森林-草原交错带夏季鸟类群落多样性特征

2004～2006年夏季利用样线法研究了内蒙古高原东南缘森林-草原交错带鸟类群落多样性特征及变化规律.共记录鸟类73种,隶属于13目28科56属,鸟类区系具有明显的古北界特征.鸟类群落物种数和密度年间差异不显著,α多样性随森林-草原交错带环境梯度变化而发生显著变化:在不同植被地带之间,物种数、密度、Shannon-Wiener指数和Pielou指数差异极显著、但科-属多样性差异不显著,鸟类群落α多样性各项指数表现为森林带＜交错带森林草甸区＞交错带草甸草原区＞草原带的特征与变化趋势(DG-F为交错带草甸草原区＞森林带);其中,森林草甸区是鸟类物种多样性的显著增长区,具有最高的物种数和密度,明显体现了交错区的边缘效应,草甸草原区是鸟类向草原过渡的显著变化区域、物种多样性开始显著减少.β多样性随不同植被地带逐级发生显著变化,环境差异最大的森林带-森林草甸区和草甸草原区-草原带具有最高的β多样性,物种替代速率最大;鸟类物种替代速率与环境梯度"陡度"有密切关系.鸟类优势种在各植被地带之间存在较大变化.鸟类群落的物种数、密度和物种多样性(H')与森林斑块数呈显著的正相关性,在大尺度空间上森林斑块数是影响鸟类群落多样性的最主要因素.     

青海湖地区芨芨草群落特征及其物种多样性研究

以青海湖地区典型的芨芨草群落为研究对象,用样带法进行了调查。根据野外调查资料分析了青海湖地区芨芨草群落的群落学特征,应用生物多样性的原理和方法计测了青海湖地区芨芨草群落的物种丰富度指数(R0,R1)、物种多样性指数(Shannon-Wiener指数H′、Simpson指数D和Hill指数n1、n2)及均匀度指数(E1、E2)。结果表明,青海湖地区芨芨草群落的组成成分简单,植物种类比较贫乏,北温带分布的属占优势;生活型以地面芽植物种类居多,是该群落中处于优势地位的生活型;芨芨草群落垂直结构分异较为明显;芨芨草群落的丰富度指数、均匀度指数和物种多样性指数表现出基本一致的变化趋势。群落植物多样性指数的大小受立地生境和人为活动的综合影响,对于芨芨草群落而言,生境条件越适宜,优势种地位越明显,丰富度指数和物种多样性指数越低;过度放牧地带丰富度指数和物种多样性指数较低。     

半干旱区湿地-干草原群落交错带边缘效应研究

以宁夏盐池四儿滩湿地为例,于2005年和2006年7~8月份沿湿地—干草原生境梯度按东、东北、西、西北4条样线进行实地植被调查,并采用TWINSPAN数量分类和植物群落结构指数计量研究湿地—干草原交错带边缘效应。结果表明:(1)四儿滩湿地生态系统植物群落分为沼泽植被、草甸植被、干草原植被3个类型。(2)四儿滩湿地植物群落结构指数除群落均匀度指数外,生态优势度、丰富度和物种多样性均是交错带最大,其次是旱生带,湿生带最小。(3)四儿滩湿地—干草原交错带不同方向群落结构差异较大,各项植物群落结构指数均是东北样线最大,西北样线最小。造成不同样线间边缘效应差异的主要因素是人为干扰程度和地形抬升程度不同。     

蒙古栎群落交错带(ecotone)的研究

通过群落学的样地法对蒙古栎(Quercus mongolica)群落和核桃楸(Juglans mandshurica)群落、蒙古栎群落和长白落叶松(Larix olgensis)群落、蒙古栎群落和杂灌丛群落及其交错带进行了研究,分析了在三个地点的几种群落结构和物种组成方面的差异,计算了各群落的物种丰富度指数(d_Gl)、Simpson 物种多样性指数(D)、Shannon-Weiner物种多样性指数(H′)及Pielou均匀度指数(J)。研究发现在通化和大青沟两个地区群落交错带的物种丰富度及Shannnon多样性指数最高;而在桦甸群落交错带的物种丰富度和物种多样性指数要比核桃楸群落低,比蒙古栎群落高,没有表现出特别强烈的边缘效应。本文也分析了群落乔木层、灌木层和草本层盖度之间的关系。     

车八岭山地常绿阔叶林群落结构特征与微地形条件的关系

以车八岭国家级自然保护区南亚热带常绿阔叶林2hm2样地调查数据为基础,根据样方排列、海拔梯度变化及水分梯度理论潜在值从低到高的趋势将样地划分为5条样带,在由山脊至山谷的微地形变化范围内对群落结构进行全面分析,探讨群落内部结构变化规律及其影响因子。研究结果表明,海拔、坡位、坡向、坡度等山地微地形条件对群落结构及物种分布影响显著。从山脊至谷底变化过程中,各样带平均树高、平均胸径以及较大高度级和胸径级的物种个体比例减少,物种多样性呈现增加趋势。多响应置换过程(MRPP)分析表明各样带之间物种组成存在极显著差异(P0.0001),且样带主要物种及密度发生明显变化。通过物种与地形因子的典范对应分析(CCA)知,在同一区域内,物种随地形因子表现出不同的分布趋势,米锥(Castanopsiscarlesii)、甜锥(Castanopsis eyrei)、石栎(Lithocarpus glaber)等喜光的阳性树种在上坡位分布较多,枫香(Liquidambar formosana)、樟叶槭(Acer cinnamomifolium)等喜温暖湿润气候的物种则在下坡位样带为优势物种。揭示了山地常绿阔叶林群落特征对微地形变化的响应,对于区域生物多样性保护和植被恢复具有重要的理论和实践意义。     

边缘效应的空间尺度与测度

综述了边缘效应的空间尺度类型以及在不同尺度上的测度方法.基于大量的研究整合,认为边缘效应空间尺度的划分,可以根据空间尺度的不同以及边缘效应形成和维持因素,分为大中小3个尺度类型,即大尺度的生物群区交错带、中尺度的景观类型之间的生态交错带和小尺度的斑块(生态系统)之间的群落交错区.大尺度主要是以植被气候带为标志的生物群区间的边缘效应,这种地带性的交错区主要受大气环境条件的影响.中尺度类型主要包括城乡交错带、林草交错带、农牧交错带等类型,是不同生态系统要素的空间交接地带,在物质能量等相互流动的作用下变得更为复杂.小尺度水平上是指斑块之间的交错所形成的边缘效应,受小地形等微环境条件及生物非生物等因子的制约,研究主要集中在群落边缘、林窗边缘和林线交错带等方面.对边缘效应测度的定量化研究有助于更加深入理解边缘效应.在大尺度水平上,边缘效应测度的研究主要是应用数量生态学等方法,研究不同气候带之间界线的划分及其物种分布的梯度规律性.中尺度水平上应用景观生态学的3S技术等方法,侧重于研究交错带的动态变化趋势及位置宽度的判定.小尺度水平上通过对距离边缘的长度,各群落中种群的数量、结构、多样性等定量指标的测定来构建测度公式,从而对边缘效应的强度进行量化,并反映边缘对群落的正负效应.总体上看,主要集中于中小尺度上,未来应该强化大尺度边缘效应测度的研究.     

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。     

民勤连古城自然保护区群落结构和物种多样性特征分析

通过物种多样性指数、林地承载力以及土壤水分等指标对民勤连古城自然保护区荒漠群落的结构和物种多样性以及影响因子进行了研究。结果表明:(1)群落的优势层片为灌木层,其物种组成和结构比较稳定,受环境变化的影响较小,而草本层为不稳定层片;(2)荒漠群落的物种多样性指数均偏低,生态优势度较高,群落的生态功能主要由优势种群或建群种群实施,在无外界干扰情况下,优势种群或建群种群的稳定性可以揭示群落的稳定性;(3)土壤水分是影响群落结构的主导因子,而降水是土壤水分的主要来源,对群落结构具有显著影响。土壤异质性对群落结构同样具有显著影响,是第二主导因子,其物种多样性指数为黏性土壤>灰棕荒漠土>风沙土;(4)群落物种多样性与其林地承载力无一定规律的相关性,灌木层片中,二者呈对数相关(y=64.787ln(x) 214.04,R2=0.829,P<0.01),能够比较科学地揭示物种多样性与林地承载力之间的关系,而草本层中二者呈幂指数相关(y=0.3198e6.1654x,R2=0.6999,P<0.01),反映了林地承载力受环境因子变化的影响。     

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.     

浑善达克沙地不同微地形的土壤物理性质和草本群落分布及其相关性分析

采用样方调查和室内检测相结合法对内蒙古浑善达克沙地迎风坡、坡顶、背风坡和丘间地不同土层(0~10、10~20和20~40 cm)的土壤物理性质(包括含水量、田间持水量、容重、总孔隙度和毛管孔隙度)及草本群落的生产力(包括盖度和地上部生物量)和物种多样性(包括Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数)进行比较分析;在此基础上,采用Pearson相关性分析法对不同微地形的土壤物理性质与草本群落各指标间以及草本群落生产力与物种多样性各指标间的相关性进行分析.结果表明:4种微地形的土壤物理性质总体上差异显著,但不同土层的土壤物理性质总体上无明显差异;从丘间地、背风坡、坡顶到迎风坡,土壤的含水量、田间持水量、总孔隙度和毛管孔隙度依次递减,而土壤容重则依次递增,说明迎风坡的土壤结构较差且水分散失较多,而丘间地的土壤结构和水分状况均相对较好.不同微地形间草本群落生产力和物种多样性总体上也存在明显差异,从背风坡、丘间地、坡顶到迎风坡,草本群落的生产力和物种多样性依次递减,仅Margalef丰富度指数表现为在丘间地最高、在迎风坡最低,说明迎风坡的草本群落物种多样性较低,群落稳定性差,而背风坡和丘间地的草本群落物种多样性和生产力水平均较高,群落稳定性较好.相关性分析结果表明:该区域的草本群落生产力和物种多样性与土壤容重呈负相关,与土壤的其他物理性状呈正相关,但仅部分指标间有显著或极显著相关性;草本群落生产力与物种多样性各指标间呈正相关,但多数指标间的相关性并不显著.研究结果显示:微地形能够显著影响浑善达克沙地的土壤物理性质和草本群落的分布特征,气候和人为干扰使该沙地的土壤物理性质受到严重破坏,导致草本群落生产力降低并处于不稳定状态.     

Studies on species diversity of Larix chinensis community ecotone

The communities of Larix chinensis and their ecotone in Qinling Mountains were investigated by sampling belt method.Species richness,Simpson diversity,Shannon-Weiner diversity,PIE and Pielou evenness indices of vascular plants in their communities and ecotone were calculated.Structure and composition of the communities in 6 sampling belts within the sites were analyzed.The results showed that the edge effect was obvious in the ecotone with a less changing environment(such as soil and terrain)and acute variation of composition and structure,while inconspicuous or even none in the ecotone with worse environmental condition(such as great space fluctuation).It is apparent that the edge effect of community was affected by soil and terrain,but not by microclimate.     

Studies on species diversity of Larix chinensis community ecotone

The communities of Larix chinensis and their ecotone in Qinling Mountains were investigated by sampling belt method. Species richness, Simpson diversity, Shannon-Weiner diversity, PIE and Pielou evenness indices of vascular plants in their communities and ecotone were calculated. Structure and composition of the communities in 6 sampling belts within the sites were analyzed. The results showed that the edge effect was obvious in the ecotone with a less changing environment (such as soil and terrain) and acute variation of composition and structure, while inconspicuous or even none in the ecotone with worse environmental condition (such as great space fluctuation). It is apparent that the edge effect of community was affected by soil and terrain, but not by microclimate. __________ Translated from Guibaia, 2005, 25 (2)[译自: 广西植物, 2005,25(2)]     

神农架国家公园林线过渡带土壤真菌多样性

林线过渡带是陆地生态系统对气候变化响应的敏感区域,研究林线过渡带土壤真菌的群落结构和形成机制,对于预测气候变化对土壤养分循环和维持陆地生态系统功能的影响具有重要意义。利用Illumina高通量测序技术分析了神农架国家公园林线上下的灌木林和针叶林的土壤真菌群落结构和多样性。结果表明,在真菌物种组成上,两种植被类型的土壤优势菌门、属和种类不同,针叶林和灌木林的优势菌门分别是担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)。除趋势对应分析(DCA)和不相似性检验(Dissimilarity test)表明两种林型的土壤真菌群落结构组成存在显著差异,且针叶林土壤真菌Shannon指数、Chao值和Richness指数均显著(P0.05)高于灌木林。典范对应分析(CCA)和Mantel检验显示土壤真菌群落结构与土壤p H、植物多样性、土壤温度和土壤湿度存在显著相关性。因此,林线过渡带上下的土壤真菌群落结构和多样性存在显著差异,土壤p H、植物多样性、土壤湿度和土壤温度可能是影响土壤真菌群落结构的重要因素。     

南亚热带演替群落的边缘效应及其对森林片断化恢复的意义

通过对鼎湖山两个群落及其边缘群落的长期定位研究,探讨南亚热带演替群落的边缘效应与森林片断化恢复,通过１６ａ的定位研究,从测度群落的物种结构,多样性,生物量与生产力等指标的比较表明,马尾松林群落和混交林群落本身经过１６ａ的演变,虽然有所发展,但变化不大,群落性质没有改变;边缘群落原非常接近马尾松林群落,经过６ａ的演变,已经发展成为混交林群落,说明边缘效应的作用。边缘群落总体的边缘效应强度Ｅ值为１．６     

长山列岛邻近海域鱼类群落种类组成和多样性时空变化

为了解黄、渤海生态系统交错带长山列岛邻近水域鱼类群落种类组成和多样性,根据2016年10月,2017年1月、5月及8月进行的鱼类资源底拖网调查数据,应用相对重要性指数、物种多样性指数、k优势度曲线等方法,研究了长山列岛邻近海域鱼类群落种类组成、物种多样性时空变化及其与环境因子的关系。结果表明: 该海域共计捕获鱼类77种,以温水性、底层、洄游性鱼类为主,优势种组成季节变化明显,春季、冬季主要优势种为黄鮟鱇,夏季以日本鲭、鳀等中上层鱼类为主。全年共计出现洄游性鱼类46种,季节间物种迁移指数均在100以上,其中秋季物种迁移指数最大。鱼类群落物种丰富度指数在春季最高、Shannon多样性指数和均匀度指数在秋季最高。夏季物种丰富度指数与表层水温呈显著负相关;冬季物种丰富度指数与水深、底层水温呈极显著正相关,Shannon多样性指数与底层水温呈极显著正相关。长山列岛邻近海域作为黄、渤海两大生态系统的交错带,鱼类群落表现出高物种多样性、洄游种多以及明显的时空异质性。     

Biotic and Abiotic Properties Mediating Plant Diversity Effects on Soil Microbial Communities in an Experimental Grassland

Plant diversity drives changes in the soil microbial community which may result in alterations in ecosystem functions. However, the governing factors between the composition of soil microbial communities and plant diversity are not well understood. We investigated the impact of plant diversity (plant species richness and functional group richness) and plant functional group identity on soil microbial biomass and soil microbial community structure in experimental grassland ecosystems. Total microbial biomass and community structure were determined by phospholipid fatty acid (PLFA) analysis. The diversity gradient covered 1, 2, 4, 8, 16 and 60 plant species and 1, 2, 3 and 4 plant functional groups (grasses, legumes, small herbs and tall herbs). In May 2007, soil samples were taken from experimental plots and from nearby fields and meadows. Beside soil texture, plant species richness was the main driver of soil microbial biomass. Structural equation modeling revealed that the positive plant diversity effect was mainly mediated by higher leaf area index resulting in higher soil moisture in the top soil layer. The fungal-to-bacterial biomass ratio was positively affected by plant functional group richness and negatively by the presence of legumes. Bacteria were more closely related to abiotic differences caused by plant diversity, while fungi were more affected by plant-derived organic matter inputs. We found diverse plant communities promoted faster transition of soil microbial communities typical for arable land towards grassland communities. Although some mechanisms underlying the plant diversity effect on soil microorganisms could be identified, future studies have to determine plant traits shaping soil microbial community structure. We suspect differences in root traits among different plant communities, such as root turnover rates and chemical composition of root exudates, to structure soil microbial communities.     

Vegetation composition,structure and soil properties across coastal forest–barren ecotones

Coastal barrens support rare plant species but may be threatened by forest encroachment. We determined whether trees spread into coastal barren habitat from forest patches and assessed plant species composition and soil properties across the forest–barren ecotone. We quantified tree age and height, soil properties, and vascular plant, bryophyte and lichen species composition along transects perpendicular to the edges of tree patches within the forest–barren ecotone in coastal Nova Scotia. Randomization tests assessed whether the vegetation and environmental characteristics were significantly different in the transition zone compared to one or both adjoining ecosystems. We used ordination to examine trends in species composition across the ecotone and the relationship to environmental variables. Tree age and height decreased continuously from the forest towards the edge of the forest patches. There were also trends in vegetation composition and structure from the forest into the open barrens. Many species were most abundant within the transition zone, although not always significantly. Soil properties were relatively uniform across the ecotone. The structure and vegetation of the forest–barren ecotone suggests that forest patches act as nuclei for forest expansion on barrens with a typical successional pathway where coastal barren vegetation is gradually replaced by forest species. This encroachment may pose a threat to rare barrens communities. While landscape factors such as salt spray and wind exposure may determine the general locations where forest can establish, biotic processes of growth and dispersal appear to govern the fine-scale expansion of tree patches.     

五大连池火山土壤细菌多样性及其群落结构

火山熔岩生境孕育了独特的土壤微生物群落。为了解火山生态系统土壤细菌群落多样性和群落结构及其关键影响因子,选择五大连池新、老期火山为研究样点,非火山为对照,基于高通量测序方法,分析不同采样点土壤细菌群落结构和多样性,结合土壤理化指标,进一步分析影响火山生态系统土壤细菌群落多样性的环境因子。结果表明：细菌操作分类单元（OTUs）、Ace指数、Chao1指数和Simpson指数变化趋势一致,表现为非火山 > 新期火山 > 老期火山。三个样点土壤的共有OUTs数量为713个,各自特有的OTUs数量不尽相同。三个样点土壤中检测到共有细菌16个类群,其中变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和绿弯菌门为优势菌群,老期火山土壤中酸杆菌门、疣微菌门、Rokubacteria相对丰度最大,而Patescibacteria相对丰度最小。三个样点的土壤细菌群落具有明显的空间关系,相似性差异较大,但不符合随地理距离的增加而降低的模型。土壤理化性质测定结果标明：老期火山土壤pH、有机质、全氮、全磷、铵态氮和硝态氮显著高于新期火山和非火山,新期火山土壤含水量和速效磷显著低于老期火山和非火山。喷发时间和火成岩基质等特性会导致不同火山土壤理化性质的差异,进而影响土壤细菌多样性和群落结构。Pearson相关性分析表明：土壤pH显著影响细菌的多样性指数。冗余分析（RDA）结果表明：土壤氮含量、pH和有机质是影响火山森林生态系统土壤细菌群落结构的主要因子。     

长白山不同海拔梯度裸肉足虫群落分布特征

裸肉足虫作为联结微生物和大中型土壤动物的重要环节, 在土壤生态系统物质循环和能量流动过程中起着重要作用。为探明裸肉足虫群落沿海拔梯度的分布特征及其主要驱动因子, 作者在长白山北坡选择不同海拔梯度(700 m、1,000 m、1,300 m、1,600 m、1,900 m和2,200 m), 采用最大可能数法对裸肉足虫进行了培养计数, 并采用平板培养、标记、分离再培养的方法进行了分类鉴定, 分析比较了不同海拔梯度裸肉足虫的群落组成和结构特征。结果表明: 长白山北坡裸肉足虫物种丰富, 不同海拔梯度裸肉足虫丰富度指数存在显著差异, 且与土壤酸碱度呈极显著正相关关系。其中林分较为单一的岳桦(Betula ermanii)林带(1,900 m)裸肉足虫丰富度最低, 位于植被交错带的针阔混交林带(1,000 m)裸肉足虫丰富度最大, Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数在不同海拔梯度间不存在显著性差异, 但变化趋势与丰富度一致。聚类分析结果显示, 1,300 m、1,600 m和1,900 m海拔带以及700 m和2,200 m海拔带裸肉足虫群落组成较为相似。典范对应分析(canonical correspondence analysis, CCA)显示, 裸肉足虫群落组成和结构主要受土壤酸碱度、铵态氮以及碳氮比的影响, 而海拔和土壤含水量对其没有显著影响。综上, 裸肉足虫群落多样性随海拔梯度的增加并未呈现递减或单峰的变化趋势, 土壤的基本理化性质是驱动裸肉足虫群落分布的主要因素; 此外, 地上植被也可能通过凋落物和根系分泌物间接影响裸肉足虫的群落组成和多样性。