松山自然保护区森林群落的数量分类和排序

根据68个森林群落样方数据,采用双向指示种分析(TW INSPAN)方法,对松山自然保护区的森林群落进行分类和采用除趋势对应分析(DCA)、典范对应分析(CCA)方法进行排序。结果表明:(1)TW INSPAN将该区的森林群落分为13类型;(2)样方的DCA排序及样方和优势种的CCA排序较好地揭示了该区森林群落的分布格局与环境梯度的关系;CCA第一轴明显地反映出森林群落的海拔梯度、枯枝落叶层厚度和土壤深度变化,沿CCA第一轴从左到右,海拔逐渐升高,枯枝落叶层越厚和土壤越深;第二轴与海拔高度和坡度成正相关,而与土壤紧实度成负相关。其中海拔梯度是环境因子中对森林群落起决定性作用的因子。(3)与DCA相比,CCA的排序轴更有利于生态意义的解释,后者能同时反映样方间在种类组成上及环境因子组成上的相似性,表现在排序图中样方较集中,群落间的界线变得较模糊,因此如果排序同分类结合使用,DCA的效果要好于CCA。(4)TW INSPAN分类与DCA和CCA排序的结果,同时表明了该地区森林群落的垂直分布格局。     

东灵山濒危植物刺五加生存群落的数量分析

在样方调查的基础上,分别采用双向指示种分类法(TWINSPAN)、除趋势对应分析法(DCA)和典范对应分析(CCA)对东灵山地区濒危植物刺五加的生存群落进行数量分析。TWINSPAN分类将刺五加生存群落分为9类,分类结果在DCA二维排序图上得到了较好的验证,其中第一轴反映的是海拔梯度,第二轴反映了坡向、坡度的变化。刺五加多分布在位于海拔较高、光照较少的杂木林中,除在少数群落中成为灌木层的优势种外,相对分布较少。CCA排序结果与DCA的排序结果基本一致,反映出植物群落分布随环境因子梯度变化的趋势,揭示了海拔和光照是限制刺五加生长的主要环境因子。     

河北小五台山国家级自然保护区森林群落与环境的关系

植物与环境之间的关系是一个复杂的演变过程,运用数量生态学方法探讨森林群落的物种组成、种群的生态特征、不同植物群落与环境之间的关系,有助于保护该区森林群落的稳定性和生物多样性。根据148个森林群落样方数据,选用双向指示种分析(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA)方法,对河北小五台山国家级自然保护区森林群落进行分类和排序研究。结果表明:(1)TWINSPAN将该区的森林群落分为20个类型;(2)CCA排序结果较好地反映出群落分布格局与环境梯度的关系,各个森林群落类型在前两轴分异明显,在11个环境因子中,海拔、坡位、凋落层厚度、土壤导电率、土壤温度、土壤湿度、土壤厚度和干扰程度这8个环境因子对森林群落的分布起较大的作用,影响森林群落的分布格局,形成不同的植被类型。(3)乔木层优势种的CCA二维排序图所揭示的环境梯度与群落类型的分布有很大的相似性;t值双序图阐明了海拔、凋落层厚度、土壤温度、干扰程度等环境因子对森林群落乔木层优势种有着重要影响。采用TWINSPAN分类与CCA排序的方法,较好地解释了森林群落与环境因子的关系,为小五台山地区森林生态系统的科学管理和保护提供了理论依据,研究结果也为同类地区森林生态系统研究及保护提供参考和借鉴。     

南京外秦淮河河岸带草本花卉群落分类与排序

探索南京外秦淮河河岸带草本花卉群落类型及其分布情况,确定影响草本花卉及群落分布的主要环境因子,为秦淮河生态恢复及河流生态廊道的构建提供科学依据。基于对外秦淮河草本植物群落的实际调查数据,采用平均聚合聚类(UPGMA)进行聚类分析,运用α多样性指数分析不同类型群落的多样性特征,运用除趋势对应分析(DCA)对样点分布进行分析,利用典范对应分析(CCA)对物种和样点进行排序,研究外秦淮河河岸带草本花卉群落组成与分布及其与环境因子的关系。结果表明：(1)利用UPGMA将外秦淮河河岸带调查的草本花卉划分为4种不同类型的群落,与样点DCA排序结果较为一致;(2)群落Ⅳ、群落Ⅲ和群落Ⅱ的物种丰富度指数、Simpson指数、Shannon指数、Pielou均匀度指数表现较好,而群落Ⅰ最差;(3)通过CCA排序可知,第一排序轴与枯落物厚度相关性最强,第二排序轴与坡度显著相关;(4)外秦淮河草本花卉分布与群落分布均受环境因子影响。     

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。     

秦岭山地天然次生林群落MRT数量分类、CCA排序及多样性垂直格局

采用多元回归树(MRT)对秦岭山地天然次生林群落进行数量分类,采用典范对应分析(CCA)进行排序,分析了秦岭山地天然次生林群落物种多样性沿海拔梯度的变化规律。结果表明:(1) 275个样方共有种子植物195种,隶属61科128属。乔、灌、草3个层次物种多样性变化沿海拔梯度的变化趋势基本一致,呈单峰模型;(2)经交叉验证认为秦岭山地天然次生林群落可分为2类,Ⅰ冬瓜杨(Populus purdomii)+陇东海棠(Malus kansuensis)+蛇莓(Duchesnea indica)群落,Ⅱ锐齿槲栎(Quercus aliena var. acuteserrata)+黄栌(Cotinus coggygria)+茜草(Rubia cordifolia)群落;(3) CCA排序结果揭示了群落生境的分布范围,反映出生态轴的排序意义,较好地反映秦岭山地天然次生林群落与环境因子的关系,其结果表明,海拔、坡向、凋落层厚度和干扰情况4个变量对该地区次生林群落的分布有较大的影响。     

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。     

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.     

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。     

黄河三角洲滨海草甸与土壤因子的关系

黄河三角洲滨海草甸群落的分布和变化与土壤因子密切相关。于2010年6月对黄河三角洲的草甸植被进行了样方调查,并对土壤进行了取样分析。在所调查的67个草本样方中,共出现52种植物。利用典范对应分析(CCA)分析了9种土壤因子与草甸群落分布的关系,结果显示,前两轴总共解释了物种-环境关系方差的46.4%,土壤含水率和电导率对群落分布的影响最大。双向指示种分析(TWINSPAN)将67个样方分为7种群落类型,将其标示在CCA排序图上后,沿第一轴分成三大类群:盐地碱蓬群落→芦苇-盐地碱蓬群落→其他草甸群落,这反映了黄河三角洲滨海草甸群落在盐分梯度上的演替规律。相关分析显示,物种多样性指数与土壤电导率、速效钾和速效磷呈极显著负相关(P<0.01),与pH值呈显著正相关(P<0.05)。解释了黄河三角洲滨海草甸群落与土壤因子的关系和变化规律,对黄河三角洲植被保护和恢复有一定的指导意义。     

稀有种处理对RDA排序结果影响的比较研究

为了解稀有种对RDA排序结果的影响,该研究以北京东灵山华北落叶松林调查数据为例,在RDA排序的基础上,对比分析了未处理稀有种RDA与剔除频度5%、盖度5%的稀有种后RDA排序结果的差异,并用蒙特-卡罗拟合检验分析了二者物种变量和环境变量之间的相关关系,以及用Spearman秩相关系数检验了对应排序轴的相关性。结果表明:(1)蒙特-卡罗拟合检验结果显示未处理稀有种RDA与剔除稀有种RDA各自对应的物种变量和环境变量之间均呈极显著相关关系;(2)从排序轴特征值对物种数据方差以及物种—环境关系解释量来看,剔除稀有种RDA前两排序轴与前四排序轴均有较高的物种-环境关系累积解释量;(3)剔除稀有种前后对应排序轴的Spearman秩相关分析结果表明,尽管未处理稀有种RDA和剔除稀有种RDA在第三轴和第四轴间存在一定的交叉,但二者对应的前四排序轴均呈极显著的一一对应关系(P0.001),相似性极高。总之,结合物种-环境关系的累积解释量及对应排序轴的相关性可知,在环境因子个数较少、研究尺度较小时,使用RDA排序揭示植物种、植物群落和环境因子之间相互作用的生态关系时,剔除稀有种前后RDA排序具有较高吻合性,只是对环境因子的解释趋势稍有差异。     

MULTIVARIATE ANALYSIS OF PERIPHYTON ASSEMBLAGES IN RELATION TO ENVIRONMENTAL GRADIENTS IN COLORADO ROCKY MOUNTAIN STREAMS 1

We assessed relationships between chemical and physical characteristics and periphyton assemblages in stream reaches of the mineral belt in the Southern Rockies ecoregion of Colorado, United States. Using canonical ordination analyses, we contrasted results wherein assemblage structure was assessed using community metrics or species abundances. Our objectives were to identify community metrics or individual species diagnostic of the primary environmental stressors in these streams, to compare the sensitivity of these two approaches to determining the primary stressors, and to determine how these approaches may be used to differentiate the effects of these environmental stressors from other gradients. For periphyton metrics, the first axis extracted by redundancy analysis correlated with total phosphorus, substrate coarseness and embeddedness, and riparian vegetation condition, whereas the second axis correlated with dissolved metals. For species abundances, the three axes extracted by canonical correspondence analysis (CCA) were correlated with (1) stream size and types of in‐stream habitats; (2) total phosphorus, dissolved ions, and riparian disturbance by agriculture; and (3) sediment coarseness and embeddedness and riparian vegetation condition. Concentrations of dissolved metals were not correlated with the CCA axes. Analyses of species abundances were sensitive to effects associated with nutrients, substrates, and riparian vegetation, whereas analyses of periphyton metrics were sensitive not only to these nutrient and physical habitat effects but also to toxicological effects associated with metals. As a result, the analyses of periphyton metrics may be used to identify which metrics would be useful for a periphyton index of biotic integrity and would also be individually diagnostic of the larger scale stressors in these streams, nutrient, substrate, and riparian vegetation effects of livestock grazing and increased metal concentrations associated with metal mining.     

宜昌百里荒草山草坡群落物种分布的空间趋势分析

通过基于CCA的趋势面分析和空间插值方法,研究了宜昌百里荒山地草场的群落结构空间变化,以及群落结构空间趋势与主要环境因子的相关性。结果表明,该群落物种空间中的群落结构面和物理空间中的空间趋势面可以很好地吻合,说明该群落的结构由一种具有强烈空间结构化特征的机制控制。对群落结构和空间趋势影响最显著的环境因素是土壤有效磷。     

汶川地震滑坡迹地植物群落与环境的关系

为了加快汶川地震滑坡迹地人工恢复植被的进程,探讨地震诱发的滑坡迹地植物群落与环境的关系。在5·12地震重灾区北川境内选取29个样地进行植被调查,采用10个环境指标刻画植物群落的地形、空间位置和土壤养分特征;利用TWINSPAN、CCA、DCA和DCCA,分析植物种、植物群落和植物生活型与环境的关系。结果显示:1)研究区的植物群落可划分为9个类型。2)研究区环境变量对植物种的解释量为21.96%,第一排序轴与pH值、海拔、土壤质地相关,反映的是植物种从次生植物群落向原生植物群落变化。通过DCCA分析得出,环境变量对植物群落的排序解释了25.7%,第一排序轴与pH值、海拔、土壤质地的相关较强,反映植物群落按照耐旱、耐贫瘠→人工或先锋植物→未受损的植被变化;第二排序轴与土壤有机质、全氮含量、坡向的相关,反映的是植物群落从草本植物→乔灌草或者灌草植物变化。3)滑坡迹地的植物群落与未受损林地的植物群落物种存在较大差异。     

荒漠啮齿动物群落与植物群落的对应分析

动物与其生存环境变量之间的关系一直是生态学家们广泛关注的问题.啮齿动物作为荒漠生态系统中重要的功能群,其数量大小和生态功能对生态系统的平衡和稳定具有重要意义.生境中的植被为啮齿动物提供赖以生存的食物资源和栖息地,了解啮齿动物群落与植被特征之间的关系对于理解动物群落变动规律具有重要意义.不同植被条件下啮齿动物群落的结构不同,Hernández等(2005)研究发现北美Chihuahuan荒漠的灌木生境中啮齿动物密度高于草地生境.     

A combination of fuzzy set ordination with detrended correspondence analysis: One way to combine multi-environmental variables with vegetation data

This paper examines one possible way of Fuzzy Set Ordination by using multi-environmental variables. FSO's function is improved through combination with Detrended Correspondence Analysis which is used to summarize environmental information. It can be used to analyse the relationships between vegetation and environment no matter how many environmental variables are involved. An example with vegetation and environmental data collected from upland grasslands in Northern Snowdonia, Wales, is presented. Its results are consistent with that of CCA and DCCA.Abbreviations FSO Fuzzy set ordination - DCA Detrended correspondence analysis - CCA Canonical correspondence analysis - DCCA Detrended canonical correspondence analysis     

拉萨河谷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,对拉萨河谷草地23个样点进行统计分析。结果显示:(1)TWINSPAN数量分类将拉萨河谷草地群落划分成8种类型,拉萨河谷的草地群落分布呈现明显的垂直地带性分布格局。(2)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群落与其环境资源之间的关系,同时,TWINSPAN的分类结果也在排序图上得到较好的印证。(3)样点DCA排序的第一轴基本反映了海拔高度的变化梯度,第二轴基本反映了坡向的变化。(4)样点CCA排序表明,影响群落分布的主要环境因子是海拔,其次是坡向。CCA排序进一步阐明了拉萨河谷草地群落分布决定于海拔和坡向等环境因子,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,物种的分布格局在很大程度上影响着群落的分布格局。