樟村坪磷矿废弃地植物群落的形成与演替

通过分析湖北省宜昌县樟村坪磷矿废弃地植被的组成、空间结构、各成分综合优势比其群集度的变化以及植物分布与环境因子的相关性等问题,探讨了该地植被恢复过程中植物群落形成与演替的一般规律。结果表明,废弃地6种演替植物群落的形成是先锋植物种类入侵、定居、群聚和竞争的结果,在植物群落形成与演替的过程中,各种类成分的种群数量及综合优势比呈动态变化,废弃地植物群落形成与演替的过程按演替序列可分为3个阶段。植物群落形成与演替还与环境因子有关,废弃地高浓度的土壤效磷是影响植物生长与分布的胁迫因子。伴随着群落的形成与演替,植物群落的物种多样性呈逐渐增加的趋势。     

演替过程中植物功能性状研究进展

植物功能性状是植物在漫长的进化和发展过程中与环境相互作用形成的属性, 与演替有紧密的关系。文章从植物在定居、植物聚集和群落演替过程中的功能性状变化, 以及在群落演替过程中功能性与环境因子相互作用机理等方面进行综述, 探讨植物功能性状与群落演替内在的相关性和规律性, 指出群落演替过程中植物功能性状研究的可能发展方向。     

丛枝菌根真菌（AMF）对外来植物入侵反馈机制的研究进展

丛枝菌根真菌（AMF）在植物群落竞争演替、物种多样性的形成及群落空间分布格局、植物群落对全球变化的响应中均起着重要的调节作用;同样也能影响外来植物与本地植物的互作,影响外来植物入侵过程中植物群落演替进程,甚至决定入侵的成败。因此,AMF与外来植物共生及其对外来植物入侵的反馈已成为国际上外来植物入侵机制研究的一个热点。本文基于外来植物的入侵过程,从AMF对外来植物生长、外来植物与本地植物竞争关系的影响,以及外来植物入侵对AMF的影响及AMF对入侵的反馈3个方面综述了AMF对外来植物入侵的反馈机制。外来植物可以通过多种途径改变土著AMF的群落结构和功能,而土著AMF也能直接或间接地改变甚至逆转外来植物与入侵地植物的互作关系。未来的研究不仅需要考虑AMF与外来植物共生的菌根特性和对竞争关系的影响,还需要通过大尺度条件下的野外试验及室内补充试验深入探究影响AMF在外来植物与本地植物竞争演替中的作用的生物和非生物因子,以全面解释AMF影响外来植物入侵的反馈机制。     

丛枝菌根真菌（AMF）对外来植物入侵反馈机制的研究进展

丛枝菌根真菌（AMF）在植物群落竞争演替、物种多样性的形成及群落空间分布格局、植物群落对全球变化的响应中均起着重要的调节作用;同样也能影响外来植物与本地植物的互作,影响外来植物入侵过程中植物群落演替进程,甚至决定入侵的成败。因此,AMF与外来植物共生及其对外来植物入侵的反馈已成为国际上外来植物入侵机制研究的一个热点。本文基于外来植物的入侵过程,从AMF对外来植物生长、外来植物与本地植物竞争关系的影响,以及外来植物入侵对AMF的影响及AMF对入侵的反馈3个方面综述了AMF对外来植物入侵的反馈机制。外来植物可以通过多种途径改变土著AMF的群落结构和功能,而土著AMF也能直接或间接地改变甚至逆转外来植物与入侵地植物的互作关系。未来的研究不仅需要考虑AMF与外来植物共生的菌根特性和对竞争关系的影响,还需要通过大尺度条件下的野外试验及室内补充试验深入探究影响AMF在外来植物与本地植物竞争演替中的作用的生物和非生物因子,以全面解释AMF影响外来植物入侵的反馈机制。     

海岛矿区岩质边坡植物群落演替中物种多样性的变化

通过植物群落调查,采用Shannon多样性指数、Simpson优势度指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数,结合DCA排序和一元线性回归分析,考察了舟山海岛矿区岩质边坡植物物种构成特征,研究了植物群落演替过程中生物多样性的变化。结果表明:研究区可划分为3个植物群落演替阶段(草本植物群落阶段、灌丛群落阶段和灌乔群落阶段);演替过程中,物种丰富度指数显著上升,多样性指数和优势度指数逐渐升高;具有矿区特殊生境适应性的植物配置在边坡植被恢复进程中与自然植被表现出一定的差异,演替过程依次为迁入物种生长期、迁入物种与人工导入种竞争期、迁入物种与人工导入种稳定共存期;人工导入群落演替后期的植物种大大加速了群落演替进程;合理的植物配置更能促进群落向正演替方向发展。     

青土湖水面形成过程的荒漠植物群落演替

人工输水来恢复已干涸50 多年的青土湖, 对阻隔腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠联合具有重要的生态意义。经过人工输水后3 年的定位观测, 分析青土湖的人工水域区群落组成、结构变化和环境关系, 得出以下结论: 植物群落空间分布依水源呈现草甸-盐化草甸-荒漠三个梯度层, 近水区为白刺群丛和芦苇群丛, 向外是戟叶鹅绒藤群丛, 再向外是沙蒿和一年生植物群丛。植物群落结构表现为密度增加和不同空间区的植物生活型变化。在距水面0-50m 的地下芽植物芦苇数量激增, 而距水面250-300 m 之间, 则是地面芽和一年生植物所占比例较大。青土湖输水引起植物群落演替不仅决定于原生群落类型, 而且受地下水位和土壤盐分的空间变化影响, 在短期内形成依水的空间隐域植被梯度, 是植物适应环境变化配置的多向演替。植物群落的时间演替序列为荒漠→草甸, 而空间演替序列为荒漠→盐化草甸→草甸。     

滇西北高原纳帕海湖滨湿地退化特征、规律与过程

采用双向指示种分析(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA)方法,研究了滇西北高原纳帕海湖滨湿地退化特征、规律与过程.结果表明: 纳帕海湖滨湿地植物群落可以划分为4个群丛,群落演替规律为水生植物群落→沼泽植物群落→沼泽化草甸植物群落→草甸植物群落.随植物群落演替,群落盖度、密度、多样性指数、物种丰富度和地上生物量均增大,群落高度减小;植物水分生态型演替规律为水生植物→沼生植物→湿生植物→中生植物.随群落演替,湿地水体矿化度、硬度和碱度均降低,氨氮和总磷含量升高,总氮和硝态氮含量变化不明显;土壤pH、有机质和全氮含量逐渐降低,全磷和全钾含量逐渐升高,速效氮和速效磷含量先增大后减小.CCA分析表明,群落结构和物种组成主要受水分梯度影响,土壤pH、全磷和湿地水的总氮、氨氮对湿地植物物种分布和群落演替影响显著.     

贵州草海水生植物多样性及群落演替

在2016年调查基础上, 结合已有资料, 研究草海水生植物多样性、群落特征、水生植被分布现状及群落演替规律, 探讨驱动水生植物群落演替的主导因素。结果显示, 草海现有水生植物67种, 隶属28科40属, 水生植物优势群落22个。与1983年相比, 草海水生植物无论是在优势种还是优势群落上均发生了很大变化, 挺水植物群落组成由1983年以莎草科植物为主演变为现在以禾本科植物为主, 入侵植物空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)在草海环湖消涨区、航道、码头等地已形成入侵趋势, 部分区域种群密度可达70株/m2。草海水生植物生物量30年来呈上升趋势, 2016年各类型水生植物的总生物量是1983年的4.1倍。相关资料表明, 人类活动、鸟类迁徙、水土流失、水体富营养化、外来入侵物种都对草海水生植物多样性和群落演替具有一定影响。     

滇西北高原碧塔湖滨沼泽植物群落分布与演替

滇西北高原碧塔海湖滨带狭长型沟谷和宽广型沟谷设置了两条沼泽研究样带,研究了沼泽群落种类组成特征、群落分布与演替规律及其驱动因素.结果表明:两条样带总计调查到43种植物,隶属21科35属;群落中均以稀有种占多数,但总体上狭长型沟谷沼泽群落的均匀程度高于宽广型沟谷;α多样性各指数与沼泽水位均呈显著正相关,但β多样性与沼泽水位无相关性;沿水分梯度,沼泽群落呈现出挺水植物群落→沼泽植物群落→沼泽化草甸植物群落的生态序列分布,但是也在局部微地形作用下形成群落复合体;生态序列分布与湖岸特点和沟谷类型有关:狭长型沟谷具有陡坡湖岸,沼泽群落倾向于间断分布,宽广型沟谷具有缓坡湖岸,沼泽群落倾向于连续分布.以水分因子为主、以地形等因子为辅的综合环境因素是决定碧塔海湖滨沼泽群落植物多样性和生态序列分布格局的驱动因素,相应地植物群落演替特点为渐变式演替和跳跃式演替两种模式并存,但演替方向一致.     

演替理论与植被恢复

《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》提出要高质量保护和恢复各30%的土地,最大化地实现保护生物多样性和缓解气候变化的目标,而演替理论和植被恢复可以为实现30%的保护和恢复目标服务。演替理论是植被生态学中的核心理论,演替是指在一个地点上由一群不同物种组成的生命体的结构或组成随时间而变化的过程; 植被恢复是以植物种植、配置为主,恢复或重建植物群落或天然更新恢复植物群落的过程,植被恢复是生态系统结构和功能从简单到复杂、从低级向高级变化的过程,最终目的是建立健康稳定的植物群落。演替是植被恢复的基础,植被恢复被视为对演替过程的操纵,以达到恢复受损植被生态系统的目标。演替理论可以指导植被恢复,而植被恢复对演替理论的发展有益。演替按裸地性质可以分为原生演替和次生演替,有研究建议将恢复过程视为第三演替,这将有助于理解通过人为干预促进植被恢复成功的管理选择,特别是通过强调退化生态系统中的环境和生物遗存的管理选择。此外,该文还提出了植被恢复理论和演替理论未来可能重点关注的科学和技术问题。     

植物-土壤反馈与草地群落演替:菌根真菌和土壤病原菌的调控作用

由植物引起的根际土壤生物或非生物环境的改变能够反馈影响群落中不同植物的生长,直接改变共存植物的相对竞争关系,推动群落结构的动态变化。作为土壤生物群落的重要组成部分,土壤微生物在植物-土壤反馈关系中起到重要的调控作用,对解释植物群落的演替进程和方向有着重要的意义。在草地植物群落演替的早期阶段和外来物种入侵的过程中,宿主植物对丛枝菌根真菌（AMF）的依赖性较低,受本地病原菌的影响较小,一般不存在负反馈。在演替后期,植物对AMF更具依赖性,而积累的病原菌则产生较强的负反馈效应,从而促进群落物种共存和植物多样性,提高草地生产力和稳定性。研究微生物-植物反馈机制不仅有助于完善草地退化与恢复理论,还对退化草地恢复治理的实践有着指导意义。未来关于根际微生物-植物反馈在草地群落演替中的作用应该加强以下几方面的研究：（1）在实验方法上,开展专性微生物-植物反馈研究;（2）在测定指标上,进一步量化不同微生物在反馈关系中的功能差异;（3）在研究对象上,加强土壤微生物在植物群落水平的反馈研究;（4）在应用上,明晰植物-土壤反馈在退化草地恢复过程中的作用,指导草地管理实践。     

基于功能性状的毛乌素沙地不同演替阶段适生植物筛选

沙地生态系统修复是恢复生态学研究的热点问题,适生植物筛选是修复的关键。植物功能性状反映了植物在不同环境中的生存策略,探究沙地植物功能性状及其与环境之间的关系,有助于筛选用于植被恢复的物种,为保护沙地生态系统提供理论依据。以毛乌素沙地为研究区,分析了1983-2015年间沙地典型飞播样地群落演替特征及其对环境因子的响应,建立基于10个植物功能性状的毛乌素沙地潜在种库,进一步筛选飞播恢复下沙地不同演替阶段的适生植物。研究表明:(1)飞播恢复下的毛乌素沙地植物群落分为三个演替阶段:固沙先锋物种群落、沙生植物为主的杂类草群落、中生植物为主的杂类草群落。(2)土壤因子是群落演替的主要驱动力,其中土壤全氮、土壤总有机碳、土壤硝态氮是影响群落演替的关键因素。(3)基于功能性状筛选出29种适生物种用于植被恢复,演替第一阶段可用雾冰藜、猪毛菜等,演替第二阶段可用拂子茅、无芒隐子草等,演替第三阶段可用草地风毛菊、猪毛蒿等。通过物种功能性状特征可以快速选择适合沙地退化生态系统修复的候选物种,为植被恢复提供了一定的理论支持。     

植物群落演替与土壤发展之间的关系

本文运用植物群落中植物优势种的重要值与相对应子群落的土壤特征值直接相关联的分析方法,对湖北宜昌大老岭的桦(Betula)、栎(Quercus)、栗(Castanea)七个群落类型的三个演替途径的土壤动态进行分析,结果表明:在植物群落的演替过程中,土壤中的Ca、pH值减少;离子代换量增加;Na、Mg、NH_4+-N、速效P、速效K、有机质的含量是随着物种的变化而呈不同的趋势。因此,植物群落的演替是生态系统的动态过程。     

群落生态学中的植物-土壤反馈研究

植物-土壤反馈是指植物改变了其生长环境中土壤的生物和非生物属性,改变后的土壤进而影响植物适合度的过程。植物-土壤反馈的一个根本前提是:植物在根际周围产生由专化病原菌和共生菌构成的特异性微生物群落,专化微生物对宿主植物种群有很大的影响,对非宿主植物没有或者有微弱影响。自从20世纪90年代被明确提出后,植物-土壤反馈被广泛用于揭示不同尺度的生态学过程,诸如演替、竞争、生物入侵、全球变化对生态系统的影响等。近年来,植物-土壤反馈与群落生态学主要研究领域之间的整合取得了实质性进展。该文主要关注的是土壤微生物介导的植物-土壤反馈及其对植物物种共存、群落结构和生态系统功能的影响。土壤微生物不仅可以产生稳定化力量促进物种共存,也可以改变均一化力量或者种间适合度差异,从而影响植物种间共存。在群落生态学中通常假设稀有种受土壤负反馈的影响更弱,从而预测植物局域丰富度与土壤反馈强度具有负相关关系。然而实验证据却揭示了不同的模式,加强对植物与土壤病原菌之间的进化动态的关注是调和这些不一致模式的关键。土壤微生物也是驱动植物群落演替的关键因子。土壤微生物通过稀释效应影响植物多样性-群落生产力关系。专化土壤病原菌或...     

海南岛热带低地雨林群落水平植物功能性状与环境因子相关性随演替阶段的变化

以功能性状为基础的方法可以用来探讨植物群落中功能性状如何响应环境并揭示植物生态策略的潜在驱动力,但有关功能性状与环境因子之间的关系随植物群落演替变化的研究仍然匮乏.作者以海南岛热带低地雨林刀耕火种弃耕后处于不同演替阶段的次生林(包括弃耕后恢复15年、30年及60年的次生林)和老龄林为对象,通过群落学调查和对木本植物的功能性状及样地环境因子的测定,分析了群落水平植物功能性状与环境因子关系随演替阶段的变化规律.结果表明,随着演替的进行,林冠开阔度、土壤养分、比叶面积、叶片氮含量、叶片磷含量和叶片总有机碳含量逐渐降低,叶片干物质含量、木材密度、潜在最大高度逐渐升高,而土壤水分和叶片钾含量变化不大.多元逐步回归分析表明,影响群落水平植物功能性状的主要环境因子随演替阶段而发生显著的变化,在15年、30年和60年的次生林及老龄林中,对群落水平植物功能性状影响最大的环境因子依次为土壤有机质和pH值、林冠开阔度和土壤总磷含量、土壤总钾和有效磷含量,以及土壤有机质含量和磷含量.同一功能性状在不同演替阶段受到不同环境因子的控制,同时各功能性状又能够对不同演替阶段所处的特殊环境产生一定的适应性.     

排序法在植物群落与环境关系研究中的应用述评

自然环境对植物的影响主要表现在气候、水文、土壤及地形方面。大尺度上,气候类型明显影响植物的带状分布与物种空间格局;中小尺度上,土壤、水文、地形以及三者的交互作用影响植物生长必需的环境与资源条件,并对植物群落物种多样性起决定性作用。多元数量分析是研究植物群落生态关系的重要方法,在揭示植物群落与环境关系方面起到关键作用。排序法作为数量分析的重要手段,经常在植物生态学研究中扮演重要角色,尤其是在植物群落分布以及群落结构方面的应用已形成一种趋势。主要从植物群落分布以及群落结构的角度综述了当今排序法的应用,分析了面临的主要问题,并提出了未来可能发展方向,以期为今后排序方法的选择应用提供参考。     

鼎湖山森林群落多样性垂直分布格局的研究

根据鼎湖山10 m×1 200 m的植物固定样带调查,沿海拔梯度对植物群落分布格局及生物多样性特性进行了分析。结果表明,本固定样带有3个森林类型,5个群落类型,构成一演替序列,但在垂直梯度上有交错现象。生物多样性指数为:乔木层,中生性阔叶林>针阔混交林>阳生性阔叶林;草本层,针阔混交林>阔叶林。阳性草本植物为主的草本群大部分生长在阳性树种为主的阔叶林和针阔混交林下,但是林下微环境变化对草本层植物优势度的影响也较大,以耐荫植物为主的草本群在阳性树种为主的阔叶林和针阔混交林也有分布,表明相同群落类型林下小环境的变化。     

陕西子午岭生态因素对植物群落的影响

为探讨生境对植被格局分布的影响,对黄土高原马栏林区60块样地进行植被学调查的基础上,采用17个环境指标刻画植物群落的空间位置、地形和土壤特征;利用双向指示种分析(TWINSPAN)划分了该区不同演替阶段的植物群落类型;利用前向选择法(forward selection)及Monte Carlo检验对不同演替阶段植物群落物种组成影响显著(p＜0.05)的环境因子进行筛选;利用去势典范对应分析(DCCA)排序方法分析不同演替阶段植物群落分布格局与环境的关系;利用偏典范对应分析(partial CCA)定量分离环境、空间及其交互作用对植被格局总体变异的影响.结果表明:(1)马栏林区的植物群落可划分为13个类型,分别属于4个不同的演替阶段;(2)对演替初期阶段群落影响显著的环境因子是土壤含盐量和碱解氮,对演替过渡阶段群落影响显著的环境因子是海拔和腐殖质厚度,对演替亚顶级阶段群落影响显著的因子是海拔、坡向、枯落物厚度、腐殖质厚度和pH值,而对演替顶级阶段群落分异影响显著的因子是海拔、坡向、pH值和速效磷;(3)不同演替阶段群落的生态学特性和分布规律与环境空间的生态梯度格局吻合较好;(4)随着演替的进行,环境因子单独对植物群落的影响越来越大,而样地位置单独作用和样地位置与环境因子的交互作用之和越来越小.     

黄土高原子午岭植物群落演替系列分析

采用时空互代原理,结合数量分类（TWINSPAN）和排序（DCA）的方法,确定了子午岭地区植物群落演替的系列,并对该演替系列的物种组成、生活型功能群组成和枯落物、腐殖质的动态变化进行了分析研究.结果表明：该地区的植物群落演替系列共划分为9个阶段,呈现草本群落→灌木群落→乔木群落的演替过程.自然恢复演替以辽东栎（Quercus liaotungensis）林为演替顶极,而人工造林加快了演替进程,出现了从人工刺槐（Robinia pseudoacacia）林和人工油松（Pinus tabulaeformis）林开始的演替系列.植物群落的科、属、种在演替进程中均明显增加.在生活型功能群组成上,1年生植物在恢复早期比中后期所占的比例大,中后期以多年生植物特别是木本植物为主,多年生禾草和豆科固氮植物在整个演替系列中一直占有一定比例;各功能群物种丰富度逐渐增加,组成比例趋于稳定.群落枯落层和腐殖质层厚度随演替明显增长,二者组成比例因枯落物的性质不同在各群落类型间存在差别.通过综合分析物种组成、功能群组成、枯落层和腐殖质层厚度,反映出人工林与天然次生林间存在着较大的差异.     

植物群落演替规律在生产上的应用

植物群落与自然界的其它事物一样,不停地在运动着、变化着、发展着。在一年中随着季节而发生变化,同时随着气候、土壤条件的变化以及生物和人类的影响,植物群落的种类组成、内部结构也都会发生根本的变化。在一定的地段上,一种植物群落被另一种植物群落代替的过程,称为植物群落的演替。掌握植物群落演替的规律就可以在农业生产上加以应用。