四川茂县土地岭大熊猫走廊带植被恢复格局及其与干扰的关系

通过样带调查和TWINSPAN、DCCA分析,从植物种、植物群落及其多样性与环境关系方面,研究了岷江上游土地岭大熊猫走廊带恢复植被的干扰状况。结果表明：应用TWINSPAN分类,并结合优势种组成、干扰状况分析及DCCA排序,可将植被划分为6个群落类型,同时划分出响应型、迟钝型、中度干扰忍耐型和重度干扰忍耐型4类干扰响应的植物类型。以样方物种和以样方多样性指数的DCCA分析结果基本一致,物种及群落的空间分布呈明显的聚集格局,反映其与环境因子间的密切关系。DCCA排序图上,海拔差、坡形、与公路距离、坡度及道路条数对群落和物种分布有明显的影响,与干扰相关性最大的坡度、样地道路数目、与公路间的距离3个因子反映了植被的干扰梯度。干扰对土地岭恢复植被影响显著,干扰降低了群落的物种多样性,同时阻碍了演替进程。     

土壤肥力及地形因子对桂西南喀斯特山地木本植物群落的影响

基于对桂西南喀斯特山地植被的典型群落抽样调查,运用聚类分析和除趋势对应分析(DCA)对样方内胸径≥1.0 cm的木本植物进行数量分类和排序,运用除趋势典范对应分析(DCCA)探讨了土壤肥力及地形因子对木本植物群落空间分布的影响。结果表明:1)聚类分析将森林群落划分为4个类型。2)DCCA第一排序轴突出反映了土壤全氮、碱解氮含量及坡度的变化趋势,第二排序轴主要反映了海拔和全钾的变化趋势,各植物群落类型沿第一排序轴呈有规律的分布。3)在影响植物群落空间格局的因素中,土壤肥力因子对群落格局的解释能力为32.82%,地形因子的解释部分占22.54%,8.98%是土壤与地形因子耦合作用的结果,两者未能解释的部分占53.62%。群落物种多度分布主要受生物之间的相互作用和人为干扰等随机因素所影响。     

科尔沁沙地植物群落分布与土壤特性关系的DCA、CCA及DCCA分析

基于科尔沁沙地流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘和草地群落类型24个样地的野外调查,选取11个土壤因子,应用除趋势对应分析法(DCA)、典范对应分析法(CCA)和除趋势典范对应分析法(DCCA)分析沙地植物群落分布与环境因子的关系。结果表明:DCA、CCA和DCCA的物种排序第1轴代表的土壤特性梯度一致,其解释总方差超过33%,即土壤碳氮含量、p H、电导率、容重、粘粉粒等共同的梯度决定了群落生境的变化,影响着沙地植物群落类型的分布格局;3种排序法的物种排序第2轴土壤因子的相关性有较大差异,DCA第2轴仅与土壤细沙含量显著正相关,CCA第2轴与土壤碳氮比和细沙含量显著负相关,DCCA第2轴与土壤碳氮比和细沙含量显著正相关,而与粗沙含量显著负相关。Shannon指数和Simpson指数分别与DCA、CCA和DCCA前2个排序轴存在显著二元线性关系,且Shannon指数的拟合程度好于Simpson指数。3种排序分析方法中,CCA物种排序前两轴的累计解释方差(58.6%)高于DCA和DCCA,因此CCA排序法更适合于沙地植被分布格局研究及其环境的解释。     

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。     

庞泉沟国家自然保护区森林群落的数量分类和排序

根据84块样方资料,对庞泉沟国家自然保护区的森林群落进行TWINSPAN分类和DCA、DCCA排序.结果表明：（1）TWINSPAN将该区的森林群落分为7个类型;（2）样方与物种的DCA排序及样方的DCCA排序较好地揭示了该区森林群落的分布格局与环境梯度的关系：DCCA第一轴明显地反映出森林群落的海拔梯度,即热量因子,沿DCCA第一轴从左到右,海拔逐渐升高,森林群落对热量的要求降低;DCCA第二轴主要表现出森林群落的坡向、坡度变化趋势,即水分和光照因子,沿DCCA第二轴,从下到上,坡向由阴坡向阳坡变化,坡度由平缓变陡峭.其中海拔梯度是环境因子中对森林群落分布起决定性作用的因子.（3）与DCA相比,DCCA的排序轴更有利于生态意义的解释,后者能同时反映样方间在种类组成上及环境因子组成上的相似性,表现在排序图中样方较集中,群落间的界线变得较模糊,因此如果同分类结合使用,DCA的效果要好于DCCA.（4）TWINSPAN分类与DCA和DCCA排序的结果,同时表明了该地区森林群落的垂直分布格局.     

拉萨河谷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,对拉萨河谷草地23个样点进行统计分析。结果显示:(1)TWINSPAN数量分类将拉萨河谷草地群落划分成8种类型,拉萨河谷的草地群落分布呈现明显的垂直地带性分布格局。(2)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群落与其环境资源之间的关系,同时,TWINSPAN的分类结果也在排序图上得到较好的印证。(3)样点DCA排序的第一轴基本反映了海拔高度的变化梯度,第二轴基本反映了坡向的变化。(4)样点CCA排序表明,影响群落分布的主要环境因子是海拔,其次是坡向。CCA排序进一步阐明了拉萨河谷草地群落分布决定于海拔和坡向等环境因子,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,物种的分布格局在很大程度上影响着群落的分布格局。     

呼伦贝尔草甸草原植被的数量分类和排序研究

在群落样方调查的基础上,研究了物种组成,采用TWINSPAN、DCA、DCCA对呼伦贝尔草甸草原植被进行了数量分类和排序.96个物种分属25科66属,物种丰富度在20.1种/m2.菊科(13种)、禾本科(11种)、豆科(10种)、百合科(8种)、蔷薇科(8种)等科所含物种数最多,分别占到13.4%、11.3%、10.3%、8.2%、8.2%.生活型以多年生草本占绝大多数.TWINSPAN将96个样方划分为13组,根据植被分类原则确定为13个群丛,并对群落学特征给予说明.96个样方的DCA排序结果反映了植物群落类型与环境梯度之间的关系,影响群丛分布格局的主导生态因子为坡位、土壤养分、土壤水分和pH值.优势种的DCA排序图与样方的DCA排序图有很大的相似性.排序结果与分类结果相吻合,反映出植物群落类型和物种分布随环境因子梯度变化的趋势.     

中国特有植物短丝木犀(Osmanthus serrulatus Rehd.)群落结构及其环境解释

为了解环境因子对短丝木犀植物群落的影响,研究了四川省宝兴县东拉山短丝木犀植物群落地区的环境因子、TWINSPAN分类、物种和多样性指数与环境因子的DCCA排序。结果表明:1)TWINSPAN将东拉山短丝木犀24个植物群落里划分为12个群落类型,分类结果在空间上反映了东拉山植物群落的演替变化趋势。2)短丝木犀植物群落生长在土壤含水量较高、郁闭度较高,并处于西南和南坡向的沟边。短丝木犀群落的主要伴生物种为鹅耳枥Carpinus turczaninowii、宝兴木姜子Litsea moupinensis、领春木Euptelea pleiosperma、云锦杜鹃Rhododendron fortunei、宝兴过路黄Lysimachia baoxingensis、糙苏Phlomis umbrosa和铁角蕨Asplenium trichomanes。3)DCCA排序结果验证了TWINSPAN分类结果的合理性,同时指出影响东拉山短丝木犀植物群落类型及空间分布的重要环境因子是土壤有机质和腐殖质含量。     

安太堡矿区人工植被在恢复过程中的生态关系

采用TWINSPAN、DCA和DCCA,从植物种、植物群落与环境因子关系方面对平朔安太堡矿区的人工植被在恢复过程中的生态关系进行了研究.结果表明,将63个样方划分为12个群落类型,反映了植物群落与环境梯度之间的关系,并列举了各群落的特征.DCA排序图明显反映出排序轴的生态意义,随着复垦时间的增加,土壤含水量也不断升高.DCCA排序进一步表明了土壤有机质含量是所有因子中对植物群落发展起决定性作用的主要环境因素.     

历山自然保护区猪尾沟森林群落植被格局及环境解释

应用TWINSPAN、DCA和DCCA,从植物种,植物群落与环境的生态关系方面,研究历山自然保护区猪尾沟森林群落的植被分布格局,并给予合理的环境解释。结果如下：（1）采用TWINSPAN数量分类方法,将植被划分为9个群落类型。（2）对于特定的研究区域猪尾沟,制约森林群落类型,植物种分布格局的主要因素是海拔梯度,即水、热两个环境因子。（3）DCCA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各植物群落所在环境的海拔梯度,即热量因素,沿第一轴从左到右,海拔逐渐升高,植物群落或植物种对热量要求降低;第二轴主要表现了各植物群落或植物种所在环境的坡度,坡向,即水分和光照因素,沿第二轴从下到上,坡度渐缓,坡向渐向阳。     

北京八达岭地区灌木群落空间分布格局与土壤环境因子的关系分析

于2007年8月,在北京八达岭地区野外实地踏查的基础上,按海拔梯度每升高100 m布设10个典型灌木样地,共40个样地,分别进行灌木群落调查.采用TWINSPAN方法、依据各样地灌木各物种的重要值对研究区灌木群落进行分类,采用DCCA方法对分类结果进行验证,并选取代表地形因素和土壤因素在内的环境因子共16个指标进行相关分析.结果显示:(1)北京八达岭地区灌木群落共划分为10个类型.(2)北京八达岭地区灌木群落与各环境因子之间有较好的独立性,土壤环境因素对灌木空间分布格局影响较大(特征值为0.90);土壤环境因素中,灌木群落格局与土壤容重因子具有极显著的相关性(P＜0.01).(3)土壤环境因子对灌木群落格局变异的解释能力达到36%;而单纯由地形环境因子的解释能力只有9%,二者交互解释能力为3%,说明土壤环境因素是影响北京八达岭地区灌木群落格局的主导因素. 研究结果表明,北京八达岭地区灌木群落分布格局与土壤容重和海拔因子间存在极显著相关性.     

甘肃祁连山国家自然保护区植物群落分布格局及其与环境因子的关系

植物群落分布格局是环境因子和人类活动共同作用的结果,尤其是海拔梯度被认为是植物群落分布格局的决定性因子,为探求甘肃祁连山国家自然保护区植物群落分布格局与环境因子的关系及其驱动机制,该文在野外调查的基础上,运用数量分类和除趋势典范对应分析(DCCA)排序等方法,探讨了研究区内植物群落特征及其与环境因子的关系。结果表明：(1)88个样方共记录物种85种,隶属30科56属,利用双向指示种分析法(TWINSPAN)将其分为9个植物群落。(2)9个植物群落在DCCA排序图上聚集分布,呈现出较好的环境梯度,其中海拔对植物群落分布格局影响最大,其次为降水、温度、坡度、坡向和土壤腐殖质。(3)影响植物群落空间分布格局的变量中,环境因子占25.24%,空间因子占13.21%,空间因子和环境因子交叉作用占9.03%,群落分布格局未被空间因子和环境因子解释部分占52.52%,这部分主要反映了人类活动对研究区植物群落分布格局的影响。该研究成果对区域内植被的生态恢复和生物多样性的稳定维持具有重要意义。     

木论喀斯特峰丛洼地森林群落空间格局及环境解释

基于广西壮族自治区木论国家级自然保护区典型峰丛洼地景观尺度内不同微生境条件和植物群落类型50个样地 (20 m × 20 m)的系统取样调查, 用二元物种指示方法(TWINSPAN)对样地内胸径(DBH) ≥ 1 cm的木本植物进行分类, 选择10个土壤环境因子和5个空间因子, 利用除趋势典范对应分析(DCCA)研究了森林群落分布的土壤环境与空间格局, 并给予定量化的合理解释。结果如下: 1) TWINSPAN将森林群落划分为11组, 在三级水平上分为4类生态群落类型。2) DCCA第一排序轴集中了排序的大部分信息, 突出反映了各森林群落所在的坡向和土壤主要养分梯度, 沿第一轴从左到右, 坡向由阴转阳, 岩石裸露率越来越高, 土壤主要养分逐渐降低, 森林群落分别出现了由原生性和耐阴性强逐步向阳性先锋树种为主的次生林和人工林变化的格局。3)因子分离分析结果表明, 土壤环境因子对森林群落分布格局的解释能力为39.16%, 其中21.02%单纯由土壤环境因子所引起, 空间因子的解释能力为31.34%, 其中13.16%独立于土壤环境的变化, 18.15%是土壤环境和空间因子相互耦合作用的结果, 不可解释部分达47.66%, 表明喀斯特峰丛洼地森林群落的物种共存受生态位分化理论和中性理论双重控制。     

Vegetation restoration patterns and their relationships with disturbance on the Giant Panda Corridor of Tudiling, Southwest China

Human activities such as deforestation, cultivation, and overgrazing have contributed to the destruction of forest ecosystems in the upper Minjiang River basin for a long time, which has led to the reduction in forest coverage and biodiversity. On the Giant Panda Corridor of Tudiling in this basin, the effects of the existing disturbance regimes on plant communities after the vegetation restoration in the 1980s were assessed, and the community composition, the species diversity and their relationships with environmental factors significantly associated with the disturbance were analyzed using the transect sampling method, the two-way indicator species analysis (TWINSPAN) and the detrended canonical correspondence analysis (DCCA). The results were as follows: communities could be classified into six types, and species were clustered into four functional groups (responsive to disturbance, retarded disturbance, resistant to intermediate disturbance, and resistant to heavy disturbance) based on both TWINSPAN and DCCA. DCCA with species composition of plots is similar to that with species diversity of plots. The communities were separated into distinct groups along the DCCA axis, and this pattern was significantly correlated with environmental factors. Elevation differences, shape, slope, distance to roads, and the number of paths in the plots had an evident influence on the distribution of the species and communities. Environmental factors including slope, distance to roads, and the number of paths revealed the gradient of disturbance among the communities along the DCCA axis. High disturbance intensity caused significantly lower species diversity and inhibited the regeneration of vegetation compared with the more diverse undisturbed communities. Artificial restoration was more effective than natural restoration in maintaining high species diversity. The process of succession was inhibited in natural restoration because of the failure of tree establishment, growth, and survival during regeneration.     

Vegetation restoration patterns and their relationships with disturbance on the Giant Panda Corridor of Tudiling, Southwest China

Human activities such as deforestation, cultivation, and overgrazing have contributed to the destruction of forest ecosystems in the upper Minjiang River basin for a long time, which has led to the reduction in forest coverage and biodiversity. On the Giant Panda Corridor of Tudiling in this basin, the effects of the existing disturbance regimes on plant communities after the vegetation restoration in the 1980s were assessed, and the community composition, the species diversity and their relationships with environmental factors significantly associated with the disturbance were analyzed using the transect sampling method, the two-way indicator species analysis (TWINSPAN) and the detrended canonical correspondence analysis (DCCA). The results were as follows: communities could be classified into six types, and species were clustered into four functional groups (responsive to disturbance, retarded disturbance, resistant to intermediate disturbance, and resistant to heavy disturbance) based on both TWINSPAN and DCCA. DCCA with species composition of plots is similar to that with species diversity of plots. The communities were separated into distinct groups along the DCCA axis, and this pattern was significantly correlated with environmental factors. Elevation differences, shape, slope, distance to roads, and the number of paths in the plots had an evident influence on the distribution of the species and communities. Environmental factors including slope, distance to roads, and the number of paths revealed the gradient of disturbance among the communities along the DCCA axis. High disturbance intensity caused significantly lower species diversity and inhibited the regeneration of vegetation compared with the more diverse undisturbed communities. Artificial restoration was more effective than natural restoration in maintaining high species diversity. The process of succession was inhibited in natural restoration because of the failure of tree establishment, growth, and survival during regeneration.     

河北省塞罕坝保护区天然植物群落数量分类

运用双向指示种(TWINSPAN)和除趋势典范对应分析(DCCA)等方法定量分析了河北省塞罕坝保护区天然植物群落分布与环境因子的关系.结果表明: 塞罕坝保护区天然植物群落可划分为8种类型,即地榆+异穗苔草+金莲花群落、地榆+老芒麦+毛蕊老鹳草群落、披针叶苔草+铁丝草群落、柔毛绣线菊-铁杆蒿群落、山杏+柔毛绣线菊-铁杆蒿+披针叶苔草群落、蒙古栎+硕桦-胡枝子+柔毛绣线菊-披针叶苔草群落、白桦+山杨-毛榛+山刺玫-糙苏+披针叶苔草+唐松草群落、云杉+白桦-山刺玫+河北柳-披针叶苔草+节节草群落;DCCA分析表明,坡位和土壤养分是影响塞罕坝保护区天然植物群落空间分布的主要因子.地形、空间和土壤因子解释了物种格局变异的34.02%,其中,土壤因子占15.67%,地形因子占10.05%,空间因子占6.00%.在各类因子间的交互作用(2.30%)中,土壤和地形因子的交互作用最大(0.93%),土壤、地形和空间因子三者的交互作用最小(0.16%).65.98%未能解释的部分,可能归因于未被选取的因子如种间的协同和竞争作用或者人为干扰.     

三峡库区移民区和淹没区植物群落物种多样性的空间分布格局

为研究三峡库区移民安置区和淹没区植物群落物种多样性的空间分布格局, 在从坝区到重庆的长江南北两岸各设置了7条样带, 从海拔70 m到610 m每上升50 m设置一个样方, 共调查了129个样方。采用物种数和基于盖度的Shannon-Wiener指数作为物种多样性指标, 分析了不同海拔、样带、坡向与南北岸位置的植物群落物种多样性的空间分布特点; 采用DCCA 排序阐明物种多样性与环境因子的相互关系, 并进一步分析了造成上述空间分布格局的环境因子。结果表明: 南岸的物种多样性高于北岸; 物种多样性随海拔升高而增加, 但趋势不显著; 从坝区到重庆物种多样性变化没有明显的规律性, 在坝区和万州最高, 重庆和巫山最低。DCCA排序结果表明, 影响物种多样性变化的外在环境因子最主要的是南北岸位置, 其次为海拔; 而增加物种多样性的主导生境因子是群落乔木层的盖度, 灌木层的盖度则对物种多样性具有抑制作用, 说明群落自身的结构特点决定着物种多样性。总之, 研究区域由水热条件组合影响的物种多样性空间分布格局的规律性由于人为活动的异质性干扰发生了改变, 而干扰后群落自身的结构特点, 特别是群落冠层的盖度, 决定着群落自身的物种多样性。     

岷江上游河岸带土地覆盖格局及其生态学解释

针对岷江上游干流河岸带的土地覆盖状况,将该区沿河流主干分为68个样方,结合空间信息及环境因子,对这些样方及流域内的12种土地覆盖类型,采用双向指示种分析法(Two-way indicator species analysis, TWINSPAN)和除趋势典范对应分析法(Detrended canonical correspondence analysis, DCCA)对种类和样方进行分类和排序,以揭示其生态学意义及环境影响因素。结果显示:1)研究区土地覆盖可分为高植被覆盖、中度植被覆盖和低/非植被覆盖3种类别,各类别在流域不同位置分布状况不同,整个流域以中度植被覆盖为主。2)所取样方可分为8个类群,各自拥有相似的土地覆盖组成,呈聚集分布。3)根据土地覆盖特征,河岸带可分为上、中、下3段,流域上段河岸带植被覆盖度较高;中段以中度植被覆盖类型为主,占总面积最大;下段集中了大部分人工土地覆盖类型。4)气温、海拔是影响岷江上游干流河岸带土地覆盖格局的最重要因素,此外降水和人类活动对其也有影响。除干旱河谷区外,顺流自上而下,海拔逐渐降低,水热条件逐渐改善,同时人类干扰强度也逐渐增加,是造成流域3段截然不同的土地覆盖格局的原因。5)干旱河谷特殊的土地覆盖格局是水、热共同作用造成的。总之,岷江上游河岸带土地覆盖呈现出一定的梯度变化特征,自然条件的制约是形成这一格局的主要原因。