秦岭山地秦岭箭竹群落物种多样性研究

【目的】研究秦岭山地秦岭箭竹(Fargesia qinlingensis)群落的物种多样性及影响因子,为进一步了解秦岭箭竹的生长发育和揭示该群落的更新演替规律提供理论依据。【方法】采用典型样方法设立18块10m×10m的样地,其中依据坡向(阴坡、阳坡)设置6块,依据海拔(1470,1874,2270,2643m)设置12块,并计算每块样地的物种重要值、丰富度、优势度、多样性、均匀度指数,分析不同坡向和海拔秦岭箭竹群落的物种多样性特征,分别选取灌木层和草本层重要值较大的8种植物,利用Levins公式计算并分析其生态位宽度。【结果】秦岭箭竹群落中共有79种植物,其中灌木层23种,占总物种数的29.1%,秦岭箭竹重要值为57.95%,远大于其他物种,是该群落的建群种;草本层有56种,占70.9%,其中披针叶苔草(Carex lanceolata)重要值为15.05%,是草本层的主要优势种;草本层的物种丰富度大于灌木层,说明灌木层物种对草本层物种无明显的抑制作用。灌木层与草本层物种多样性均表现为阴坡大于阳坡。随着海拔的升高,物种多样性均呈现减小趋势。群落内重要值较大物种的生态位宽度较大,分布在0.68~0.95,秦岭箭竹在群落中的生态位宽度最大,为0.95;凤毛菊(Saussurea japonica)在草本层中的生态位宽度最大,为0.86。【结论】秦岭箭竹群落草本层的物种多样性优于灌木层;阴坡有利于群落内物种的生长发育和更新演替;海拔对群落的物种多样性有影响,且对灌木层的影响大于草本层。群落内各种植物的生长状况和环境因子都是物种多样性的影响因素。     

秦岭中段油松天然次生林群落物种多样性研究

【目的】研究秦岭中段油松天然次生林群落的物种多样性,为其生态系统管理、生物多样性保护以及生态功能优化提供理论依据。【方法】采用样方调查法,在陕西太白山和周至自然保护区,分别依据环境因子(海拔、坡向等)选取发育阶段一致的有代表性的油松典型群落类型,共建立20m×30m样地20个,记录乔木层、灌木层和草本层的物种数量,分析秦岭中段油松次生林群落各层次物种的重要值、物种多样性,以及环境因素对物种多样性的影响。【结果】秦岭中段油松天然次生林群落不同层次物种丰富度为灌木层草本层乔木层,灌木层物种多样性高,乔木层优势种明显;其中乔木层以优势种油松的重要值最高,而灌木和草本优势种重要值较低;灌木层和草本层的物种丰富度指数、多样性指数、优势度指数以及均匀度指数均随着海拔增高呈现先增后减的趋势,且基本呈正态分布;在坡向对物种多样性的影响中,除了均匀度指数外,其余各指数在阳坡相对较高,物种较为丰富;相对于草本,坡向对灌木层物种的影响更为明显。【结论】秦岭中段油松天然次生林群落物种较为丰富,多样性较高,海拔、坡向对群落物种多样性均有影响。     

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。     

罗卜岩自然保护区武夷桦群落植物多样性研究

武夷桦是福建省特有植物,主要分布在三明、南平地区,该文通过对其群落植物多样性进行调查研究,结果表明:罗卜岩自然保护区武夷桦群落植物总共83种,其中乔木42种,灌木44种,草本25种;多样性指数为灌木层乔木层草本层;优势度指数草本层乔木层灌木层;均匀度指数灌木层乔木层草本层。该群落物种丰富,对外界干扰有较大的调节作用,稳定性强。     

陕西米仓山自然保护区6种典型天然林群落的物种多样性

【目的】研究陕西米仓山自然保护区内6种典型天然林群落的物种多样性及其影响因子,为进一步了解保护区内物种的生长发育和揭示典型群落的更新演替规律提供理论依据。【方法】采用典型取样的方法,分别从6种典型天然林群落(包括铁杉群落、马尾松群落、胡桃楸群落、大叶榉群落、油松群落和栓皮栎群落)不同层次的丰富度、均匀度、物种多样性指数和优势度指数等方面,对陕西米仓山自然保护区典型天然林群落的物种多样性进行分析。【结果】马尾松群落与油松群落乔木层、灌木层和草本层的物种数分别为14,32,16种与17,50,51种;大叶榉群落、铁杉群落与栓皮栎群落乔木层、灌木层和草本层的物种数分别为11,12,12种,7,15,11种与4,15,14种;胡桃楸群落乔木层、灌木层和草本层的物种数分别为1,4,14种。6种典型天然林群落在乔木层、灌木层和草本层的物种多样性差异较明显,灌木层和草本层的多样性指数大于乔木层,不同群落间物种相似性指数普遍偏低。其中油松群落各层次的物种最为丰富,各层次平均优势度指数也大于其他5种群落;胡桃楸群落各层次优势种地位突出,铁杉群落和栓皮栎群落乔木层的优势种显著,油松群落和马尾松群落各个层次的物种多样性丰富;此外,马尾松群落、胡桃楸群落和栓皮栎群落灌木层中建群种幼苗、幼树数量丰富。【结论】铁杉天然林群落已经处于演替的顶级阶段,群落相当稳定;油松群落和马尾松群落物种丰富,群落相对复杂,森林结构比较稳定;马尾松群落、胡桃楸群落和栓皮栎群落自然更新的潜力较大,应加强对这些天然林群落的保护。     

秦岭中段锐齿槲栎天然次生林群落的物种多样性研究

【目的】对秦岭中段锐齿槲栎群落的物种多样性分布格局及其生态因子影响特征进行分析,为类似分布区域锐齿槲栎天然次生林的保护及可持续经营提供科学依据。【方法】采用样方调查法,在陕西周至及太白山2个研究区依据不同海拔、坡向等设置20个20m×30m的样地,调查锐齿槲栎群落乔木层、灌木层、草木层物种的组成和数量,分析其重要值、多样性及环境因子对物种多样性的影响。【结果】锐齿槲栎天然次生林群落乔木层树种共有33种,其中锐齿槲栎优势显著,重要值为42.10%,为该群落的建群种;其次是鹅耳枥,其重要值为10.20%,为该群落的优势种。该群落灌木层共有物种89种,其中乔木29种,占总物种的32.58%;灌木60种,占总物种的67.42%,灌木层中物种繁多,但单个物种的优势度不高。草本层有物种71种,呈随机分布,均具有荫生性特点。该群落不同林层的物种丰富度排序为灌木层草本层乔木层。当海拔从1 083m上升到1 547m时,灌木层和草本层的物种丰富度指数、优势度指数、多样性指数和均匀度指数均升高,在海拔为1 547m时达到最大值;当海拔由1 547m上升到1 882m时,物种多样性各指数又逐渐降低。林地光环境的改善有利于林下层物种的更新发育,其物种多样性各指数总体在阳坡相对较高。【结论】海拔、坡向对锐齿槲栎群落物种多样性影响作用明显,海拔1 083～1 547m的阳坡是锐齿槲栎次生林较为适宜的生长环境。     

放牧对山地草甸草地植物多样性与生产力关系的影响

【目的】 研究不同放牧强度下,山地草甸草地植物群落变化,为合理利用该类草地提供科学依据。【方法】 2016~2018年连续3年采用野外取样和室内分析相结合的方法,以天山北坡中段山地草甸草地为研究对象,设置轻度放牧(LG)、重度放牧(HG)和无放牧对照(CK),分析山地草甸草地植物群落数量特征、多样性指数,以及多样性指数与地上生物量间的关系。【结果】 (1)不同放牧强度下山地草甸草地以多年生草本植物为绝对优势,主要优势种有细果苔草(Carex stenocarpa)、溚草(Koeleria cristata)、针茅(Stipa capillata)、醉马草(Achnatherum inebrians);在重度放牧(HG)条件下,家畜首先采食适口性较好的植物,群落中适口性好的植物数量减少,群落优势地位逐步被有毒植物醉马草所替代。(2)CK与LG、HG条件下,随着放牧强度的增加,2016~2018年间植物群落地上生物量、群落高度和盖度呈下降趋势(P<0.05);群落密度在2016~2017年间呈下降趋势(P<0.05)。(3)随着放牧强度的增加,植物群落物种Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数均下降趋势,表现为CK＞LG＞HG;2016~2017年CK、LG、HG之间差异不显著(P＞0.05),2018年CK与LG、HG之间差异显著(P＜0.05)。(4)植物群落Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数与地上生物量在LG、HG和CK条件下,均呈现正线性相关关系(P＜0.05)。【结论】 不同放牧强度下,山地草甸植物群落Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener多样性指数随放牧强度的增加而降低;群落地上生物量与均匀度指数、多样性指数和丰富度指数均有显著的正线性相关关系(P<0.05)。     

陕西米仓山巴山冷杉天然林群落物种多样性及种群分布格局

【目的】探讨陕西米仓山巴山冷杉天然林群落的物种多样性及种群分布格局,为巴山冷杉天然林可持续保护及有效管理提供理论依据。【方法】在米仓山巴山冷杉天然林集中分布的上干河沟两侧和塔子坪大垭豁等地共设置9个25m×20m的样地,通过典型样地调查,从巴山冷杉林群落乔木层、灌木层、草本层的重要值、丰富度(S)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)和Simpson优势度指数(D)及乔木径级结构等方面,分析巴山冷杉天然林群落物种多样性及多样性指标间的相关性;应用理论分布模型和方差均值比率(v/m)、聚集指数(Ci)、平均拥挤度(m*)、Green指数(Gi)、聚块性指数(Pai)和聚集强度(Pi)等指标,分析主要优势种的空间分布格局。【结果】乔木层中巴山冷杉(Abies fargesii)的重要值为59.14%,为建群种,但其胸径2.5cm(径级Ⅰ)的幼苗个体数量严重不足,种群结构衰退。巴山冷杉林乔木层、灌木层、草本层的物种数分别为12,26和53种,各林层的物种多样性差异较明显,灌木层、草本层的H′分别为2.55和3.50,均大于乔木层的1.58;J和D值也表现为草本层灌木层乔木层。种群空间分布分析结果表明,巴山冷杉的v/m为16.95,聚集强度为2.50,属于聚集分布类型,另有乔木层的5个优势种、灌木层的4个优势种和草本层的10个优势种也服从聚集分布,少数优势种则呈均匀或随机分布。【结论】陕西米仓山巴山冷杉天然林群落植物种类比较丰富,林分郁闭度较高,不利于幼苗天然更新及幼树生长,群落已经处于演替后期。     

秦岭中段锐齿槲栎天然次生林群落的物种多样性研究

【目的】对秦岭中段锐齿槲栎群落的物种多样性分布格局及其生态因子影响特征进行分析,为类似分布区域锐齿槲栎天然次生林的保护及可持续经营提供科学依据。【方法】采用样方调查法,在陕西周至及太白山2个研究区依据不同海拔、坡向等设置20个20 m×30 m的样地,调查锐齿槲栎群落乔木层、灌木层、草木层物种的组成和数量,分析其重要值、多样性及环境因子对物种多样性的影响。【结果】锐齿槲栎天然次生林群落乔木层树种共有33种,其中锐齿槲栎优势显著,重要值为42.10%,为该群落的建群种;其次是鹅耳枥,其重要值为10.20%,为该群落的优势种。该群落灌木层共有物种89种,其中乔木29种,占总物种的32.58%;灌木60种,占总物种的67.42%,灌木层中物种繁多,但单个物种的优势度不高。草本层有物种71种,呈随机分布,均具有荫生性特点。该群落不同林层的物种丰富度排序为灌木层＞草本层＞乔木层。当海拔从1 083 m上升到1 547 m时,灌木层和草本层的物种丰富度指数、优势度指数、多样性指数和均匀度指数均升高,在海拔为1 547 m时达到最大值;当海拔由1 547 m上升到1 882 m时,物种多样性各指数又逐渐降低。林地光环境的改善有利于林下层物种的更新发育,其物种多样性各指数总体在阳坡相对较高。【结论】海拔、坡向对锐齿槲栎群落物种多样性影响作用明显,海拔1 083～1 547 m的阳坡是锐齿槲栎次生林较为适宜的生长环境。     

陕西米仓山巴山冷杉天然林群落物种多样性及种群分布格局

【目的】探讨陕西米仓山巴山冷杉天然林群落的物种多样性及种群分布格局,为巴山冷杉天然林可持续保护及有效管理提供理论依据。【方法】在米仓山巴山冷杉天然林集中分布的上干河沟两侧和塔子坪大垭豁等地共设置9个25 m×20 m的样地,通过典型样地调查,从巴山冷杉林群落乔木层、灌木层、草本层的重要值、丰富度（S）、Shannon-Wiener多样性指数（H′）、Pielou均匀度指数（J）和Simpson优势度指数（D）及乔木径级结构等方面,分析巴山冷杉天然林群落物种多样性及多样性指标间的相关性;应用理论分布模型和方差均值比率（v/m）、聚集指数（Ci）、平均拥挤度（m*）、Green指数（Gi）、聚块性指数（Pai）和聚集强度（Pi）等指标,分析主要优势种的空间分布格局。【结果】乔木层中巴山冷杉（Abies fargesii）的重要值为59.14%,为建群种,但其胸径lt;2.5 cm（径级Ⅰ）的幼苗个体数量严重不足,种群结构衰退。巴山冷杉林乔木层、灌木层、草本层的物种数分别为12,26和53种,各林层的物种多样性差异较明显,灌木层、草本层的H′分别为2.55和3.50,均大于乔木层的1.58;J和D值也表现为草本层gt;灌木层gt;乔木层。种群空间分布分析结果表明,巴山冷杉的v/m为16.95,聚集强度为2.50,属于聚集分布类型,另有乔木层的5个优势种、灌木层的4个优势种和草本层的10个优势种也服从聚集分布,少数优势种则呈均匀或随机分布。【结论】陕西米仓山巴山冷杉天然林群落植物种类比较丰富,林分郁闭度较高,不利于幼苗天然更新及幼树生长,群落已经处于演替后期。     

天山西部云杉林群落数量分类与排序

[目的]研究植物群落的数量分类和排序,分析植物群落与环境之间的关系,为新疆天山云杉林保护、天山西部山区森林群落更新恢复评价提供支撑.[方法]以天山西部国有林管理局巩留分局恰西森林公园为试验点,天山云杉(Picea schrenkiana var tianschanica)林为研究对象,基于群落学调查和环境因子测定数据,...     

更新方式对天山云杉林土壤碳氮的影响

【目的】 研究天山云杉林不同更新方式对土壤碳氮的影响,了解碳、氮的生物地球化学循环。【方法】 采用典型样方法,研究新疆天山云杉林不同更新方式对土壤碳氮含量的影响。【结果】 不同更新方式下林地土壤有机碳、全氮含量均随着土层加深呈逐渐下降的趋势。不同更新方式间土壤有机碳含量的差异主要在0~25 cm土层。与老龄云杉林相比,更新后,天然更新林、人促更新林和人工更新林0~10 cm土层土壤有机碳含量分别下降21.08、27.83 和53.2 g/kg, 10~25 cm土层分别比老龄云杉林下降9.09、13.88和13.83 g/kg,且与老龄云杉林差异均达到显著水平(P < 0.05);而不同更新方式间全氮含量的差异主要在0~10 cm土层,分别比老龄云杉林下降0.44、0.71和0.98 g/kg,且与老龄云杉林差异均达到显著水平(P < 0.05)。不同更新方式对林地土壤有机碳及全氮储量的影响不同,75 cm深土壤有机碳及全氮储量的大小顺序依次为,天然更新林＞人促更新林＞人工更新林。【结论】 不同更新方式对林地土壤碳氮影响程度不同,人工更新林土壤碳氮含量比天然更新林土壤下降的更为明显,其中表层土壤反映最为敏感,下降最快。     

基于无人机影像的天山云杉林单木树冠信息提取

【目的】 研究树冠信息估测出林分密度、生长量等森林调查指标,判断林木生长优良状况提供参考,【方法】 基于无人机遥感影像,以新疆农业大学实习林场主伐迹地下天山云杉林(Picea Schrenkiana var tianshanica)为研究对象,采用高斯-拉普拉斯算子(Laplacian of Gaussian,LOG)结合最大类间方差寻找最优阈值(Otsu)对影像进行处理,并利用标记控制分水岭分割方法分别提取疏、中、密3种不同郁闭度的天山云杉单木树冠信息。【结果】 利用优化后的标记控制分水岭分割方法较好的解决了过分割问题,对单木树冠信息提取的F测度在疏、中、密林区分别是98.26%、92.91%和87.57%。【结论】 使用的方法提取单木树冠信息精度较高,可以评价对天山云杉林的生长状况,可对主伐迹地下天山云杉林的更新和恢复提供可靠的技术支撑。     

天山云杉林不同林型物种多样性对土壤因子的响应

[目的]研究2种林型林下草本植物多样性对土壤因子的响应,为新疆天山云杉林土壤质量的管理和物种多样性的保护提供依据.[方法]采用样地调查的方法,以中生草类-天山云杉林和藓类-天山云杉林2种林型为研究对象,通过野外调查数据计算α多样性指数,分析幼龄期(0～60 a)、中龄期(60～100 a)、近熟期(100～120 a)...     

基于无人机影像的天山云杉林树高提取及蓄积量的反演

【目的】提取影像高程数据建立模型反演天山云杉林分蓄积量,为天然林保护工程实施后天山云杉生态恢复与科学管理提供参考依据。【方法】以新疆天山西部巩留县恰西森林公园的天山云杉(Picea Schrenkiana var. tianshanica)为研究对象,无人机航拍影像与样地每木检尺为数据源,使用点云分类与克里金插值法提取无人机影像高程数据得到天山云杉树高,根据样地实测数据建立胸径树高模型,最终根据胸径树高模型反演天山云杉林林分蓄积量。【结果】利用无人机影像提取树高与实测树高存在显著正相关关系,提取平均精度为88.42%,建立天山云杉胸径-冠幅模型的相关系数为0.696,而胸径-树高模型的相关系数为0.730;验证胸径-树高模型,计算RMSE值为12.386,拟合效果显著。基于胸径-树高模型反演林分蓄积量精度为87.66%,与实测值比对,残差值大部分落在(-2,+2)残差区间。【结论】采用局部最大值算法对天山云杉林树高信息的提取效果较好,建立胸径-树高模型弥补了无人机不能对胸径直接测量的缺陷,进而反演天山云杉林林分蓄积量。     

基于无人机影像天山云杉林主伐迹地提取研究

【目的】通过分析天山云杉主伐迹地更新群落特征,将其划分为三个等级的主伐迹地,基于无人机影像,以实现提取不同等级主伐迹地的面积以及确定其分布,为新疆天保工程实施后山区森林资源更新恢复及评价提供科学依据。【方法】采用eCognition软件面向对象多尺度分割技术对研究区进行分割,通过最邻近分类以及SEaTH算法相结合的分类方法筛选分类特征,并建立类别层次结构及分类规则集,以实现提取不同等级主伐迹地面积,并进行精度评价。【结果】利用最邻近分类方法与SEaTH算法相结合的分类方法提取不同等级的主伐迹地,其总体分类精度达到81.82%,Kappa系数为0.74。提取主伐迹地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的面积吻合度分别为87.09%、79.86%和66.33%;提取主伐迹地总面积为72.574 3 hm²,目视解译面积为92.174 9 hm²,面积相对误差为21.26%,面积吻合度为78.74%。【结论】该方法用于研究区提取主伐迹地信息是可行的。主伐迹地Ⅰ提取的面积吻合度最高,由于主伐迹地Ⅰ内的天山云杉林分株数密度较低,其林分平均冠幅、平均年龄等因子均相对较小,因此在影像上更好区分。主伐迹地Ⅱ分布面积最大,主伐迹地Ⅰ和Ⅲ分布面积较小,研究区内主伐迹地林分生长状况主要为主伐迹地Ⅱ状态     

伊犁绢蒿荒漠群落特征及植物多样性对短期封育的响应

【目的】研究封育对草地群落特征和植物多样性的影响规律,为该类退化草地恢复治理和科学经营提供理论依据。【方法】以玛纳斯县封育3a的伊犁绢蒿荒漠草地为对象,采用野外调查取样的方法,测定不同生长季(5月、7月和9月)围栏内外的群落数量特征,计算植物多样性指数。【结果】(1)与放牧区相比,伊犁绢蒿荒漠草地短期封育(3a)后群落高度、盖度和生物量分别显著提高52.55%~91.80%,40.28%~108.75%和44.36%~75.32%(P<0.05),但植物多样性指数对封育的响应较小;(2)5月围栏内外的群落盖度、密度、Margalef指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均显著高于7月和9月(P<0.05),群落高度均显著低于7月和9月(P<0.05),而围栏内外生物量在月际间差异不显著(P>0.05)。【结论】短期封育(3a)有利于退化伊犁绢蒿荒漠草地植被的恢复,但对植物多样性影响相对较小。     

棉花GhPAO3基因的CRISPR/Cas9表达载体的构建

【目的】研究棉花GhPAO3基因的功能,通过CRISPR/Cas9技术构建棉花GhPAO3基因的基因编辑载体。【方法】筛选合适的两个PAM位点设计引物,在引物中添加接头,重叠延伸PCR,将两个靶标片段连接在一起。通过限制性核酸内切酶BsaⅠ对pRGEB32-7载体进行单酶切,使用一步法连接重叠延伸产物与线性化的pRGEB32-7载体。【结果】使用电击转化法将构建好的棉花GhPAO3基因的基因编辑载体转入农杆菌LBA4404感受态,通过卡那霉素筛选阳性单克隆菌株。【结论】条带大小与预期一致,棉花GhPAO3基因的基因编辑载体构建成功。     

不同油菜品种对盐碱土壤理化性质与微生物多样性的影响

【目的】研究不同油菜品种对土壤细菌群落和结构的影响并分析对土壤理化性质的影响为新疆地区盐碱地种植油菜提供理论依据。【方法】以不同油菜品种1、16-P22外、华5号和金油158为研究对象,应用Illumina MiSeq测序技术。,筛选出更适宜盐碱地种植的油菜品种。【结果】种植油菜品种16-P22外对降低盐碱地土壤pH值、提高碱解氮、速效磷、有机质含量效果最显著(P<0.05);土壤样品微生物群落丰富度间无显著性差异,微生物群落多样性指数最大为1。不同油菜品种土壤中优势菌门为Proteobacteria、Actinobacteria、Acidobacteria和Chloroflexi,Pontibacter 耐盐菌属相对丰度大小顺序为16-P22外>1 >金油158>华5号; PCA主成分分析显示细菌群落中相似性最高在16-P22外与华5号之间;土壤碱解氮和速效磷与土壤细菌群落分布显著相关。【结论】油菜品种16-P22外更适宜盐碱地上进行种植,促进盐碱土壤优势菌群的形成。