河北省森林草原区草本植物物种多样性和功能多样性

理解物种多样性和功能多样性之间的关系以及分析它们对环境变化的响应,有利于揭示生物多样性的影响因素。本研究以塞罕坝地区不同植被类型(草地、灌木林和天然次生林)的草本群落为研究对象,分析了物种多样性(物种丰富度、Shannon-Wiener多样性和Pielou均匀度)和功能多样性测度指标(功能丰富度、功能均匀度和功能离散度)之间的相互关系,并采用相似性分析检验(ANOSIM)和冗余度(RDA)分析等方法研究了它们随植被类型和环境因子的变化规律。结果表明,草地中草本植物物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数显著高于灌木林和天然次生林中的草本群落(P<0.05),而功能丰富度指数在草地中最低(P<0.05),功能均匀度和功能离散度在灌木林中最低(P<0.05),Pielou均匀度指数在不同植被类型间差异不显著(P>0.05);功能丰富度与物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数显著负相关(P<0.01),功能离散度与物种均匀度显著正相关(P<0.01),而功能均匀度与所有物种多样性指数均不相关(P>0.05);影响物种多样性的主要因子有土壤含水量、土壤有机质、土壤pH值、土壤全氮含量和坡向,影响功能多样性的主要因子有土壤有机质、土层深度、土壤含水量和海拔。物种多样性和功能多样性分布主要受土壤因子的影响,分别占到总解释变异的29.1%和29.8%。本研究结果表明研究区草本植物物种多样性和功能多样性变化相对独立,物种多样性可能主要是由资源可利用程度决定,而功能多样性可能是生态位分化即环境筛选和物种间相互作用共同决定。     

皖北石灰岩山地不同植被恢复模式对植物群落物种组成及多样性的影响

通过研究皖北石灰岩山地生态系统的植被群落,分析不同植被恢复群落的组成、结构、多样性和生活型组成,进而阐明石灰岩山地生态系统植被恢复模式对群落结构特征以及植物物种多样性的影响。结果表明:研究区有54种植物,隶属26科54属。侧柏(Platycladus orientalis)+构树(Broussonetia papyrifera)人工混交林有植物种类16科26种,分别占总数的61.5%和48.1%。酸枣(Ziziphus jujuba var.spinosa)+牡荆(Vitex negundo var.cannabifolia)灌丛和荩草(Arthraxon hispidus)+牡荆草灌丛植物种类分别为32和33种,分别占调查总物种数的59.3%和61.1%。不同植被恢复群落生活型也有差异。侧柏+构树人工混交林群落高位芽植物占优势,而酸枣+牡荆灌丛和荩草+牡荆草灌丛则以地面芽植物所占比例较大。分析表明,多样性指数、均匀度指数和优势度指数均表现为侧柏+构树混交林>酸枣+牡荆灌丛>荩草+牡荆草灌丛,但物种丰富度表现为荩草+牡荆草灌丛>酸枣+牡荆灌丛>侧柏+构树混交林。Sörensen较高值出现在酸枣+牡荆灌丛与侧柏+构树混交林和荩草+牡荆草灌丛之间,侧柏+构树混交林与荩草+牡荆草灌丛Sörensen多样性值较低。研究结果表明,石灰岩山地独特的地貌特征和人工植被恢复对植物群落组成、多样性及其生活型组成产生重要影响。     

青海湖地区紫花针茅草原群落特征

 选择青海湖地区典型紫花针茅草原作为研究对象,以大量的样方调查为基础,采用等级聚类、ＴＷＩＮＳＰＡＮ（ｔｗｏ ｗａｙｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｐｅｃｉｅｓａｎａｌｙｓｉｓ）、ＤＣＡ （ｄｅｔｒｅｎｄｅｄｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ）、ＣＣＡ （ｃａｎｏｎｉｃａｌｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ）、物种多样性,相关分析等多元数量分析方法,系统研究了紫花针茅草原的群落特征、物种多样性、群落与环境因子的关系。结果表明,所调查的紫花针茅草原是物种组成相对较简单、菊科和禾本科植物最多、北温带分布的属为主体的草原群落。青海湖地区的紫花针茅草原群落可分为４个群丛类型：紫花针茅＋ 多枝黄芪群丛,紫花针茅＋矮嵩草群丛,紫花针茅＋西北针茅群丛和紫花针茅＋川青早熟禾群丛。影响青海湖地区紫花针茅草原群丛分布的主要环境因子首先是以年均降雨量和年均温为代表的气候因子,其次是土壤水分、有机质和全氮磷钾等土壤因子。该区紫花针茅草原群丛均匀度指数和Ｓｉｍｐｓｏｎ指数的变化趋势基本一致,紫花针茅＋川青早熟禾群丛是各群丛中最高的。物种丰富度受气候和土壤因子的影响大,但Ｓｉｍｐｓｏｎ指数和均匀度指数与所调查的所有环境因子都没有显著相关性。本研究揭示了紫花针茅草原群落的内在规律,对维护青海湖地区生态系统平衡具有重要意义。     

山西关帝山亚高山灌丛、草甸物种多样性的研究

运用12个多样性指数对12个灌丛群落样地和21个草甸群落样地进行了数量分析,结果如下,1)关帝山亚高山灌丛、草甸群落的物种多样性与海拔有较密切的关系,随着海拔的升高,其丰富度指数明显下降;均匀度指数表现为升高趋势;综合多样性指数也呈下降趋势;2)关帝山亚高山灌丛、草甸群落的物种多样性与坡度有较密切的关系,随着坡度的下降,灌丛、草甸的丰富度呈现平缓下降的趋势;均匀度和综合多样性呈现明显上升的趋势;3)在各多样性指数的变化幅度上,灌丛群落较草甸群落明显.     

青海湖地区紫花针茅型高寒草原群落特征变化

气候变暖促进青藏高原高寒草原分布面积逐渐增加,但有关紫花针茅(Stipa purpurea)型高寒草原生产力与物种丰富度长期变化特征及其驱动因素尚不明确。本研究连续13年观测青海湖地区高寒草地地上生物量、物种丰富度和盖度等指标,阐明了植被群落特征的长期变化规律,采用结构方程模型,解析了紫花针茅型高寒草原生产力和物种丰富度的主要影响因素。结果表明,高寒草原地上生物量和物种丰富度均呈现较强的波动上升趋势,平均鲜重和物种数分别为215.41 g·m^-2和15,高物种丰富度促进生产力增加;高寒草原群落总盖度和平均高度呈现显著增加趋势。紫花针茅型高寒草原地上生物量和总盖度分别受到年均气温和生产力的显著影响。未来增温气候情景将会显著增加青海湖地区紫花针茅型高寒草原生物量,但降雨量增加会降低物种丰富度。     

祁连山北坡及河西走廊蝶类垂直分布及群落多样性研究

1998-2004年,对祁连山北坡及河西走廊蝶类的垂直分布进行了调查,依据植被、海拔、气候、土壤等不同因子将该地区蝶类分布的生境划分为5种类型,对不同生境(垂直带)蝶类区系组成及群落多样性进行了研究。结果表明,祁连山北坡及河西走廊蝶类共有128种,分属8科74属,不同生境蝶类群落的组成中,科、属、种3级组成顺序大致为:高山亚冰雪稀疏植被带<走廊绿洲、山地荒漠带<亚高山灌丛草甸带<山地草原带<山地森林草原带。不同等级的多样性指数结果排序基本一致:山地森林草原带>山地草原带>亚高山灌丛草甸带>走廊绿洲、山地荒漠带>高山亚冰雪稀疏植被带,多样性指数与物种丰富度相关(r=0.987 8,P＜0.01),而与均匀度不相关(r=0.377 4,P＞0.05)。 G-F指数可以简便而有效地反映昆虫区系中物种多样性信息,同时使用Shannon-Wiener 指数和 G-F指数,将科、属多样性与物种多样性综合考虑,较为全面地评价了蝶类群落多样性。各垂直带之间相似性系数较低,蝶类垂直分布差异非常明显。     

封育对干热河谷稀树灌草丛退化草地土壤种子库和植物多样性的影响

于2004年对金沙江干热河谷地区典型稀树灌草丛退化草地进行了围栏封育。在封育后第1年和第2年,以未围栏封育退化草地为对照,对草地土壤种子库和植被的物种组成、密度变化、多样性变化及土壤种子库与植被群落的相似性进行了调查和分析。结果表明,随着围栏封育年限的增加,土壤种子库密度和植物密度增加极显著（P〈0．001）,其物种组成主要以一年生草本为主。在围栏封育过程中,土壤种子库和物种丰富度明显下降,物种多样性降低,植被均匀性下降。随着封育年限增加,土壤种子库物种组成相似性指数和植被物种组成相似性指数均降低。     

德令哈-哈拉湖沿线不同生境下群落的物种组成及其多样性

为探讨柴达木盆地的群落物种的多样性和空间分布格局,本文以德令哈-哈拉湖沿线区域为研究对象,测定了5种不同生境下群落的物种组成和多样性指数,并分析了不同生境下群落物种多样性与海拔的关系。结果表明：该区域共记录了79种植物,菊科、禾本科、豆科、十字花科为当地的优势科种。不同生境类型的物种多样性具有相似性,但也存在差异性。从物种组成的群落相似性结果来看,高寒垫状植被与高寒金露梅（Potentilla fruticosa）灌丛草甸的物种组成相似性最高,而与高寒嵩草（Kobresia myosuroides）、杂类草草甸的物种组成相似性最低。随着海拔升高,群落物种丰富度和多样性呈先降低后增加的趋势,但均匀度保持稳定;中海拔区域的群落物种多样性最高,低海拔区域的群落物种多样性略高于高海拔区域,而造成不同生境群落物种组成和多样性差异的主要原因是水热条件和物种竞争力。     

呼伦贝尔草原物种多样性与生物量、环境因子的关系

通过大范围群落调查,研究了内蒙古呼伦贝尔草原三种主要草原类型物种多样性与生物量的关系,并讨论了气候、土壤等环境因子对物种丰富度的影响.结果表明:(1)三种类型草原的群落平均高度、盖度和Shannon-Wiener指数:草甸草原>典型草原>荒漠草原.三种类型草原均匀度差异不显著,典型草原和草甸草原有明显的优势种,荒漠草原没有明显优势种;(2)三种类型草原中,典型草原和草甸草原物种丰富度与地上生物量呈线性正相关,随尺度增大,丰富度与生物量的关系有单峰曲线的趋势;(3)物种丰富度随水分和土壤有机碳含量增加而增加,随温度上升而下降,水热因子是影响物种丰富度的主要环境因子.     

青藏公路沿线植被多样性特征及其与环境因子的关系

青藏高原是全球气候变化的敏感区,青藏公路从北至南穿青藏高原而过,研究沿线植被物种多样性特征及其与环境因子的关系具有重要意义。本研究调查分析了沿线29个样点(从西宁市到拉萨市编号依次为1~29号)的植被群落学特征,并分析了它们同环境因子的关系。结果表明,青藏高原从北向南植被总盖度呈先降低后升高的趋势,其中7号样点(阿尔茨托山)最低;物种丰富度呈先降低后增加再降低的趋势,其中14号样点(风火山隧道)最低,26号样点(甲赤岗)最高;香农指数和辛普森指数随样点呈降低趋势;Pielou指数呈先降低后增加的趋势,其中22号样点(托青村)最低;Alatalo指数变化趋势与Pielou指数相反,但波动较大。对物种多样性指数和环境因子进行相关分析和逐步回归分析发现,物种盖度、物种丰富度和Pielou均匀度指数特征主要受水分因子控制,物种多样性指数(香农指数和辛普森指数) 与物种Alatalo均匀度指数特征与短波辐射关系密切。     

旱泉沟流域次生林演替过程中种群格局动态

对旱泉沟流域的植被种类组成、物种多样性和物种重要值进行调查分析,采用TWINSPAN对旱泉沟流域次生植物群落进行数量分类,从植物群系组成、植物群落之间的生态关系方面,研究旱泉沟流域封山禁牧区植被群落的分布格局,初步探讨乔木树种的演替趋势。研究结果表明：1）采用TWINSPAN数量分类方法,将植被划分为7个群落类型;2）从群落Ⅰ到群落Ⅶ, 乔木、灌木、草本的Simpson优势度指数基本持平,Shannon Wiener多样性指数为乔木<灌木<草本,Pielou均匀度指数为乔木>草本>灌木,物种丰富度逐渐升高。群落的物种组成和空间结构逐渐复杂化,并趋于稳定;3）次生林的演替序列为山杨树Populus davidiana→桦树Betula platyphylla→青海云杉Pica crassifolia,其自然演替顶级为青海云杉。     

拉萨河谷山地灌丛草地物种多样性随海拔升高的变化特征

以拉萨河谷达孜县新仓村沟域的山地灌丛草地为研究对象,采用样方调查法探究了随海拔升高(3992~4940 m)灌丛草地群落结构、物种多样性、功能性状Rao指数的变化特征。结果表明,1)随海拔升高灌丛生物量和盖度呈先增加后降低的变化趋势,但草地盖度(71±14)%和生物量(49.18±19.17) g/m²变化不明显(P>0.05);2)随海拔升高群落物种组成存在差异,但共优种高山嵩草(0.591±0.034)和青藏苔草(0.326±0.061)的优势度无显著变化(P>0.05);3)随海拔升高草地物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数呈先增加后降低的“单峰曲线”变化特征;4)以株高测算的草地群落功能性状Rao指数随海拔升高而降低。物种丰富度、功能性状以及地上净初级生产力沿海拔升高的变化特征存在差异,为维持高原河谷山地灌丛草地的生态安全,未来应重视三者相互关系及其生态学机制的相关研究。     

干旱与半干旱区红砂枯落物分解初期节肢动物群落结构特征

选择宁夏盐池半干旱区和内蒙古乌拉特后旗干旱区荒漠草原为研究样地,以红砂枯落物为研究对象,利用网孔分解袋法,在灌丛内外微生境布设分解袋。通过调查分解袋中节肢动物群落组成与多样性分布特征,结合枯落物化学分析和土壤环境因子测定,研究灌丛微生境红砂枯落物分解初期节肢动物群落结构分布规律。结果表明：1）红砂枯落物节肢动物优势类群在盐池半干旱区灌丛中有3类,裸地中仅2类;而在乌拉特后旗干旱区表现为灌丛内外优势类群均有3类。常见类群在盐池半干旱区灌丛中有7类,而裸地中仅3类;而乌拉特后旗干旱区灌丛中有7类,裸地中有4类。稀有类群在盐池半干旱区表现为仅在裸地出现,而乌拉特后旗干旱区表现为仅在灌丛内出现。2）红砂枯落物节肢动物个体数和类群数在盐池半干旱区均表现为裸地显著高于灌丛,而在乌拉特后旗干旱区均表现为裸地显著低于灌丛（P<0.05）。红砂枯落物节肢动物Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Margalef指数以及Pielou指数在盐池半干旱区和乌拉特后旗干旱区均表现为灌丛内外无显著差异（P>0.05）。3）红砂枯落物节肢动物个体数在盐池半干旱区仅与土壤pH值呈显著正相关性,而与土壤砂粒含量呈显著负相关性;类群数在盐池半干旱区仅与土壤砂粒呈显著负相关性（P<0.05）。在乌拉特后旗干旱区红砂枯落物节肢动物个体数和类群数与环境因子间均无相关性（P>0.05）。冗余分析（RDA）和偏RDA分析结果表明,枯落物K含量是影响干旱与半干旱区红砂枯落物节肢动物个体数分布的主要环境因子。4）综合表明,红砂枯落物节肢动物个体数和类群数受到灌丛微生境和气候因子的双重影响,但群落多样性受灌丛微生境和气候因子的影响均较小。并且,随干旱程度的加强,灌丛微生境对红砂枯落物节肢动物个体数和类群数分布的影响从溢出效应转变为聚集效应。     

拉萨河谷植物物种丰富度空间分布格局及其环境解释

为研究拉萨河谷植物物种丰富度的空间分布格局,按不同植被类型设置47个样地,每个样地随机设置3个样方,共141个样方。记录维管植物247种,隶属47科、134属。运用基于距离的Moran特征向量图(MEM)和方差分解, 分析环境因子和空间变量对植物物种丰富度空间分布的影响;运用广义可加模型(GAM)对各环境因子与转换物种丰富度(TSR)进行回归分析,同时对各环境因子之间进行相关分析;运用除趋势对应分析(DCA)对样地和物种进行非约束排序,并将环境因子与排序轴之间进行相关分析。结果表明空间结构对拉萨河谷植物物种丰富度分布具有重要作用,而环境因子的空间格局是影响物种丰富度空间分布格局的重要因素;各环境因子与TSR的GAM拟合结果发现气候因子、经纬度和海拔对TSR存在显著的影响;DCA排序结果表明干扰可能是影响物种丰富度空间格局的未测环境因子,DCA第二轴反映了湿度梯度。干扰和湿度可能是拉萨河谷植物物种丰富度空间分布格局的主要影响因素。     

黄河源区发草适生地植物群落特征及其土壤因子解释

本研究以黄河源区发草作为研究对象,通过生境地植物群落物种结构组成、多样性分布、土壤理化特性等调查,采用相关分析和RDA排序法分析了黄河源区玛沁县5个发草适生地植物群落多样性特征和土壤影响因子及其关系,以期揭示影响发草种群在复杂多样高寒沼泽异质生境中适应性的关键环境因子。结果表明：1）不同发草适生地植物群落结构、组成和多样性指标明显不同,菊科、禾本科、莎草科、毛茛科、龙胆科和玄参科物种为发草适生地常见物种;2）不同发草适生地之间在土壤氮（N）、磷（P）、碳（C）、有机质（SOM）、土壤水分含量（W）和pH上也具有显著差异;3）发草适生地植物群落中发草的盖度、株高、生物量和重要值与群落物种丰富度、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener指数、P和W呈显著负相关,与Alatalo均匀度指数、pH值呈显著正相关。研究结果表明发草更加适应低P、湿润偏中生的土壤环境,而随着群落中物种丰富度的增加发草在群落中的重要值显著下降则说明发草具有部分的先锋种特性,显示了利用发草修复和治理退化草地的可能潜力。     

不同干扰强度对拉萨河谷草甸草原群落特征和功能性状的影响

气候变化背景下,植物群落特征与功能性状对不同类型和强度人类干扰的响应与适应是植被生态学研究的热点命题之一。本文以拉萨干暖河谷达孜县新仓村沟域山麓冲积扇上的亚高山草甸草原为研究对象,采用样方调查法,探究全年禁牧、暖季禁牧、全年放牧情况下,不同干扰强度对群落特征(群落结构、物种多样性)和功能性状的影响。结果表明,群落高度、地上生物量和立枯物随干扰强度增强而降低,群落盖度差异不显著。排除干扰强度因素,物种多样性与以株高、可食性为代表的功能性状无相关性。全部物种和可食性物种的物种多样性随干扰强度变化差异不显著,即物种丰富度S、多样性指数H、均匀度指数E差异均不显著。以株高、可食性为代表的功能性状随干扰强度增强而降低,表明不同干扰强度对功能性状的影响较物种多样性更显著。未来应更广泛地探讨物种多样性、功能性状和生态系统功能的内在联系,以及3者在不同干扰强度下的响应时间和模式。     

锡林郭勒不同草原类型群落生物量及多样性研究

物种多样性和生物量是表征草地生态系统数量特征的两个重要指标,深入探讨物种多样性和生物量的变化,为草原生态系统的物种保护和生产力维持提供理论依据.本文以锡林郭勒草原为研究对象,利用样方法对草甸草原、典型草原和荒漠草原三种草原类型的植被特征进行调查,分析不同草原类型植被的地上生物量和物种多样性变化及二者与环境因子之间的关联...