侵蚀环境撂荒地植物群落恢复动态研究

以侵蚀环境不同退耕撂荒年限样地为研究对象,采用空间代替时间序列的方法调查植物群落特征,分析植物恢复过程。结果表明：植物群落覆盖度和地上生物量随退耕撂荒年限的增加,恢复演替的推进逐渐增大;群落物种多样性指数与撂荒年限呈正相关,而群落优势度指数与撂荒年限呈负相关;物种多样性指数能极好地反映群落物种丰富度,并能客观表达物种的动态变化,其演变呈升—降—升的趋势,退耕撂荒3、10和25 a左右时为物种多样性指数的高峰。植物群落结构稳定性与物种多样性、群落生物量、覆盖度和优势度关系密切,随着退耕撂荒地植被恢复演替的进展,植被结构稳定性呈阶梯式增强,从而为侵蚀环境生态恢复提供了基础保障。     

兰州市九州台区不同海拔高度人工林群落物种多样性

通过对兰州市九州台区不同海拔人工林群落结构进行典型样地调查,分析了该林区3种海拔梯度人工林群落的物种多样性特征。结果表明,3种海拔梯度人工林中,中坡(海拔1 760～1 840m)物种多样性指数为最高,物种最丰富,恢复程度最好;3种海拔梯度人工林以上坡(1 900～1 970m)灌木层和草本层物种丰富度指数最小,下坡(1 590～1 730m)灌、草层物种丰富度最大;物种丰富度、种类组成和多样性表明,九州台区人工林草木层总体发育优于乔灌层;各梯度人工群落尚处于演替初期阶段,林下植被发育常以阳生性植物为主;对不同海拔人工林群落结构研究是兰州市南北两山生态绿化工程的延伸,该项研究对于兰州市南北两山植被恢复后的生物学效果评价具有重要意义。     

河西走廊中部人工沙漠植被典型群落物种的多样性

[目的]揭示河西走廊中部人工沙漠植被典型群落物种多样性研究,为干旱沙漠地区的生态恢复和人工植被建设及沙区植被多样性的恢复与重建提供理论依据。[方法]基于对甘肃省张掖市临泽县治沙站人工沙漠典型群落物种多样性进行调查。运用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物种均匀度指数计算。[结果]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;物种多样性指数、丰富度指数变化趋势基本一致,而均匀度指数则呈相反趋势;β多样性与α多样性反应结果一致;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,植物多样性与土壤结皮层厚度呈正比,与土壤含水量高低影响不大。[结论]灌木以梭梭—白刺群落为优势群落,草本以雾冰藜—白茎盐生草群落为优势群落,具有物种组成简单,多样性较低的特点,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。     

喀斯特环境移民迁出区植物多样性研究

本文运用“空间代替时间”的方法,对移民迁出区的植物多样性进行了调查研究,结果表明：不同植物群落演替阶段草本层物种多样性指数相对较为稳定,而均匀度指数与丰富度指数相对变化较大;各样地灌木层物种多样性指数总体上有缓慢递增趋势;乔木样地乔木层的物种多样性指数基本无变化,但是物种丰富度呈现递增趋势,而均匀度先缓慢上升转而迅速下降;同一群落内物种多样性比较基本上是灌木层〉草本层;乔木林的分层多样性比较表现出灌木层〉乔木层〉草本层的规律。从整个群落总变化趋势看,随着恢复年限的增加和演替阶段的提高,整个群落的物种多样性指数呈明显的阶段跳跃性增长,出现多样性指数乔木林〉灌丛〉草丛的规律。实施环境移民工程10年来,植被群落各演替阶段的物种丰富度与多样性稳步增加,封育后植被恢复效果明显,生态环境得到了极大改善。     

关中平原高速公路路堤边坡土壤养分与植被群落α多样性变化

选择不同植被恢复年限的高速公路路堤边坡为研究对象,采用时空代换法,通过相关性分析及主成分分析,研究关中平原高速公路植被恢复过程中土壤养分和植被群落α多样性的变化。结果表明:路堤边坡植被恢复过程中表层土壤养分因子含量平均值变化范围分别为:有机质12.26～25.83g/kg、全氮0.60～1.25g/kg、铵态氮7.16～35.10mg/kg、硝态氮4.15～7.42mg/kg、速效磷9.30～26.68mg/kg。植被恢复过程中,土壤养分特征受恢复年限、土层、坡向的影响。随着恢复年限的增加,表土养分条件明显好转,说明植被对土壤的培肥作用与时间密切相关。0—10cm土层土壤养分含量明显高于10—20cm土层,阴面边坡土壤养分含量高于阳面边坡。在人工扰动下,群落的α多样性主要受恢复年限和土壤中硝态氮含量的影响。恢复到17a时,边坡土壤养分和群落α多样性均达到较高水平。本研究对路堤边坡土壤质量及群落多样性的提高具有重要的意义,对高速公路生态建设和水土保持具有一定的参考价值。     

浑善达克沙地飞播区植物多样性的变化——以内蒙古正蓝旗为例

[目的]对内蒙古境内浑善达克沙地植被恢复过程中植物群落的物种组成以及多样性的变化规律进行分析,为该地区的植被恢复提供理论依据和科学指导。[方法]采用样带法对植物群落进行调查。[结果](1)沙地植被恢复5年后群落内共有33种植物,分属于10科27属;(2)随着恢复年限的延长,物种丰富度指数、物种多样性指数、物种均匀度指数和群落盖度均逐渐增大,而生态优势度指数则逐渐减小。植物群落物种由6种(未治理)增加到21种(治理5a),物种多样性指数由1.20增加至2.77,物种均匀度指数由0.67升高至0.91,群落盖度从2.06%增加到75.58%,生态优势度指数由0.57减少至0.32。[结论]浑善达克沙地飞播区植被得到明显恢复,沙地恢复到一定阶段后群落趋于稳定,风沙化得到一定程度的遏制。     

不同生态修复措施对藏东南工程边坡植被重建的作用

[目的] 评价青藏高原派墨公路生态恢复过程中环境因素对边坡植物群落的影响,为藏东南工程扰动区生态恢复计划提供理论依据。[方法] 以藏东南新修派墨公路为研究对象,基于沿线边坡生态恢复植物群落调查,分析群落盖度、物种多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数)、群落加权性状值(比叶面积、叶干物质含量、叶氮含量、叶磷含量)与环境变量(海拔、修复措施)的关系,探究当前恢复重建植物群落对环境变量及工程措施的响应。[结果] ①海拔显著影响Margalef丰富度指数、叶干物质含量(p＜0.05); ②高强度的措施显著提高群落盖度、比叶面积、叶氮含量(p＜0.05),但对叶磷含量有显著负向作用(p＜0.05); ③人为高度干预的SJP技术能够显著增加高海拔植物的叶干物质含量,对群落修复效果总体较好。[结论] 海拔高度和修复措施是派墨公路沿线边坡植物群落恢复的主要影响因素。随着海拔升高,植被自然恢复难度增大。应加大人为修复措施强度,避免引起高寒地区生态退化。     

恢复年限对高寒金属矿山排土场植物多样性和土壤化学特性的影响

[目的] 研究恢复年限对高寒金属矿山排土场植物多样性和土壤化学特性的影响,为深入探讨高寒矿山排土场植物演替趋势,优化高寒矿山排土场植物恢复工艺方法提供科学指导。[方法] 以青海省果洛藏族自治州德尔尼铜矿恢复期为1～12 a范围内的10个矿山排土场边坡为研究对象,通过样方法调查排土场植物物种组成和多样性特性,并进一步调查土壤化学特性,明确了排土场Patrick丰富度指数等4个α植物多样性指数以及全氮等8个土壤化学特性指标与恢复年限的关系。[结果] 随着恢复年限的增大,天然植物不断侵入,排土场植物的科、属、种数呈现出逐渐增加的趋势,各年限排土场物种组成和群落特征存在一定的差异性。排土场Patrick丰富度指数随着恢复年限的增大呈幂函数增长趋势;Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数随着恢复年限增大呈先增大后减小趋势,且均符合二次函数关系。随着排土场恢复年限的增大,土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮和速效磷含量均呈先增大后减小趋势;速效钾和有机质含量呈幂函数增长趋势;pH值呈逐渐降低趋势。排土场植物4个多样性指数与土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效钾和有机质含量呈不同程度的正相关关系,而与速效磷和pH值呈负相关关系。[结论] 恢复期为12 a时,试验区排土场植物仍处于演替发展阶段,未达到稳定状态;排土场植物演替和土壤养分之间存在明显的相互作用;建议矿区排土场植物恢复选用高氮高磷低钾型缓释复合肥。     

深圳盐田港公路边坡生态恢复土壤特性与植物多样性的研究

以深圳市盐田港高速公路岩质边坡上历经十年的植被恢复边坡为研究对象,在厚层基材喷附边坡、客土喷附边坡、自然复绿边坡不同生态恢复方式下,重点分析和研究了土壤理化性质、酶活性、植物多样性,土壤特性与植物多样性之间的相关性.结果表明:不同生态恢复方式下,①土壤理化性质与酶活性都表现出厚层基材喷附边坡＞客土喷附边坡＞自然复绿边坡的分布规律性;②经过生态恢复,边坡复绿取得了一定的效果,但是效果并不明显,植物多样性指数和丰富度指数都偏低,群落演替还处于初期的灌草植物群落阶段;③土壤特性同植物多样性之间存在明显的正负相关关系.土壤速效氮与均匀度指数有极显著的正面效应,与多样性指数有显著的正面效应;土壤全磷与均匀度指数有显著的负面效应;土壤有效磷与丰富度指数、多样性指数和均匀度指数都有极显著的负面效应;土壤全钾与丰富度指数有极显著的负面效应,与草本多样性指数有显著的负面效应;土壤速效钾与均匀度指数有极显著的负面效应;土壤蔗糖酶活性与草本均匀度指数有显著的负面效应.提出了深圳高速公路边坡生态恢复的植物配置、工艺及工法的改进建议.     

黄土丘陵沟壑区退耕地植被自然恢复过程——以吴起县双树沟流域为例

采用TWINSPAN分类法对黄土丘陵沟壑区吴起县双树沟流域30个自然恢复草地植被进行分类,并对分类后各植被群落特征和地上生物量进行统计分析。结果表明：在自然恢复条件下,随着退耕年限的不断增加,退耕地植被自然恢复依次经历了猪毛蒿群落-赖草＋长芒草群落-赖草＋铁杆蒿群落-铁杆蒿群落-铁杆蒿＋茭蒿群落5个发展阶段,地带性植被类型铁杆蒿＋茭蒿群落在研究区内开始出现,并且已经占有一定优势;随着退耕地植被自然恢复的不断进行,Margalef等丰富度指数以及Shannon-wiener等多样性指数、Pielou等物种均匀度指数和地上生物量都呈现出先减小后增大的发展趋势;在植被自然恢复的稳定阶段,虽然物种丰富度指数和物种多样性指数有一定的增加,但是相对恢复初期来讲还是有所下降,并且有达到与初期相当水平的趋势;物种丰富度指数均在第1恢复阶段最大,而均匀度指数Jsw以及Shannon-wiener指数在第5恢复阶段最高。随着退耕地植被自然恢复的不断进行,植被群落总盖度随着退耕年限的延长而不断增大。     

青土湖水面形成过程对荒漠植物多样性的影响

[目的]分析青土湖输水过程对荒漠植物种多样性影响,为青土湖输水后的生态功能分析提供参考。[方法]通过4a的定位观测数据计算,分析青土湖岸植物种的多样性以及植物种的时间与空间变化及其与地下水位关系。[结果]距水面200m范围的植物种数量减少,其中距水面0m的植物种减少最多,100m处物种变化最少。Shannon-Weiner,Pielou指数和Simpson指数变化趋势相似,丰富度和多样性减小,均匀度和优势度增大;其中植物种优势度变化相对较大,且空间变化速率大于时间变化率,但Cody指数的时间变化率大于空间变化速率。[结论]青土湖输水促使植物种及其多样性以水源为中心呈带状变化,形成特征植物圈,且随地下水位上升变化程度增大。     

围封对内蒙古希拉穆仁草地物种多样性的影响

[目的]探究围封对内蒙古希拉穆仁草地物种多样性的影响,为围封对草原物种多样性影响的过程研究提供科学依据。[方法]通过调查、计算内蒙古希拉穆仁放牧草地与连续11 a围封草地的物种多样性,结合当地年降水量数据,分析放牧草地围封后物种多样性特征。[结果]围封后,冷蒿、轮叶委陵菜、达乌里芯芭、二裂委陵菜、星毛委陵菜年际波动较大;围封降低了希拉穆仁草地物种多样性,降水量较少年份(年降水量200 mm的2014年)Simpson,Shannon-Wiener和Pielous指数则刚好相反;围封后物种丰富度与年降水量相关系数减小。[结论]长期围封导致希拉穆仁草地物种多样性下降。在干旱气候环境下,围封能够一定程度地缓解气候变化对希拉穆仁草地物种多样性的影响。     

围栏封育对红松洼自然保护区草原植物群落特征及多样性的影响

以红松洼自然保护区草原植物群落为研究对象,采用样方法对研究区2012—2016年连续5年围栏封育植被进行了调查分析。结果表明:围封5年的植物群落优势种并未发生明显更替变化,但随围封年限增加,围栏内优势种及其他物种的重要值发生改变,其中地榆(Sanguisorba officinalis)、裂叶蒿(Artemisia tanacetifolia)重要值明显增加,细叶苔草(Carex rigescens)降低最多。围栏封育使植物群落的高度、盖度、生物量均明显增加(p0.05)。从不同经济类群分析,其优良牧草类、药用类植物比例增加,而杂类草比例相对下降。围封5年,植物群落丰富度指数、物种多样性指数、均匀度指数显著增加(p0.05)。     

北江干流河岸带不同植被类型植物物种多样性分析

以北江干流河岸带4种典型植被类型(竹林、草地、混交林和桉树林)为研究对象,采用样方法调查分析其群落特征和物种多样性,运用冗余分析(RDA)探讨北江河岸带植物物种多样性与环境因子之间的关系。结果表明:北江河岸带植物物种受热带季风气候影响,植物种类繁多,共调查到59科116属136种植物,群落科属组成分散;4种植被类型的物种丰富度、Shannon-Wiener多样性和均匀度指数变化规律一致,均以混交林最高,竹林次之,桉树林最低,但各植被类型间差异并不显著,说明北江河岸带不同植被类型维持物种多样性的异质性较小,其作用更多体现在为不同物种提供栖息地;RDA结果显示,植物物种丰富度、均匀度和多样性指数与乔木层高度、草本层盖度和海拔均呈正相关,而与至河流距离和土壤含水量呈负相关,在选取的7个环境因子中,海拔对北江河岸带植物物种多样性的影响最大,土壤含水量影响次之,至河流距离影响最小。     

2009-2018年谢家店震后滑坡体植被恢复研究

自"5·12"特大地震以来,银厂沟谢家店滑坡体至今已形成10年,10年间研究小组运用样方法在滑坡体上设立了9个样地,调查样地植物物种的生长状况,并对样地植物群落结构、植物优势种、植物多样性进行了数据研究分析,研究结果如下:（1）2009-2018年滑坡体植物总种数由53种增加到92种,其中乔木由0种增加到12种,灌木由4种增加到38种,草本先从49种增加到65种,再减少到42种,植物群落由以草本为主的单一结构向完善的乔灌草结构转变,植物物种恢复显著。（2）在植被恢复期间,植物群落优势种类型经历由早期毛葡萄-醉鱼草,到植被恢复初期桤木-灰白毛莓-木贼,再到植被恢复后期桤木-腊莲绣球-芒萁的植物演替变化过程。（3）经过10年的恢复,在总体上Margalef丰富度指数Ma由2.80上升到6.06;Shannon-Wiener指数H’由2.18上升到3.13;Simpson指数D由0.88上升到0.93;Pielou均匀度指数E由0.13上升到0.93,植物多样性逐年上升。研究揭示了震后10年来滑坡体植物物种、植物群落结构、植物多样性在恢复过程中的特征与变化,为震后植被恢复的相关研究以及水土保持工作的开展提供参考与借鉴。     

北沟林场天然次生林植物群落结构及物种多样性研究

为了对森林群落结构及其物种多样性进行深入研究,掌握其发展变化规律,以便为有效开展生物多样性保护提供可靠依据,以河北省围场县北沟林场天然次生林为研究对象,从Raunkiaer生活型、多样性指数等方面对森林群落结构及物种多样性进行了研究.结果表明:(1)该区天然次生林物种丰富,共计117种植物,隶属58个科99个属;(2)高位芽植物在天然次生林植物群落中优势明显,其次为地下芽植物,其余生活型植物不占优势;(3)群落内部层片结构复杂,优势层片为大高位芽层片和中高位芽层片;(4)各群落的丰富度指数顺序为:草本层＞灌木层＞乔木层;多样性指数在各层之间呈现多样化趋势;而均匀度指数在各层物种之间差异显著,均匀度指数排序为:草本层＞灌木层＞乔木层.     

北京九龙山自然保护区植物群落物种多样性分析

在样地调查的基础上,采用Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Margalef指数和Pielou指数对北京九龙山自然保护区植物群落的多样性进行评价,并采用灰色关联法分析了物种多样性的影响因素。结果表明:（1）研究区建群种为黄栌和侧柏,灌木层均以荆条为主,草本层多分布披针叶苔草、求米草、线叶猪秧秧、北京隐子草等;（2）群落总体多样性显示,样地3的Simpson指数和Shannon-Wiener指数最大,样地7的Margalef指数最高,样地5的Pielou指数最大;（3）群落多样性指数受环境因子影响显著,其中Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Margalef指数受坡向影响最大,Pielou指数受坡度影响明显。     

不同干扰方式对桂西北灌草植被物种多样性和生产力的影响

灌草植被在生态系统功能的维持中发挥着重要作用,不同的干扰方式可能改变退化土地灌草植被的多样性及其分布格局,甚至多样性与生产力的关系。以未受干扰的植被作为对照,研究放牧和火烧两种主要干扰对桂西北灌草植被的物种多样性和生产力的影响,并分析了两者之间的关系。结果表明:放牧和火烧处理均降低了灌木的物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数,但放牧处理的均匀度指数与对照相比无显著差异,火烧处理反而显著增加了其均匀度指数。对草本而言,放牧不影响物种丰富度指数,但显著降低了Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数;火烧显著降低了物种丰富度指数,但不影响Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数。与对照相比,放牧和火烧均降低了灌木的地上和地下部分生物量,但两者对草本的地上和地下生物量却产生了正面影响或无影响。此外,这两种干扰方式对灌木和草本多样性与生产力间关系的影响具有不一致性。     

石羊河中下游河岸地下水位与植被物种多样性变异及其关系

选择物种丰富度指数、Shannon-Weiner指数、均匀度指数和Simpson优势度指数,根据石羊河中下游8个调查样地的11个地下水位观测井和植物样地野外采集的数据,对石羊河中下游河岸带地下水位及物种多样性特征进行了分析。结果表明:石羊河中下游物种多样性与地下水埋深有显著的关联性,随着地下水埋深增大,石羊河中下游物种丰富度和多样性均表现出递减趋势,反映了水分是影响植被分布和生存的主要因素,地下水位的不断下降和土壤含水率降低是引起石羊河下游植被多样性变化的主导因子。     

青藏铁路沿线植物群落物种多样性研究

对新建青藏铁路沿线植物群落多样性进行了研究。研究结果表明:(1)新建青藏铁路沿线各样带植物丰富度(S)的变化呈先上升后趋于平稳的趋势;物种多样性指数(H)、均匀度指数(J)均随样带的递进有缓慢上升之势。优势度指数(P)呈下降趋势。物种丰富度的多少在一定程度上决定H指数值的大小。同时,当多样性指数相近时,均匀度小的群落比均匀度大的群落其优势种更为明显,优势度也更高。(2)在多年冻土地带植物的次生恢复过程中,丰富度指数、多样性指数和均匀度指数的变化趋势基本一致。均随与铁路距离的增大呈先上升后下降趋势。在75 m处达到最大值,在300 m处群落的3个指数值最小。说明受轻微干扰的植物群落在经过次生恢复后其多样性指数要高于原始群落,可达到更稳定的状态。(3)物种丰富度随海拔的上升和下降呈相同的变化趋势。通过对物种丰富度与环境因子之间的关系分析表明,物种丰富度主要受海拔变化影响。