山西灵空山小蛇沟林下草本层植物群落梯度分析及环境解释

通过对山西灵空山小蛇沟集水区的林下草本层植物群落进行调查和多元分析——TWINSPAN分类、典范对应分析(CCA)与生境、生物因素变量分离, 探讨林分水平上草本层物种分布与环境因子之间的关系。结果如下: 1) TWINSPAN将26个调查样方划分为6种群落类型: 以辽东栎(Quercus wutaishanica)为主的辽东栎-油松(Pinus tabulaeformis)林型、辽东栎杂木林型、辽东栎林型、华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林型、油松林和阔叶油松林型、油松-辽东栎均匀混交林型, 体现了该地区地带性植被类型为暖温带森林的特点。2)群落类型的划分与CCA的结果相吻合, 主要反映了CCA排序第一、二轴的环境梯度, CCA排序轴第一轴突出反映了林分类型与土壤养分梯度, 第二排序轴与坡度、坡位显著相关。Monte Carlo检验结果表明, 林分类型、土壤养分和坡度是影响小蛇沟集水区内林下草本物种分异的最主要的环境因子。3)生境因子与生物因子解释了物种格局变化的42.9%, 其中生境因子占31.8%, 生物因子占7.9%, 生境因子与生物因子交互作用解释部分占3.2%。良好的环境解释反映了调查取样和环境因子选取的合理性。对于50%以上未能被解释的变异部分, 可能归咎于未被选取的因子如干扰或者随机过程。4)在海拔梯度较小的山区, 坡向等小地形因子能较好地指示局部生境的小气候条件, 对林下植物的分布有较好的解释力。     

东灵山辽东栎林木本植物多样性的研究

应用α多样性和β多样性指数对东灵山地区辽东栎林在不同样地环境梯度的物种多样性进行了初步研究。结果表明:不同样地梯度的辽东栎林乔灌木物种α多样性逐步降低,但变化幅度较小,群落物种组成趋于简单。不同样地梯度内辽东栎林乔木物种的β多样性的二元属性测度与数量数据测度结果反映出乔木物种和灌木物种对整个辽东栎林多样性的影响是不同的。数量数据β多样性测度综合地考虑了物种数与物种数量对β多样性变化的影响,适于对单优群落物种多样性进行分析。在中海拔样地梯度,辽东栎林乔灌木物种各样地对之间的β多样性数值较小,表明辽东栎林内物种替代速率较低,物种组成相对稳定,总体上是比较稳定的林型。     

北京东灵山地区植物群落多样性研究Ⅷ.群落组成随海拔梯度的变化

以样带法研究了北京东灵山地区落叶阔叶林物种组成随海拔梯度表现出的变化格局。通过变换分割样带的尺度,考察了环境的局部变化对群落主要组成物种的分布及其优势程度的影响。东灵山落叶阔叶林优势种辽东栎和五角枫几乎遍布整个样带,其它伴生乔木树种表现出明显的分布替代格局。以占据率和单种率考察了尺度对群落特征分析的影响。本区落叶阔叶林１ｍ样带最佳分割尺度为：乔木层４０ｍ,更新层８０ｍ、灌木层２０ｍ。样带法在研究植物群落随环境梯度变化格局中具有重要价值。     

环境因子对山西太岳山典型森林类型物种多样性及其功能多样性的影响

该研究采用典型样地法,调查群落内物种分布并测量植物功能性状(叶面积和植株高度),对山西太岳山不同坡位华北落叶松-白桦混交林以及辽东栎次生林物种多样性及其功能多样性进行比较分析,探究环境因子对不同群落层次(乔木、灌木、草本)物种多样性及其功能多样性的影响机制,以及环境因子与群落构建之间的联系,为森林生态系统多样性研究以及经营管理提供理论依据。结果显示:(1)华北落叶松-白桦混交林的物种分布更加均匀,物种多样性和功能多样性(乔木层)均显著高于辽东栎次生林。(2)华北落叶松-白桦混交林乔木层功能均匀度与功能分散指数显著高于辽东栎次生林,但灌木草本层低于辽东栎次生林。(3)不同群落层次的物种多样性与功能多样性均呈正相关关系,影响物种分布和性状分布的环境因子存在差异,物种多样性受多种环境因子的综合影响,而单个环境因子对功能多样性影响较大,环境解释力与林分类型和群落层次相关。(4)乔木层物种多样性主要受土壤pH、冠层结构(MLA、林分开度)以及光照影响,灌木层物种多样性与土壤pH和MLA密切相关,林下总辐射、土壤养分(SOC、STN)、土壤相对含水率是影响草本层物种分布的主要环境因子;冠层结构(MLA、林分开度)是影响乔木层功能多样性最主要的环境因子,土壤pH和坡位分别是华北落叶松-白桦混交林和辽东栎次生林灌木层功能多样性的主要影响因子,影响草本层功能多样性的主要环境因子是土壤相对含水率与LAI。研究表明,在垂直分层的森林生态系统中,不同群落层次竞争的主要环境资源存在差异,乔木层通过改变冠层结构和林内环境限制林下物种分布和性状分布。     

祁连山北坡中段植物群落多样性的垂直分布格局

利用DCCA排序和海拔高程排序相结合的方法 ,对祁连山北坡中段植物群落物种多样性垂直分布格局进行了初步研究。结果表明 :1)植物群落草本层和灌木层物种丰富度和多样性在环境梯度上呈单峰曲线变化趋势 ,乔木层的物种丰富度和多样性在环境梯度上无变化。物种丰富度和多样性对环境梯度变化敏感程度的次序是草本层 >灌木层 >乔木层 ;2 )植物群落各层次均匀度在环境梯度上没有表现出一定的变化规律 ,均匀度可能更多地受制于群落自身动态的影响 ,而独立于生境的资源水平 ;3)草地群落物种多样性在DCCA环境梯度上曲线的拟合效果优于按海拔高程排序效果 ,灌木群落则相反 ;4)低海拔、中低海拔和中海拔地带的草本层物种丰富度和Shannon Wiener多样性指数 (H′)显著高于灌木层 (p <0 .0 1) ;高海拔地带草本层仅丰富度指数显著高于灌木层 (p <0 .0 5 )。在整个海拔范围内 ,草本层和灌木层的均匀度无显著差异。就资源的可利用性而言 ,研究区域植物群落物种多样性在垂直环境梯度上的变化规律表达了物种多样性与资源生产力的单调关系内涵。     

坡位对北京东灵山辽东栎林物种多度分布的影响

海拔与坡位是气象因子和立地因子的综合表现.坡位影响环境因子在空间上的分布状况,与海拔共同营造物种生存的小生境,形成群落多度格局.本文选用5个描述种-多度关系的生态位模型(断棍模型BSM、生态位优先占领模型NPM、生态位重叠模型ONM、随机分配模型RAM、优势优先模型DPM),对北京东灵山辽东栎林的乔、灌、草3个层沿海拔梯度分别在上、中、下坡位进行群落多度格局调查.结果表明:在乔木层,从低海拔到高海拔、从下坡位到上坡位,能很好地反应群落多度格局变异的模型有由RAM、NPM向DPM过渡的趋势;能很好地拟合灌木层群落多度格局的生态位模型依次是NPM、BSM、RAM,DPM在高海拔地段拟合的效果也很好;BSM在草本层的拟合效果最好,其次是NPM和ONM.协方差分析表明,海拔和坡位都没有对辽东栎林的群落多度格局产生显薯影响.     

北京东灵山地区农耕干扰和环境梯度对植物多样性的影响

于北京东灵山地区,选取10条样带、94个样方、15个环境因子,采用主成分分析和相关分析研究了东灵山地区人为干扰（如农耕）及其造成的环境条件变化对植物α多样性的影响.（1）调查结果表明：植物群落可归入4类土地利用类型（农田、撂荒地、灌丛和林地）中;（2）主成分分析和相关分析表明：2个主成分（地形和土壤因子）影响着植物群落结构、物种组成和多样性的变化,尤其是海拔梯度与多数环境因子显著相关,起决定性作用;（3）多样性分析表明：Shannon-Wiener指数和Margalef指数都能较好地反映植物群落α多样性的变化,Simpson指数变化不明显.4种土地利用类型中植物群落α多样性的变化依次为：林地〉农田〉撂荒地〉灌丛,且草本层对植物多样性的贡献最大.     

北京东灵山地区植物群落多样性的研究Ⅱ丰富度、均匀度和物种多样性指数

本文以１２５块植物群落调查样地资料为基础，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海拔的关系等方面对东灵山地区植物群落多样性进行了分析。本区亚高山草甸植物群落多样性沿海拔梯度的变化规律是：物种丰富度和物种多样性指数随海拔升高而下降；物种均匀度则随海拔升高而增加。植物生长型与群落多样性指数的关系表现为“乔木层、灌木层物种丰富度指数相近且明显低于草本层；灌木层和草本层的均匀度指数相近，群落间变异幅度较小，乔本层则变异幅度很大；物种多样性指教则表现出草本层＞乔本层＞灌木层的规律。物种盖度和地上生物量作为测度指标计算群落多样性所得结果相近，且优于以株数作为测度指际计算的结果。     

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。     

北京东灵山辽东栎(Quercus liaotungensis)林沿海拔梯度的物种多度分布

多度格局对理解群落结构具有重要意义。选用5个描述种-多度关系的生态位模型(断棍模型BSM、生态位优先占领模型NPM、生态位重叠模型ONM、随机分配模型RAM、优势优先模型DPM),分乔、灌、草3层分别对北京东灵山辽东栎林进行了研究。结果表明:在乔木层,沿海拔梯度从低海拔到高海拔,能很好地反映物种多度格局变异的模型有由RAM、NPM向DPM过渡的趋势;NPM和BSM均能较好地模拟灌木层的绝大多数海拔段,但NPM的效果更好;草本层以BSM的模拟效果最好。生态位模型可以反映出辽东栎林乔木层物种多度分布沿海拔存在的明显变异,而灌木层和草本层物种多度分布沿海拔梯度无明显变化或很难由生态位模型反映出来,是否引入新的模型方法,如中性模型、近中性模型,还有待于进一步研究。     

四川小寨子沟森林群落物种多样性的环境梯度分析

运用去势典范对应分析法(DCCA),分析了四川小寨子沟自然保护区森林群落物种多样性指数与环境因子的关系.结果表明,群落物种多样性表现为草本层>灌木层>乔木层;海拔高度是群落乔木层物种多样性分布格局的主导因素,随着海拔高度的上升,乔木层物种丰富度和多样性下降,而均匀度没有明显变化;土壤有机质和土壤全氮代表的土壤养分状况决定着灌木层和草本层物种多样性的分布格局.地形因子(如坡度、坡向等)与物种多样性没有明显的关系.     

贺兰山木本植物群落物种多样性的海拔格局

 贺兰山位于中国温带草原和温带荒漠的过渡带,是研究干旱区山地物种多样性海拔格局的理想区域。该文通过样方法调查研究区的森林和灌丛群落,并运用广义可加模型分析物种多样性的海拔分布格局。结果表明：1）海拔是物种丰富度的重要影响因子,一般能解释原始数据30%～40%的变差。2）对于森林和灌丛群落,草本植物都是群落中比例最高的物种, 而且决定了群落总物种丰富度的海拔分布格局。3）森林群落的乔木层物种丰富度在中海拔区域最高,反映了中海拔区域相对优越的水热条件。灌木层和草本层的物种丰富度明显受到乔木层郁闭度的影响,有随海拔升高而降低的趋势。4）灌丛群落的灌木层和草本层物种丰富度均呈单峰格局,皆因低海拔的干旱和高海拔的寒冷抑制了多数物种的生存,仅气候条件适宜的中海拔区域能够生存丰富的物种。     

福建梅花山常绿阔叶林植物物种多样性及其海拔梯度格局

常绿阔叶林是福建梅花山国家级自然保护区地带性植被。采用样带与典型群落调查法对区内的常绿阔叶林14400m2样地展开调查,并对植物多样性海拔梯度格局进行分析,结果表明：（1） 群落植物物种丰富度、Gleason丰富度指数、Simpson指数、Shannon Wiener指数和Pielou均匀度指数的均值分别为64.42、10.75、5.75、3.50、0.58,且这5种指数在各样带间差异极为显著,并随海拔的升高均呈单峰曲线变化,峰值出现在海拔700m~900m。（2） 群落各层次的植物物种丰富度、Shannon Wiener指数均呈现灌木层（包括幼树和层间植物）〉乔木层〉草本层的特征。乔木、灌木层物种丰富度与乔木层Shannon Wiener指数在海拔梯度上的样带间差异极显著,变化趋势与群落相似;灌木层与草本层Shannon Wiener指数以及草本层物种丰富度随海拔梯度变化不明显。因此,梅花山自然保护区常绿阔叶林植物物种多样性的海拔梯度格局呈现单峰分布,并支持中间高度膨胀模式（mid domain model）。     

Species Diversity and Altitudinal Gradient Patterns of Evergreen Broad leaved Forest in MeihuashanNational Natural Reserve,Fujian Province

In China, evergreen broad leaved forests (EBLFs) is one of the most important vegetation types which was widly distributed in subtropical area, and it plays a very important role in the global biological diversity and natural environment conservation also. In order to reveal species diversity and altitudinal gradient patterns of evergreen broad leaved forest in Meihuashan National Natural Reserve, Fujian Province. Five altitude transects were set up at a vertical interval of 200m between 375m and 1300m above sea level in the EBLFs distribution areas, and twenty four quadrats(14400m2) had been surveyed. Species richness(S), species richness index (dGl), Simpson index (D), Shannon Wiener index (H′), Pielou evenness index (J) had been used for analysis of species diversity and altitudinal gradient pattern of EBLFs. The average value of S, dGl, H′,J and D were 64.42, 10.75, 5.75, 3.50, 0.58 respectively. The difference of community species diversity index(S, dGl, D, H′, and J) was extremely significant between transects, and the altitudinal gradient patterns of species diversity presented the unimodal variable trend, with a peak in the mid altitude(700m-900m). The species richness and Shannon Wiener index of different layer were ranked as shrub layer (include young tree and the plants between layers)>arbor layer>herb layer. The species richness of tree and shrub layer, and Shannon Wiener index of tree layer were significantly different between at transects, and trends of altitude gradient was similar to community. The Shannon Wiener index of shrub layer and herb layer, and the species richness of herb layer did not change significantly along elevation gradient. Therefore, plant species diversity distribution pattern presented a unimodal variable trend along an elevation gradient, and supported “mid domain model” in EBLFs of Meihuashan National Nature Reserve.     

河北坝上草原东沟植物群落生态梯度的数量分析

运用DCCA排序轴分类,将河北坝上草原东沟的植物群落划分为8类,效果较好．排序图表达了植物群落的环境梯度、结构梯度和人为干扰．第1轴反映了群落在海拔和坡度方面的空间梯度,第2轴反映了群落的坡向分异格局,两轴综合反映了群落沿水分梯度的空间分异．群落的层片构成和各层片物种组成也表现出相应的空间分布格局．白桦局限在阴坡高海拔陡峭处．阴坡灌木与草本层片优势种分别为金露梅与细叶苔草,阳坡则为蒿类和冰草．阳坡群落各层片优势种还存在海拔和坡度分布格局．另外,放牧、耕作和伐树等人为干扰对群落时空分布也有显著影响．一般来说,生境条件较好的群落,人为干扰较严重．     

Effects of roads on alpine and subalpine plant species distribution along an altitudinal gradient on Mount Norikura, central Japan

We investigated the effects of roads on alpine and subalpine plant species distribution along an altitudinal gradient on Mount Norikura (3026 m a.s.l.), Japan. We examined the vegetation of herb and tree species shorter than 1.3 m along roadsides and adjacent natural vegetation at 200 m intervals between 1600 and 3000 m a.s.l. The timberline was at 2500 m a.s.l. Although the canopy opening was greater at the roadsides than in the natural vegetation, it was similar above the timberline. Soil cover and litter depth of the soil surface were less at roadsides than the natural vegetation, and gravel and rock cover were greater at roadsides. Species composition changed in similar directions from natural vegetation to roadsides along the altitudinal gradient. This direction was related to canopy opening and litter depth. Liliaceae, Ericaceae and Pinaceae were dominant families in the natural vegetation, and Asteraceae and Poaceae were greatest at the roadsides. Roadside plants were mostly herb species, while tree species increased in natural vegetation. Five exotic species were also observed at the roadsides. Sunny plant species gradually increased with altitude in the natural vegetation, indicated by the increase in canopy opening. By contrast, roadside plants were mostly sunny plant species irrespective of altitude. The number of lowland and montane species increased at the roadsides in the subalpine zone. Thus, roads strongly altered species composition of the natural vegetation along the altitudinal gradient probably because of changes in light and soil-surface conditions for growth and seedling establishment.     

Vegetation structure along the altitudinal gradient at the treeline of Mount Paektu,North Korea

Vegetation structure of the treeline was studied on the southeastern slope of Mount Paektu (North Korea). Fifteen temporary plots (20m×20m) were situated along the altitudinal transect. Seven square samples (phytosociological relevés 5 m×5 m) were analyzed in each plot. Although the character of the vegetation was rather continuous altitudinally, five similar groups of vegetation samples were distinguished by the TWINSPAN procedure. The distribution of samples in the classification showed not only the effect of altitude but also the effect of competition between the tree and the shrub layers and other factors. In the canonical correspondence analysis (CCA) ordination several environmental variables were used (such as altitude of each plot, distance of each plot from the forest edge and the cover percentage of tree, shrub, herb and moss/lichen layers). The variable ‘cover of tree layer’ had the strongest relation to the species data. Continuous changes of species richness along the altitude were confirmed. Species richness decreased significantly with altitude.     

云南松林不同层植物分布与地形、气候因子的关系

植物群落由植物与环境共同作用形成,其中地形与气候因子对植物群落的形成与发展又有极为重要的影响。本文在群落调查的基础上,利用去趋势典范对应分析(detrended canonical correspondence analysis,DCCA)排序方法分析了各地形、气候因子对云南松林中不同层的物种数量、分布结构及多样性的影响及其相互关系。结果表明:乔木层、灌木层、草本层的DCCA排序效果均为极显著(P<0.01)。从排序图可以看出,对乔木层分布影响较大的依次有夏季平均降雨量、气温年较差、年均降雨量等环境因素;而灌木层的主要影响因子为夏季平均降雨量、年均降雨量、无霜期;对草本层物种分布影响大的有无霜期、海拔、夏季平均降雨量。人为干扰对乔木层和草本层影响不明显,而对灌木层影响则相对较大。