重庆大巴山国家级自然保护区森林植物多样性垂直格局

以重庆大巴山国家级自然保护区西南方向沿海拔梯度选择的20个样地为研究对象,通过等级聚类分析,结合物种重要值、物种丰富度、区系分化强度和α、β多样性指数等方面的分析,以揭示其森林植物多样性沿海拔梯度的分布特征。结果表明:(1)在20个样方中,共记录到维管植物97科226属335种;随着海拔上升,各样地植物科、属、种总数大体上呈先增加后降低的趋势。(2)植物群落在垂直梯度上差异显著;综合群落生长型和等级聚类分析结果,将群落沿海拔梯度划分为4个类型:海拔1 000m以下为常绿阔叶林和偏暖性针阔混交林,1 000~1 600m为常绿落叶阔叶混交林,1 600~2 100m为偏暖湿性针阔混交林,海拔2 100m以上为暗针叶林。(3)α多样性指数具有垂直变化规律;Simpson优势度和Pielou均匀度随海拔变化较小,乔木层Shannon-Wiener指数随海拔升高有明显降低的趋势,混交林类型的物种多样性和区系分化强度较高。(4)β多样性指数在低海拔区段起伏较大;随着海拔升高,乔木层Cody指数的变化格局总体上呈逐渐降低的趋势,相邻群落间物种异质性逐渐减小,物种的替代速率下降,最终达到相对稳定的状态。     

神农架南坡植物群落多样性的海拔梯度格局

神农架南坡在我国植被区划中具有十分重要的意义。在神农架南坡沿海拔梯度设置50个样方进行植物物种多样性调查,通过对样方的数量分类和DCA排序,结合物种丰富度、区系分化强度、区系成分和生活型构成等方面的分析,研究神农架南坡植物物种多样性的垂直格局。结果表明：(1)神农架南坡的植被垂直带谱为：海拔900—1000m以下为常绿阔叶林;1000-1700m为常绿落叶阔叶混交林;1600—2100m为落叶阔叶林;海拔2000—2400m为针阔叶混交林;海拔2300m以上为暗针叶林。(2)植被基带群落中,在物种数量、区系成分和重要值方面,常绿和落叶阔叶树种所占的比例都相差无几。(3)植物多样性的垂直格局基本符合“单峰”模式。峰值出现在海拔1400—1500m;但混交林类型的多样性和区系分化强度较高。(4)在植物区系中,温带成分处于主导地位;世界广布属的比例随海拔上升而增加;而中国特有属仅见于海拔2000m以下。亚热带成分和东亚区域性区系成分都随海拔上升而减少,峰值都位于山地常绿落叶阔叶混交林。(5)蕨类植物丰富度随海拔上升而减小;草本植物丰富度与海拔高度之间没有呈现显著的相关关系;木本植物丰富度总体沿海拔梯度减少,但峰椎处于常绿落叶阔叶林带。针阔混交林样方的平均木本物种数也超过落叶阔叶林带。     

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。     

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。     

浙江西天目山苔藓植物物种多样性的研究

对浙江西天目山不同海拔苔藓植物进行调查,从种类组成、相似性、α多样性和β多样性等方面进行了苔藓植物物种多样性分析.结果表明,海拔1 100 m处落叶阔叶林下的苔藓植物种类最多,物种丰富度最高;它与海拔1 300 m落叶矮林下苔藓植物的相似性系数也最高;而海拔800～1 100 m之间的β多样性最大,这一区段苔藓植物的物种变化速率最快,种类更替最明显.西天目山海拔1 100 m处苔藓植物物种多样性最高,是该山体苔藓植物多样性保护的关键区段.     

浙江西天目山主要森林类型的苔藓多样性比较

苔藓是森林的重要组分, 是森林保护区的重要保护对象, 在物种资源和生态系统功能维护中有重要作用。该研究以浙江西天目山国家自然保护区内7种主要森林类型(落叶矮林、落叶阔叶林、常绿-落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、针阔混交林、针叶林和竹林)内的苔藓植物为对象, 调查了32个10 m × 10 m的样地, 记录地面生苔藓植物盖度和树附生苔藓植物多度, 采用重要值、相似性系数、多样性指数分析了森林类型间的苔藓植物多样性差异。共采集969份标本, 隶属41科84属142种, 其中苔类植物13科18属33种, 藓类植物28科66属109种, 优势科为灰藓科、青藓科和羽藓科。2种混交林(常绿-落叶阔叶混交林和针阔混交林)的物种丰富度和多样性指数均高于其余5种森林, 其中物种丰富度以针阔混交林最高, 苔藓植物多样性则以常绿-落叶阔叶混交林最高, 竹林两者均为最低。海拔等环境因子较为接近的植被类型的苔藓植物多样性相似性较高, 常绿阔叶林与针叶林相似性最高, 而落叶矮林和竹林相似性最小。     

秦岭牛背梁植物物种多样性垂直分布格局

基于秦岭山脉中段牛背梁自然保护区南北坡垂直样带51个样方的调查资料,利用植被数量分析方法(TWINSPAN和DCA)对牛背梁植物群落进行了分类和排序,并分析了植物物种多样性沿海拔梯度的分布格局。结果表明,牛背梁的植被群落具有明显的海拔梯度格局,从低海拔到高海拔依次分布有：锐齿槲栎(Quercus aliena var.acuteserrata)林,桦木(Betula spp.)林．巴山冷杉(Abis Jargesii)林和亚高山灌丛。海拔梯度是牛背梁山区制约植物群落分布的主要因子,而坡向和坡度则起到次要作用。对物种多样性的分析表明,物种总数、木本植物物种多样性和草本植物物种多样性在南北坡具有不同的海拔梯度格局。物种总数在南坡呈现单峰分布格局,而在北坡分布趋势不明显;木本植物物种多样性在南北坡具有相似的分布格局：在低海拔沿海拔梯度变化不明显,而在高海拔则随海拔上升而急剧下降;草本植物物种多样性在南北坡沿海拔梯度变化的规律不明显。β多样性沿海拔梯度先减少后增加,形成两端高中间低的格局,说明中海拔地区生境条件较为均一,低海拔地区的人为活动增加了生境的异质性,而高海拔地区的生态过渡特性增加了物种的更替速率以及群落的相异性。     

芦芽山植物群落的多样性研究

采用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数对山西芦芽山植物群落的多样性进行了研究,并用相关分析研究了多样性指数间的关系,结果表明：１．随海拔升高物种均匀度指数逐渐增大,而丰富度指数和物种多样性指数和物种多样性指数逐渐减少;２．各植被类型的物种多样性指数排列依次为：落叶阔叶林＞温性针阔叶混交林＞温性针叶林＞寒温性针叶林＞落叶阔叶灌丛＞草甸＞灌草丛;３．多样性指数的ＤＣＡ二维排序图很好地反映了各多样性     

广西猫儿山植物群落物种组成、群落结构及树种多样性的垂直分布格局

沿海拔梯度设置16个样地,对广西猫儿山植物群落物种多样性的垂直分布格局进行了初步研究。结果表明：(1)16个样地中共调查到乔木44科79属184种,其中常绿阔叶树121种、落叶阔叶树61种、针叶树2种;(2)随着海拔的上升,整个乔木层以及不同生活型的最大树高均呈显著下降趋势,而乔木树种的最大胸径、胸高断面积之和以及立木密度都呈现出先增大后减小的趋势;(3)物种丰富度在海拔1350m以下变化不明显,但1350m以上随着海拔的升高明显下降。在研究的海拔范围内,物种丰富度呈非常显著的单峰分布格局,最大的丰富度出现在中海拔群落中;(4)α多样性沿海拔梯度的变化趋势与物种丰富度相似,但没有后者显著。Shannon-Wiener指数(H’)和海拔之间有明显的负相关性,均匀度Pielou指数(E)在取样范围内并没有随着海拔梯度的变化表现出明显的规律;(5)1350m以下的相邻群落之间的Jaccard指数(CJ)大于1350m以上相邻群落之间的Jaccard指数,最小值出现在中海拔的植被过渡带。Cody指数也有类似的趋势,原因在于物种丰富度的变化;(6)在本研究的海拔范围内,海拔比坡度和坡向对群落的结构特征、物种丰富度以及α多样性的影响更大。而在局部尺度上,人为干扰以及小地形而导致的生境异质性对群落的物种多样性和结构特征有着重要的影响。     

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.     

青藏高原禾草混播对土壤微生物多样性的影响

土壤微生物多样性的形成、维持和变化机理是生态学研究的核心内容, 已有大量研究表明土壤微生物群落构建不仅受到土壤环境的深刻影响, 也与植物群落物种多样性密切相关。由于自然群落中土壤环境和植物多样性协同影响土壤微生物, 难以区分和厘清植物多样性和土壤环境对土壤微生物多样性构建的各自影响。该研究基于在青藏高原高寒草地构建的人工草地群落, 比较分析了3种优势禾本科牧草单播和混播及施肥处理13年后, 土壤细菌和真菌物种多样性及其与植物群落和土壤理化因子的关系。主要结果: 1)与各单播处理相比, 3种牧草两两混播一致显著降低了土壤细菌群落的丰富度和多样性, 其中变形菌门和放线菌门相对丰度显著增加, 而酸杆菌门、拟杆菌门和浮霉菌门相对丰度显著减小; 牧草混播对土壤真菌多样性没有显著影响。2)牧草混播显著降低了土壤pH和土壤全氮含量, 增加了土壤全磷含量; 施肥显著降低土壤pH, 增加了土壤速效磷含量; 但这些土壤理化因子的变化不足以解释土壤细菌和真菌多样性在处理间的差异。3)施肥显著提高了植物群落地上生物量, 降低了植物物种丰富度, 土壤细菌多样性随植物物种丰富度增加而减小, 而与植物生物量变化无关。该研究在野外条件下, 通过长期控制实验揭示了高寒草地禾草混播并不增加土壤微生物多样性, 为高寒地区牧草混播人工草地实践提供了科学依据。     

功能、谱系多样性在机场鸟类群落研究中的应用——以扬州泰州国际机场为例

随着航空业的发展,野生动物与飞机之间的冲突愈发密集,机场鸟类群落多样性研究引起了大量关注。研究鸟类群落对生境类型的使用状况,可以掌握生境类型与鸟击风险的潜在关系,为机场环境改造提供理论依据。本研究于2019年7月至2021年11月,采用样点法对扬州泰州机场及周边8 km范围内的农田、湿地、林地和城镇4种生境中30个样点的鸟类群落进行调查。利用鸟类群落多样性指数,包括丰富度、多度、香农威纳多样性指数、辛普森多样性指数以及均匀度指数来表征群落的物种多样性,以及功能和谱系多样性,阐明机场周边4种生境的鸟类群落多样性差异。同时,基于多度加权的平均成对功能距离（MFD）和平均成对谱系距离（MPD）来表征群落的功能和谱系结构,探究群落构建机制,量化各多样性指标间的相关性。研究共记录扬州泰州国际机场鸟类88种,分别隶属于14目36科,目、科中数量最多的为雀形目（Passeriformes）和鹬科（Scolopacidae）。谱系和功能多样性在生境间差异显著,功能分散度在农田最高,城镇最低;谱系多样性指数在城镇最高,湿地最低。标准化效应值分析表明,随机生态过程影响了湿地鸟类群落功能和谱系的构建过程,农...     

北京东灵山辽东栎林植物物种多样性的多尺度分析

多尺度分析物种多样性格局能够为有效保护生物多样性提供重要信息.利用物种多样性的加法分配法则分析了样方-坡位-坡面等级尺度系统辽东栎林植物物种多样性(gamma多样性)的alpha多样性和beta多样性在各尺度上的分配关系.结果表明以物种丰富度为指标的区域物种多样性的最大贡献来自坡面尺度,表明坡面尺度是维持辽东栎林物种多样性的有效尺度;而对Simpson多样性和Shannon多样性的最大贡献则来自样方内,这决定于群落物种优势度和稀有度格局;各尺度间beta多样性组分随尺度的增大而增大可能是环境异质性和扩散作用的综合结果.各尺度间Shannon多样性对总体多样性的贡献大于Simpson多样性的贡献是偶见种在各尺度间分配的结果.物种多样性分配的加法法则为物种多样性格局的多尺度分析提供了理论框架,是检验物种多样性格局形成机制的有效方法.     

Genotypic and symbiotic diversity of native rhizobia nodulating red pea (Lathyrus cicera L.) in Tunisia

Nodulation and genetic diversity of native rhizobia nodulating Lathyrus cicera plants grown in 24 cultivated and marginal soils collected from northern and central Tunisia were studied. L. cicera plants were nodulated and showed the presence of native rhizobia in 21 soils. A total of 196 bacterial strains were selected and three different ribotypes were revealed after PCR-RFLP analysis. The sequence analysis of the rrs and two housekeeping genes (recA and thrC) from 36 representative isolates identified Rhizobium laguerreae as the dominant (53%) rhizobia nodulating L. cicera. To the best of our knowledge, this is the first time that this species has been reported among wild populations of the rhizobia-nodulating Lathyrus genus. Twenty-five percent of the isolates were identified as R. leguminosarum and isolates LS11.5, LS11.7 and LS8.8 clustered with Ensifer meliloti. Interestingly, five isolates (LS20.3, LS18.3, LS19.10, LS1.2 and LS21.20) were segregated from R. laguerreae and clustered as a separate clade. These isolates possibly belong to new species. According to nodC and nodA phylogeny, strains of R. laguerreae and R. leguminosarum harbored the symbiotic genes of symbiovar viciae and clustered in three different clades showing heterogeneity within the symbiovar. Strains of E. meliloti harbored symbiotic genes of Clade V and induced inefficient nodules.     

The components of biodiversity,with a particular focus on phylogenetic information

We present a framework for biodiversity metrics that organizes the growing panoply of metrics. Our framework distinguishes metrics based on the type of information–abundance, phylogeny, function–and two common properties–magnitude and variability. Our new metrics of phylogenetic diversity are based on a partition of the total branch lengths of a cladogram into the proportional share of each species, including: a measure of divergence which standardizes the amount of evolutionary divergence by species richness and time depth of the cladogram; a measure of regularity which is maximal when the tree is perfectly symmetrical so that all species have the same proportional branch lengths; a measure that combines information on the magnitude and variability of abundance with phylogenetic variability, and a measure of phylogenetically weighted effective mean abundance; and indicate how those metrics can be decomposed into α and β components. We illustrate the utility of these new metrics using empirical data on the bat fauna of Manu, Peru. Divergence was greatest in lowland rainforest and at the transition between cloud and elfin forests, and least in upper elfin forests and in cloud forests. In contrast, regularity was greatest in lowland rainforest, dipping to its smallest values in mid‐elevation cloud forests, and then increasing in high elevation elfin forests. These patterns indicate that the first species to drop out with increasing elevation are ones that are closely related to other species in the metacommunity. Measures of the effective number of phylogenetically independent or distinct species decreased very rapidly with elevation, and β‐diversity was larger. In contrast, a comparison of feeding guilds shows a different effect of phylogenetic patterning. Along the elevational gradient, each guild generally loses some species from each clade–rather than entire clades–explaining the maintenance of functional diversity as phylogenetic diversity decreases.     

中国温带荒漠区的植物多样性及其易地保护*

^{荒漠植物多样性研究及其保护是生物多样性保护的重要组成部分。 中国荒漠区植物种类贫乏（约1000余种）,分布稀疏,生物量小,起源古老,地理成份复杂（有14个地理分布型）, 特有成份多（80余种）,珍稀濒危植物种类相对较多（50～60种）,在荒漠气候和特殊的土壤基质条件下, 形成了多种生态型和特殊的生活型,为荒漠植物多样性易地保护提供了可能性和必要性。 处于亚洲荒漠区的吐鲁番沙漠植物园的研究工作,正从传统的植物引种驯化和经济植物栽培,向荒漠区系植物多样性保护领域转移,现园内保存的荒漠区系植物成份已达42.2％,特有种和珍稀濒危植物也占相当比例。 长期适应荒漠环境的各类植物具有多种多样的抗逆性基因,因而有着潜在的开发利用前景。}     

原核微生物的多样性

微生物是一群以分解代谢为主的重要生物类群,其生物学多样性十分丰富。但由于它们的微观性,尤其原核微生物简单的单细胞结构、以无性方式进行快速地繁殖而造成的无准确的基线难以对其进行种群数目和数量的统计,因而对微生物的多样性研究远没有宏观生物那样深入和受到重视。本文根据原核微生物的特性,从其物种、所代表的进化分支、生理代谢类群及遗传背景几个方面简述了它们的多样性及重要意义,意在引起科学界和全社会对这类生物资源的认识和保护的重视。     

Rarity facets of biodiversity: Integrating Zeta diversity and Dark diversity to understand the nature of commonness and rarity

Measuring commonness and rarity is pivotal to ecology and conservation. Zeta diversity, the average number of species shared by multiple sets of assemblages, and Dark diversity, the number of species that could occur in an assemblage but are missing, have been recently proposed to capture two aspects of the commonness‐rarity spectrum. Despite a shared focus on commonness and rarity, thus far, Zeta and Dark diversities have been assessed separately. Here, we review these two frameworks and suggest their integration into a unified paradigm of the “rarity facets of biodiversity.” This can be achieved by partitioning Alpha and Beta diversities into five components (the Zeta, Eta, Theta, Iota, and Kappa rarity facets) defined based on the commonness and rarity of species. Each facet is assessed in traditional and multiassemblage fashions to bridge conceptual differences between Dark diversity and Zeta diversity. We discuss applications of the rarity facets including comparing the taxonomic, functional, and phylogenetic diversity of rare and common species, or measuring species'' prevalence in different facets as a metric of species rarity. The rarity facets integrate two emergent paradigms in biodiversity science to better understand the ecology of commonness and rarity, an important endeavor in a time of widespread changes in biodiversity across the Earth.