库姆塔格沙漠南缘植物物种丰富度格局及主要影响因素

通过对库姆塔格沙漠南缘植被进行实地调查,对该地区植物物种丰富度及其群落组成进行研究,并选取11个影响物种丰富度的气候因子和地形因子,利用PCA分析、方差分解等方法探讨气候、地形因子对物种丰富度的影响。结果显示：该区共有植物15科32属38种,植物群落种类匮乏,物种组成单一,植物生活型主要以灌木、多年生草本为主,占所有物种的80%以上;植物物种丰富度与植物群落组成明显受到水热条件的制约。回归分析结果表明,该区物种丰富度与能量因子呈显著负相关（P<0.05）,而与水分因子呈显著正相关（P<0.05）。方差分解结果表明,水分、能量共同制约了该地区的物种丰富度,二者的共同解释率为44.3%。此外,地形因子对研究区物种丰富度也存在一定影响,能进一步提高环境因子对物种丰富度的解释率。总之,库姆塔格南缘物种组成单一、物种丰富度格局受到水热条件的共同制约,同时地形的变化也有重要影响。     

中国黑戈壁地区植物物种丰富度格局的水热解释

我国黑戈壁地区自然环境恶劣,植物多样性格局受到极端干旱气候的影响而形成了特殊的分布格局。为了揭示黑戈壁地区极端气候对物种丰富度格局的影响,通过对5000 km样线内174个样方中的植物进行调查,结合气候数据,研究影响中国黑戈壁地区植物物种丰富度格局的气候因素以及不同生活型植物物种丰富度格局与气候关系的差异。结果表明,水热动态假说对物种丰富度格局的解释率为62.3%,未解释部分为37.7%,说明其能够很好的解释黑戈壁地区的植物群落物种丰富度格局;能量对物种丰富格局的单独解释率仅为3.5%,水分的单独解释率为16.4%,两者共同解释率为42.4%,水分和能量共同决定的水资源可利用性主导着物种丰富度格局;不同生活型植物对气候因子的响应存在显著差异,水热综合作用对草本植物丰富度格局的解释率为65.4%,但对灌木仅有37.9%,表明水热动态假说不适用于解释灌木植物的物种丰富度格局,植物对气候的适应特性及种间相互作用对物种丰富度格局有着重要的影响。     

气候假说对内蒙古草原群落物种多样性格局的解释

物种丰富度的地理格局是宏观生态学和生物地理学的中心议题之一。本文基于内蒙古草原192个野外样地的调查数据, 结合各样地年平均气温、年降水量等9个气候因子, 探讨内蒙古草原物种丰富度格局及其主导因素, 以确定气候假说在该区的适用性。结果表明: (1)内蒙古草原物种丰富度经度格局显著, 呈现沿经度升高而增加的趋势, 同时由于经纬度的共线性, 也呈现出沿纬度升高而增加的趋势。(2)方差分解显示, 能量单独解释率为2.7%, 水分单独解释率为11.4%, 水分和能量共同解释率为46.3%, 未解释部分为39.6%, 可见能量与水分的共同作用在物种丰富度格局形成中占主导地位, 支持水热动态假说。这说明水热动态假说适用于解释内蒙古草原物种丰富度 格局。     

中国典型森林生态系统乔木层群落物种多样性的空间分布格局及其影响因素

物种多样性地理分布格局及其成因是生物地理学和宏观生态学研究的核心问题之一,基于中国13个典型森林生态系统乔木层群落植物的调查数据,分析物种多样性随经纬度的变化规律,探讨物种多样性空间分布格局的影响因素。结果表明:(1) 13个典型森林生态系统的4个物种多样性指数均随经纬度上升而下降,其中物种丰富度变化更为显著,而Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数随经度上升变化不显著;(2)相关性分析结果显示,物种多样性指数与植物特性、能量和水分因子的单因素相关关系并不一致。其中,物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数与年均温、最冷月均温、温度年较差和潜在蒸散量的相关性最显著(P0.01),Pielou指数与年均温、最冷月均温、实际蒸散量、潜在蒸散量和郁闭度有显著相关关系(P0.05);(3)方差分解结果表明,能量和水分的共同作用对物种多样性指数空间分布格局的解释率最高,达到15%—42%;植物特性、能量和水分因子三者共同作用对物种多样性指数空间分布格局解释率次之,为14%—27%;植物特性与能量因子或水分因子两者之间的共同作用以及植物特性和水分因子独立作用对物种多样性指数空间分布格局的解释率较小,其中能量因子对物种多样性指数空间分布格局的单独解释率高于植物特性或水分因子。研究表明能量和水分共同作用是影响大尺度森林乔木层物种多样性空间分布格局形成的主要因素,但植物特性的差异对物种多样性空间分布格局影响也不可忽视。     

中国西北荒漠区植物物种丰富度分布格局及其环境解释

土地荒漠化是中国西北地区的主要生态问题之一,荒漠生态系统极易受到气候与土地利用类型变化的影响。然而受恶劣的自然环境与交通条件影响,目前我国西北荒漠区植物多样性格局及其维持机理的系统研究还很缺乏。本文通过对中国西北荒漠区195个植物群落样方进行调查,并结合气候与空间变量数据,探讨了西北荒漠区植物物种丰富度的分布格局及其主导因素。研究结果表明:(1)本次调查共记录植物363种,分属38科153属,植物物种丰富度存在显著的经纬度分布格局,随着经度或纬度的升高呈现出先下降后增加的变化趋势;(2)水分、能量及空间变量均对植物物种丰富度有着显著的独立作用;(3)水分、能量与空间变量解释了植物物种丰富度65.36%的变异,三者的共同解释率高达48.08%,且水分与能量一起解释的变异更多。以上结果表明,西北荒漠区的植物物种丰富度格局由生态位分化与中性过程以及其他未知因素共同控制,其中生态位分化的贡献可能更大。而研究中未考虑的土壤、地形、人为干扰等因素也很可能对西北荒漠区植物物种丰富度存在非常重要的影响。     

贺兰山甲虫物种丰富度分布格局及其环境解释

理解山地物种丰富度分布格局及其成因对于山地生物多样性保护具有重要意义。本文基于贺兰山地区甲虫31科252属469种的分布信息, 结合相关气候与生境异质性数据, 系统地探讨了贺兰山地区甲虫及6个优势科物种丰富度地理格局及其影响因素。结果表明, 甲虫物种丰富度及科属区系分化强度以贺兰山中段最高, 南段比北段高, 西坡比东坡高。基于183个栅格内物种分布的二元数据聚类分析, 贺兰山甲虫分布可分为北段强旱生景观甲虫地理群、中西段半湿生景观甲虫地理群、中东段及南段半旱生景观甲虫地理群3个地理群。冗余分析(RDA)表明年均温和年均降水量是影响最显著的因子。方差分解结果显示, 水分与能量因子共同解释了全部甲虫物种丰富度57.1%的空间变异, 单独解释率分别为5.9%和7.1%。生境异质性解释了全部甲虫物种丰富度35.2%的变异, 单独解释率仅为1.8%。气候因素与生境异质性对不同优势科物种丰富度的相对影响并不一致。在贺兰山的南段和北段, 生境异质性和水分因子对甲虫物种丰富度影响作用明显。水分和能量因子是贺兰山地区甲虫物种丰富度空间分布格局的主导因子, 生境异质性有助于提高甲虫物种丰富度。从未解释的比例来分析, 地形和土壤因素可能对贺兰山甲虫物种丰富度存在重要影响。     

呼伦贝尔草原植物群落空间格局及其环境解释

草地不同植物群落的空间分布结构及群落内部的物种组成结构的研究,一直是草原植物群落生态学最核心的问题之一。在2006年野外实地采样的基础上,运用DCCA除趋势典范对应分析(detrended canonical correspondence analysis)对影响呼伦贝尔草原植物群落结构的地形和土壤环境因素进行了定量的分解。结果表明:纯土壤环境因子可以解释的物种多度变化为12.48%,纯地形因子可以解释的物种多度变化为8.34%,两者耦合的部分为4.76%,不可解释的部分为74.42%。地形因子通过影响水热组合的再分配,对群落结构起起较大作用。在诸多因子中,土壤总氮、有效钾、有效氮、有效磷、有机质以及坡形决定了群落小生境的变化,导致群落类型分布的梯度变化。     

长江三峡库区物种多样性的垂直分布格局:气候、几何限制、面积及地形异质性的影响

为了验证生物多样性地理格局的几个重要假说,即种-面积关系、水分-能量动态假说、几何限制(中域效应)假说和生境异质性假说,作者以长江三峡库区维管植物物种丰富度沿海拔梯度的分布格局为例,采用多元回归和方差分解方法,研究了面积、气候、几何限制、地形异质性对多样性垂直格局的独立影响和协同作用,及其对各植物类群(不同分布宽度、不同分布区类型和不同生长型)影响的差异.结果表明,三峡库区各种植物类群的物种丰富度随着海拔上升均呈先升后降的单峰格局.水分-能量动态假说对多样性格局有很强的解释能力,其总的解释力(＞93％)明显高于其他所有解释机制.但对于很多植物类群而言,水分和能量的解释力中有很大一部分属于几何限制、面积及地形异质性等因素的协同作用.几何限制对分布宽度大的物种的多样性格局解释力很强,但对分布宽度小的物种作用很小;面积自身对物种丰富度解释力较强,但在考虑了其他环境因素的影响时,仅对少数植物类群有解释力;地形异质性自身对多样性的解释能力很弱,但在多元回归模型中起着必要的作用.综合来看,水分-能量动态是解释三峡库区植物多样性垂直格局的最重要的机制.几何限制的作用随着物种分布宽度减小而递减;地形异质性虽然对多样性垂直格局的影响较弱,但也是一种必要的补充解释机制;由于面积与气候、几何限制等因素存在强烈的共线性,面积对植物多样性垂直格局的相对作用大小还需要进一步的系统比较研究.     

地形对七姊妹山自然保护区植物丰富度及分布格局的影响

该研究以七姊妹山自然保护区40个(20×20m2)植物群落调查样方为基础,并采用回归分析和典型对应分析(CCA)的方法研究该区地形对植物物种丰富度及植物分布格局的影响,以明确海拔、坡度、坡向、坡位等地形因子的相对重要性,为该区植物多样性的保护和管理提供理论依据。结果表明:(1)七姊妹山自然保护区40个调查样地共有植物633种,隶属133科,316属,其中乔木118种,灌木150种,草本365种。(2)曲线回归方程拟合结果显示,七姊妹山自然保护区植物物种丰富度分别与海拔、坡度具有显著相关性,物种丰富度沿海拔梯度升高而增大,沿坡度梯度先减少后增大之后又减小。(3)从植物的生活型来看,在所有海拔段,乔木物种丰富度始终低于灌木和草本植物;在低、中低海拔地带,灌木物种丰富度均高于乔木和草本植物;而在中、高海拔地带草本植物物种丰富度较大且高于乔木和灌木。(4)CCA排序结果表明,地形因子对植物物种的分布具有显著影响按其影响强度排序为海拔坡度坡位坡向,说明海拔是影响该区植物物种分布最重要的地形因子。     

科尔沁沙地植物物种丰富度格局及其与环境的关系

能量、水分和生境异质性是物种丰富度分布格局的重要因素。本文以特殊环境科尔沁沙地为对象,通过植物区域物种丰富度数据和对应气候数据统计,结合生境异质性分析,对科尔沁沙地物种丰富度格局及其主导因素进行研究。结果显示:(1)科尔沁沙地植物共计有115科1030种,呈现显著的空间异质分布,随着经度的增加物种丰富度呈先下降后上升的趋势,而受纬度影响较小。(2)水热动态假说最适合用于解释科尔沁沙地植物物种丰富度格局。说明水资源可利用性是科尔沁沙地植物物种丰富度的主要影响因素。     

面积、温度及分布区限制对物种丰富度海拔格局的影响: 以秦岭太白山为例

 物种丰富度的分布格局及其形成机制是生态学研究的热点。以往的研究主要描述丰富度的格局, 而对其形成机制研究较少, 且主要集中于探讨单个因子或过程的影响。物种丰富度同时受到多个因子和过程的综合作用, 面积、温度及物种分布区限制被认为是控制山地物种丰富度海拔格局的主要因素, 三者同时沿海拔梯度而变化, 同时作用于丰富度的海拔格局。幂函数种-面积关系(SAR)、生态学代谢理论(MTE)及中域效应假说(MDE)分别基于以上3个因素, 从机制上解释了物种丰富度 的海拔格局。探讨这些假说的相对影响对研究物种丰富度的大尺度格局及其形成机制具有重要意义。方差分离方法有利于分解不同因素的影响, 为此, 该文以秦岭太白山的植物物种丰富度为例, 采用方差分离和逐步回归方法, 分析了SAR、MTE及MDE对物种丰富度海拔格局的影响。结果表明, 太白山的植物物种丰富度沿海拔梯度呈单峰分布格局, 但丰富度峰值存在类群差异; 对太白山所有植物物种丰富度的垂直格局而言, SAR、MTE及MDE分别解释了其物种丰富度随海拔变化的66.4%、19.8%和37.9%, 共同解释了84.6%, 在消除其他因素的影响后, SAR和MTE的独立影响较高(分别为25.5%和17.7%), 而MDE的独立影响不显著; 分类群研究则发现, 苔藓植物丰富度的海拔格局主要受MDE的影响, 蕨类植物丰富度的海拔格局同时受到SAR、MTE以及MDE的影响, 而种子植物物种丰富度的海拔格局主要受SAR和MTE影响。     

长治城市湿地公园滨岸区植物群落特征及其与土壤环境的关系

湿地生境的保护与恢复是当前城市湿地公园建设面临的重大挑战,而相关研究案例极少。通过对山西长治城市湿地公园滨岸区草本植物群落进行调查和多元分析,探讨物种分布与土壤因子之间的关系。结果如下:1)研究区植物共计20个种,以湿、中生植物为主,芦苇为建群种,优势种包括香蒲、早熟禾、扁杆藨草和苍耳,总体上物种丰富度较低,随着逐渐远离水域,物种丰富度、优势度和均匀度均呈递增趋势,物种组成上呈现水-湿生、湿-中生、中-旱生的梯度序列;2)CCA排序和Monte Carlo检验结果表明,土壤氮含量和水分含量是影响研究区植物群落分布的重要环境因子,二者分别可解释1.7%、1.4%的物种分布差异,较大的未被解释的部分表明研究区植物群落分布在很大程度上受到其他未选取因子的影响,如种间竞争、水位变化、人为干扰或随机因子。     

中国两栖动物物种丰富度省级地理分布格局及其与气候因子的关系

物种丰富度分布格局及其形成机制的研究对于生物多样性保护具有重要意义。为了解中国两栖动物物种丰富度分布格局,本文利用中国省级尺度两栖动物物种分布数据和环境信息,结合GIS和数理统计方法,探讨两栖动物物种丰富度的地理分布格局与环境因子之间的关系。研究结果表明:(1)物种丰富度随纬度增加呈逐渐递减趋势,但缺乏显著的经度梯度。丰富度最高的地区主要集中在南方,我国北方、西北干旱区和青藏高原北部地区丰富度较低;(2)最优模型由年均温、最冷月均温、净初级生产力、年降水量变化范围、月均降水量标准差组成,多层次方差分解表明,最冷月均温的独立解释能力(17.6%)高于年均温(11.5%);(3)方差分解表明,季节性因子的独立解释能力(5.6%)低于热量因子(6.1%),但高于水分因子(4.5%),因此我们认为季节性因子也是限制中国两栖动物分布的重要因素。     

广西凭祥不同年龄红椎林林下植物物种多样性及其环境解释

林下植被作为森林生态系统的重要组成部分,其在调控森林群落结构和功能上发挥着至关重要的作用。从揭示人工林林下植物物种组成的关键控制因素的目标出发,以不同年龄红椎林灌木层和草本层的植物群落作为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,重点探究林下植物物种组成与环境因子之间的关系及其关键控制因子。研究结果表明:不同年龄红椎林的林下植物物种组成存在明显差异;RDA结果表明,胸高断面积是影响灌木层物种组成的最主要因子,胸高断面积、坡度和海拔能显著影响影响草本层的物种组成;方差分解结果表明,所调查的生物和非生物因子分别解释灌木层和草本层物种组成变异的63%和47%,微环境和植物之间的相互作用是影响林下植物群落物种变异的最主要因素,而土壤与微环境、土壤与植物两者之间,以及微环境、植物和土壤三者之间的相互作用对林下植物群落的物种组成的影响较小,甚至无影响,微环境的独立效应对林下植物物种组成的影响高于植物或土壤因素。     

白水江自然保护区两栖、爬行动物物种丰富度的海拔梯度格局的解释:水分能量动态假设和生境异质性假设

采用线性回归模型和方差分离方法,利用水分能量动态假设和栖息地异质性假设解释了白水江自然保护区两栖、爬行动物物种丰富度的海拔分布格局。水分能量动态假设对白水江自然保护区两栖爬行动物物种丰富度的海拔分布格局的解释力较强,同时,水分能量动态假设和栖息地异质性假设之间存在着较强的共线性。年均降水量(PAN)进入了两栖动物物种丰富度海拔分布格局的最优线性回归模型,未进入爬行动物物种丰富度海拔分布格局的最优线性回归模型,但潜在蒸散量(PET)及其二次方(PET2)全部进入了爬行动物的最优线性回归模型,说明水分对两栖动物的重要性和温度对爬行动物的重要性。方差分离结果表明,栖息地异质性假设对两栖、爬行动物物种丰富度海拔分布格局的独立解释力较低,而水分能量动态假设的独立解释力较高。对于广域种,可能受到边界限制的影响,水分能量动态假设和栖息地异质性的解释力并不高。     

辽河保护区河岸农田撂荒恢复初期植物物种特征

采用样线法对辽河保护区河岸农田撂荒恢复3年后的植物群落进行调查,研究其物种特征及生物多样性影响因子。结果表明:8个样点共采集到51种植物,以草本植物为主,共49种,占总物种数的96%;51种植物隶属于21科46属,其中菊科和禾本科物种数最多,单属科、单种科和单种属在植物物种组成中占比例较大,高频度且高盖度出现的物种少;小飞蓬和茵陈蒿为撂荒恢复初期植物群落的先锋物种,出现的频度最高;草本植物的水分生态型以中生植物占优势;生活型以1年生植物为主,且杂草在草本植物中占有较大的比例,表明河岸农田撂荒恢复初期物种组成主要受到人类活动的影响,而河流对物种的影响在早期表现不明显;物种多样性自上游向下游呈降低趋势,环境影响因子分析表明Simpson指数、Shannon指数和Pielou均匀度指数与海拔和距河口距离呈显著正相关,与距交汇处距离和河道蜿蜒度呈显著负相关,而Patrick丰富度指数与两岸堤距呈显著负相关,与其他因子无显著相关性。     

新疆开都河流域水生植物多样性及其影响因素

河流是一个连续的、流动的、独特而完整的系统,研究河流生态系统中水生植物的多样性分布格局及其影响因素对河流生态学研究具有重要意义。本文通过野外调查,研究了新疆开都河流域水生植物多样性、主要水生植物群落特征及与环境因子之间的关系,并利用水分-能量动态假说和栖息地异质性假说对该流域水生植物物种多样性的地理格局进行解释。结果表明: 开都河流域共有水生植物71种,隶属于24科39属;聚类分析可将开都河流域水生植物群落划分为10个主要群落类型,其中芦苇群落物种丰富度最高,狭叶香蒲群落和金鱼藻群落物种丰富度最低;流域水生植物群落Shannon指数与pH呈显著负相关,Simpson指数与pH、经度呈显著负相关,与海拔呈显著正相关;流域水生植物群落类型主要受海拔、水深及水温的影响;流域水生植物物种多样性随经纬度无明显变化规律。水分-能量动态假说和栖息地异质性假说共解释开都河流域水生植物多样性格局变量的31.4%,表明这两个假说对于该流域水生植物多样性格局的解释力并不高。     

拉萨河流域亏组山植物物种丰富度和群落特征研究

为研究草地植物群落、物种丰富度及其分布格局与影响因子之间的关系,该文以拉萨河流域林周县卡孜乡亏组山为研究地点,对山体垂直样带(3900~5100 m)植物群落特征、植物物种丰富度与各影响因子之间的关系进行了研究。研究区域共设置了13个样带(每隔100 m设一个样带),每样带设置0.5 m×0.5 m的5个样方进行植被调查,运用主成分分析(PCA)和双向指示种分析法(TWINSPAN)对植物群落进行排序和分类,运用冗余分析法(RDA)对群落及其分布格局与影响因子之间的关系进行分析,对植物物种丰富度与各因子之间的关系进行了回归分析。结果表明:该山体植物可分为3个群落类型,含7个群丛;影响区域植物群落物种组成和分布格局的主要环境因子为海拔,其次是坡度;物种丰富度与海拔、分种盖度呈单峰关系,与总盖度、坡度、地上生物量呈正相关。该研究结果为区域植物物种多样性和山地植物资源的保护和可持续利用提供了科学依据。     

怒江河谷入侵植物与乡土植物丰富度的分布格局与影响因子

外来物种入侵严重威胁着乡土植物多样性并削弱了生态系统服务功能。本文基于滇西北怒江河谷植被调查的样方数据, 从群落水平研究了乡土和入侵植物多样性的空间分布格局, 以及地形、气候、人类干扰等因子对两种格局的影响。本研究共记录到外来入侵植物26种, 隶属于13科21属; 乡土植物1,145种, 分属于158科628属。沿着怒江河谷, 入侵植物物种丰富度随纬度与海拔的增加而减少; 乡土物种丰富度则随纬度增加而增加, 并在海拔梯度上呈单峰格局。运用广义线性模型分析公路边缘效应(反映生境干扰)、气候、地形和土壤等环境因素对物种丰富度分布格局的影响。等级方差分离的结果显示, 公路两侧的生境干扰对入侵种和乡土种的丰富度格局均具有首要影响。在自然环境因子中, 降水量是入侵植物丰富度的主要限制因子, 而乡土物种丰富度则主要受到地形因子尤其是坡向的影响。结构方程模型的分析结果也表明, 乡土植物和入侵植物丰富度之间的负相关关系反映了二者对环境响应的差异。本文结果支持物种入侵的资源可利用性限制假说, 并强调了人类活动对生物多样性的负面影响; 乡土植物或已较好地适应了干旱河谷气候, 但并没有显示出对外来物种入侵的抵抗作用。     

宁夏东部风沙区荒漠草原植物群落物种多样性研究

通过野外植被调查,研究了宁夏东部风沙区荒漠草原植物群落组成与结构、物种多样性变化;采用典范对应分析（CCA）对植物群落分布与土壤性状关系进行了分析。结果表明：（1）风沙区荒漠草原物种较为单一,多集中在6~13种;不同群落类型间地上生物量和盖度差异显著;群落内竞争性较弱的物种减少,优势种具有较高的重要值。（2）群落间物种多样性差异显著,但变化趋势并不一致;物种多样性指数与丰富度指数、均匀度指数的相关系数分别为0.975 7和0.880 2,而与优势度指数相关系数为-0.519 8。（3）CCA结果表明,土壤含水率、有机质以及氮磷钾含量较高、容重小时,植物物种相对丰富;对群落分布影响较大的环境因子是土壤水分、容重和土壤有机质,相关系数分别为-0.742 8、0.683 8、0.532 9,物种和群落二者在CCA排序轴相关性较大的土壤因子较为一致。研究认为,宁夏东部风沙区荒漠草原植物优势种在群落中的地位明显,物种丰富度对植物多样性的影响大于均匀度,土壤水分是影响该区草原植物群落分布的决定性环境因子。