秦岭太白山木本植物物种多样性的梯度格局及环境解释

物种多样性沿环境梯度的分布格局是生物多样性研究的重要议题,而海拔梯度包含了各种环境因子的综合影响,因此对于探讨物种多样性沿环境梯度的分布格局具有重要意义。秦岭山脉地处我国暖温带向亚热带的过渡带,其植被垂直带和物种多样性分布格局对于研究我国南北部植被分异特征具有重要意义。基于对秦岭山脉太白山南北坡海拔1200—3750m之间的垂直样带调查的83个样方,本文利用植被数量分析方法(DCA和TWINSPAN)和Shannon-Wiener多样性指数、Pielou指数以及Jaccard相异性系数对太白山木本植物物种多样性在南北坡沿海拔梯度分布格局进行了初步研究。结果表明：太白山的木本植物群落具有明显的环境梯度格局,海拔是决定太白山植物群落分布的主要因素,而坡向起到次要作用一植物群落类型与坡向的关系不大,当考虑群落的环境梯度格局时,DCA第一轴主要与年均温密切相关,而第二轴则取决于年平均相对湿度：乔木层和灌木层的物种具有相似的海拔梯度格局,植物群落中木本植物物种丰富度和多样性随着海拔的升高单调下降;群落均匀度随着海拔变化的规律不明显;灌木层的物种多样性比乔木层更为丰富,而南坡具有比北坡更多的物种数和更高的多样性。相邻海拔之问群落的相异性在南北坡具有不同的分布格局,在北坡2800m以下,群落相异性沿海拔梯度变化不大,而在2800m以上的高海拔地区,群落相异性随海拔的升高而降低;在南坡,随着海拔的升高,群落相异性不断减少。太白山南坡群落比北坡分布更连续。     

泰山南北坡植物物种多样性垂直梯度格局的比较

以泰山南北坡14块样方的调查资料为基础,分析了泰山植物物种多样性沿海拔梯度的分布格局.结果表明:在相同海拔范围内,南坡物种丰富度大于北坡,泰山物种丰富度随海拔的升高而减少.整个群落及不同层次的物种多样性沿海拔梯度在泰山南北坡呈现不同的分布格局.在人为干扰程度低的情况下,北坡的群落物种丰富度在各个层次均较高,而多样性指数在各个层次不一样,北坡乔木层的多样性指数较南坡低,但灌木层和草本层则是北坡明显大于南坡.整体上,物种多样性指数与海拔的相关性,北坡要比南坡好.     

辽宁老秃顶子北坡植物群落物种多样性及其与土壤特性的相关性分析

通过沿海拔梯度的系统样方调查,利用物种丰富度、α多样性和β多样性等指标,对辽宁老秃顶子北坡植物群落木本层和草本层物种多样性随海拔梯度的变化趋势进行了研究,并对植物群落物种多样性与土壤特性之间的相关关系进行了初步探索.结果表明:木本植物物种多样性随海拔梯度的升高呈波动式降低的趋势;草本植物物种多样性随海拔梯度的变化趋势为先降低后升高:群落类型间的过渡带是植物物种替换速率较高的地区;老秃顶子北坡土壤类型以棕色森林土和暗棕色森林土为主,土壤有机质含量较高;群落物种多样性与土壤特性之间存在着一定的负相关性.     

植物物种多样性的垂直分布格局

生物多样性沿环境梯度的变化趋势是生物多样性研究的一个重要议题,而海拔梯度包含了多种环境因子的梯度效应,因此研究生物多样性的海拔梯度格局对于揭示生物多样性的环境梯度变化规律具有重要意义。在不同的研究尺度,植物多样性沿海拔梯度具有不同的分布格局,而形成这种格局的因素有很大差异。本文从α多样性,β多样性和γ多样性三个尺度总结了植物物种多样性沿海拔梯度分布格局及其环境解释。α多样性沿海拔梯度的分布格局在不同生活型的物种之间差异很大,但对于木本植物来说,虽然也存在其他格局,但α多样性随海拔升高而降低是被广泛接受的一种格局。在一般情况下,β多样性随着海拔的升高而降低,并且对于不同生活型的物种,β多样性沿海拔梯度具有相似的分布格局。γ多样性沿海拔梯度具有两种分布格局：偏峰分布格局和显著的负相关格局;特有物种数往往随着海拔的升高而减少,而特有度则随着海拔的升高而增加。     

木论喀斯特森林木本植物多样性垂直格局

基于木论国家级自然保护区内西南坡一条垂直样带16个样方的调查资料,运用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数对木论喀斯特森林木本植物多样性的垂直格局进行研究。结果表明:(1)在16个样方中共记录植株5089个,分属48科90属120种。(2)喀斯特森林木本植物群落具有明显的垂直分布格局,采用等级聚类和非度量多维标度排序方法可将植物群落沿海拔梯度划分为3个类型,分别是:下坡位以小果厚壳桂(Cryptocarya austrokweichouensis)和灰岩棒柄花(Cleidion bracteosum)为主要优势种的群落;中坡位以长管越南茜(Rubovietnamia aristata)和罗伞(Brassaiopsis glomerulata)为主要优势种的群落;上坡位以化香树(Platycarya strobilacea)和密花树(Rapanea neriifolia)为主要优势种的群落。沿海拔梯度升高,水热组合发生变化,地带性植被以及群落内的建群种和优势种都发生了变化。(3)物种生活型方面,常绿树种所占的比例高于落叶阔叶树种,针叶树种仅出现在山顶。(4)沿海拔梯度物种丰富度及α多样性指数中的Shannon-Wiener指数曲线均符合单峰格局,峰值出现在坡腰位置。(5)β多样性指数起伏较大,总体上β多样性随着海拔的升高呈递减的趋势。     

云南西部地区地带性植物群落物种多样性的地理分布格局

利用样方数据和文献资料,探讨了云南西部地区地带性植物群落的物种多样性。结果表明：在纬度梯度上,从南到北,物种密度呈递减趋势;在海拔梯度上,从高海拔到低海拔,物种密度呈递增趋势;在经度梯度上,从东到西,物种密度呈递减格局。总体上,在群落尺度上,南部地区物种密度较高;北部地区,即滇西北地区物种密度相对较低,这可能与研究区域内热量和水分条件的空间分异有关,但热量因子可能扮演着更为重要的角色。海拔梯度上的物种变化速率远高于经度梯度和纬度梯度,这可能与海拔梯度上热量条件的变化速率远高于其他地理梯度有关。区域尺度上单位面积物种多样性的分布格局与群落尺度明显不同,这可能源于群落尺度上单位面积的物种多样性主要受制于能量水平;但在区域尺度上,单位面积的物种多样性可能与区域内的生境异质性有关。表明“尺度效应”在塑造物种多样性地理分布格局中的重要作用。     

小秦岭森林群落数量分类、排序及多样性垂直格局

采用分层取样的方法,沿小秦岭林区海拔梯度设立56块20 m×20 m样地,用多元回归树(MRT)方法对小秦岭森林群落进行分类,采用除趋势对应分析(DCA)进行排序,用广义可加模型(GAM)研究不同生活型物种多样性沿海拔梯度分布格局。结果表明:(1)56个样地进行MRT分类,经交叉验证并依据植物群落分类和命名原则,本区植物群落可分为5类;(2)样方DCA排序明确地揭示各群落类型生境分布范围,较好地反映小秦岭自然保护区森林群落与环境因子的关系;(3)不同生活型物种多样性指数随海拔梯度变化发生一定的波动,且呈现不同的多样性格局:丰富度指数中,乔木层呈显著的单峰分布格局,灌木层在中海拔段呈明显下降趋势,草本层随着海拔的升高总体呈下降趋势;Shannon-Wiener多样性指数中,不同生活型物种随海拔变化趋势与物种丰富度变化趋势大体相同;不同生活型物种的均匀度指数随海拔变化趋势较平缓。     

南岭东西段植物群落物种组成及其树种多样性垂直格局的比较

根据沿海拔梯度设置的样地的调查资料,对南岭东段的莽山和西段的猫儿山植物群落乔木层物种多样性的垂直分布格局进行了比较研究。莽山和猫儿山的植被类型差异不大,但相同植被类型的物种组成有比较明显的差异。随海拔的上升,两山体乔木的最大树高均呈现显著下降趋势。猫儿山乔木的最大胸径、胸高断面积之和以及立木密度在海拔梯度上呈单峰曲线变化趋势。莽山乔木的最大胸径、胸高断面积之和与海拔呈明显的负相关性,而立木密度的变化规律不明显。这种单峰曲线格局或负相关关系与中尺度上的海拔高度以及小尺度上的土壤特性、小地形以及人为干扰强度等因素有关。在海拔1000m以下的常绿阔叶林群落和1700m以上的山顶矮林群落,莽山乔木的物种丰富度均明显高于猫儿山。两山体的乔木种数与海拔之间都显示出负相关性,但莽山由于高海拔群落受人为干扰的影响,这种相关性不显著。乔木层α多样性沿海拔梯度没有表现出明显的变化规律,并且在两山体之间也看不出明显的差别。本文最后还对两山脉低海拔区段的常绿阔叶林群落的物种组成和多样性进行了对比分析,结果表明人为干扰导致猫儿山常绿阔叶林的物种丰富度(S)和α多样性(H’)明显低于莽山的原生性常绿阔叶林群落,而且落叶阔叶树种和毛竹(Phyllostachys pubescens)开始入侵到群落中。     

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。     

基于PGGB途径优化桫椤组织培养繁殖体系研究

该研究以龙溪-虹口国家级自然保护区内11个典型地震滑坡体为研究对象,采用非度量多维尺度分析(NMDS)和相似性分析(ANOSIM)初步探讨了β多样性海拔格局,并运用Mantel检验和基于距离矩阵的多元回归方法(MRM)进一步分析不同生态因子对群落β多样性变异的贡献,以揭示地震干扰后滑坡体植物群落β多样性的响应机制及生物多样性形成和维持机制。结果表明：(1)随着海拔的升高,木本植物β多样性表现出单调递减格局,而草本植物β多样性则表现出“U”形变化格局,滑坡体植物群落组成和结构在海拔梯度上存在显著的差异(P< 0.001)。(2)草本植物和木本植物β多样性与地理距离、海拔距离、局地生境差异均呈显著递增趋势(P< 0.001),地理距离和海拔距离是引起群落物种组成变化的关键因子,且海拔距离的重要性均大于地理距离。(3)地理距离和生境差异作为主导因子,分别共同解释了木本和草本β多样性变异的61.52%和40.91%,且环境差异单独解释率均大于地理距离单独解释率。(4)环境差异和地理距离对木本植物β多样性的作用均强于草本植物。研究认为,生境过滤和扩散限制共同影响着地震滑坡体植物群落的β多样性格局,且生境过滤所起作用更为显著。     

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...     

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.     

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.     

Habitat isolation changes the beta diversity of the vascular epiphyte community in lower montane forest,Veracruz, Mexico

Habitat isolation is one of the most important factors endangering the biodiversity, but little research has been done with vascular epiphytes. In order to understand the effect of isolation on the epiphyte community, we studied epiphyte diversity on three plots in a forest fragment, two riparian forest fragments, and in isolated pastureland trees. We found 118 vascular epiphyte species. On forest plots, both epiphyte richness per tree (S_tree) and species turnover rate within trees (β_tree) registered the highest values, although the lowest S_tree diversity was also found there; additionally inside the forest were host species with clearly different epiphyte community. S_tree and β_tree diversities of riparian fragments behaved similarly to those of the forest. Isolated trees had the second highest S_tree diversity, although their β_tree diversity was the lowest. In the forest plots were both, the highest and lowest expected accumulated richness (α diversity); on riparian fragments it was intermediate, and the second lowest α diversity was registered for isolated trees. Species turnover rate among plots (β) was high and was associated with both, isolation and a distance gradient from permanent water sources. The epiphyte community on isolated trees was clearly different to the other habitats. Results suggest that deforestation eliminated dry areas and specific hosts that were important for the maintenance of epiphyte species richness. In pastureland trees the epiphyte β_tree diversity diminished, suggesting a simplification of the environment for epiphytes and causing a low α diversity.     

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。     

Net primary productivity and seasonality of temperature and precipitation are predictors of the species richness of the Damselflies in the Amazon

Several hypotheses have been proposed to explain the mechanisms that generate temporal and spatial species richness patterns. We tested four common hypotheses (water, energy, climatic heterogeneity and net primary productivity) to evaluate which factors best explain patterns of Zygoptera species richness. Of these, we predicted that climatic heterogeneity would be the most important predictor for Zygoptera richness patterns. We sampled communities of adult Zygoptera in 100 small Amazonian streams. Based on generalized linear mixed models (GLMM), we found that net primary productivity and climatic heterogeneity comprised the best model of Zygoptera species richness in Amazonian streams, with an pseudo r² of 39.5%. Results indicate that species richness increases by one species per 1 kg of biomass per square meter in NPP, or with an increase of 2 °C in air temperature variability. Our work corroborates a recent study with other taxa in Brazilian Bioms. This suggests that temporal variation in climate and net primary productivity are important predictors of the macroecological patterns of richness for aquatic organisms in tropical regions.