旅游干扰对喀纳斯景区草地植物多样性的影响

研究喀纳斯景区旅游干扰下草甸草地群落的植物多样性,利用主要物种重要值、α多样性、功能群重要值和β多样性比较分析不同干扰后群落植物多样性及结构功能的变化。结果表明:随着干扰强度的增加,群落物种组成从以不耐旅游干扰的物种为主逐渐发展到以耐旅游干扰的物种为主,群落的重要值有向少数物种集中的趋势;Patrick丰富度指数和Shannon-Wiener指数均随着干扰强度的增加而呈下降趋势,均匀度指数则在中度干扰下最大,生态优势度的变化与α多样性的变化存在一定的负关联;功能群丰富度在中度干扰下最高;中度-重度干扰阶段群落间的物种替代速率最快。喀纳斯景区草甸草地群落稳定与群落自身的物种多样性、功能群功能特性及结构特点密切相关。     

山地草甸植被生物多样性及群落稳定性对坡向的响应

为研究不同坡向山地草甸的植被生物多样性与群落稳定性差异,本研究选取了东祁连山金强河流域4个坡向(阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡)的山地草甸,进行植被特征的调查,并分析了其功能群组成、多样性指数和群落稳定性的变化规律。结果表明：物种的盖度、高度、地上生物量、植被含水率、土壤含水量和莎草科地上生物量从阴坡到阳坡呈递减的趋势,禾本科和豆科呈先升高后降低的趋势,杂类草呈递增的趋势;Godron稳定性结果表明,阳坡群落处于不稳定状态。同一群落多样性大小与其群落稳定性并不存在相关关系。综上,山地草甸不同坡向草地植被特征差异显著,坡向影响着草地生产力与群落稳定性。建议在草地管理中考虑不同坡向草地植被特征变化,采取灌溉、施肥和割草等抚育措施,使植被进行正向演替更新,提高山地草甸群落的生物多样性和群落稳定性,增加其生态系统服务能力。     

高原鼠兔干扰对川西北高寒草甸植物群落及土壤物理性状的影响

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是高寒草甸关键物种,在草地生态系统物质循环和能量转化中扮演着重要角色。采用样方法研究了高原鼠兔干扰对川西北高寒草甸植物群落特征及土壤理化性状的影响。结果表明：1)高原鼠兔干扰显著降低了高寒草甸植被盖度、高度、物种丰富度指数、均匀度指数、土壤含水量和紧实度(P<0.05),而显著增加了多样性指数、表层土壤容重(P<0.05);2)随干扰强度增加,植被盖度、高度和土壤紧实度呈显著下降趋势,而丰富度指数、多样性指数、均匀度指数和表层土壤的含水量均呈先上升后下降的趋势,在高原鼠兔有效洞口密度为375～735个/hm²时达到最高;3)高原鼠兔干扰显著降低了禾本科和豆科功能群多样性指数和重要值,而显著增加了杂类草功能群多样性指数和重要值(P<0.05),不同干扰强度下,各植被功能群多样性指数变化明显,其中,豆科功能群多样性指数呈下降趋势,而杂类草功能群多样性呈先上升后下降趋势。综上所述,高原鼠兔的干扰显著改变了川西北高原高寒草甸群落特征和土壤物理性状,适度的高原鼠兔干扰不仅增加了高寒草甸物种多样性,还改善了土壤条件,而高强度的鼠兔干扰降低了高寒草甸物种多样性和土壤含水量。     

草地恢复措施对高寒草甸植物群落的影响

为探讨不同恢复措施对高寒草甸生态系统植物群落的影响,分别对高寒草甸天然草地进行了施肥、补播、划破和综合措施(施肥+划破+补播)4种恢复措施处理。结果表明,施肥、补播、划破和综合措施对草地物种功能群组成、群落结构、物种多样性及生产力有不同影响。各种恢复措施对草地植物功能群组成的影响不大,但对功能群内物种数有不同影响;对群落高度有显著影响(P<0.05),但对群落盖度影响不大(P>0.05)。补播和综合措施处理样地物种数与对照呈显著差异(P<0.05),其他处理影响不显著。而Simpson指数除综合措施处理外,其他处理均与对照间呈显著差异(P<0.05)。各恢复措施均对草地生产力的提高有显著作用(P<0.05)。不同草地恢复措施虽然对物种组成、群落结构、物种多样性的影响格局不同,但对草地生产力的提高则有显著的促进作用。因此,可以认为,这些措施是改良退化草地的有效方法。     

高寒草地植物多样性与Godron群落稳定性关系及其环境驱动因素

植物群落多样性及稳定性对草地生态系统功能的稳定发挥至关重要。本研究以青藏高原高寒湿地草甸、高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠草原为研究对象,基于480个野外样方调查及实验分析,运用显著性分析、回归分析和结构方程模型等方法,探究不同草地类型植物多样性与稳定性之间关系及其影响因素。结果表明：高寒草原植物多样性显著高于其他3种草地类型;高寒草甸群落稳定性最高。高寒草地中,不同的物种多样性指标与群落稳定性的关系不同,4种草地类型均匀度与群落稳定性显著负相关;高寒草甸和高寒荒漠草原中Shannon-Wiener多样性与群落稳定性显著负相关,在高寒湿地草甸和高寒草原中丰富度与稳定性显著正相关。降水量是影响高寒草地植物多样性和群落稳定性的主要因素,土壤有机碳、pH以及铵态氮含量也能通过影响植物多样性进而影响群落稳定性。综上,在高寒草地生态系统的管理过程中,需充分考虑气候和土壤因子的变化,根据草地类型制定不同的管理措施。     

高寒草甸退化阶段植物群落多样性与系统多功能性的联系

高寒草地在碳储量、生产力、养分循环以及涵养水源等方面的系统功能与群落生物多样性紧密相关,但现阶段大多数研究仅从少数的或单一生态系统功能与群落多样性之间的关系展开。基于此,本研究采用冗余分析和因子分析对青藏高原东缘退化高寒草甸群落进行了多功能性评价,探讨草地生态系统多功能性与植物群落多样性之间的关系。结果表明：随草地退化程度加剧,土壤多功能评价指标表现为未退化（86.61）>中度退化（25.86）>轻度退化（23.98）>极度退化（-7.51）;草地生态系统多功能性与Margalef丰富度成显著正相关关系,与Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener指数呈显著负相关关系;退化高寒草甸植物的分布和群落结构的变化主要受到土壤总孔隙度、土壤含水量、毛管持水量和通气孔隙度等土壤功能性状的影响。综上所述,高寒地区植被退化对于生态系统的多功能性影响显著,本研究为进一步研究高寒草甸多功能性及合理保护和利用草地提供一定的理论依据和参考价值。     

旅游干扰下山地草甸光谱特征及其与冠层特征的关系

本研究利用SVC-HR768光谱仪观测不同旅游干扰程度下山地草甸的冠层高光谱反射率,结合山地草甸的冠层叶绿素含量和冠层组分、结构和生产力的测定,分析旅游干扰下群落数量特征、植物多样性和叶绿素含量(SPAD值)等的变化与冠层反射率和相关光谱参数的相关性,以期利用高光谱技术快速、无损和精确的监测景区旅游干扰对草地生态系统的影响。结果表明:(1)在旅游干扰下,耐践踏的物种重要值增加,而践踏敏感物种重要值减少,物种丰富度、多样性显著下降,群落结构向少数耐践踏的物种集中,群落生产力下降;(2)随着旅游干扰强度的增加,冠层叶绿素含量下降,冠层对可见光的吸收减弱,反射增强,"红边"位置产生了"蓝移"现象,"绿峰"幅值增加,"红谷"和"红边"幅值均呈下降趋势;(3)可利用红边位置、敏感波段优化的多元散射光谱拟合模型对叶绿素含量、群落数量特征和植物多样性进行估算,且相对精度较高,误差较小。因此,利用高光谱技术监测旅游干扰对草地生态系统的影响是可行的。     

植物群落物种多样性对生态系统生产力的影响

物种多样性对生态系统功能的影响是生态学领域所研究的核心科学问题之一.本研究利用人工构建的一年生植物群落,就植物群落物种多样性、植物功能群多样性和功能群成分对生态系统生产力的影响进行了研究,并对物种多样性-生态系统功能关系的作用机制--取样效应和生态位互补效应进行了验证.结果表明,随着物种多样性的增加,群落生产力呈增加趋势,物种多样性对生态系统功能存在正效应,物种多样性增加的总体效应可通过生产力与物种数的二次函数关系y=-37.463x2 478.63x 1 097.3,(R2＝0.916 7)得到较好的体现.功能群多样性和功能群成分均对系统功能有显著影响.总体而言,物种数一定时,功能群多样性较高的群落其生产力水平也较高,而功能群多样性一致时,含C3、C4功能成分的群落其生产力水平较其他群落的高.分析结果还表明,在多样性-生态系统功能关系中,取样效应和生态位互补效应共同发生作用,说明物种的特性及物种在资源利用方面表现出的异质性对生态系统功能可能都有重要影响.     

河西山地绿洲荒漠植物群落多样性研究 Ⅱ 放牧振动下草地多样性的变化特征

对张掖山地绿洲荒漠各草地群落放牧扰动下物种丰富度及物种替代速率（β多样性）进行了测度，结果表明：在放牧压力梯度（轻度、中度、重度和过度）上，山地荒漠草原、山地典型草原、高山草甸草原和盐渍化草甸的物种丰富度呈单峰曲线；荒漠草原物种丰富度在过牧压力下最高。在放牧压力下各草地群落βω和βt植（物种替代速率）由大到小的序列是：高山草甸草原＞盐渍化草甸＞山地典型草原＞荒漠草原；βc和βc的测度结果兼有反映草地群落放牧压力梯度上物种替代速率和植物群落物丰富度的内涵。二者的测试结果为：山地典型草原＞高山草甸草原＞盐渍化草甸＞山地荒漠草原＞荒漠草原。草地群落固有的物种多样性是保持草地稳定和草地生产力的载体和基础。     

河西山地绿洲荒漠植物群落多样性研究Ⅱ放牧扰动下草地多样性的变化特征

对张掖山地绿洲荒漠各草地群落放牧扰动下物种丰富度及物种替代速率(β多样性)进行了测度,结果表明:在放牧压力梯度(轻度、中度、重度和过度)上,山地荒漠草原、山地典型草原、高山草甸草原和盐渍化草甸的物种丰富度呈单峰曲线;荒漠草原物种丰富度在过牧压力下最高.在放牧压力下各草地群落βw和βt值(物种替代速率)由大到小的序列是:高山草甸草原＞盐渍化草甸＞山地典型草原＞山地荒漠草原＞荒漠草原;βc和βr的测度结果兼有反映草地群落放牧压力梯度上物种替代速率和植物群落物种丰富度的内涵.二者的测度结果为:山地典型草原＞高山草甸草原＞盐渍化草甸＞山地荒漠草原＞荒漠草原.草地群落固有的物种多样性是保持草地稳定和草地生产力的载体和基础.     

不同干扰强度对拉萨河谷草甸草原群落特征和功能性状的影响

气候变化背景下,植物群落特征与功能性状对不同类型和强度人类干扰的响应与适应是植被生态学研究的热点命题之一。本文以拉萨干暖河谷达孜县新仓村沟域山麓冲积扇上的亚高山草甸草原为研究对象,采用样方调查法,探究全年禁牧、暖季禁牧、全年放牧情况下,不同干扰强度对群落特征(群落结构、物种多样性)和功能性状的影响。结果表明,群落高度、地上生物量和立枯物随干扰强度增强而降低,群落盖度差异不显著。排除干扰强度因素,物种多样性与以株高、可食性为代表的功能性状无相关性。全部物种和可食性物种的物种多样性随干扰强度变化差异不显著,即物种丰富度S、多样性指数H、均匀度指数E差异均不显著。以株高、可食性为代表的功能性状随干扰强度增强而降低,表明不同干扰强度对功能性状的影响较物种多样性更显著。未来应更广泛地探讨物种多样性、功能性状和生态系统功能的内在联系,以及3者在不同干扰强度下的响应时间和模式。     

Badlands,Seed Banks,and Community Disassembly

Soil seed banks are a key component of ecological resilience as they provide a temporal reserve for plant species richness and diversity. Soil seed banks depend on on-site reproduction, seed longevity, and seed immigration for maintenance. When immigration of seeds is lost due to a change in land use or a disturbance, such as fragmentation, seed banks rely on on-site reproduction and longevity for maintenance. Within a fragment without seed immigration, seed banks become vulnerable to extinction debt leading to community disassembly over a long time scale. Therefore, we investigated how long-term fragmentation impacts community disassembly in seed banks. Seed bank samples were taken from grassland fragments (sod tables, n = 28) and from the surrounding area (matrix, n = 28). Seed banks were germinated, and emerging plants were identified. We found that community disassembly was not predictable in regard to species identity, and specialist (P < 0.001) and perennial (P < 0.001) species were lost from fragments. However, seed banks in fragments maintained a similar grass-to-forb ratio compared with the surrounding vegetation. Therefore, the ability of seed banks to provide ecological resilience may be limited after long-term fragmentation and land managers may need to reseed specialist species and perennials into grassland fragments.     

不同恢复年限草地群落水平植物功能性状及功能多样性分析

植物功能性状与功能多样性是评价草地生态系统功能的重要工具。本研究以黄土高原丘陵沟壑区不同恢复年限人工刺槐林林下草地和自然撂荒草地作为研究对象,通过对草地植物群落及功能性状进行调查,分析不同恢复年限草地群落水平植物功能性状及功能多样性动态变化,结果显示：1）林下草地和自然撂荒草地植物群落主要以多年生菊科和蔷薇科为主;2）随恢复年限增加,林下草地植物从以双子叶为主逐渐演替到以单子叶为主,从以菊科为主逐渐演替到以禾本科为主;而撂荒草地物种始终以菊科为主,且在恢复过程中逐渐演替为以灌木和半灌木为主的群落;3）林下草地群落水平叶片功能性状值大于撂荒草地,而群落水平盖度、密度和地上生物量性状小于撂荒草地。撂荒草地物种多样性和功能多样性指数高于林下草地,撂荒草地相较林下草地具有更高的生态效益。本研究可为黄土高原丘陵沟壑区草地生态系统功能评估提供理论依据。     

锡林郭勒不同草原类型群落生物量及多样性研究

物种多样性和生物量是表征草地生态系统数量特征的两个重要指标,深入探讨物种多样性和生物量的变化,为草原生态系统的物种保护和生产力维持提供理论依据.本文以锡林郭勒草原为研究对象,利用样方法对草甸草原、典型草原和荒漠草原三种草原类型的植被特征进行调查,分析不同草原类型植被的地上生物量和物种多样性变化及二者与环境因子之间的关联...     

Effects of plateau pika on the relationship between plant species diversity and functional diversity in alpine meadow北大核心CSCD

The relationship between plant species diversity and functional diversity in grassland will change with environmental changes. The plateau pika （Ochotona curzoniae） has an effect on the hydrothermal process of alpine meadow in its nesting area. However,it is not clear whether the disturbance of plateau pika effects the relationship between plant species diversity and functional diversity in alpine meadow. A random stratified and paired design was used to select plots in Luqu county in Gansu Province,and Qilian and Gonghe Counties in Qinghai Province and a field survey was conducted to investigate the effects of plateau pika disturbance on the relationship between plant species diversity and functional diversity of the alpine meadow. It was found that plateau pika disturbance significantly increased the plant species richness index and the species diversity index but did not significantly affect the species evenness index. Plateau pika disturbance significantly increased plant functional richness index （P< 0.05） but had no significant effect on the plant functional evenness index or the functional divergence index. With plateau pika disturbance effects,the relationship between plant functional richness index and species richness index changed from a logarithmic function to a quadratic function,and the relationship between plant functional evenness index and species evenness index changed from non-significant to significantly positive. In addition, positive correlations between functional richness index and species richness index,and functional richness index and species diversity index were significantly decreased,as were negative correlations between functional divergence index and species richness index,and functional divergence index and species diversity index were significantly decreased. The findings of this study provide basic information for understanding the mechanism of species coexistence of plant communities under plateau pika disturbance and help understanding of how plant diversity effects in an alpine meadow ecosystem function under plateau pika disturbance. © 2022 Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.     

增温对荒漠草原不同退化程度草地恢复初期影响的研究

为探讨增温对短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原不同退化程度草地恢复初期的影响,本研究以天然草地为对照,在不同退化程度的自然恢复草地上设置增温处理。增温一年后,在2021年8月测定增温处理下天然草地和不同退化程度草地恢复初期植物的高度、密度和生物量,并计算重要值和植物多样性指数。结果表明：增温降低了天然草地和轻度退化草地的物种数;增温和退化的交互作用极显著降低群落地上生物量和C₃植物生物量(P<0.01),增温显著增加了天然草地的地上生物量,显著降低了重度退化草地的地上生物量(P<0.05);增温和退化的交互作用对物种多样性无显著影响,但增温增加了天然草地的群落多样性,降低了退化草地的群落多样性;增温增强了不同退化程度草地物种多样性与地上生物量和不同功能群生物量的相关性。综上所述,在未来全球持续变暖的趋势下,退化草地的初期恢复将变得更加困难。     

放牧强度对克氏针茅草原植物功能群的影响

植物功能群及其多样性是维持群落结构复杂性和稳定性的基础,一定程度上反映着草地生态系统的健康状况。本研究以内蒙古呼伦贝尔草原的克鲁伦河流域草原为研究对象,以植物生活型划分功能群类型,比较了3种放牧强度对植物功能群的组成结构、地上生物量和优势度的影响。结果表明,1)轻牧、中牧和重牧3种放牧条件下的总物种数分别为20、23和18种,符合"中度干扰假说";3种放牧强度下多年生非禾草物种数在群落中均占较高比例。2)轻度放牧条件下物种丰富度较低,但各放牧强度下功能群多样性无显著差异(P0.05),物种丰富度与功能群多样性无显著关系。3)随着放牧强度的增加,多年生禾草和灌木、半灌木在群落中的优势地位呈现下降趋势,与之相反,多年生非禾草优势地位越来越显著。重度放牧增加了一、二年生草本在群落中的物种数和地上生物量,但与轻牧、中牧相比,其优势度无显著变化(P0.05)。     

伊犁河谷围封草地群落组成及植物多样性的变化

以伊犁河谷昭苏马场春秋牧场不同围封年限草地为对象,对围封条件下退化草地自然恢复过程中草地植被特征及物种多样性的变化进行了初步分析。结果表明,随着围封年限的延长和立地条件的改善,草地植物群落由未围封的异株百里香（Thymus marschalianus）+草原苔草（Carex liparocarpos）逐步向适应当地气候条件的针茅（Stipa capillata）+草原苔草（Carex liparocarpos）方向演进。随围封年限的延长,草地植物的群落高度、生物量围封5年时达到最大,之后降低;而群落盖度和优良牧草比例继续增加,围封6年时达到最大;丰富度指数围封6年时达到最大,与其它样地之间差异显著（P<0.05）;多样性指数和均匀度指数都是在围封1年时达到最大;优势度指数围封6年时达到最大;不同围封年限草地之间的相似性指数都在0.65以上;围封6年与围封5年草地的相似性指数最大,说明草地恢复到一定阶段后群落趋于稳定,未围封草地受放牧干扰,物种变化波动较大,与围封草地群落的相似性指数较小。     

培育措施对高寒草甸草原植物多样性和生产力的影响

以植物群落特征和根系生物量为主要指标研究了高寒草甸草原对封育(E)、封育+灌溉(EI)、封育+灌溉+施肥(EIF)、封育+灌溉+施肥+补播(EIFR)和全年连续放牧(CG)的响应,以期为该区草地恢复、保护和管理提供支持。结果表明:与CG和E相比,各培育措施均增加了各功能群植物的高度和群落地上、地下生物量,提高了禾本科植物在草群中的比例,垂穗披碱草(Elymus nutans)和冷地早熟禾(Poa crymophila)等优质牧草的重要值显著增加,杂类草植物的重要值降低,其中以EIFR效果最为显著;各培育措施均不同程度的提高了群落物种多样性指数,其中EIF显著高于其他处理;各培育措施不同程度降低了地下与地上生物量比。说明合理选择和组合应用不同培育措施是提升退化高寒草甸草原生产力和有效恢复草地生态的重要手段。     

松嫩平原不同扰动生境土壤种子库的比较

调查了松嫩平原玉米地群落、休闲荒地杂草群落、人工草地群落和盐碱化草地群落的土壤种子库的组成及其空间结构,并对其物种的多样性、库存量与人为因素的相关性进行了分析。发现人为因素较小的盐碱化单优种群落的物种多样性指数都普遍较小,而在人为因素较多的样地中,物种多样性指数大体上与人为干扰呈正相关。对于库存量的分析,为了消除其他因素对库存量的影响,进行了同生境的不同层间的比较,发现休闲荒地杂草群落、沙打旺群落、和苜蓿群落库存量都是逐层减小。因此,一定范围内的人为干扰对增加种子库存量以及物种多样性是有利的。