西北干旱区孑遗濒危植物蒙古沙冬青群落特征及与环境因子的关系

蒙古沙冬青是我国西北干旱区植物群落主要建群种之一,对维持西北干旱区脆弱的生态系统起着重要作用。本研究通过样方法对蒙古沙冬青群落物种组成、盖度、多度等植被特征进行了调查与统计分析,并采用双向指示种分析法（TWINSPAN）和冗余分析法（RDA）对其群落特征与环境因子的关系进行了研究。结果表明：（1）蒙古沙冬青群落主要由藜科、禾本科、豆科、菊科和蒺藜科树种组成,分属21科50属70种,区系组成以温带、地中海及西亚至中亚分布为主;（2）通过双向指示种分析法（TWINSPAN）,将17个蒙古沙冬青群落划分为6个群丛类型,分别是蒙古沙冬青-白刺-猪毛蒿群丛、蒙古沙冬青-柠条锦鸡儿-碱蓬群丛、蒙古沙冬青-蒙古扁桃-阿尔泰狗娃花群丛、蒙古沙冬青-酸枣-沙葱群丛、蒙古沙冬青-驼绒藜-黄花蒿及蒙古沙冬青-霸王-骆驼蓬群丛;（3）通过冗余分析法（RDA）,排序得到环境因子与蒙古沙冬青植物群落物种多样性的关系,环境因子的交互作用是影响蒙古沙冬青群落物种多样性的主要原因。     

宁夏蒙古扁桃群落特征与分类

蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)是中国珍稀濒危保护植物, 对植物区系进化、维持荒漠生态系统多样性与稳定性具有较高的学术价值和诊断意义。在宁夏境内设置14个样地, 利用样地调查法对蒙古扁桃群落组成进行了研究。结果表明: 蒙古扁桃群落记录到物种有74种, 隶属于28科53属; 生长型统计显示乔木2种, 灌木21种, 半灌木11种, 多年生草本36种, 一年生草本4种。依据TWINSPAN等级分类将14个蒙古扁桃样地划分为蒙古扁桃-草本荒漠、蒙古扁桃-半灌木荒漠2个群丛组和蒙古扁桃-戈壁针茅(Amygdalus mongolica - Stipa tianschanica var. gobica)、蒙古扁桃-猫头刺(Amygdalus mongolica - Oxytropis aciphylla)、蒙古扁桃-短花针茅(Amygdalus mongolica - Stipa breviflora)、蒙古扁桃-蓍状亚菊(Amygdalus mongolica - Ajania achilleoides)、蒙古扁桃-阿拉善披碱草(Amygdalus mongolica - Elymus alashanicus)、蒙古扁桃-蓍状亚菊+短花针茅(Amygdalus mongolica - Ajania achilleoides + Stipa breviflora) 6个群丛。该研究结果将为蒙古扁桃的保护和利用以及该群系植被志的编纂提供基础数据。     

西湖风景名胜区不同类型森林群落的空间分布及β多样性

通过样地调查方法、TWINSPAN、β多样性指数和DCA、CCA排序分析,研究了杭州西湖风景名胜区不同森林群落的空间分布及物种多样性沿距离梯度的分布规律.结果表明:(1)TWINSPAN和DCA分析显示,43个调查样方可分为6种群落类型,不同群落类型的生境条件和群落组成均有一定的差异.(2)随着样地间距离的增大,群落间的Sorensen指数有逐渐变小的趋势,但不一定呈规律性的减少.(3)对43个样地不同种群的生境因子(包括坡向、坡度、坡位、海拔、郁闭度等)和物种优势度的CCA分析结果显示,影响光照和水分分布的主要生境因子海拔、郁闭度和坡位对西湖山区植物群落的分布以及种群的数量特征等具有重要影响.总体而言,物种扩散限制和生境条件变化是影响森林群落β多样性的主要因子.     

乌兰布和沙漠沙冬青群落特征的研究

基于对乌兰布和沙漠地区植被调查数据,采用物种多样性和种群联结性相结合的分析方法,对珍稀植物沙冬青群落生存状况进行分析评价,以揭示群落稳定性及更新演替趋势。结果表明:(1)研究区沙冬青群落的种类组成比较丰富,与沙冬青伴生的植物共有25种,其中灌木12种,草本植物13种。(2)灌木层物种多样性水平较草本层高,但无论是灌木层还是草本层,固定沙丘生境的沙冬青群落物种多样性均较大,物种均较为丰富;物种均匀度减小是群落草本层多样性下降的主要原因。(3)种间总体联结性测定结果显示,沙冬青群落中灌木层种间有轻微正关联;总体竞争性较弱,表明沙冬青在群落中处于优势地位。(4)从种间联结来看,大多数种对为正联结,或联结性较小且均不显著,说明沙冬青作为该群落的建群种,它的分布和存在似乎不受其他物种的影响或所受影响很小,有独立分布特征;但即使联结性不强的物种也可能有较高的相伴出现机率。研究认为,可通过保护和选择与之正联结较强的物种来保护和建立沙冬青生存环境,以维持沙冬青分布群落的稳定性,最终达到实效保护目的。     

蒙古沙冬青及其伴生植物AM真菌物种多样性

于2015年7月在内蒙古乌海、磴口2个样地选取蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)及其伴生植物为研究对象,分别采集0-20 cm和20-40 cm土层根围土样,利用高通量测序方法分析了不同植物AM真菌群落结构和物种多样性,发掘新物种,为补充和完善AM真菌分类体系提供依据。试验共分离鉴定3纲5目6科9属89个AM真菌OTU,属包括Glomus,Funneliformis,Diversispora,Claroideoglomus,Rhizophagus,Septoglomus,Scutellospora,Ambispora和Paraglomus。与形态学研究结果相比,高通量鉴定结果在属水平上更丰富。同一土层不同样地,蒙古沙冬青AM真菌丰度和多样性指数高于伴生植物;同一土层不同植物,AM真菌丰度和多样性指数表现为磴口高于乌海;同一植物不同样地,AM真菌ACE指数和Chao1指数20-40 cm土层高于0-20 cm土层,Simpson指数和Shannon指数0-20 cm土层高于20-40 cm土层。RDA分析表明,AM真菌ACE指数和Chao1指数与土壤碱解N显著正相关,与酸性磷酸酶显著负相关;Simpson指数和Shannon指数与碱性磷酸酶显著正相关,与pH显著负相关。结果表明,蒙古沙冬青AM真菌物种多样性高于伴生植物,同一样地,寄主植物与土壤深度共同作用对AM真菌群落组成有显著影响。     

迁地保护条件下两种沙冬青的开花物候比较研究

沙冬青属(Ammopiptanthus)植物是我国西北荒漠区唯一的常绿阔叶灌木。作者对吐鲁番沙漠植物园迁地保护的两种沙冬青的开花物候进行了详细的比较观察,旨在探讨它们在同一生境条件下开花特性的异同点及其影响因素。主要结果如下:(1)两种植物在开花频率、花序开放顺序、开花振幅曲线及单花寿命等开花参数上相似,但在始花时间、单株花期、花序的开花数及开放持续时间与频率分布、开花振幅等参数上明显不同;(2)在个体和群体水平上,蒙古沙冬青(A.mongolicus)始花时间均比新疆沙冬青(A.nanus)早,蒙古沙冬青开花全过程为20–21d,新疆沙冬青为13–14d;(3)蒙古沙冬青花序的开花数比新疆沙冬青多、开放持续时间长,两者在开花数(F=17.51,P<0.01)和持续时间(F=14.08,P<0.01)上均存在显著差异;(4)花序上的花大多从近基部向两端开放,开花振幅呈单峰曲线,但新疆沙冬青的开花振幅较高;(5)花序开放持续期的频率分布明显不同,新疆沙冬青较蒙古沙冬青更为集中,但两者的单花寿命稳定,均在7d左右;(6)花序上每天的开花数与其座果数呈正相关(蒙古沙冬青,r=0.885,P<0.05;新疆沙冬青,r=0.827,P<0.01),但其开花数和座果数与始花时间存在不同程度的相关关系,这些特点可能与开花对传粉者的吸引以及物种本身的遗传特性有关。对上述观察结果及其影响因素的分析表明,两种植物在开花参数上所表现出的一致性可能是受系统发育限制的,而彼此间的差异可能与其进化历史及所处的环境异质性有关,是在与环境的长期适应过程中分别形成的一些可遗传的变异;而不同年份间两种沙冬青在花序的开花数及开放持续时间上表现出的差异可能与环境温度的变化有关。这些结果对于探讨该属植物的繁殖生物学特性及其保护对策具有重要意义。     

珠穆朗玛峰自然保护区小叶金露梅灌丛群落数量分类和排序及其多样性垂直格局

根据野外样方调查数据,采用双向种指示分析(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA),对珠穆朗玛峰国家级自然保护区小叶金露梅灌丛群落进行分类和排序,并分析物种多样性沿海拔梯度的分布格局。结果表明:(1)该区域24个样地中,记载的维管束植物共有23科45属80种,出现频度较高的种有小叶金露梅(Potentilla parvifolia)、高山嵩草(Kobresia pygmaea)、木根香青(Anaphalis xylorhiza)、垫状点地梅(Androsace tapete)、藏沙蒿(Artemisia wellbyi)、垫状雪灵芝(Arenaria pulvinata)和柴胡红景天(Rhodiola bupleuroides)等。(2)经TWINSPAN等级分类将该区域小叶金露梅灌丛24个样地划分为10个群丛类型。(3)样地和物种CCA二维排序结果表明,海拔和坡位是影响该区域小叶金露梅灌丛群落和物种分布格局的主要环境因子。(4)该区域小叶金露梅灌丛群落物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均随海拔升高呈下降的趋势,而Pielou指数呈上升的趋势。(5)样地中优势种小叶金露梅的盖度和高度沿海拔梯度呈显著下降趋势。     

沙冬青及其伴生植物深色有隔内生真菌物种多样性

2013年7月从内蒙古磴口,宁夏银川、沙坡头和甘肃民勤采集沙蒿(Artemisia desertorum)、红花锦鸡儿(Caragana rosea)、白刺(Nitraria tangutorum)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)等4种沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)伴生植物的根系样品,采用形态特征结合r DNA ITS序列分析进行真菌分类鉴定,研究了深色有隔内生真菌(DSE)群落组成和物种多样性。从4种伴生植物根样中共分离鉴定7类DSE(即Alternaria、Curvularia、Embellisia、Phialocephala、Phoma、Podospora和Pleosporales),其中Alternaria、Embellisia、Curvularia和Podospora为荒漠生态系统首次报道的DSE。同一样地伴生植物与沙冬青DSE群落组成差异明显,不同样地沙冬青与伴生植物DSE物种多样性指数差异显著。结果表明,自然条件下沙冬青DSE定殖率和物种数量,特别是产孢种类和数量多于其伴生植物,暗示DSE能够与沙冬青根系形成更好的共生关系,增强沙冬青对极端荒漠环境的生态适应性。     

蒙古沙冬青光合作用特征及其影响因素

通过测定不同季节蒙古沙冬青的气体交换参数,探讨其光合作用的日变化和季节变化特征,旨在为蒙古沙冬青天然种群的保护和恢复工作提供理论依据和参考。结果表明:蒙古沙冬青光合作用具有显著的季节变化特征,总体呈春夏高、秋冬低的趋势;3—9月期间,蒙古沙冬青净光合速率(P_n)在10:00—13:00时均显著下降,但其机制具有季节差异;多元线性回归结果表明,影响蒙古沙冬青P_n的主要生理因子是气孔导度、胞间CO_2浓度和气孔限制值,主要环境因子是空气湿度、大气CO_2浓度和光照强度。本研究认为,蒙古沙冬青生长关键季节是春夏两季,干旱引起的气孔关闭是其光合作用的主要限制因子;建议利用春夏两季进行蒙古沙冬青种群的恢复和重建工作,重点关注其旱季和冬季的保护工作。     

藏北高原草地群落的数量分类与排序

采用TWINSPAN数量分类和DCA、CCA排序的方法,对藏北高原草地29个样点进行统计分析。结果显示:(1)TWINSPAN数量分类将藏北高寒草地群落划分成10种类型。(2)样点DCA排序第一轴基本反映了水分环境梯度,第二轴基本反映了热量梯度。(3)TWINSPAN分类所划分的各群落在DCA排序图上都有各自的分布范围和界限,说明DCA排序能较好的反应各优势群落与其环境资源之间的关系。(4)样点CCA排序表明,影响群落分布的首要环境因子是水分因子(年均降水量)和空间因子(经度),其次是热量因子(年均温度),CCA排序进一步阐明了群落分布决定于水分和温度等环境因子,并间接验证了TWINSPAN的分类结果。(5)物种CCA排序和TWINSPAN分类结果表明:植物群落中物种的分布格局与植物群落类型的分布格局存在一定的相似性。     

蒙古沙冬青根际土壤细菌群落组成及多样性与生态因子相关性研究

蒙古沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）是中国西北荒漠唯一的常绿阔叶灌木,耐干旱、抗逆性强,在水土和荒漠化防治方面发挥着重要作用。为了探究蒙古沙冬青根际微生物多样性与生态因子互作机制,采用高通量测序技术测定了26个自然种群根际土壤细菌多样性;利用冗余分析（Redundancy analysis,RDA）探讨了根际细菌群落组成和多样性与生态因子之间的关系。结果表明：蒙古沙冬青根际土壤细菌隶属于15门、43纲、68目、123科、185属;主要优势细菌群为蓝菌门（Cyanobacteria）65.74%、变形菌门（Proteobacteria）21.72%、放线菌门（Actinobacteria）6.28%（相对丰度>2%）;优势菌纲为α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）17.48%、放线菌纲（Actinobacteria）4.76%、γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）3.28%。RDA分析显示：生态因子能够解释蒙古沙冬青根际土壤细菌群落多样性52.69%的方差,其中年均降雨量（F=12.8,P=0.002）、纬度（F=5.1,P=0.016）、太阳辐射（F=5,P=0.02）是影响土壤细菌多样性的主要因素。研究结果可为深入认识荒漠生态系统中根际土壤细菌的群落结构和影响因素提供理论依据。     

Quantitative analysis of endangered Acanthopanax senticosus communities in Dongling Mountain of Beijing

Based on the survey of community plots, a quantitative analysis of endangered Acanthopanax senticosus communities in Dongling Mountain was performed with two way indicator species analysis (TWINSPAN), detrended correspondence analysis (DCA) and canonical correspondence analysis (CCA). The communities of A. senticosus were classified into 9 types by TWINSPAN and the results were validated by DCA. On the DCA graph, the first axis reflected the gradient of altitude and the second axis reflected the aspect and slope. Most of A. senticosus were distributed in the thick forests at a high altitude with little light. With the exception of being a dominant species of shrub layers in a few communities, A. senticosus has a relatively scarce distribution. In accordance with DCA, the results of CCA also show the trend that the distribution of A. senticosus communities varied along with the gradient change of environmental factors. Altitude and light are the main factors affecting A. senticosus growth. __________ Translated from Chinese Journal of Ecology, 2007, 26(3): 314–318 [译自: 生态学杂志]     

蒙古沙冬青伴生植物AM真菌的空间分布

进一步探究荒漠植物与AM(arbuscular mycorrhiza)真菌共生关系及其生态适应性,为以蒙古沙冬青为建群种适生区的植被恢复与生态改良提供依据。于2013年6月在内蒙古荒漠带选取以蒙古沙冬青为建群种的3个样地乌海、磴口和阿拉善,从每个样地选择2种主要伴生植物,按0—10、10—20、20—30、30—40、40—50 cm共5个土层采集土样和根样,研究了蒙古沙冬青伴生植物AM真菌空间分布及其与土壤因子的关系。从梭梭(Haloxylon ammodendron)、油蒿(Artemisia ordosica)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)和蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)4种伴生植物根围土壤共分离鉴定4属25种AM真菌,其中球囊霉属(Glomus)14种,无梗囊霉属(Acaulospora)7种,管柄囊霉属(Funneliformis)3种,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)1种,优势菌种为网状球囊霉(Glomus reticulatum),AM真菌属种分布具有不均衡性和地域性。4种伴生植物根系均能与AM真菌形成I-型(intermediate type)丛枝菌根,其共生程度和定殖规律具有明显空间异质性。AM真菌种数随土层深度增加而下降。AM真菌最大定殖率在10—30 cm土层,最大孢子密度在10—20 cm土层。相关性分析表明,AM真菌菌丝与土壤有机C极显著正相关(P0.01),与易提取球囊霉素(EEG)显著负相关(P0.05);孢子密度与有机C、碱性磷酸酶极显著负相关(P0.01),与碱解N极显著正相关(P0.01)。主成分分析表明,土壤有效P、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和总球囊霉素(TEG)等土壤因子能综合反映内蒙古荒漠带营养状况。TEG和EEG平均含量分别为4.76 mg/g和1.62 mg/g,占土壤有机C平均含量为61.26%和20.8%,说明在贫瘠荒漠环境中球囊霉素是土壤有机碳库重要来源和组成部分。     

浙江省红楠生境地群落数量分类和环境解析

为探讨群落结构与环境因子对红楠Machilus thunbergii在浙江省分布及发展的影响,采用双向指示种分类(TWINSPAN)、典范对应分析(CCA)并结合种间联结分析,对浙江省172个红楠生境地群落进行数量分类排序与环境解析。结果表明:(1)TWINSPAN将172个样地群落分成8个群落类型,红楠在群落中为优势种或主要伴生种。群落类型的不同是影响红楠生长及更新的重要原因。(2)海拔高度及坡度是决定红楠分布及发展的主导环境因子。红楠作为优势种的生境地主要特征为海拔900m以下、坡度35°以下。(3)甜槠(Castanopsis eyrei)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)、木荷(Schima superba)为群落中的稳定优势种,种间联结结果显示与红楠均为显著正关联。     

庙岛群岛南五岛灌木群落结构及其对环境因子的响应

该研究对山东省庙岛群岛南五岛灌木植被及环境因子进行调查,运用TWINSPAN等级划分法和多元分析技术研究调查区域内灌木的植被分布、群落结构及其与环境因子间的关系。结果显示:(1)调查期间庙岛群岛南五岛共发现灌木27种,隶属于15科23属,荆条、扁担木、酸枣为优势种。(2)灌木群丛主要被划分为6个群丛,即桑群丛、刺槐-柘树群丛、酸枣群丛、扁担木群丛、荆条群丛、紫穗槐群丛。(3)应用典范对应分析(CCA)并采用向前引入法对环境因子进行逐步筛选,Monte Carlo置换检验结果显示,乔木层盖度、土壤pH是影响庙岛群岛南五岛灌木空间分布的关键环境因子。研究认为,CCA二维排序结果与TWINSPAN分类结果较为一致,庙岛群岛南五岛森林灌木群落主要分布于乔木层盖度适中、偏酸性土壤的环境下。     

Spatial distribution pattern of the riparian vegetation in a basin in the NW Spain

The riparian vegetation of a basin in the NW Spain was studied to establish its spatial variation pattern and to relate floristic and structural differences in the community to environmental factors. Eighty-seven sampling units in 43 sampling stations were used. Samples were classified in 5 groups using Two Way Indicator Species Analysis (TWINSPAN). Three groups represented reaches with riparian wood along their banks: Mediterranean alderwoods and shrubby willow woods. The remaining two corresponded to floodplains with vegetation colonizing moderately eutrophicated deposits of gravel. Structural characteristics of richness and diversity differentiated the alder woods. In these, the shaded environment created by the woody species limited herbaceous vegetation development. This was dominated by Carex acuta subsp. broteriana. Classification and CCA ordination results were compared. The TWINSPAN groups could be recognized in the CCA graph. The ordination was related to a pollution gradient associated with altitude. This pollution gradient involved bank ruderalization, incorporation of nitrophilous species and a decrease in the vegetation quality. The influence of the lithological features on vegetation was also evident.     

Development and characterization of microsatellite markers for an endangered shrub, <Emphasis Type="Italic">Ammopiptanthus mongolicus</Emphasis> (Leguminosae) and cross-species amplification in <Emphasis Type="Italic">Ammopiptanthus nanus</Emphasis>

We developed 11 polymorphic microsatellite markers for an endangered shrub Ammopiptanthus mongolicus using the Fast Isolation by AFLP of Sequences Containing repeats protocol. Polymorphism of each locus was assessed in 24 individuals from five natural populations of A. mongolicus. The average allele number of these markers was 4.2, ranging from 2 to 7. The observed (H _O) and expected (H _E) heterozygosities were 0.044–0.956 and 0.044–0.827, respectively. Further assessment in the congeneric species A. nanus revealed that nine of eleven loci were successfully amplified, but only two loci showed polymorphism. These markers provide powerful tools for the conservation genetics studies of A. mongolicus.