基于两个不同资源轴上苔藓植物生态位分析

分别以群丛类型和生长基质类型(包括树生、石生、土生)作为资源轴,对小秦岭56个样方中苔藓植物的生态位特征进行分析和对比。结果表明:(1)两种资源轴上苔藓物种的生态位特征存在一定差异,不同资源轴上,苔藓物种生态位宽度排序发生一定改变。两种资源轴上,青藓属(Brachythecium)均具有较大的生态位宽度,而酸土藓属(Oxystegus)和叶苔属(Jungermania)在不同资源轴上生态位宽度差异较大。(2)对比两种资源轴上的生态位重叠值,生长基质类型明显高于群丛类型;在不同资源轴上,个别物种生态位重叠值排序还会发生明显改变。树平藓属(Homaliodendron)与金灰藓属(Pylaisiella)在两种资源轴上表现出完全相反结果。(3)与维管植物相似,生态位宽度较大的苔藓物种生态位重叠值高,生态位宽度小的苔藓物种也会有较大生态位重叠。     

白云山国家森林公园不同人为干扰强度的群落冠层结构和光照特征

为探究森林冠层结构与林下光照的变化规律及其相关性,在河南省白云山国家森林公园选取人工林、择伐林、皆伐林和老龄林建立四块面积为1 hm²（100 m×100 m）的固定监测样地,利用半球面影像技术获取冠层结构及林下光照数据。研究发现：1）随着人为干扰强度降低,冠层覆盖度与叶面积指数呈增加趋势,林下散射辐射与直接辐射呈减少趋势;2）择伐林冠层覆盖度与叶面积指数最大,平均叶倾角与透光比最小,林下光照（直接辐射、散射辐射）与冠层覆盖度和叶面积指数都呈显著负相关,林下散射辐射与冠层覆盖度和叶面积指数的负相关关系最强;3）处于不同干扰强度的群落由于冠层结构的差异,形成了不同群落内特定的光照环境。研究结果丰富了暖温带-亚热带生态过渡区森林冠层结构与林下光照动态变化研究资料,同时也为该区域森林的恢复与重建等提供科学的依据。     

河南小秦岭自然保护区蕨类植物区系研究

小秦岭自然保护区共计有蕨类植物23科46属107种.其区系基本特征是:地理成分多样,区系联系广泛并具有一定的古老性;以温带性质为主,但有较明显的热带残遗性和亲缘性;特有现象明显,是东亚成分分布中心的一部分;隶属于华北区系,兼有强烈的西北和西南区系特色.     

小秦岭森林群落数量分类、排序及多样性垂直格局

采用分层取样的方法,沿小秦岭林区海拔梯度设立56块20 m×20 m样地,用多元回归树(MRT)方法对小秦岭森林群落进行分类,采用除趋势对应分析(DCA)进行排序,用广义可加模型(GAM)研究不同生活型物种多样性沿海拔梯度分布格局。结果表明:(1)56个样地进行MRT分类,经交叉验证并依据植物群落分类和命名原则,本区植物群落可分为5类;(2)样方DCA排序明确地揭示各群落类型生境分布范围,较好地反映小秦岭自然保护区森林群落与环境因子的关系;(3)不同生活型物种多样性指数随海拔梯度变化发生一定的波动,且呈现不同的多样性格局:丰富度指数中,乔木层呈显著的单峰分布格局,灌木层在中海拔段呈明显下降趋势,草本层随着海拔的升高总体呈下降趋势;Shannon-Wiener多样性指数中,不同生活型物种随海拔变化趋势与物种丰富度变化趋势大体相同;不同生活型物种的均匀度指数随海拔变化趋势较平缓。     

小秦岭自然保护区苔藓植物群落数量分类、排序及多样性垂直格局

苔藓物种多样性沿海拔梯度呈什么样的分布格局?基于53个20 m×20 m样地,采集并鉴定了样地内所有生境中的苔藓物种;采用多元回归树(multivariate regression trees,MRT)对苔藓植物进行分类;采用典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)进行排序分析;用广义线性模型(Generalized Linear Model,GLM)研究苔藓物种多样性沿海拔的分布格局。结果如下:(1)采集的1378份苔藓植物标本经过鉴定,共有33科89属240种,其中藓类226种,苔类14种;(2)经交叉验证认为本区苔藓植物可分为4类,Ⅰ长肋青藓(Brachythecium populeum)+大叶匐灯藓(Plagiomnium succulentum)+圆叶匐灯藓(Plagiomnium vesicatum)群落,Ⅱ灰白青藓(Brachythecium albicans)+宽叶青藓(Brachythecium curtum)+短肋羽藓(Thuidium kanedae)+平肋提灯藓(Mnium laevinerve)群落,Ⅲ短肋羽藓(Thuidium kanedae)+光萼叶苔(Jungermannia leiantha)+薄罗藓(Leskea polycarpa)+叉肋藓(Trachyphyllum inflexum)群落,Ⅳ宽叶青藓(Brachythecium curtum)+垂蒴棉藓(Plagiothecium nemorale)+全缘匐灯藓(Plagiomnium integrum)群落;(3)海拔、坡度和坡向对苔藓物种分布的解释量为7.29%;(4)苔藓物种多样性随海拔的变化成明显的上升格局。通过研究了解了小秦岭国家级自然保护区苔藓物种组成、群丛划分以及每种苔藓植物的海拔分布范围;苔藓物种多样性随海拔的上升呈显著的上升格局,与乔木、灌木和草本的分布格局不同。希望此研究能为苔藓植物生态学研究和物种多样性保护提供参考。     

不同积水生境对河南黄河湿地植物多样性的影响

湿地作为水陆交替的过渡地带,承担着重要的生态服务功能,湿地植物是生态功能作用发挥的基础。不同积水生境与湿地植物物种组成和分布关系密切。黄河流域是国家的重要生态屏障,湿地面积广阔,河南黄河湿地作为黄河湿地的重要组成部分,其积水生境对植物多样性的影响尚不清晰。为研究河南黄河湿地植物的多样性现状以及积水生境对其植物多样性的影响,采用样方和样线相结合的方法对河南省7个黄河湿地自然保护区中的湿地植物进行调查,共设置样方981个。重点分析了不同积水生境湿地植物的主要群系和物种组成,研究了各生境物种多样性和群落多样性特征（α多样性）,对比了的不同积水生境植物物种组成相似性和群落间相似程度（β多样性）,明确了各生境的植物物种排序和指示种。结果表明：（1）河南黄河湿地植物群系以草本群系为主,共发现188种湿地植物,分属56科,138属;（2）不同积水状况湿地植物物种丰富度大小依次为：季节性积水 > 永久性积水 > 间歇性积水 > 季节性水涝,主要群系总数与物种丰富度趋势表现一致;（3）不同积水生境湿地植物的物种组成存在显著差异,季节性积水和永久性积水生境中植物物种组成相似性和群落间相似程度最高,各积水生境均有明显的优势种和指示种。河南黄河湿地积水生境在不同流段差异显著,不同积水生境下植物多样性和主要植物群系有明显区别,进行湿地生态建设时,建议优先保护季节性积水生境,减少季节性水涝生境的产生,以达到维持物种多样性,发挥湿地最大生态价值的目的。     

小秦岭自然保护区秦岭冷杉死亡原因

小秦岭国家级自然保护区濒危植物秦岭冷杉(Abies chensiensis)近几年出现了不明原因的衰败死亡现象,并有不断扩展的趋势,分析研究就地保护这一珍稀植物资源迫在眉睫。在对小秦岭全部秦岭冷杉定位监测的基础上,通过对活树、死树分布和结构的对比分析,并采用相关分析、偏相关分析和结构等式模型(Structural Equation Models,SEM)结合环境因子,探讨了秦岭冷杉的生存状况和死亡原因。结果如下:(1)枯死树与活树分布基本相一致,活树个体中小树和大树相对较少,死亡个体主要为小树和中龄树;(2)秦岭冷杉的生长与海拔、坡度、土壤含水量和土壤温度呈显著的相关性;(3)SEM分析结果显示,秦岭冷杉活树与土壤含水量和温度呈明显的正相关系,而死树却表现出负相关关系,枯死树与空间位置和地形表现出的负相关关系要明显大于活树。上述结果说明,秦岭冷杉幼苗和小树较少,更新能力差,秦岭冷杉的死亡不是个别现象和局部环境变化所造成的;秦岭冷杉的生长与海拔、坡度、土壤含水量和土壤温度关系密切;土壤含水量和温度对秦岭冷杉生长具有促进作用,是影响秦岭冷杉死亡和衰败的重要环境因素。在今后秦岭冷杉经营保护过程中要注意微环境的变化,减少人为因素对环境的干扰。     

宝天曼自然保护区不同针叶树径向生长对气候的响应

树木年轮资料能够提供区域内过去长时间的环境和气候信息,成为获取过去气候变化信息的重要手段之一。利用采自宝天曼自然保护区的两种针叶树种油松和华山松树木年轮样本分别建立了油松和华山松树轮宽度标准年表PT和PA,并将油松和华山松样本合并建立了联合树种的区域年表(RC)。3种年表分别与不同气候要素(月平均气温、月平均最高气温、月平均最低气温、月降水量)及其不同月份组合进行相关分析,结果表明,油松年表PT和华山松年表PA都包含较高的气候信息,且都和生长季不同月份温度显著负相关和降水显著正相关。其中,油松和华山松都与当年4月和5月降水显著正相关,油松还与当年5月的平均最高温度和上年11月最低温显著负相关,与当年3月平均最低气温显著正相关;华山松与上年10月和当年4月的平均最高温度显著负相关,与上年12月和当年7月平均最低温度显著正相关;联合年表RC包含了单个年表PT和PA共同的气候信息,与当年4—5月降水和3月最低温显著正相关,与当年7月最低温和4、5月最高温显著负相关。不同年表与生长季(3—8月)内气候要素月份组合的相关分析也表明联合年表RC包含和单物种年表PT、PA相似的气候信息并加强了PT、PA受当年生长季气候变化影响的公共信号。可见,同一地区的多树种联合年表一定程度上能体现出区域性树木生长对气候变化响应的生态生理特征,为同地区建成多树种联合年表来探讨当地区域性气候变化提供了可行性的理论基础和一定的参考作用.     

阿尔泰银莲花根际土壤微生物多样性研究

为了解野生和栽培阿尔泰银莲花根际土壤微生物多样性的差异,该研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术对野生和栽培阿尔泰银莲花根际土壤微生物的群落组成和多样性进行探究。结果表明:(1)野生阿尔泰银莲花根际土壤的真菌多样性显著高于栽培阿尔泰银莲花(P<0.05),而细菌多样性差异不显著(P>0.05); NMDS分析结果显示,野生和栽培阿尔泰银莲花根际土壤真菌群落结构差异更显著。(2)细菌9 566个可操作分类单元(OTUs)涉及39门127纲315目500科886属,真菌2 670个OTUs涉及15门57纲138目293科597属。在门水平上,细菌群落中的变形菌门、酸杆菌门、放线菌门及真菌群落中的担子菌门、子囊菌门、被孢霉门均为野生和栽培阿尔泰银莲花根际土壤优势菌门,但其相对丰度在不同生长方式下存在差异。(3)环境因子关联分析(RDA)结果显示,土壤有机质是影响土壤细菌群落的主要因子(P<0.05),土壤pH、碱解氮和有效磷是影响真菌群落的主要因子(P<0.05)。综上认为,野生和栽培下的阿尔泰银莲花根际土壤微生物群落组成和多样性存在显著差异,这种差异可能与不同生长条件下的土壤理化性质存在密切的联系,该研究结果对阿尔泰银莲花科学种植以及土壤改良具有一定意义。     

暖温带-北亚热带生态过渡区物种生境相关性分析

物种生境相关性分析有利于更好的理解群落构建机制。以暖温带-北亚热带过渡区的宝天曼自然保护区1 ha固定监测样地调查数据为依托,选择胸径（DBH）≥1 cm、个体数≥5的43种木本植物作为分析对象,选择4个地形因子和15个土壤因子作为两类环境因子,用典范对应分析（CCA）研究了地形因子和土壤因子对物种分布的影响,用Torus-translation检验来分析物种与不同生境的关联。结果如下：（1）CCA分析表明地形因子对物种分布的解释量为7.3%,土壤因子对物种分布的解释量为16.2%。（2）Torus-translation检验结果表明,被检验的43个物种中,23.3%的物种与地形4个生境关联,其中正相关物种数最多的是山脊,占正相关数的57%;46.5%的物种与土壤6个生境关联,正相关物种数最多的是两个主分量中的高浓度区,占正相关数的52.6%,明显高于中浓度区和低浓度区正相关的物种数,负相关物种数最多的仍是高浓度区,占负相关数的42.8%,其次为低浓度区,占26.3%。结果表明,土壤生境分化对暖温带-北亚热带过渡区物种的空间分布有着重要作用;样地内大部分物种存在生境分化,这不仅是对地形生境分化的利用,而且更多的是对土壤生境分化的利用;研究结果支持物种共存机制中的生态位理论,地形和土壤生境分化是宝天曼暖温带-北亚热带过渡区物种共存的重要机制之一,在一定程度上解释了该区物种多样性的维持机制。