海拔和林分密度对热带雨林林下植物多样性的影响

海拔和林分密度是影响生物多样性的重要因子,但目前对热带雨林中海拔和林分密度复合影响林下植物多样性的效应及路径研究仍不足。本研究在海南热带雨林中基于海拔和林分密度设置了32个样地,调查了各样地植物特征,分析了海拔和林分密度对林下植物多样性(物种丰富度、Shannon多样性指数、Simpson优势度指数和物种均匀度)的影响,探索了两者直接或间接通过林分上层植物多样性和环境因子(郁闭度、凋落物、土壤C/N、土壤N/P和土壤pH)的影响路径。结果表明：海拔升高对林下物种丰富度、Simpson优势度和均匀度影响不大,但显著降低林下Shannon多样性,其主要通过改变林分上层Shannon多样性和郁闭度发挥间接调节效应;与之相比,林分密度增加显著降低林下物种丰富度,其既可通过增加郁闭度和土壤N/P产生间接影响,还可产生直接负效应。本研究证实了热带雨林中海拔和林分密度变化对林下植物多样性影响的不同,明确了郁闭度是两者复合调控林下植物多样性的重要因子,加深了林下植物多样性形成机制的认识。     

云南橡胶林林下植物群落物种多样性

基于云南49个橡胶(Hevea brasiliensis)林样方(10 m×10 m)的植物调查数据,应用物种丰富度(S)、Shannon指数(H)、Simpson指数(D)、Srensen指数(Cs)和RDA排序等方法,分析了林下植物物种组成、物种多样性、林分相似性以及环境影响因素。结果表明:云南橡胶林林下维管束植物共有102科274属387种,其中最常见的为飞机草(Eupatorium odoratum)、弓果黍(Cyrtococcum patens)、两耳草(Paspalum conjugatum)和地桃花(Urena lobata)等。西双版纳地区橡胶林林下植物物种丰富度、Shannon指数和Simpson指数较高,而红河地区较低;8~10龄橡胶林的Shannon指数和Simpson指数显著低于其他林龄橡胶林;物种丰富度、Shannon指数和Simpson指数在500~700 m海拔最高;多样性在25°坡度较高,在2°~15°坡度较低。红河、版纳、普洱、临沧和德宏橡胶林的物种组成存在一定相似性,其中临沧同普洱间的相似性系数高达0.47。环境因子中的气温、降水量、海拔等7个因素对优势种分布的解释量仅为20.23%。     

林分因子对张北杨树人工林林下草本层物种多样性的影响

研究人工林林分因子对林下草本层物种多样性的影响,对于人工林的抚育及合理经营有着重要意义。本研究调查了张北杨树人工林的林分死亡率、平均树高、平均枝下高、平均胸径、平均冠幅及林分密度等6个林分因子及林下草本层的群落特征,并计算出物种多样性指数,探究张北杨树人工林林分结构和林下物种多样性随林分因子的变化特征。结果表明:研究区林下草本层共发现维管植物44种,隶属于17科38属,其中以菊科(Compositae)、豆科(Leguminosae)、禾本科(Gramineae)植物最多;林下草本层物种水分生态类型主要以旱生类植物为主,合计25种,占总种数的56.82%,植物生活型谱中以地面芽植物为主,共27种,占总种数61.36%;物种丰富度指数、Shannon指数和Pielou均匀度指数在各样地内存在显著差异,且物种丰富度指数变异系数最大,Simpson指数在各样地之间不存在显著差异,变异系数最小;各样地之间的林分因子均存在显著差异,其中林分死亡率的变异程度最高,平均胸径的变异程度最低;影响林下草本层物种丰富度指数的主要林分因子有林分死亡率、平均枝下高、平均胸径和林分密度,影响Shannon指数的主要林分因子有林分死亡率、平均树高、平均胸径和林分密度,各林分因子对Simpson指数和Pielou均匀度指数的影响均无显著差异。适当调控林分密度,保持树种针阔混交,将有利于张北杨树人工林林下草本物种多样性的维持。     

桉树人工林物种多样性变化特征

为了探讨大面积人工种植桉树林中植被类型和物种多样性的变化,以云南省西南部56.3万亩桉树人工林及其周围环境为研究区域,通过群落学调查,运用重要值、多样性、丰富度、均匀度等指标,统计分析桉树人工林、次生季风常绿阔叶林(以下简称次生林)和撂荒地3种不同植被类型的结构、种类组成和物种多样性。结果表明,桉树人工林中植被经过一定时间的演替会达到一定的丰富度,植物物种数和个体总数呈现出复杂性变化的特点,但规律性并不明显。桉树林样地中出现植物135种,隶属73科97属,草本层为最发达的一层;次生林样地中出现植物270种,隶属146科189属,乔木层为最发达层;撂荒地样地中出现植物105种,隶属74科104属,无乔木层。以样点9为例,类似立地因子的桉树林乔木层、灌木层和草本层的重要值Iv与其他2种植被类型相比差异较为明显。统计分析显示,桉树林多样性指数D值和H值、均匀度指数J值显著低于次生林(p<0.05),在海拔1700 m以下显著低于撂荒地(p <0.05),而1700m以上略高于撂荒地。桉树(Eucalyptus spp. )对植物群落多样性的影响与造林前的土地利用类型有关,在轮歇的撂荒地和低效灌木林地上发展桉树林不仅可以提供木材或纸浆材资源,而且还能够丰富植被结构和增加植物群落多样性。     

海南橡胶林植物多样性特征

为探讨人工林物种多样性维持机制及人为干扰后人工林群落的多样性恢复机制, 作者依据自然林的核心理论建立了一个1 ha的橡胶(Hevea brasiliensis)林固定样地, 通过研究近自然管理后样地内植物物种组成与分布来探讨近自然管理后橡胶林生物多样性的特征。结果表明: 近自然管理后橡胶林群落物种多样性较高, 1 ha样地内共有植物69科155属183种。在面积为4,000 m²、3,000 m²和2,000 m²时分别包含了样地内大约90%的种、属和科; 逻辑斯蒂模型拟合拟合种-面积曲线效果较好(R²=0.997), 证明了1 ha取样尺度可以满足橡胶林群落物种多样性研究的需要。多度-面积曲线和丰富度-面积曲线与随机分布模型有明显的差异, 表明橡胶林群落内个体数及物种分布呈非随机性。(4)对数级数模型和对数正态模型拟合橡胶林群落的种-多度分布都不理想, 相比而言后者拟合效果稍好。     

临安次生灌丛植物多样性对林火烈度空间异质性的响应

以同一过火3a后临安市太阳镇天然次生灌丛为对象,采用样地调查法按不同林火烈度设置火干扰样地进行植物群落调查,以检验林分内部的林火烈度异质性是否与局部的植物多样性变化相关。结果表明:研究区共有高等植物83种,分属于38科67属,群落区系组成以亚热带科属为主,表现出常绿阔叶林已退化过渡到位于演替早期阶段的落叶次生灌丛群落的性质;低林火烈度对灌木层的树种组成有影响,但不明显;中烈度林火对灌木层的物种组成影响较大;低、中林火烈度下草本层的物种组成变化都很明显;灌木层的物种数和多样性指数都表现出低烈度火未火烧中烈度火的趋势;草本层的物种数、多样性指数和均匀度指数表现出中烈度火低烈度火未火烧的趋势;草本层的物种组成和多样性受林火烈度的影响较灌木层更大。研究表明次生灌丛群落过火区内部林火烈度异质性在初期会引起植物多样性的响应差异;低烈度火干扰可以增加次生灌丛生物多样性、促进群落更新;中烈度火干扰下木本植物物种多样性丧失较大,而草本植物多样性显著增加,不利于群落的正向演替。     

海南与西双版纳龙脑香热带雨林比较研究

以海南龙脑香热带雨林和西双版纳龙脑香热带雨林为研究对象,比较分析了这两种森林类型在树种多样性与组成、群落外貌及群落动态等方面的特征.结果表明:(1)在树种多样性和物种组成上,西双版纳龙脑香热带雨林的树种多样性高于海南龙脑香热带雨林;西双版纳龙脑香热带雨林的优势种为假海桐和望天树,与海南龙脑香热带雨林的优势种截然不同.(2)在群落外貌上,西双版纳龙脑香热带雨林的全缘叶和常绿植物的比例较低,而纸质叶植物和小型叶植物的比例较高,反映出西双版纳龙脑香热带雨林具有旱生的特点.(3)在群落动态上,树种频率分布和直径分布表明西双版纳龙脑香热带雨林是较为稳定的森林群落,而海南龙脑香热带雨林建群种单一,物种分布很不均匀,群落处于演替的初期阶段.     

云南西双版纳橡胶林群落资源植物调查研究

采用典型样地法和沿途记录的方法,开展云南西双版纳橡胶林群落植物物种多样性的调查,建立植物物种名录,并通过文献资料查阅及根据当地传统的利用方式,对植物物种的利用属性进行划分与研究分析。结果表明:该群落植物物种共103科334属481种,其中资源植物99科301属414种,分别占群落物种组成科、属、种总数的96.12%、90.12%和86.07%,414种资源植物可划分为14种类型,反映了本区橡胶林群落具有较高的植物物种多样性及丰富的资源植物物种和资源利用类型。以此同时,该群落资源植物的物种组成中尚且保存着中国特有种17种,其中狭域(本区)特有1种,与云南其他地区共有7种,与中国其他地区共有9种。     

三峡库区次生黄栌灌木林的群落特征及种间联结性

以三峡库区次生黄栌(Cotinus coggygria)灌木林群落为研究对象,基于样地调查,分析了生境特征和群落特征。结果显示:该群落共有植物30科37属56种,物种组成简单、多样性低,群落中以喜光、耐干旱瘠薄和碱性土壤的物种居多。海拔和土壤有效磷含量是生境差异的重要因素;海拔、坡度和坡向对物种分布的影响最大。海拔与物种密度极显著负相关,坡向与物种高度极显著正相关;土壤pH与物种多样性和均匀度显著负相关,速效钾含量与物种密度呈极显著正相关,有效磷含量与物种丰富度和多样性显著正相关,与盖度显著负相关。综上,海拔、坡度和坡向是影响物种分布的因素;土壤有效磷和pH是影响物种多样性的因素;海拔、坡向、坡度、土壤有效磷和速效钾是影响群落数量特征的因素。群落总体关联性和物种种间联结性均呈显著负相关,种间联结较松散,处于不稳定的灌草阶段,生态系统脆弱,对生境变化十分敏感。因此,在对三峡库区黄栌群落进行生态修复时,应以保护现有群落及其生境为前提,选择适生乡土植物进行合理配置,增加物种多样性,促进群落演替。     

我国南方4种常见人工林林下植物多样性特征及影响因素

为了解长期植被恢复的成熟人工林林下植物组成与多样性特征及其影响因素,基于广东鹤山生态系统国家野外科学观测研究站的南亚热带人工林生态系统,对环境相似(坡度、坡向、海拔)、30 a生4种类型人工林(桉树混交林、马占相思纯林、乡土混交林、针叶混交林)进行调查研究,分析林下植物组成和物种多样性(Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数)特征。结果表明,人工林林下植物类型丰富,均可形成乔-灌-草垂直结构;4种林型林下植物组成既有相似性,也有差异性,桉树混交林与针叶混交林、马占相思纯林与乡土混交林的灌木层组成相似;桉树混交林与马占相思纯林、乡土混交林与针叶混交林的草本层组成相似,而桉树混交林与针叶混交林的草本层组成极不相似。林分类型影响林下植物多样性,马占相思纯林林下灌草多样性显著低于其他3种混交林(P<0.05),灌木物种数、个体数最少;针叶混交林林下物种丰富度最高。林分郁闭度与林下植物多样性呈正相关(P<0.001),林下植物分布与土壤养分含量相关,桉树混交林、马占相思纯林林下植物多样性与不同形态氮含量相关,有效磷、全磷影响乡土混交林林下物种的分布,针叶混交林受土壤酸碱度、全钾的影响较为明显。在4种人工林林下植物群落中,乡土混交林多样性,均匀度最高,优势度最低,具有更佳的保育和维持林下生物多样性功能。因此,乡土树种混交林更适用于生态公益林构建或对一些针叶林及外来树种纯林进行林分改造。     

Diversity and composition of understory vegetation in the tropical seasonal rain forest of Xishuangbanna, SW China

Tropical forests vegetation and community research have tended to focus on the tree component, and limited attention has been paid to understory vegetation. Species diversity and composition of the understory of tropical seasonal rain forest were inventoried in a 625 m2 area (for sapling layer) and a 100 m2 area (for herb/seedling layer) in three 1 ha plots. We found 3068 individuals belonging to 309 species, 192 genera and 89 families. The most important family as determined by the Family Importance Value (FIV) was Rubiaceae in both sapling and herb/seedling layers. In terms of Importance Value Index (IVI), the shrub Mycetia gracilis (Rubiaceae) was the most important species in the sapling layer and the pteridophyte Selaginella delicatula (Selaginellaceae) was the most ecological significant species in the herb/seedling layer. Much more vascular plant species were registered in the understory than in the tree layer totaled among the three plots. The species diversity did not differ significantly among the tree layer, sapling layer and herb/seedling layer. Given that we still know little about the understory plant community for growth forms other than trees, the results from the present study indicate that more attention should be paid to the understory vegetation during the decision-making process for biodiversity conservation in the tropical forests.     

海南热带雨林国家公园不同植被类型的大型真菌多样性

为揭示海南热带雨林国家公园大型真菌多样性及不同植被类型对真菌群落的影响, 本研究于2020年和2021年湿季对海南热带雨林国家公园内7个管理局辖区开展了大型真菌多样性调查, 比较了不同植被类型(山地雨林、低地雨林、低地雨林次生林、人工林)的大型真菌生活型(共生型、腐生型)组成差异。从设置的58条1 km长的样带内采集到1,869份子实体标本, 根据子实体形态与ITS rDNA序列分析, 从中鉴定出562种真菌, 涉及17目64科174属, 其中80%以上的物种由伞菌目、牛肝菌目、红菇目、多孔菌目、鸡油菌目、锈革孔菌目和炭角菌目构成。大型真菌的营养型以腐生型(占48.2%物种)和共生型(44.8%)为主。每条样带的平均物种丰富度和多度以中海拔的山地雨林最高, 分别为28 ± 5种和33 ± 6个, 而人工林最低, 分别为11 ± 1种和11 ± 2个。植被类型主要影响共生型大型真菌物种丰富度(P = 0.026)和子实体多度(P = 0.019)及Shannon-Wiener多样性(P = 0.028), 但对腐生型大型真菌的影响并不显著。多响应置换过程(multiple response permutation procedure, MRPP)检验结果表明, 不同植被类型对共生型与腐生型大型真菌群落物种组成均有显著影响(腐生型: P = 0.004, 共生型: P = 0.041)。冗余分析(redundancy analysis, RDA)的结果表明, 植被类型对腐生型和共生型真菌群落物种组成差异的解释度均较低(共生型: R² = 0.068, P = 0.004; 腐生型: R² = 0.067, P = 0.004)。海拔仅对腐生型真菌群落物种组成产生微弱影响(R² = 0.029, P = 0.001), 而对共生型真菌影响不显著(R² = 0.024, P = 0.072)。在不同保护地之间, 共生型(R² = 0.148, P = 0.001)与腐生型(R² = 0.123, P = 0.002)真菌物种组成均具显著差异; 基于样带‒真菌矩阵的网络图显示, 海南热带雨林国家公园内尖峰岭、霸王岭、五指山等国家级自然保护区的山地雨林是共生型大型真菌多样性较高区域, 应作为共生型真菌与宿主的优先保护区域。     

基于最大信息熵模型的能源物种麻疯树潜在适宜区

麻疯树(Jatropha curcas L.)为传统能源植物,是作为生物柴油最具希望的植物资源之一。本研究通过收集麻疯树分布点的经纬度数据,基于气候、土壤和地形等37个相关生态因子,采用最大信息熵模型,预测麻疯树的潜在适宜区域,分析影响其生长的主要生态因子特征。结果显示,麻疯树生长最适宜区域主要分布在我国华南地区的广东、海南、香港、台湾和西南地区的广西、云南、四川;对麻疯树分布贡献率较大的主要生态因子为:最暖季度降水量(53.5%)、温度季节性变化标准差(15.8%)、降水量变异系数(9.3%)、年均温变化范围(5.8%)、最湿季度降水量(3.6%)、最干月降水量(3.2%);Maxent模型预测的AUC值大于0.9,表明对麻疯树潜在分布的预测结果较准确。本文对麻疯树潜在分布区域以及影响其分布的主要生态条件的研究结果,可为麻疯树的种植栽培提供科学依据。     

A spider diversity model for the Caucasus Ecoregion

Precise information on spatial patterns of species richness and endemic species distribution is important for effective species conservation. In the Caucasus Ecoregion such information is virtually non-existent for invertebrate taxa. Using occurrence data from a large database we calculated species distribution models with the GARP algorithm for 471 spider species to visualize the diversity distribution of spider species in this region. Overall species diversity was highest in mountain forests of the North Caucasus, east-central Georgia, the southern slopes of the eastern Great Caucasus and south-east Azerbaijan. A regression tree analysis Chi squared automatic interaction detector method revealed the mean temperature of the driest quarter and precipitation parameters to be the main environmental factors shaping these patterns. Diversity of endemic species was correlated with overall species diversity but hotspots of endemic species (10+ percent of all species) exists in high-mountain areas, suggesting post-glacial speciation events in the high mountains as the main sources of high endemism in Caucasus. Further information on the spatial distribution of species diversity of invertebrate taxa in the Caucasus Ecoregion is needed to improve conservation efforts in this biodiversity hotspot.     

海南潜在世界自然遗产地的突出普遍价值初探

世界自然遗产地是全球最具有保护价值的自然保护地,强调全球突出普遍价值的完整性和在全球的唯一性。世界自然遗产有助于更好地保护生态系统的完整性和原真性,促进人类与自然的可持续发展。该研究在大量文献资料的基础上,以海南潜在世界自然遗产地(海南热带雨林国家公园)原生动植物及植被群落(亚洲北缘热带雨林)为研究对象,从植被类型、物种多样性、区系组成、特有种等生物生态过程方面,评估海南潜在世界自然遗产地的全球突出普遍价值。结果表明:(1)海南潜在世界自然遗产地分布有3 653种野生维管植物,资源植物种类丰富。陆栖脊椎动物有540种,各类野生动物占全国的比例高达10%～30%,生物多样性极高。(2)植物区系独特,海南岛的热带雨林植被区划属于印度-马来雨林群系,属马来区的部分呈现出热带性和与中国华南大陆的共源性显示出明显的热带边缘性质,为中国华南植物区系与亚洲热带雨林的过渡类型。(3)植物区系中的植物物种特有性较低,特有属仅有7个,特有种仅约占岛内植物的1/10,较低的特有性表明了其大陆起源特征,是生物多样性不可替代的元素,具有鲜明的环境指示特色。该研究明确了海南潜在世界自然遗产地在全球背景下的突出普遍价值,为海南未来申遗提供科学依据和技术支撑。     

海南岛苔藓植物研究历史、现状与展望

综述了海南岛苔藓植物的研究历史和现状。目前海南岛已记录的苔藓植物共有87科227属806种,其中苔类33科71属366种,藓类51科152属436种,角苔类3科4属4种;苔藓植物的区系组成以热带亚洲成分为主,与香港、台湾地区的种属相似性高;对海南岛苔藓植物的研究集中在尖峰岭、霸王岭、吊罗山3个国家级自然保护区;叶附生苔是海南热带雨林主要的苔藓生态分布类型之一,共有7科23属123种;初步统计濒危苔藓植物有15种。今后应继续开展广泛和持续的物种多样性调查,从生态学、植物化学、分子生物学等领域进行研究,促进合理的开发利用和推动保护工作。     

林分因子对神木垒不同森林群落林下植物多样性的影响

为探究神木垒不同森林群落林下植物多样性的差异，本研究采用典型样地法，以夹金山神木垒的5种主要森林群落：云杉林、丽江云杉林、红杉林、针阔混交林、阔叶林为研究对象，对不同森林群落林下植物物种组成和物种多样性进行比较，并对林分因子和林下植物多样性进行冗余分析，确定影响林下植物多样性的主要林分因子，为当地森林经营管理提供理论依据。结果表明：（1）在研究区内共记录林下植物147种，隶属于61科，108属；云杉林群落林下植物的科属种组成最丰富。（2）各类型群落的H值、H"值、D值、JSW值均为：草本层＞灌木层；灌木层多样性最高的群落为云杉林群落，草本层多样性最高的群落为丽江云杉林群落，针阔混交林群落、阔叶林群落林下植物多样性较差。（3）平均枝下高与林分密度是影响灌木层物种多样性的主要林分因子（P<0.01），平均枝下高与灌木层的D值、H值、H"值呈负相关关系，林分密度与灌木层4个多样性指数均呈正相关关系；平均枝下高是影响草本层物种多样性的主要林分因子（P<0.01），平均枝下高与草本层H值、H"值、JSW值呈正相关关系。本研究认为，云杉林群落与丽江云杉林群落的林下植物多样性水平较高，平均枝下高与林分密度是影响神木垒不同森林群落林下植物多样性的主要林分因子。     

海南长臂猿破碎化生境中食物资源可利用性分析

食物种类及其可获得性是动物生存的基本条件,也是生境质量评价的重要指标。2013年1月至2014年7月,对海南长臂猿 (Nomascus hainanus) C群生境内食源植物种类、数量、食物可获得性及主要取食植物的径级结构进行调查分析,共记录到64种食源植物 (标记胸径 ≥ 5 cm的乔木1 484株)。海南长臂猿以高大粗壮的食源植物为主要采食对象。这些乔木型食源植物结果率超过50.0%的有15种,占C群全部乔木型采食植物种数的28.8%;结果率最高的是海南单籽暗罗 (Monoon laui, 76.7%),最低的是鹅掌柴 (Heptapleurum heptaphyllum, 9.6%)。18种长臂猿主食食源乔木中,白肉榕 (Ficus vasculosa)、斜叶榕 (Ficus tinctoria) 等15种食源植物的植株呈增长型结构。南酸枣 (Choerospondias axillaria)、二色波罗蜜 (Artocarpus styracifolius) 为稳定型结构,而桃榄 (Pouteria annamensis) 为衰退型结构。提示海南长臂猿食物供应植物仍处于年轻状态,但这些食源植物并非每年结果,每年都能结果的仅37种 (71.2%),采食树种的结果率高低不受海拔影响,而与树高和胸径显著相关。海南长臂猿在果实稀少的旱季会采食一定量的树叶 (15.6%),这种不稳定的食物供应将影响海南长臂猿的种群复壮。     

不同密度巨桉人工林林下植物多样性及根际土壤化感物质

为探究巨桉人工林林下植物多样性的影响因素,选择四川省丹棱县4和8年生不同密度(1200、1600和2000株·hm^-2)巨桉人工林为对象,研究林下植物多样性和根际土壤酚类化感物质。结果表明: 共发现植物45种,隶属于33科44属;随林龄增加和林分密度降低,巨桉人工林林下植物种类增加且重要值分布更为均匀;各林分植物生活型以高位芽植物为主。4年生林地灌木Shannon指数和Margalef指数在1600株·hm^-2下显著升高,4年生林地除Margalef指数外其余草本多样性指数及8年生林地草本Pielou指数随林分密度降低均显著升高;灌木Shannon指数及Margalef指数在1200株·hm^-2下8年生林地显著高于4年生林地。根际土壤中鉴定出5种酚类化感物质,4年生林地根际土壤中水杨酸浓度在1600株·hm^-2下显著降低,5,7-二羟基黄酮浓度随林分密度降低而显著降低;水杨酸浓度在8年生林地根际土壤中随林分密度降低显著升高;水杨酸浓度在2000株·hm^-2下4年生林地显著高于8年生林地,在1600株·hm^-2下相反;5,7-二羟基黄酮浓度在1200株·hm^-2下8年生林地显著高于4年生林地。冗余分析(RDA)结果表明,土壤pH、容重、有机质、全磷、全氮及化感物质是林下植物多样性的主要环境影响因子。适度延长轮伐期、调节林分密度以改善林内微环境、缓冲巨桉的化感作用,可促进林下植被发育。