气候和生境异质性对华北地区植物生活型分布格局的影响

[目的]明确气候和生境异质性对华北地区植物生活型分布格局的影响。[方法]根据Raunkiaer生活型分类系统对华北地区30个自然保护区的植物物种丰富度进行统计,分析华北地区不同生活型植物的物种丰富度分布格局,并采用SPSS软件对物种丰富度和环境因子进行回归分析。[结果]华北地区生活型谱以高位芽植物为主(46.04%),其次是隐芽植物(41.40%)和地面芽植物(32.86%),地上芽植物和1年生植物比较贫乏。回归分析表明华北地区植物物种丰富度主要受生境异质性和气候因子的共同影响:高位芽植物物种丰富度与海拔高差和最冷月均温相关,地上芽植物、地面芽植物以及隐芽植物物种丰富度均只与海拔高差相关,1年生植物物种丰富度与各因子的相关性都较小。[结论]海拔高差是华北地区不同生活型植物物种丰富度的主要影响因子,即生境异质性是影响华北地区植物生活型物种丰富度空间分布格局的主要因素。     

地形部位对贵州茂兰喀斯特森林群落结构及物种多样性的影响

目的地形是导致植物群落结构异质性的重要因素,了解茂兰喀斯特森林木本植物群落结构及物种多样性的地形差异,对揭示喀斯特森林的物种维持机制具有重要意义。方法根据群落调查法进行样地调查,分析植物群落结构。采用Margalef丰富度指数(D)、Pielou均匀度指数(J)、Simpson优势度指数(M)和Shannon-Wiener多样性指数(H)等多样性指标研究3种地形部位(槽谷、坡地、漏斗)群落乔木层和灌木层的物种多样性。结果(1) 在研究区内,槽谷森林共有木本植物81种,隶属39科63属;漏斗森林木本植物共有80种,隶属39科61属;坡地森林木本植物共有69种,隶属35科58属。槽谷森林的物种区系组成最复杂,其次是漏斗森林,坡地森林的物种区系组成最简单。3种地形部位的优势种主要是樟科、蔷薇科、漆树科和山茱萸科植物等。30个样地的PCA排序结果反映了群落类型与环境梯度之间的关系,影响群落物种组成差异的主要环境因子为光照、水分和土壤。(2)3种地形部位群落乔木层中轮叶木姜子的重要值最大,是群落的优势种,青冈栎、四照花和翅荚香槐的重要值低于轮叶木姜子,是群落乔木层的亚优势种,皱叶海桐是灌木层的优势种。(3)3种地形部位木本植物生活型以中高位芽和小高位芽植物为主,大高位芽植物最少。坡地森林以小高位芽植物占优势,而漏斗和槽谷森林以中高位芽植物为主。(4)3种地形部位乔木层物种多样性指数为槽谷＞漏斗＞坡地,但灌木层物种多样性指数则表现为槽谷＞坡地＞漏斗。结论在3种地形中,槽谷森林的物种区系组成最复杂,物种多样性最丰富,群落优势种为轮叶木姜子和皱叶海桐,木本植物生活型以中高位芽和小高位芽植物为主,光照、水分和土壤条件是影响不同地形群落分布格局的主要环境因子。      

北京百花山落叶阔叶林群落内木本植物的叶片功能性状变异特征

【目的】通过揭示不同生活型植物叶片形态结构性状与生化性状的变异特征、变异来源,以及各功能性状间的相互关系,为阐明典型温带落叶阔叶林木本植物的共存机制提供理论依据。【方法】本研究于2021年7—8月,以北京百花山自然保护区落叶阔叶林内23种落叶木本植物为研究对象,分析灌木（12种）、乔木（11种）2种生活型植物8个关键叶片功能性状的变异特征与相互关系,进一步探讨了叶片性状的变异来源和基于叶片性状的植物生态适应策略。【结果】（1）乔木、灌木2种生活型植物在叶片碳、氮、磷含量,叶片相对含水量和叶组织密度方面没有显著差异,乔木的比叶面积显著低于灌木,其叶厚度和叶干物质含量显著高于灌木。（2）对于大多数叶性状而言,物种变异是解释叶片功能性状变异的主要因素。影响叶厚度与比叶面积变异的主要因素均是物种和生活型,叶干物质含量的变异由物种、个体和生活型三者共同解释。（3）大部分灌木植物位于叶经济谱中快速投资–收益型物种的一端,而乔木物种位于缓慢投资–收益型物种的一端,表明群落内植物在适应环境差异时存在不同的性状权衡策略,比叶面积是划分2种生活型植物生态策略的关键叶性状。【结论】不同生活型植物通过优化结构...     

浙江天台山落叶阔叶林物种多样性研究

应用物种丰富度、物种多样性指数和群落均匀度等指标对分布在浙江省天台山的落叶阔叶林物种多样性进行了研究.结果表明:木本植物的物种丰富度、物种多样性指数显著大于草本植物,群落均匀度两者无明显差异.植物生活型与物种多样性表现为乔木层的物种丰富度显著小于灌木层,它们之间的物种多样性指数差异不显著,而乔木层的群落均匀度显著大于灌木层.乔木层、灌木层的物种丰富度、物种多样性指数均明显大于草本层,乔木层、灌木层与草本层之间的群落均匀度差异不显著.从群落种-多度分布来看,木本植物、草本植物都符合对数级数分布,说明该群落富集种少,稀疏种多,群落的均匀度相对较小.     

微山湖红荷湿地主要植物种比叶面积和叶干物质含量研究

初步探讨了微山湖红荷湿地16种植物间比叶面积(SLA)和叶干物质含量(LDMC)的差异。结果表明:SLA和LDMC在16种植物间存在显著差异(P<0.001),16种植物SLA和LDMC的变异范围分别为162.3～532.5 cm²/g和0.12～0.35 g/g; SLA和LDMC在不同生活型间也存在显著差异(P<0.001),一年生草本植物的SLA显著高于多年生草本植物和木本植物的(P<0.001),而木本植物的LDMC显著高于一年生和多年生草本植物的(P<0.005);SLA和LDMC在挺水植物和陆生植物间差异均不显著;跨越16个物种,SLA和LDMC之间呈显著负相关关系(P<0.05)。     

生态因子对大理苍山种子植物多样性分布格局的影响

运用物种丰富度、Shannon指数表征alpha(α)多样性,用Bray-curtis指数表征beta(β)多样性,同时运用距离矩阵多重回归和方差分解的方法,探讨大理苍山种子植物的α多样性和β多样性与年平均降水量、年平均温度、坡度、坡向、岩石类型和土壤类型等环境因子之间的关系。结果表明:苍山地区种子植物物种丰富度与属丰富度分布格局相同,且丰富度与海拔高度呈单峰曲线关系,属最大丰富度在海拔2 000 m左右,物种最大丰富度在海拔2 500 m左右;α多样性和β多样性与各环境因子之间显著相关;对α多样性来讲,年平均降水量和岩石类型联合的相对解释能力最大,两者共同解释比例为85%;β多样性的解释能力最强的为年平均降水量,其解释率为83%,岩性的解释率为78%,两者共同作用的解释率为88%。因此,本研究表明研究区域的种子植物多样性主要是由气候、土壤以及地形共同影响下形成的。无论是α还是β多样性,环境变量的解释量都占了绝大部分,故推测生态位作用对本区群落的形成和维持具有重要影响。     

东北红豆杉生境适宜性评价

目的生境适宜性评价研究对于物种的保护和管理具有重要意义。过去物种分布研究仅限于模型使用没有提出明确的评价方法,而传统生境质量评价依赖于经验评分而易造成主观偏差。本文利用模糊数学方法结合生境适宜性指数（Habitat suitability index,HSI）模型研究国家一级保护植物东北红豆杉的生境适宜性与环境因子间的响应关系,以期为东北红豆杉物种保护提供理论依据。方法以物种个体多度作为生境适宜性指示因子,使用模糊数学构建单因子评价函数,通过HSI模型计算生境适宜性指数并绘制生境适宜性空间分布图。结果气候评价因子按熵信息重要性排序为最小月降水量 > 年平均温 > 夏季平均温 > 平均温度日较差;地形评价因子重要性排序为坡向 > 坡位 > 坡度 > 海拔。模型评价检验结果准确率为65%,受试者工作特征曲线下面积为0.7。模型预测显示东北红豆杉分布区面积狭小且破碎化严重,生境斑块面积多在1.39 ~ 2.78 km2;高适生区集中分布于吉林省东部、黑龙江省东南部,面积约为41 300 km2;低适生区集中分布于吉林省东南部,面积约为62 800 km2。结论利用模糊数学结合HSI模型研究环境变量与东北红豆杉多度间关系,可用于评价生境适宜性。模型预测结果一定程度地反映了物种高、低生境适宜区的空间格局,可为制定物种保护策略提供科学依据。      

关帝山林区华北落叶松人工林抚育间伐对林下植被的影响

以关帝山华北落叶松人工林为研究对象,通过对不同强度间伐后林下植物群落调查,分析了抚育间伐对林下植被组成、物种多样性和水文生态特性的影响。研究结果表明,抚育间伐后林下植被草本植物的丰富度、多样性和均匀度都随抚育间伐强度的提高而增大,林下植被木本植物各指标都随抚育间伐强度的提高而减小,抚育间伐对林下植被草本植物的影响显著大于对林下木本植物的影响,各林分水分指示植物以潮润型为主,伐后林下潮湿型指示植物较未间伐林分增加;间伐后短期内灌木层的植物丰富度、多样性、均匀度都有所下降。     

太岳山华北落叶松人工林林下植物变化及环境解释

通过对山西太岳山好地方华北落叶松人工林林下植物群落进行调查,并通过典范对应分析（CCA）,探讨了林下物种分布与环境因子之间的关系。结果表明,在调查的21个样地中,油松林下共出现植物物种70种,隶属28个科,56个属;CCA排序结果揭示了研究区内林下植物的分布格局与环境梯度的关系。林龄、坡向、土壤全氮等因素对林下草本层物种分布格局有重要影响;林龄、土壤全氮、坡位等因素是影响林下灌木层物种分布格局差异的主要环境因子;影响林下草本层和灌木层物种分布格局的变量中,生境因子和生物因子分别共同解释了草本层和灌木层52%和55%,生境因子分别解释了25.9%和22.5%,均高于生物因子的解释能力,表明生境因子在决定华北落叶松人工林林下植物分布格局变异中起着举足轻重的作用。     

河北省自然地理环境对植物的影响

纵观河北的地势,西北高,东南低,东南部以平原为主,北部多山地与坝上地区相连,地貌复杂多样,平原、盆地、丘陵、山地、高原,有河北平原、燕山太行山山地、坝上高原三大地貌组成。地形的变化对光照、降水、温度、土壤等影响植物生长的因素都有显著的影响。由于地形的变化差异明显,所以植物的种类、特点受地形的变化的影响也较为明显。其总体特点,山地、平原木本植物较丰富,坝上地区的草本植物为主要生长物种,山地与坝上地区的过渡带的植物单属科丰富。坡度对植物的种类生长也有重要的影响作用。     

扩散限制和环境筛选对子午岭森林群落构建的相对贡献

【目的】改善区域生态环境是促进农业生产、实现可持续发展的重要前提,而加强植被的恢复重建是改善生态环境的重要途径。本研究拟通过对黄土高原子午岭森林群落构建过程的研究,为该区的植被恢复重建提供理论依据。【方法】采用典范变异分解和Mantel检验两种互补的方法,通过分离环境因子/距离（度量环境筛选）和空间因子/距离（间接度量扩散限制）对群落物种组成/距离的相对贡献,确定环境筛选和扩散限制在该区植物群落构建中的相对重要性。【结果】不同群落类型间的物种组成差异显著,空间和环境因子共同解释了草本、灌木、乔木三层29%—65%的物种组成变异（P＜0.01）。而二者的贡献特点在不同层次有所差异,乔木层和灌木层主要以空间因子为主导;而在草本层中,空间和环境因子具有相似的贡献率。草本、灌木、乔木三层的物种非相似性距离与环境距离和地理距离都显著相关（P＜0.05）,草本层具有较大的环境距离相关系数,而灌木层和乔木层具有较大的地理距离相关系数。【结论】扩散限制和环境筛选相互作用,共同影响着黄土高原森林群落的构建过程。本研究的结果并没有否定环境筛选在黄土高原群落构建中的重要性,而是更加强调了扩散限制在该区的主导性。因此,在黄土高原森林群落的恢复重建中,应该同时考虑环境异质性和地理空间的差异性。     

晋西黄土区不同林地植物多样性研究

目的探索不同林地林下植物多样性特征及其与环境因子的相关性, 为黄土高原地区植被恢复与重建工作提供科学依据。方法以山西吉县蔡家川流域3种人工林(油松林、刺槐林和油松×刺槐混交林)和2种天然次生林(山杨次生林、辽东栎次生林)为研究对象, 采用标准样地调查法进行植被调查。结果结果表明:5种林地类型共出现林下植物52种(灌木植物17种, 草本植物35种), 且不同林地类型林下植物物种组成及分布差异较大, 天然次生林的灌木物种数量明显多于人工林, 而草本物种数量却要少于人工林。5种林地类型的灌木层均匀度指数无显著差异, 物种丰富度指数和多样性指数表现为天然次生林>人工林, 而草本层物种丰富度指数、均匀度指数及多样性指数均表现为人工林>天然次生林。环境因素对林下植物多样性的影响较大, 尤其是郁闭度、土壤含水量及毛管孔隙度对林下植物多样性的影响较为显著。结论不同林地林下植物多样性差异显著, 综合考虑灌木及草本层植物组成及多样性特征, 油松×刺槐混交造林方式优于纯林造林方式, 应该在该地区合理扩大油松×刺槐混交造林的面积; 郁闭度是影响林下植物多样性的主要环境因子, 因此可以通过适当开窗疏林来提高林下植物多样性。      

大兴安岭双河保护区植物多样性和群落结构特征分析

[目的]植物多样性保护与良好林分结构是天然林保护的重要目标,明确林分个体大小、群落特征及乔灌草垂直结构对其变化的作用,将有助于基于林分结构调整来提升植物多样性.[方法]本文于2016年8-9月对我国最北端寒温带针叶林双河国家级自然保护区的乔灌草更新层个体大小特征、群落特征和植物多样性特征进行详细调查,冗余分析和方差分解...     

海拔与坡向对伏牛山自然陡坡土壤种子库的影响

  目的  土壤种子库直接参与地上植被自然更新,与地上植被关系紧密,研究分析海拔和坡向对陡坡土壤种子库的影响及其与地上植物群落的关系,为高陡边坡植被恢复提供科学依据。  方法  本文以伏牛山600、800和1 000 m不同海拔与坡向（阴坡和阳坡）的陡坡自然植物群落为对象,通过植物群落调查、土壤种子库采集、种子萌发试验等研究手段,综合分析了海拔与坡向对伏牛山自然陡坡土壤种子库特征的影响。  结果  （1）地上植物群落植物种共67种,壳斗科植物占优势。土壤种子库有62个物种,以草本植物为主,占82.26%,远高于木本植物,其中菊科物种数最大,占整体24.19%,其次为禾本科和石竹科,分别都占9.68%。（2）土壤种子库密度在1 263 ~ 10 363 粒/m2之间,其中莎草科种子储量最高,其次为菊科和禾本科;土壤种子库具有一定的垂直结构,表现为上层（0 ~ 2 cm）和中层（2 ~ 5 cm）土壤种子库储量高于下层（5 ~ 10 cm）。（3）乔木层、灌木层物种丰富度与海拔呈显著正相关（P < 0.05）,草本层物种丰富度与坡向呈显著负相关（P < 0.05）。土壤种子密度与海拔、坡向呈显著正相关（P < 0.05）。（4）土壤种子库与地上植物群落的物种组成具有较大差异,共有种仅有17种,物种相似性系数较低,在0.08 ~ 0.21之间,其中草本层与土壤种子库具有较高的物种相似性,乔木层、灌木层结构对种子库特征具有一定的影响。  结论  伏牛山600 ~ 1 000 m自然陡坡土壤种子库和地上植物群落的物种多样性都随着海拔的升高而增大,其中1 000 m阳坡土壤种子库密度和物种多样性最高,具有较强的植被恢复潜力。      

杉木人工林近自然化改造对林下植被多样性和土壤理化性质的影响

目的研究近自然化改造下杉木人工林物种多样性和土壤理化性质的相关关系及其动态变化,探究改造后林下植被—土壤系统之间的相互影响关系,评估人工经营措施对杉木人工林群落的生态影响,为该区未来杉木人工林可持续经营提供科学依据。方法以中国林业科学研究院热带林业实验中心3种不同经营模式的杉木近自然改造林分和未经改造的杉木人工纯林作为对照,分析林下灌木和草本群落物种组成、植物多样性水平和土壤理化性质差异及其之间的相关性。结果改造后灌木层和草本层的丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和均匀度指数均高于未改造纯林。土壤理化指标在不同经营模式下变化特征不同,土壤含水量、有机质、全氮、全钾和速效钾含量受采伐影响明显（P < 0.05）,均为改造样地大于对照样地,其中有机质含量最高,达56.68 g/kg。土壤含水量、土壤密度与草本植物多样性表现出一定的相关性,而与灌木层多样性指数无显著相关性;有机质与灌木层的Shannon-Wiener指数和丰富度指数均呈现显著正相关（P < 0.05）,与草本无显著相关性;pH值与灌草层多样性指数均无显著相关性。结论改造后杉木人工林土壤全氮、全磷、全钾、速效钾有机质和含水量与林下灌草多样性指数的相关性最为密切,建议采伐后保留450 ~ 600株/hm2配合林下30 ~ 40株阔叶树种补植作为该区域经营指标参考,并重视经营措施下的人工林林下植被多样性与土壤理化性质产生的相互关系。      

基于鸟类栖息地营建的郊野公园规划设计研究

目的以物种多样性保护为目标,鸟类栖息地营建为切入点,提出郊野公园景观提升方法及策略方法通过对石家庄龙泉湖公园周边地区进行鸟类研究,选择出现频次和研究资料较多的鸟类为目标种,并对其生态习性进行研究,归纳目标鸟类对栖息地的需求。从空间角度构建水平、垂直两个维度的鸟类栖息地适宜性指标体系,分别对水体类型、水域面积、驳岸类型及水岸形态、滨水缓冲带、植物覆盖度、惊飞距离、水深、植物高度等指标进行研究分析,得出郊野公园鸟类栖息地景观设计依据及方法。结果共确定23个鸟类目标种,建立鸟类栖息地约20.3 hm2,其中水域栖息地约11.4 hm2,共有6个分区:各分区水域面积在2.6 ~ 5.8 hm2之间;水生植物覆盖度在30% ~ 65%之间;惊飞距离为50 m;平均水深在0.8 ~ 2.5 m之间;水生植物高度平均为0.3 ~ 1.8 m。陆域栖息地约8.9 hm2,共有6个分区:各分区滨水过渡带乔木覆盖度在10% ~ 16%之间,灌木覆盖度在35% ~ 44%之间,草本覆盖度在40% ~ 55%之间;植物平均高度为8.6 ~ 22.5 m;地被种类在12 ~ 31种之间;惊飞距离为50 m。结论（1）从空间尺度指标入手,构建鸟类栖息地适宜性指标体系,提出营建策略,可以为郊野公园的规划设计提供理论支撑和实践指导。（2）郊野公园应设置大小不同,功能丰富,具备蜿蜒自然缓坡驳岸和一定水深的水体空间;植物景观在满足鸟类对水域、近岸缓冲带、陆域范围植物覆盖度、群落组成形式、高度需求的同时还应提升地被丰富度;园路及场地应采用近自然材质和低鸟类干扰的策略。（3）在郊野公园规划设计过程中既要重视鸟类对栖息地的需求和不同鸟类的种间关系,同时还应满足人类休闲游憩的需求,实现人?鸟的和谐共处。      

青藏高原北部戈壁区植物多样性及其环境解释

为了揭示青藏高原北部戈壁区植物多样性与环境因子的关系,用38个青藏高原北部戈壁区的群落样方调查数据和环境数据,通过单因素方差分析、CCA分析和方差分解等方法研究了青藏高原北部戈壁区植物多样性及其与环境因子的关系。结果表明:1)共记录植物12科29属36种,以藜科、柽柳科、禾本科和菊科植物为主,红砂分布频率最大,该地区植物生活型主要为灌木和草本;2)该区域不同优势群落外貌特征不同,在植株密度上存在极显著差异(P < 0.01),在植被盖度上存在显著差异(P < 0.05),但各群落的物种丰富度和香农指数无明显差异;3)经过CCA分析,年平均降水量显著影响该区域植物物种分布;4)该地区群落结构主要受土壤因子、气候因子、生物因子共同影响,三者的解释率达到51.68%,其中土壤因子的单独解释率最高,达到25.36%,剩余48.91%未解释部分说明还有其他因素影响着该区域植物群落结构。总而言之,青藏高原北部戈壁区植物多样性水平低,群落结构简单,其植物多样性主要受土壤条件的影响。