土地利用变化中地表蚂蚁功能多样性的变化

【目的】为了揭示土地利用变化中人工林对生态系统功能的保护作用。【方法】使用陷阱法调查了云南省绿春县天然次生林、桉树林、橡胶林、紫胶林、紫胶林-玉米混农林、玉米地和农田7种生境样地的地表蚂蚁群落,测定了82种蚂蚁的头长、头宽、胸长和后足腿节长的功能特征,并计算和比较不同生境蚂蚁功能丰富度、功能均匀度和功能离散度的差异。【结果】不同生境蚂蚁功能丰富度指数FRic有显著差异(雨季:F=4.475,P=0.002;旱季:F=7.717,P0.001),天然次生林、雨季桉树林和橡胶林以及旱季的紫胶林和紫胶-玉米混农林功能丰富度较高,农田最低;不同生境地表蚂蚁功能均匀度指数FE_(ve)无显著差异(雨季:F=2.106,P=0.078;旱季:F=2.093,P=0.079);不同生境地表蚂蚁功能离散度指数FD_(iv)有显著差异(雨季:F=2.577,P=0.036;旱季:F=3.969,P=0.004),旱雨季橡胶林蚂蚁功能离散度均最高,天然次生林和农田则较低。地表蚂蚁功能丰富度指数与物种丰富度显著相关(雨季:Pearson=0.461,P=0.002;旱季:Pearson=0.854,P0.001)且为线性模型(雨季:F=10.533,P=0.002;旱季:F=107.387,P0.001)。地表蚂蚁功能均匀度及功能分散度指数与物种丰富度无显著关系。雨季蚂蚁功能丰富度随枯落物厚度增加而增加;旱季蚂蚁功能丰富度随着空地比例增加而降低,随着枯落物厚度增加先下降再升高,随着植物盖度增加先升高后下降。【结论】土地利用变化及旱季和雨季交替导致的栖境异质性降低能降低蚂蚁群落的功能丰富度,但对功能均匀度和功能离散度影响不明显。土地利用中降低人工林的干扰、人为增加栖境复杂程度将为蚂蚁提供生存空间,降低蚂蚁竞争程度,有利于生态系统功能多样化及功能保护。     

云南橡胶林和天然次生林枯落物层蚂蚁物种多样性、群落结构差异及指示种

橡胶树Hevea brasiliensis是云南省重要的经济林木, 但对其生态服务功能尚存在争议。本研究以天然次生林为对照, 使用Winkler法对橡胶林枯落物层蚂蚁进行初步研究, 探讨橡胶林枯落物层蚂蚁的生态状况。于2012年10月和2013年4月采用Winkler袋法调查了云南省绿春县大黑山乡橡胶林和牛孔乡天然次生林枯落物层蚂蚁群落的物种多样性、 群落结构差异及指示种。结果表明： 橡胶林枯落物层蚂蚁多度（转换后）、 物种丰富度S和ACE值显著低于无干扰的天然次生林（P<0.05）; 蚂蚁多度（转换后）显著低于有干扰的天然次生林（P<0.05）, 而物种丰富度S和ACE值差异不显著。橡胶林枯落物层蚂蚁群落结构与两种天然次生林都不相似（F=3.93, df=12, P<0.01）。橡胶林中流浪种大头蚁属Pheidole的蚂蚁种类与天然次生林相比, 物种丰富度增加了100%。天然次生林枯落物层中蚂蚁指示种有3种, 分别为刘氏隆头蚁Strumigenys lewisi、 黄足厚结猛蚁Pachycondyla luteipes和女娲角腹蚁Recurvidris nuwa, 而橡胶林枯落物层中指示种仅为菱结大头蚁Pheidole nodus。枯落物层蚂蚁物种多样性与枯落物厚度呈显著正相关, 而枯落物盖度仅与蚂蚁多度（转换后）有相关性。结果说明, 橡胶林经过长期的经营管理, 生态环境趋于稳定, 对枯落物层蚂蚁群落具有一定的保护作用, 但与天然次生林相比, 蚂蚁多度（转换后）及群落结构仍显示出明显的不同。     

蚂蚁对不同土地利用的物种响应及生物指示——以云南为例

为了揭示不同土地利用状态下蚂蚁群落在物种层面的变化,采用陷阱法调查了云南省绿春县天然次生林、桉树林、紫胶林、紫胶-玉米混农林、橡胶林、旱地和农田7种类型样地地表蚂蚁群落。共采集地表蚂蚁16704头,隶属于8亚科44属106种。不同类型样地地表蚂蚁群落结构有差异(ANOSIM Global R=0.786,P=0.01),桉树林、紫胶林和紫胶玉米混农林地表蚂蚁群落结构与天然次生林相似,与橡胶林和农田不相似。不同样地具有各自的特有种,旱地和农田中各为1种,其余样地有5-8种。在多个样地中均有出现的物种在不同类型样地中的多度变化明显。对群落结构相似性贡献率≥5%的特征物种分析显示,天然次生林中的特征物种明显与旱地和农田不同。天然次生林中的指示物种为毛发铺道蚁Tetramorium ciliatum,桉树林中为亮褐举腹蚁Crematogaster contemta,紫胶林中为飘细长蚁Tetraponera allaborans,旱地中为伊大头蚁Pheidole yeensis。不同特征物种及指示物种的生物学特性与不同样地特征相关联。地表蚂蚁通过物种组成及多度变化响应土地利用变化,蚂蚁特征物种可以作为指示物种的补充。     

宁夏黄土丘陵区不同生态恢复生境地表甲虫多样性

为了解宁夏黄土丘陵区不同生境地表甲虫群落多样性变化规律及与环境因子的关系, 并探讨不同生态恢复措施对维持地表甲虫群落多样性的影响, 2013年7-8月, 作者利用陷阱法调查了该区6种生境内的地表甲虫群落多样性。结果表明: 灌草混交林地、乔灌混交林地、生态薪炭林地中地表甲虫物种丰富度和个体数量均较高, 天然封育草地、生态经济林地和水平农田中物种丰富度较低, 生态经济林地和水平农田中甲虫个体数量显著高于天然封育草地。不同生境间, 灌草混交林地、乔灌混交林地与生态薪炭林地之间、生态经济林地与水平农田之间甲虫群落组成相似性较高。多元回归分析表明, 草本层生物量、灌木层盖度及土壤含水量是影响甲虫物种丰富度的决定因素, 林冠层盖度和枯落物厚度是决定地表甲虫个体数量的重要因素。CCA分析表明, 枯落物盖度、枯落物厚度、林冠层盖度及草本层盖度是影响地表甲虫群落组成的重要环境因子。研究表明, 灌草混交林地为地表甲虫群落多样性维持较好的生境类型, 是宁夏黄土丘陵区典型生态恢复的最优模式。     

坡向因子对黄土高原草地群落功能多样性的影响

研究群落水平上的植物功能性状特征及功能多样性随坡向的变化规律,对认识不同坡向上的植物群落形成过程具有重要意义。以黄土高原不同坡向上的自然草地群落为研究对象,比较研究了植物功能性状(株高和比叶面积)和功能多样性测度指标(功能丰富度、功能均匀度和功能离散度)随坡向的变化规律。研究结果显示:(1)阴坡的株高和比叶面积显著高于其他坡向;(2)一元性状的功能丰富度在不同坡向间均无显著差异;阴坡和半阴坡的多元性状功能丰富度显著高于阳坡;(3)阴坡的株高功能均匀度显著高于半阳坡,而比叶面积功能均匀度在各坡向的差异并不显著;多元性状功能均匀度在不同坡向差异显著,阴坡最高,半阳坡最低;(4)阴坡和半阴坡的株高功能离散度显著高于阳坡和半阳坡,而半阴坡的比叶面积功能离散度显著高于阳坡;半阴坡的多元性状功能离散度Rao指数显著高于阳坡。研究结果暗示了,在阴坡和半阴坡上,植物对群落内的生态位空间和资源利用更充分,种间竞争强度较低,不同物种之间生态位高度分化;而在阳坡和半阳坡上,由于水分等条件的限制植物可占据的生态位空间有限,导致其对占据的生态位空间使用不足,物种间资源竞争较强烈。在群落水平上,研究地区的植物功能性状及功能多样性随坡向的规律性变化,反映了黄土高原植被群落构建过程中坡向因子对功能性状的筛选效应。该研究结果对该区的植被恢复重建的物种选择及植被布局规划具有重要实践意义。     

粤北不同年龄桉树林植物多样性研究

研究了2 年生、4 年生、6 年生位于粤北的第二个轮伐期桉树人工林的林下植物生物多样性, 选择了天然次生林和4 年生的针叶混交林作为对照。在对几种森林类型乔木层、灌木层和草本层样方进行了植物生物多样性调查的基础上, 对物种丰富度、Shannon-Wiener 指数、Simpson 指数和Pielou 均匀度指数进行了分析。结果表明, 桉树林植物共有105 种, 隶属55 科91 属, 其中2 年生桉树林有植物37 种、隶属26 科35 属, 4 年生桉树林有植物64 种、隶属37 科59 属, 6年生桉树林共有植物65 种、隶属41 科59 属, 随着桉树林的生长, 林内物种数呈现增加趋势。天然次生林与其它几种森林类型相比, 物种丰富度最高, 有植物85 种、隶属46 科64 属, 但与6 年生桉树林并没有显著差异。针叶混交林有植物39 种、隶属24 科33 属, 物种丰富度不及同年生的桉树林, 与2 年生桉树林相近。几种森林类型的Shannon-wiener 指数, Simpson指数分析, Pielou 均匀度指数基本表现为2 年生桉树林<针叶混交林<4 年生桉树<6 年生桉树林<天然次生林。入侵植物马樱丹仅在4 年生的桉树林中出现, 在其它年龄桉树林、针叶混交林及近自然林中均没有发现, 表明马缨丹已经开始入侵粤北山区, 但尚未形成大面积危害。研究表明, 粤北现有的桉树人工林经营模式对林下植被多样性影响不大。     

川西亚高山林区不同土地利用与土地覆盖的地被物及土壤持水特征

川西亚高山森林是我国西南亚高山水源涵养林的重要组成部分.随着20世纪中叶以来农业人口的增加和森林的开发利用,受干扰强度、频度和干扰时间的影响,原始暗针叶林退化为耕地、草地、灌丛、次生阔叶林或人工林.1998年后,该区相继启动天然林保护工程和退耕还林工程.为评价工程效益,确定长江上游水源涵养林的恢复与重建模式,需要进行不同土地利用类型之间生态水文效应的对比分析.通过野外调查与室内实验,对比分析了川西亚高山林区农田、草地、退耕还林地、灌丛、次生桦木林、人工云杉林和老龄针叶林的地被物(苔藓与枯落物)和土壤持水特征,结果表明:不同土地利用与覆盖类型间地被物和土壤持水性能差异显著.随着干扰程度的增加,苔藓、枯落物蓄积量及最大持水量下降,土壤容重增加,土壤持水性能下降.苔藓最大持水量排序是老龄针叶林>人工云杉林>天然次生林>灌丛.枯落物最大持水量排序是老龄针叶林>天然次生林>人工云杉林>灌丛>草地>退耕还林地.人工云杉林与天然次生林之间、草地与退耕还林地之间苔藓和枯落物最大持水量没有显著差异.土壤0～40cm最大持水量排序是天然次生林>老龄针叶林>人工云杉林>灌丛>农田>草地>退耕还林地,其中天然次生林显著高于人工云杉林,草地与退耕还林地之间没有显著差异.对于森林恢复途径和树种的选择,需要考虑未来林分的多种生态系统服务功能.     

紫胶虫蜜露对地表蚂蚁多样性的影响

2009年12月至2010年5月,采用陷阱法在云南省墨江县雅邑乡调查了紫胶林地表蚂蚁群落多样性,分析了紫胶虫蜜露对地表蚂蚁多样性的影响.结果表明:紫胶虫蜜露资源的有无及变动对地表蚂蚁群落物种组成、多度及多样性均产生影响.在紫胶林样地共采集蚂蚁标本4953头,隶属5亚科23属34种,在对照样地共采集蚂蚁标本2416头,隶属5亚科20属30种;紫胶林地表蚂蚁相对多度、物种丰富度(S)及ACE估计值均高于对照样地,地表蚂蚁常见种和指示种均与对照样地不同,表明放养紫胶虫改变了地表蚂蚁群落结构;紫胶虫成虫期蜜露分泌量高于幼虫期,其地表蚂蚁相对多度、S及ACE估计值也高于幼虫期,且两阶段的蚂蚁常见种和指示种显著不同.     

小流域治理20年后的千烟洲植物多样性

研究了小流域治理20年后千烟洲植物α多样性和β多样性,结果如下:1)优势度:所有人工林乔、灌、草3层均以乔木层优势度最大,且乔木层优势度均大于天然次生林和枫香(Liquidambar formosana)林,而所有天然次生林及枫香林均以乔木层优势度最小。12种类型群落灌木层优势度都较小,均值仅0.17。草本层,白茅(Imperata cylindrica var. major)草丛和檵木(Loropetalum chinense)-疏花雀麦(Bromus remotiflorus)灌丛优势度较大,分别为0.53和0.51。2)多样性:从乔、灌、草3层比较,枫香林、天然马尾松(Pinus massoniana)林以乔木层最大,其它群落以灌木层最大,而所有人工林以乔木层最低。乔木层中枫香林最高(2.61);灌木层和草本层多样性存在相似之处:马尾松 + 湿地松(Pinus elliottii)林最高,除马尾松+山鸡椒(Litsea cubeba)林、板栗(Castanea mollissima)+枫香林外,其它人工林多样性均高于天然次生林和枫香林。3)丰富度:各群落均以灌木层最大;枫香林乔木层和灌木层种类丰富度均很高,但草本层很低;天然次生林乔木层丰富度指数大于人工林。4)均匀度:从灌、草层比较,除檵木-疏花雀麦灌丛和白茅草丛外,其它群落草本层均匀度均大于灌木层。乔木层,板栗+枫香林和马尾松+山鸡椒林均匀度指数很大,大于0.76,其它人工林均匀度小于天然次生林和枫香林。灌木层,除板栗+枫香林外,其它人工林均匀度都大于天然次生林和枫香林。5)β多样性与α多样性相互补充,很好地反映了不同群落类型之间的差异。β多样性将12种类型群落分成3大类,草丛、灌丛、具乔木层的群落,其中草丛与其它类型群落相异性最大。枫香林是位于人工林与天然次生林之间的过渡类型。     

南四湖沉水植物物种多样性和功能多样性对水深梯度的响应

从物种多样性和功能多样性探讨沉水植物群落对水深的响应可深刻揭示水深对群落构建的影响机制。以南四湖不同水深沉水植物群落为研究对象,对比分析了群落的9个加权功能性状（株高、茎分支数、茎节数、茎直径、根长、根围直径、生物量分配比、比叶面积、植物体磷含量）、5个物种多样性指数（Berger-Parker生态优势度指数、Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数）和5个功能多样性指数（功能丰富度FRic指数、功能均匀度FEve指数、功能离散度FDiv指数、功能分散度FDis指数和二次熵Rao指数）以及物种多样性和功能多样性关系对水深的响应规律。研究结果表明：（1）水深可显著改变群落株高、根长、根围直径、比叶面积、生物量分配比和植物体磷含量6个加权功能性状;群落茎分支数、茎节数和茎直径3个加权功能性状对水深变化无显著响应;（2）水深可显著影响群落物种多样性和功能多样性,中等水深处沉水植物群落具有较高的Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Berger-Parker生态优势度指数、Pielou均匀度指数以及功能丰富度FRic指数、功能均匀度FEve指数、功能离散度FDis指数、二次熵Rao指数;（3）水深可改变5个物种多样性指数与功能丰富度FRic指数、功能均匀度FEve指数、功能离散度FDiv指数3个功能多样性指数间的相关关系,但对5个物种多样性指数与功能离散度FDis指数、二次熵Rao指数2个功能多样性指数间的相关关系无显著影响。研究结论为：群落不同测度的物种多样性和功能多样性指数及其相关关系对水深变化的响应迥异,在探讨水深对沉水植物群落构建的影响机制时应从多个方面综合考量。     

紫胶生产系统对节肢动物不同功能群的影响路径和强度研究

土地利用方式的转换对农业生态系统中节肢动物不同功能群之间的相互作用关系有显著的影响.本研究通过调查不同经营方式的紫胶林中蚂蚁Formicidae和紫胶虫寄生蜂的多样性情况,探究紫胶生产系统对这两种功能群之间相互关系的影响路径和强度.于2018年4-9月,在临沧市云县两块不同的紫胶林样地中放置了树栖陷阱和地表陷阱用于收集蚂蚁,并用套笼法收集紫胶虫Kerria spp.的寄生蜂.结果表明:有地表覆盖的紫胶林样地(X2)中地表蚂蚁的多度显著高于无地表覆盖样地(X1)(F=7.256,P=0.011),而X2样地紫胶虫寄生蜂的物种丰富度(F=20.250,P=0.003)和多度(F=17.108,P=0.003)却显著低于X1样地.地表覆盖对树栖蚂蚁(β=0.787,P<0.001)和地表蚂蚁(β=0.652,P=0.004)均有显著的积极影响,而地表覆盖(β=-0.932,P<0.001)及地表蚂蚁(β=-0.362,P=0.039)对寄生蜂多度有显著的负面影响.本研究揭示了紫胶生产系统中,地表覆盖有利于维系蚂蚁-紫胶虫互利关系,抑制紫胶虫寄生蜂,从而对紫胶生产产生积极作用.     

山西七里峪森林群落功能多样性

通过测定群落中植物叶干物质含量、比叶面积、叶面积、叶宽、叶长、叶厚度、高度、盖度8个功能性状,计算出功能性状距离、功能性状平均距离、功能体积、功能均匀度指数、功能分散指数、Rao二次熵指数6个功能多样性指数,对山西七里峪森林群落的功能多样性进行研究。结果表明:(1)杨桦林的功能丰富度指数普遍较高,野核桃林和辽东栎林居中,针叶林最低,说明与演替阶段有关;(2)3个功能丰富度指数均与物种丰富度、香农指数呈显著正相关;2个功能离散度也与香农指数、物种均匀度呈显著正相关,说明功能多样性的差异很大程度上是由于物种(数量上和组成上)差异所引起的;(3)根据主成分分析可知,第1主成分可看作是功能丰富度因子,第2主成分可看作是功能离散度因子,第3主成分可看作是功能均匀度因子。该结果说明三类指数内部自相关,且与其他指数相对独立。     

抚育对黄土高原油松人工林林下植被功能多样性的影响

林下植被是森林生态系统的重要组成部分,恢复林下生物多样性是森林经营管理的重要目标之一。黄土高原地区地理环境特殊,抚育措施有限,以往对抚育后林下植被多样性变化的研究也多是从物种多样性的角度来探讨,从功能多样性的角度进行探讨的研究较少。本文以黄土高原抚育和未抚育油松(Pinus tabuliformis)人工林为研究对象,比较研究了林下草本层和灌木层功能多样性(功能丰富度、功能均匀度、功能离散度)的差异。结果显示:(1)抚育林下土壤温度、湿度、盐分以及散射光立地系数(ISF)显著提高;(2)抚育林草本层的叶面积(LA)、叶干物质含量(LDMC)和叶片厚度(Lth)显著大于未抚育林,比叶面积(SLA)显著小于未抚育林;灌木层Lth显著大于未抚育林;(3)一元功能多样性指数中,抚育林草本层LA、SLA和Lth的功能丰富度指数(FRci)显著大于未抚育林,SLA和LDMC的功能均匀度指数(FRO)显著小于未抚育林;灌木层SLA的功能离散度指数(FDvar)和Lth的FRci显著大于未抚育林;(4)多元功能多样性指数中,抚育林草本层功能丰富度指数(FRic)显著大于未抚育林,功能均匀度指数(FEve)和功能离散度指数(FDiv)显著小于未抚育林;抚育林灌木层FEve显著大于未抚育林。研究结果暗示了黄土高原进行林下卫生伐这种抚育方式在一定程度上改善了林下的环境条件,对林下草本层影响较大,但对灌木层影响效果较小,适当提高抚育力度可能会进一步提高林下植被的功能多样性。     

山西五鹿山森林群落木本植物功能多样性

通过选取群落中木本植物种子的扩散方式、传粉方式、植株高度和盖度等13个功能性状,计算出群落的6个功能多样性指数:功能性状距离、功能性状平均距离、功能体积、功能均匀度、功能分散指数和Rao二次熵指数,结合群落物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数和物种均匀度指数对山西五鹿山森林群落木本植物功能多样性进行研究。结果表明:(1)功能性状距离、功能性状平均距离、功能体积与物种丰富度、Shannon-Wiener指数显著正相关;功能均匀度与Shannon-Wiener指数、物种均匀度指数显著正相关;功能分散指数、Rao二次熵指数与物种均匀度指数、Shannon-Wiener指数显著正相关;(2)功能多样性的差异很大程度上是由于物种差异所引起的;(3)6个功能多样性指数可分为三类:功能性状距离、功能性状平均距离、功能体积为功能丰富度指数;功能均匀度为功能均匀度指数;功能分散指数和Rao二次熵指数为功能离散度指数。该分类结果符合指数的计算方法和生态学意义,以及相互独立的标准。     

基于冗余分析的城市森林林下层植物多样性预测

以4类多样性指数作为衡量城市森林林下层植物多样性差异的定量指标,并同时记录对应样方尺度的环境变量特征.以期应用冗余分析(RDA)手段提取城市森林林下层植物多样性的干扰控制因子,从而进一步揭示主要环境变量对城市森林林下层植物多样性变异的贡献率.RDA分析结果表明枯落物盖度、距林缘距离、小路面积和垃圾数4变量为能够显著解释林下叶层植物多样性变化的最小变量组合,解释信息量百分比达61%,10变量共同解释的信息量为72.1%.在RDA分析的基础上,对10环境变量组合与植物多样性特征进行双重筛选逐步回归,发现草本密度与海拔、坡度、距林缘距离、枯落物盖度呈极显著相关;草本层Pielou均匀度指数与海拔、坡度、郁闭度、枯落物盖度、岩石盖度呈极显著相关;草本层Simpson多样性指数与坡度、枯落物盖度、距林缘距离、岩石盖度、伐桩数呈极显著相关;灌木层Pielou均匀度指数则与海拔、郁闭度、小路面积、岩石盖度呈极显著相关.     

抚育措施对热带次生林群落植物功能性状和功能多样性的影响

热带次生林普遍存在林分生产量不高、生态功能低、顶极物种缺乏或比例过小以及恢复速度过慢等问题。因此,迫切需要通过人工抚育提高其恢复速度和生态系统功能。本文以海南岛霸王岭林区次生林为研究对象,运用综合抚育法对中龄林进行抚育实验,分析了抚育措施对群落水平植物功能性状和功能多样性的影响。结果表明:抚育后群落水平的比叶面积、叶片干物质含量、叶片氮含量和叶片钾含量显著降低,木材密度和最大潜在高度显著提高,叶片叶绿素含量和磷含量变化不显著。抚育后群落的功能丰富度显著降低,而功能均匀度和功能分离度显著增加,功能离散度变化不显著。研究表明,通过综合抚育技术的实施,能够加快次生林群落向老龄林方向恢复,抚育后的物种能够更充分地利用资源,生态系统功能逐渐增强。     

甘南高寒草甸海拔梯度上功能多样性与生态系统多功能的关系

植物群落功能多样性与生态系统多功能的关系是近年来生态学研究的新视角,以往的研究多关注植物群落功能多样性与单一生态系统功能的关系,缺乏对生态系统多功能的理解。本研究以甘南高寒草甸植物群落为对象,选取地上生物量、土壤有机碳、土壤全氮、土壤全磷、土壤速效氮和土壤速效磷6个功能指标,运用Bartlett球形度检验与多阈值分析法,分析甘南高寒草甸海拔梯度上植物群落功能多样性与生态系统多功能的关系。结果表明:不同海拔植物群落组成差异显著,且海拔3500 m物种丰富度、植物盖度显著高于其他海拔。一元、多元功能多样性随海拔升高总体呈降低趋势,且海拔间差异显著。冗余分析发现,一元、多元功能丰富度、功能均匀度、Rao的二次熵均与土壤温度、土壤含水量、土壤容重呈显著正相关,与土壤pH、土壤电导率呈显著负相关。在较大阈值范围(6%～89%)内,功能多样性对生态系统多功能具有显著正效应;基于相关分析、最优回归模型和随机森林模型分析发现,功能多样性中多元功能丰富度指数与生态系统多功能具有显著正线性关系,同时多元功能丰富度也是生态系统多功能的主要驱动因素。总体来看,功能丰富度对青藏高原高寒草甸生态系统多功能的影响最为显著。     

火后恢复时间影响大兴安岭寒温带森林内部与边缘鸟类多样性

中重度火干扰通常会显著改变森林结构与功能,甚至引发森林演替,严重影响鸟类群落组成与多样性。大兴安岭是我国林火高发热点地区之一,但林火对鸟类多样性影响的研究较少,特别是对功能多样性的影响尚不清楚。本研究于2021年7–8月在大兴安岭地区的黑龙江南瓮河国家级自然保护区,采用样点法对森林鸟类展开调查,量化不同林火干扰时间下森林内部和边缘鸟类功能多样性的差异。同时,通过系统性文献检索,进一步比较了大兴安岭地区不同林分组成与鸟类功能多样性的关系。结果发现:(1)不同林火事件后,森林内部鸟类群落的组成差异较小,但边缘鸟类组成差异较大;(2)森林内部的鸟类功能丰富度和均匀度随火后恢复时间增加逐渐升高,并且在火后早期阶段森林边缘的功能丰富度更高;(3)随着火后恢复时间的增加,森林边缘的留鸟比例增加,夏候鸟比例减少;(4)在大兴安岭地区,针阔混交林中的鸟类功能丰富度显著高于兴安落叶松(Larix gmelinii)林。本研究建议在大兴安岭寒温带森林中,保持森林内部结构稳定性,同时提升火后早期阶段森林边缘的植被多样性,这有利于维持鸟类较高的功能丰富度和功能均匀度。     

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。     

开垦对阿拉善荒漠啮齿动物群落功能多样性的影响

开垦会导致荒漠化的加剧,并对动物群落产生严重的影响。而功能多样性恰恰能体现环境或干扰胁迫导致的群落结构差异。但有关啮齿动物群落功能多样性的研究并不多见,为此,我们在2018至2020年的4月、7月和10月利用铗日法对开垦区和未开垦区的啮齿动物群落进行调查,选择并量化了与其营养、生活史、生理、形态及活动节律等相关的5个功能性状,以探讨开垦对啮齿动物群落组成的影响,以及性状组成和功能多样性变化。研究结果表明：(1)开垦区群落的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均低于未开垦区,开垦改变了啮齿动物群落性状组成;(2)阿拉善荒漠啮齿动物群落组成与蛰眠、繁殖周期和食性等功能性状显著相关;(3)开垦区春、秋季群落功能丰富度和功能均匀度高于未开垦区,各季节群落功能离散度显著高于未开垦区;而未开垦区夏季群落功能丰富度高于开垦区,秋季群落功能均匀度高于开垦区;(4)开垦区和未开垦区群落功能丰富度最高值均出现在夏季,二者在不同季节间差异较大;开垦区群落功能均匀度最高值出现在春季、功能离散度最高值出现在秋季,二者在季节间差异均较小;未开垦群落功能均匀度最高值出现在秋季、功能离散度最高值出现在夏季,二者在季节间差异均较大。上述结果说明,阿拉善荒漠区啮齿动物群落功能多样性变化与土地开垦和季节相关联,开垦会从啮齿动物群落的生态空间利用程度、资源利用、种间竞争及生态位等方面影响群落功能多样性。