黄土高原马栏林区主要森林群落物种多样性研究

应用丰富度指数(S)、多样性指数(H1)、优势度指数(D)和均匀度指数(Js)对子午岭马栏林区的主要森林群落物种多样性进行了研究。结果表明:41个样地共记录草本151种,灌木111种,乔木33种。马栏林区森林植物群落其总体多样性是混交林>纯林>人工林;不同森林群落各层的物种多样性基本都表现为灌木层>草本层>乔木层;物种多样性乔木层以油松(Pinus tabulaeformis) 辽东栎(Quercus liaotungensis)混交林和落叶阔叶混交林较高,灌木层以油松 白桦(Betula platyphylla)混交林、白桦林和天然油松林多样性较高;草本层则是人工刺槐 (Robinia pseudoacacia)林、白桦林和山杨(Populus davidiana)林多样性较高。人工刺槐林和人工油松林在乔木层和灌木层多样性指数都较低。物种均匀度乔木层是落叶阔叶混交林最高,人工油松林和人工刺槐林最低;灌木层各群落的均匀度较为接近;草本层则表现为人工刺槐林均匀度最高,混交林最低。β多样性分析显示人工刺槐林与其它森林群落相异性较大,而辽东栎林、天然油松林和油松 白桦混交林均与油松 辽东栎混交林的相异性较小。研究表明多树种营造混交林可以增加群落的多样性,建造具有较高物种多样性的群落应种植混交林取代单一物种的人工纯林,在选择树种时应优先考虑乡土树种。     

浙江古田山常绿阔叶林演替序列研究:群落物种多样性

采用较为成熟的“空间差异代替时间变化”的研究方法,应用相邻格子样方法调查了16个典型样地,利用Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数、Simpson生态优势度指数计算了浙江古田山自然保护区常绿阔叶林演替序列4种群落的物种多样性。结果表明,从针叶林到针阔叶混交林、木荷林和甜槠林的演替过程中,4种群落乔木层的Shannon-Wiener指数分别为1.9670、2.4975、2.6140和2.4356,呈现先增大后变小的趋势;灌木层物种多样性以针阔叶混交林最高,Shannon-Wiener指数为2.8625;针叶林的草本层Shannon-Wiener指数为1.5334,高于其它3种群落。在群落的垂直结构中,演替序列中的针叶林、针阔叶混交林、甜槠林物种多样性均表现为灌木层>乔木层>草本层,而木荷林物种多样性大小则表现为乔木层>灌木层>草本层。演替过程中,乔木层、灌木层和草本层的物种多样性的变化幅度以草本层最大,H、JSW、JSI、D的变异系数分别为0.1572、0.0806、0.0899和0.1884;灌木层变化幅度最小,其H、JSWJ、SI、D的变异系数分别为0.0482、0.0385、0.0142和0.1553。     

宝天曼地区栓皮栎林恢复过程中高等植物物种多样性变化

对宝天曼地区不同恢复阶段栓皮栎林的高等植物物种多样性特征进行了初步分析。结果表明,各层物种丰富度和多样性指数在不同恢复阶段栓皮栎林表现出草本层＞灌木层＞乔木层的趋势。乔木层物种丰富度和多样性指数基本上随恢复时间的增加而增加;灌木层在未破坏的栓皮栎林内较低,而在其他恢复阶段的栓皮栎林内基本相同;草本层在恢复５年、１５年和２５年的栓皮栎林中较高,而在恢复４５年和未破坏的栓皮栎林内较低。乔木层物种均匀度指数在未破坏的栓皮栎林中较高,在恢复２５年的栓皮栎林中较低;灌木层在恢复４５年的栓皮栎林中较高,在恢复１５年的栓皮栎林较低;草本层在恢复５年的栓皮栎林中较高,在恢复１５年的栓皮栎林中较低。不同恢复阶段栓皮栎林各层次间的物种多样性差异大多不显著,只有乔木层和草本层及灌木层和草本层之间的物种丰富度指数有显著差异。不同恢复阶段栓皮栎林在乔木层物种多样性特征上的差异最大,在灌木层物种多样性特征上有一定差异,在草本层物种多样性特征上没有明显的差异。     

浙江天台山甜槠群落物种多样性研究

对浙江省天台山甜槠群落的不同样地、不同层次的物种丰富度、物种多样性指数和群落均匀度进行了分析。结果表明:木本植物的物种丰富度、物种多样性指数明显大于草本植物,而群落均匀度两者无显著差异。在群落垂直结构中,乔木层第二亚层的物种丰富度、物种多样性指数均显著大于第一亚层,它们之间的群落均匀度差异不显著。灌木层的物种丰富度、多样性指数最大,乔木层次之,草本层最小。灌木层的群落均匀度明显大于乔木层,而乔木层、灌木层的群落均匀度与草本层差异不显著。乔木层、灌木层、草本层的多样性各项指标在群落各样地间均有一定的差异,相对而言,灌木层、乔木层的差异较小,草本层的差异较大。     

植被状况对乔木幼苗物种多样性的影响

运用灰色关联度分析亚热带常绿阔叶林植被状况对乔木幼苗物种多样性的影响。结果表明,所选取的植被状况参数对乔木幼苗物种多样性有不同的影响,对乔木幼苗物种多样性影响较大的是草本层的Simpson指数、灌木层Simpson指数和灌木层盖度,影响较小的为草本层盖度和灌木层Shannon-Wiener指数。乔木幼苗4个物种多样性指数受植被状况影响的顺序为：Pielou均匀性指数＞Shannon-Wiener指数＞物种丰富度指数＞Simpson指数。草本层、灌木层和乔木层对乔木幼苗的物种多样性有不同的影响,其影响方式也不一样。     

亚高山针叶林不同恢复阶段群落物种多样性变化及其对土壤理化性质的影响

 研究了亚高山针叶林不同恢复阶段物种多样性的变化,并用逐步多元回归分析法探讨了17种土壤理化指标对多样性变化的响应。结果表明：人工林物种多样性随着恢复年代的增加呈逐渐增加的趋势,乔、灌、草各层物种组成也发生相应的变化,但多样性的恢复十分缓慢。不同土壤理化性质对物种多样性变化的响应不尽相同,其中土壤容重、土壤含水量等表征土壤水源涵养功能的物理指标,随着物种多样性指数的增加而得到改善;枯枝落叶贮量、有机质含量、水解性酸和Ca、Mg、P含量等土壤营养功能指标也随乔、灌层物种多样性的增加而增加,土壤K2O含量随草本层物种多样性的增加而减少;并建立了上述9项指标与物种多样性的相关数学模型。其余8项指标与多样性指数没有直接的线性关系。保护和提高亚高山人工针叶林群落物种多样性能促进部分土壤养分状况的改善和生态功能的恢复。     

海拔高度对江油地区杉木人工林群落结构和物种多样性的影响

物种多样性是群落功能复杂性和稳定性的重要量度指标,海拔高度是影响物种多样性的重要因素。该实验采用典型样地法,在800~900m(低海拔)和1 100~1 200m(高海拔)2个海拔高度分别取4个20m×20m的样地,对江油地区的杉木人工林群落结构和物种多样性进行研究,采用物种丰富度指数(D)、Shannon-Wienner多样性指数(H)、Simpson优势度指数(H′)和均匀度指数(Jsw)来综合衡量不同海拔杉木人工林群落的物种多样性。结果表明:(1)组成江油杉木人工林的物种共计205种,分属66科177属;低海拔地区乔木7种,灌木54种,草本47种;高海拔地区乔木10种,灌木60种,草本41种。(2)低海拔和高海拔的木本植物组成无明显差异,草本层的物种组成有明显差异。(3)群落各层次的物种多样性指数在低海拔和高海拔都表现为:灌木层草本层乔木层,乔木层的各项指数最低;物种多样性指数随海拔升高在特定区间内表现出一定规律性,D、H和Jsw值总体上呈高海拔低海拔,H′则相反,表明高海拔杉木人工林物种多样性和物种在群落中分布的均匀度都有增加的趋势,这与高海拔受人为干扰较轻以及环境因子的变化等密切相关。     

青藏东缘岷江上游亚高山针叶林人工恢复过程中物种多样性动态

通过对不同林龄(10～70年)的人工云杉(Picea asperata)林及自然恢复的桦木(Betula utilis var. sinensis)林和天然原始冷杉(Abies faxoniana)林的调查研究,采用Margalef指数、Simpson指数、McIntosh指数、Shannon-Wiener指数、Pielou的均匀度指数、Hurlbert均匀度指数等多样性指数及物种数、个体数和盖度分析了群落乔木层、灌木层、草本层及总体的物种多样性,结果发现1)人工云杉林的物种多样性随着林龄的增加逐渐上升,林冠郁闭前后上升最快,在50～70年间下降;其中乔木层物种多样性先上升,郁闭后下降;灌木层物种多样性郁闭前下降,郁闭后骤然上升,后来缓慢下降;草本层物种多样性在早期阶段很高,随着郁闭度的增大而下降,郁闭后又缓慢回升.2)均匀度的变化幅度不大,变化的趋势基本上与物种多样性相反. 3)次生桦木林与同林龄的人工云杉林及天然原始林相比,原始冷杉林的物种丰富度、群落总体、乔木层、草本层优势度(Simpson指数和MacIntosh指数)和多样性(Shannon-Wiener指数)最高,灌木层均匀度最低;人工云杉林的物种丰富度、优势度、群落总体、乔木层、草本层多样性最低,但灌木层的均匀度和多样性最高. 4)物种多样性的变化与群落盖度特别是乔木层盖度呈负相关,影响人工云杉林物种多样性恢复的主要因素是其乔木层的盖度过大. 5)人工云杉林的物种多样性不仅低于同龄的自然恢复的桦木林,远远低于天然原始林,而且经过70年的发育,灌木层和草本层的盖度很低,水土保持和水源涵养的生态效益很差.迫切需要调整人工云杉林的群落结构,以恢复其生物多样性,增强其生态效益的发挥.建议在人工云杉林郁闭以后,采取适当的人工干扰如间伐等,降低乔木层的盖度,以促进林下灌草层的发育,既可增强水土保持功能,又可加速物种多样性的恢复.     

退化土地植被恢复群落物种多样性与生物量分配格局

研究了湘西北女儿寨小流域7种典型植被恢复群落生物量的空间分配格局、物种多样性特征及其相互关系。结果表明:1)润楠次生林乔木层生物量最高,马尾松天然林灌木层生物量最大,油桐人工林草本层生物量最高,乔木层最低,毛竹-杉木林灌木层与草本层生物量最小,群落总生物量以马尾松天然林群落最高,荒草灌丛群落最低。2)乔木层物种以润楠次生林最丰富,多样性指数最高,物种分布最均匀;灌木层物种丰富度以毛竹-杉木混交林最高,油桐人工林多样性与均匀度指数最大,优势度最小,荒草灌丛群落的物种丰富度、多样性及均匀度最低;草本层物种丰富度以油桐人工林最高,马尾松天然林最低,杉木人工林草本层多样性指数与均匀度指数最大,润楠次生林优势度最高;群落总体物种丰富度以油桐人工林最高,润楠次生林群落的多样性指数最高,种群分布最均匀,荒草灌丛群落的多样性、均匀度与优势度都最低。3)女儿寨小流域退化土地物种丰富度与群落生物量之间的关系可用"S"曲线较好地描述,双曲线能较好地描述群落多样性指数、群落均匀度指数与生物量之间的关系,而生态优势度与生物量之间为非性线关系。     

太行山南段森林群落物种多样性研究

分别用多样性指数、丰富度指数、均匀度指数对山西太行山南段森林群落的物种多样性及其与环境的关系进行了分析.结果表明:(1)3个植被型的物种多样性指数的顺序为:落叶阔叶林>温性针阔叶混交林>温性针叶林.(2)落叶阔叶林中各群系的物种多样性指数的顺序为:漆树 青麸杨林>鹅耳枥 青榨槭林>青檀林>辽东栎林>栓皮栎林>白桦林>红桦林>山杨 白桦林.(3)温性针叶林中各群系的物种多样性指数的顺序为南方红豆杉林>油松林>白皮松林>侧柏林.(4)物种丰富度指数在群落梯度上的总体趋势表现为草本层>灌木层>乔木层;多样性指数的趋势则为灌木层>乔木层>草本层;各群落灌木层物种均匀度指数大于乔木层和草本层,乔木层均匀度与草本层相差不明显.(5)各群落多样性指数在海拔梯度上表现出明显的规律,呈单峰曲线变化,即中等海拔高度上的群落物种多样性较高,而高海拔和低海拔多样性较低,这主要是由于在中海拔(大约1 500 m)地段水热条件组合较好、人类活动干扰较少所致.     

Changes in plant species diversity along a chronosequence of vegetation restoration in the humid evergreen broad-leaved forest in the Rainy Zone of West China

Plant species diversity has been recognized as one of the vital attributes for assessing vegetation restoration. Changes in the diversity may be related to different stages of succession. In this study, 54 sites of humid, evergreen, broad-leaved forest were selected in the Rainy Zone of West China. A chronosequence of the sites was used to study the successive patterns of the diversity in the forest that had undergone natural regeneration for 5 to 350 years and to test the hypothesis that the diversity is maximized in mid-succession. Data were collected simultaneously at different stages of succession, and four α-diversity indices (species richness, Margalef index, Shannon-Wiener index, Pielou Evenness index) and two β-diversity indices (Whittaker index, Sørensen’s index) were calculated for each stratum in each plot. A total of 394 vascular plant species were recorded. From the β-diversity indices, the forest succession may be divided into the early-successional stage (before 50 years), mid-successional stage (from 50 to 300 years), and late-successional stage (after 300 years). In this community, the species diversity and richness were found to be the greatest at the mid-successional stage, followed by the late- and early-successional stages. The results of regression analysis indicated that the richness and Margalef index peaked around the 175th and 165th year, respectively. Shannon-Wiener index values also appeared to follow an approximately humped pattern of succession and were maximal around the 100th year. However, the species evenness did not show any significant relationship with successional age. Our results demonstrate (1) forest restoration is a long-term process and the formation of climax forest requires at least 300 years and (2) the forest has a strong capacity for restoration. Our results also suggest Lindera limprichitii and Machilus pingii as ideal tree species for afforestation because of their wide niche.     

紫金县和惠东县典型人工桉树林植物多样性研究

桉树作为速生树种,广泛种植于我国多个省市,其生态影响受到广泛关注。通过在广东省河源市紫金县及惠州市惠东县设置的32个样地,分别调查2003~2008年种植的人工桉树林及其对照林下植物种类、数量、盖度、频度等。共调查到植物194种,隶属65科141属,其中桉树林和对照林中均出现的物种共81种,桉树林下仅有种56种,对照林下仅有种57种;各年度种植的桉树林灌木层Margalef指数为0.416~6.005,对照林为0.541~4.492;桉树林灌木层Simpson指数0.563~0.892,草本层0.544~0.833,相应对照林灌木层和草本层分别为0.547~0.939和0.621~0.866;桉树林灌木层和草本层Shannon-Wiener指数分别为0.954~3.013、0.927~2.188,相应对照林各为1.027~2.458和1.028~2.101。各年度桉树林灌木层、草本层Margalef指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数与对照林之间均无显著差异,但均呈现出逐年上升、至4年生达顶峰、后逐年下降的趋势。     

黔西北地区不同演替阶段植物群落结构与物种多样性特征

该文采用"空间代替时间"的方法,研究了贵州省威宁县喀斯特地区植被演替过程中的群落结构、物种组成、生活型谱和物种多样性的变化规律。结果表明:(1)该调查共记录到种子植物174种,隶属于52科117属,物种分布较多的有菊科、蔷薇科、禾本科、杜鹃花科、小檗科、唇形科、蓼科。(2)随着植被的正向演替,物种丰富度逐渐增加,群落结构趋于复杂,高位芽植物所占比例逐渐增大。(3)随着植被的恢复,群落层次分化逐渐明显,大径级植株所占比例呈现增加趋势。(4)随着植被的恢复,群落各层次的ShannonWiener多样性指数(H)、Simpson多样性指数(DS)、均匀度指数(J)和Margalef丰富度指数(DM)逐渐增加;不同演替阶段植物群落之间的Srensen相似系数呈现先上升后下降的趋势,Cody指数则表现为逐渐增加的趋势。黔西北地区不同演替阶段植物群落结构和物种多样性不同,建群种和关键种发生了明显变化,不同演替阶段植物群落结构和物种多样性的研究对喀斯特地区植被演替规律的认识和生态恢复具有重要意义。     

与物种多样性有关的长白落叶松人工林生物量

对不同龄组长白落叶松(Larix olgensis)人工林群落的物种多样性和生物量及二者关系研究分析。结果表明:1)随林龄增大,群落物种组成结构和多样性特征发生了很大变化。物种更迭现象明显,春榆等阔叶树重要值上升,长白落叶松优势地位逐渐下降,植被类型向针阔混交林演替。群落Sorensen相似性指数降低,Shannon-Winner多样性指数呈"S"型曲线增长,Pielou均匀度指数呈反"S"型曲线下降,Margalef丰富度指数呈单峰曲线增长趋势;2)随林龄增大,群落生物量"S"型曲线增长趋势明显,分配序列为:乔木层木质物残体层灌木层草本层,占群落生物量比例分别为82.41%、15.10%、1.69%和0.81%。长白落叶松生物量占据主导地位,但所占比例持续下降,属于衰退型种群,而春榆等阔叶树比例上升。林下植被层中,草本的主导地位逐渐丧失,灌木取而代之,生物量所占比例明显升高。地表木质物残体生物量比例缓慢下降;3)群落中物种多样性测度指标与生物量之间单调线性增长的关系明显,Shannon多样性指数较之Pielou均匀度指数更适合作群落生物量度量指标,生物量与Margalef丰富度指数无明显相关性。     

戴云山物种多样性与系统发育多样性海拔梯度分布格局及驱动因子

生物多样性的海拔分布格局是生态学研究的热点。海拔作为综合性因子驱动着植物群落的物种、系统发育与功能多样性的空间分布。以戴云山南坡900-1600 m森林植物群落为研究对象,探讨物种多样性、系统发育指数与环境驱动因子的相互关系以及环境因子在群落构建与多样性维持中的重要意义。结果表明：（1）森林植物群落的系统发育多样性与物种多样性沿海拔均呈现中间高度膨胀格局。（2）物种多样性Margalef指数、Shannon-Wiener指数与系统发育多样性指数呈显著正相关,表明物种多样性越高,系统发育多样性也越高。Shannon-Wiener指数与物种多样性指数（Margalef、Pielou、Simpson指数）、系统发育多样性及系统发育结构都存在显著相关性,一定程度上Shannon-Wiener指数可以代替其他指数。Pielou指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数与系统发育结构NRI （Net relatedness index）指数、NTI （Net nearest taxa index）指数存在显著正相关,表明群落优势度、均匀度与系统发育结构相关性较强。（3）土壤全磷含量是影响系统发育多样性和物种多样性的主要驱动因子,土壤含水量是影响Shannon-Wiener、Pielou、Simpson指数的最显著因子,海拔是影响群落系统发育结构的主要因素。海拔是影响系统发育结构变化的主要环境因子,而土壤因子是影响物种多样性与系统发育多样性的主要因素,进一步验证了物种多样性与系统发育多样性的高度相关,结果旨在揭示物种群落空间分布规律。     

宁夏六盘山国家级自然保护区眼蝶群落多样性

蝴蝶是地球生物多样性的重要指示物种之一, 其种群动态及群落结构变化能够揭示环境改变对生态系统的影响。六盘山国家级自然保护区生境优越, 植物区系多样, 孕育了丰富的蝶类资源。为了有效利用环境和保护蝶类资源, 2016-2018年, 作者采用样线调查法, 对宁夏六盘山国家级自然保护区人工植被、针阔混交林、阔叶林、灌木林4种生境中眼蝶亚科昆虫进行了调查, 分析了眼蝶在空间及时间上的动态变化。共记录眼蝶亚科13属19种4,363只, 其中阿芬眼蝶(Aphantopus hyperanthus, 961只)、亚洲白眼蝶(Melanargia asiatica, 637只)、爱珍眼蝶(Coenonympha oedippus, 594只)分别占总数的22%、15%和13%, 为保护区优势种; 蟾眼蝶(Triphysa phryne, 17只)仅占总数的0.39%, 为保护区的稀有种。在空间分布上, 4类生境中针阔混交林眼蝶物种丰富度和优势度低, 多样性指数最高, 不同生境眼蝶群落物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数存在明显差异(P < 0.05), 优势度指数差异不显著。在时间动态上, 2016-2018年眼蝶个体数量呈下降趋势, 物种个体数量高峰期主要发生在8月, 优势种变化明显。因此, 保护宁夏六盘山国家级自然保护区蝴蝶种类多样性刻不容缓。     

芦芽山荷叶坪亚高山草甸生物多样性

以芦芽山荷叶坪亚高山草甸为研究对象,共设置150个5 m×5 m草本样方,进行群落生物学调查,对研究区36种草本植物重要值、α多样性指数、谱系多样性指数及其相关性进行研究.结果表明: 荷叶坪亚高山草甸物种多样性总体分布较均匀,边缘地区物种更丰富,呈现“边缘效应”;4个样地的群落谱系结构呈聚集模式,12个样地的群落谱系结构呈分散模式;谱系多样性指数(PD)与Petrick指数、Simpson指数和Shannon指数呈正相关,净亲缘关系指数(NRI)和最近种间亲缘关系指数(NTI)与α物种多样性指数无明显相关性.     

缙云山针阔混交林更新层物种多样性林隙梯度变化初探

根据对缙云山针阔混交林群落更新层的样带调查数据,采用Margalef物种丰富度指数（R）、Simpson多样性指数（D）、Shannon-Wiener指数（H）、Pielou均匀度指数（J）及Alatolo均匀度指数（E）来研究更新层物种多样性的林隙梯度变化。结果表明：从非林隙到林隙中心,更新层物种多样性逐渐升高,即非林隙＜林隙边缘＜林隙近中心＜林隙中心;物种丰富度变化与其一致,而均匀度变化则表现为两端高中间低的现象;更新层物种多样性林隙梯度变化程度受林隙发育阶段的影响较大,随着林隙的发育,变化程度为早期林隙＞中期林隙＞晚期林隙。     

广西北海西村港互花米草对红树林湿地大型底栖动物群落的影响

为了解互花米草(Spartina alterniflora)入侵红树林的生态影响, 作者对位于北海市西村港的红树林湿地以及周边互花米草盐沼的大型底栖动物群落多样性和群落结构进行了研究。2012年10月至2013年9月连续4次取样, 按照取样时间研究大型底栖动物的种类、物种组成、生物量和生物多样性等群落特征的差异, 探讨互花米草入侵红树林湿地对大型底栖动物的影响。本研究共采集底栖动物16种, 隶属于5门7纲15科, 其中互花米草群落10种, 红树林湿地12种。研究发现互花米草入侵后中国绿螂(Glauconome chinensis)个体数量剧增, 导致不同采样时间互花米草盐沼的大型底栖动物生物量均显著高于红树林湿地; 除个别月份外, 红树林湿地大型底栖动物的Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数均显著高于互花米草群落。基于生境-采样时间的双因素方差分析结果表明, Shannon-Wiener多样性指数和Simpson指数在两种生境间差异显著; 两种生境的Margalef丰富度和Pielou均匀度指数在不同采样时间差异显著; 大型底栖动物生物量和物种数量在两种生境间和不同采样时间差异均显著。基于多元回归分析的研究结果表明, 互花米草密度是影响大型底栖动物生物量的关键因子, 而互花米草株高可以解释物种个体数量、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson指数在两种生境的变化。对不同采样时间大型底栖动物群落结构的非度量多维度(non-metric multidimensional scaling, NMDS)分析结果表明, 红树林与互花米草群落的大型底栖动物群落相似性很低。总而言之, 在西村港地区, 互花米草入侵虽然增加了大型底栖动物的生物量, 但由于优势物种的凸显, 显著降低了大型底栖动物群落的多样性, 且种类组成与群落结构与红树林群落相比已有差异。由此可见, 互花米草入侵红树林对当地的大型底栖动物群落多样性造成影响。