稀有种不同处理对典范对应分析排序结果影响的比较

运用吕梁山南段植物群落及其环境调查数据, 比较研究不同稀有种处理(剔除稀有种、稀有种不做处理与降低稀有种权重3种方法处理)对典范对应分析(CCA)排序结果的影响, 并用Spearman秩相关系数检验对应排序轴的相关性。结果表明3种方法的分析效果基本一致, 但它们对环境因子的解释趋势有差异。基于环境数据、物种数据和样方数据的排序轴相关分析结果显示: 未处理稀有种的CCA与降低稀有种权重的CCA吻合度高于剔除稀有种的CCA与降低稀有种权重的CCA的吻合度, 未处理稀有种的CCA与降低稀有种权重的CCA的前4轴呈极显著的一一对应关系; 剔除稀有种的CCA和降低稀有种权重的CCA仅在基于环境数据和样方数据分析时前3轴呈极显著的一一对应关系, 而在基于物种数据的相关分析时前4轴的对应相关性不显著。从物种-环境关系的解释量上来看, 降低稀有种权重的CCA最优, 剔除稀有种的CCA和未处理稀有种的CCA次之。结合对应排序轴的相关性分析和物种-环境关系累计解释量来看, 这3种稀有种处理方法在准确地揭示物种与环境关系时的顺序依次为: 降低稀有种权重>对稀有种不做处理>剔除稀有种。     

Comparison of different treatments of rare species in canonical correspondence analysis

运用吕梁山南段植物群落及其环境调查数据,比较研究不同稀有种处理(剔除稀有种、稀有种不做处理与降低稀有种权重3种方法处理)对典范对应分析(CCA)排序结果的影响,并用Spearman秩相关系数检验对应排序轴的相关性。结果表明3种方法的分析效果基本一致,但它们对环境因子的解释趋势有差异。基于环境数据、物种数据和样方数据的排序轴相关分析结果显示:未处理稀有种的CCA与降低稀有种权重的CCA吻合度高于剔除稀有种的CCA与降低稀有种权重的CCA的吻合度,未处理稀有种的CCA与降低稀有种权重的CCA的前4轴呈极显著的一一对应关系;剔除稀有种的CCA和降低稀有种权重的CCA仅在基于环境数据和样方数据分析时前3轴呈极显著的一一对应关系,而在基于物种数据的相关分析时前4轴的对应相关性不显著。从物种-环境关系的解释量上来看,降低稀有种权重的CCA最优,剔除稀有种的CCA和未处理稀有种的CCA次之。结合对应排序轴的相关性分析和物种-环境关系累计解释量来看,这3种稀有种处理方法在准确地揭示物种与环境关系时的顺序依次为:降低稀有种权重>对稀有种不做处理>剔除稀有种。     

协惯量分析与典范对应分析在植物群落排序中的应用比较

采用协惯量分析(PCA-CA COIA)和典范对应分析(CCA)两种排序方法, 对北京小龙门林场的黄檗 (Phellodendron amurense)群落进行了分析, 并用Spearman秩相关系数检验了对应排序轴的相关性。两种排序方法得出的结果基本一致, 两者的第一排序轴都反映了海拔高度和坡向对群落分布的影响, 而各自第二、第三排序轴所代表的环境意义有所差异, 并出现了交叉, 但是两者的前3个排序轴均反映了海拔、坡位、土壤厚度和凋落物层厚度的变化趋势, 说明在环境因子个数较少或共线性效应不明显的情况下, 协惯量分析也能达到CCA的分析效果, 并且在排序轴特征值解释量上高于典范对应分析。     

环境筛选和扩散限制在地表和地下螨群落物种共存中的调控作用

识别扩散限制和环境筛选在群落物种共存中的相对作用,是土壤动物群落物种共存机制研究的重要内容,然而少有针对地表和地下土壤动物群落的探讨。在三江平原农田生态系统,设置一个50 m×50 m的空间尺度,探讨环境筛选和扩散限制对地表和地下土壤螨群落物种共存的调控作用。基于Moran特征向量图(MEMs)和变差分解的方法来区分环境筛选和扩散限制的调控作用;采用偏Mantel检验进一步分析环境距离和空间距离的相对贡献;使用RDA分析环境因子对螨群落物种组成的解释能力。变差分解结果表明,空间变量对地表、地下和地表-地下土壤螨群落具有较大的显著方差解释量,而环境变量和空间环境结构的解释量相对较小且不显著;偏Mantel检验没有发现环境距离或空间距离的显著贡献;RDA分析表明土壤p H值、大豆株高和土壤含水量对土壤螨群落具有显著的解释能力,说明环境变量对螨群落物种组成的重要作用。研究表明,在三江平原农田生态系统,地表和地下土壤螨群落物种共存主要受到扩散限制的调控作用,同时环境筛选的调控作用也不容忽视。     

科尔沁沙地植物群落分布与土壤特性关系的DCA、CCA及DCCA分析

基于科尔沁沙地流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘和草地群落类型24个样地的野外调查,选取11个土壤因子,应用除趋势对应分析法(DCA)、典范对应分析法(CCA)和除趋势典范对应分析法(DCCA)分析沙地植物群落分布与环境因子的关系。结果表明:DCA、CCA和DCCA的物种排序第1轴代表的土壤特性梯度一致,其解释总方差超过33%,即土壤碳氮含量、p H、电导率、容重、粘粉粒等共同的梯度决定了群落生境的变化,影响着沙地植物群落类型的分布格局;3种排序法的物种排序第2轴土壤因子的相关性有较大差异,DCA第2轴仅与土壤细沙含量显著正相关,CCA第2轴与土壤碳氮比和细沙含量显著负相关,DCCA第2轴与土壤碳氮比和细沙含量显著正相关,而与粗沙含量显著负相关。Shannon指数和Simpson指数分别与DCA、CCA和DCCA前2个排序轴存在显著二元线性关系,且Shannon指数的拟合程度好于Simpson指数。3种排序分析方法中,CCA物种排序前两轴的累计解释方差(58.6%)高于DCA和DCCA,因此CCA排序法更适合于沙地植被分布格局研究及其环境的解释。     

以林相图为基础的不同取样方式对植被排序分析结果的影响

以6种不同方式对林相图中同一样带取样,采用CA、DCA和CCA 3种排序方法,研究了取样方式对排序轴的解释效果、物种与环境因子、环境因子之间、环境因子与坐标轴之间关系的影响.结果表明,样方大小和形状的变化在不同程度上改变了排序结果.大样方和长方形样方都增强了排序轴的解释效果,并对双序图中稀有种、独特种的位置有较大的影响;环境因子中土壤因子对样方的大小和形状都很敏感,坡度、经纬度只对样方大小敏感,坡位、海拔、温度和降水则对样方形状敏感;随着样方面积的增加,海拔、温度和降水的作用降低,而坡向的作用增加.     

山西太岳山脱皮榆群落的生态梯度分析及环境解释

为了解释山西太岳山脱皮榆(Ulmus lamellosa)群落中物种的分布情况与该群落环境因子之间的相互关系,采用TWINSPAN数量分类和典范对应分析(CCA)与环境因子的变量分离进行讨论。结果表明,TWINSPAN将60个调查样方划分为7种群丛类型,体现了该脱皮榆群落主要以乔木脱皮榆和草本披针叶苔草(Carex lanceolata)为优势种。7种群丛类型与CCA排序结果一致,CCA排序第1轴主要体现了坡位和海拔;坡向与第2排序轴存在显著相关性。Monte Carlo检验结果表明,影响脱皮榆群落物种分布最主要的环境因子是海拔。在环境分离变量解释方面,环境因子解释了39.60%,空间因子解释了7.95%,空间因子与环境因子交互作用解释部分占10.89%。而其中不能解释的部分占41.56%。在该研究区,海拔对植物的分布有较好的解释力,其次是坡位和坡向。     

中国特有植物——华南五针松群落的种间关系

采用连续样带取样法,在分析广东南岭华南五针松群落结构的基础上,测定了优势种群的种间协变系数,并将典范对应分析（Canonical Correspondence Analysis,CCA）和聚类分析（Cluster Analysis）相结合,探讨了华南五针松与群落中其它种群的种间相互关系.结果表明：（1）广东南岭华南五针松群落以A级频度占绝对优势,华南五针松在主林层占据显著地位,但在演替层和更新层中的优势远不及其他优势种群;（2）Spearman秩相关分析和相关分析的计算结果基本一致,华南五针松群落优势种群正协变种对数显著多于负协变的种对数,且Spearman秩相关比相关分析具有更高的灵敏度.华南五针松与长叶木姜存在显著负协变,与其它优势种群种对间协变关系不明显;（3）海拔高度、坡度、坡位、坡形、腐殖质层厚度以及枯枝落叶层厚度与3个排序轴都有较强的相关性,环境因子在第一和第二排序轴的位置明显反映其生态特点.105 个乔木种类沿第一排序轴的分类完全与物种的性状特征相符.海拔高度是影响华南五针松分布的主导因素;（4）华南五针松群落种间关系揭示了群落内不同乔木种类因受小生境因子影响而体现在空间分布上的差异.典范对应分析和聚类分析结果共同揭示环境因子影响物种的分布,并通过生态习性表达出来.     

漓江河岸带枫杨群落主要木本植物种间联结与相关分析

种间联结能够反映植物群落中物种间的关系和群落的稳定程度,对植被的恢复与重建、生物多样性保护等具有重要的意义和价值。为了解漓江河岸带枫杨群落的种间联结特征,基于2×2联列表,通过方差比率(VR)、χ~2检验、Pearson相关系数、Spearman秩相关系数检验及PCA排序等,对枫杨群落主要木本植物种间关联性进行定量分析和生态种组划分。结果表明:(1)乔木层、灌木层以及乔木和灌木层的总体种间关联性均呈不显著正联结,表明枫杨群落处于较稳定的阶段;(2)χ~2检验结果显示,绝大多数种对呈不显著关联,说明群落各种对间关联较弱,各物种间呈独立分布格局;(3)Pearson相关检验和Spearman秩相关检验发现各层次的显著率均较低,种间相关性不显著的种对占绝大部分,种间相关性不强;(4)χ~2检验、Pearson相关系数检验和Spearman秩相关系数检验结果虽具有一致性,但也存在一定的差异,Spearman秩相关系数检验更具灵敏性,结合3种方法使用效果更佳;(5)根据PCA排序和种间联结关系,将20个主要物种划分为4个生态种组。     

山西灵空山小蛇沟林下草本层植物群落梯度分析及环境解释

通过对山西灵空山小蛇沟集水区的林下草本层植物群落进行调查和多元分析——TWINSPAN分类、典范对应分析(CCA)与生境、生物因素变量分离, 探讨林分水平上草本层物种分布与环境因子之间的关系。结果如下: 1) TWINSPAN将26个调查样方划分为6种群落类型: 以辽东栎(Quercus wutaishanica)为主的辽东栎-油松(Pinus tabulaeformis)林型、辽东栎杂木林型、辽东栎林型、华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林型、油松林和阔叶油松林型、油松-辽东栎均匀混交林型, 体现了该地区地带性植被类型为暖温带森林的特点。2)群落类型的划分与CCA的结果相吻合, 主要反映了CCA排序第一、二轴的环境梯度, CCA排序轴第一轴突出反映了林分类型与土壤养分梯度, 第二排序轴与坡度、坡位显著相关。Monte Carlo检验结果表明, 林分类型、土壤养分和坡度是影响小蛇沟集水区内林下草本物种分异的最主要的环境因子。3)生境因子与生物因子解释了物种格局变化的42.9%, 其中生境因子占31.8%, 生物因子占7.9%, 生境因子与生物因子交互作用解释部分占3.2%。良好的环境解释反映了调查取样和环境因子选取的合理性。对于50%以上未能被解释的变异部分, 可能归咎于未被选取的因子如干扰或者随机过程。4)在海拔梯度较小的山区, 坡向等小地形因子能较好地指示局部生境的小气候条件, 对林下植物的分布有较好的解释力。     

黄土区露天煤矿排土场土壤与地形因子对植被恢复的影响

在脆弱的生态环境改善和恢复过程中,植被恢复与重建扮演着重要的角色。黄土露天煤矿区生态环境极其脆弱,认识矿区损毁土地植被恢复与地形、土壤因子之间的作用规律对矿区土地复垦与生态恢复改善至关重要。为此,选择山西平朔安太堡露天煤矿南排土场对2条样带27个复垦样地的土壤、地形、植被参数进行了采集与测定,并应用单因素方差分析与CANOCO4.5软件的降趋势对应分析和冗余分析研究了地形与土壤因子对植被恢复的影响。结果表明:植被与土壤变量之间呈显著相关,与地形变量之间相关性不明显;坡度主要影响草本覆盖度,坡向与有机质和速效磷之间具有线性相关性;速效钾对植被的变化起着重要的作用;土壤容重与砾石含量对土壤养分含量具有明显的指示作用;有机质与全氮呈显著正相关,各土壤养分指标之间存在明显的相关关系。为了改善和恢复黄土区露天煤矿排土场脆弱的生态系统,应该考虑植被和土壤的联合演替。在当地的生态环境状况下土地复垦与生态恢复的关键是改善土壤状况和增加人工植被,同时加强对排土场人工和自然植被的保护。     

新疆天山森林公园土壤螨类群落多样性与环境因子的相关性

为探讨西北干旱区森林土壤螨类群落和环境因子的相互关系,于2014年对新疆天山森林公园七种不同生境进行土壤螨类群落调查与环境因子测定,并采用除趋势对应分析法(DCA)和冗余分析法(RDA)对土壤螨类群落结构和多样性特征及其与环境因子之间的关系进行相关分析。结果表明,共捕获土壤螨类成体标本24399只,隶属4目56科108属(包括9个中国新记录属),其中小甲螨属Oribatella为优势类群。方差分析表明,在7种不同生境之间土壤螨类群落多样性指标均存在显著差异(P<0.05),Shannon-Wiener多样性指数(H)依次为针叶林>苗圃林>阔叶林>灌木林>针阔混交林>草甸草原>林中草地。RDA分析结果表明,第一主轴和第二主轴分别解释了土壤螨类主要群落总变量的34.8%和27.3%,所有环境因子共解释了土壤螨类群落物种组成变异的82.1%。蒙特卡罗置换检验显示,十种环境因子与全部排序轴(F=7.355,P=0.002)均存在极显著的相关性。研究表明,海拔、土壤含水量和有机质含量对螨类群落结构和多样性的影响显著。     

Quantitative classification and ordination of forest communities in Pangquangou National Nature Reserve

Quantitative analysis of ecological relationships between vegetation and the environment has become an essential means in the field of research of modern vegetation ecology. In this article, based on data from 84 quadrates, forest communities in this reserve were investigated using TWINSPAN, DCA and DCCA. The results will be helpful in the construction and development of Pangquangou National Nature Reserve. Using TWINSPAN, the forest communities were classified into seven types. The distribution pattern of vegetation reflects the comprehensive influence of environments. The results of DCA and DCCA clearly reflect the relationship between the pattern of forest communities and environmental gradients. The ordination result of DCCA indicates that altitude is more important than other environmental factors because the change of altitude gradient will lead to changes in the temperature and humidity gradients. The first of the DCA ordination axes indicates the humidity gradient, and the second indicates the temperature gradient. All these results show that the main factors restricting the distribution of communities in this reserve are temperature and humidity. The ecological meaning of the ordination axis in DCCA is much clearer than that in DCA, and the species-environment correlation of DCCA is more obvious than DCA. The first DCCA axis indicates the altitude gradient among the communities, while the second is the gradient in aspect and slope among the communities. DCCA ordination can simultaneously express similarities of species and environment. Therefore, the quadrat location in the DCCA ordination figure is much closer than in the DCA.     

Quantitative classification and ordination of forest communities in Pangquangou National Nature Reserve

Quantitative analysis of ecological relationships between vegetation and the environment has become an essential means in the field of research of modern vegetation ecology. In this article, based on data from 84 quadrates, forest communities in this reserve were investigated using TWINSPAN, DCA and DCCA. The results will be helpful in the construction and development of Pangquangou National Nature Reserve. Using TWINSPAN, the forest communities were classified into seven types. The distribution pattern of vegetation reflects the comprehensive influence of environments. The results of DCA and DCCA clearly reflect the relationship between the pattern of forest communities and environmental gradients. The ordination result of DCCA indicates that altitude is more important than other environmental factors because the change of altitude gradient will lead to changes in the temperature and humidity gradients. The first of the DCA ordination axes indicates the humidity gradient, and the second indicates the temperature gradient. All these results show that the main factors restricting the distribution of communities in this reserve are temperature and humidity. The ecological meaning of the ordination axis in DCCA is much clearer than that in DCA, and the species-environment correlation of DCCA is more obvious than DCA. The first DCCA axis indicates the altitude gradient among the communities, while the second is the gradient in aspect and slope among the communities. DCCA ordination can simultaneously express similarities of species and environment. Therefore, the quadrat location in the DCCA ordination figure is much closer than in the DCA.     

新疆伊犁河不同生境大型底栖动物群落及其影响因素

于2014和2015年7月对新疆伊犁河支流喀什河和巩乃斯河共14个采样点的大型底栖无脊椎动物进行了调查研究, 比较分析了自然、受损、坝下和保护区4种生境的大型底栖动物群落结构特征。共采集大型底栖动物14435头, 属10目39科81属(种), 其中水生昆虫、软体动物、寡毛类分别占93.8%、2.5%和3.7%。对不同生境大型底栖动物群落结构特征进行了分析比较, 结果表明: 自然生境在物种数、优势物种数、EPT物种数、密度和物种多样性方面均高于其他3种生境, 而坝下生境均最低, 保护区生境底栖动物群落结构优于受损生境和坝下生境。冗余分析(RDA)结果共解释了物种数据累计方差的54.1%, 流速、电导率、水温和海拔是影响伊犁河底栖动物分布的主要因素(F=2.28—4.34, P<0.05)。     

Environmental correlates of species distributions in a saxicolous lichen community

Abstract. The importance of abiotic environmental factors in determining species distributions in a saxicolous lichen community at Jonas Rockslide, Jasper National Park, Alberta is assessed using Canonical Correspondence Analysis. This technique allows ordination of species on axes determined by measured environmental variables. The suitability of this technique for handling data which may not be normally distributed is confirmed by comparison with the results obtained using a non-parametric correlation coefficient. The variables found to be most highly correlated with species distributions are altitude on the rockslide and inclination from horizontal of the rockface (slope). These variables are thought to determine temperature and water availability at the rock surface. Using the first two ordination axes, species can be divided into groups, based on shared responses to the measured environmental variables.     

Diatoms from the surface sediments of the Skagerrak and the Kattegat and their relationship to the spatial changes of environmental variables

This paper deals with the distribution of diatoms in the surface sediments of the Skagerrak and the Kattegat and its correlation with the spatial changes of eight environmental variables. Eigenvalues and the values of the species-environmental correlation show that the measured environment variables account for the major gradients of diatom composition. The results of forward selection of the environmental variables and Monte Carlo permutation tests of statistical significance, together with canonical coefficients and intra-set correlations between environmental variables and the axes, show that summer and winter surface salinities are the most important environmental factors affecting diatom distribution in this area. Five diatom assemblages are distinguished in the Skagerrak and the Kattegat. The distribution of these assemblages is clearly correlated with the strong variations in salinity, and in particular with surface salinities during summer and winter.