藏北高原草地群落的数量分类与排序

采用TWINSPAN数量分类和DCA、CCA排序的方法,对藏北高原草地29个样点进行统计分析。结果显示:(1)TWINSPAN数量分类将藏北高寒草地群落划分成10种类型。(2)样点DCA排序第一轴基本反映了水分环境梯度,第二轴基本反映了热量梯度。(3)TWINSPAN分类所划分的各群落在DCA排序图上都有各自的分布范围和界限,说明DCA排序能较好的反应各优势群落与其环境资源之间的关系。(4)样点CCA排序表明,影响群落分布的首要环境因子是水分因子(年均降水量)和空间因子(经度),其次是热量因子(年均温度),CCA排序进一步阐明了群落分布决定于水分和温度等环境因子,并间接验证了TWINSPAN的分类结果。(5)物种CCA排序和TWINSPAN分类结果表明:植物群落中物种的分布格局与植物群落类型的分布格局存在一定的相似性。     

三江平原湿地小叶章群落沿土壤水分梯度物种组成及多样性变化

水分是影响湿地生态系统植物多样性的重要因素之一。以三江平原湿地小叶章群落为对象,研究了沿土壤水分梯度的典型草甸、沼泽化草甸和沼泽3种生境中群落物种组成及多样性特征。结果表明,3种生境均以小叶章占优势,但是伴生物种组成分化明显,其中,典型草甸指示种为二歧银莲花和垂梗繁缕,沼泽化草甸指示种为灰脉苔草和五脉山黧豆,沼泽指示种为漂筏苔草和毛果苔草;非度量多维尺度分析结果表明,草甸的物种组成差异更大,而沼泽和沼泽化草甸的物种组成差异较小。随土壤水分含量增加,小叶章的优势度逐渐降低,群落物种丰富度和Simpson优势度均呈逐渐降低的趋势,而Shannon-Wiener多样性与Pielou均匀度均呈逐渐上升的趋势;群落相似性系数(CJ、CS)呈现逐渐升高的趋势,二者的最大值分别出现在沼泽化草甸和沼泽,最小值分别出现在典型草甸和和沼泽化草甸,而Cody指数的变化格局呈现渐低的趋势,群落间共有物种数逐渐减少,物种替代速率降低。研究认为,三江平原小叶章湿地植物群落物种组成、Pielou均匀度、Simpson优势度和Shannon-Wiener多样性的变化格局与水分密切相关,β多样性的格局与水分联系紧密,物种丰富度的变化格局与水分无相关性,可能与物种自身的生物学特性以及其它环境因子有关,尚需进一步探讨。     

亚高寒草甸植物群落的中性理论验证

 该文以物种组成较为复杂的青藏高原东部亚高寒草甸为背景,结合最新的群落中性理论,以解释亚高寒草甸草本植物群落的物种分布格局和生物多样性的维持机制。通过对阴坡、阳坡和滩地3个生境进行随机取样调查,用中性模型对所得多样性数据进行拟合,并分别应用置信区间检验、拟合优度检验和多样性指数检验3种方法对拟合效果进行检验。研究结果表明,在拟合优度检验中,3个生境中中性理论预测和实际物种多度分布之间没有显著差异(p>0.05);实际观测值基本全部落入模型预测分布的95%的置信区间之内（仅滩地草本植物群落的63个物种中的1个以及阴坡草本植物群落75个物种中的2个偏离95%的置信区间）;对群落多样性的预测也和实际观测没有显著差异,其中丰富度预测拟合得最好(0.49相似文献   

三峡库区澎溪河消落带植物群落分布格局及生境影响

三峡消落带是一条特殊的水—陆交错带,其生境的特殊性及对整个三峡库区的影响逐渐成为地学、环境科学、生态学等学科的研究热点。植被是消落带各项生态功能的载体。然而,三峡水库的运行使消落带原有植被遭到破坏。通过对澎溪河消落带植物群落及其生境的实地调查,采用双向指示种法(TWINSPAN)划分植物群落类型,并结合方差分解和CCA排序法研究4类生境影响因素组14个生境影响因子与植物群落空间分布的关系,探讨生境对消落带植物群落组成、结构及多样性的影响。结果表明:(1)消落带植物群落包括5种类型:狗牙根+雀稗群落、狗尾草+狗牙根群落、黄荆群落、白茅+鬼针草群落、苔草群落;(2)CCA排序中,第1排序轴对消落带植被空间变化的累计解释量为6.83%,占生境条件总解释量的44.73%,能很好地解释消落带植物群落与生境的相互关系,植物群落类型沿排序轴呈梯度分布;(3)土壤是影响消落带植被空间分布格局的主要影响因素组,各影响因素组间交互作用明显。淹水时间、海拔、土壤含水量是植物群落空间分布的主要影响因子,解释量分别为5.3%、3.0%、2.9%;(4)4类影响因素组共解释消落带植物群落空间格局变化的14.6%,未解释部分所占比例较大,可能是由于消落带内生境条件复杂,影响其群落组成及空间分布的潜在因素较多,如各种土地利用政策、人类活动干扰及景观组成等因素也可能对消落带植物群落构成有影响。研究消落带植物空间分布及其与生境的关系,以期为科学认识消落带、保护水库环境提供依据。     

四川阿坝州大花红景天的生境调查与植物群落特点

为研究四川阿坝州野生大花红景天的生态环境及其分布,解决其种质资源的有效保护和可持续利用问题,采用野外样方调查方法,对大花红景天资源的分布和生境及其植物群落特点进行了调查研究.通过调查发现,大花红景天适宜在阿坝州地区生长,土壤主要为亚高山草甸土和高山草甸土.在亚高山草甸区的植物群落特点主要为:禾本草+嵩草+杂类草型,高山草甸区主要以莎草和垫状杂草构成,草群低矮,平均高度22 cm,植物盖度不及45%.     

植物群落对景观温度特征指示作用的研究

以德国Kraichgau地区为研究样区,根据转化糖方法获得的野外实测温度数据,就植物群落温度平均指示值在景观尺度上对生境温度的指示效果进行了深入探讨。结果表明：1)群落温度平均指示值与测定的效应温度之间具明显线性正相关;2)群落温度平均指示值能够反映不同坡向条件造成的生境温度差异,但效果随计算方法不同而异。3种不同方法的比较结果说明,直接根据样方资料获得的计算结果,对坡向条件造成的生境温度差异反映明显;3)以样带数据为基础的研究结果对温度随坡向和坡位变化的反映均不够明显。样带没有达到足够的宽度以及样带中局部地段上的种类组成受人为影响严重可能是未达到预期对比效果的主要原因。     

西湖风景名胜区不同类型森林群落的空间分布及β多样性

通过样地调查方法、TWINSPAN、β多样性指数和DCA、CCA排序分析,研究了杭州西湖风景名胜区不同森林群落的空间分布及物种多样性沿距离梯度的分布规律.结果表明:(1)TWINSPAN和DCA分析显示,43个调查样方可分为6种群落类型,不同群落类型的生境条件和群落组成均有一定的差异.(2)随着样地间距离的增大,群落间的Sorensen指数有逐渐变小的趋势,但不一定呈规律性的减少.(3)对43个样地不同种群的生境因子(包括坡向、坡度、坡位、海拔、郁闭度等)和物种优势度的CCA分析结果显示,影响光照和水分分布的主要生境因子海拔、郁闭度和坡位对西湖山区植物群落的分布以及种群的数量特征等具有重要影响.总体而言,物种扩散限制和生境条件变化是影响森林群落β多样性的主要因子.     

环境因子对甘南高寒草甸地表大型节肢动物多样性的影响

地表节肢动物是生态系统的重要生物指示物,研究甘南高寒草甸地表节肢动物群落多样性与环境因子的关系,有助于揭示其分布格局对高寒草甸生态环境变化的响应。2018年5至9月,采用陷阱法调查甘南高寒草甸4种典型类型生境,即沼泽湿地、沼泽化草甸、草甸和成熟草甸地表大型节肢动物群落组成与多样性。研究时段共采集地表大型节肢动物2 545头,属于3纲9目29科30属,以狼蛛属(Lycosa)、弓背蚁属(Camponotus)和蚁属(Formica)为优势类群。营养功能群以捕食类和植食类为主。研究结果显示,成熟草甸生境大型节肢动物类群数明显高于沼泽化草甸和草甸生境的类群数(P <0.05);沼泽湿地生境Pielou均匀度指数(Js)明显大于草甸和成熟草甸生境的Pielou均匀度指数(P <0.05);Shannon-Wiener多样性指数(H′)差异不显著(P> 0.05);4种生境之间地表大型节肢动物群落相似性指数较低。研究时段基于物种“出现-不出现”C-score、V-ratio、SES与Pianka生态重叠指数的实测值与预测值的差异均没有规律性,显示研究区域地表大型节肢动物群落随机...     

模拟增温对云顶山亚高山草甸水热因子及群落结构的影响

高山草甸作为一种发育在高山林线以上位置的植被类型,高大的海拔促使其对气候变暖响应敏感而迅速,其群落结构在气候变暖影响下发生着显著变化。然而,现在的研究大都集中在诸如极地、青藏高原等高纬度、高海拔地区,对于中低纬度、低海拔地区分布的亚高山草甸研究就显得不足。因此,为了揭示中纬度、低海拔地区亚高山草甸群落结构在气候变暖背景下的动态变化规律,以山西云顶山亚高山草甸为研究对象,设置小幅度增温（OTC₁）和大幅度增温（OTC₂）两种模拟增温实验样地,调查草甸空气-土壤水热因子及植被群落结构特征,探究增温对亚高山草甸水热因子及群落结构的影响。结果表明：（1）在OTC₁和OTC₂处理下,草甸空气呈现暖干化,其中空气温度分别增加3.57℃和和5.04℃（P<0.05）,空气湿度分别减小7.36%和5.23%（P<0.05）;草甸土壤趋向暖湿化,其中土壤温度分别减小0.05℃和增加0.26℃（P<0.05）,土壤水分分别减小0.2%和增加0.62%（P>0.05）。（2）增温对草甸物种多样性产生一定负面影响,但Richness指数、Simpson指数、Shannon指数在不同处理间的差异均不显著（P>0.05）,表明物种多样性对增温响应不敏感。（3）增温促进草甸群落中禾草类植物生长,抑制杂草类植物生长,且随增温幅度变大,群落中不同植物功能型由杂草类向禾草类转化。（4）RDA排序和相关分析表明,空气、浅层土壤温度促进禾草生长,抑制杂草生长;深层土壤温度抑制莎草生长;浅层土壤水分促进禾草生长。因此,增温改变了云顶山亚高山草甸的水热因子状况,导致草甸群落结构发生改变,使之向禾草类植物进行演替。     

高寒沼泽化草甸群落常见种对土壤水分条件的响应研究

高寒沼泽化草甸作为湿地与草甸之间的过渡类型, 其群落物种组成对土壤水分极为敏感。为探讨土壤水分状况对高寒沼泽化草甸植物群落组成物种的影响, 移栽玛曲高寒沼泽化草甸群落17个组分物种, 在完全避免自然降雨影响的条件下进行3种不同的水分处理(充分浇水、对照和轻度干旱)并分别测量了叶片的净光合速率(A), 气孔导度(g)和叶片单位面积干物质含量(LMA)。用充分浇水(FD)和轻度干旱(SD)处理下性状值减去对照(CK)处理下的值, 得到各功能性状的差值, 以比较不同物种对充分浇水和轻度干旱的响应; 同时对光合差值和叶片叶片单位面积干物质含量及气孔导度的差值进行线性回归分析, 以探讨叶片表型特性对对光合能力的影响。结果表明: (1)水分对叶片的LMA指标的影响存在显著的物种间差异。(2) A和g对充分浇水和干旱的响应存在显著的物种间的差异, 并且受到其原始分布生境的影响。(3)高寒沼泽化草甸植物在不同水分条件下的光合能力主要由气孔调节, 而与叶片表型特征没有显著的相关关系。说明高寒沼泽化草甸植物对土壤水分条件极度敏感, 在全球变化影响高寒地区的降水格局的背景下, 开展高寒草地进行保护和恢复工作应该考虑未来降水变化的影响。     

天山中段主要植被类型中种群的空间分布格局与环境的关系

 用生物地理统计学的空间相关图及空间相关指数方法研究了天山中段主要植被类型中种群的空间分布格局及其影响种群空间分布格局的主要环境因子。主要考虑了山地荒漠、亚高山草甸和高山草甸3种植被类型,以及30年平均降水量和月平均气温、海拔、土壤pH值和有机质含量等9种环境及气象因子。结果表明：影响天山北坡荒漠植物种群空间分布格局的主要因子是海拔。结果表明：影响天山越高分布越少,而7月平均温度越高分布越广;影响南坡荒漠优势物种空间分布的因子较复杂,但土壤中N含量是其中一个重要因子。影响亚高山草甸优势种群空间分布的因子较多,但比较重要的因子包括土壤CaCO3含量及1月平均温度为负面因子,而降水量是比较重要的正影响因子;影响高山草甸优势种群空间分布的主要因子虽然很多,但是降水量、1月平均温度和7月平均温度等是主要影响因子。     

Topographically controlled soil moisture drives plant diversity patterns within grasslands

Grasslands are recognized as biodiversity hotspots in Europe. However, protection and management of these habitats are currently constrained by a limited understanding of what determines local grassland plant diversity patterns. Here, we combined vegetation records (8,639 inventory plots) from 258 semi-natural grasslands with fine-resolution topographic data based on light detection and ranging technology to investigate the importance of topography—particularly topographically controlled soil moisture—for local and regional grassland plant diversity patterns across a 43,000 km² lowland region (Denmark). Specifically, we examined the relationships between five vegetation measures representing species composition and richness as well as functional composition (Ellenberg indicator values) and four functional topographic factors representing topographic wetness, potential solar radiation, heat balance and wind exposure. Topography emerged as an important determinant of diversity patterns in both wet and dry grasslands throughout the study region, with topographic wetness being the strongest correlate of the main local (within-site) and regional (among-sites) gradients in species composition and species’ average preferences for soil moisture. Accordingly, topography plays an important role in shaping grassland plant diversity patterns both locally and regionally throughout this lowland European region, with this role mainly driven by topographically controlled soil moisture. These findings suggest hydrology to be important to consider in the planning and management of European grasslands.     

Predictive mapping of alpine grasslands in Switzerland: Species versus community approach

Abstract. Separate logistic regression models were developed to predict the distribution and large-scale spatial patterns of dominant graminoid species and communities in alpine grasslands. The models are driven by four bioclimatic parameters: degree-days of growing season (basis 0 °C), a moisture index for July, potential direct solar radiation for March, and a continentality index. Geology and slope angle were used as a surrogate for nutrient availability and soil water capacity. The bioclimatic parameters were derived from monthly mean temperature, precipitation, cloudiness and potential direct solar radiation. The environmental parameters were interpolated using a digital elevation model with a resolution of 50 m. The vegetation data for model calibration originate from field surveys and literature. An independent test data set with samples from three different climatic zones was used to test the model. The degree of coincidence between simulated and observed patterns was similar for species and communities, but the κ-values for communities were generally higher (κ= 0.539) than for species (mean individual κ= 0.201). Information on land use was detected as a major factor that could significantly improve both the species and the community model. Nevertheless, the climatic factors used to drive the model explained a major part of the observed patterns.     

基于CCA的坡面尺度生物结皮空间分布

生物结皮是干旱半干旱地区普遍存在的活地被物,在该区生态系统中具有重要的生态功能。探讨生物结皮的空间分布规律是科学管理该资源的理论基础。选择黄土高原水蚀风蚀交错区六道沟小流域内的典型坡面,通过全面调查并应用GS+和CANOCO统计软件进行分析,探讨了坡面尺度上生物结皮的空间分布特征及其影响因子。结果表明:(1)生物结皮的分布具有明显的空间分异性。沙土区生物结皮以大面积连续分布为主,平均结皮盖度在30%以上;在黄土区则以零星分布为主,结皮盖度大都在20%以下,主要分布在坡的边缘和末端。而生物结皮厚度和抗剪强度的空间变异不大,说明其主要与生物结皮的发育年限有关。(2)典范对应分析(CCA)表明:生物结皮的空间分布与土壤、植被、地表湿度、坡度坡向等有密切关系。其中,土壤类型和生物结皮的空间分布关系最大,可以解释生物结皮空间变异的20%。其次是植被群落类型和地形湿度指数,沙蒿(Artemisia desertorum Spreng.Syst.Veg.)地和小叶杨(Populus simonii Carr.)林地是其最理想的生长环境;其他如坡度、坡向、太阳辐射等也都对生物结皮的分布有一定的影响。总体上,生物结皮具有明显的地形、土壤和植被群落的选择性,偏向于生长在较湿润的沙生植被群落当中。     

Vegetation and environmental patterns on soils derived from Hawkesbury Sandstone and Narrabeen substrata in Ku-ring-gai Chase National Park,New South Wales

Abstract The vegetation patterns in the Central Coast region of New South Wales have been extensively studied with respect to single environmental variables, particularly soil nutrients. However, few data are available on the effects of multiple environmental variables. This study examines the relationships between vegetation and multiple environmental variables in natural vegetation on two underlying rock types, Hawkesbury Sandstone and Narrabeen Group shales and sandstones, in Ku-ring-gai Chase National Park, Sydney. Floristic composition and 17 environmental factors were characterized using duplicate 500 m2 quadrats from 50 sites representing a wide range of vegetation types. The patterns in vegetation and environmental factors were examined through multivariate analyses: indicator species analysis was used to provide an objective classification of plant community types, and the relationships between vegetation and environmental factors within the two soil types were examined through indirect and direct gradient analyses. Eleven plant communities were identified, which showed strong agreement with previous studies. The measured environmental factors showed strong correlations with vegetation patterns: within both soil types, the measured environmental variables explained approximately 32–35% of the variation in vegetation. No single measured environmental variable adequately described the observed gradients in vegetation; rather, vegetation gradients showed strong correlations with complex environmental gradients. These complex environmental gradients included nutrient, moisture, and soil physical and site variables. These results suggest that a simple ‘nutrient’ hypothesis regarding vegetation patterns in the Central Coast region is inadequate to explain variation in vegetation within soil types.     

浑善达克沙地小叶锦鸡儿灌丛的空间异质性

豆科锦鸡儿属(C arag ana)植物因其可以生物固氮而在草原生态系统中具有特殊的地位。定量分析小叶锦鸡儿(C arag anam icrophy lla)灌丛在浑善达克沙地不同生境条件下的分布格局,有助于理解植被与土壤养分循环之间的关系和合理制定退化沙地的恢复对策。采用地统计学中的半方差分析和分形分析两种方法研究了浑善达克沙地小叶锦鸡儿灌丛的空间分布格局,分析了不同生境中小叶锦鸡儿灌丛的植被、土壤水分和养分间的相关性。结果表明:(1)小叶锦鸡儿灌丛在3种生境条件下(滩地、固定沙丘和半固定沙丘)的盖度、土壤有机质和全氮的空间分布符合球状模型,空间自相关显著;(2)土壤pH值在滩地和固定沙丘的空间分布符合球状模型且空间自相关显著,但在半固定沙丘空间自相关不显著;(3)土壤水分在3种生境中的空间分布都符合线性模型,空间自相关显著。(4)植被的变异尺度(变程)小于各个土壤要素的变异尺度。植被(小叶锦鸡儿灌丛)的分布和形成过程决定了土壤养分的分布和形成过程。当地的小叶锦鸡儿灌丛在养分“沃岛”现象的形成中起了重要作用,合理的利用和布局当地的小叶锦鸡儿灌丛的分布,可以更加有效地补充草地生态系统的养分,从而有利于加快生态系统的恢复进程。     

扎龙季节性湿草甸土壤养分和土壤微生物特性

以扎龙自然湿地典型季节性湿草甸为试验对象,研究了土壤微生物特性和土壤养分空间分布规律及其主要影响因子.结果表明:土壤养分、微生物群落数量、微生物量碳、氮均呈现明显的垂直分布特征;土壤酶活性的空间分布因受多种因素影响而表现复杂.逐步线性回归分析表明:土壤微生物生物量碳、氮均分别与β-葡萄糖苷酶、脲酶、磷酸酶显著相关(P<0.05);有机碳与放线菌数量、过氧化氢酶活性显著相关(P<0.05);速效钾、全氮、水解性氮、C/N分别与放线菌数量、细菌数量、β-葡萄糖苷酶活性、土壤微生物生物量氮显著相关(P<0.05);全P、pH与土壤微生物活性无显著相关关系(P>0.05).采用主成分分析构建了湿地土壤养分的评价模型及微生物学预测模型.     

木论喀斯特峰丛洼地森林群落空间格局及环境解释

基于广西壮族自治区木论国家级自然保护区典型峰丛洼地景观尺度内不同微生境条件和植物群落类型50个样地 (20 m × 20 m)的系统取样调查, 用二元物种指示方法(TWINSPAN)对样地内胸径(DBH) ≥ 1 cm的木本植物进行分类, 选择10个土壤环境因子和5个空间因子, 利用除趋势典范对应分析(DCCA)研究了森林群落分布的土壤环境与空间格局, 并给予定量化的合理解释。结果如下: 1) TWINSPAN将森林群落划分为11组, 在三级水平上分为4类生态群落类型。2) DCCA第一排序轴集中了排序的大部分信息, 突出反映了各森林群落所在的坡向和土壤主要养分梯度, 沿第一轴从左到右, 坡向由阴转阳, 岩石裸露率越来越高, 土壤主要养分逐渐降低, 森林群落分别出现了由原生性和耐阴性强逐步向阳性先锋树种为主的次生林和人工林变化的格局。3)因子分离分析结果表明, 土壤环境因子对森林群落分布格局的解释能力为39.16%, 其中21.02%单纯由土壤环境因子所引起, 空间因子的解释能力为31.34%, 其中13.16%独立于土壤环境的变化, 18.15%是土壤环境和空间因子相互耦合作用的结果, 不可解释部分达47.66%, 表明喀斯特峰丛洼地森林群落的物种共存受生态位分化理论和中性理论双重控制。     

黄土高原归一化植被指数与自然环境因子的空间关联性——基于地理探测器

植被对改善黄土高原脆弱的生态环境有着关键作用,系统研究黄土高原归一化植被指数(NDVI)空间分布和环境因子的空间关联性,可为新时代黄土高原植被高质量建设提供科学依据。以黄土高原2000-2017年年均植被NDVI为研究对象,选取气候要素、地形因素、土壤类型和植被类型等自然环境因子,运用GIS和地理探测器技术手段,在剔除土地利用类型发生变化栅格的基础上,研究黄土高原年均NDVI与环境因子的空间关联性,结果表明:2000-2017年黄土高原年均NDVI值在0.016-0.72之间,呈地带性分布,由西北部向东南部逐渐升高,大于0.3的区域占50.23%;2000-2017年黄土高原年均植被NDVI分布具有空间异质性,且在不同植被区、地貌区、土壤区和气候区中,NDVI空间分布的主要环境驱动因子具有差异性。年均降雨量对NDVI空间分布具有强解释力,是黄土高原85.20%的区域植被生长的主要制约因子;约12.01%的区域主要受土壤类型影响,为中等解释力,其余区域的植被生长主要受年均气温,日照时数或海拔影响。建议综合考虑不同环境条件下植被NDVI的空间分布与环境影响因子的空间关联性,明确不同区域中植被NDVI的环境制约因子,以制约因子定植,在防止土壤干燥化、贫瘠化的前提下,提高植被覆盖率和生物多样性,以期促进黄土高原植被建设高质量发展。