甘南亚高寒草甸稀有种对物种多样性和物种多度分布格局的贡献

稀有种不仅影响群落的物种多度分布格局, 同时也是α多样性的重要贡献者。本研究主要通过加性分配和Fortran软件的RAD程序包拟合的方法, 研究了甘南亚高寒草甸不同坡向物种多样性及多度分布格局的变化, 分析了物种多度分布格局及其α多样性的变化特征, 确定了稀有种在物种多度分布格局中的相对贡献。结果表明: (1)在南坡到北坡的变化中, 环境因子差异比较明显, 其中, 土壤全磷、有机碳、速效磷、碳氮比及含水量呈递增趋势; 土壤氮磷比和pH值呈递减趋势; 土壤全氮在西坡显著低于其他坡向, 而速效氮在所有坡向上差异不显著。(2)稀有种对群落物种多样性的影响在南-北坡向梯度上依次增大, 去除稀有种的影响在各坡向均高于去除非稀有种, 可见, 稀有种在甘南亚高寒草甸物种多样性中的相对贡献高于非稀有种。(3)各坡向的稀有种资源获取模式以随机分配占领模式(random fraction模型)为主, 而非稀有种则以生态位优先占领模式(geometric series模型)为主。由于稀有种有较大的扩散率, 在物种多样性较高的生态系统中, 物种之间的生态位重叠会更加明显, 从而抑制物种多样性的增加, 因此能达到维持原有物种多样性的目的。     

荒漠植物红砂与西北针茅种群的空间格局及其关联性

植物种群的空间分布格局及关联性是研究种群扩散、群落演替及生物与环境因子相互作用的重要手段。该研究以甘肃省皋兰县老虎台干旱荒漠区的主要物种——红砂(Reaumuria songarica)和西北针茅(Stipa sareptana var. krylovii)为对象,采用Ripley K 函数分析了不同坡向红砂和西北针茅种群的点格局特征及其关联性,以揭示干旱荒漠区植物演替过程中优势种群之间的竞争关系和生存繁衍策略。结果表明：(1)红砂和西北针茅在4个坡向上的分布格局具有显著差异性,随着坡向由西北坡向南坡的转变,红砂种群的株数、盖度及重要值先增加后降低,西北针茅种群则不断增加;西北坡向上,红砂种群的空间格局在0~2.1 m尺度上呈聚集分布,随着尺度的增加聚集强度减弱并趋向于随机分布,而西北针茅种群在整个尺度内均呈聚集分布;西坡坡向上,在整个研究尺度内,红砂种群表现为随机分布,而西北针茅种群表现为聚集分布;西南坡向上,红砂种群在0~3.7 m尺度上表现为聚集分布,3.7~5 m的尺度上表现为随机分布,西北针茅种群在0~1 m及4.2~5 m尺度上表现为随机分布,1~4.2 m尺度上表现为聚集分布;南坡坡向上,在整个研究尺度内,红砂种群表现为聚集分布,西北针茅种群表现为随机分布。(2)在西北坡与西坡坡向上,红砂和西北针茅种群的空间关联性在小尺度上均表现为负相关关系,随着研究尺度的增大,种间关联度均趋向于不相关;在西南坡与南坡坡向上,两物种在整个尺度范围内均表现为无关联性。     

甘南高寒草甸群落的物种-多度关系沿坡向的变化

物种-多度格局研究是揭示群落组织结构和物种区域分布规律的重要手段。该研究以青藏高原东北部的甘南高寒草甸为研究对象, 基于野外调查和室内分析, 研究了不同坡向的环境因子、植物群落分布, 并利用RAD软件程序包对其进行了拟合分析。结果显示: 在南坡-北坡上, 土壤含水量从南坡(0.18 g·g ^-1)到北坡(0.31 g·g ^-1)呈现递增的趋势, 土壤温度从南坡(22.33 ℃)到北坡(18.13 ℃)以及光照强度从南坡(744.15 lx)到北坡(681.93 lx)均呈逐渐减小的趋势。物种-多度分布曲线的斜率从南坡向北坡依次减小。随着坡向由南向北转变, 物种-多度和物种多样性都呈递增的趋势。通过6个模型对坡向梯度的物种-多度分布进行拟合发现, 甘南高寒草甸区的物种-多度分布主要是以生态位模型为主, 其次是随机分布模型。青藏高原高寒草甸微生境梯度上的物种在总体上的资源分配模式是以固定分配模式为主, 稀有种的资源分配模式是以随机性模型为主, 常见种的资源分配模式则是以确定性模型为主。     

兰州市北山不同林地春夏季土壤纤毛虫群落特征

为了研究兰州市北山绿化工程的植被恢复状况,于2016年4月和7月,对北山罗九公路绿化工程区的人工林及荒坡、半荒坡共6个样点进行野外调查采样,分析土壤纤毛虫群落组成及其影响因素。研究结果表明:(1)春季有10纲21目34科44属80种,夏季10纲21目38科54属104种。春夏季的优势类群均为尖毛科(Plagiocampidae),优势种为膨胀肾形虫(Colpoda inflate)和盘状肾形虫(Colpoda patella)。(2)土壤纤毛虫的丰度、物种数和多样性指数夏季高于春季,且人工林样点的土壤纤毛虫的丰度、物种数和多样性指数均高于荒坡;(3)春季土壤有机碳、土壤温度和电导率是影响土壤纤毛虫物种数分布的主要环境因子;夏季土壤有机碳、土壤温度及pH是影响土壤纤毛虫物种数分布的主要因子。总体而言,人工林土壤恢复较荒坡、半荒坡好,而人工林中杨树林和侧柏林的土壤环境质量较优。     

甘南高寒草甸坡向梯度对植物群落功能多样性的影响

植物群落功能多样性对于维持生态系统功能具有十分重要的意义。该研究以青藏高原高寒草甸植物群落为研究对象,运用R软件程序包(FD、Vegan)与单因素方差分析法,分析高寒草甸不同坡向植物群落功能多样性的变化及其与环境因子的关系,以揭示微生境梯度上植物对环境的适应策略以及群落种间功能特征及生态系统内部结构和功能的变化机制。结果显示：(1)青藏高原高寒草甸的北坡和西北坡的物种丰富度、植物株高、比叶面积、叶片有机碳、叶片氮以及叶片磷显著高于其他坡向,且坡向间差异显著(P<0.05)。(2)在北坡到南坡的变化中,功能丰富度差异比较明显(P<0.05),株高、比叶面积、叶片有机碳、叶片氮及叶片磷等功能丰富度均呈递减趋势。(3)北坡的株高功能均匀度、西北坡比叶面积、叶片有机碳、叶片氮及叶片磷等功能均匀度均显著高于南坡,且多元性状功能均匀度在坡向间差异显著(P<0.05)。(4)北坡的比叶面积、叶片氮功能离散度及西北坡的株高、叶片有机碳、叶片磷等功能离散度均高于南坡,且坡向间差异显著(P<0.05)。(5)植物群落功能多样性与土壤含水量、土壤有机碳、土壤全氮、土壤全磷呈显著正相关关系(P<0.05),与坡度、土壤pH、土温、照度呈显著负相关关系(P<0.05)。     

甘南高寒草甸不同海拔梯度乳白香青与长毛风毛菊的点格局分析

乳白香青(Anaphalis lactea)与长毛风毛菊(Saussurea hieracioides)是甘南高寒草甸的主要物种,该研究通过野外群落调查,采用点格局分析法,并应用Riple K函数对不同海拔梯度(2 900 m、3 500 m、3 800 m)的乳白香青和长毛风毛菊种群的空间分布及种间关联性进行分析,旨在了解高寒草甸种群的动态变化机制和发育、演替趋势。结果显示：(1)甘南高寒草甸的乳白香青与长毛风毛菊种群在3个海拔梯度上的分布差异显著,随着海拔的不断升高,长毛风毛菊种群的株数、盖度、生物量均逐渐显著降低,而乳白香青种群则呈先增加后减小的变化趋势。(2)不同海拔梯度的种群密度差异明显,长毛风毛菊种群的密度为海拔2 900 m＞3 500 m＞3 800 m,乳白香青种群密度为海拔3 500 m＞2 900 m＞3 800 m。(3)在海拔2 900 m草甸中,乳白香青种群在0～1.9 m尺度呈聚集分布,在1.9～3.9 m尺度呈随机分布,在3.9～5.0 m尺度表现为均匀分布,而长毛风毛菊种群在0～3.5 m尺度呈聚集分布,在3.5～5.0 m尺度范围内则表现为随机分布;在海拔3 500 m草甸中,乳白香青种群在整个研究范围内呈随机分布,而长毛风毛菊种群则表现为聚集分布;在海拔3 800 m草甸中,乳白香青种群在0～4.1 m尺度范围内均为聚集分布,随着研究尺度加大,在4.1～5.0 m尺度则表现为随机分布,长毛风毛菊种群在0～0.6 m和4.4～5.0 m尺度范围内均表现为随机分布,而在0.6～4.4 m尺度范围内呈聚集分布。(4)在2 900 m海拔草甸中,乳白香青种群与长毛风毛菊种群在0～1.9 m小尺度内无关联,在1.9～5.0 m较大尺度内呈负关联关系;在3 500 m海拔草甸中,两种群表现为无关联;在3 800 m海拔草甸中,两种群之间则表现为正关联关系。研究表明,乳白香青和长毛风毛菊种群的分布格局与海拔梯度的变化均密切相关,但不同种群对海拔梯度变化的响应策略不同。