物种多样性和生物量分布规律对冻土活动层埋深变化的响应

全球变化背景下,冻土环境变化对地上植被的影响是近年来倍受关注的重大科学问题。鉴于此,在长江源区冬克玛底流域分析了植物物种多样性和生物量空间分布规律及其对冻土活动层埋深变化的响应。结果表明, 1)地上植被的物种多样性指数随着冻土活动层埋深的增加表现出非单调性递减;在冻土活动层埋深约2 m时,物种多样性指数较高(Patrick指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数分别为:26.43±3.31,2.06±0.38和0.83±0.08)。2)生物量的垂直分布规律整体表现出地下生物量明显高于地上生物量,地下生物量占总生物量的63%~96%。3)地上生物量和地下生物量与活动层埋深均具有显著的相关性(R²=0.65,P<0.01; R²=0.79, P<0.01),随着活动层埋深的增加呈现出明显下降趋势。4)活动层埋深对0~40 cm深度的地下生物量的垂直分布具有显著影响。活动层埋深约1 m时,地下生物量垂直变化很小;活动层埋深大于1.5 m时,呈倒金字塔形分布;活动层埋深大于3 m时,10~40 cm深度的地下生物量占总地下生物量的比例随着活动层埋深(3.11~4.81 m)的增加而增加。     

塔里木河下游不同地下水埋深下的土壤种子库特征

本研究根据长期地下水位的监测资料和土壤种子库的萌发试验,分析了塔里木河下游不同地下水埋深下植物样地土壤种子库特征。结果显示,在干旱地区,地下水埋深的高低不仅影响地上植被群落的种类和组成,而且也对土壤种子库的密度和组成具有明显的影响。随着地下水埋深逐渐下降,种子库密度减少、物种多样性下降、生活型逐渐单一。同时地上植被群落与土壤种子库的相似性系数也逐渐降低。本研究不仅有助于丰富国内外关于干旱区土壤种子库的理论研究,而且有利于指导塔里木河下游正在开展的大规模生态恢复实践。     

刈割对灌草丛草地植被物种多样性和生产力的影响

在鲁中南低山丘陵地区选取典型灌草丛样地,以草地植被为研究对象,在一年刈割2次条件下设置5个刈割强度,分别以不同留茬高度来表示,即不刈割(CK)、留茬20 cm(D)、留茬15 cm(C)、留茬10 cm(B)和留茬5 cm(A),研究刈割对灌草丛草地植被物种多样性和生产力的影响,以期为本地区灌草丛草地生态保护与可持续利用提供理论依据和技术支撑。经过连续2年试验,结果表明:刈割不同程度上降低了野古草(Arundinella anomala)、荩草(Arthraxon hispidus)、野菊(Dendranthema indicum)主要优势植物重要值,留茬15 cm和20 cm处理下,结缕草(Zoysia japonica)重要值高于对照;刈割促使草地植被物种多样性增加。随着留茬高度的降低,Margalef指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数变化趋势一致,先增加后减少,以留茬15 cm处理最大,Pielou指数则呈现一直增加的趋势;不刈割处理草地植被产量最高,随着留茬高度的降低,草地植被产量降低;草地植被物种多样性与生产力呈单峰格局关系,一定程度的刈割可增加草地植被物种多样性。从草地植被产量和植被物种多样性来看,本区域灌草丛草地植被生态系统还较为脆弱,在利用的同时应更注重投入和恢复,促使草地系统健康稳定发展。     

物种多样性对豆科牧草功能特征的影响

利用室外盆栽实验方法就物种多样性对豆科牧草功能特征及生产力的影响进行了研究。结果表明,物种多样性对豆科牧草比叶面积、株高有促进作用,二者呈显著正相关关系;对相对生长率、根深、叶干物质含量和单位叶面积根量4个功能特征有负面影响,4个变量均随物种多样性的增加而显著下降（P<0.05）。豆科牧草的地上、地下生产力都随着物种多样性的增加而下降。研究结果说明,随着物种多样性的增加,种间竞争作用导致豆科牧草的比叶面积和株高增加,而导致相对生长率、根深、叶干物质含量和单位叶面积根量4个与生产力密切相关的功能特征值减小,进而限制混播群落中豆科牧草的生产力。     

城市化对杭州市繁殖鸟类物种多样性与功能多样性格局的影响

2007年3月至2007年8月,在杭州地区的城区、城乡结合区、农田区、农林交错区和自然林区等不同城市化程度的栖息地内各设置了90条100 m×3000 m调查样线,采用样线法对鸟类种类及其数量进行调查,采用实地调查与查阅文献相结合的方法确定每种鸟类的营巢类型和功能团,采用Shannon-Wiener指数计算鸟类群落的物种多样性和功能多样性.同时,对栖息地的人为干扰、植被盖度、人工设施指数等3项参数进行测定,并以此计算出各样线的城市化综合指数.调查结果显示,研究区内共记录有繁殖鸟类96种,分属于林冠枝干营巢功能团、灌草丛营巢功能团、林冠枝干/灌草丛营巢功能团、自然洞穴营巢功能团、人工建筑营巢功能团、自然洞穴/人工建筑营巢功能团、地面营巢功能团、水面营巢功能团和寄生功能团等9种功能团.对鸟类群落的物种数、物种多样性、功能团丰富度、功能多样性与城市化综合指数进行回归分析发现,城市化对鸟类群落的物种数、物种多样性、功能团丰富度和功能多样性均有着极显著性的影响,并且随着城市化程度的提高这些参数值均明显下降.不过,物种数和物种多样性与功能团丰富度和功能多样性间的下降模式存在明显差异.其中,物种数和物种多样性基本旱线性下降模式,即随着城市化程度的提高,物种丰富度及多样性基本为匀速下降;而功能团丰富度和功能多样性则呈二次函数下降模式,即在城市化初期,功能团丰富度和功能多样性下降不明显,但随着城市化程度的继续提高,功能团丰富度和功能多样性呈现加速下降的趋势.可见,鸟类群落的物种多样性和功能多样性对城市化的响应存在差异.虽然适度城市化可使物种多样性下降,但对功能多样性的影响却不明显;而群落的功能多样性则对高度城市化更为敏感.进一步对鸟类群落功能多样性与物种多样性的回归分析显示,功能多样性与物种多样性亦呈二次函数曲线关系,即在低多样性水平时,功能多样性与物种多样性基本呈线性关系,但随着多样性水平的逐渐升高,功能多样性的增长速度则明显慢于物种多样性的增长速度.由此可见,当群落物种多样性达到一定水平时,物种的增加不会明显地提高群落的功能多样性.     

海拔梯度对塔尔巴哈台山地鸭茅群落物种组成及多样性影响

基于种质资源保护与开发的角度,在新疆塔尔巴哈台山海拔1 300-1 900 m鸭茅(Dactylis glomerata)分布的集中区域,对鸭茅群落在天然草地不同海拔地段的数量特征及物种多样性进行了研究。结果表明,塔尔巴哈台山鸭茅群落数量特征随海拔升高存在一定差异,但未呈现出规律性变化;鸭茅种群始终为群落中的优势种,重要值均保持在35%以上;当海拔升高时,α多样性出现先减小再增加的变化,呈"V"字型;β多样性表现出较高的群落相似度,出现有较多的共有种;物种多样性与海拔整体上呈负相关关系,说明随海拔升高物种种类整体上趋于减少。研究结果初步揭示了分布于塔尔巴哈台山地不同海拔地段鸭茅群落的数量特征与物种多样性的差异,以及生境条件对物种组成特征与多样性的影响。     

封育对荒漠草原植物群落组成和物种多样性的影响

以盐池县退化荒漠草原为研究对象,采用空间序列代替时间序列的方法,对未围封和围封不同年限的草地植物群落组成和物种多样性变化进行了研究。结果表明,退化草地实施围栏封育后,多年生草本植物的优势地位逐渐增加,一年生草本植物和半灌木的优势地位逐渐降低。群落物种各种多样性指数随围封年限的增加,呈先降低后升高的趋势,围封5年时多样性指数最低。     

高寒沙区生态恢复对植物物种多样性的影响

对共和盆地贵南县黄沙头流动沙地经人工治理后的植物群落的α和β多样性进行了研究.结果表明,在流沙区.强烈的风沙活动是限制多年生植物定居和生长的关键性制约因子,采取人工恢复重建植被的措施可以稳定流沙,促进多年生植物的定居和生长,有利于植物多样性的恢复;只封禁4、5年但没有设置砾石或生物沙障的流动沙丘,植物多样性恢复最慢,当以砾石沙障稳定沙面以后,植物多样性恢复的速度开始加快,植物多样性也有了一定程度的增加;在丘间地由于水分条件较好,受风沙影响较小,生境相对优越,所以有利于植物种的定居和生长.     

放牧对中国草地植物群落物种多样性的影响

【目的】 明晰我国草地植物群落物种多样性特征及其影响因素对放牧干扰的响应,以便充分认识草地群落结构特征和发展趋势,反馈草地植被生长健康和系统稳定状况。【方法】 基于Meta 分析方法,对我国草地已开展的28 个关于放牧对草地植物群落多样性影响的研究进行了整合分析。【结果】 放牧干扰总体上降低了我国草地植物群落物种多样性,其中放牧显著降低了荒漠草原物种多样性,增加了草甸草原物种多样性;不同放牧强度和年限均对我国草地植物群落物种多样性存在影响,中度放牧提高了草地物种多样性,而重度放牧和长期放牧均降低了草地物种多样性。此外,年均降水量对植物群落物种多样性指数和均匀度指数具有显著的正向影响,可分别解释8. 70% 和15. 24% 的效应值变异;年均温度对物种多样性指数和优势度指数具有显著的负向影响,可分别解释9. 07% 和11. 61% 的效应值变异;放牧年限对多样性指数具有显著负效应,而对丰富度指数具有显著正效应,可分别解释2. 52% 和25. 27% 的效应值变异。【结论】 优化放牧管理制度可有效改善草地植物群落物种多样性,促进我国草地生态系统健康稳定发展。     

多枝柽柳幼苗生长及其根系解剖结构对水盐胁迫的响应

本研究以塔里木河下游本土优势灌木多枝柽柳(Tamarix ramosissima)为研究对象,采用单因素盆栽控制试验,设置不同水分梯度(CK,75%FWC;D1,55%FWC;D2,35%FWC;D3,15%FWC;D4,水淹),不同盐分梯度(CK,基底盐的0.02%;轻盐胁迫S1,基底盐的0.2%;中盐胁迫S2,基底盐的0.5%;中高盐胁迫S3,基底盐的0.8%;高盐胁迫S4,基底盐的1.5%),研究水、盐胁迫对多枝柽柳幼苗生长、根系显微及超微结构的影响。结果表明,1)水分胁迫中,水淹处理60d后显著增加了幼苗株高、冠幅、生物量的积累(P0.05),株高相对增长率、冠幅相对增长率分别是CK的1.9和0.9倍。盐胁迫下,随着盐浓度的增高,多枝柽柳幼苗的株高、冠幅相对增长率及生物量减小,S3处理下幼苗生物量显著下降83.42%(P0.05)。2)盐胁迫下,随着盐浓度的增加根木质部导管孔径降低,S3处理组较对照组显著降低了64.15%(P0.05),导管密度显著高于CK(P0.05);水分胁迫下导管孔径和密度呈相反趋势。3)水、盐胁迫下,根细胞超微结构白色体中淀粉粒都有不同程度的肿胀变形,并伴有大量囊泡的产生。盐胁迫下细胞器有解体现象,中高盐胁迫S3下,白色体中淀粉粒膨大,膜破裂解体,细胞核核膜消失,而水分胁迫中未见解体现象,说明盐胁迫对多枝柽柳幼苗的影响大于水分胁迫。     

放牧对草甸草原植物群落结构及多样性的影响

在贝加尔针茅—羊草草甸草原的同一草地地境上,按放牧退化程度,将其划分为轻度退化区、中度退化区及重度退化区,并测定每一样地内植物群落特征及多样性指标。结果表明,随着放牧强度的增加,群落地上总生物量与中旱生植物的生物量变化保持一致,均呈降低趋势;中生植物先呈增加趋势,后下降;旱生植物呈增加趋势;群落优势种贝加尔针茅Stipa baicalensis和羊草Leymus chinensis呈降低趋势;物种丰富度指数先增加,而后降低;多样性指数和均匀度指数均呈增加趋势,优势度指数则相反。     

塔里木盆地硬枝碱蓬群落物种组成和生物多样性

野外调查新疆塔里木盆地硬枝碱蓬（Suaeda rigida）群落的物种组成,分析其伴生种的区系成分,并进行物种多样性测度,结果如下：1）硬枝碱蓬群落物种组成仅有维管束植物9科21属26种,其中藜科植物为主要成分,占38.5%;2）硬枝碱蓬群落伴生种的分布类型以旧世界温带分布及其变型和中亚分布居多,分别占36%和24%;3）硬枝碱蓬群落物种多样性指数Margalef丰富度指数为0.52～0.87,Shannon Wiener指数为0.42～1.11,Simpson指数为0.20～0.66,J均匀度指数为0.34～0.84,符合荒漠地区的物种多样性的分布规律。     

围封年限对典型草原群落结构及物种多样性的影响

针对退化草地恢复与合理利用问题,选取生长季围封调制干草,其他时间轻度放牧利用的草地为研究对象,同时选取自由放牧草地为对照,进行不同围封年限群落结构及植物多样性的比较研究。结果表明,重度退化草地采用生长季围封措施后,群落生产力与物种多样性增加,群落结构和各物种的优势地位发生较大改变。随围封年限的延长,群落盖度与密度增加,到１４年达最大,之后降低,高度和产量持续增加,围封２５年达最大。草地由星毛委陵菜＋冷蒿＋克氏针茅演替为羊草＋ 糙隐子草＋ 麻花头。经５ 年围封,物种的丰富度、均匀度和多样性增加。随围封年限的延长,物种丰富度继续增加,到围封１４ 年达最大,但由于围封１４ 年后形成以羊草为单优势种的群落,物种均匀度及多样性降低。之后,随围封年限的继续延长,群落逐步趋于稳定,均匀度和多样性增加。群落相似性分析证明,采用生长季围封措施后,围封样地与未围封对照间的相似性降低,表明围封在改变群落的环境条件上也具有较好的效果。生长季围封调制干草,其他时间轻度放牧利用的管理方式可保证退化草地在一定程度上得到恢复,综合考虑群落结构、产量及物种多样性,认为１４年是较适宜的围封年限。     

不同生境类型金莲花群落物种多样性比较

摘要：采用群落多样性指数中Shannon Wiener多样性指数、丰富度指数、Pielou均匀度指数及群落相似性指数中的Jaccard指数和Sorenson指数,对河北省承德接坝地区5种生境条件下金莲花(Trollius chinensis)群落进行比较。结果表明,林中空地、湿地、沟谷、荒坡及林下5种生境类型金莲花群落共包括36科、93属、182种,林中空地物种数最多,林下物种数最少。各群落的物种生态类型均表现为湿生植物多于旱生植物,反映了金莲花喜湿的特性。Shannon Wiener多样性指数表现为林中空地>沟谷>湿地>荒坡>林下,丰富度指数表现为林中空地>湿地>沟谷>荒坡>林下,均匀度指数表现为沟谷>林中空地>荒坡>湿地>林下。群落相似性比较表明,湿地和林中空地两种生境差异性最小,林下和沟谷差异性最大,群落相似性的比较结果与群落多样性的方差分析结果较为一致。土壤水分与光照是影响金莲花群落物种多样性及群落相似性的主要因子。     

荒漠草原自然恢复中植物群落组成及物种多样性

摘要：通过调查封育3、4、5、6、7年及未封育荒漠草原群落的特征,研究了不同封育年限下草原植物群落组成及生物多样性的变化,以期探明封育对荒漠草原群落恢复的影响。结果表明,封育改变了草原植物群落组分,表现为随封育年限延长,多年生草本植物,特别是短花针茅(Stipa breviliora)等一些地带性物种比例增加;封育草原的Shannon Wiener指数、Pielou指数、Simpson指数均比未封育草地高,封育5年草原的多样性指数最大。     

喀斯特土层厚度异质性对草地群落结构和优势种生长的影响

喀斯特地区破碎陡峭的地形地貌和严重缺乏的土壤资源,使得该地区的土壤分布在空间上具有强烈的异质性。土壤是植物获取水分和养分的主要途径,土壤分布的不均匀会直接影响到植被的生长和分布。因此,选择重庆典型喀斯特山地草地植物群落为研究对象,采用样地调查法,对不同土层厚度生境中(0~15cm、15~25cm和25cm)草地的群落结构、物种分布和优势种生长状况等展开研究。结果表明,1)研究区域内草地群落的优势种主要是一年生、二年生或多年的草本植物,随生境土层厚度增加,群落的优势植物中逐渐有木本植物的出现,群落优势种的优势地位也随土层厚度的增加越来越稳定;2)群落的物种丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数随生境土层厚度改变均未发生显著变化(P0.05);3)非禾本科植物,主要是菊科和豆科的物种数目和重要值随土层厚度的增加而增加,禾本科物种数目随土层厚度增加而减少,重要值无明显变化;4)优势种荩草(Arthraxon hispidus)的株高、叶面积和地上部生物量均随土层厚度增加而表现出显著上升的趋势(P0.05)。可见,随生境土层厚度增加,喀斯特草地的群落结构表现出越来越成熟和稳定的趋势,优势种的生长受到显著促进,但各科的优势度和群落的物种多样性未发生显著变化。     

甘肃尕海湿地不同海拔草地群落组分及物种多样性研究

以青藏高原东部甘肃尕海湖西侧坡地为研究对象,在尕海湖边到坡地顶部(海拔3 485~3 650 m)内,调查了不同海拔梯度上植物群落物种组成和群落特征数据,分析不同海拔草地群落特征、物种生活型变化及人类活动的影响,以期探讨高寒湿地附近草地群落组分与物种多样性对海拔梯度和人为干扰的响应。结果表明,尕海湖西侧坡地共调查到59种被子植物,分别属于20科46属,其区系特征以温带分布为主,且植物生活型和功能型以多年生和非固氮植物为主。在不同海拔梯度上草地群落可分为早熟禾-银莲花群落、羽毛委陵菜-平车前群落、紫花针茅群落、早熟禾-菭草群落、早熟禾-嵩草群落和嵩草-莎草群落。人类活动严重影响着草地群落特征,即在人类活动较弱的区域以禾本科和莎草科为主,而在人类活动较强的区域,由早熟禾为主的高寒草原群落类型演变为羽毛委陵菜-平车前群落和紫花针茅群落。此外,物种多样性指数与海拔间存在明显的负相关,即物种丰富度、物种密度、相邻群落间共有物种数目和相似性指数随海拔升高而逐渐降低。可见,海拔和人类活动强烈影响着高寒草地群落的组成和多样性,尤其人类活动影响更为剧烈。因而,为保证高寒草地生态系统可持续发展和物种多样性的维持,应采取合理有效的保护措施,尽量减少人类活动的影响。     

民勤荒漠草场植物群落自然更新和退化演替初探

目前,甘肃民勤沙区荒漠植被正在严重退化.梭梭Haloxylon ammodendron、柠条Caragana korshinskii、花棒Hedysarum scoparium不能自然更新,白刺Nitraria tangutorum、沙蒿Artemisia arenaria、沙拐枣Calligonum mongolicum、麻黄Ephedra przewalskii等可进行自然更新.自然更新能力强弱排序为沙拐枣、白刺、沙蒿、麻黄、泡泡刺N.sphaerocarpa,沙拐枣和沙蒿自然更新的速度最快,麻黄最为缓慢.当地植物主要围绕种源(母株)进行更新,更新幼苗的数量与土壤之间存在一定关系.除白刺外,幼苗普遍出现在当地主风向西北向的下风向.除梭梭人工林群落外,生态位宽度大的植物种其繁殖更新能力亦较强.幼苗成活低的限制因子主要是降水量及其分布.尤其是沙蒿、沙米Agriophyllum squarrosum的自然更新对降水最为敏感.当地梭梭人工林大面积衰退,梭梭人工林内沙拐枣植株明显增多,存在梭梭人工林向沙拐枣群落演替的趋势.