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。     

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。     

秦岭火地塘林区华山松人工林与天然次生林群落特征比较

采用样地调查法对秦岭火地塘林区处于中龄阶段的华山松人工林与天然次生林群落特征进行比较研究.结果表明:(1)华山松天然次生林群落有维管束植物38科64属82种,人工林群落有维管束植物30科55属71种,两个群落共有种为53种,相似系数为0.55.(2) 华山松人工林群落灌木层和草本层的Maglef指数、Simpson指数、Shanon-Wiener指数和Pielou均匀度指数与天然次生林群落无显著差异,但人工林乔木层的4个多样性指数显著低于次生林.人工林的4个多样性指数表现为灌木层＞草本层＞乔木层的规律,天然次生林表现出灌木层＞乔木层＞草本层的规律.(3)在生活型谱上,人工林与次生林的高位芽、地上芽、地面芽、地下芽和一年生草本的差异均不显著,但是天然次生林的中小高位芽植物比例显著高于人工林,矮高位芽植物相反.(4)在垂直结构上,天然次生林乔木层的树种组成和灌木层的天然更新幼苗量较人工林丰富,两个群落乔木层华山松种群的平均高度以及乔灌草三层的盖度无显著差异.(5)在水平结构上,人工林华山松种群的空间分布格局为均匀分布,胸径一致,为纯林;天然次生林华山松种群空间分布格局为聚集分布,与华椴和锐齿栎等树种水平镶嵌,形成异龄混交林.(6)天然次生林群落的自然构成系数为3.20,顶极树种比例为34.7%,人工林群落的自然构成系数为1.49,顶极树种比例为22.7%,两个群落差异极显著,且天然次生林群落处于先锋群落的中后期阶段,人工林群落尚处于先锋群落的初期阶段.研究表明,经过40年的恢复,两个群落整体上已具有一定程度的相似性,物种组成已比较接近,灌木层和草本层已无显著差异,两者主要差异在乔木层和演替状态上,天然次生林乔木层树种丰富,群落演替速度较人工林快.     

重庆四面山5种不同配置模式人工林生物多样性研究

应用物种多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson指数)、均匀度指数(Pielou)和物种丰富度指数对重庆四面山地区5种人工水土保持林群落进行多样性分析.结果显示:(1)5种人工林群落以枫香+木荷+石栎+香樟+灌木混交林的物种多样性最为丰富,纯杉木林最次.(2)各多样性指数在不同群落间的变化以乔木层的枫香+木荷+石栎+香樟+灌木混交林、灌木层的石栎+木荷混交林、草本层的纯杉木林等的生物多样性最为丰富.(3)不同林型的物种多样性不同,其生态效益、环境效益也有较大差异.建议在四面山地区以及类似生态区的退耕还林过程中选择以常绿阔叶林和针阔混交林为主的乔一灌结合混交林模式,以提高人工林群落的物种多样性,实现理想的水土保持林功能.     

北京九龙山植物群落物种多样性特征对比分析

根据对北京九龙山植物群落的样地调查数据,采用Shannon-Wiener多样性指数、群落均匀度和生态优势度指标研究了九龙山封育植被乔灌草各层的物种多样性,并分别就阳坡和阴坡进行了乔木材、灌价群落的指标对比分析,结果表明,这3种指标能够有效地表征暖温带植物群落的组成结构特征,在九龙山封育植被中,阴阳坡的灌丛群落与乔木材相比,其灌木层的物种多样性Shannon-Wiener指数D高于乔木林中乔木层,而低于其灌木层;灌丛群落的草本层Shannon-Wiener指数小于乔木材中草本层;乔木材的草本层的物种多样性Shannon-Wiener指数大于灌木层,灌木层又大于乔木层,而生态优势度系数C在上述3种比较中与Shannon-Wiener指数表现相反,而群落均匀度指数J在比较中阴阳坡的表现不同,最后讨论了九龙坡地区植被演替序列及加速其进展演替的恢复措施。     

辽河源自然保护区油松群落结构及物种多样性

采用样方调查方法,对河北辽河源自然保护区油松(Pinus tabuliformis)天然次生林的物种组成、群落结构及物种多样性进行研究,结果表明:研究样地内共有维管束植物42科、92属、146种。4个龄组群落垂直结构明显,乔木层、灌木层、草本层的优势种分别为油松、土庄绣线菊(Spiraea pubescens)+蒙古栎(Quercus mongolica)、薹草(Carex tristachya)。4个龄组的丰富度指数和多样性指数均为草本层灌木层,幼龄林均匀度指数表现为灌木层草本层,其他龄组的均匀度指数为草本层灌木层。林下物种多样性表现为:灌木层的物种丰富度指数、Shannon多样性指数均为幼龄林成熟林中龄林近熟林,Simpson多样性指数为成熟林幼龄林中龄林近熟林,而均匀度指数为近熟林中龄林成熟林幼龄林;草本层的物种丰富度指数为幼龄林近熟林成熟林中龄林,Shannon多样性指数、Simpson多样性指数和均匀度指数均为近熟林成熟林中龄林幼龄林。     

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.     

北京松山自然保护区森林群落物种多样性及其神经网络预测

物种多样性是群落结构和功能复杂性的一种度量,物种多样性的空间分布格局受许多环境因子的影响.运用多样性指数,多层感知器网络,分析了松山保护区森林群落物种多样性与群落类型、结构和生境之间的关系.结果表明:(1)大果榆+山杨混交林、油松+青杨混交林物种丰富度、多样性和均匀度均较高,而大果榆林、华北落叶松林的各项指数值均较低.Patrick指数和Shannon-Weiner指数在森林群落中均表现为草本层＞灌木层＞乔木层;Pielou指数在榆林中表现为草本层＞乔木层＞灌木层,而在其他森林群落中表现为灌木层＞草本层＞乔木层.(2)功能层物种多样性在海拔梯度上的变化趋势不同,在乔木层,丰富度、多样性和均匀度随海拔的升高逐渐降低;在灌木层,丰富度、多样性和均匀度均呈比较明显的单峰曲线变化趋势;在草本层,丰富度和多样性随海拔的升高都呈下降趋势,而在草本层,均匀度变化不大.(3)用多层感知器网络预测功能层多样性效果很好,结果发现坡向对乔木层和灌木层物种多样性的影响最大,而海拔高度对草本层物种多样性的影响最大.     

百花山植物群落物种多样性研究

基于百花山50个样方的调查资料，从不同类型群落的物种多样性及其与海拔的关系等方面对百花山植被进行了分析，并且用DCA排序和海拔高程排序对物种多样性在环境梯度上的分布格局进行了初步研究。结果表明：群落内不同生长型的物种丰富度指数在森林群落中大小顺序为草本层＞灌木层＞乔木层，灌丛群落主要表现为草本层﹥灌木层，只有荆条灌丛表现为灌木层＞草本层；Shannon-Wiener指数在山杨—华北落叶松群落中表现为灌木层＞草本层＞乔木层,其他森林群落为草本层＞灌木层＞乔木层，在灌丛群落中主要表现为草本层＞灌木层，只有荆条灌丛表现为灌木层＞草本层；均匀度指数在灌丛群落中表现为灌木层＞草本层，在辽东栎林和山杨—华北落叶松林中表现为灌木层＞乔木层＞草本层,而其他森林群落表现为乔木层＞灌木层＞草本层。物种多样性在DCA第一轴排序和海拔高程梯度上都表现出单峰曲线变化趋势，但拟和效果的显著程度不同：丰富度和均匀度指数在海拔高程上曲线的拟和效果优于DCA环境梯度排序效果；而多样性指数则相反。     

山西霍山森林群落林下物种多样性研究

在野外获得样方的基础上,采用多样性指数、丰富度指数、均匀度指数等对山西霍山森林群落林下灌木层和草本层的物种多样性进行了研究,结果表明,多数森林群落林下灌木层多样性指数和均匀度指数均高于草本层,而丰富度指数则相反。灌木层和草本层物种多样性指数的顺序为:针阔叶混交林>针叶林>落叶阔叶林,主要是由于针阔叶混交林兼有针叶林和落叶阔叶林的共同特征,因而具有较高的多样性。灌木层和草本层多样性指数、丰富度指数和均匀度指数在海拔梯度上呈单峰曲线变化趋势,即中海拔(1500 m)高度上物种多样性最大,这主要是由于在这一海拔范围内水热条件组合较好,人类活动干扰较少所致。     

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。     

额尔齐斯河流域垂枝桦林群落结构特征与物种多样性相关分析

为阐明植物群落结构特征和物种多样性之间的相互关系,选择额尔齐斯河流域白桦林国家森林公园的天然垂枝桦(Betula pendula)纯林、垂枝桦苦杨混交林、垂枝桦白柳混交林为研究对象,分林层调查群落的基本特征参数(高度、枝下高、冠幅、胸径、盖度等),计算物种重要值、丰富度指数、多样性指数、均匀度指数,并进行典范对应分析。结果表明:(1)垂枝桦白柳混交林的乔木层树高、枝下高和灌木层的地径、盖度均最高;3种群落的草本层特征参数(除基径)均具有显著差异;垂枝桦白柳林的盖度分别比垂枝桦苦杨林和垂枝桦纯林高19.1%和51.8%。(2)3种群落的乔木层重要值最高为垂枝桦,灌木层为疏花蔷薇(Rosa laxa)、阿尔泰山楂(Crataegus altaica),草本层为莎薹草(Carex bohemica)。(3)3种群落类型中乔木层的丰富度指数R、Simpson指数、Shannon-Wiener指数和灌木层的Pielou指数、Alatalo指数呈现出相同规律,即垂枝桦白柳混交林>垂枝桦苦杨混交林>垂枝桦纯林;草本层中除Alatalo指数之外,其他指数均呈现垂枝桦纯林>垂枝桦苦杨混交林>垂枝桦白柳混交林(P>0.05)。(4)CCA排序结果表明,不同垂枝桦林群落结构特征与物种多样性关系有差异。其中,垂枝桦纯林中,对物种多样性影响最大的是乔木枝下高、灌木株高、冠幅以及草本盖度;垂枝桦苦杨混交林中,对物种多样性影响最大的是乔木高度和冠幅、灌木冠幅和草本高度;垂枝桦白柳林中,对物种多样性影响最大的是乔木胸径、灌木冠幅、盖度以及草本高度。研究表明,乔木枝下高度、灌木冠幅、草本高度是影响3种群落类型物种多样性的主要因素。     

五台山林区典型人工林群落物种多样性研究

对山西五台山林区4种典型人工林群落物种多样性特征进行了定量研究,结果表明: 1 4种人工林群落灌木层和草本层的Simpson指数 D 和Shannon-Wienner指数 H′ 差异不显著,物种丰富度指数和均匀度指数 Jsw 差异显著,均匀度指数 Ea 差异极显著,草本层发育明显好于灌木层; 2 各人工群落尚处于演替初期阶段,林下植被发育常以禾本科阳生性植物为主; 3 对4种人工林群落灌草层物种多样性显著性检验结果显示,在灌草层物种多样性特征上,油松林与桦木林、山杨林多样性差异显著 P<0.05 ,其它群落差异不显著.山杨林物种多样性程度较高,油松林最差; 4 不同人工林群落物种总体多样性特征分析表明,桦木和山杨人工林群落总体α多样性与油松林差异显著,且多样性较大,阔叶林更有利于林下植被的发育和更新; 5 对人工生态系统物种多样性研究是退耕还林、天然林保护等生态环境工程的延伸,对于植被恢复后的生物学效果评价有重要意义.     

太白山北坡落叶阔叶林物种多样性特征

对太白山北坡落叶阔叶林从不同类型,层次的丰富度,均匀度和物种多样性指数及其与环境梯度的关系等方面进行了分析。结果表明,处于中山带的锐齿槲栎林及辽东栎林的多样性较高,高海拔与低海拔处的群落多样性较低。水热梯度对物种多样性有很大影响。植物生长型与物种多样性的关系表现为灌木层的多样性指数（Ｄ）和均匀度大于草本层,而草本层大于乔木层,草木层物种丰富度最大,灌木层次之,乔木层最小,不同群落间灌木层各多样性测     

大兴安岭呼中地区3种林分的群落特征、物种多样性差异及其耦合关系

准确理解天然林林分群落特征及其与物种多样性耦合关系是提升天然林管理、达到多样性保护的关键。选择大兴安岭呼中地区典型落叶松林、杂木林、白桦落叶松林为研究对象,分别对乔木层、灌木层和草本层特征(高度、胸径、冠幅、盖度等)进行调查并计算丰富度指数、多样性指数和均匀度指数,旨在探究林分间差异及其耦合关系变化。结果表明:(1)乔木层的树高、枝下高表现出杂木林落叶松林白桦落叶松(P0.05);落叶松林的胸径比白桦落叶松林和杂木林的高出6%和11%;灌木层的高度、盖度、地径、冠幅和草本层多度、盖度、高度在森林类型间均未表现出显著差异。(2)3个森林类型的乔、灌、草丰富度指数R、Shannon-Wiener指数及Simpson指数均表现出杂木林最大,乔木层和草本层呈相同规律,即杂木林白桦落叶松林落叶松林,而灌木层表现出杂木林落叶松林白桦落叶松林;白桦落叶松林和杂木林的乔木层均匀度Pielou指数和Alatalo指数约为落叶松林的3倍左右,而在灌木层和草本层在森林类型间差异不显著(P0.05)。(3)典范对应分析(CCA)结果表明林分群落特征和生物多样性关系存在明显森林类型间差异。总体表现为灌木特征(冠幅、地径)、草本层特征(盖度、多度和高度)对多样性均有较大影响;白桦落叶松林和杂木林的胸径对多样性影响明显,而落叶松林的乔木高度(树高、枝下高)对多样性影响较大。杂木林随着灌木盖度、草本高度的增加,草本物种多样性降低、乔木多和灌木物种多样性增加;而落叶松林相同的多样性变化多伴随草本高度增加、多度和盖度变小。灌木层物种多样性增加多与乔木和草本物种多样性降低相伴随,在杂木林中同时伴随着乔木胸径和草本的盖度、多度增大、灌木冠幅变小,而白桦落叶松林则伴随灌木冠幅和草本多度盖度的减小。以上结果表明,林分群落特征与物种多样性存在耦合关系,上述解耦合结果为通过维持良好森林结构、多样性保护具有实践意义。     

林芝云杉群落特征的研究

析了林芝云杉( Picea likiangensis var. linzhiensis )群落的种类组成、区系特征、群落外貌、垂直结构和水平结构等特性。结果表明：调查样地共有维管植物144种,隶属于53科116属,其中只含1种的属占81.03%。林芝云杉群落的区系组成、植物生活型谱、叶片性质等特征反映了群落的温带性质。群落垂直结构明显,可分为乔木层、灌木层、草本层及层间植物,乔木层郁闭度为0.4~0.8,林芝云杉大多为乔木层的单一优势种,有时与急尖长苞冷杉(Abies georgei var. smithii)、华山松(Pinus armandii)等混生,而群落植物的水平分布不均匀。优势种种群的年龄结构分析表明,该种群处于稳定状态;群落的物种丰富度为32.6364,其Shannon-Wiener指数为3.0926,Simpson指数为0.9366,均匀度指数为0.8942,且均为草本层>灌木层>乔木层。     

不同类型人工阔叶红松林高等植物物种多样性

采用Shahnon—Wiener多样性指数、均匀度指数和优势度指数等指标研究了辽宁东部山区人工营造20年生5种阔叶树水曲柳、刺愀、紫椴、色赤汤、白桦与红松形成的混交林及人工红松纯林内各层次高等植物物种多佯性,并对该6种林分的垂直结构进行比较。结果表明,人工阔叶红松混交林内植物种类丰富,数量较多;红松纯林内的植物种数仅为人工阔叶红松混交林的42％～52％,植物总数量只有混交林的11％～37％。人工阔叶红松林各层次高等植物物种多样性均好于人工红松纯林,但与原始阔叶红松林相比。人工阔叶红松林的物种多样性还较低。在林分垂直结构方面,人工阔叶红松混交林的成层现象明显,层次结构复杂,垂直多样性丰富;红松纯林只有1个主林冠层,灌木层、草本层较矮,林分垂直结构单一。     

广东南澳岛次生林的群落结构分析

研究了广东南澳岛的 3个次生林群落的物种结构、水平结构、垂直结构和组织水平结构。这 3个次生林的植物物种数为 1 7～ 3 0种 ,主要种类为鸭脚木、假苹婆、土蜜树、降真香等 ,这些树种与大陆同地带的鼎湖山、白云山次生林群落的种类具相似性。这些群落的高度为 9～ 1 2 m,可分为乔木、灌木和草本层 3个层次。乔木层的平均个体密度为 0 .5 4～ 1 .74株 /m2。群落的多样性指数为 2 .1 1～ 3 .0 2 ,均匀度 0 .5 4～ 0 .87,生态优势度 0 .1 2～0 .40。南澳岛的次生林群落是该岛乡土树种物种库的主要承载者 ,这些次生林对整个岛屿的物种库和生态系统多样性的形成和维持具有重要的作用。可充分利用海岛上残存的次生林缀块 ,通过建立人工廊道 ,从而形成缀块—廊道—基底格局 ,以利于整个海岛顶极群落的早日形成。文中还比较了南澳岛退化草坡、人工林和次生林群落的结构 ,并建议通过人工造林在退化草坡上恢复森林 ,对现有的人工林进行改造 ,继续保护和管理次生林。