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。     

祁连山东段高原鼢鼠栖息地植物群落物种分布与土壤因子的关系

【目的】研究高原鼢鼠栖息地植物群落组成变化,以及植物群落物种分布与土壤理化性质关系。【方法】以祁连山东段高原鼢鼠(Eospalax baileyi)栖息的高寒草甸为对象,设置4个不同高原鼢鼠鼠丘密度干扰区,调查植物群落特征和土壤理化性质,应用多元排序分析方法。【结果】高原鼢鼠干扰造成栖息地植物物种丰富度变异不显著,但是增加了特有物种和总的物种数量。高原鼢鼠干扰降低了优势种矮生嵩草(Kobresia humilis)的重要值,各干扰强度样地重要值累积对数模型拟合曲线达到显著水平(R²>0.95,P<0.01);随干扰强度增加,植物群落重要值整体下降。同时,高原鼢鼠干扰显著增加了杂类草植物在群落中占比(F=4.30,P<0.05)。冗余分析结果表明,土壤因子分别解释物种和功能类群空间分布变异的22.6%和54.8%(P<0.05),土壤温度、全氮和水分对群落物种分布的贡献率最高,分别占总解释效应21.28%、18.31%和16.25%。【结论】极重度高原鼢鼠干扰明显改变植物群落结构,鼢鼠干扰下土壤水热条件驱动高寒草甸植物物种的空间分布格局。     

中昆仑山北坡策勒河流域生态因素对植物群落的影响

为探讨干旱区山地生境对植被格局的影响,以中昆仑山北坡策勒河流域为研究对象,在对海拔1960~4100m范围内63块样方进行植被学调查的基础上,采用18个环境指标描述群落的空间位置、地形和土壤特征。利用双向指示种分析、无偏对应分析和无偏典范对应分析,从植物种、群落与环境的生态关系方面探讨研究区的植被分布格局,并给予合理的环境解释。为消除环境因子中存在的冗余变量,采用前向选择法及MonteCarlo检验,筛选出对植物群落产生显著影响(P<0.05)的环境因子参加分析。结果表明,1)采用TWINSAN数量分类方法,将植被划分为4个群落类型;2)对于特定的研究区域策勒河流域,制约群落类型、植物种分布格局的主要因素是海拔,即水、热2个环境因子,同时物种丰富度随着海拔增加呈单调递增趋势;3)对群落产生显著影响的环境因子主要有海拔、pH等6个变量。DCCA排序图明显反映出排序轴的生态意义,第1轴突出反应了群落所在环境的海拔,沿第1轴从左到右海拔逐渐升高,各群落也沿着海拔依次分布。相比于其他区域,干旱区山地物种稀少,植被格局分异明显,其中海拔是环境因子中对植被群落分布起决定性作用的因子,利用数量生态学方法可以有效的揭示其植被群落同环境之间的关系。     

戴云山柃属蜜源植物空间分布及其环境因子研究

采用样地调查法、除趋势典范对应分析法(DCCA)研究戴云山自然保护区柃属蜜源植物种群空间分市格局及环境因子对其的影响。结果表明:戴云山柃属蜜源植物种群呈集群分布,海拔、坡向、破位、坡度等环境因子对种群分布和聚集程度存在不同影响;随着海拔高度上升,聚集度逐渐增强;阴坡与半阴坡的柃属种群聚集度较强;随着坡度增加,(?)属种群聚集度总体呈降低趋势。DCCA分析,表明海拔与坡位对保护区柃属蜜源植物群落分布起到决定作用     

高原鼢鼠鼠丘斑块空间分布格局及对植物群落特征影响

为探究高原鼢鼠不同干扰强度下鼠丘空间分布格局及其对植物物种丰富度和地下生物量的影响，选取祁连山东段高寒草甸高原鼢鼠典型分布区，根据鼠丘面积占比表征鼢鼠干扰梯度，人工调查各干扰区鼠丘斑块特征和植物群落特征，解译无人机图像得到鼠丘斑块空间格局指数，采用单因素方差分析和全子集回归方法进行分析。结果表明：鼠丘斑块平均半径、高度、体积、面积、边缘长度、数量和植物物种丰富度随干扰强度增加而显著增加(P<0.05);鼠丘斑块欧氏邻近距离和地下生物量随干扰强度增加而显著减少(P<0.05);但鼠丘斑块形状和聚集指数随干扰强度增加而不变；相关性分析表明鼠丘面积与斑块欧氏邻近距离呈显著负相关关系(P<0.01),与鼠丘平均高度、斑块边缘长度、斑块形状和斑块数量呈显著正相关关系(P<0.05)。研究结果表明，鼠丘斑块面积和聚集属性指示了鼠丘空间格局变化，并解释了草地植物物种丰富度和地下生物量变异。     

东灵山亚高山草甸的数量分析

采用双向指示种分类法(TWINSPAN)、除趋势对应分析法(DCA)和典范对应分析(CCA)相结合的方法,对东灵山亚高山草甸进行数量分类和排序,将该草甸分为7个群落类型,分别位于不同的海拔高度。分类结果很好地反映了植物群落类型与环境梯度之间的关系,并在DCA二维排序图上得到了较好的验证。DCA排序轴反映了海拔高度、坡度和垃圾数的梯度变化,表明海拔高度、水热条件和旅游干扰是影响植物群落变化的主要生态因子。CCA排序结果与DCA的排序结果基本一致。     

青海湖区河谷灌丛草地植被群落多样性研究

通过对青海湖地区布哈河、沙柳河等几条较典型、较大的河谷灌丛植被及其环境因子的取样调查,分析其河谷边滩和河漫滩灌丛主要环境因子以及灌丛群落的种类组成、分布格局、群落特征等数据,研究该地区植被群落多样性与环境因子的关系、发现在青海湖地区河谷灌丛草地植物群落的多样性主要为物种丰富度所推动,物种均匀度起一定的辅助作用,生态优势度受物种丰富度的影响不大.     

拉萨河谷山地灌丛草地植物多样性监测方法的比较研究

生物多样性是西藏生态安全监测与评估的重要内容之一.在气候变暖和放牧干扰背景下沿海拔梯度探讨西藏拉萨河谷山地灌丛草地植物群落物种多样性的变化特征,对于该地区草地的保护与可持续利用具有重要意义.以拉萨市林周县白朗村沟域的山地灌丛草地为研究对象,采用常规样方法,重复样线法和Modified-Whittaker样地法3种方法进行系统调查,研究草地群落物种组成及其沿海拔梯度的变化特征.结果表明,1) 3种不同取样方法α多样性的物种丰富度均随海拔的升高呈先增加后降低的趋势,其中50 m样线法效果最好.2) 表征β多样性的Sorensen相似性指数和Bray-Curtis指数均随样地间海拔高差的增大而减小.3) 种-面积关系的截距c,斜率z随海拔的升高呈先增加后降低的趋势,与α,β多样性随海拔梯度的变化特征吻合一致.4) 依据种-面积关系研究结果,山地灌丛草地设置100 m²的样地可覆盖80%左右的植物物种.山地灌丛草地的α和β多样性指数沿海拔梯度均呈先增后减的变化特征,未来研究应注重植物多样性分布格局对山体气候梯度以及放牧干扰变化的响应和适应机制.     

山西太行山南段峡谷区荆条灌丛数量分析

以太行山南段峡谷区荆条Vitex negundo群落为对象,沿不同海拔布置样方,应用TWINSPAN和DCA相结合的方法,对样方进行数量分类和排序,并进行了环境解释。TWINSPAN等级分类把47个样方分为11个群丛,DCA排序结果同TWINSPAN分析结果相吻合。DCA结果揭示出,其中第一轴显著地反映出各个群系的坡向变化趋势,而第二轴则反映出坡度的梯度变化,表明样方所在地的坡向和坡度是决定群丛分布的主要环境因素。     

高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种多样性与土壤生态化学计量比间关系的影响

植物物种多样性和土壤生态化学计量比间的关系,是草地植物群落结构维持的关键。高原鼠兔干扰虽被证实能够影响植物物种多样性、土壤有机碳、全氮和全磷的含量,但是否影响高寒草甸植物物种多样性和土壤生态化学计量比间的关系,尚不清楚。本研究以甘南和青海湖流域为对象,采用配对设置样地的方法,分析了高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种多样性和土壤生态化学计量比间关系的影响。结果表明：高原鼠兔干扰显著增加了物种丰富度指数、土壤有机碳、全氮和全磷含量,以及土壤C∶N和C∶P(P<0.05),但没有显著影响物种多样性指数、物种均匀度指数和土壤N∶P。高原鼠兔干扰增加了物种丰富度指数和物种多样性指数与土壤C∶N间的正相关性（P<0.05）,减弱了物种丰富度指数与土壤C∶P间的正相关性（P<0.01）;物种多样性指数与土壤C∶P间的关系从高原鼠兔未干扰生境的对数关系转变为干扰生境的二次函数关系（P<0.05）,而物种丰富度指数与土壤N∶P间的关系从高原鼠兔未干扰生境的不显著相关,改变为干扰生境的显著负相关二次函数（P<0.01）;物种多样性指数与土壤N∶P间的关系从未干扰生境的显著正相关二...     

冀北山地阳坡草本植物物种多样性的空间异质性研究

采用地统计学方法对冀北山地干旱阳坡草本植物物种多样性的空间异质性进行了研究。结果表明,丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Weiner指数和Pielou均匀度指数均服从正态分布,变异系数CV为11.1%~27.7%,均属中等变异性;4个多样性指数的变异函数均为指数模型,丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Weiner指数具有中等强度的各向同性空间相关性,Pielou均匀度指数具有明显的各向异性特点;丰富度指数的变程为84 m,在对该地区山地植被进行多样性调查时,样地之间的距离应在84 m以上,以消除取样时样地间的相关性;在变程范围内,各物种多样性指数空间变异的结构性因子占主导地位,所占比例为50.1%~67.6%,环境因素是决定物种多样性空间分布的主导因素;4个多样性指数在空间上均呈条带状及斑块状分布,垂直方向上,4个多样性指数在从上坡到下坡的环境梯度上呈逐渐下降的趋势,水平方向上,丰富度指数总体上西部明显高于东部。     

汾河太原段河温滩草地植被的数量分类与排序

采用双向指示种分析法和除趋势对应分析法对汾河太原段河漫滩草地植被做了分类和排序研究，结果将汾河太原段草地群落划分为17个群系，并论述了各群系的特征。DCA排序进一步说明了群系的分布格局与土壤水分、质地和人为干扰的密切关系。种的DCA排序结果证明对群落生境有明确的指示作用，能客观反映群落的生境特征，此外，还讨论了群落的演替趋势。     

Vegetation responses to seasonal weather conditions and decreasing grazing pressure in the arid Succulent Karoo of South Africa§

The Succulent Karoo biome is a renowned centre of biodiversity and endemism in the arid winter rainfall region of South Africa that is threatened by climate change. On 20 permanently marked plots within a biodiversity observatory, species richness and cover were assessed annually from 2002 to 2017 during the growing season. We were interested, firstly, in whether the vegetation showed any trends in response to the strong decrease in grazing pressure, which occurred at the beginning of the monitoring period, and secondly, in the effect of seasonal climate on the vegetation. We analysed the responses of species richness and cover in four life forms to seasonal rainfall and the standardised precipitation–evapotranspiration index (SPEI) using linear mixed-effect models. Time had a positive effect on richness of annual species and a negative effect on cover of shrubs and annuals, which increased in response to SPEI and less strongly to rainfall during autumn and winter. Habitat did not have any effect and geophytes and perennial herbs did not show any significant response. The importance of SPEI during autumn and winter is discussed in relation to potential germination cues and the projected decrease in rainfall and increase in temperature during these seasons.     

关帝山亚高山灌丛草甸群落的数量分类与排序研究

应用数量分类(TWINSPAN)和DCA排序方法,对关帝山灌丛草甸群落进行了多元分析,TWINSPAN分类结果表明,该地区亚高山植被可分为灌丛群落、草甸群落2大类,包括8个群落类型,分别位于不同的海拔高度.DCA排序结果与TWINSPAN分类分析结果一致,并可知决定亚高山植物群落类型分布的环境因子主要是海拔高度和地形因子.     

大中型土壤动物对内陆盐沼沿退化序列环境的指示研究

通过野外定位观测和室内分析,分析了扎龙盐沼湿地土壤大中型土壤动物分布格局及其对湿地退化的响应。结果表明,大中型土壤动物对研究区典型湿地退化序列的土壤环境表现出明显的响应。沼泽表层具有最高的个体密度(达728只/m²),羊草草原表层的类群数最高(具有10个科的土壤动物),也具有最高的Shannon-Wiener指数。裸地无论是土壤动物的个体密度还是种群密度都显著低于其他生境中的土壤动物。裸地的优势类群为鞘翅目、双翅目以及弹尾目。羊草草原的大中型土壤动物以膜翅目、等翅目和双翅目幼虫为优势种群。拂子茅苔草区优势种群为膜翅目和双翅目幼虫。芦苇沼泽以环口螺科和双翅目幼虫为优势种群。典范对应分析表明,影响土壤动物的环境因子可以分为两大类:以湿度和有机质为代表的指标,可以反映湿地湿润和丰富腐殖质的特征;以碱化度为代表的另一类指标,可以反映该区域土壤盐渍化程度。保护湿地植被对于维护湿地土壤动物的多样性特征具有十分重要的意义。     

祁连山北坡植物群落空间分布格局与多样性研究

干旱区山地植物群落的空间分布格局和多样性特征对海拔梯度的响应分析,有助于探究山地植物的生态适应性策略。采用TWINSPAN和DCA排序等方法,研究了祁连山北坡植物群落分布格局和多样性特征。结果表明：祁连山北坡植物群落可以分为9个类群,随着海拔的升高,植被类型由荒漠-荒漠草原-典型草原逐渐转变为草甸草原,植物群落由斑块状分布的盐爪爪+珍珠群丛至灌木亚菊+珍珠群丛和合头草+珍珠群丛过渡为甘蒙锦鸡儿+芨芨草群丛、扁穗冰草+西北针茅群丛和西北针茅+赖草群丛,最后逐渐演化为呈镶嵌分布的鬼箭锦鸡儿+高山柳群丛和苔草+嵩草群丛;草地群落的Shannon-Wiener多样性指数（H'）和物种丰富度指数（R）呈“双峰”变化趋势,Pielou均匀度指数（J）在中海拔有最大值,而Simpson优势度指数（C）在中海拔有最小值。祁连山植被类型由低海拔荒漠至高海拔草甸草原演化过程中伴随着植物群落分布格局和种类组成的改变,体现了山地环境对植物群落构建的过滤作用。     

荒漠草原区围封草地群落特征及其形成机制

以宁夏盐池9年围封草地为对象,研究围封草地群落特征和土壤水分变化。结果表明,研究区具有异质性较高的植被群落特征,并且呈以长芒草+蒙古冰草群落、白草群落和赖草群落3个群落镶嵌分布的空间格局;土壤水分是影响该地区植被生长的关键生态因子,它对围封草地植物群落特征的影响程度不同,其中对生物量、高度和盖度影响较大,而对物种丰富度影响较小;植物群落的空间分布格局是群落特征形成的主要原因,而3种群落内各自土壤水分的空间变异特性使得各群落内部的植被生长状况差异也较大。     

黄土高原亚高山草地退化对土壤种子库的影响

本试验对黄土高原亚高山草地不同退化程度下土壤种子库的物种组成、种子密度、分布特征以及影响因素进行了研究。结果表明,研究区地上植物有31种,分属于14科、25属;种子库植物有32种,分属于14科、31属;种子库的83.45%都分布于浅层土壤中（0~5 cm）。随着草地退化程度的加重,地上植被和地下种子库中多年生植物的比例减少,种子库密度与丰富度都显著下降（P<0.001）;极度退化样地的地上一年生植物增多,物种组成与地下种子库相似;轻度和中度干扰的样地中,地上植物与种子库的物种的组成具有显著差异（P<0.01）。总之,亚高山草地退化对土壤种子库产生了较大的影响,其中土壤pH与水分是影响种子库密度与丰富度主要的环境因素。极度退化草地种子库密度极低,地上植被靠自然更新很难恢复,需人工辅助。