黔西北地区不同演替阶段植物群落结构与物种多样性特征

该文采用"空间代替时间"的方法,研究了贵州省威宁县喀斯特地区植被演替过程中的群落结构、物种组成、生活型谱和物种多样性的变化规律。结果表明:(1)该调查共记录到种子植物174种,隶属于52科117属,物种分布较多的有菊科、蔷薇科、禾本科、杜鹃花科、小檗科、唇形科、蓼科。(2)随着植被的正向演替,物种丰富度逐渐增加,群落结构趋于复杂,高位芽植物所占比例逐渐增大。(3)随着植被的恢复,群落层次分化逐渐明显,大径级植株所占比例呈现增加趋势。(4)随着植被的恢复,群落各层次的ShannonWiener多样性指数(H)、Simpson多样性指数(DS)、均匀度指数(J)和Margalef丰富度指数(DM)逐渐增加;不同演替阶段植物群落之间的Srensen相似系数呈现先上升后下降的趋势,Cody指数则表现为逐渐增加的趋势。黔西北地区不同演替阶段植物群落结构和物种多样性不同,建群种和关键种发生了明显变化,不同演替阶段植物群落结构和物种多样性的研究对喀斯特地区植被演替规律的认识和生态恢复具有重要意义。     

喀斯特断陷盆地区不同恢复阶段群落物种组成与多样性特征

研究自然植被恢复过程中的物种组成、群落结构及生物多样性的变化,能够为人工促进植被恢复的树种选择与群落结构的优化配置提供重要依据。本研究以空间代替时间对喀斯特断陷盆地典型区云南省建水县不同天然植被(草丛、灌丛、乔木林)进行群落学调查,对不同恢复阶段的植物群落按乔木、灌木、草本进行分层,分析各恢复阶段植物群落的物种组成、水平和垂直结构、生物多样性。结果表明:在总面积为3200 m^2的12个样地中,共记录43科72属94种维管束植物,优势种以壳斗科(Fagaceae)、鼠李科(Rhamnaceae)、紫金牛科(Myrsinaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、木犀科(Oleaceae)等科的植物为主;在草丛→灌丛→乔木林的恢复过程中,群落物种组成中的科数、属数、种数逐渐增加,低矮和小径级植物个体数所占比例逐渐减少,但整体仍以低矮的小径级植物为主。草本植物的丰富度和Shannon指数在植被恢复的初期即草丛阶段最大,而均匀度指数则以灌丛阶段最大;木本植物的丰富度和Shannon指数随着植被的恢复逐渐增大,但均匀度指数随着植被的恢复逐渐下降;随着植被的恢复,草本层和乔木层的生态优势度逐渐增大,灌木层的生态优势度逐渐减小;草本植物由早期一年或多年生的喜阳、耐旱、耐贫瘠的草本向抗逆性强的多年生草本过渡,并逐渐向中性和阴性转变,其中刺芒野古草(Arundinella setosa)能够很好地适应该地区的环境;薄叶鼠李(Rhamnus leptophylla)、铁仔(Myrsine africana)、假虎刺(Carissa spinarum)、小石积(Osteomeles anthyllidifolia)等阳性树种为该地区植被恢复的先锋种,其早期的出现为其他植物的恢复创造条件,后期又逐渐被喜阴的植物替代,在植被恢复初期可利用这些物种;在植被恢复后期,壳斗科的铁橡栎(Quercus cocciferoides)成为建群种,可在灌丛阶段植被恢复时利用该物种,也可以选择使用该物种植树造林;在整个植被恢复过程中,优势度从以矮小植物为主朝着高大植物发展、优势种寿命越来越长的趋势十分明显。     

喀斯特断陷盆地区不同恢复阶段群落物种组成与多样性特征

研究自然植被恢复过程中的物种组成、群落结构及生物多样性的变化,能够为人工促进植被恢复的树种选择与群落结构的优化配置提供重要依据。本研究以空间代替时间对喀斯特断陷盆地典型区云南省建水县不同天然植被(草丛、灌丛、乔木林)进行群落学调查,对不同恢复阶段的植物群落按乔木、灌木、草本进行分层,分析各恢复阶段植物群落的物种组成、水平和垂直结构、生物多样性。结果表明:在总面积为3200 m~2的12个样地中,共记录43科72属94种维管束植物,优势种以壳斗科(Fagaceae)、鼠李科(Rhamnaceae)、紫金牛科(Myrsinaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、木犀科(Oleaceae)等科的植物为主;在草丛→灌丛→乔木林的恢复过程中,群落物种组成中的科数、属数、种数逐渐增加,低矮和小径级植物个体数所占比例逐渐减少,但整体仍以低矮的小径级植物为主。草本植物的丰富度和Shannon指数在植被恢复的初期即草丛阶段最大,而均匀度指数则以灌丛阶段最大;木本植物的丰富度和Shannon指数随着植被的恢复逐渐增大,但均匀度指数随着植被的恢复逐渐下降;随着植被的恢复,草本层和乔木层的生态优势度逐渐增大,灌木层的生态优势度逐渐减小;草本植物由早期一年或多年生的喜阳、耐旱、耐贫瘠的草本向抗逆性强的多年生草本过渡,并逐渐向中性和阴性转变,其中刺芒野古草(Arundinella setosa)能够很好地适应该地区的环境;薄叶鼠李(Rhamnus leptophylla)、铁仔(Myrsine africana)、假虎刺(Carissa spinarum)、小石积(Osteomeles anthyllidifolia)等阳性树种为该地区植被恢复的先锋种,其早期的出现为其他植物的恢复创造条件,后期又逐渐被喜阴的植物替代,在植被恢复初期可利用这些物种;在植被恢复后期,壳斗科的铁橡栎(Quercus cocciferoides)成为建群种,可在灌丛阶段植被恢复时利用该物种,也可以选择使用该物种植树造林;在整个植被恢复过程中,优势度从以矮小植物为主朝着高大植物发展、优势种寿命越来越长的趋势十分明显。     

西南喀斯特高原盆地石漠化环境植物群落结构与物种多样性时空动态

为阐明西南典型喀斯特石漠化类型——喀斯特高原盆地石漠化植物群落结构和物种多样性特征及其演变规律,科学支撑喀斯特石漠化治理,选取了喀斯特高原盆地典型石漠化区贵州清镇簸箩小流域为研究区域,对其植被进行广泛的野外勘察,设置典型样方研究其植物群落结构和物种多样性特征;运用空间替代时间方法,研究石漠化演变过程中植物群落结构和物种多样性变化;基于2013—2015连续3 a的监测数据,研究其年际变化。结果表明:研究区群落结构简单,共记录到的植物分布58种,其中草本层18科24属28种、木本层17科25属30种;单种属的比例很高,为82.86%。不同等级石漠化环境植物群落高度、平均地径、平均冠幅、草本层生物量和灌木层生物量均具有显著差异;植物种群密度在不同等级石漠化环境变化依次为轻度石漠化中度石漠化潜在石漠化无石漠化。不同等级石漠化环境植物多样性指数、均匀度指数、丰富度指数和优势度指数均偏低,而且4种指数均与石漠化等级演替无明显耦合关系。不同年份植物群落高度、平均地径、种群密度和灌木层生物量随着时间的推移均呈增加趋势,但相邻年份增加不显著。研究区生态系统人为干扰逐渐减弱,植被呈现出正向演替的趋势,优势种的重要性趋于降低。该研究结果对我国西南喀斯特盆地生态功能恢复和石漠化植被重建具有一定的理论意义和实践指导价值。     

中国沙拐枣属天然群落特征及其物种多样性研究

根据野外调查资料,应用生物多样性的原理和方法计测了群落的物种丰富度指数(R0、R1)、物种多样性指数(H′、D)、均匀度指数(E)以及优势度指数(C)以分析中国沙拐枣属天然群落的群落学特征。结果表明(1)中国沙拐枣属天然群落组成成分简单,共出现种子植物91种,分属22科62属,科属组成较为分散;生活型组成中1年生植物种类多,数量大,占总数的35.16%;沙拐枣属天然群落的垂直结构明显;(2)多样性分析表明,中国沙拐枣属天然群落物种组成单一,结构简单,其中群落多样性最低分别为塔克拉玛干沙拐枣(Calligonum roborowskii)群落和沙拐枣(C.mongolicum)(若羌)群落。群落多样性最高分别为沙拐枣(C.mongolicum)(采南)群落、小沙拐枣(C.pumilum)群落和艾比湖沙拐枣(C.ebi-nuzicum)群落。不同沙拐枣属植物所形成的群落差异主要表现在物种组成以及物种多样性水平,这种差异表现主要是1年生和多年生草本植物的物种多样性。(3)丰富度指数和物种多样性指数表现出基本一致的变化趋势,而生态优势度指数则表现相反的趋势。物种的丰富度指数和多样性指数与群落的结构以及立地环境条件等有密切的关系,结构复杂的群落较其它群落的多样性指数高,但由于特殊生境所形成的单优群落物种多样性指数则较低。     

江西武夷山河岸带阔叶林群落的物种组成和多样性分析

以江西武夷山国家级自然保护区河岸带阔叶林群落为研究对象,对其物种组成进行调查,并采用物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数分析物种多样性。结果表明,保护区河岸带物种极丰富,三条水系10个样方中共调查到维管束植物93科174属304种,群落建群种和灌木层优势种均以常绿阔叶树种为主,物种组成具有典型的亚热带植被特色,以壳斗科、樟科、山茶科物种最多。保护区不同海拔河岸带物种丰富度指数、多样性指数的变化规律基本一致。     

贵州省普定县不同植被演替阶段的物种组成与群落结构特征

通过对贵州省普定县喀斯特地区不同植被演替阶段群落的调查, 研究了植被演替过程中群落物种组成和群落结构的变化。结果表明, 该地区的植被主要处于5个演替阶段, 即次生乔木林、乔灌过渡林、藤刺灌丛、稀灌草丛以及火烧干扰后的蕨类植物群落。本次调查共记录到植物365种, 隶属89科218属。其中, 蕨类植物31种, 隶属14科23属; 种子植物334种, 隶属75科195属。物种分布较多的科主要有蔷薇科、菊科、禾本科、百合科、忍冬科、唇形科、莎草科、樟科、葡萄科和水龙骨科。随着正向演替的推进, 物种丰富度增加, 群落结构趋于复杂化。藤刺灌丛与乔灌过渡林群落层次不明显, 次生乔木林分层明显。从藤刺灌丛向次生乔木林演替的过程中, 小径级个体所占比例明显降低, 高于1.3 m植物的总密度、乔木密度和藤本密度都先升高后降低, 而灌木密度呈逐渐降低的趋势。对喀斯特地区植被的恢复提出了参考措施。     

井冈山云锦杜鹃群落特征研究

以井冈山云锦杜鹃群落10个样地调查资料为基础,对该群落的物种组成、区系成分、群落结构和物种多样性进行研究。结果表明：该群落有维管植物44科67属83种,其中蕨类植物有6科6属6种,裸子植物4科4属5种,被子植物34科57属72种;区系分析显示,该群落植物区系地理成分复杂,热带性成分和温带成分均占较大比例;群落为复层异龄结构,云锦杜鹃、交让木和猴头杜鹃是组成该群落的建群种;物种多样性分析显示,群落Simpson指数和Pielou指数较高,Shannon-Wiener指数和物种丰富度指数较低,物种多样性指数在样地间有一定差异,在群落不同层次未表现出一致的变化规律。     

嫩江沙地不同年龄樟子松人工林种群结构与林下物种多样性动态

以嫩江沙地樟子松防风固沙人工林为对象,调查不同发育阶段(24、29、39和43年生)林分的种群结构、林下物种组成以及多样性的变化.结果表明:研究期间,所有樟子松人工固沙林中均未见更新幼苗.不同发育阶段的樟子松人工林在胸径和高度上有显著差异,随着林龄的增加,小径级个体的比例明显降低,大径级个体增多,种群趋于成熟,径级结构除43年生外均呈正态分布.林下物种共计33种,隶属于15科28属,禾本科的狗尾草为林下草本植被的优势种,但其优势程度随林龄增加而逐渐减小;随着林龄的增加,1年生植物的比例减少,多年生植物比例增加;Simpson多样性指数与Pielou均匀度指数差异不显著,39年生樟子松的丰富度指数、Shannon多样性指数和Alatalo均匀度指数均显著高于24年生樟子松,群落的物种多样性有所改善.     

巴丹吉林沙漠南缘植被物种多样性及其与土壤特性的关系

通过对巴丹吉林沙漠南缘地区植被的野外调查,探讨了植被物种组成与物种多样性对样地沿距沙漠中心的距离变化的响应,以及物种多样性与土壤因子间的关系。结果表明:(1)研究区主要物种共计10科18属20种,植物种类以沙漠旱生植物为主,样地的植被群落类型都是灌木与草本植物群落。(2)随着样地向沙漠外缘的延伸,植物种类和数量逐渐增多,群落结构更加复杂化和多样化;样地Shannon-Wiener指数和Simpson指数呈上升趋势,优势度指数逐渐下降;灌木层与样地的α多样性指数变化趋势一致,草本层变化幅度较小;β多样性指数中BrayCurtis指数呈下降趋势,说明植物群落之间的物种替换速率降低。(3)物种多样性指数与土壤因子的相关关系及逐步回归分析表明土壤有机质和土壤全氮含量对植被的影响显著,土壤表层20~40cm中的土壤速效磷与样地物种多样性和草本层物种多样性之间具有显著相关关系。     

中国西南喀斯特植物群落演替特征及驱动机制

植被恢复是西南喀斯特石漠化治理和生态重建的关键步骤。通过总结已有的结果和分析中国科学院环江喀斯特试验站部分试验数据,研究了西南喀斯特植被演替过程中群落的动态特征,结果发现:西南喀斯特沿北、中、南亚热带至北热带的海拔递减、气温和降雨量升高的梯度格局下,群落的高度、盖度增加,密度、科属种数量和物种多样性呈递减趋势;不同区域沿草丛、灌丛、灌乔丛、乔丛的顺向演替方向上,群落的高度、盖度增加、密度减小,科属种数量及物种多样性除北亚热带持续增加外,其他3个区域的最大值均出现在灌乔丛,乔丛反而有所下降;西南喀斯特植被演替是生物驱动因素与环境阻力相互作用的结果,不同区域不同演替阶段植被演替的建群种和关键种不同,其植物群落的稳定性受多样性和结构性的共同控制,因地质和生态环境恶劣,植被退化容易恢复难,充分理解和认识植被演替规律对西南喀斯特植被恢复和生态重建意义重大。     

三江源区退化高寒草甸土壤真菌群落特征

为了明确高寒草甸退化演替过程中土壤真菌物种组成、群落多样性及功能结构等的响应规律,本研究采用高通量基因测序技术和FUNGuild功能预测,分析了三江源区未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化高寒草甸土壤真菌群落特征及其调控因子。结果表明: 高寒草甸土壤优势真菌为子囊菌门、担子菌门和被孢霉菌门。与未退化草地土壤相比,退化草地土壤真菌物种组成发生明显改变,草地退化后扇形枝孢菌、粉褶菌、锥形湿伞、丝盖伞菌和短梗蠕孢真菌丰度减少,三线镰孢菌和Dactylonectria macrodidyma真菌丰度增加。重度退化增加了土壤真菌Chao1指数,轻度退化则显著降低了真菌Shannon指数和Simpson指数。不同草地的病理型、共生型和腐生型真菌丰度均表现出显著差异;草地退化后土壤中的共生型真菌丰度减少,病理型真菌丰度增加。高寒草甸退化导致土壤真菌格局和功能发生明显改变,地上生物量、土壤含水量、pH、总有机碳、全氮、铵态氮、有效磷和全钾含量及有效氮磷比是改变真菌群落结构的主要驱动因子。     

A review of similarity between seed bank and standing vegetation across ecosystems

The relationship between above and belowground species composition has been researched in forests, grasslands, and wetlands to understand what mechanisms control community composition. I thoroughly reviewed 108 articles published between 1945 and 2006 that summarized and provided specific values on similarities between above and belowground communities to identify common trends among ecosystems. Using Sørenson's index of similarity, I found that standing vegetation and its associated seed bank was the least similar in forest ecosystems, most similar in grasslands, and of intermediate similarity in wetlands. I also discovered that species richness was not related to seed bank – vegetation similarity in any of the three ecosystems. Disturbances were a common mechanism driving community composition in all ecosystems, where similarity decreased with time since disturbance in forest and wetland ecosystems and increased with time since disturbance in grasslands. Knowing the relationships between seed bank and standing vegetation may help conservationists to manage against exotic species, plan for community responses to disturbances, restore diversity, and better understand the resilience of an ecosystem.     

库姆塔格沙漠植被特征分析

沿7条考察路线布设了91个样地,对库姆塔格沙漠植物组成、群落结构及植被分布等特征进行调查分析。结果表明:(1)库姆塔格沙漠植物相对稀少,有23科73属109种植物,物种组成趋向于集中在少数大科中和单种属中,优势科属组成较少,植物区系的温带性质明显,并与古地中海成分关系密切。(2)库姆塔格荒漠植被类型较为丰富,拥有4种植被型17个植被群系。受干旱气候及古水系变化的影响,植被群落物种组成稀少,结构单调,在一定程度上反映了荒漠生态环境的严酷性。(3)库姆塔格荒漠植被分布格局受气候、水分条件的影响较大。沙漠南缘降水条件相对较好,植被分布由东到西随降水的递减而呈现减弱趋势,北缘植被则表现为随古水系的萎缩而减小;植被随海拔高度的分布则表现为随海拔由南到北逐级降低,气候愈为干燥,地表径流减少,植被分布更为稀少。     

兰坪铅锌矿区植被恢复初期土壤种子库与地上植被关系的研究

尾矿废弃地是一种极端的生态系统,其植被恢复的研究将丰富传统的生态学理论。该研究通过野外植被调查与室内萌发实验相结合的方法,探讨了兰坪铅锌矿区植被恢复初期不同群落类型地上植被、土壤种子库及其相互关系。结果显示:（1）与对照群落（云南松林、高山栎灌丛）相比,尾矿区恢复期各群落（早熟禾人工草地、魁蒿群落、马桑灌丛）地上植被及土壤种子库的物种数、物种多样性均较低。（2）植被恢复时间较短的2个群落（魁蒿群落、人工草地）土壤种子库较地上植被物种多样性高。（3）尾矿区恢复期各群落地上植被及土壤种子库的优势种均主要由风播、种子繁殖的植物组成,菊科、禾本科占较大比例,这些植物在尾矿区植被恢复初期起重要作用。（4）尾矿区恢复期各群落土壤种子库与地上植被的物种相似性较高,各群落之间地上植被及土壤种子库的相似性则较低。研究表明,尾矿区恢复初期土壤种子库与地上植被紧密联系,群落改造方式、恢复时间对土壤种子库具有重要影响。     

桂北喀斯特峰丛洼地植物群落特征及其与土壤的耦合关系

基于喀斯特峰丛洼地草丛、灌丛、次生林、原生林4个生态系统24个样地(20 m × 20 m)的系统取样调查, 研究了喀斯特峰丛洼地不同生态系统群落的结构组成与生物多样性特征, 选取代表植物群落和土壤性质的35个指标, 对不同生态系统及整个喀斯特脆弱生态系统植物群落与土壤主要养分、土壤矿质养分和土壤微生物间的相互关系进行了主成分分析与典范相关分析。结果表明: 沿草丛、灌丛、次生林、原生林的顺向演替发展, 重要值(importance value, IV)>10.00的科、属、种及物种多样性最大值出现在次生林, 群落结构最佳值出现在顶级群落原生林; 喀斯特峰丛洼地景观异质性高, 各生态系统影响因子不同, 土壤微生物在喀斯特脆弱生态系统处于主导地位, 其次为灌丛; 不同集团因子的典范相关分析表明, 植物多样性指标与土壤氮素、Al₂O₃、Fe₂O₃、土壤微生物生物量碳(C_mic)、真菌和细菌关系密切。因此, 在喀斯特脆弱生态系统恢复与重建过程中, 应针对不同生态系统制定相应的培育管理措施。     

Changes in arbuscular mycorrhizal fungal communities along a river delta island in northeastern Brazil

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) play a key role in the maintenance of the balance of terrestrial ecosystems, but little is known about the biogeography of these fungi, especially on tropical islands. This study aims to compare AMF community structure along a transect crossing a fluvial-marine island and relate these communities with soil and vegetation parameters to shed light on the forces driving AMF community structure on a local scale. We tested the hypothesis that the composition of AMF communities changes across the island, even within short distances among sites, in response to differences in edaphic characteristics and vegetation physiognomies. We sampled roots and soils in five different natural and degraded habitats: preserved mangrove forest (MF), degraded mangrove forest (MD), natural Restinga forest (RF), and two regeneration Restinga forests (RR1 and RR2) on Ilha da Restinga, northeastern Brazil. We determined the mycorrhizal colonization rate and AMF community structure based on morphological spore identification. The island soils were sandy with pH varying from acid to neutral; higher levels of organic matter were registered in RF and lower in MF; other chemical and physical soil attributes differed along the habitat types on the island. In total, 22 AMF species were identified, without any difference in species richness. However, the diversity and composition of AMF communities, spore abundance per families, and mycorrhizal colonization were statistically different among the habitats. The composition of AMF communities was strongly related to soil characteristics, especially the sum of exchangeable bases. Our results indicate that the different habitat types have diverse AMF communities even within short distances among habitats. In conclusion, islands with high spatial heterogeneity in soil parameters and diverse vegetation are potential refuges for the diversity conservation of AM fungi.