,结果阳坡的Patrick丰富度指数R、Simpson多样性指数D和Shannon-Wiener多样性指数H′都高于阴坡;同时,随海拔高度升高,物种数量呈现减少的趋势。     

平行高立式沙障对严重沙化草地植被及土壤种子库的影响

以草地严重沙化后形成的沙丘,且其上设置有不同年龄（2～3 a和4～5 a）平行高立式芦苇沙障的地段为研究对象,分别对沙丘不同部位（迎风坡、背风坡和丘间低地）及沙障不同位置（沙障迎风面、背风面和两沙障中间）土壤种子库进行了研究,以同类型未设沙障的地段作对照,并结合沙丘各部位地上植被特征,深入研究了平行高立式沙障对严重沙化草地的影响. 结果表明,在严重沙化草地设置平行高立式沙障,可使植被盖度及植物种类显著增加,有助于生物结皮的发育. 另外,还可有效拦截风沙流中所携带的植物种子,使土壤种子库中具有生命力的种子数量及种类明显增加.      

黑河中游荒漠绿洲过渡带植被多样性特征及其水分的影响

应用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物种均匀度指数对黑河中游荒漠绿洲过渡带的植被群落多样性及土壤含水量对植被多样性的影响进行分析。结果表明:1）黑河流域荒漠过渡带共有植物12科31属37种。灌木以红砂-珍珠猪毛菜为优势群落,草本以三芒草-苔草群落为优势群落,具有物种组成简单、多样性较低的特点。2）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。3）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。各群落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。4）除干沙层外,每个样地各土层的土壤含水量均随土层深度的加深土壤含水量依次增大,植被丰富度随土层持水量增大而增加,植被多样性和丰富度与各土层土壤含水量呈正相关。灌木根系主要分布在20～40 cm土层,草本根系主要分布在浅层0～20 cm。表明土壤水分对群落物种组成、 植被群落多样性具有重要的影响,在植被恢复建设中优先考虑土壤水分承载力。     

色季拉山植物群落物种多样性研究

通过对西藏东南部地区色季拉山样地的调查,从不同类型群落的物种多样性与海拔、坡向的关系等方面对其植被进行分析,结果表明：在该特定的地带性地区,植物群落层次结构受海拔、坡向的影响,群落物种多样性程度为阴坡低于阳坡;森林群落内不同生长型的物种多样性指数在阴坡大小顺序为灌木层〉草本层〉乔木层,在阳坡则表现为草本层〉灌木层〉乔木层;随海拔的升高,阴、阳坡的物种组成差异缩小,植被群落类型和植物组成也相似,丰富度指数、多样性指数和均匀度指数表现出基本一致的变化趋势．     

晋西黄土区封禁小流域植被群落特征变化

对晋西黄土高原封山育林小流域内植被覆盖度、群落木本植物组成及群落α多样性变化进行研究,为黄土高原地区仿拟自然植被的恢复与构建提供相应的理论依据和技术支撑。于2016年7—8月,以山西吉县蔡家川流域内实施封山育林35年的柳沟小流域为调查对象,采用样线与样方相结合的调查方法,对阳坡、半阳坡、阴坡、半阴坡、梁峁顶、沟底6种不同生境的植被状况进行了调查,并与1996年(封禁15年)、2007年(封禁26年)在柳沟小流域相同生境的调查数据进行对比,研究封山育林小流域随封育时间的延长植被覆盖度、群落木本植物组成、群落α多样性的动态变化规律。结果表明:1)小流域封禁15、26、35年时总体覆盖度分别达到77.5%、89.1%和93.6%,封禁26年时小流域已形成森林植被,到封禁35年时各生境的植被恢复较好,流域已基本郁闭;封禁26年后流域总体覆盖度的年增长率放缓,其中阳坡、梁峁顶覆盖度年均增长率减慢,半阴坡、阴坡的覆盖度增长速率仍在增加。2)封禁35年时半阳坡、半阴坡、梁峁顶由旱中生灌木群落向中生性乔灌群落演替,阳坡由旱中生乔灌群落向中生性乔灌群落演替,阴坡由喜阴的中生乔灌群落向中生性乔灌群落演替,沟底由旱中生乔灌群落向中生性灌木群落、湿中生乔灌群落演替。3)到小流域封禁35年,除阳坡外各生境的物种多样性呈现单峰变化,除阳坡外各生境的均匀度指数逐渐上升,生态优势度、物种丰富度波动变化。目前各生境群落处于中期演替阶段,物种分布更为均匀,结构更加稳定,在晋西黄土区封山育林是形成可持续森林植被的最好方法。      

不同立地环境下金沙江干热河谷各区段植物多样性

  目的  为更精准地保护和修复金沙江干热河谷生态环境,明晰不同立地环境下金沙江干热河谷各区段植物多样性结构特征与差异。  方法  采用标准样地调查法调查金沙江干热河谷上段、中段和下段共47个样地的植物物种丰富度和多样性等。  结果  ① 金沙江干热河谷植物丰富度、多样性和均匀度从上段到下段有增加趋势,植物丰富度从大到小依次为天然林(20.56)、人工林(12.16)、稀树灌草丛(8.00),天然林和人工林之间多样性和均匀度差异均不显著。② 随海拔上升,植物多样性有增加趋势。阴坡植物多样性显著高于阳坡(P＜0.05)。③ 在海拔800~1 400 m,上段、中段和下段多样性差异不显著,而在海拔1 400~2 000 m,多样性从大到小依次为下段、中段、上段;同一坡向下段的植物多样性均高于中段和上段,且下段的Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数显著高于上段(P＜0.05)。  结论  受海拔和坡向等立地环境的影响,金沙江干热河谷各区段植物多样性存在明显差异,局部造林可提高当地的植物多样性。图1表4参27     

古尔班通古特沙漠2种典型固沙措施的生态恢复效应

草方格和草方格-人工林综合防护措施是荒漠区风沙危害防治和生态恢复的重要措施,以古尔班通古特沙漠建植的草方格和草方格-人工林综合防护措施区为研究对象,相邻自然沙垄为对照,通过调查和计算植物多样性指数、丰富度和多度,测定土壤养分指标,对比分析了2种措施的生态恢复效应。结果表明:1）草方格和草方格-人工林综合防护措施实施后,植物多度由裸沙地分别恢复至22株和87株,物种丰富度分别达到了19和26,科数分别达到了9科和12科;草方格样地内土壤养分各指标值除有效P、全N、有机质低于自然沙垄外,全P、全K、有效N、速效K均基本恢复至自然沙垄水平,草方格-人工林样地内除全K含量与自然沙垄基本一致,其余指标均极显著高于（P＜0.01）自然沙垄。2）植物多度、丰富度、多样性指数均表现为草方格-人工林样地＞草方格样地,且前者群落生活型结构比后者更复杂,演替速度也更快。3）人工林建植产生的灌丛“肥岛”效应,使得草方格-人工林样地内土壤养分含量显著提升,土壤养分各指标的富集率除全K与草方格样地基本一致外,有效P、全N、有机质、全P、有效N、速效K均高于草方格样地。综上所述,在古尔班通古特沙漠工程扰动区,采取草方格-人工林综合防护措施比仅采用草方格措施更有利于生态恢复。