氮素添加对青藏高原高寒草甸植物群落物种丰富度及其与地上生产力关系的影响

植物种群对有限资源的竞争是决定植物群落物种组成、多样性和生产力等群落结构和功能的主要因素。该文以青藏高原高寒草甸为研究对象, 研究了短期内不同水平的氮素添加对高寒草甸植物群落的影响。结果表明: 1)氮素添加提高了土壤中NO₃^--N等可利用资源的含量, 增加了植物群落植被的盖度, 减小了植被的透光率, 随着施氮量的增加, 群落中物种丰富度显著降低(p < 0.001); 2)氮素添加显著改变了植物群落的地上生产力(p < 0.05), 随着施氮量的增加, 地上生产力呈先增加后降低的变化趋势, 各功能群中禾草生物量显著增加, 而杂类草和豆科植物生物量随施氮量的增加逐渐减少; 3)物种多样性与植被透光率呈线性正相关(p < 0.05); 地上生产力与土壤NO₃^--N含量呈线性正相关(p < 0.05); 物种丰富度与地上生产力之间呈负相关关系。这说明短期内氮素添加通过改变土壤中NO₃^--N等可利用资源的含量而对植物群落物种组成和地上生产力产生影响。     

黄河首曲湿地退化过程中植物群落组分及物种多样性的变化

黄河首曲湿地是黄河下游生态安全的重要屏障.通过实地调查,采用空间序列代替时间序列的方法,研究了黄河首曲湿地自然退化过程中植物多样性的变化,并用对比分析的方法研究了人工排水对植物多样性的影响.结果表明:在黄河首曲湿地自然退化过程中,经沼泽、沼泽化草甸、高寒草甸到草原化草甸,优势种向中生和旱生种演替,丰富度指数和多样性指数逐渐增大,即草原化草甸>高寒草甸>沼泽化草甸>沼泽,而优势度指数却逐渐减小,均匀度指数先降低后增加,植物物种多样性总体上表现为增加的态势.人为排水后,毒杂草在群落中的比例增加,导致丰富度指数和多样性指数增加,均匀度指数和优势度指数略有降低,群落相似性系数逐渐降低,主要是由于人工排水后,生境相对中生化,部分植物在群落内的零星分布导致多样性指数和丰富度指数增加,而均匀度指数下降.人工排水虽然增加了群落内的植物多样性,但增加的植物多为毒杂草,从而使湿地向杂草型退化方向演替.     

黄河首曲湿地退化过程中植物群落组分及物种多样性的变化

黄河首曲湿地是黄河下游生态安全的重要屏障.通过实地调查,采用空间序列代替时间序列的方法,研究了黄河首曲湿地自然退化过程中植物多样性的变化,并用对比分析的方法研究了人工排水对植物多样性的影响.结果表明:在黄河首曲湿地自然退化过程中,经沼泽、沼泽化草甸、高寒草甸到草原化草甸,优势种向中生和旱生种演替,丰富度指数和多样性指数逐渐增大,即草原化草甸>高寒草甸>沼泽化草甸>沼泽,而优势度指数却逐渐减小,均匀度指数先降低后增加,植物物种多样性总体上表现为增加的态势.人为排水后,毒杂草在群落中的比例增加,导致丰富度指数和多样性指数增加,均匀度指数和优势度指数略有降低,群落相似性系数逐渐降低,主要是由于人工排水后,生境相对中生化,部分植物在群落内的零星分布导致多样性指数和丰富度指数增加,而均匀度指数下降.人工排水虽然增加了群落内的植物多样性,但增加的植物多为毒杂草,从而使湿地向杂草型退化方向演替.     

养分与水分添加对荒漠草地植物群落结构和物种多样性的影响

为进一步了解养分添加和水分添加对干旱区草地植物多样性的影响, 2009-2011年5月15日, 对准噶尔盆地荒漠草地进行养分和水分添加, 2009-2012年5月25日进行植被调查, 研究群落结构与植物多样性对养分N、P、K与水分(雨、雪)添加的响应, 得出以下结果: (1)添加肥、水后, 荒漠草地植物群落结构发生了变化, 物种数由肥、水添加前的17种减少到添加后的11种, 减少了35.3%, 禾草类植物数目增加, 十字花科植物数量下降; (2)通过裂区试验方差分析, 2009年和2010年, 养分主效应对物种丰富度、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数的影响不显著, 水分主效应和肥水交互作用对以上4个植物多样性指数的影响也不显著; (3) 2012年, 养分主效应对物种丰富度影响显著(p < 0.05), 养分添加降低了荒漠草地物种丰富度, 而水分作用、肥水交互作用对物种丰富度的影响均不显著; 肥水交互作用对植物Simpson指数、Shannon-Wiener指数的影响显著(p < 0.05), 而养分添加、水分添加对其影响亦不显著; (4)荒漠草地植物的Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数在年际间呈上升趋势。     

滇西北高原纳帕海湿地植物多样性与土壤肥力的关系

采用植物群落研究法与原状土就地取样技术,研究了滇西北高原典型退化湿地纳帕海植物多样性、土壤养分、酶活性格局特征及其相互关系.随着湿地原生沼泽向沼泽化草甸、草甸的演替,湿地植物群落盖度增加、物种组成增多,群落优势种优势度减小,伴生种数量增加,植物多样性呈增加趋势;湿地土壤有机质、全氮含量不断减少,过氧化氢酶、蛋白酶、蔗糖酶活性增加,脲酶活性降低.植物α多样性指数(辛普森、香浓-维纳指数)与湿地土壤有机质、全氮含量呈负相关,与土壤过氧化氢酶、蛋白酶、蔗糖酶活性呈正相关,与脲酶活性呈负相关;土壤有机质、全氮含量与过氧化氢酶、蛋白酶、蔗糖酶活性呈一致负相关,与脲酶活性则成正相关.湿地景观在一定程度上反映了人为生产活动干扰的类型与强度,其植物多样性、土壤养分和酶活性特征及其相互关系是湿地生态系统演替过程中时空间体现,研究结果揭示了人为干扰下湿地退化的生态学过程及机理,可为我国高原湿地生物多样性保护,退化湿地生态恢复与湿地资源可持续利用提供一定的理论依据.     

放牧干扰下若尔盖高原沼泽湿地植被种类组成及演替模式

以若尔盖高原退化沼泽植被为研究对象,应用多重比较、双因素方差分析、物种累积曲线、PCA排序、方差分解等方法分析了不同放牧压力、放牧季节下物种丰富度、多度、生活型组成、群落演替的变化。结果表明:不同放牧季节物种丰富度格局不尽相同,其中6、9、10月在各牧压梯度间无显著差异,7、8月均以极重度和极度阶段(中生草甸)的最高,原生沼泽的最低。在物种累积速率上,沿牧压梯度以极重度和极度阶段的最高,沿放牧季节以7、8月最高;双因素方差分析结果进一步表明物种丰富度与放牧季节无显著关系,但与放牧压力关系显著。放牧压力和放牧季节共解释了物种多度总方差的47.6%,其中放牧压力解释了50.1%,放牧季节以及二者方差交集均为负值;沿牧压梯度,沼泽植被逆向演替模式倾向于沼泽→草甸,沼泽化草甸阶段不明显,但是演替方向未发生变化,建群种替代规律为:乌拉草→木里苔草→栗褐苔草,生活型组成中直立型植物比例较少,莲座型和匍匐型植物增加。总之,放牧季节对物种丰富度无显著影响,但在一定程度上改变了其牧压梯度格局,降低了物种累积速率。放牧压力改变了群落物种丰富度、生活型组成和演替模式,但放牧可能仅为沼泽植物群落物种多样性格局和演替的驱动力之一。     

毛乌素沙地植被不同恢复阶段植物群落物种多样性、功能多样性和系统发育多样性

进入21世纪以来, 中国荒漠化恢复取得显著成效, 荒漠化、沙化土地面积持续减少, 植被覆盖度大幅提升, 但关于植被恢复过程中生物多样性如何变化的研究不足, 这制约着对荒漠化恢复成效的全面评估。本文基于群落调查和叶功能性状(叶片厚度、叶片干物质含量、比叶面积和叶片密度)的测定, 分析了毛乌素沙地不同恢复阶段(半固定沙地、固定沙地、结皮覆盖沙地和草本植物覆盖沙地)的植物群落物种多样性、功能多样性和系统发育多样性特征。结果表明: (1)多数叶功能性状的系统发育信号不显著, 表明环境因子对研究区植物功能性状的塑造作用很强。(2)对于α多样性, 结皮覆盖沙地的物种多样性(Shannon-Wiener多样性, H)、物种丰富度(S)、功能丰富度(FRic)及系统发育多样性(PD)指数均显著低于其他恢复阶段, 而其他3个阶段间无显著差异; 这些指数间均显著正相关, 表明物种多样性、功能多样性和系统发育多样性在植被恢复过程中协同变化。(3) β多样性指数随恢复阶段间隔增加而逐渐增大, 表明物种组成、功能属性及系统发育关系随植被恢复持续变化, 且半固定沙地到固定沙地的群落物种组成、功能属性及系统发育关系更替最快, 导致群落间差异最大。(4)固定沙地、结皮覆盖沙地和草本植物覆盖沙地群落系统发育结构均趋向于发散, 表明竞争排斥是群落构建的主要驱动力; 而半固定沙地群落系统发育结构无一致规律, 表明群落构建可能受到生境过滤和竞争排斥的综合作用。研究结果可为植被建设与管理提供参考, 为毛乌素沙地生态保育和生物多样性的保护提供科学依据。     

半湿润常绿阔叶林次生演替阶段植物多样性和群落结构特征

以飒马场不同次生演潜阶段的半湿润常绿阔叶林为对象,测定物种丰富度、群落数量特征指标,分析植物多样性与群落结构特征之间的关系.结果表明,随着植物群落演替,物种丰富度不断增加,物种丰富度最高演替阶段的乔木层物种达到24个;植物多样性与植物个体密度间呈正相关关系;乔木层植物个体平均高与植物多样性间呈负相关关系;群落郁闭度和胸高断面积与植物多样性之间则呈对数函数关系.植物多样性与优势种个体密度和群落地上部分现存量间未呈现一致性规律.植物种-个体数间呈幂函数关系.随着植物多样性增加,种间竞争加剧.每个植物种为了维持临界最低种群,可能采取最大种群策略,导致群落植物个体数增加,密度增大,从而改变了群落结构特征.     

不同演替阶段鼢鼠土丘群落植物多样性变化研究

用空间序列代替时间序列的方法对高寒草甸不同演替阶段高原鼢鼠土丘植物群落的物种组成和多样性变化进行了研究．结果表明,不同演替阶段鼠丘植物群落的物种组成及外貌特征与原生植被(对照)之间存在较大差异．在演替的早期阶段,r对策者如萼果香薷、灰绿藜、鹅绒委陵菜、细叶亚菊等演替先锋种在群落中占相对重要地位．随着演替的进展,k对策者如长毛风毛菊、垂穗披碱草、甘肃嵩草、线叶嵩草等在群落中的比例增加．α多样性分析表明,随着演替的进展,群落物种丰富度指数(O)显著增加,其排列顺序为：阶段1<阶段2<阶段3<阶段4<原生植被;均匀度指数(Pielou均匀度指数)的变化趋势与丰富度指数相同;多样性指数(Simpson指数D和Shannon-．Wiener指数H’)按群落的演替梯度呈增加趋势．卢多样性分析表明,阶段1与原生植被及阶段1与阶段4植物群落物种组成的相似系数最小,为0．18;阶段1与阶段2植物群落物种组成的相似系数最大,为0．62．同时,群落生活型功能群组成也随鼠丘的演替进展而发生变化,反映出不同演替阶段的鼠丘植物群落和微生境都发生了改变．     

庙岛群岛典型植物群落物种、功能、结构多样性及其对环境因子的响应

海岛植被在全球生物多样性研究中起重要作用,研究海岛植被多样性对于理解海陆相互作用下植物群落的多样性维持机制有重要意义.本研究以庙岛群岛的麻栎群落、刺槐群落、黑松群落、荆条群落4种典型植物群落为对象,采用物种多样性指数、功能多样性指数和结构多样性指数,在群落尺度上探讨了海岛典型植物群落物种、功能、结构多样性间的关系及其对环境因子的响应.结果表明: 黑松群落的物种丰富度与Rao指数高于刺槐群落与麻栎群落,而结构多样性却较低;荆条灌丛的物种、结构多样性均低于森林群落,而功能多样性高于部分森林群落.物种丰富度与Rao指数以及树高多样性间呈显著正相关,与功能均匀度呈显著负相关.结构多样性主要由坡度决定且与坡度呈负相关;功能均匀度与坡度呈正相关,而功能异质性、功能离散度和物种多样性则更多地受土壤理化性质的影响,与土壤容重及土壤总碳呈正相关,与土壤含水率呈负相关.总体而言,庙岛群岛的植物群落多样性格局既有与大陆植被相似的特征,但也有其海岛特殊性.     

甘肃敦煌西湖湿地芦苇群落种间关联性研究

为了探明甘肃敦煌西湖湿地芦苇群落的物种组成和种间关系,在对其植物群落进行样方调查的基础上,通过2×2列联表,采用方差分析、χ2检验、Ochiai指数、Dice指数和Jaccard指数对甘肃敦煌西湖湿地芦苇群落8个主要物种组成的28个种对间的关联性和相关关系进行了深入分析研究。结果表明:(1)芦苇群落总体间的关联性表现为显著正关联。(2)在28对种对中,有20对显示为正关联,占总关联对数的71.4%;有8对显示负关联,占总关联对数的28.6%。(3)芦苇群落种对间多呈正关联,正负关联的对数比为2.5,正关联占优势,但关联性较弱,负关联数较少,但关联性较强;28种物种对之间关联程度及共同出现概率不高,多数表现为无关联。     

三峡水库峡谷地貌区消落带主要植物种间关联性研究

根据三峡水库峡谷地貌区消落带560个植物样方调查数据,选取频度≥5%的18种主要植物,采用方差比率法、χ²检验、Jaccard指数、Spearman秩相关系数等数量分析方法,对经历多次水库水位涨落后消落带植被主要植物的种间关联性进行研究,以探讨消落带植物的生态适应性、种间的内在联系以及群落演替现状,为三峡水库峡谷地貌区消落带植被恢复和重建提供理论依据。结果表明：（1）三峡水库峡谷地貌区消落带18种主要植物间总体为显著正关联;经χ²检验,在153个种对中,正关联种对78个,负关联种对75个;Jaccard指数小于0.20的种对占种对总数的82%;经Spearman秩相关性检验,正相关种对74个,负相关种对79个。（2）植物的生态习性以及植物对生境要求的相似性、生态位重叠等是消落带18种主要植物总体表现为显著正关联的主要原因;种对间Jaccard指数较小,表明消落带大多数种对间的关联不紧密,植物种间关系容易受到外界因素的干扰而出现波动;χ²检验和Spearman秩相关性检验结果基本一致。（3）种对间负关联种对数所占的比例较大,表明消落带虽然经历了多次水库水位涨落,但其生境仍然不稳定,植物种间还存在较明显的资源性竞争,消落带植物群落仍处于不稳定阶段。     

老秃顶子石河冰缘地貌森林群落物种多样性及其影响因素

基于对24个样地的调查数据,采用物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数以及Jaccard相似性指数,对辽东山地老秃顶子石河冰缘地貌森林群落物种多样性及其影响因子进行了研究。结果显示:(1)石河冰缘地貌森林群落中落叶阔叶林、针阔混交林和暗针叶林的物种丰富度指数平均值分别为41±10、34±5和31±7。森林群落物种丰富度变异系数均为中等变异性。(2)石河冰缘地貌森林群落中落叶阔叶林、针阔混交林和暗针叶林的Shannon-Wiener指数平均值分别为1.67±0.32、1.50±0.18和1.29±0.25。(3)石河冰缘地貌森林群落间Jaccard相似性指数为0.037~0.530,且集中在极不相似和中等不相似区间。(4)相关性分析结果显示,石河冰缘地貌海拔高度与森林群落乔木层物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数呈极显著负相关(P0.01),与灌木层物种丰富度指数呈显著负相关(P0.05);土壤电导率和含盐量均与森林群落物种多样性指数呈显著正相关(P0.05);土壤pH值与灌木层物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数呈极显著正相关(P0.01);土壤CaO含量分别与乔木层和灌木层的物种丰富度指数、乔木层Shannon-Wiener指数呈显著正相关(P0.05)。这表明海拔高度、土壤电导率、盐含量、pH值和CaO含量是影响石河冰缘地貌森林群落物种多样性变化的重要因素。     

藤枣生境地木本植物种间关联性与群落稳定性

藤枣(Eleutharrhena macrocarpa)是国家Ⅰ级重点保护植物, 属于木质藤本植物, 野外数量稀少, 种群更新困难。本文通过分析云南省太阳河自然保护区藤枣生境地热带季节雨林乔木层与灌木层中木本植物种群的种间关联性以及群落的稳定性, 揭示种间关联性在藤枣种群濒危机制形成中的作用, 为极小种群的保护提供科学依据。结果表明: 藤枣生境地群落乔木层总体联结性VR (方差比率) > 1, 检验统计量W > χ_0.05(29), 灌木层种群总体联结性VR < 1, χ_0.95(29) < W < χ_0.05(29), 乔木层和灌木层分别呈显著正相关和不显著负相关。x ²检验显示乔木层与灌木层中无联结的种对占多数, 其正负关联比分别是0.238和0.279, 联结系数显示显著和极显著的负联结种对要多于正联结的种对; Pearson相关系数显示乔木层与灌木层正负关联比分别是0.376和0.511, 绝大多数种对的联结关系未达到显著水平, 种对间的独立性相对较强。藤枣与其他植物种群之间对生境有相似的适宜生态位, 通过共同利用资源而共存, 在灌木层则面临较强的种间竞争。藤枣生境地群落稳定性交点坐标为(33.92, 66.07), 显示群落具有较好的稳定性, 而群落建群种与其他种对存在较强的种间竞争, 反映热带季节雨林的脆弱性, 因此生境地群落的严格保护对藤枣种群的更新和生物多样性保育至关重要。     

克氏针茅草原群落物种多样性与生物量关系对放牧强度的响应

放牧强度引起的草原植物群落物种多样性与地上生物量变化是近年来草地生态系统研究的热点问题。以内蒙古锡林郭勒克氏针茅草原为研究对象,探究植物群落结构特征、物种多样性与地上生物量之间相互关系及其对不同放牧强度的响应。结果表明：随着放牧强度的增加植物群落结构逐步向退化方向演替;植物群落高度逐渐降低（P<0.05）,密度逐渐增加（P<0.05）,盖度总体呈下降趋势（P<0.05）;植物群落和原有群落优势种地上生物量总体呈下降趋势（P<0.05）,而退化指示物种的地上生物量逐渐增加（P<0.05）;轻度、中度放牧条件下群落物种Margalef指数、Pielou指数、Simpson指数均显著高于重度放牧（P<0.05）;地上生物量与Shannon-Wiener指数、Margalef指数和Pielou指数呈正相关关系,而与Simpson指数呈负相关关系。综上所述,克氏针茅草原植物群落结构和功能在不同放牧强度下产生不同的响应,适度放牧有利于提高群落物种多样性与生物量。     

长白山阔叶红松林植物群落与昆虫群落的相互关系研究

通过季节性的观察,系统研究了长白山植物群落、昆虫群落多样性及它们之间关系。结果表明,植物群落物种丰富度指数与植食性昆虫丰富度指数呈负相关,而与捕食性天敌昆虫丰富度指数呈正相关,与寄生性天敌的丰富度指数呈负相关;昆虫群落的均匀度与植物群落的均匀度相关显著。植物群落的多样性指数与捕食性、寄生性天敌的多样性指数呈正相关。而与植食性昆虫的多样性指数呈负相关,这表明植物群落的多样性影响昆虫群落的多样性。     

海南霸王岭油丹所在群落的优势种群种间联结性研究

基于2×2联列表,以X2统计量、Ochiai联结测度指数和多物种关联指数为参数,分析了海南霸王岭油丹所在群落中油丹(Alseodaphne hainanensis)等17个主要种群(物种)的种间联结性特征。结果表明, 17个主要种群(物种)总体水平上表现为不显著的正联结。17个物种组成的136个种对中：当取样面积在100 m2时,有72对表现正关联,63对为负关联,1对无关联。X2检验有2对表现显著正关联,有3对表现显著或极显著负关联。有125个种对的0＜OI＜0.6,仅有9个种对的OI≥0.6, 另有2个种对OI=0;当取样面积为50 m2时,有59对表现正关联,70对为负关联,7对无关联。X2检验有6对表现显著或极显著正关联,有2对表现显著负关联。有129个种对的0＜OI＜0.6,而OI≥0.6的种对没有, 另有7个种对OI=0。不同优势种群下的种间联结性存在一定的差异,而以线枝蒲桃(Syzygium araiocladum)等为优势种群的群落种间联结性较高,群落结构较稳定。     

长白山落叶阔叶混交林的物种多样性、种群空间分布格局及种间关联性研究

根据在吉林省蚊河实验管理局1hm^2落叶阔叶混交林样地调查结果,对落叶阔叶混交林的群落结构、物种多样性、主要树种的空间分布格局以及树木种群的种间关联进行了研究．结果表明,树木种群优势程度不明显;乔木、灌木、草本的均匀度指数、生态优势度指数都较低．对5个主要乔木种群的空间格局均呈现聚集分布;15个主要树种之间有14个种对存在着显著的种间关联,一个种独立;树种之间正关联的种对少,关联强度低,而负关联多且较高,群落结构组成不稳定,处于软阔叶林向硬阔叶林直至红松阔叶林过渡的阶段．