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。     

太白山北坡落叶阔叶林物种多样性特征

对太白山北坡落叶阔叶林从不同类型,层次的丰富度,均匀度和物种多样性指数及其与环境梯度的关系等方面进行了分析。结果表明,处于中山带的锐齿槲栎林及辽东栎林的多样性较高,高海拔与低海拔处的群落多样性较低。水热梯度对物种多样性有很大影响。植物生长型与物种多样性的关系表现为灌木层的多样性指数（Ｄ）和均匀度大于草本层,而草本层大于乔木层,草木层物种丰富度最大,灌木层次之,乔木层最小,不同群落间灌木层各多样性测     

梵净山国家级自然保护区叶蝉群落结构特征

为了解梵净山国家级自然保护区内叶蝉群落结构组成及其变化特征,丰富保护区昆虫物种分布数据,对该保护区不同生境和不同垂直林带的叶蝉进行初步调查.运用统计分析、聚类分析、Shannon-Wiener多样性指数、Pieluo均匀性指数、Simpson优势度指数,研究了不同生境和林带中叶蝉类群的物种组成、相似性、多样性和均匀度.结果表明,随着植被组成变化和海拔升高,叶蝉类群在5种生境和4种林带间的分布存在较大差异,植被组成丰富和光照条件充足的环境中,叶蝉类群多样性增加,植被类型单一且密度大的环境下,叶蝉类群趋于减少.在不同生境中,类群属级阶元数量顺序为:灌丛(85属)＞林缘(61属)＞田地(49属)＞森林(44属)＞草坡(33属);在不同海拔林带中顺序为:亚高山灌丛草甸带(88属)＞常绿阔叶林带(68属)＞亚高山针阔混交林带(66属)＞常绿落叶阔叶混交林带(39属).自然环境的相似性是叶蝉群落相似性的基础,区间相似性越高,叶蝉群落越相似,不同生境和不同林带中自然环境存在的差异,导致了叶蝉类群相似性的不同.在不同生境下,灌丛和林缘的叶蝉类群组成相似性最高,生境之间关联性最强,而在不同林带下,常绿阔叶林带和亚高山灌丛草甸带相似性最高.随着生境条件和林带环境的不同,叶蝉类群的分布呈现一定的特征,类群均匀度指数和多样性指数呈正相关,优势度指数则相反.从田地到灌丛以及从常绿阔叶林带到亚高山灌丛草甸带,多样性指数逐渐增大,叶蝉类群组成在灌丛和亚高山灌丛草甸带最为丰富,各类群的数量也相对均匀,而田地和常绿阔叶林带的优势度指数最高,说明其群落内物种分布较不均匀,个体数虽最多,但优势类群突出,多样性指数相对较低.     

秦岭南坡松栎林群落演替过程中物种组成及多样性动态分析

为揭示秦岭南坡植物群落演替与物种多样性之间的复杂关系,采用空间代替时间的方法在秦岭南坡油松林、松栎混交林和锐齿栎林群落典型分布区域设置45个样地进行了群落学调查,统计分析了油松林→松栎混交林→锐齿栎林这一演替序列过程中草、灌、乔3层的物种组成和α物种多样性动态。结果表明:(1)秦岭南坡油松林、松栎混交林和锐齿栎林3种群落共有维管植物312种,隶属于73科183属,其中草本植物136种,灌木(含木质藤本)98种,乔木78种;油松林群落包含52科117属190种,松栎混交林群落含有60科95属129种,锐齿栎林群落则为50科109属178种。(2)沿油松林→松栎混交林→锐齿栎林群落演替序列,草本层物种均匀度和物种多样性显著降低,物种丰富度呈"V"形变化趋势;灌木层物种丰富度、均匀度以及物种多样性均无显著差异;乔木层物种多样性呈明显的单峰型变化,其中松栎混交林群落物种多样性指数最高。研究表明,秦岭南坡松栎林群落物种多样性随演替进展总体上呈现单峰型变化,与中期物种多样性假说一致;物种多样性可能仅仅是群落稳定的一个基础或前提条件。     

佛坪国家级自然保护区短柄Ｐao栎林初步研究

对佛坪国家级自然保护区短柄Ｐao栎林进行了初步研究,结果表明：佛坪自然保护区是目前秦岭短柄Ｐao栎林分布比较集中的地区,短柄Ｐao栎林在该地区主要分布于海拔１３００－１７００m,处在锐齿槲栎林带中偏干暖条件下,与锐齿槲栎林分别占据着不同的生境;其物种组成及其生活型谱、种群结构、物种多样性特征等都表明短柄Ｐao栎林在本区是一稳定的群落。     

太白山锐齿栎林群落结构特征

秦岭山脉是我国乃至全球生物多样性热点地区,植被资源丰富,物种多样性高。为了研究秦岭植被恢复过程中的多样性维持机制,参照CTFS样地建设方案,于2016年秋在秦岭主峰太白山北坡的锐齿栎次生林和原始林中各建立了1块100 m×150 m固定监测样地。本文以样地中所有胸径(DBH)≥1 cm的木本植物数据为基础,分析了2块样地中群落组成及结构特征。结果表明: 锐齿栎次生林和原始林样地所监测木本植物分别为2839和2840株,隶属于29科45属65种和21科37属47种,其中,偶见种和稀有种的比例分别为38.4%和24.6%、40.4%和19.2%,且均以北温带分布的植物种类居多,分别占总属数的46.6%和48.7%。2块样地中,建群种锐齿栎径级结构均呈单峰型;水榆花楸、青榨槭、四照花和三桠乌药主要伴生种的径级结构均呈倒“J”型,表明群落内主要树种都能很好地完成种群的生活史。双相关g(r)函数分析表明,在r=10 m的范围内,2块样地中的主要优势种在<2 m的尺度中聚集程度最强;随着尺度的增加,聚集程度逐渐减弱,当尺度增大到某一值时,物种呈随机或均匀分布格局。次生林和原始林的平均角尺度分别为0.56和0.58,群落整体处于聚集分布状态,并且次生林群落及主要优势种的平均角尺度均小于原始林,说明次生林样地中物种的聚集程度比原始林弱;次生林和原始林的平均大小比数均为0.47,整体林分处于中庸状态;平均混交度分别为0.70和0.57,属于强度和中度混交。干扰导致群落的物种丰富度、群落稳定性和林木空间分布格局发生变化。因此,受干扰的森林群落在植被恢复过程中,必须考虑种间相互作用、生境异质性对物种共存的影响和群落结构的动态变化。     

陕西洛河流域不同生境蝗虫的群落结构

应用种-多度分布模型、多样性指数、相似性分析、主成分(PCA)分析及多元逐步回归等方法比较了洛河流域不同生境的蝗虫群落结构。结果显示:洛河流域各生境的蝗虫分布基本上服从Preston对数正态分布,其中以森林拟合的最好。各多样性指数的变化趋势均为森林>森林草原>河滩和农田>典型草原。在相似性分析中,典型草原、森林草原和森林这3种生境相似性很高,而河滩和农田则是完全不同的另一种生境。对各生境植被因素和蝗虫群落所进行的主成分分析,结果非常理想,两维主成分的累计方差贡献率分别达到了92.558%和78.566%。通过多元逐步回归发现,影响蝗虫种类和数量变化的植被因有草本植物高度多样性、树木盖度、豆科优势度、禾本科优势度和其他科优势度等。     

太白山北坡小型兽类物种多样性垂直分布格局北大核心CSCD

物种多样性沿海拔梯度的垂直分布格局一直是生物多样性研究的热点问题,其中最为普遍的分布模式为中峰格局。为了解太白山北坡小型兽类物种组成和物种多样性垂直分布格局,本研究于2020和2021年两年的6至9月采用样线法、铗日法和陷阱法对太白山北坡小型兽类物种进行调查。在海拔780~3767.2 m之间,以200 m为梯度,设置采集样点15个,累计布置4150铗次,陷阱105个,样线8条。共记录小型兽类4目7科12属21种148只,阔叶林中的小型兽类物种多样性普遍高于针叶林,物种多样性在中海拔地区栓皮栎(Quercus variabilis)林、锐齿槲栎(Q.aliena)林最高,高海拔地区秦岭冷杉(Abies fargesii)林最低。小型兽类物种多样性垂直分布格局为左偏倚中峰格局,物种多样性在1500~2300 m海拔段内出现峰值。这种分布格局和林型中小型兽类东洋界与古北界、特有种与非特有种在太白山地区交汇有关,太白山北坡南北纵列的山脉-沟谷地貌为南北物种扩散和迁移提供了有利条件,在沟谷内气候和地理特征相似,形成了规律的林型垂直带谱,这使得小型兽类物种多样性垂直分布也具有相似的特点。     

甘肃小陇山锐齿栎群落生物多样性特征分析

生物多样性是当前群落生态学研究的一个重要方面。为此,选择了地处我国南北交界的秦岭西段北坡——甘肃小陇山的锐齿栎群落作为研究对象,经过大量野外实地调查和室内数据分析,认为：(1)研究区锐齿栎群落乔木层物种多样性测度结果为：平均物种多样性指数H=1．483,平均均匀度指数Jsw=0．67,平均丰富度指数R=9。这与亚热带常绿阔叶林和暖温带阔叶落叶林相比较,具有明显的过渡性特征;(2)乔木层物种多样性沿海拔梯度在阴、阳坡存在两种不同的分布模式。在阳坡,物种多样性沿海拔梯度呈直线上升分布模式;在阴坡,物种多样性对海拔梯度呈不很敏感的分布模式,对阴、阳坡进行对比,阴坡多样性、均匀度和丰富度均大于阳坡,优势度相反;(3)经过采伐干扰,恢复20年后,与保护区相比,乔木层物种丰富度有所增大,多样性和优势度有所降低,均匀度没有产生明显变化。     

秦岭太白山弃耕地植物群落演替的生态学研究 Ⅱ演替系列的群落α多样性特征

应用物种丰富度、Ｓｉｍｐｓｏｎ指数、Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数、Ｐｉｅｌｏｕ均匀度指数、Ａｌａｔａｌｏ均匀度指数研究了太白山弃耕地植物群落次生演替过程中的群落α多样性动态特征,结果表明,群落在由一年生草本植物群落阶段向多年生草本植物群落、灌丛、混交林阶段的演替过程中,群落多样性指数逐渐上升,至混交林阶段达到最高值。若以分布在这一垂直地带的代表性森林群落锐齿栎林为演替进一步发展的方向,则由多样性指数在锐齿栎混交林、锐齿栎林阶段呈下降趋势。不同演替阶段不同生长型的多样性指数变化规律为：在演替的初期,草本层多样性指数＞灌木层＞乔木层;在混交林阶段,这３个不同生长型的多样性指数相差无几,乔木生长型稍占优势;在锐齿栎混交林和锐齿栎林阶段,灌木生长型的物种多样性最大,草本次之,乔木生长型的物种多样性则迅速降低。首次利用群落各生长型的叶层相对厚度和相对盖度作为加权参数,对群落总体的物种多样性指数进行了测度,结果表明,这种加权处理是比较合理的。     

佛坪国家级自然保护区短柄木包栎林初步研究

对佛坪国家级自然保护区短柄木包栎林进行了初步研究 ,结果表明 :佛坪自然保护区是目前秦岭中短柄木包栎林分布比较集中的地区 ,短柄木包栎林在该地区主要分布于海拔 1 30 0～ 1 70 0 m,处在锐齿槲栎林带中偏干暖条件下 ,与锐齿槲栎林分别占据着不同的生境 ;其物种组成及其生活型谱、种群结构、物种多样性特征等都表明短柄木包栎林在本区是一稳定的群落。     

Population structure and spatial pattern of predominant tree species in a pine–oak mosaic mixed forest in the Qinling Mountains,China

This study investigated a typical pine-oak mosaic mixed forest in the Qinling Mountains, China. In the sample plot, the population structure and spatial distribution of the stems were analyzed for the predominant species, to identify the mechanisms of species coexistence and successional trends of the forest. The population structures of all species were bimodally distributed, with young trees (DBH <1 cm) more abundant than older trees. The population structures of Quercus aliena var. acuteserrata was bimodal and rather continuous. However, Pinus tabuliformis and Pinus armandii were discontinuously bimodal, with distinct size deficiencies. Q. aliena var. acuteserrata trees were clumped throughout the plot, although those of P. tabuliformis and P. armandii were clumped at small scales. Notable negative spatial associations between Q. aliena var. acuteserrata and P. tabuliformis were found at almost scales. P. armandii and Q. aliena var. acuteserrata were negatively spatially associated at small scales but positively associated at large scales. Our findings suggest that interspecific competition gradually develops among the predominant tree species. The dynamics of the pine-oak mosaic mixed forest formed a mosaic distribution of uniformly mixed types, with the slow infiltration of Q. aliena var. acuteserrata populations that would eventually establish a pure stand.     

小陇山国家级自然保护区次生林分类、排序及演替

在野外调查基础上,采用TWINSPAN和DCA对小陇山林区次生林群落进行了数量分类和排序,从植物群系组成、植物群落与环境的生态关系方面,研究小陇山植被群落的分布格局,用以确定该区次生林演替,并给予合理的环境解释。结果表明:采用TWINSPAN数量分类方法,将植被划分为12个群落类型;DCA排序图明显反映出排序轴的生态意义,第一轴基本上突出反映了湿度变化,沿第一轴从左到右,湿度逐渐增大;第二轴主要表现了温度梯度,沿第二轴从下到上,温度逐渐降低;次生林的演替序列为山杨林→山杨+白桦林→锐齿栎混交林及锐齿栎纯林,其自然恢复演替以锐齿栎林为顶极群落。     

燕山和太行山过渡区植物多样性垂直变化特点

为明确山脉过渡区森林群落的建群种,以及验证植物多样性是否符合"中间高度膨胀"理论,沿天津最高峰聚仙峰设置海拔样带,分析得出：（1）乔木、灌木和草本层优势种垂直变化规律不同。乔木层物种组成具有变化规律,研究区下部是槲栎和栓皮栎,随海拔升高核桃楸占优势并混生油松,然后蒙古栎占优势地位,至山顶发展为紫椴和蒙古栎混交林,槲栎和栓皮栎为伴生种,可见栎属植物不仅在各海拔段均有分布,而且优势地位显著,是该区群落的建群种;灌木层以小花溲疏为各海拔段绝对优势种;草本层优势种无规律。（2）α多样性指数具有垂直变化规律。物种多样性S在600~700 m（中低海拔）最高;Simpson指数在800~900 m（中高海拔）最高,群落信息量和复杂度达到最大值;Shannon-Wiener和Pielou指数均为双峰格局,数值在700~800 m（中海拔）低于两侧。因此,燕山和太行山脉过渡区聚仙峰的物种多样性不支持"中间高度膨胀"理论。研究结果和结论丰富了山脉过渡区生态学理论,也提供了北方山地植物多样性信息。     

林隙与林下环境对锐齿槲栎和米心水青冈种群更新的影响

锐齿槲栎 (Quercusalienavar.acuteserrata ) 和米心水青冈 (Fagusengleriana) 是广泛分布在我国暖温带和亚热带山地中海拔地段的主要建群种, 对水土保持和维持生态系统稳定具重要意义。该文通过在神农架地区的典型样地调查, 分析了这 2个种群在林隙和林下不同光环境中的更新状况和径级结构 ;利用便携式Licor₆ 4 0 0光合仪测量了 2种苗木的光饱和及光诱导曲线, 探讨了光对这 2个树种更新的影响机理。实验结果表明, 在所调查的林地中, 锐齿槲栎和米心水青冈种群都有充足的幼苗库, 锐齿槲栎幼苗以实生为主, 米心水青冈幼苗以萌生为主 ;从幼苗到幼树的转化过程中, 锐齿槲栎的成活率几乎为零, 而米心水青冈的成活率约为 6 %~ 8% ;在两者的混交林中, 米心水青冈种群呈稳定的金字塔形年龄结构, 而锐齿槲栎则是某一生长阶段的种群占据主导地位。光饱和曲线显示, 对 2年生同生群苗木, 在林窗下, 锐齿槲栎的最大净光合速率 (4.6 1μmol·m-2 ·s-1) 比米心水青冈的 (4.16 μmol·m-2 ·s-1) 要高 ;而在林冠下, 米心水青冈的最大净光合速率 (Pn=3.89μmol·m-2 ·s-1) 比锐齿槲栎的最大净光合速率 (Pn=3.6 8μmol·m-2 ·s-1) 要高。无论在林窗下或林冠下, 米心水青冈幼苗的光饱和点比锐齿槲栎的要低。两者混交林下的光诱导曲线显示, 与米心水青冈幼苗相比, 锐齿槲栎幼苗对光的反应速度较慢, 最大净光合速率也较低, 在林冠下表现出较弱的竞争力。资源分配试验证明, 锐齿槲栎在幼苗阶段以地上部分生长为主, 而米心水青冈倾向于把更多的干物质贮藏在根部, 显示出不同的光利用策略。     

Variations in leaf litter decomposition across contrasting forest stands and controlling factors at local scale

Aims Litter decomposition is a critical pathway linking the above- and belowground processes. However, factors underlying the local spatial variations in forest litter decomposition are still not fully addressed. We investigated leaf litter decomposition across contrasting forest stands in central China, with objective to determine the spatial variations and controlling factors in forest floor leaf litter decomposition in relation to changes in forest stands in a temperate forest ecosystem.Methods Leaf litter decomposition was studied by using litterbag method across several typical forest stand types in Baotianman Nature Reserve, central China, including pure stands of Quercus aliena var. acuteserrata, Q. glandulifera var. brevipetiolata and Q. variabilis, respectively, and mixed pine/oak stands dominated by Pinus armandii and Q. aliena var. acuteserrata, as well as stands of pure Q. aliena var. acuteserrata trees ranging in stand age from ~40 to>160 years. Measurements were made on litter mass remaining and changes in litter chemistry during decomposition over a 2-year period, along with data collections on selective biotic and environmental factors. A reciprocal transplant experiment involving Q. aliena var. acuteserrata and Q. variabilis was concurrently carried out to test the occurrence of 'home-field advantage (HFA)' in local forests when only considering contrasting oak tree species. Correlation analyses and path analyses were performed to identify the dominant drivers and their relative contributions to variations in leaf litter decomposition.Important findings Significant variations were found in the rate of leaf litter decomposition among stands of different tree species but not among stand age classes. The values of decay constant, k, varied from 0.62 in Q. aliena var. acuteserrata stands to 0.56 in Q. variabilis stands. The reciprocal litter transplant experiment showed that the rate of leaf litter decomposition was on average 5% slower in home-fields than on reciprocal sites. Path analysis identified litter acid-unhydrolyzable residue (AUR) to N ratio, soil microbial biomass carbon (MBC), soil pH and soil organic carbon (SOC) as most prominent factors controlling the rate of leaf litter decomposition, collectively accounting for 57.8% of the variations; AUR/N had the greatest negative effect on k value, followed by weaker positive effects of SOC and MBC. Our findings suggest that tree species plays a primary role in affecting forest floor leaf litter decomposition by determining the litter quality, with site environment being a secondary factor contributing to the local variations in leaf litter decomposition in this temperate forest ecosystem.     

山西五台山高山林线的植被景观

 过草本植物群落的分类和排序,结合对乔木和灌木分布的分析,确定了五台山高山林线的几条植被界线以及五台山森林上限附近植被的性质。结果表明：1）阳坡林线的海拔范围为2 605～2 790 m,阴坡林线的海拔范围为2 810～3 015 m;2）草本植物群落随海拔高度的变化比较明显,阴坡和阳坡从郁闭林到山顶均依次分布林下草本层、林缘草甸、亚高山灌丛草甸、高山草甸,草本植物的分布很好地体现了林线内部景观的差异性;3）海拔高度是高山林线附近草本植物群落空间分异的决定性因素。     

秦岭南坡短柄枹栎和锐齿槲栎的种子产量和种子大小及其与昆虫寄生的关系

【目的】为了解昆虫寄生特征与短柄枹栎 Quercus glandulifera 和锐齿槲栎 Quercus aliena var. acuteserrata 的种子产量及种子大小的关系。【方法】本研究于2011和2012年在秦岭南坡佛坪国家自然保护区,对短柄枹栎和锐齿槲栎种群的种子产量和昆虫寄生特征进行了野外调查研究。【结果】2年中短柄枹栎、锐齿槲栎种子雨密度和种子产量均差异明显,2011年短柄枹栎种子雨密度和种子产量分别为145.76±24.56粒/m²和74.97±11.56粒/m²,分别显著高于2012年的64.09±9.61粒/m²和34.30±3.51粒/m²;2011年锐齿槲栎种子雨密度和种子产量分别为238.88±43.97粒/m²和117.34±18.76粒/m²,分别显著高于2012年的112.00±19.20粒/m²和55.96±19.20粒/m²。2011年短柄枹栎和锐齿槲栎的种子产量中完好种子所占比例分别为49.73%和50.73%,分别显著高于2012年的38.69%和44.28%;而2011年虫蛀短柄枹栎和锐齿槲栎种子所占比例分别为28.05%和19.31%,分别低于2012年的39.77%和26.63%,但并无显著差异。2011和2012年,短柄枹栎和锐齿槲栎虫蛀种子个体均显著大于完好种子,且2011年二者虫蛀种子所含幼虫数与种子大小的相关性显著,2012年二者相关性不显著。【结论】短柄枹栎和锐齿槲栎种子的虫蛀率与种子产量有一定的关系,即在种子产量较低年份,虫蛀率有升高趋势,反之有降低趋势。同时,昆虫对这两种栎树种子中个体大的种子有寄生选择偏好,同时虫蛀种子所含幼虫数与种子大小也有一定的关系,即种子越大,所含昆虫幼虫数就越多。     

新疆博格达山地面生苔藓植物物种多样性研究

采用相似性系数和物种多样性指数对新疆博格达山地面生苔藓植物的物种多样性进行了研究．结果表明,博格达山地区苔藓植物区系具有丰富性和复杂性的特点,共有地面生苔藓植物32科73属186种(含变种、变型);山地荒漠带和山地草原带苔藓植物物种相似性最高,为0．6809,山地森林带和高山垫状植被带相似性最低,仅为0．1342;山地森林带苔藓植物在整个博格达山地面生苔藓植物群落中占据优势地位;山地森林带苔藓植物物种多样性最为丰富,为该山地苔藓植物多样性的分布中心,是苔藓植物多样性保护的关键地区．