青岛崂山次生植物群落物种分布及多样性特征

  目的  为明确山东崂山地区森林群落的组成结构和多样性特征及其与环境因子的关系，为生物多样性保护和森林管理提供理论依据。  方法  用物种累计曲线验证抽样是否充分，根据物种重要值矩阵将崂山森林群落划分为不同的群落类型，用典范对应分析法（CCA）研究不同群落类型、不同层次植被的分布与地形及土壤条件的关系，并通过局部加权回归散点平滑法（LOWESS）拟合植被物种多样性与地形及土壤条件的相关性回归曲线。  结果  50个标准样地抽样较为充分；通过WARD聚类法可将调查样地划分为10种群落类型；排序结果显示海拔、坡位、坡向和土壤pH值均与群落的分布具有显著相关性，从物种分布来看，只有海拔因子是显著的影响因子。在11个地形和土壤因子中，海拔和土壤速效磷含量与群落总体物种多样性具有显著相关性；随着海拔的升高，乔木、灌木、草本植物的Shannon-Wiener指数均表现为先增加后减小的趋势；乔木、灌木的Pielou指数随海拔的升高略微增加；当速效磷含量达到30 mg/kg时，Shannon-Wiener指数和Pielou指数均显著下降，随后基本保持平稳。  结论  地形和土壤条件对崂山群落类型的分布具有一定的影响，证明了生境过滤的作用。土壤速效磷含量和海拔是崂山森林群落物种多样性的重要限制因子。      

山西华北落叶松群落物种多样性

本文以华北落叶松群落为研究对象,在山西境内共调查了40个典型样地,应用数量生态学的相关计算方法对华北落叶松群落进行了TWINSPAN分类,依据不同的指示种将40个典型样地划分成为10个群丛。通过运用Patrick物种丰富度指数(R)、Simpson指数(D)、Shannon-Wiener指数(H′)和Pielou均匀度指数(E)分别研究了山西华北落叶松群落的物种多样性。由于群落H′指数受到R指数和E指数共同影响,因此H′指数含有较多群落组成结构、分布状况的信息,H′指数的结果表明:10个群丛物种的多样性指数顺序为群丛2>群丛1>群丛3>群丛9>群丛4>群丛5>群丛10>群丛6>群丛7>群丛8。10个群丛的物种多样性指数均较高,且存在较大差异,表明了山西华北落叶松群落的结构复杂,组织水平高,生长环境适宜。3个层片的多样性指数总体上呈现出草本层＞灌木层＞乔木层,说明草本层的物种最为丰富, 对于群落总体多样性的贡献最为突出。各多样性指数的方差分析结果表明, 10个群丛的指数R差异显著(P < 0.05),H′差异极显著(P < 0.01),而D和E两者的差异性并不显著(P>0.05)。      

缙云县公益林群落数量分类与排序

运用双向指示种分析法(TWINSPAN)和典型相关分析(CCA)方法,从植物群落和环境变量关系的角度,分析浙江省缙云县公益林群落立地条件对植物分布格局的影响。结果表明:148个公益林监测样地经过二元指示种分析,大致被划分为17类群丛,其中以马尾松Pinus massoniana和杉木Cunninghamia lanceolata作为主要优势种的群丛数量最多,占47.1%;CCA排序揭示了群落在该区的分布格局受到海拔和坡度影响最为主要。以缙云县公益林为对象,基于地形因子与群落空间分布格局的关系,将公益林群落划分为17个不同生活类型的群丛,探寻一套适合缙云县群落单元划分的方案。     

河南省淅川县岩溶区不同恢复年限天然次生林植物群落特征

  目的  研究南水北调中线渠首岩溶区不同恢复年限天然次生林群落物种组成、生物多样性与结构特征，了解岩溶区植被现状，为区域植被保护与修复、生物多样性保护和石漠化综合治理与评估提供科学依据。  方法  采用“空间代替时间”的研究方法，以河南省淅川县岩溶区6种林龄(20、28、35、40、53、70 a)天然次生林为研究对象，按照森林群落调查方法调查乔木层、灌木层及草本层，计算群落物种重要值、多样性指数、群落结构和群落相似系数。  结果  在18个固定样地10 800 m2区域内，共调查到维管束植物63种，隶属40科58属；随着恢复年限增加，物种丰富度不断增加，增加的物种多为单科单属单种。各个层物种多样性指数随着恢复年限增加表现出不同的特点，但总体表现为缓慢上升；乔木层Shannon多样性指数、Simpson多样性指数及Pielou均匀度指数均以P₅样地(恢复时间53 a)最大，P₁样地(恢复时间20 a)最小；灌木层和草本层的Shannon多样性指数、Simpson多样性指数缓慢上升。Jaccard相似性系数结果表明:不同恢复年限的样地间为极不相似水平，物种组成差异性较高；除密度外，群落平均高度、盖度、胸径等结构在恢复20 和70 a以上存在显著差异(P＜0.05)，其余恢复年限样地之间差异不显著。  结论  相对于西南岩溶区，南水北调中线渠首岩溶区物种丰富度较低，群落均以栓皮栎Quercus variflora为建群种，单科单属单种居多，群落间差异性较大，岩溶区植被恢复后期植被生长缓慢，树高和胸径主要集中在Ⅱ和Ⅲ级。图2表5参34     

浙江建德典型天然次生林群落主要乔木树种空间分布格局及种间关系

  目的  探究天然次生林群落主要乔木树种空间分布格局及种间关系，为区域次生林群落的恢复、改造及抚育经营提供科学依据。  方法  于浙江建德典型的天然常绿阔叶次生林、松阔混交次生林和松林次生林3类群落中分别设置面积为1 hm2 (100 m×100 m)的样地，在每木调查基础上，运用Pianka生态位重叠指数、点格局分析方法、方差比率法(VR)、χ2检验和Spearman秩相关系数对各群落乔木层主要树种进行空间分布格局和种间关系的分析。  结果  ①样地中各次生林群落主要树种在所有尺度上呈现聚集分布；②在0~25.0 m尺度内，各群落空间关联性以不显著相关关系为主，负相关种对数多于正相关种对数；③各群落主要树种种间总体关联性及χ2检验种间联结性均以不显著的正联结为主，Spearman秩相关分析显示种对间以不显著相关关系为主，与主要树种空间关联性分析结果及生态位重叠程度较吻合。  结论  样地中各群落乔木层主要树种在各自分布格局中独立性相对较强，物种间虽存在比较相似的环境资源需求，但种间联结关系比较松散，群落演替尚未进入成熟期。图7表4参37     

两河口国家湿地公园草本群落 分类、排序及物种多样性

在两河口国家湿地公园设置30个草本植物样地,利用双向聚类分析(TWINSPAN)与除趋势对应分析(DCA)对样地群落进行分类和排序,并利用典范对应分析(CCA)和冗余分析(RDA)探讨物种分布、物种多样性与环境因子的关系。结果表明,样地共记录草本植物90种,隶属43科82属,外来物种空心莲子草优势度最高(总重要值为3.730);30个样地群落可划分为6类群丛,空心莲子草+车轴草群丛为优势类型;土壤pH值与硝态氮是决定草本物种分布及群落物种多样性的主导性环境因子,物种多样性指数与土壤pH值和硝态氮均呈密切正相关,物种均匀度指数与土壤速效磷和速效钾均呈密切负相关。研究表明,应合理施肥并加强入侵生物防治力度,以提高湿地公园植物多样性水平。     

环境因子对秦岭南坡中段松栎混交林物种多样性的影响

【目的】研究秦岭南坡中段松栎混交林群落的物种多样性, 划分群丛类型,探讨环境因子与不同群丛类型植物多样性的关系。 【方法】在陕西省秦岭南坡中段的火地塘和旬阳坝林区,选择松栎混交林群落集中分布地段设置24块样地,对乔木、灌木、草本和环境因子进行调查,并测定土壤理化指标。采用双向聚类分析法(TWINSPAN)划分群丛类型,采用α多样性指数测度不同群丛的物种多样性,对12个环境因子与各群丛的Simpson优势度指数、ShannonWiener多样性指数、Patrick丰富度指数和Pielou均匀度指数等进行回归分析。 【结果】利用TWINSPAN将研究区24块样地群落划分为8个群丛,其中以油松（Pinus tabulaeformis）+锐齿栎（Quercus aliena var.accuteserrata）为主要建群种的群丛是该区分布最广的松栎混交类型。8个群丛之间的物种多样性指数值差异较大,各群丛的ShannonWiener多样性指数变化趋势与Patrick丰富度指数变化趋势大体一致,Simpson优势度指数变化趋势与Pielou均匀度指数变化趋势一致。群丛的Patrick丰富度指数与0～20 cm土层土壤速效磷含量的指数回归达显著水平（P=0.026 6）,与20～40 cm和40～60 cm土层土壤速效钾含量的二项式回归达显著水平（P=0.026 0,P=0.019 6）;Pielou均匀度指数与20～40 cm土层土壤速效氮含量的二项式回归达显著水平（P=0.045 9）;ShannonWiener多样性指数与标准化坡向之间的直线回归达显著水平（P=0.038 4）;Simpson优势度指数与所有环境因子无显著关系。【结论】坡向和土壤速效氮、速效磷、速效钾是导致秦岭南坡中段松栎混交林不同群丛之间物种多样性差异的主要因素。     

绿汁江下段天然灌草丛群落分布格局及环境关系分析

  目的  研究绿汁江下游区域天然灌草丛群落在同一地理单元中的分布格局与环境变化规律，探索群落分布形成机制，找到干热河谷地区生态系统整体性修复的重要挟点，提出系统修复和综合治理办法。  方法  运用双向指示种分析法(TWINSPAN)和主成分分析(PCA)，以峨山县绿汁江下段灌草丛群落森林资源调查数据为依据，研究植被分类并分析环境关系。  结果  TWINSPAN数量分类方法显示:854个图斑可划分为19个群丛组65个群丛。PCA排序结果显示:第1轴呈现了土层厚度、雨水截留量、保水能力的变化，第2轴呈现了干热方向的变化。垂直气候梯度灌草丛的丰富度从大到小依次为高原面亚热带、干热河谷带、中山南温带。各垂直气候带中都具有典型指示类型。干扰强度大的地区形成了以华西小石积Osteomeles schwerinae、山矾Symplocos sumuntia、萌生栎Quercus spp.、杜鹃Rhododendron simsii灌草丛为主的分布格局。  结论  生境过滤和人为干扰是灌草丛群落分布格局的主要形成机制。通过分析同一地理单元的天然灌草丛群落分布，可了解种群生态幅度和最适生存区。参照群丛组与环境关联关系可判断生态系统中物种所受到的主要生态胁迫。图3表5参34     

天目山皆伐毛竹林自然更新群落类型与多样性分析

  目的  毛竹Phyllostachys edulis林是中国亚热带区域近30 a来不断扩展的森林群落类型之一，物种多样性单一、生态功能不强。近年来，毛竹林蔓延和入侵越来越严重，已威胁到竹林周边植被，势必要进行更新改造。本研究旨在探讨毛竹纯林皆伐后自然更新形成群落类型、生物多样性特点和影响因素。  方法  基于天目山毛竹林皆伐自然更新后形成的次生群落的监测数据，利用TWINSPAN分析方法对自然更新群落进行了分类，比较了不同群落之间α多样性之间的差异性，用冗余分析法分析环境因素的影响。  结果  毛竹林皆伐后自然更新群落物种和类型多样，可分成11个不同的群落，不同群落之间α多样性存在显著差异。冗余分析发现:在海拔、坡向、坡度3个地形因子中海拔是决定自然更新群落木本层以及草本层α多样性大小的主要因子，且与其呈显著负相关关系(P＜0.05)。  结论  揭示了毛竹林皆伐后演替初期群落与环境因子的分布格局，为天目山自然保护区内植被恢复提供理论依据。图3表3参38     

四川牡丹生境群落的数量分类与排序

根据四川牡丹野外样方调查数据,采用双向指示种分析(TWINSPAN)方法对四川牡丹生境群落进行数量分类,并采用典范对应分析(CCA)方法对四川牡丹分布区群落与环境因子的关系进行定量研究。结果表明:数量分类将四川牡丹生境群落24个样方划分为10个群丛;CCA样方和物种排序结果显示,四川牡丹生境群落分布格局是由坡度、海拔、土壤自然含水率等环境因子综合决定的。而四川牡丹生境群落类型在很大程度上由群落优势种的分布格局决定,揭示了四川牡丹群丛类型和物种分布格局随环境梯度变化的趋势。     

川西云杉人工林与天然林群落空间分布格局及种间关联性

  目的  随着国家退耕还林工程的实施,川西云杉Picea likiangensis var. rubescens人工林面积和蓄积量不断增长,已成为川西地区森林资源的重要组成部分。本研究分析道孚县川西云杉人工林与天然林活立木空间分布格局特征及种间关联性差异,以揭示人工林群落动态变化及演替规律。  方法  采用典型样方法设置12块固定样地,测量每株活立木中心位置坐标、胸径、树高和冠幅等,运用点格局分析中的单变量Ripley’s L(t)函数和双变量Ripley’s L₁₂(t)函数分别分析人工林与天然林群落的空间分布格局和群落中树种间的空间关联性。  结果  ①随着恢复年限的增加,人工林群落内川西云杉种群密度呈下降趋势,而群落物种数逐渐增加;②人工林群落中活立木空间分布格局总体上表现为随机分布,而天然林内活立木空间分布以聚集分布为主;③人工林中川西云杉与其他阔叶树种无空间关联性,而天然林群落内主要树种间关联性在小尺度范围上呈不相关,在大尺度上表现为负相关。  结论  经过50 a人工恢复后,川西云杉人工林与天然林在群落空间分布格局和种间关联性方面仍然存在一定的差异,生态恢复进程较慢。建议采取适当间伐与种植天然林优势树种相结合的方式,优化改造人工林结构,从而加快人工林向天然林群落演替进程。图3表1参35     

萌芽杉木幼龄林植物群落特征

  目的  探索森林恢复方式，改善杉木Cunninghamia lanceolata林林分结构及维护生物多样性，对杉木人工林可持续经营和森林恢复活动具有理论和实践价值。  方法  2017年10月选择浙江省杭州市临安区昔口村二代萌芽杉木幼龄林为研究对象，对其植物群落特征进行实地调查。  结果  昔口村杉木萌芽幼龄林植物种类共104种，其中乔木层植物14种，灌木层植物58种，草本层植物41种，优势植被构成杉木-蓬蘽Rubus hirsutus-蕨Pteridium aquilinum群落；物种丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数均为灌木层>草本层>乔木层；林下植被除部分优势种长势较好，多数植物种类数量较少且分布较稀疏。  结论  在改善森林生态系统物种、结构、资源利用方面的异质性时，要考虑当地农户和社区的需求，选择当地乡土阔叶树种、适生阔叶树种进行补植，形成混交林，并辅以科学的抚育措施。     

浙江省公益林生物多样性和立地对生物量的影响

  目的  探究浙江省公益林生物多样性和立地因子对生物量的影响,研究公益林群落结构的稳定性。  方法  依托浙江省3个县的公益林调查数据,探索10个土壤和地形因子(土壤吸湿水、土壤pH、土壤有机质、土壤速效氮、土壤速效磷、土壤速效钾、海拔、坡度、坡向和土壤厚度)以及生物多样性(物种丰富度和谱系多样性)对3种森林类型(针叶林、针阔混交林和阔叶林)生物量的影响。  结果  谱系多样性较物种丰富度能更好地区分森林类型,其中阔叶林和混交林有较高的生物多样性,针叶林则拥有高生物量。仅考虑单独因子的作用,谱系多样性(P=0.041)和物种丰富度(P＜0.001)在阔叶林中对生物量有显著的积极影响;而考虑环境因子的效应时,物种丰富度、谱系多样性、土壤速效氮、土壤厚度和土壤吸湿水对阔叶林中的生物量具有显著影响(P＜0.05),土壤厚度和土壤酸碱度对针叶林的生物量具有显著影响(P＜0.05)。谱系多样性在环境因子的共同作用下对生物量有消极影响。  结论  生物多样性和环境因素共同影响浙江公益林的生物量。在未来公益林的经营中,应对不同森林类型采取相应的措施,增加针阔混交林和针叶林的土壤肥力,改善阔叶林的物种结构,以期更好地维持和提升公益林的生态系统功能。图2表2参44     

福建三明常绿阔叶次生林物种多样性及群落演替

以福建三明常绿阔叶次生林为研究对象,选择16块样地,分别测定物种组成、重要值、物种多样性指数,并分析多样性指数与群落演替之间的关系。结果表明,调查样地内共有植物物种57科109属169种。按乔木的优势种16块样地划分为6种森林类型,分别为米槠林、苦槠林、拟赤杨林、黄樟林、栲树林和枫香林,Simpson指数排序为栲树林>枫香林>拟赤杨林>苦槠林>黄樟林>米槠林。结合主要树种的生物学特性将6种森林类型进一步归并为栲类林、拟赤杨林及其他（黄樟林、枫香林）等3种类型。其中,黄樟、枫香林的多样性最高,栲类林次之,拟赤杨林的最小。根据在演替过程中多样性有先增加后降低的变化趋势,将研究区的阔叶次生林划分为3个演替阶段,拟赤杨林为演替的较早期,枫香、黄樟林为中期,栲类林为演替的后期阶段。     

小陇山锐齿栎林木本植物物种丰富度与生产力关系研究

  目的  物种丰富度?生产力关系研究是天然林生物多样性保护和生态系统功能维持的理论依据。由于物种丰富度间接包含了功能多样性、系统发育多样性和基因组多样性,因此从物种丰富度的角度探讨多样性?生产力关系,可以分析发现影响植被生产力的其他多样性因素。以往关于森林物种丰富度与生产力关系的研究大多集中在群落水平,而对于单个物种生产力对邻域物种丰富度的响应是如何影响群落水平的物种丰富度与生产力关系的研究却鲜见报道。  方法  本研究以小陇山地区的锐齿栎天然林为研究对象,通过回归分析、关联指数模型和异质性泊松模型,分析群落和物种水平的木本植物物种丰富度与生产力关系。  结果  丰富度?生产力关系在群落水平上表现出明显的尺度依赖性:在10 m × 10 m的研究尺度上,物种丰富度与群落生产力呈单峰曲线关系;而在20 m × 20 m的研究尺度上,物种丰富度对群落生产力无显著影响。物种水平上,0 ~ 20 m范围内物种丰富度?生产力关系中性种占比最大,占所有目标种总和的68.8% ~ 81.3%;其次为促进种;抑制种所占比例最小。研究区部分的树种表现出明显的偏离中性关系的情况,种间促进或抑制作用对丰富度?生产力关系有重要影响。  结论  物种丰富度和物种属性均会影响小陇山锐齿栎林生产力。      

浙江建德楠木天然林群落种间联结动态

  目的  以浙江省建德市寿昌林场绿荷塘林区内楠木优势程度不同的天然林作为研究对象,进行种间关系的分析,揭示楠木在天然林群落发育和演替过程中种间关联性动态变化规律。  方法  分别在2015和2019年,对2个楠木优势程度不同的天然林样地进行调查,基于2×2联列表,通过χ2检验、联结系数、共同出现百分率,研究调查样地内楠木在不同林分条件下,乔木层、灌木层、草本层的种间联结性。  结果  2015和2019年,天然楠木优势林样地乔木层总体种间关联性均呈显著正联结,灌木层和草本层种间总体关联性趋向于负联结;天然楠木伴生林乔木层、灌木层、草本层种间总体关联性趋向于负联结。在这2种天然林中,楠木在乔木层与其他树种之间的联结相对独立,在灌木层和草本层的种间竞争较为激烈,且均有楠木在垂直方向上表现出林分断层现象。  结论  在天然林中,将楠木作为目标树种进行管理与保护时,可采用间伐、择伐等抚育方法,保留与楠木有显著正关联的树种,伐除负关联的树种,缓和种间矛盾;疏伐上层高大乔木,增加林窗,以满足林分更新层对光照的需求,保护其更新层,以形成完整的垂直结构。图7表4参22