首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 223 毫秒
1.
鄂尔多斯高原沙地植被和两种优势克隆半灌木的空间格局   总被引:11,自引:2,他引:9  
刘凤红  刘建  董鸣 《生态学报》2004,24(11):2374-2381
群落优势种重要值的变化可以表征植被的演替状况。研究了鄂尔多斯高原飞播后不同演替阶段的沙地植被 ,以及两种优势克隆植物羊柴 (H edysarum laeve)和油蒿 (Artemisia ordosica)种群的空间格局。结果表明 :在调查的尺度内 ,群落水平上 ,演替前期和演替中期的植被盖度空间自相关发生的尺度远小于演替后期。随着植被的演替和发育 ,小于抽样尺度 (<1m)的随机变异逐渐增加。暗示着植被盖度空间格局的变化与羊柴种群和油蒿种群在群落中的地位的变化有关。种群水平上 ,小尺度的空间自相关控制着羊柴种群在 3个演替阶段的空间格局 ;处于前 2个演替阶段的油蒿种群 ,空间格局受更大尺度的过程控制 ,并在自身为建群种的群落随机分布。对于 3个演替阶段的油蒿种群而言 ,发生在小于抽样尺度 (<1m)的随机变异都高于相应的羊柴种群。这两种克隆半灌木的种群空间格局的差异可能与二者克隆构型和克隆性的不同有关。本文还根据这两种植物的生物学特性探讨了二者对鄂尔多斯高原沙地植被恢复的不同作用  相似文献   

2.
丁圣彦  卢训令  李昊民 《生态学报》2005,25(11):2862-2867
常绿阔叶林是我国中亚热带东部典型植被类型,根据野外踏查和固定样地调查发现,天童国家森林公园内发育着常绿阔叶林一个完整的演替系列,包含着6个不同演替阶段。应用W inScanopy For C anopy A na lys is软件对研究区内不同演替阶段群落冠层进行分析,得到不同群落冠层和林下的光环境特征指标:PPFD(光合光量子通量密度)和相关的冠层结构形态学指标G ap fraction(空隙度)、LA I(叶面积指数)、M LA(平均叶倾角),通过对这些指标的分析比较,得到的基本规律大致是林冠层的光合有效光量子通量密度随演替逐渐降低,林冠下面的光合有效光量子通量密度随着群落演替的进展变化更为明显。马尾松林的林冠空隙度明显高于其他阶段的群落,总的趋势是随群落演替的进展而降低。叶面积指数随演替的进展而呈增加趋势。平均叶倾角随演替的进展先增大而后减小。这些结果反映了常绿阔叶林不同演替阶段群落由于不同树种树冠形态学结构的差异和微环境的不同,形成了特定群落内的特定光环境。  相似文献   

3.
马乐  闫勇智  于佳伟  弓晓倩  李奉时  张庆 《生态学报》2023,43(20):8598-8607
沙地生态系统修复是恢复生态学研究的热点问题,适生植物筛选是修复的关键。植物功能性状反映了植物在不同环境中的生存策略,探究沙地植物功能性状及其与环境之间的关系,有助于筛选用于植被恢复的物种,为保护沙地生态系统提供理论依据。以毛乌素沙地为研究区,分析了1983-2015年间沙地典型飞播样地群落演替特征及其对环境因子的响应,建立基于10个植物功能性状的毛乌素沙地潜在种库,进一步筛选飞播恢复下沙地不同演替阶段的适生植物。研究表明:(1)飞播恢复下的毛乌素沙地植物群落分为三个演替阶段:固沙先锋物种群落、沙生植物为主的杂类草群落、中生植物为主的杂类草群落。(2)土壤因子是群落演替的主要驱动力,其中土壤全氮、土壤总有机碳、土壤硝态氮是影响群落演替的关键因素。(3)基于功能性状筛选出29种适生物种用于植被恢复,演替第一阶段可用雾冰藜、猪毛菜等,演替第二阶段可用拂子茅、无芒隐子草等,演替第三阶段可用草地风毛菊、猪毛蒿等。通过物种功能性状特征可以快速选择适合沙地退化生态系统修复的候选物种,为植被恢复提供了一定的理论支持。  相似文献   

4.
陕西子午岭生态因素对植物群落的影响   总被引:9,自引:1,他引:8  
李国庆  王孝安  郭华  朱志红 《生态学报》2008,28(6):2463-2463~2471
为探讨生境对植被格局分布的影响,对黄土高原马栏林区60块样地进行植被学调查的基础上,采用17个环境指标刻画植物群落的空间位置、地形和土壤特征;利用双向指示种分析(TWINSPAN)划分了该区不同演替阶段的植物群落类型;利用前向选择法(forward selection)及Monte Carlo检验对不同演替阶段植物群落物种组成影响显著(p<0.05)的环境因子进行筛选;利用去势典范对应分析(DCCA)排序方法分析不同演替阶段植物群落分布格局与环境的关系;利用偏典范对应分析(partial CCA)定量分离环境、空间及其交互作用对植被格局总体变异的影响.结果表明:(1)马栏林区的植物群落可划分为13个类型,分别属于4个不同的演替阶段;(2)对演替初期阶段群落影响显著的环境因子是土壤含盐量和碱解氮,对演替过渡阶段群落影响显著的环境因子是海拔和腐殖质厚度,对演替亚顶级阶段群落影响显著的因子是海拔、坡向、枯落物厚度、腐殖质厚度和pH值,而对演替顶级阶段群落分异影响显著的因子是海拔、坡向、pH值和速效磷;(3)不同演替阶段群落的生态学特性和分布规律与环境空间的生态梯度格局吻合较好;(4)随着演替的进行,环境因子单独对植物群落的影响越来越大,而样地位置单独作用和样地位置与环境因子的交互作用之和越来越小.  相似文献   

5.
蕨类植物是最早登陆的维管植物,至今仍然是生态系统初级生产力的重要组成部分。它们一方面可以通过改造生态环境影响森林群落发生和发展的过程,另一方面由于它们对生态因子变化的敏感性,其组成的多样性及其对环境的适应组合也随着森林群落发生和发展而不断变化。为了解蕨类植物在群落演替的各个阶段的种类组成、物种多样性格局演变规律及其适应方式的选择,本文选择广东古兜山自然保护区中的草丛、灌丛、次生常绿阔叶林和地带性南亚热带季风常绿阔叶林(以下相对简称“原生林”)等4个处于不同演替阶段的植被类型中的蕨类植物群落进行研究。每一植被类型中选取4个5m×5m代表性小样方进行取样调查,对其主要数量特征、群落的α多样性、β多样性、不同群落间的相似性系数和蕨类植物的种类性质进行了分析。结果表明:随着群落演替的进展,草丛、灌丛、次生林和原生林各阶段植被中:(1)群落之间的β多样性指数逐渐增大,而相似性指数依次降低;(2)蕨类植物的物种丰富度依次增大,而群落的多样性指数、生态优势度和均匀度并不伴随着群落的丰富度呈明显的规律性变化;(3)具革质叶的蕨类、阳生蕨类和进行无性繁殖的蕨类植物在各阶段所占的比例和重要值比重逐渐减少,而具草质叶的蕨类、阴生蕨类和进行有性繁殖的蕨类植物则  相似文献   

6.
退化生态系统植被恢复的生理生态学研究进展   总被引:28,自引:4,他引:24  
赵平 《应用生态学报》2003,14(11):2031-2036
自然的力量和人类的干预导致局部性、区域性甚至全球性植物群落格局的变化。不管这种变化的原因是什么,变化的强度如何,生态系统常常通过自然演替能够恢复它们大部分的特征,亦可以通过人类的介入进行修复,退化生态系统恢复的实质是群落演替,是生态系统结构和功能从简单到复杂、从低级向高级演变的过程,植物生理生态特性研究可以解释退化生态系统植被恢复的一些宏观现象,并为植被恢复构建先锋群落提供可靠的科学依据,本文综述退化生态系统植被恢复的生理生态学研究的进展。  相似文献   

7.
生态系统模拟模型的研究进展   总被引:7,自引:0,他引:7  
从四个方面概述了生态系统模拟模型的发展现状:1)个体及种群,种群动态模型主要模拟在一个生境中单个种的动、植物个体出生或发芽、成长及其死亡过程,还有种内竞争和种间相互作用,主要分析生境中生物之间的相互作用。主要概述了林窗模型和土壤一植物一大气系统模型。2)群落与生态系统,概述了生态系统生产力模型、生物地球化学循环模型及演替模型。主要模拟植物种类在整个生态系统发展过程中的变化,以及植被类型的转变和相关的生物地球化学循环过程的改变,从而反映生物群落对气候变化的响应。3)景观生态系统,景观动态研究包含了时空两个方面的动态变化,一般可分为随机景观模型和基于过程的景观模型。随机模型用于模拟群落格局在演替过程中的动态变化等,基于过程的景观模型深入研究组成景观的各生态系统的空间结构。4)生物圈与地球生态系统,基于过程的陆地生物地球化学模式被用来研究自然生态系统中碳和其它矿物营养物质的潜在通量和蓄积量,较为流行的模式有陆地生态系统模式TEM、CENTURY、法兰克福生物圈模式FBM、Biome-BGC、卡内基-埃姆斯-斯坦福方法CASA等。这些模式己被用于估算自然生态系统对大气CO2加倍及相关气候变化在区域和全球尺度的平衡响应。最后,结合实际工作展望了生态系统模拟模型在各方面的发展方向。  相似文献   

8.
干扰与生态系统演替的空间分析   总被引:34,自引:1,他引:33  
演替不光是生态系统在时间序列上的替代过程,而且也是生态系统在空间上的动态演变。演替的空间属性有演替系列的格局、范围、尺度、演替方向和速率、稳定的程度、多样性、以及在自然和人为干扰下的恢复等。干扰破坏了生态系统的稳定性,形成生态系统结构和功能的破损,使生态系统处于一种过渡状态。但是干扰也是生态系统演替的外在驱动力,自然的和人为的干扰引起的生态系统的对称性破缺,推动了系统的进化和演变。外界因素作用于生态系统的干扰因子包含了很多种类,如火、风倒、洪水、病虫害、人类活动等。干扰的属性有范围、频度、季节、强度、损害度、返回时间和循环周期。讨论了这些干扰的类型和生态系统演替所具有空间的特征,并且介绍了干扰和生态系统演替空间分析常用的方法,如空间解绎和辨识、空间统计分析、空间格局分析和地理信息系统的空间分析、以及空间模拟。利用了一些典型的实例来深入阐明空间分析在干扰和生态系统演替中的应用。利用美国加利福尼亚北部火干扰的历史和空间分布的记录,进行了火干扰的空间分析的研究;用Spies等在美国俄勒冈州西部1972~1988年的多时段的变化的实例说明了收获干扰的影响;利用俄勒冈州东部山地的主要两个虫害(山地松树甲虫(Mountain Pine Beetle)和云杉蚜虫(Spruce Budworm))22a的数据分析了病虫害干扰的空间分布格局及其与海拔、温度、降水和植被类型的关系。在生态系统演替的空间分析方面,以美国俄勒冈州西部的历史和现实植被演替格局的分析为例,讨论了如何利用空间分析方法研究区域尺度生态系统的演替,同时比较了历史和现实植被的空间格局指数的变化;用两个实例来说明空间分析在辨识大陆和国家尺度生态系统变迁中的应用,一个是美国原生的老森林(Old~growth)植被从1620年到1920年,300a的空间格局变化,另外一个是加拿大植被从1600年到2000年,大约400a的空间分布变化。最后,对生态系统演替的空间分析的一些重要问题作了探讨,例如:空间分析可否帮助确定地带性顶极群落;如何将外貌与成分结合更好地识别生态系统演替的空间格局与演变趋势;以及如何利用空间分析研究由于人类活动干扰加剧所造成的生态系统自然演化规律的异化。  相似文献   

9.
林分空间格局的研究方法   总被引:19,自引:1,他引:18  
森林群落中的植物种群以其特有的生态学和形态学属性,在与环境因子的相互作用下,成为森林生态系统中基本结构与功能单元.研究森林群落的种群空间格局及其动态可以为森林群落演替趋势、森林生态系统可持续经营提供基础理论.格局分析的数量指标还可以为生物多样性保护、森林可持续经营评价等提供可靠依据.但采用何种方法进行种群分布格局的分析研究是一个争论性的问题.本文介绍了林分空间格局的分析方法,根据取样的不同分为样方法和距离法.而它们都有各自的优缺点,而本文认为空间点格局方法是一种研究空间格局的比较好的方法.  相似文献   

10.
周正虎  王传宽 《植物生态学报》2016,40(12):1257-1266
土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征会显著影响微生物的生长、群落结构、生物量C:N:P化学计量及其代谢活动。然而生态系统演替过程中土壤-微生物C:N:P化学计量的时间格局及其协调关系还不明确。为此, 该研究收集了2016年5月以前发表的文献中19个生态系统演替序列(包括13个森林、6个草地生态系统)的土壤-微生物生物量C:N:P研究结果, 整合分析了其中土壤-微生物生态化学计量的时间动态, 结果表明: (1)生态系统演替过程中土壤C:N没有一致的时间格局, 而土壤C:P和N:P均随演替进程显著增加, 其中土壤C:N:P与演替时间之间线性关系的斜率与相应演替序列的初始土壤有机C含量呈负相关关系。(2)演替进程中土壤-微生物生物量C:N:P没有一致的时间格局。(3)微生物生物量C占土壤有机C百分比(qMBC)、微生物生物量N占土壤全N百分比、微生物生物量P占土壤全P百分比均随着演替进程而显著增加, 即单位资源所能支持的微生物生物量随着演替进程而增加, 这与宏观生态系统演替理论相符。(4) qMBC随着土壤C:N、C:P和N:P以及C:N、C:P和N:P化学计量不平衡性(即土壤C:N、C:P和N:P分别除以微生物生物量C:N、C:P和N:P)的增加而减小; 其中, C:N、C:P和N:P化学计量不平衡性解释了qMBC变异性的37%-57%, 是演替时间解释率的7-17倍, 表明土壤-微生物生态化学计量关系对qMBC演替动态有重要影响。该研究强调了生态化学计量学理论和生态系统演替理论在土壤微生物时间动态研究中的重要作用, 表明适当地融合生态学宏观理论于土壤微生物研究可以加深对土壤-微生物生态过程的认识。  相似文献   

11.
We documented the relationship between densities of invasive exotic shrubs, distance to road, and successional age of the forest in 14 forested sites throughout central and southern Indiana. Roadways are increasingly abundant, human-made features that can be conduits for the spread of invasive exotic plants in a number of ecosystems. Little is known, however, about the role of roads in eastern deciduous forest ecosystems where road density is high. Further, it is not known whether the distribution of exotic plants along roads depends on the successional age of the forest. In this study, densities of four of seven exotic shrub species declined with increasing distance to the nearest road across all successional ages. Greater densities of exotic shrubs were found in young and mid-successional forests than mature forests. However, there was no interaction between distance to road and forest age, suggesting that the role of roads in the invasion process does not change across forest successional ages. We outline several potential mechanisms that may drive patterns of shrub distribution along roadside edges as a guide for future research.  相似文献   

12.
中亚热带丘陵红壤区森林演替典型阶段土壤氮磷有效性   总被引:5,自引:0,他引:5  
在中亚热带典型丘陵红壤区选取裸露地、马尾松(Pinus massoniana)林地、针阔混交林地、常绿阔叶林地为研究对象,开展土壤氮(N)、磷(P)供应、有效性及其耦合过程的研究.结果表明,土壤有机C、全N、净矿化速率、中性磷酸酶活性表现为随森林演替进展呈现逐步提高的变化趋势;而土壤全P、C/N、C/P、氨化速率、硝化速率、树脂P、NaHCO3-P、NaOH-P、声波P、酸性P、总有效P、酸性磷酸酶活性未表现出此趋势;但反映N、P有效供应的指标,除氨化速率、树脂P和酸性磷酸酶外,在常绿阔叶林中均为最高.相关分析表明大部分N、P供应指标之间存在显著相关性(P<0.05).丘陵红壤区森林演替初级阶段P的限制性明显强于N,土壤N、P供应在森林演替进展过程中可以逐步得到优化而实现协调供应.以常绿阔叶林为中亚热带丘陵红壤区植被恢复的最终目标是可行和理想的.  相似文献   

13.
缙云山森林土壤速效N、P、K时空特征研究   总被引:15,自引:0,他引:15  
研究了缙云山森林生态系统内4个演替阶段群落的土壤速效N、P、K的时空特性,结果表明:①除灌草丛的速效K外,速效N、P、K含量在不同群落的土壤剖面上均具有明显的层次性,即腐殖质层(A)>沉积层(B)>母质层(C)。②A、B两层的速效N、K含量随群落演替方向升高,即灌草丛<针叶林<针阔混交林<常绿阔叶林,速效P含量则为:针叶林<针阔混交林<灌草林<常绿阔叶林。C层速效N、P、K含量似乎与群落演替规律无必然联系。③各群落内A、B层土壤速效N、P、K含量均表现出明显的季节动态,动态规律因元素类型和土壤层次而有差别。  相似文献   

14.
Invasive plants that fix nitrogen can alter nutrient availability and thereby community dynamics and successional trajectories of native communities they colonize. Morella cerifera (Myricaceae) is a symbiotic nitrogen fixer originally from the southeastern U.S. that is colonizing native-dominated vegetation on a young lava flow near Hilo, Island of Hawai‘i, where it increases total and biologically available soil nitrogen and increases foliar nitrogen concentrations in associated individuals of the native tree Metrosideros polymorpha. This invasion has the potential to alter the few remaining native-dominated lowland forest ecosystems in windward Hawai‘i.  相似文献   

15.
【目的】研究我国最大的林区之一——大兴安岭森林火烧后不同演替阶段土壤细菌多样性动态,为天然林保护工程对于生物多样性的影响增添新的认识。【方法】以空间替代时间的方法分析大兴安岭森林演替对于土壤细菌多样性动态的影响。大兴安岭森林火烧后典型的自然演替序列为火烧迹地(LG-BA)、灌丛(SHR)、白桦林(BP)、白桦落叶松混交林(BP-LG)、落叶松林(LG-OM)。在演替序列的每个典型样地上采集0-10 cm土样,采用Illumina Mi Seq高通量测序技术测定土壤细菌群落组成及其多样性。【结果】细菌操作分类单位(OTU)数量从少到多的顺序为火烧迹地落叶松白桦混交林灌丛落叶松林白桦林。随着森林演替,多样性指数Simpson先增高后降低;Shannon指数先增加后减少再增加;OTU的丰度变化比较平缓,表明物种变化较小。在各演替阶段中,土壤细菌种类主要有变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和浮霉菌门(Planctomycetes),4个门的种类含量随演替顺序都呈现先增加后减少的趋势。主成分分析表明不同演替阶段土壤细菌群落存在一定的差异性。冗余分析表明有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)和p H对于土壤细菌群落变化有影响。【结论】随着森林演替,大兴安岭地区土壤细菌种类和生物多样性会发生变化,其变化与土壤化学成分和p H有关。  相似文献   

16.
Soil respiration (SR) in forests contributes significant carbon dioxide emissions from terrestrial ecosystems and is highly sensitive to environmental changes, including soil temperature, soil moisture, microbial community, surface litter, and vegetation type. Indeed, a small change in SR may have large impacts on the global carbon balance, further influencing feedbacks to climate change. Thus, detailed characterization of SR responses to changes in environmental conditions is needed to accurately estimate carbon dioxide emissions from forest ecosystems. However, data for such analyses are still limited, especially in tropical forests of Southeast Asia where various stages of forest succession exist due to previous land‐use changes. In this study, we measured SR and some environmental factors including soil temperature (ST), soil moisture (SM), and organic matter content (OM) in three successional tropical forests in both wet and dry periods. We also analyzed the relationships between SR and these environmental variables. Results showed that SR was higher in the wet period and in older forests. Although no response of SR to ST was found in younger forest stages, SR of the old‐growth forest significantly responded to ST, plausibly due to the nonuniform forest structure, including gaps, that resulted in a wide range of ST. Across forest stages, SM was the limiting factor for SR in the wet period, whereas SR significantly varied with OM in the dry period. Overall, our results indicated that the responses of SR to environmental factors varied temporally and across forest succession. Nevertheless, these findings are still preliminary and call for detailed investigations on SR and its variations with environmental factors in Southeast Asian tropical forests where patches of successional stages dominate.  相似文献   

17.
The traditional view holds that biological nitrogen (N) fixation often peaks in early‐ or mid‐successional ecosystems and declines throughout succession based on the hypothesis that soil N richness and/or phosphorus (P) depletion become disadvantageous to N fixers. This view, however, fails to support the observation that N fixers can remain active in many old‐growth forests despite the presence of N‐rich and/or P‐limiting soils. Here, we found unexpected increases in N fixation rates in the soil, forest floor, and moss throughout three successional forests and along six age‐gradient forests in southern China. We further found that the variation in N fixation was controlled by substrate carbon(C) : N and C : (N : P) stoichiometry rather than by substrate N or P. Our findings highlight the utility of ecological stoichiometry in illuminating the mechanisms that couple forest succession and N cycling.  相似文献   

18.
Warming occurs in the Arctic twice as fast as the global average, which in turn leads to a large enhancement in terpenoid emissions from vegetation. Volatile terpenoids are the main class of biogenic volatile organic compounds (VOCs) that play crucial roles in atmospheric chemistry and climate. However, the biochemical mechanisms behind the temperature‐dependent increase in VOC emissions from subarctic ecosystems are largely unexplored. Using 13CO2‐labeling, we studied the origin of VOCs and the carbon (C) allocation under global warming in the soil–plant–atmosphere system of contrasting subarctic heath tundra vegetation communities characterized by dwarf shrubs of the genera Salix or Betula. The projected temperature rise of the subarctic summer by 5°C was realistically simulated in sophisticated climate chambers. VOC emissions strongly depended on the plant species composition of the heath tundra. Warming caused increased VOC emissions and significant changes in the pattern of volatiles toward more reactive hydrocarbons. The 13C was incorporated to varying degrees in different monoterpene and sesquiterpene isomers. We found that de novo monoterpene biosynthesis contributed to 40%–44% (Salix) and 60%–68% (Betula) of total monoterpene emissions under the current climate, and that warming increased the contribution to 50%–58% (Salix) and 87%–95% (Betula). Analyses of above‐ and belowground 12/13C showed shifts of C allocation in the plant–soil systems and negative effects of warming on C sequestration by lowering net ecosystem exchange of CO2 and increasing C loss as VOCs. This comprehensive analysis provides the scientific basis for mechanistically understanding the processes controlling terpenoid emissions, required for modeling VOC emissions from terrestrial ecosystems and predicting the future chemistry of the arctic atmosphere. By changing the chemical composition and loads of VOCs into the atmosphere, the current data indicate that global warming in the Arctic may have implications for regional and global climate and for the delicate tundra ecosystems.  相似文献   

19.
20.
Global warming is causing increases in surface temperatures and has the potential to influence the structure of soil microbial and faunal communities. However, little is known about how warming interacts with other ecosystem drivers, such as plant functional groups or changes associated with succession, to affect the soil community and thereby alter ecosystem functioning. We investigated how experimental warming and the removal of plant functional groups along a post-fire boreal forest successional gradient impacted soil microbial and nematode communities. Our results showed that warming altered soil microbial communities and favored bacterial-based microbial communities, but these effects were mediated by mosses and shrubs, and often varied with successional stage. Meanwhile, the nematode community was generally unaffected by warming and was positively affected by the presence of mosses and shrubs, with these effects mostly independent of successional stage. These results highlight that different groups of soil organisms may respond dissimilarly to interactions between warming and changes to plant functional groups, with likely consequences for ecosystem functioning that may vary with successional stage. Due to the ubiquitous presence of shrubs and mosses in boreal forests, the effects observed in this study are likely to be significant over a large proportion of the terrestrial land surface. Our results demonstrate that it is crucial to consider interactive effects between warming, plant functional groups, and successional stage when predicting soil community responses to global climate change in forested ecosystems.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号