2010年春季干旱对石林喀斯特植物群落的影响

研究干旱对退化喀斯特植被影响是治理退化喀斯特生态系统或石漠化的基础.为了解2010年春中国西南特大干旱对喀斯特植被的影响,于2010年5月采用记名计数交叉样线法调查了云南石林3种自然恢复植物群落(滇青冈林、栓皮栎林、灌丛)和5种人工恢复植物群落(云南松林、原土旱冬瓜林、客土旱冬瓜林、圣诞树林、墨西哥柏林).选用气象要素距平指数分析此次干旱的特征;用受旱率、死亡率分析植物群落和物种的受旱程度;用受旱(死亡+萎蔫)物种数及其植株数、耐旱(存活)物种数及其植株数、群落(受旱+存活)物种数及其植株数计算生物多样性指数来评估极端干旱对生物多样性的影响.结果表明:此次特大干旱具有持续时间长、程度深的特点.8种群落的平均死亡率、受旱率分别是25.1%和30.6%,不同群落的受旱率和死亡率差异较大.极端干旱后,自然恢复群落的更新层仍维持了物种结构;人工恢复群落差异较大,原土旱冬瓜林、云南松林基本未受影响,墨西哥柏林受到一定影响,客土旱冬瓜林、圣诞树林物种结构基本被破坏.极端干旱一定程度上改变了喀斯特植物群落的径级结构和生物多样性,人工恢复群落结构变化大且耐旱性总体上弱于自然恢复植物群落.因此,退化喀斯特生态系统的植被恢复必须选择合理的物种和恢复方式.     

紫茎泽兰入侵滇中不同森林群落的特征

外来种紫茎泽兰(Ageratina adenophora)入侵森林群落,会对其物种多样性造成极大的影响。本文以云南省昆明市海口林场为例,对比分析不同森林群落的物种多样性差异与紫茎泽兰的相关性,探究群落类型及其特征与紫茎泽兰入侵的关系。结果表明,乔木层盖度和物种丰度与紫茎泽兰的株高和盖度呈极显著的负相关,灌木层、草本层盖度和物种丰度与紫茎泽兰的入侵无显著相关性,说明乔木层对紫茎泽兰的入侵影响更大。根据CCA排序,林区内森林群落可划分为两种类型:原生性较强的天然林和人工林;林区内道路距离是影响紫茎泽兰分布的重要因素。两种森林类型间,紫茎泽兰的重要值无显著性差异,紫茎泽兰的重要值与被入侵群落的Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数、Alatatlo均匀度指数存在显著或极显著的负相关关系,与Shannon指数存在负相关关系但不显著,说明紫茎泽兰的入侵对森林群落的物种多样性有显著影响。原生林对紫茎泽兰有相对较高的抗性,但也与群落环境综合特征、距道路距离、人为干扰程度等有关。     

四川攀西地区云南松群落物种多样性和谱系多样性对紫茎泽兰入侵的影响

外来植物入侵严重威胁着入侵地本土植物多样性和生态系统功能, 认识外来物种的入侵机制有助于提高对入侵植物的防控能力。本文以攀西地区云南松(Pinus yunnanensis)林下外来入侵植物紫茎泽兰(Ageratina adenophora)为研究对象, 基于大量野外群落调查, 从群落可入侵性入手, 分析了环境因子和群落物种多样性、谱系多样性等群落生态学特征对紫茎泽兰入侵的影响。结果表明: 海拔、坡向和火烧强度等环境因子和冠层郁闭度、灌木层盖度等生物因子对研究区紫茎泽兰入侵强度没有显著影响(P > 0.05); 但群落灌木层物种多样性和草本层组分种与紫茎泽兰的亲缘关系显著影响紫茎泽兰的入侵强度(P < 0.05), 说明灌木层对光照等环境资源的占用和草本层(同层)物种对相似资源的竞争能够在很大程度上抑制紫茎泽兰的入侵。     

紫茎泽兰入侵下喀斯特退化天坑的土壤微生物群落特征

紫茎泽兰入侵到宏大地表负地形的喀斯特退化天坑后,会通过改变其立地环境的土壤微生物群落来影响退化天坑的植物多样性、群落演替与自然生态恢复.以云南沾益天坑群的典型退化天坑巴家陷塘为研究区,选择不同生境的紫茎泽兰根系土壤,采用Biolog微平板法探究紫茎泽兰根系土壤微生物群落特征.结果表明: 受退化天坑内生境异质性影响,紫茎泽兰的入侵程度表现为坑坡灌草地>坑底草地>坑坡林地>坑口灌草地,并且不同生境的紫茎泽兰性状特征存在差异;紫茎泽兰根系土壤微生物代谢活性、优势度指数、丰富度指数、均匀度指数与其入侵程度具有一致的变化趋势,且坑内外差异显著;糖类和氨基酸类为土壤微生物利用的主要碳源;不同生境的草本层植物α多样性与土壤微生物群落多样性存在相关性.紫茎泽兰根系土壤微生物群落多样性会随入侵程度的增加而显著提高,形成有利于入侵定植的微环境.未来退化天坑经过植物群落演替和自然生态恢复,最终形成地下森林顶极群落,可能使紫茎泽兰在退化天坑中消失.     

黄土高原马栏林区主要森林群落物种多样性研究

应用丰富度指数(S)、多样性指数(H1)、优势度指数(D)和均匀度指数(Js)对子午岭马栏林区的主要森林群落物种多样性进行了研究。结果表明:41个样地共记录草本151种,灌木111种,乔木33种。马栏林区森林植物群落其总体多样性是混交林>纯林>人工林;不同森林群落各层的物种多样性基本都表现为灌木层>草本层>乔木层;物种多样性乔木层以油松(Pinus tabulaeformis) 辽东栎(Quercus liaotungensis)混交林和落叶阔叶混交林较高,灌木层以油松 白桦(Betula platyphylla)混交林、白桦林和天然油松林多样性较高;草本层则是人工刺槐 (Robinia pseudoacacia)林、白桦林和山杨(Populus davidiana)林多样性较高。人工刺槐林和人工油松林在乔木层和灌木层多样性指数都较低。物种均匀度乔木层是落叶阔叶混交林最高,人工油松林和人工刺槐林最低;灌木层各群落的均匀度较为接近;草本层则表现为人工刺槐林均匀度最高,混交林最低。β多样性分析显示人工刺槐林与其它森林群落相异性较大,而辽东栎林、天然油松林和油松 白桦混交林均与油松 辽东栎混交林的相异性较小。研究表明多树种营造混交林可以增加群落的多样性,建造具有较高物种多样性的群落应种植混交林取代单一物种的人工纯林,在选择树种时应优先考虑乡土树种。     

太岳山油松林火烧迹地恢复初期植物群落结构特征

为研究山西太岳山油松（Pinus tabuliformis）林过火后恢复初期林下草本植物群落结构,以2019年3月太岳山油松林火烧迹地为研究对象,采用群落相似性指数、多样性指数、稳定性系数、TWINSPAN数量分类和DCA排序等方法对群落组成、多样性、类型及稳定性等进行了研究。结果表明：（1）火烧迹地恢复初期以低矮灌木和多年生草本植物为主,其中又以地面芽植物占比最大。优势植物主要为大披针薹草（Carex lanceolata）和多花胡枝子（Lespedeza floribunda）;（2）火烧迹地恢复初期各样地植物群落相似性系数和多样性指数相对较小,均匀度指数较大,但各样地恢复效果不尽相同,样地6和样地7的植物群落各项指标相对大于其他样地;（3）TWINSPAN数量分类将火烧迹地植物群落划分成：I.大披针薹草+南牡蒿（Artemisia eriopoda）+地榆（Sanguisorba officinalis）群丛、II.多花胡枝子+大披针薹草+二色棘豆（Oxytropis bicolor）群丛、III.多花胡枝子+大披针薹草+米口袋（Gueldenstaedtia verna）群丛、IV.多花胡枝子+大披针薹草+荠苨（Adenophora trachelioides）群丛、V.大披针薹草+白莲蒿（Artemisia stechmanniana）+狗娃花（Aster hispidus）群丛、VI.白莲蒿群丛、VII.大披针薹草+狗娃花+野艾蒿（Artemisia lavandulifolia）群丛;（4）DCA排序结果表明,火烧迹地恢复初期植物群落结构单一,沿样地和坡位变化较小,仅区分出样地7和其他样地两大类植物群落。（5）火烧迹地恢复初期植物群落处于不稳定的状态,但各样地间群落稳定性存在一定差别,其中样地1最大,样地5最小。总之,研究区植物群落处于演替初期,各样地间植物群落稳定性较差,多样性和整体相似性较小,但优势种群相似性较高,植物群落结构仍处于动态变化之中。研究揭示了太岳山火烧迹地恢复初期植物群落结构特征,积累了该区域火烧迹地植物群落生态学数据,同时可为该区域生态恢复提供科学依据。     

紫茎泽兰入侵对土壤细菌的群落组成和多样性的影响

外来生物入侵可能对生物群落结构和生态系统功能产生多种影响, 但入侵植物与土壤微生物群落组成和多样性的关系尚不清楚。为了揭示外来植物紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)入侵对土壤化学性质和细菌群落组成及多样性的影响, 本研究利用第二代高通量测序技术, 比较了紫茎泽兰不同入侵程度的生境(本地植物群落、紫茎泽兰与本地植物混生群落、紫茎泽兰单优群落)土壤中细菌群落的差异。土壤化学性质分析表明, 土壤pH值、有机质、全N和全K随着紫茎泽兰的入侵而逐渐降低, 而土壤全P则在入侵程度最高的生境土壤中最高。通过测序共获得7,755个细菌OUT (operational taxonomic unit)。结果表明, 紫茎泽兰入侵对土壤的细菌多样性影响较小, ACE和Chao指数在3种不同生境间的差异不显著。细菌在紫茎泽兰与本地植物混生群落中的Shannon指数最低, 即细菌的多样性在中等入侵程度的生境最低。此外, 紫茎泽兰入侵改变了土壤细菌组成和结构, 酸杆菌门(Acidobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度, 从本地植物群落、混合群落到紫茎泽兰单优群落, 呈现出先增加后减少的趋势。可见, 紫茎泽兰入侵一定程度上改变了土壤微生物的多样性和群落结构, 并改变了土壤的化学性质。     

青藏东缘岷江上游亚高山针叶林人工恢复过程中物种多样性动态

通过对不同林龄(10～70年)的人工云杉(Picea asperata)林及自然恢复的桦木(Betula utilis var. sinensis)林和天然原始冷杉(Abies faxoniana)林的调查研究,采用Margalef指数、Simpson指数、McIntosh指数、Shannon-Wiener指数、Pielou的均匀度指数、Hurlbert均匀度指数等多样性指数及物种数、个体数和盖度分析了群落乔木层、灌木层、草本层及总体的物种多样性,结果发现1)人工云杉林的物种多样性随着林龄的增加逐渐上升,林冠郁闭前后上升最快,在50～70年间下降;其中乔木层物种多样性先上升,郁闭后下降;灌木层物种多样性郁闭前下降,郁闭后骤然上升,后来缓慢下降;草本层物种多样性在早期阶段很高,随着郁闭度的增大而下降,郁闭后又缓慢回升.2)均匀度的变化幅度不大,变化的趋势基本上与物种多样性相反. 3)次生桦木林与同林龄的人工云杉林及天然原始林相比,原始冷杉林的物种丰富度、群落总体、乔木层、草本层优势度(Simpson指数和MacIntosh指数)和多样性(Shannon-Wiener指数)最高,灌木层均匀度最低;人工云杉林的物种丰富度、优势度、群落总体、乔木层、草本层多样性最低,但灌木层的均匀度和多样性最高. 4)物种多样性的变化与群落盖度特别是乔木层盖度呈负相关,影响人工云杉林物种多样性恢复的主要因素是其乔木层的盖度过大. 5)人工云杉林的物种多样性不仅低于同龄的自然恢复的桦木林,远远低于天然原始林,而且经过70年的发育,灌木层和草本层的盖度很低,水土保持和水源涵养的生态效益很差.迫切需要调整人工云杉林的群落结构,以恢复其生物多样性,增强其生态效益的发挥.建议在人工云杉林郁闭以后,采取适当的人工干扰如间伐等,降低乔木层的盖度,以促进林下灌草层的发育,既可增强水土保持功能,又可加速物种多样性的恢复.     

福建三明不同更新方式的米槠林物种多样性研究

本文从α多样性尺度总结三种不同更新方式的米槠林群落的物种多样性状况。结果表明,不同更新方式的米槠林群落中,物种丰富度、多样性指数和均匀度表现为天然更新> 人促更新> 人工造林。天然更新和人促更新米槠林是在皆伐迹上未经炼山发育起来的群落,而人工造林米槠林是从火烧迹地上发育的。天然更新米槠林处于演替的中级阶段,未达到顶级群落;而人促更新和人工造林米槠林则处于衰退阶段。     

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。     

白龙江上游地区森林植物群落物种多样性的研究

 白龙江上游地区属长江防护林工程重点地区之一。根据36个样地的调查资料,分析了该地区森林植物群落物种多样性的特征：群落内各层物种丰富度指数的大小顺序为“灌木层>草本层>乔木层”;均匀度指数变化比较复杂,在杜鹃巴山冷杉（Rhododendron fastigiatum-Abies fargesii）林中为“草本层>灌木层>乔木层”,在苔藓巴山冷杉林中为“乔木层>灌木层>草本层”,其余群落中为“灌木层>草本层>乔木层”;多样性指数的大小顺序为“乔木层<灌木层和草本层”,而灌木层与草本层的多样性指数随林分郁闭度变化而变化,在郁闭度30%的杜鹃巴山冷杉林中,草本层大于灌木层,在郁闭度47%的箭竹巴山冷杉林中,草本层和灌木层相当,在郁闭度55%以上的各个群落内,灌木层大于草本层。同一海拔不同坡向群落的物种多样性表现为分布于阳坡的油松（Pinus tabulaeformis）林大于分布于阴坡的草类云杉（Picea asperata）林。物种多样性沿海拔梯度的变化表现为随海拔升高先降低后增加,从海拔2 400 m的栎类阔叶林,2 600 m的草类云杉林,2 800 m的箭竹(Sinarundinaria nitida)巴山冷杉林,到3 000 m的苔藓巴山冷杉林和3 200 m的杜鹃巴山冷杉林,物种多样性依次下降,到海拔3 400 m的高山杜鹃（Rhododendron fastigiatum）灌丛,物种多样性增加。物种多样性在紫果云杉(Picea purpurea)林的演替系列中表现为随群落演替发展而增加,后降低,在针阔混交林阶段达到最大。     

浙江仙居俞坑森林群落物种多样性研究

分别采用物种丰富度、物种多样性指数和群落均匀度指标对浙江省仙居县俞坑森林群落的物种多样性进行测定和分析。结果表明：本木植物的物种多样性以生境优越的常绿阔叶林为高,木本植物的物种丰富度、物种多样性指数明显大于草本植物。在群落垂直结构中,木本植物等2层的物种丰富度、物种多样性指数均显著大于第1层。物种丰富度以木本第3层最大,草本层最小;而物种多样性指数、群落均匀度则以木本第2层最大、草本层最小。木本植物各层次、草本层的物种多样性各项指标在群落各样地间均有一定的差异。     

库姆塔格沙漠南缘荒漠植物群落多样性分析

 根据20个样地的调查资料,应用重要值计算多样性指数、均匀度指数、丰富度指数 、优势度指数,对库姆塔格沙漠南缘荒漠植物群落物种多样性进行分析。结果表明: 1）荒漠植物群落分布随其生境地貌不同而不同,山前戈壁上分布有合头草(Sympegma regelii)群落,冲积河道低地分布有荒漠林胡杨(Populus euphratica)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、胀果甘草（Glycyrrhiza inflata）群落,戈壁沙漠过渡带为梭梭(Haloxylon ammodendron)群落,低海拔的沙山上分布有沙拐枣(Calligonum mongolicum)群落、膜果麻黄(Ephedra rzewalskii)群落和梭梭群落。2）荒漠植物群落物种多样性水平较低,群落结构简单,物种组成单一。群落Shannon_Wiener物种多样性水平表现为合头草群落最高（1.706）,具有草原化荒漠植被类型的成分;梭梭群落、膜果麻黄群落居中（0.875～0.890）,荒漠植被类型特征明显;沙拐枣群落、胡杨群落、多枝 柽柳群落、胀果甘草群落较低（0.079～0.495）,荒漠林、盐地沙生灌丛及盐化草甸植被均有零星分布。3）荒漠植物群落结构层次中,灌木层占居主导地位,群落灌木层物种多样性水平（0.769～1.451）远远大于草本层（0.193～0.254）,且草本层物种多样性受灌木层影响较大。4）荒漠植物群落物种多样性分布格局表现为经向、纬向和海拔梯度的变化,经向、纬向变化为物种多样性水平较高的草原化植物合头草群落（1.706）向物种多样性水平较低的荒漠植物梭梭群落（1.379）和盐化植物多枝柽柳群落（0.376）的过渡,海拔梯度则 呈现低水平的沙拐枣群落（0.819）到高水平的膜果麻黄群落（0.890）向低水平的梭梭群落 （0.645）变化。荒漠植物群落过渡地带一般具有较高的物种多样性和较低的生态优势度。     

Different trends in phylogenetic and functional structure of plant communities along an elevation gradient

The study of diversity gradients due to elevation dates back to the foundation of biogeography and ecology. Although elevation-driven patterns of plant diversity have been reported for centuries, uncertainty still exists about the assembly rules that drive these patterns. In this study, we revealed the causal factor of community assemblies for the diversity of tree and herb species along an elevation. To this end, we applied an integrated method using both functional traits and phylogeny, called the mean pairwise functional-phylogenetic distance, to understand the assembly rules for woody and herbaceous species communities along an elevation gradient. At higher elevation sites, woody and herbaceous communities were comprised of species having similar traits. The phylogenetic trends for woody species were consistent with the functional trends; closely related species co-occurred more frequently than expected at higher elevations. Phylogenetic trends for herb species were opposite to the functional trends; species with similar traits but having a random phylogenetic distribution co-occurred at higher elevations. We suggest that the community assembly rules for woody and herb species vary with elevation; and functional constraints due to environmental filtering at higher elevation act as assembly rules along gradients in both woody and herbaceous communities, even though their phylogenetic backgrounds differ.     

滇中几种人工林生态系统恢复效应研究

对滇中几种典型人工林生态系统恢复效应研究表明,由不同树种构成的人工林生态系统植物多样性、森林水文、地表土壤侵蚀控制、土壤改良和森林结构的恢复具有显著差异．用乡土树种造林能促进植物多样性．生态恢复变量间具有某种相关关系．草本植物盖度、群落均匀度、Shannon-Wiener指数、土壤有效钾、土壤容重、草本植物生物量、乔木材积、全钾、土壤侵蚀、土壤Si／V、枯落物凋落量、非毛管孔隙、穿透降雨是生态恢复主导效应变量．植物多样性的恢复处于生态恢复的中心位置．并用平均恢复距离指数及恢复距离树对几种生态系统恢复程度进行了评价。     

鼎湖山植物群落多样性的研究

根据鼎湖山自然保护区１６个植物群落的样地调查资料,从种丰富度和不同类型的物种多样性指数、均匀度与植被类型、人为干扰程度、演替阶段等方面的关系进行了分析。本区植被类型的多样性指数、均匀率指数变化反映了其结构复杂程度、生境的差异。物种丰富和多样性随着人为干扰程度的增强而降低。群落内各层的物种丰富度的大小的顺序为“灌木层＞草本层＞乔木层”,而群落多样性指数的大小顺序为“灌木层＞乔木层＞草本层”。群落多样     

山西翅果油树群落的多样性研究

用丰富度指数、多样性指数和均匀度指数对山西翅果油树群落的多样性进行了研究 ,并用相关分析研究了海拔与多样性指数及多样性指数间的关系 ,结果表明 :1 )在干扰强烈的生境中 ,翅果油树群落具有较低的丰富度指数、多样性指数的均匀性 ,而接近顶极群落阶段 ,多样性指数和丰富度指数也较低 ,但具有较高的均匀性 ;干扰强度较小的生境中 ,群落具有较高的丰富度指数、多样性指数和均匀性。2 )灌木层和草本层的丰富度、多样性指数和均匀度指数呈现多元化的趋势。 3)海拔对山西翅果油树群落多样性的影响不显著。     

自然与人工恢复对川西高山采伐迹地植物群落特征的影响

以天然林为对照,选取自然恢复(40年)与人工恢复(30、40和50年)下川西高山采伐迹地,研究不同恢复途径下川西高山采伐迹地的植物群落特征。结果表明: 采伐迹地经过40年的自然恢复演替成为高山绣线菊次生灌丛,人工恢复后成为川西云杉林,与天然林群落相似性分别为极不相似(0.19)和中等不相似(0.28~0.49)。自然与人工恢复采伐迹地的灌木层物种多样性均低于天然林,而草本层高于天然林。随着恢复年限的增加,人工林胸高断面积、蓄积量、径级幅度、物种多样性指数及与天然林群落的相似性均呈现增加的趋势,而林分密度逐渐减小。人工林面临林分密度较高、结构不合理、同龄纯林和林下更新差等问题。     

紫茎泽兰入侵对土壤酶活性和理化因子的影响

紫茎泽兰是我国危害最严重的外来入侵植物之一,为探明其入侵对土壤肥力的影响,比较研究了紫茎泽兰、云南菅、狗尾草群落和撂荒地下0~30 cm的4层土壤中6种酶活性和12种理化因子。结果表明群落类型和土壤深度对测定的各参数均有显著影响。随土壤深度的增加,多酚氧化酶、碱性磷酸酶、脲酶活性,以及有机质、全氮、全磷、全钙、水解氮、有效磷、速效钾含量和pH值均降低。总的看来,紫茎泽兰群落下碱性磷酸酶和脲酶活性,有机质、全氮、全磷、全钙、水解氮和有效磷含量,以及pH值均较高,全钾含量较低,但速效钾含量并不低,表明紫茎泽兰入侵多年后土壤肥力水平提高,形成了对其生长有利的土壤环境。     

历山自然保护区猪尾沟森林群落植物多样性研究

采用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数对山西历山自然保护区猪尾沟森林群落多样性进行研究。结果表明 :1 )同一群落内 ,多样性指数存在一定的波动范围 ;不同群落间 ,物种多样性也存在差异 ,但其并不一定具有统计学意义。由此表明 ,群落之间存在差异 ,同时也存在着连续性。 2 )海拔高度是决定本区多样性分布格局的主导因子 ,随着群落分布海拔高度的增加 ,多样性呈一致的上升趋势 ,即多样性与海拔呈正相关关系。 3)群落物种多样性对海拔的敏感性由大到小的次序为草本层 >乔木层 >灌木层 ,其中乔木层的丰富度指数、草本层均匀度指数与海拔有着极显著的正相关关系 ,而乔木层的多样性指数、草本层的丰富度指数与海拔有着极显著的负相关关系 ,灌木层的多样性与海拔没有显著的相关性。 4)群落中不同结构、不同层次对群落总体多样性的贡献是不同的 ,两种测定方法所产生的总体多样性之间呈显著相关关系 ,表明给定加权参数的测定方法没有影响客观生态意义的反映 ,同时也更好地反映出群落结构对于群落多样性的功能差异