基于GIS的喀斯特森林生态仿真系统的构建

根据恢复生态学原理和相似学原理,将退化喀斯特森林演替系列各群落中所有的种划分为5个适应等级种组,并把自然恢复演替过程划分为6个演替阶段.通过考察不同适应等级种组在不同恢复阶段的变化过程,得出群落动态演替中种组替代规律,并通过退化群落恢复潜力度、恢复度和恢复速度3个评价指标对退化喀斯特森林自然恢复过程进行评价.在这些机理基础之上,基于GIS开发出一套退化喀斯特森林自然恢复生态仿真系统,应用于退化喀斯特森林自然恢复过程、恢复对策及其变化的研究,制定相应的经营措施,加速退化喀斯特森林恢复.      

重庆中梁山石漠化植被恢复区植被群落演替研究

以重庆岩溶石漠化植被恢复区之一的中梁山为研究区,采用"空间代替时间"的植被演替研究法,结合双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势典范对应分析法(DCCA)2种数量分析技术,从定量的角度对研究区恢复植被的演替阶段、演替系列、群落特征以及演替过程中的物种组成变化、演替与环境之间的关系等进行了分析研究.结果表明:中梁山植被恢复演替共分为9个阶段,基本遵循旱生进展演替一般规律,即从草本群落→灌木群落→乔木群落;受土壤、岩性的特殊生境影响,中梁山形成了三大土壤顶级,即以乔木为主的马尾松群落、柏木群落,以及以耐旱、耐瘠薄灌木树种构成的灌木群落.由于人工修复植被与自然恢复植被差异明显,分别形成了自然恢复演替和人为辅助演替两大演替系列;自然恢复群落与人工林相比,物种丰富度更高,功能群组成更复杂,并表现出乔木群落大于灌丛、灌草丛群落大于杂草群落,而人工辅助演替尽管加快了植被演替进程,但生态功能最差;DCCA排序结果与TWINSPAN分类结果基本一致,均出现物种组成和环境条件相似样方的集聚,这是植被与环境长期适应的结果.     

退化喀斯特森林自然恢复的过程和格局

对30个不同演替阶段的群落样地，用主分量分析（PCA）进行群落类型划分，用连续带分析构建自然恢复系列。研究了自然恢复过程中群落数量特征、生物量、更新层特征变化过程以及种群的格局和类型，讨论了今后演替进程研究的重点和途径。     

黔西北喀斯特区植被自然恢复演替过程中物种多样性研究

以空间代替时间方法研究了黔西北喀斯特地区植被自然恢复演替过程中草本群落阶段、藤刺灌丛阶段、灌乔林阶段、次生乔林阶段和顶级群落阶段的物种多样性,分析各阶段群落的物种组成,应用物种丰富度、Simpson指数、Shannon指数和Pielou均匀度指数研究各阶段草本层、灌木层、乔木层的物种多样性。结果表明,在植被演替过程中,乔木层物种丰富度逐渐增加,灌木层和草本层的物种丰富度在藤刺灌丛阶段达到最大值,以后随着乔木树种的发展而迅速下降;苹本层的Simpson指数和Shannon-Wiener指数在不同阶段上升后下降,藤刺灌丛阶段达到峰值,顶级群落阶段最低,Pielou均匀度指数在草本群落阶段最高,且在藤刺灌丛阶段、灌乔过渡阶段及次生乔林阶段波动不大,顶级群落阶段最低;灌木层各项测度指标在不同演替阶段变化规律一致,但峰值时期不同,Simpson指数和Shannon—Wiener指数在灌乔过渡阶段达到峰值,Pielou均匀度指数则在藤刺灌丛阶段达到最高;乔木层Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数在次生乔林阶段均略高于顶级群落阶段,可能与次生乔林阶段伐薪等人为干扰严重有关。     

采煤塌陷复垦区自然恢复初期植物群落变化特征

植被恢复是采煤塌陷复垦区生态系统恢复的关键.为了解和掌握植被自然恢复的基本规律,以河南省永城煤矿塌陷复垦区自然恢复群落为例,采用样方法,通过实地调查,对复垦不同年限下自然恢复的植物群落的组成、结构及各物种的重要值进行研究,分析植被恢复初期物种的组成变化及基本趋势.结果表明:(1)永城采煤塌陷复垦区恢复初期物种数量共有植物13科27种,演替仍处于初级阶段;(2)菊科与禾本科植物是演替初期的先锋物种,占植物总种数的50％左右,群落结构为小飞蓬+狗尾草+刺儿菜(或狗牙根、野大豆);(3)随着复垦年限延长,1年生草本植物所占优势逐渐下降,多年生草本植物的优势逐渐提高.复垦1年、3年和5年时,1年生草本植物的重要值分别占群落总重要值的81.46％、44.07％和37.91％,而多年生草本或木本植物的重要值分别占群落总重要值的18.54％、55.93％和62.09％,表明在演替初期随着复垦年限延长物种组成发生了变化,优势物种由1年生草本植物为主向以多年生草本植物为主转变.研究结果为加速复垦地植物恢复、构建合适的人工植物群落提供了理论参考.     

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。     

亚高山针叶林自然恢复过程中的物种多样性变化

在亚高山针叶林的恢复与重建中,物种多样性的变化与配置具有极其重要的作用。本研究以自然恢复过程中不同演替阶段的群落为对象,采用空间代替时间的群落学调查方法,对亚高山针叶林自然恢复过程中不同演替阶段群落物种多样性变化进行了对比研究。结果表明:糙野青茅(Deyeuxia scabrescens)、高山柳(Salix paraqple-sia)、白桦(Betula platyphylla)、紫果云杉和桦木(Betulaspp.)混交、岷江冷杉(Abies faxoniana)、紫果云杉(Picea purpurea)和粗枝云杉(P.asperata)群落的物种丰富度(S)分别为46、54、69、38、61、38和26,Shannon-Wienner指数(H)分别为2.42(±0.10)、2.71(±0.06)、2.93(±0.06)、2.59(±0.11)、1.83(±0.43)、1.81(±0.32)和1.75(±0.24),均优丰多样性指数(Z)分别为17.39(±1.81)22.52(±1.09)、23.76(±2.09)、18.13(±1.74)、7.05(±1.75)、6.69(±1.01)和5.26(±2.30)。②在植被恢复的过程中,物种的丰富度、多样性指数和均匀性都在不断波动,其变化趋势是"低-高-低",随着演替的进行,草本逐渐被灌木替代,灌木又逐渐被乔木替代,到顶极时期,群落的物种多样性虽然较少,但结构更完整。③在生态恢复的相邻阶段,群落间的物种相似性高、群落结构类似、共有物种也较多。     

海南中部山区天然林物种组成与群落特征变化

为了揭示受20世纪50年代砍伐影响的热带天然林在自然恢复过程中物种组成与群落特征变化趋势,以海南中部山区山地雨林原始林、低地雨林次生林、山地雨林次生林、云雾林次生林4个森林动态样地为对象,基于2012—2020年2次植被调查,从物种组成、区系组成、群落外貌特征等方面分析群落动态特点。结果表明：2012—2020年,（1）山地雨林原始林S?rensen群落相似度为0.960,物种组成最稳定;低地雨林次生林为0.921;山地雨林次生林为0.889;云雾林次生林为0.794,物种更替最明显。随着短期演替进行,各群落间S?rensen群落相似度升高,多年来有更多相同的物种。（2）各群落排名第1的优势种重要值均降低,云雾林次生林优势种重要值下降明显,向更为混合的多优势种群落发展。（3）随着短期演替进行,群落郁闭度增加,喜阳的前中期树种逐渐被耐荫的演替中后期种替代,分布区窄的海南特有种作为补员树种进入群落。（4）各群落均以热带区分布为绝对优势,并以热带亚洲（印度-马来西亚）分布为主。随海拔升高,温度降低,呈现出热带性减弱、温带性加强的特点。8年间,植物区系地理成分更加复杂。（5）叶性质呈现出以中型...     

茂兰喀斯特植被恢复过程群落数量特征及健康度研究

为揭示茂兰喀斯特植被恢复过程群落数量特征及健康度特点,以茂兰国家级自然保护区退化喀斯特植被自然恢复演替过程6个阶段群落为研究对象,选择10个数量指标,从群落组织力、能量和稳定性三方面对各恢复阶段群落数量特征及健康度进行综合分析,结果表明:(1)草本层中I阶段草本高度和密度最大;灌木数量在V阶段最多,在900 m~2内达5174株;(2)群落各层次生物量差异显著,演替过程中,木本植物及总体群落的生物量均呈增长趋势,全光照利用率以各阶段建群层最佳;(3)乔木层多样性指数H'、生态优势度λ、稳定性系数变化均呈递减趋势,且都在IV-V阶段下降最快,而后平缓;草本层、灌木层则变化各异;(4)随着植被正向演替,群落乔木层健康度指数为上升型,灌木层为单峰型,草本层为下降型;(5)草本层贡献率为下降型,灌木层为单峰型,乔木层为上升型。     

喀纳斯泰加林火成演替群落多样性及其测度指标

【目的】比较分析以多度、盖度和重要值作为测度指标对群落多样性测度指数值的影响,研究适用于泰加林火成演替群落多样性分析的测度指标和测度指数。【方法】以新疆喀纳斯泰加林火成演替群落为研究对象,调查8种群落类型的383个典型样方数据,分别以多度、盖度和重要值作为测度指标,选取测度群落物种丰富度、多样性、优势度和均匀度的11个指数进行分析。【结果】以重要值作为测度指标,8种群落类型的同类型物种丰富度指数值、多样性指数值、优势度指数值和均匀度指数值变化趋势相同或相近;物种均匀度对群落物种多样性的影响大于物种丰富度;Patrick 丰富度指数、Shannon多样性指数和Simpson优势度指数对物种丰富度的敏感性较其它同类型指数高;McIntosh均匀度指数对物种丰富度的敏感性较其它同类型指数低。【结论】可以重要值作为喀纳斯泰加林火成演替群落的多样性测度指标,以Patrick 丰富度指数、Shannon多样性指数、Simpson优势度指数和McIntosh均匀度指数作为群落多样性的测度指数。物种均匀度对喀纳斯泰加林火成演替群落物种多样性指数值的贡献要大于物种丰富度。     

内蒙古中东部高速公路路堑阳坡植被恢复效果研究

针对路堑阳坡立地条件差,植被恢复困难的问题,以内蒙古中东部地区高速公路为例,研究了路堑阳坡的生态恢复效果和群落演替规律。研究表明:1在内蒙古干旱半干旱条件下,阳坡与自然环境的生态条件更加接近,乡土植物在坡面群落建植初期更容易侵入;2在群落演替过程中,阳坡物种数目和生活型构成比例逐渐与天然群落接近,体现出了人工群落向自然群落过渡的趋势;3对研究区而言,生态恢复物种应以豆科和禾本科草本植物为主,少量搭配灌木,不建议使用乔木;4沙打旺、紫花苜蓿、老芒麦、白草、白花草木樨5种草本植物更适应于阳坡生长,而赖草则更适应于阴坡生长。     

次生裸地植被恢复过程的植物群落特征

城市建设造成的次生裸地越来越严重,次生裸地的人工植被恢复是重建生态系统的重要途径,裸地植被多样性的变化是植被恢复的重要表现。以涪陵地区马鞍乡次生裸地为研究对象,通过不同年限的跟踪调查和多样性分析,研究了次生裸地人工植被恢复过程中群落多样性特征。结果表明,恢复1年的裸地植被群落物种数量是原生裸地植被的2倍,恢复效果较好。乔木类的重要值降低,而草本类重要值增加,其中禾本科的白羊草的成层效果最好,相对频度与密度最大,表现出了较好的适应性。通过适宜的多种恢复配植方式,可以加快植物群落的演替进程,保持较高的物种丰富度与多样性,但是在群落演替的早期,物种丰富度主要表现在草本层植物的替代与更新。     

亚热带常绿阔叶林植被恢复研究进展

回顾了在具有影响的几种演替理论指导下的亚热带常绿阔叶林恢复研究的主要内容，包括群落结构研究：群落的发育，波动，更新和演替；种群的特征，结构和竞争压力以及物种的生理生态学特征在群落进展演替中的变化。土壤动态变化研究：土壤的理化性质，肥力，有机质含量在与群落协同发展过程中的变化。植被恢复研究方法：数学模型在时间序列和生态序列研究方法中的应用。建议在以后的研究中应增设固定样地，加强定位研究以及加强群落演替过程中树种遗传机理方面的探索，优化次生演替数学模型等。参67     

云南松林火烧迹地自然更新群落的物种组成及演替特征分析

以昆明西山林场2008年、2001年和1993年3个梯度的云南松林火烧迹地自然更新的植物群落为研究对象,分析不同演替梯度下植物群落的物种组成及区系成分,采用DCA排序分析植物的演替梯度变化,并分析不同演替梯度下的物种多样性变化。结果表明:调查样地内共计有物种102种,分属50科,88属;除5 a自然更新群落外,12 a和20 a自然更新群落均以乔木层为优势,优势树种为云南松;灌木层主要以杜鹃花科的碎米花杜鹃、卵叶南烛为优势,草本层主要以菊科、禾本科和蕨科的物种为优势;植物区系成分以温带成分为主,其中尤以北温带分布的属为多;在不同演替阶段植物物种重要值也发生规律性变化,反映了火烧迹地植被演替的梯度变化趋势。DCA排序揭示了云南松林火烧迹地从灌丛至森林的演替变化趋势,也反映了植被随时间序列的演替梯度变化。不同演替梯度上群落物种多样性呈现规律性变化,自然更新20 a云南松林的Gleason丰富度指数、Shannon-Weiner多样性指数、Simpson多样性指数均显著高于自然更新12 a的云南松林;灌木层的物种丰富度、多样性和均匀度指数均以12 a自然更新群落为最高,且显著高于5 a和20 a自然更新的植物群落,自然更新5 a的灌丛则最低;草木层3个演替梯度中自然更新5 a的灌丛丰富度、多样性指数、均匀度均显著高于另外2个梯度,自然更新20 a的灌丛则最低。     

陕北黄土高原森林区植被恢复演替

陕北黄土高原森林恢复演替的系列是:猪毛蒿群落—铁杆蒿和茭蒿群落—黄背草群落、大油芒群落和白羊草群落—狼牙刺灌丛、黄蔷薇灌丛、沙棘灌丛和虎棒子灌丛—山杨林和白桦林—辽东栎林。演替系列前期,为植物群落作用下土壤性的内因动态演替,后期是由群落内光强度减弱而引起的群落内因动态演替。     

千岛湖天然次生林群落生态学研究

根据千岛湖次生林群落的样地调查资料，采用极点排序将千岛湖次生林群落划分为暖性针叶林、针阔混交林、落叶阔叶林和常绿叶林等4种类型，通过对各类型群落均匀度、物种多样性指数和生态优势度的分析比较，认为随着演替的发展，群落均匀度和物种多样性指数增加，4种群落类型的均匀度值诊次为69.6,81.6,82.8和89.6，多样性指数依次为2.33,2.82,2.67和2.75；生态优势度下降，其值从0.307下降到0.158，但并不是演替的最高阶段物种多样性最大；通过对群落外貌、结构和种类成分的分析，认为封山育林是千岛湖区森林植物被进展演替的有效途径，目前森林植被正在向演替系列的更高阶段发展，同时由于立地质量的差异导致了同一空间存在着不同的演替系列。图2表3参13。     

呼伦贝尔沙地封育植被群落动态研究

通过对呼伦贝尔沙地进行封育,并实施"草方格+种植灌草"固沙措施,研究了植被恢复系列上不同阶段的群落物种重要值、群落特征要素及群落相似度等.结果表明,在演替时间分别为第1年、2年、3年和4年的群落中,随着植被恢复年限的延长,植被盖度、高度、密度、地上生物量和地下生物量分别提高了54.26%、36.37%、22.66%、71.96%和37.57%.其中,植被盖度、高度、地上生物量及丰富度指数等群落特征要素与植被恢复时间呈线性回归关系,且符合相应的曲线模型.多样性指数变化有较大的波动性.群落物种重要值交替明显,一年生植物的比例逐渐减少,多年生植物的比例逐渐增多,冰草取代沙米成为群落优势种.在不同群落中,各生活型的优势度排序为:A>P>S.植被恢复1年和2年、3年和4年,群落相似系数相对较大,分别达到0.518 5和0.744 2.但由于恢复年限较短,群落仍然很不稳定,生态系统很脆弱.两相邻群落3、4之间、群落1、2之闻较相似,相似性系数分别为0.744 2和0.518 5.而群落2、3之间相似度较低,相似性系数仅为0.318 2.此研究进一步体现了沙地植被恢复过程中物种组成结构的递进性和渐变性.     

吕梁山南段天然次生植被自然恢复及技术对策

对吕梁山南段天然次生植被恢复存在的主要问题、植被自然恢复的必要性及可行性、次生植被群落自然演替、次生植被自然恢复的效果进行了分析,认为:天然次生植被能依据自繁殖能力进行自然演替,并形成群落.提出植被自然恢复的技术对策.     

门头沟区煤矿废弃地自然恢复植被数量分类与排序

根据53块样方资料,对门头沟区煤矿废弃地自然恢复植被进行了TWINSPAN数量分类和DCA、DC-CA排序。结果显示:由TWINSPAN数量分类可将该区自然恢复植被划分为11个群落类型;以TWINSPAN数量分类为基础的DCA二维排序图将样方分为4个生态类型,反映了门头沟区煤矿废弃地植被自然恢复演替规律,即草本群落→灌丛群落→灌丛向乔木群落过渡→乔木群落;DCCA排序较好地揭示了该区自然恢复植被的分布格局与环境梯度的关系:第一排序轴表达了朝植被自然演替方向的一个综合梯度,第二轴主要表现出自然恢复植被的坡度、坡向的变化趋势,即水分和温度;DCA排序反映了群落在主要环境梯度上的分布,而DCCA排序进一步表明了群落与环境因子间的生态关系。     

戴云山黄山松群落近自然度评价

采用敏感性分析,筛选出13个能反映戴云山黄山松(Pinus taiwanensis)群落植被与土壤特征的主要因子,构建其近自然度评价指标体系.通过熵值法、模糊综合评判法建立评价模型,采用等间距法将评价结果分为5个等级.结果表明:戴云山黄山松群落总体近自然度属于近人工等级,其中上涌镇等级最高,其余依次为桂阳乡、大铭乡、赤水镇、雷锋镇、南埕镇.所有样地中,远天然占46.51%,半天然占2.33%,近人工占48.84%,人工占2.33%.坡度、林龄、乔木层Shannon-winener指数、速效钾、有效磷、全氮是影响戴云山黄山松群落近自然度的重要因子.