长白山原始阔叶红松林林下草本植物多样性格局及其影响因素

于2009年生长季(5～9月份)对布置在1.0hm2的原始阔叶红松林样地内的100个草本样方(1m×1m)进行物种及其植株高度、盖度以及土壤因子、光照环境进行调查,分析不同层片与土壤因子、光照环境的相关性以及乔木层、灌木层、土壤因子、光照环境对草本层多样性格局的影响,以阐明长白山阔叶红松林林下草本层多样性格局及其影响因素。结果表明:(1)阔叶红松林下的草本植物存在明显的季节动态变化,其中,5月份黑水银莲花(Anemone amurensis)、延胡索(Corydalis ambigua)等早春短命植物占优势,6月份部分早春短命植物和早夏植物、晚夏植物同时出现,物种丰富度最高,7月份是夏季植物的生长旺季,物种多样性最高,8～9月份草本植物逐渐枯萎。(2)灌木层的多样性与草本层的多样性呈极显著正相关,灌木层的株数密度与不同月份的草本层盖度呈正相关、与草本层多样性呈负相关,而乔木层对草本层盖度和多样性的影响均不显著。(3)土壤速效钾、光照和土壤水分是关联乔木层和草本层的重要环境因子。研究认为,阔叶红松林下的乔木层通过影响光照、降水及枯落物的含量而间接影响草本层的多样性格局。     

古尔班通古特沙漠植物种子大小变异的空间格局

在古尔班通古特沙漠70个固定样地中采集了87种植物种子,通过测量种子百粒重,分析了种子大小在不同分类群中的变异规律,并调查了样地中不同类型种子总数目的空间格局。结果发现:1)古尔班通古特沙漠植物种子大小可分为:A(0.1—1 mg)、B(1—10 mg)、C(10—100 mg)、D(100—1000 mg)、E(1000—5000 mg)5种类型。拥有不同类型物种数量差异较大,其中D型种子物种最多,含41种占总物种数目的 47.1%,其次C型种子30种占总物种数目的 34.5%,E型种子占总物种数的13.8%,B型种子总物种数的3.5%,A型种子占总物种数的1.1%。沙漠植物中中等种子大小物种占多数,与以色列特拉维夫以北的Poleg自然保护区地中海沿岸沙漠地区相似。由于本地属、种为地中海区、西亚至中亚分布,所以认为本沙漠种子大小主要受系统演化影响。2)科间种子大小存在极显著差异,百粒重最大科是蓼科(29315 mg)、最小的是列当科(0.3 mg)。藜科,菊科,紫草科的属间种子大小差异显著。3)生活型间种子大小差异显著,种子大小从大到小排序为:灌木类短命植物多年生草本短命植物半灌木1年生草本。4)种子大小与物种相对分布频度相关性不显著,但将相对分布频度小于1.4%的环境特化物种去除后,种子大小与物种相对分布频度呈指数型极显著负相关。5)B型、C型、D型三类种子在样地中的总数目随海拔、经度和降水的增加而极显著增加,随纬度的增加而极显著降低,E型种子则与之相反。表明古尔班通古特沙漠未来随着降水的增加,B型、C型、D型种子的植物优势性逐渐增加,而E型种子的灌木类等物种优势性逐渐减少,注意加以保护。     

吉林灌木群落物种多样性与气候和局域环境因子的关系

为了研究气候和局域环境因子对物种多样性的相对作用大小,以及验证两种均匀度地理格局的假说在半湿润地区次生灌丛的适用性,对吉林东、南部地区的灌木群落进行了研究。共调查森林破坏后形成的次生灌丛样方45个,结合气候数据和局域环境因子数据,研究了气候、局域环境因子对群落、灌木层、草本层的物种丰富度、均匀度的影响,以及对不同水分生态型(旱生、旱中生、湿中生)灌木影响的差异。结果表明:1)吉林次生灌丛的群落、草本层物种丰富度,以及草本层均匀度,随纬度增加而显著上升。2)对物种多样性和气候、局域环境因子的分析表明,群落、草本层物种数主要受局域环境因子而不是气候的影响;其物种丰富度与纬度的反常关系,是由于灌木层盖度随降水增加而上升,从而导致物种数下降。灌木层物种数与纬度、气候因子的相关性不显著,则是由于不同水分生态型对气候梯度的响应不一致,反映出功能群对多样性格局的影响。3)群落、灌木层均匀度主要受气候因子的影响;而草本层均匀度主要受局域环境因子的影响,降水同样通过对灌木层盖度的影响间接作用于草本均匀度。但群落、灌木和草本层的结果,都支持均匀度随着环境条件改善而增加的假说,而不支持随着生产力增加、竞争加剧,从而导致均匀度下降的假说。结果表明,物种丰富度和均匀度的影响机制存在很大差异,但二者都受到局域环境因子的强烈影响。气候通过局域生物因素(如盖度、生活型)间接作用于多样性格局,是气候对多样性影响的一个重要方面,但尚未得到应有的重视。由于局域生物因素也随气候而变化,仅研究多样性和气候的表面关系,将无法准确预测气候变化对多样性的影响。     

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。     

腾格里沙漠东南缘公路对路域植被物种组成的影响

沿腾格里沙漠东南缘省道201线沙坡头-景泰段2侧设置48条垂直于公路的样线,调查距路缘不同距离处植被的物种分布特征,研究干旱荒漠区公路建设和运营对植被物种组成的影响.结果表明:随着距路缘距离的增加,草本植物的种数、盖度、生物量和α多样性均逐渐减小,5 m后与对照差异不显著,高度在0～6 m处较大,密度变化不显著.0～2 m处草本植物的物种周转速率较低,2～5 m处最高,10 m后物种组成与对照相似.路缘处的草本植物群落以禾本科植物占优势,抗干扰能力较强的白草、虎尾草和冰草占草本植物总个体数的68.6%.其中,虎尾草在距路缘1 m后,白草和冰草在距路缘2 m后数量和频度迅速减小,而菊科植物茵陈蒿和冷蒿急剧增加,距路缘2 m后占草本植物总个体数的70%.路缘处灌木植物的盖度和密度显著小于对照,物种组成与对照没有显著差异.     

吕梁山森林群落草本层植物物种多样性的空间格局及其对模拟增温的响应

为研究气候变暖背景下森林群落草本层植物物种多样性对温度升高的响应及其随海拔、纬度的空间分布格局,按照纬度梯度选择吕梁山系北段的管涔山和南段的五鹿山为研究区,并在每个山地的不同海拔梯度(高、中、低)分别设置对照(CK)、低度增温(OTC1)和高度增温(OTC2) 3种试验样地。于2017年植被生长季对植物多度、频度、盖度、高度进行调查,计算物种多样性指数(Simpson指数、Shannon指数、Pielou指数、Patrick指数)。结果表明:(1)吕梁山森林群落草本层植物物种多样性随海拔呈"v型"变化格局,即在中间海拔梯度处最低,且海拔梯度对各多样性指数的影响均达到极显著水平(P0.01)。(2)物种多样性随纬度升高呈递增趋势(P0.05),即较高纬度山地具有较高的物种多样性。(3)物种多样性随温度升高整体呈递减趋势(P0.05),即温度升高可抑制林下草本层植物物种多样性。(4)在增温处理下,五鹿山草本植物的Simpson指数、Shannon指数和Patrick指数呈递减趋势,Pielou指数先降低后升高;管涔山草本植物的Simpson指数、Shannon指数和Pielou指数先增加后减小,Patrick指数呈递增趋势。整体来说,在吕梁山较低海拔,持续增温会使物种多样性降低;在中等海拔,物种多样性随温度升高呈现先下降后上升的变化趋势;在较高海拔,适度增温可提高物种多样性,持续增温则抑制多样性。因此,增温对吕梁山森林群落草本植物物种多样性的影响随海拔升高整体呈下降趋势。     

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.     

阿拉善左旗植物物种多样性空间分布特征

通过对内蒙古自治区阿拉善左旗的植被样方调查,研究干旱荒漠地区植物群落物种多样性的梯度变化和空间分布特征。通过对样方数据的群落生活型构成、物种丰富度、α多样性、β多样性分析,结合CCA排序和地统计方法,结果表明：（1）在该区域植物物种的α多样性和β多样性均起伏较大。（2）草本植物的丰富度由西向东呈增高趋势,而灌木的丰富度则呈降低趋势;随纬度的增加,草本植物丰富度呈现下降趋势,而灌木丰富度则显现出上升趋势。但是,38°～39．2°N之间出现了一个灌木和草本物种丰富度都相对比较低的异常区域。（3）α多样性与经度正相关,但与纬度存在负相关关系。β多样性显示,随着经度的增加,自西向东样方问物种构成的相似性降低,物种替代速率升高。随着纬度的增加,群落组成呈现逐渐单一化的趋势。（4）Shannon—Wiener指数和Shimpson指数的CO／（CO＋Cl）都在0．25—0．75之间,α多样性为中等空间相关性。CCA分析的结果表明,地理因素对于物种多样性有显著的影响,而且经度的影响大于海拔的影响。研究阿拉善左旗荒漠区植物物种多样性的梯度变化和空间分布特征,为认识和保护荒漠地区生物多样性资源提供了理论依据和实践基础。     

Distribution and species diversity patterns of Vitex negundo var. heterophylla shrublands in North China

生境差异是影响植物群落及其物种多样性分布格局的重要因素。该研究基于370个荆条(Vitex negundo var. heterophylla)灌丛的野外调查样方, 结合多元回归树(MRT)、显著性分析、Pearson相关分析等技术手段, 分析了华北地区荆条灌丛及其物种多样性的空间分布格局。结果表明: 荆条灌丛的经纬度均跨越10°以上, 可分为高、中、低纬度分布区; 分布海拔则从117 m至1 248 m跨越了1 000 m以上, 也可分为高、中、低海拔分布区。所有分布区中荆条灌丛草本层的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和均匀度指数均高于灌木层。灌木层物种多样性随着纬度的降低而降低, 随着海拔的升高而降低; 草本层相反, 物种多样性随着纬度降低而升高, 随着海拔升高而升高。灌木层和草本层的物种丰富度(Shannon-Wiener指数)与水、热、地形等环境因子显著相关, 其中灌木层物种多样性随着气温、坡位升高而显著减少, 随着降水的增加而显著增加;草本层则相反。     

河北太行山低山丘陵区植被恢复过程中物种多样性与土壤养分变化

采用野外调查与室内试验相结合的方法,以1986年和2008年调查数据为基础,分析了植物组成与种群结构的变化,运用Shannon多样性指数、丰富度指数、Pielou均匀度指数对太行山低山丘陵区植被物种多样性进行分析,并探讨了土壤养分变化及其与植物物种多样性的相关性。结果表明:1)植被恢复22年后,群落结构和物种组成发生了明显的变化,群落逐渐由草本向乔灌木转变,且草本植物的物种数显著减少;2)灌木的盖度和生物量显著增加,引起灌下小环境的改变,使湿生草本植物明显减少,从而导致物种多样性和丰富度指数降低;3)植物物种多样性主要受土壤有机质、全N、全P、全K、全Ca和全Mg含量的影响。封山育林22年以后,群落结构渐趋合理,生物量显著增加,物种多样性有所减少,并且对土壤表层的养分产生了明显的回馈作用。     

论古尔班通古特沙漠植物多样性的一般特点

古尔斑通古特沙漠处于中亚荒漠与内亚（亚洲中部）荒漠之间的过渡,其气候虽以干旱少雨、蒸发强烈、多风、日照强、温度变化剧烈的大陆性荒漠气候为特点,但由于降水季节分配较均匀,冬春有一定雨雪,植被相对较为茂密,以固定和半固定沙漠为主,共采集记录到２０８种高等植物,１８个植物群落类型,ｌｌ类植物生活型。植物多样性还包括下列一般特点：区系地理成分多样,但中亚成分占优势;有少量古老种,特有现象微弱,黎科植物占明显优势;早生植物为主;长营养期１年生植物有一定比例;短命和类短命植物获得发育等。由于近几十年来的过牧（牲畜的“冬窝子”）和滥采滥挖燃料及有经济价值的植物,植物多样性受破坏严重。当前的紧迫任务是加强保护,对有些物种还须采取措施,进行抢救。     

广西九万山国家级自然保护区外来入侵和本地草本植物多样性垂直分布格局

外来入侵植物快速扩散、蔓延, 有些种类已进入到国家级自然保护区, 威胁保护区的生物多样性。本文基于九万山国家级自然保护区134个草本样方的调查数据, 对比分析了外来入侵草本和本地草本物种多样性的空间分布格局, 并阐明了气候因素对物种丰富度分布格局的影响。本研究共记录本地草本143种, 隶属于54科115属; 外来入侵草本16种, 隶属于7科13属。本地草本的物种丰富度和Shannon-Wiener指数随海拔上升显著增加(P < 0.05), 而外来入侵草本的物种丰富度和Shannon-Wiener指数随海拔升高呈下降趋势(P > 0.05)。本地草本和入侵草本的均匀度随海拔升高变化均不显著(P > 0.05)。在不同海拔梯度, 本地草本的Shannon-Wiener指数均显著高于外来入侵草本, 均匀度则相反。回归分析表明, 温度和降水量共解释了本地草本物种丰富度差异的41.6%, 其中温度解释率为21.4%, 降水量解释率为10.7%, 且温度的影响达到显著水平(P < 0.05)。温度和降水量对外来入侵草本的物种丰富度均无显著影响(P > 0.05), 单一因子解释率均较低, 分别为0.9%和0.4%。这些结果表明, 九万山国家级自然保护区外来入侵草本与本地草本物种多样性随海拔变化呈截然相反的空间分布格局, 且气候因素对两者分布格局的影响不同。外来入侵草本植物在海拔800-1,000 m地区具有相对多样的群落组成和较稳定的群落结构, 可能会威胁本地植物多样性, 建议加强此海拔区间外来入侵草本植物的管理。     

新疆甘家湖梭梭林自然保护区植物组成及地理成分分析

根据野外调查、标本鉴定及查阅文献,对新疆甘家湖梭梭林自然保护区植物组成、地理成分进行了研究。结果显示:保护区共有维管植物62科236属448种,其中蕨类植物2科2属3种,裸子植物1科1属4种,被子植物59科233属441种。藜科、菊科、禾本科、十字花科、豆科为优势科,所含属、种数占该保护区总数的49.15%和51.12%;属内种数的变化范围为1~13种,仅含1种的属最多,有144个,占总属数的61.02%。植物生活型组成多样,草本375种、灌木65种、乔木5种、藤本3种,分别占保护区总种数的83.71%、14.51%、1.12%和0.67%。植物群落组成简单,以梭梭群落(Form.Haloxylon ammodendron)、白梭梭群落(Form.Haloxylon persicum)为主,它们与超旱生、旱生灌木、小灌木、草本等组成荒漠植被。保护区种子植物60科可划分为4个分布区类型和7个变型,以温带地理成分为主(14科),占保护区非世界分布的56.00%;234个属可划分为12个分布区类型和12个变型,其中北温带分布及其变型73属,占保护区非世界分布的37.44%,地中海、中亚、东亚分布在此地交流融合,缺乏热带成分,具强烈的温带荒漠性质。     

增加降水对荒漠短命植物当年牧草生长及群落结构的影响

通过模拟降水增加试验研究了古尔班通古特荒漠常见短命植物盖度、密度及产量对水分输入量增加的响应.结果表明:尖喙牻牛儿苗、弯果胡卢巴、角果藜、琉苞菊、条叶庭芥及囊果苔草6种牧草生物量总和占总生物量的60%以上,是荒漠草原的优势牧草植物;供水量增加显著促进了角果藜、尖喙牻牛儿苗、弯果胡卢巴、条叶庭芥和琉苞菊5种牧草植物的个体生长;在自然降水的基础上,增加40mm和80mm供水使这5种植物生物产量比对照增加86%～230%.供水增加后,6种重要牧草对整个群落的生物贡献比例发生很大变化,只有角果藜和尖喙牻牛儿苗的贡献比例规律性增加,分别比对照增加了58%和11%,表明2种植物对供水增加的环境变化适应能力强;供水量增加促进了弯果胡芦巴、尖喙牻牛儿苗和角果藜3种植物N、P和K养分的吸收量;与此同时,供水量增加也显著提高了荒漠短命植物的密度和盖度.在降水增加的背景下,古尔班通古特沙漠南缘荒漠短命植物群落结构发生改变,植被盖度和群落净初级生产力提高,这对于防风固沙、稳定沙面,增加荒漠草原载畜能力有着积极的意义.     

色季拉山区高寒山地植物的生态特征

通过野外调查和现有文献资料,分析了色季拉山高寒地带植物的构成特征,结果表明:该区有种子植物33科103属285种,其中双子叶植物有26科77属236种,裸子植物有1科1属4种,中国特有植物125种,占总种数的44.01%,西藏特有植物53种,占18.66%。在整个高山寒带中,草本有239种,占83.86%,其中多年生草本230种。植被区系组成、群落植物生活型和叶的性质等特征总体都反映了植被的温带性质。并阐述了该区高山植物对高山恶劣气候环境相适应的形态结构特征。     

Elevated precipitation alters the community structure of spring ephemerals by changing dominant species density in Central Asia

Global climate change is one of the most pressing conservation challenges; in particular, changes in precipitation regimes have already substantially influenced terrestrial ecosystems. However, the mechanisms influencing precipitation changes on individual plants and the plant communities in desert grasslands have yet to be fully elucidated. We therefore examine the influence of increased precipitation on plant community compositions in the Gurbantunggut Desert, Xinjiang, northwestern China, from 2005 to 2009. We found that growth of all plant species and the community productivities increased markedly with enhanced water input. Cover of ephemeral synusia also significantly increased due to increased precipitation, implying that the role of the ephemeral community for stabilization of sand dunes was strengthened by increased precipitation. The response of plant community compositions to increased precipitation was primarily reflected as changes in plant density, while increased precipitation did not affect plant species richness and the diversity index. Dominant species drove the response of plant density to increasing precipitation during the five‐year study period. However, the relative responses of rare species were stronger than those of the dominant species, thereby potentially driving species turnover with long‐term increased precipitation. This finding improved our understanding of how increased precipitation drives the changes in plant community composition in desert grasslands and will help to better predict changes in the community composition of ephemerals under future global climate change scenarios.     

荒漠草原区不同生活型植物生长对降水变化的响应

在全球气候变化背景下,降水变化对植物群落动态将产生深远的影响。以黄土高原西部荒漠草原为对象,通过野外降水控制试验,研究不同生活型植物丰富度、密度、盖度、高度和地上生物量对降水变化的响应。结果表明: 降水处理对一年生草本植物的丰富度、密度、盖度的影响在降水试验第3年(2015年)达到显著水平,以减水处理最低,植物高度对降水变化的响应更敏感,3年间,均以减水40%处理最低;植物生长和地上生物量对减水处理的负响应幅度大于对增水处理的响应。多年生草本植物的丰富度、密度和盖度在第3年以减水处理显著低于增水40%处理,但与对照无显著差异;植物高度3年间均以减水40%处理最低;丰富度、盖度、高度对减水处理的负响应幅度大于对增水处理的正响应,但地上生物量对增水40%处理的正响应较强。灌木的丰富度、密度、盖度和地上生物量对增减水20%处理的正响应最明显,可能与灌木在该处理分布相对集中有关。降水减少抑制了草本植物的生长,但对一年生草本植物的抑制作用更强,降水增加在一定程度上促进了多年生草本植物的生长和生物量积累。一年生草本植物的生长和生物量随降水年际变异波动明显,灌木受降水改变的影响相对较小,降水变化对黄土高原西部荒漠草原植物群落组成与功能将产生显著的影响。     

Species richness in plant genera disjunct between temperate eastern Asia and North America

The species richness of 109 amphi-Pacific disjunct genera was examined in eastern Asia and North America. Although the entire flora of eastern Asia contains approximately one-third more species than that of North America, the difference in species richness among disjunct taxa is less. When woody and herbaceous genera are considered separately, the former exhibit a strong diversity bias favouring eastern Asia whereas there is no significant difference in diversity between continents among herbaceous genera. This result is not due to habitat differences between woody and herbaceous genera, because the disjunct herbs inhabit primarily moist forests and woodlands. This result is also not related to relative phylogenetic advancement, even though older major lineages of plants tend to have a predominance of woody taxa. Woody genera are distributed in lower latitudes than herbaceous genera on both continents, and both woody and herbaceous genera are distributed in lower latitudes in eastern Asia than in North America. The North American temperate flora is primarily a relict of a flora form 7 more widespread throughout the Northern Hemisphere. Contemporary patterns of diversity suggest that the effects of climate changes in the late Tertiary were less severe in eastern Asia and promoted diversification, but were more severe in North America and may have caused widespread extinction. The difference in the effect of climate change on diversity in herbaceous and woody lineages reflects the different ecological relationships of species having these contrasting life forms. Clearly, the contemporary floras of eastern Asia and North America bear the imprint of history and emphasize the important interface between ecological relationships and evolutionary responses.     

越南蒲马特国家自然保护区植物区系特征

蒲马特国家公园位于越南中部的义安省,国际著名的生物多样性极为丰富的Annamite山系的核心地区。基于植物标本鉴定,在蒲马特国家公园保护区内记录有维管束植物184科,771属,2018种(包括变种和亚种)。该植物区系占整个越南植物区系的21 %,其中的木兰亚纲植物占该植物区系总种数的90 .98 %,总属数的90 .4 %及总科数的83 .7 %。含种数最多的科包括茜草科(37属/129种) ,大戟科(36/99) ,兰科(34/73) ,樟科(11/66) ,桑科(10/54) ,蝶形花科(24/51) ,壳斗科(4/50) ,紫金牛科(5/48)及芸香科(14/45)等。在种子植物地理成分组成上,有11个科的分布区类型及14属分布区类型,其中,热带分布型分别占总科数的85 .6 %和总属数的90 .1 %,并且在其热带分布属中,热带亚洲成分占总属数的31 .4 %。这些特征显示,蒲马特国家公园植物区系是典型热带性质的植物区系,属于热带亚洲植物区系的一部分。