哀牢山不同类型亚热带森林地表凋落物及土壤节肢动物群落特征

分别于2005年4月（干热季）、6月（雨季）和12月（干热季）,采用样线法对哀牢山中山湿性常绿阔叶林、山顶苔藓矮林和滇山杨次生林地表凋落物及其中的土壤节肢动物群落进行了调查.结果表明： 凋落物现存总量、C储量和C/N在干、湿季均表现为苔藓矮林＞滇山杨林＞常绿阔叶林,N储量差异不大.蜱螨目和弹尾目是3林地凋落物层节肢动物群落的优势类群,双翅目幼虫、鞘翅目、蚁类和同翅目为常见类群,3林地凋落物层土壤节肢动物群落相似性系数极高.3林地凋落物层土壤节肢动物群落密度(ind·m^-2)没有显著差异,但相对密度(ind·g^-1)呈现出常绿阔叶林和滇山杨林显著高于苔藓矮林;土壤节肢动物密度季节变化呈现干季（4月和12月）显著高于雨季（6月）,群落香农多样性指数差异不显著.干热季(4月)3林地枯枝落叶现存量与其土壤节肢动物群落和主要类群密度呈显著正相关关系,而在干冷季(12月)凋落物总现存量与其土壤节肢动物群落及蜱螨目相对密度则呈显著负相关关系;弹尾目和鞘翅目密度与地表凋落物层的N储量也有显著的正相关关系.哀牢山亚热带森林凋落物及其土壤节肢动物群落的发展与森林植被结构密切相关, 其群落个体数量和多样性受森林地表凋落物的调控, 但林内其他环境因素如温湿度对森林凋落物层土壤动物个体数的季节变动也有明显影响.     

皖北石灰岩山地植被对地表节肢动物组成及多样性的影响

调查皖北石灰岩山地退化生态系统不同植被恢复类型地表节肢动物群落组成、类群多样性以及功能群组成,揭示退化生态系统植被恢复进程中土壤地表节肢动物群多样性变化规律及其影响因素,为石灰岩山地植被恢复成效评价提供科学依据。采用陷阱法对皖北石灰岩山地侧柏+构树混交林、酸枣+牡荆灌丛和荩草+牡荆草灌丛样地地表节肢动物群落组成、多样性以及功能群进行调查。共采节肢动物个体数11601,隶属8纲14目44科。酸枣+牡荆灌丛样地采集到节肢动物37科,占所有类群的84.1%,荩草+牡荆草灌丛和侧柏+构树混交林采集到土壤节肢动物类群为35和26科,分别占总科数的79.6%和59.1%。在目的分类单元下,直翅目、等足目和鞘翅目类群相对多度较高,而科的分类单元下,潮虫科、金龟甲科、蚁科和蟋蟀科为皖北石灰岩山地优势地表节肢动物类群。酸枣+牡荆灌丛节肢动物类群丰富度和荩草+牡荆草灌丛多样性指数最高,侧柏+构树混交林两者均最低。3个样地地表节肢动物营养功能群均以植食性为主。不同植被恢复类型间群落相似性也有变化,酸枣+牡荆灌丛和荩草+牡荆草灌丛间相似性较高,而侧柏+构树混交林与其他2种类型之间相似度均较低。研究结果表明石灰岩山地生境不同植被群落组成、数量和结构及其驱动形成的土壤理化特性、表层的凋落物数量、质量和微生境条件的变异,引起地表节肢动物群落组成、结构和多样性和营养功能群的不同。     

天然和人工固沙灌木林蜘蛛和甲虫分布与环境因子的关系

干旱区人工植被恢复驱动的土地利用变化强烈影响了地表和土栖的节肢动物群落结构及多样性。然而,我们对地表节肢动物群落关键类群-蜘蛛和甲虫对固沙植被恢复的响应及与环境变化关系的认识还很有限。以天然固沙灌木林和2种人工固沙灌木林为研究对象,运用方差分析和多变量分析等方法定量研究了干旱区天然和人工固沙植被区地表蜘蛛和甲虫分布特征及影响要素。结果表明,天然灌木林与人工梭梭、柽柳林地表蜘蛛和甲虫群落组成明显不同,人工梭梭、柽柳林地表蜘蛛活动密度和甲虫多样性均显著高于天然灌木林,而地表甲虫密度和蜘蛛多样性变化与之相反。两种人工固沙灌木林之间蜘蛛和甲虫群落组成也存在一定差异,人工柽柳林地表蜘蛛活动密度、多样性和甲虫物种丰富度均显著高于人工梭梭林。进一步分析发现,蜘蛛群落中狼蛛科、平腹蛛科、皿蛛亚科和球蛛科与甲虫群落中拟步甲科、步甲科和象甲科等一些甲虫种属对3种生境的选择模式不同决定了蜘蛛和甲虫群落聚集结构。植被、土壤环境因子与蜘蛛和甲虫pRDA和pCCA结果表明,草本生物量、凋落物量、土壤含砂量、电导率和灌木盖度是影响蜘蛛分布的主要环境因子,它们解释了82.1%的蜘蛛群落变异;灌木盖度、草本生物量、土壤pH和砂含量是影响甲虫群落分布的主要环境因子,它们解释了60.6%的甲虫群落变异。总之,人工固沙灌木恢复影响了植被和土壤环境,它们相互作用改变了荒漠-绿洲过渡区蜘蛛和甲虫等地表节肢动物的分布格局。     

拉萨半干旱河谷植被对地表节肢动物多样性的影响

调查不同植被恢复措施下拉萨半干旱河谷地表节肢动物类群多样性以及群落结构,为揭示地表节肢动物多样性对植被恢复措施的响应具有重要意义。采用陷阱法对青藏高原半干旱河谷砂生槐灌丛、人工杨树林和藏沙蒿灌丛样地地表节肢动物群落组成、类群多样性以及功能群结构进行调查,计算各处理地表节肢动物类群相对多度、类群丰富度、多样性指数、Cody指数和S9rensen指数。共采集半干旱河谷地表节肢动物个体数738,隶属5纲15目51科。砂生槐灌丛样地收集节肢动物40科,占所有类群78.4%,杨树人工林和藏沙蒿灌丛样地调查到土壤节肢动物类群为30和23科,分别占总科数的58.8%和45.1%。各植被恢复类型在目的分类单元下,双翅目、膜翅目和弹尾目类群相对多度较高,而在科的分类单元下,驼跳科、蚁科和漏斗网蛛科为拉萨半干旱河谷优势地表节肢动物类群。砂生槐灌丛节肢动物类群丰富度和多样性指数最高,人工杨树林最低。砂生槐灌丛和藏沙蒿灌丛地表节肢动物营养功能群均以捕食性为主。不同植被群落间群落相似性也有差异,砂生槐与藏沙蒿灌丛间相似性较高,而人工杨树林与藏沙蒿之间较低。不同植物群落组成和结构影响土壤理化特性、地表凋落物数量、质量和微生境条件,进而影响地表节肢动物群落组成、数量和营养功能群。砂生槐灌丛样地具有较高节肢动物类群丰富度和捕食性动物类群,有利于拉萨半干旱河谷地区地表节肢动物多样性维护。     

东灵山地区地表甲虫群落组成及季节变化

本文研究东灵山地区地表甲虫群落的物种组成和季节变化,取样选择在11种不同生境类型内,分别代表该地区的植被类型与环境变化。1999～2000年的野外取样共获得甲虫标本10874号,其中步甲、隐翅虫、叶甲、象甲、拟步甲、金龟和叩甲等7科的个体数量较多,合计占个体总数的83.36%,为该地区地表甲虫的优势类群。选择40个最常见物种统计种类和数量,对生境进行主成分分析排序（PCA）和系统聚类分析,可以将东灵山地区的11种生境类型划归为3类：即梨园岭退耕区的灌丛类型、小龙门林区的森林类型和东灵山主峰区的亚高山植被类型,梨园岭退耕区的辽东栎萌生丛被合并到小龙门林区森林植被类型中,反映了植被类型、海拔高度及受干扰程度可能是决定该地区地表甲虫群落组成和分布的主要因素。研究地表甲虫的季节变化发现其活动高峰多出现在6月和7月,而且在不同生境类型内,优势类群的组成和季节变化有很大差异;小龙门林区内数量分布高于梨园岭退耕区内的分布,尤其在落叶松林和阔叶混交林内的数量优势更加明显。如果按营养层次划分功能群,捕食性类群比例最高,植食性类群次之,腐食性类群最少,捕食性类群的季节活动曲线滞后于植食性类群的活动曲线。     

降解剂对森林凋落物可溶性有机碳含量的影响及凋落物降解模式比较研究

森林凋落物是森林生态系统中可溶性有机碳(DOC)的主要来源,在生态系统碳循环过程中起重要作用。以帽儿山地区胡桃楸、兴安落叶松以及胡桃楸-兴安落叶松人工林凋落物为研究对象,通过液体发酵培养将纤维素高效降解真菌Peniophora intranata与Sarocladium strictum制成单一(A菌剂、B菌剂)及混合菌剂(C菌剂),测定野外条件下经降解剂处理的凋落物基质在不同时期的DOC含量,分析降解剂对不同类型森林凋落物DOC动态变化的影响,并比较各凋落物基质降解模式异同。结果表明：(1)凋落物基质DOC含量在降解剂处理后均随降解时间增加呈下降趋势,且下降幅度大小表现为混合基质>胡桃楸基质>落叶松基质;在最初的1个月,各凋落物基质DOC含量均显著高于其他降解时期DOC含量。(2)经混合菌剂处理后的胡桃楸基质DOC含量相较于2种单一菌剂处理后的胡桃楸基质DOC含量低,而经混合菌剂处理后的兴安落叶松基质与胡桃楸-兴安落叶松基质的DOC含量未表现出相同的显著性。(3)经3种菌剂处理后的胡桃楸基质降解模式均相同,经B菌剂与C菌剂处理的落叶松基质降解模式相同,经A菌剂与C菌剂处理...     

东北过伐林区四种森林类型的物种多样性比较研究

运用无偏对应分析(DCA)、群落本质多样性排序和方差分析的方法,研究了东北过伐林区吉林省汪清林业局境内的四种森林类型——针阔混交林、阔叶混交林、柞木林和长白落叶松人工林的林分层次的植物物种多样性间的差异。从4种类型下层植被多样性指数的比较结果来看,针阔混交林最高,阔叶混交林和落叶松人工林次之,柞木林最低。最后提出了部分经营建议。     

辽东山区不同森林类型生态化学计量特征

森林生态系统化学计量对于阐明养分元素在生态系统中的供应状况及其耦合关系,揭示影响森林结构与功能恢复的限制性因子具有重要作用。本研究以辽东山区主要森林类型——次生阔叶混交林、柞树林、油松林和落叶松人工林、红松人工林为研究对象,通过测定叶片、凋落物和土壤的C、N、P含量,分析了不同林型的化学计量特征及差异。结果表明:1)不同林型的C、N、P含量差异显著,且各林型叶片和凋落物C、N、P含量均大于土壤;其中阔叶混交林土壤N含量最高,而柞树林土壤N含量最低。2)5种林型C∶N和C∶P变化趋势均为凋落物叶片土壤,N∶P为叶片凋落物土壤;其中叶片N∶P平均值为12.16,表明该地区植物生长可能存在N限制。阔叶混交林和柞树林与油松林、落叶松林和红松林N∶P差异显著,前者受N、P共同限制,后者受N限制。3)辽东山区森林植被叶片与凋落物的N、P、C∶N和N∶P均表现为正相关关系,土壤与叶片和凋落物N、C∶N均呈负相关关系。本研究表明,理解养分元素在"植物-凋落物-土壤"之间的生态化学计量特征,对于揭示整个森林生态系统的养分状况和生物化学循环过程极为重要。     

人工固沙植被恢复对地表节肢动物群落组成及多样性的影响

人工绿洲是干旱区主要的自然景观之一,为了维护绿洲稳定而营建的防护林强烈改变地表生态水文过程,进而影响着地上和地下生物多样性。然而,以往的研究对地上植被关注较多,而对土壤动物研究较少。以张掖绿洲外围人工固沙植被群落和天然固沙植被群落为研究对象,探讨人工固沙植被恢复对荒漠地表节肢动物群落组成及多样性的影响及不同动物类群对植被变化的响应模式。研究表明,天然固沙植被群落转变为人工固沙植被群落显著降低了地表节肢动物数量,但提高了地表节肢动物类群丰富度和多样性,这在5月份表现尤为明显。植被类型对地表节肢动物群落的影响不同,8月人工柽柳林群落地表节肢动物活动密度、类群丰富度和多样性均显著高于人工梭梭林群落。人工固沙植被恢复显著降低了适应荒漠环境的拟步甲科甲虫,而蚁科和部分蜘蛛的数量显著增加,它们对人工固沙植被恢复的响应模式不同决定了群落结构及多样性的变化规律。此外,研究还发现一些地表节肢动物类群对不同生境具有强烈的指示作用,如拟步甲科等可指示荒漠生境,潮虫科等可指示梭梭林生境,而蠼螋科和狼蛛科等可指示柽柳林生境。综上所述,人工栽植固沙灌木形成的固沙植被群落导致了一些适应荒漠环境的地表节肢动物类群的数量降低,但也为更多的地表节肢动物类群提供了适应栖居环境和充足的食物资源等,从而提高了地表节肢动物的多样性。     

不同演替阶段热带森林地表凋落物和土壤节肢动物群落特征

为了解不同演替阶段热带森林土壤节肢动物群落结构特征及其与地表凋落物的关系, 2001年9月采用样线调查法对西双版纳23年次生林、35年次生林、季节雨林地表凋落物及其中的土壤节肢动物进行了调查。所获数据表明, 地表凋落物数量(现存量干重)和质量(N和C/N)总体上表现为35年次生林最好, 23年次生林次之; 蜱螨目和弹尾目为3林地地表凋落物土壤节肢动物群落优势类群, 膜翅目蚂蚁、马陆目、鞘翅目、双翅目和半翅目为常见类群。土壤节肢动物个体密度和个体相对密度均表现为35年次生林>季节雨林>23年次生林。群落的丰富度指数以季节雨林最高, 多样性和均匀度指数显示为23年次生林最高, 35年次生林的优势度指数最高, 3林地土壤节肢动物群落类群组成相似性达到较好水平。相关分析表明, 3种不同演替阶段热带森林土壤节肢动物个体密度与林地地表凋落物现存量呈正相关, 而现存凋落物N元素储量与土壤节肢动物的相关性仅表现在23年次生林和季节雨林。研究认为, 热带森林土壤节肢动物群落的发展与森林植被演替密切相关, 其群落个体数量和多样性受森林地表凋落物数量、质量的调控, 但其他环境因素如捕食效应、人为干扰等影响亦不可忽视。     

Enriched random forests

Although the random forest classification procedure works well in datasets with many features, when the number of features is huge and the percentage of truly informative features is small, such as with DNA microarray data, its performance tends to decline significantly. In such instances, the procedure can be improved by reducing the contribution of trees whose nodes are populated by non-informative features. To some extent, this can be achieved by prefiltering, but we propose a novel, yet simple, adjustment that has demonstrably superior performance: choose the eligible subsets at each node by weighted random sampling instead of simple random sampling, with the weights tilted in favor of the informative features. This results in an 'enriched random forest'. We illustrate the superior performance of this procedure in several actual microarray datasets.     

Resilience of tropical rain forests: tree community reassembly in secondary forests

Understanding the recovery dynamics of ecosystems presents a major challenge in the human-impacted tropics. We tested whether secondary forests follow equilibrium or non-equilibrium dynamics by evaluating community reassembly over time, across different successional stages, and among multiple life stages. Based on long-term and static data from six 1-ha plots in NE Costa Rica, we show that secondary forests are undergoing reassembly of canopy tree and palm species composition through the successful recruitment of seedlings, saplings, and young trees of mature forest species. Such patterns were observed over time within sites and across successional stages. Floristic reassembly in secondary forests showed a clear convergence with mature forest community composition, supporting an equilibrium model. This resilience stems from three key factors co-occurring locally: high abundance of generalist species in the regional flora, high levels of seed dispersal, and local presence of old-growth forest remnants.     

Evaluation of secondary forests as alternative habitats to primary forests for flower-visiting insects

Although primary forests are important for biological conservation, the value of secondary forests for forest-dependent organisms needs to be evaluated when habitat restoration is required. We examined whether flower-visiting insects can use secondary forests as alternative habitats to primary forests. In particular, we compared assemblages of bees (Anthophila) and flower longhorn beetles (Lepturinae: Cerambycidae) in young secondary, mature secondary, and primary forests. Our results showed that more bee species were captured in primary and mature secondary forests than in young secondary forests, and flower longhorn beetle species were captured more frequently in primary forests than in mature and young secondary forests. Ordination showed that the communities in the three forest types were not statistically identical, which indicated that secondary forests cannot provide an absolute alternative habitat to primary forests for bees and flower longhorn beetles. However, the results also suggest that as secondary forests mature, more primary forest species would be able to use secondary forests as habitats. This implies that restoration from other land uses, such as monoculture plantations, to secondary forests could help to promote the faunal biodiversity of primary forests.     

Analysis of mushroom diversity in successional young forests and equilibrium evergreen broad-leaved forests

Eight examination stations were constructed in young red pine forests and mature evergreen broad-leaved woods. A total of 32 quadrats of 10 × 10 m each were examined for vegetation and mushroom distribution and diversity once a week for one year. A total of 9707 individual mushrooms, amounting to 1470.23 g in dry weight, were analyzed for fungal communities. The results were arranged in a sequence of succession. The mushroom diversities, expressed as Shannon's , increased constantly to the equilibrium at around 3.0 in the climax forests. The distribution of the proportion of saprophytic fungi depicted a similar curve and reached equilibrium at around 0.3. The seasonal segregation in mushroom fruiting also developed and reached equilibrium. Ecological distances between the forests were estimated from the mushroom results and were compared with those estimated from the woody plant diversities. Fungal succession took place more rapidly or was more exaggerated than that of woody plants. From these results, the fungal succession and diversity in the climax forest was discussed.     

Ectomycorrhizal fungi of Kashmir forests

All the macromycetes recorded in Kashmir and suspected to be mycorrhizal (77 taxa) are discussed in the context of the vegetational communities of Kashmir.