四川都江堰龙池地区珙桐群落生态初步研究

对四川都江堰龙池地区珙桐群落进行样方调查,并调查了散生的珙桐种群。分析了珙桐群落的植物区系构成;从样方的物种构成、重要值排列、群落结构三方面的相似性来分析并划分珙桐群落类型,并讨论群落不同层次及结构因子间的相关性;比较不同珙桐群落中乔木层常见种的径级结构,探讨珙桐在群落中的地位及更新状况与群落演替进程间的关系;对本地珙桐的有性和无性繁殖特征进行分析,并与都江堰、湖北鹤峰、五峰的珙桐种群的径级结构作     

地形对亚热带山地景观尺度植被格局影响的梯度分析

用 7个指标反映三峡大老岭地区森林群落生境的地形特征 ,采用 DCCA排序方法定量分析不同地形因子对亚热带山地森林植被格局的影响及它们各自的生态意义 ;并分析它们的作用强度沿海拔的变化。结果表明 :1)DCCA排序的前 4个轴分别与海拔、坡位和坡度、坡向和坡面显著相关 ;山地森林植被存在多重尺度和方向的分异格局 ;2 )山地森林群落样方生境的热量、水分 (养分 )和光照条件可主要由海拔、坡位和坡度、坡向等地形特征分别反映 ;3)在垂直梯度上 :海拔的影响在海拔 6 0 0～ 80 0 m和 15 0 0～ 170 0 m最大 ;坡向影响的峰值在山顶带 ;坡度、坡位与坡形的影响在山地中部影响最大 ,其中坡度在海拔 6 0 0 m以下的影响也很显著 ;坡面的影响在山地中部最显著。     

《中国植被志》研编内容与规范

植被志是基于植被(或植物群落)调查资料, 全面记叙植被的外貌、物种组成、结构和功能, 以及地理分布和生境条件等特征, 并对同类植被进行归纳和总结的志书。《中国植被志》是第一部对中国植被进行全面记述的志书, 预计完成约48卷110册。在借鉴《中国植被》(1980)(简称“80方案”)植被分类基本原则的基础上,《中国植被志》将对中国植被分类系统的高级分类单位(植被型组、植被型和植被亚型)进行归纳和总结, 对中级和低级分类单位(群系组、群系、亚群系, 群丛组、群丛)进行详细描述。植被高级分类单位的描述具有概括性质, 是在中国植被分类系统中级和低级分类单位描述的基础上, 对其在全球和中国境内的地理分布、自然环境、群落外貌、植被类型及多样性、优势种或共优势种、生物多样性保育价值以及资源现状等进行概述, 并对“80方案”相关内容进行修订和拓展, 将提供对中国植被基本特征客观、准确的记述。在植被中级和低级分类单位中, 群系组描述的内容包括地理分布、自然环境、群落外貌、植被类型以及价值与保育等内容; 群系描述的主要内容包括地理分布、自然环境、生态特征、物种组成、群落结构、群丛组和群丛的分类与描述、优势种的生物学特性、生物量与生产力、植被动态与演替以及价值与保育等方面。作为植被志研编的核心内容, 群丛组和群丛的分类与描述主要基于植被调查资料, 采用数量分类方法, 根据群落结构和物种组成的差异划分出不同的植被类型, 并对其基本特征进行定量描述和归纳。其中, 群落的层片结构、特定植被分类单元的特征种或特征种组的筛选与甄别是植被类型划分的关键环节; 而群落外貌, 群落结构, 物种组成, 各类物种的生长习性、生境的偏适性等是群丛组和群丛描述与归纳的重点内容。该文提出了中国植被中级和低级分类单位的命名方案, 其特点在于植被类型的科学名称中同时体现了植被分类单元特征种或优势种的名称及其所属的高级植被分类单位(植被型组或植被型)的名称, 兼顾了植被名称的规范性与实用性。《中国植被志》的研编工作由文献整编、群落调查、数据分析与整理、文本撰写等环节组成。该文对植被样方的调查与收集, 文献收集与整编, 气候、土壤、地形等相关数据的来源及其整理方法, 植被分类方法, 植被命名, 植被分类单元描述的内容, 植被志章节编写大纲、体裁及撰写等多个规范进行了详细的阐述或示例。     

《中国植被志》的植被分类系统、植被类型划分及编排体系

植被志(vegegraphy)是基于植被调查资料, 全面记叙植被的群落外貌、种类组成、结构和功能、生境条件, 以及地理分布等特征, 并对同类植被进行归纳和总结的志书。“植被志”的英文译为“vegegraphy”, 是本文的新造词, 它是由“vegetation”的词头“vege-”和英文后缀“-graphy” (记叙之意)组成的合成词。《中国植被志》的研编是一项时间紧迫、内容复杂、工作量浩繁的重大科学工程。它的完成将极大提升中国植被科学和生态学的研究水平, 并为中国植被资源的合理利用、生物多样性保护及生态环境治理等提供不可或缺的基础资料。本文首先简述了植被的基本特征(主要包括外貌特征、种类组成、群落结构以及动态变化等)和国内外植被调查的进展情况, 简要回顾了中国植被分类系统的研究历史, 并对以往的分类系统进行了若干修订。在此基础上, 着重讨论并提出了《中国植被志》卷册编排体系和用于《中国植被志》研编的植被类型划分方案。在对植被分类系统的修订方面, 主要对高级分类单位及相对应的英文名称进行了讨论和修订。按照本文修订的分类系统, 中国植被的分类单位及其对应的英文名称分别是: 植被型组(Vegetation Formation Group)、植被型(Vegetation Formation)和植被亚型(Vegetation Subformation)、群系组(Alliance Group)、群系(Alliance)和亚群系(Suballiance)、群丛组(Association Group)以及群丛(Association)。在植被型组中, 划分为9类: 森林、灌丛、草本植被、荒漠、高山冻原与稀疏植被、沼泽与水生植被、农业植被、城市植被及无植被地段。关于《中国植被志》的卷册编排和“植被类型”划分, 首先按高级分类单位——植被型划分相应的“卷”; 在此框架下, 模糊“植被亚型”、“群系组”和“群系”的概念, 确定“植被类型” (Vegetation type), 并将其作为植被志各卷中的“册”。这样处理不仅保证了研编工作的可操作性, 也保持了同一卷册中特定植被类型的完整性。《中国植被志》编排体系中的“植被类型”的划分很重要, 它是指具有相同建群种及相同优势类群(如种、属)的植被组合, 但它不是严格意义上的植被分类单位。“植被类型”的划分遵循“优势类群及生活型的同一性, 生境条件的相对重要性, 植被特征及用途的差异性, 以及突出植被志的应用性”等原则。按该编排体系, 《中国植被志》将由48卷约110册组成。     

群落构建的中性理论和生态位理论

物种共存和生物多样性维持一直是生态学研究的中心论题。基于物种生态位分化的群落构建理论已经发展了近一个世纪, 但我们对群落构建和生物多样性维持的机理仍然不清楚。近年来, 群落中性理论以其简约性和预测能力成为群落生态学研究的焦点, 但由于其“物种在生态功能上等价”的假设与大量研究结果相悖, 同时对自然群落结构的准确预测也只限于少数的生态系统, 因而饱受质疑。如今, 越来越多的生态学家认为群落构建的生态位理论与中性理论之争的最终归宿应该是二者的整合。 在本文中, 我们在简要回顾生态位理论和群落中性理论发展的基础上, 分析二者之间的主要分歧和互补性, 试图梳理二者整合的途径。我们认为, 尽管中性理论的发展极大地丰富了群落构建理论, 但二者的整合尚处于初级阶段; 群落构建零模型假说、中性—生态位连续体假说、随机生态位假说等都不失为有价值的尝试, 今后需要在其他类型的生态系统中进行实验验证, 以更好地理解确定性过程和随机过程在决定群落构建和生物多样性维持中的作用。     

中国裸子植物物种丰富度空间格局与多样性中心

中国拥有世界上最丰富的裸子植物区系, 对理解全球裸子植物分布变化与系统演化具有重要意义。我们利用中国天然分布的202种裸子植物的水平和垂直分布信息获得物种分布区范围, 探讨了中国裸子植物在科、属、种水平的分布特点。总体上, 中国裸子植物物种丰富度南高北低, 山地裸子植物丰富度较高, 平原和高原相对贫乏; 随分类阶元变高, 丰富度高值区域面积逐渐扩大, 高值中心逐渐南移。占中国陆地面积5%的裸子植物最丰富区域内分布了85%的中国自然分布的裸子植物物种。我们将这些区域划分为6个裸子植物多样性中心: (1)东喜马拉雅—横断山脉—秦岭, (2)滇黔桂－南岭, (3)华中山地, (4)黄山—武夷山脉, (5)海南岛南部山地, (6)长白山(甑峰山附近)。各中心裸子植物区系之间的特点和联系反映了各自地理位置的差异和空间距离的隔离作用, 其中横断山脉地区是中国裸子植物最重要的分化中心。     

金沙江干旱河谷植物群落的数量分类及其结构分异的环境解释

植物群落的空间分异格局是异质生境条件下物种性状、种间相互作用等生态学过程共同作用的结果, 对其分析有助于深入理解群落构建进程。本文基于金沙江流域干旱河谷116个样点562个样方的植物群落调查数据, 采用自适应仿射传播聚类的方法进行群落数量分类, 运用莫兰特征向量地图, 和方差分解的方法对影响群落结构的空间和环境因子进行分析。结果表明: (1)自适应仿射传播聚类将金沙江干旱河谷的植物群落分为30组, 可归为7个植被型, 23个群系, 以稀树草原(30.0%)、暖性落叶阔叶灌丛(55.7%)为最主要的植被类型。(2)年均温和干燥指数是限制金沙江干旱河谷植物群落分布的主要环境因子。稀树草原、肉质灌丛、常绿阔叶灌丛是典型的干热河谷植被类型; 暖性落叶阔叶灌丛、常绿硬叶林是干暖河谷植被的优势类型; 暖性针叶林、落叶阔叶林则主要在干温河谷环境占优势。(3)纯环境因子可以解释群落物种组成变化的5.5%, 纯空间因子可以解释的物种组成变化为22.5%, 有空间结构的环境因子部分为6.6%, 未解释的部分为65.4%。在诸多环境因子中, 年均温及干燥指数的不同显示了不同群落生境的重要差异, 并显著影响到群落的分布格局。大尺度的空间因子则主要通过地理隔离对群落结构的差异产生影响。     

中国西南干旱河谷植被的区系地理成分与空间分异

根据对云南、四川、甘肃三省九条主要河流干旱河谷的植物群落调查数据, 对我国西南干旱河谷维管束植物区系的科、属分布区类型进行划分, 并分析其地理分布格局。结果表明: (1)西南干旱河谷区的植物区系地理成分复杂, 联系广泛, 共包含11个科级和15个属级分布区类型; 总体上, 科、属两级热带/温带成分比例分别为3.06和1.77, 显示了强烈的热带区系亲缘及温带区系的后期影响; 与地中海-西亚至中亚植物区系存在一定联系; 其东亚成分和中国特有成分比例低于亚热带区系平均水平, 且中国-喜马拉雅成分比例高于中国-日本成分。(2)从西南向东北方向, 植物区系的热带性质逐渐减弱, 温带性质逐渐增强; 科、属水平区系成分与古地中海-中亚区系的相似性逐渐增强; 东亚和中国特有成分比例增加; 南盘江与元江的干旱河谷植物区系之间存在中国-日本和中国-喜马拉雅成分的分界线。(3)根据干旱河谷植物属区系成分的比例构成将怒江、澜沧江和元江与其他流域分开, 显示了长江溯源侵蚀和水系合并对西南诸河流植物区系发育的影响。     

气候变化情景下基于最大熵模型的中国西南地区清香木潜在分布格局模拟

清香木(Pistacia weinmannifolia)是中国西南干旱河谷植被的特征种。本文利用野外调查的165个清香木分布点信息以及22个环境变量数据, 基于最大熵(Maxent)算法构建清香木分布的适宜生境预测模型, 并据此模拟清香木在我国西南地区的适宜分布区, 以及历史和未来不同气候情景下的分布格局变化。结果表明: 清香木生境预测的Maxent模型准确性非常高(AUC = 0.974), 温度季节性变化、极端低温和降水量是限制其分布的主要气候因子。清香木当前的潜在分布区集中在我国西南干旱河谷区, 其适宜生境的气候特征是降水少、温度季节性变化小且无极端低温。对清香木在末次间冰期和末次冰盛期分布的模拟结果表明, 其分布区范围均以诸大江河的河谷为中心, 随气候变化在我国西南地区主要呈现先向东扩张, 然后向西退缩的趋势, 并印证了“冰期走出横断山(glacial out-of-Hengduan Mts.)”的观点。在未来(2061-2080年) 3种典型浓度路径(representative concentration pathway, RCP)的气候情景下, 清香木在我国西南地区的分布都向东扩张, 主要分布在云贵高原与四川盆地结合地带的河谷, 以及云贵高原与广西西部交界地带的河谷中, 这也反映了这些地区河谷地段干旱化的可能, 而当前的潜在分布区趋于消失; 清香木的潜在适宜分布面积在中低浓度路径情景下均将减少约33%, 而在高浓度路径情景下有所增加。     

贡嘎山海螺沟冷杉群落物种多样性与群落结构随海拔的变化

冷杉(Abies fabri)是贡嘎山东坡亚高山暗针叶林主要的建群种和林线树种.在海螺沟沿海拔梯度调查了19个冷杉林样方,以此分析冷杉在其垂直分布范围内,物种多样性、群落结构及生物量沿海拔梯度的变化.结果表明(1)二元指示种分析(TWINSPAN)可将全部样方分为5个群落类型 a. 冷杉+麦吊云杉(Picea brachytyla)+云南铁杉(Tsuga dumosa)混交林群落; b. 冷杉+阔叶树-杂灌群落; c. 冷杉+阔叶树-冷箭竹(Bashania fangiana)群落; d. 冷杉-杂灌-苔藓群落; e. 冷杉-杜鹃(Rhododendron spp.)-苔藓群落.群落类型的空间分异主要受海拔和坡度、坡位等小地形因素控制.(2)群落乔木层、灌木层的物种丰富度和Shannon-Wiener指数随海拔上升而减小;但草本层没有明显的变化趋势.(3)各层的β多样性指数随海拔上升均有减小趋势;海拔3300 m以上的群落构成差异较小.(4)冷杉群落和冷杉种群的最大高度、平均高度、最大胸径、平均胸径都随海拔上升而逐渐减小;海拔3550 m以上,冷杉个体的高和直径生长因受到林线环境制约而明显减小,而DBH>5 cm的冷杉和全部种的密度随海拔上升而增大.(5)冷杉林材积随海拔上升而下降,平均值为846.4 m3/hm2.