伏牛山南、北坡植物物种多样性及其与主要生态因子的相关性

采用实地调查法对伏牛山南坡23个样地和北坡15个样地内的乔木、灌木和草本种类数以及乔木的Margalef 指数和Shannon-Wiener指数进行了统计分析和计算;在此基础上,运用典范对应分析(CCA)法筛选出影响南、北坡植物物种多样性的主要生态因子并进行了相关性分析.结果表明:南坡每个样地乔木、灌木和草本种类数的平均值分别为8.3、8.6和9.5,北坡分别为5.4、7.5和11.1;在海拔1 645～1 870m范围内,南坡样地的乔木、灌木和草本种类数均多于北坡样地.影响伏牛山南、北坡植物物种多样性的主要生态因子均为9个,它们之间略有差异但均可分为地形、气象和土壤3大类因子.相关性分析结果显示:北坡乔木的种类数、Margalef指数和Shannon-Wiener指数与土壤厚度均呈极显著(P＜0.01)正相关,与海拔呈极显著负相关;而南坡乔木的Margalef指数和Shannon-Wiener指数与土壤有机质含量呈极显著正相关.北坡草本种类数与大气温度以及土壤有机质和碱解氮含量均呈极显著或显著(P＜0.05)正相关;而南坡草本种类数则与海拔、土壤厚度和土壤有机质含量呈极显著或显著正相关,与坡度、阴阳坡和大气湿度呈显著或极显著负相关.除北坡的灌木种类数与坡向呈显著正相关外,南、北坡灌木种类数与9个主要生态因子的相关性均不显著.说明伏牛山南、北坡的乔木多样性主要与土壤厚度和有机质含量等土壤性状因子有关,草本多样性则与局地小气候因子关系密切,而影响灌木多样性变化的主要生态因子并不明确.     

中国部分自然保护区物种多样性与环境因子的关系

采用典范对应分析 CCA 对全国73个自然保护区的种子植物多样性的分析表明:在纬度低于25°N的自然保护区中,物种多样性主要受热量因子和水分因子的影响,并具有较高的种子植物科数和属数值;纬度范围介于25°N和30°N之间的自然保护区,其物种多样性主要受海拔的影响,并且种子植物种数较多,同时有较高的种子植物种属比;在更高纬度范围内,地理及地形因子对物种多样性影响显著,并且随着纬度的增高,纬度因子的作用有增强趋势.     

环境因子对桂西南蚬木林下植被物种多样性变异的解释

探索林下植被分布格局及其影响因素, 对于天然林保护和森林生物多样性维持机制研究具有重要意义。本文以桂西南喀斯特地区不同蚬木(Excentrodendron tonkinense)天然成熟林为研究对象, 采用植物群落样方调查、单因素方差分析、Pearson相关分析和冗余分析(RDA)等方法, 研究了8个县市蚬木天然成熟林林下植被物种多样性的变异及其对土壤、地形和光照等环境因子的响应。结果表明, 林下植被中灌木层优势种主要有越南槐(Sophora tonkinensis)、鹅掌柴(Schefflera heptaphylla)、毛果翼核果(Ventilago calyculata), 以及乔木层幼苗如蚬木、广西澄广花(Orophea anceps)、岩樟(Cinnamomum saxatile)、金丝李(Garcinia paucinervis)等, 主要来自豆科、五加科、鼠李科、椴树科、番荔枝科、樟科、藤黄科和大戟科等; 草本层优势种主要有肾蕨(Nephrolepis cordifolia)、石山棕(Guihaia argyrata)、崖姜(Pseudodrynaria coronans)、柔枝莠竹(Microstegium vimineum)、水蔗草(Apluda mutica)、沿阶草(Ophiopogon bodinieri)等, 主要来自肾蕨科、棕榈科、槲蕨科、禾本科、百合科、铁角蕨科和鳞毛蕨科等。土壤pH值、土壤含水量(SWC)、土壤全钾(TK)、土壤全磷(TP)和坡度(SLO)是林下植被物种多样性的主要影响因素, 它们分别解释了林下植被物种多样性32.3%、16.1%、9.7%、8.6%和8.6%的变异。灌木丰富度、灌木多样性指数与TK、SWC、土壤pH值和TP显著负相关, 而草本丰富度、草本多样性指数则与TK显著正相关; 灌木密度、灌木盖度与土壤pH值显著正相关, 草本密度与SWC和TK显著正相关, 草本盖度与TP、TK显著正相关, 与坡度显著负相关。土壤和地形因素是影响林下植被物种多样性变异的最主要因素, 而林分冠层结构的影响较小, 土壤各因素对林下植被物种多样性的影响高于地形因素。     

汾河流域中下游植物群落物种多样性与土壤因子的关系

于2011年4~10月对汾河流域中下游33个样地128个样方的植被进行样地调查和土壤取样分析,并运用双向指示种分析（TWINSPAN）进行群落分类,用典范对应分析法（CCA）分析7种土壤因子与汾河流域中下游植物群落的分布关系,以揭示汾河流域中下游植被的物种多样性与土壤因子的关系。结果表明:（1）汾河流域中下游地区共发现植物121种,隶属33科81个属,其中以菊科、禾本科、藜科和蓼科植物最多,分别占总数的24.79%、14.05%、8.26%和7.43%,且芦苇的分布频率最高,达到49%。（2）双向指示种分析表明,汾河流域中下游33个样地分为8个群落类型（Ⅰ~Ⅷ）。（3）汾河流域中下游植物群落的Patrick丰富度指数和Shannon-Wiener指数变化趋势相似,而Simpson指数则与Patrick丰富度指数和Shannon-Wiener指数呈相反的变化趋势;Pielou均匀度指数的变化趋势与其他3个指数均不同。（4）汾河流域中下游土壤含水量、速效钾含量在不同群落类型的不同样地间的差异大部分达到显著水平,土壤养分具有比较明显的空间分布中度不均的特点。（5）汾河流域中下游地区的土壤有机质含量与物种Simpson指数以及土壤全氮与Pielou均匀度指数均具有显著负相关关系。（6）CCA排序结果表明,土壤含水量及速效磷、速效钾含量是影响植被群落分布最重要的环境因子。     

太白山森林群落和林下草本物种变化的环境解释

采用典范对应分析(CCA)、Pearson相关分析、冗余分析(RDA)分别研究了不同环境因子对太白山森林群落及林下草本物种组成、多样性、功能性状等方面的影响。结果表明:(1)9种环境因子对于群落及林下草本物种的组成变化的解释程度不高,分别为23.9%和21.1%,但与海拔和土壤含水量紧密相关的CCA 1轴能大致区分高、中、低海拔样方的群落所有物种和草本植物的组成差异。(2)沿海拔梯度,群落所有物种的α多样性先增加后降低,林下草本物种α多样性沿海拔梯度有下降趋势,但二者都与坡度(Slope)及木本层盖度(WCD)无关。(3)海拔是决定森林群落及林下草本层物种功能性状值变化的主要因子,与海拔密切相关的RDA1轴能解释森林群落和林下草本物种性状值变化的71.2%和54.7%,林下草本植物与群落的最大株高(Hmax)变化模式不一致。     

海南高隆湾红树林及其近岸海域沉积物的弗兰克氏菌(Frankia)多样性分布及其与环境因子的关系

弗兰克氏菌(Frankia)因其独特高效的固氮效率而备受关注,然而目前的研究还局限于陆地生境。基于nifH基因采用高通量测序对高隆湾红树林及其近岸海域沉积物的Frankia多样性进行分析,共获得261条属于Frankia的nifH序列,共11个OTUs,序列主要分布在红树林区样品,其中以角果木和红海榄为优势树种的红树林样品中序列较多,在潮间带样品中也有少量分布,海草区样品未检测到,序列在不同生境中的分布存在较大差异。OTU818在10个站位都有分布,说明OTU818代表的Frankia类群分布比较广泛,且为红树林沉积物的优势类群。系统进化分析表明Frankia与NCBI数据库中的Frankia基因序列在系统发育树上形成不同分支。通过Network分析Frankia与其他细菌类群的共发生关系,发现Frankia与来自Verrucomicrobia、Proteobacteria、Firmicutes、Cyanobacteria的多种固氮细菌类群存在紧密联系,表明Frankia在稳定红树林固氮细菌群落结构中起着重要作用。利用典范对应分析(canonical correspondence an...     

青海省大果圆柏群落物种多样性与土壤因子的关系

大果圆柏(Juniperus tibetica)群落是三江源地区主要森林群落之一,在保障中国水生态安全、保育生物多样性和延缓气候变化等方面发挥着重要作用。该研究以青海省果洛州班玛县大果圆柏天然群落为对象,通过野外调查和室内分析,以明确群落的物种组成,以及物种多样性与土壤因子的关系,为大果圆柏群落物种多样性保护和资源植物开发利用提供参考。结果表明：(1)大果圆柏群落内共有植物169种,隶属36科101属,其中菊科(Compositae)、蔷薇科(Rosaceae)和毛茛科(Ranunculaceae)植物物种最多,分别占总物种的14.20%、13.61%和9.47%。(2)大果圆柏群落的灌、草层物种多样性特征差异显著,草本层的丰富度(2.90)、多样性(2.35)和优势度指数(0.80)均高于灌木层丰富度(1.03)、多样性(1.45)和优势度指数(0.70),而均匀度指数(0.79)低于灌木层(0.89)。(3)0~60 cm土层林地土壤有机质、全氮、全磷含量及pH均值分别为(87.54±20.32) g·kg^-1、(4.68±1.36) g·kg^-1、(0.83±0.18) g·kg^-1和6.73±0.51。(4)灌木层Margalef指数、Shannon Wiener指数与土壤有机质含量呈极显著正相关关系(P<0.01);草本层Margalef指数、Shannon Wiener指数与土壤全钾含量呈显著负相关关系(P<0.05),与土壤pH呈显著正相关关系(P<0.05)。研究认为,青海省大果圆柏林地土壤有机质、全钾含量和pH是影响群落物种多样性的主导因子。     

云南松混交林火烧迹地更新早期草本层物种多样性的空间格局

云南松(Pinus yunnanensis)林是我国西南地区最为广布的针叶林。火烧是云南松林常见的一种自然(或人为)干扰, 但对云南松林火后更新群落的物种多样性特征很少研究。该研究以云南禄丰县勤丰镇2013年“4.13”火灾后云南松混交林火烧迹地更新早期群落草本层为研究对象, 设置了47条1000 m²样带进行群落和环境因子调查, 探讨火烧后更新早期群落草本层的物种构成与丰富度的空间格局及其影响因素。结果表明: 火后更新草本层按物种构成可分为4个群落类型; 草本层物种丰富度受地形和火前群落冠层的影响显著, 与立木生物量和地形坡度正相关, 而与坡位和海拔负相关, 但与火烧强度没有显著的相关性。样带内草本群落β多样性与火前立木胸面积及火烧强度显著正相关, 而与海拔和坡位负相关。总体上, 生境地形特征、火前冠层和火烧强度构成了火烧后早期群落草本层物种构成与丰富度变化的主要控制因子。此外, 一年生和多年生草本物种的更新格局及其对环境的响应存在显著差异。     

广西凭祥不同年龄红椎林林下植物物种多样性及其环境解释

林下植被作为森林生态系统的重要组成部分,其在调控森林群落结构和功能上发挥着至关重要的作用。从揭示人工林林下植物物种组成的关键控制因素的目标出发,以不同年龄红椎林灌木层和草本层的植物群落作为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,重点探究林下植物物种组成与环境因子之间的关系及其关键控制因子。研究结果表明:不同年龄红椎林的林下植物物种组成存在明显差异;RDA结果表明,胸高断面积是影响灌木层物种组成的最主要因子,胸高断面积、坡度和海拔能显著影响影响草本层的物种组成;方差分解结果表明,所调查的生物和非生物因子分别解释灌木层和草本层物种组成变异的63%和47%,微环境和植物之间的相互作用是影响林下植物群落物种变异的最主要因素,而土壤与微环境、土壤与植物两者之间,以及微环境、植物和土壤三者之间的相互作用对林下植物群落的物种组成的影响较小,甚至无影响,微环境的独立效应对林下植物物种组成的影响高于植物或土壤因素。     

油松人工林林下植物群落变化及其环境解释

通过对山西太岳山宋家沟油松(Pinus tabuliformis)人工林林下植物群落进行调查,采用典范对应分析(CCA),探讨油松人工林林下物种分布与环境因子之间的关系。结果表明:1)在调查的42个样地中,油松林下共出现植物物种83种,隶属26个科72属,其中草本层物种种类较灌木层物种种类丰富,多达64种。2)CCA排序较好地揭示了该区油松人工林林下植物的分布格局与环境梯度的关系:林龄、坡度、坡向、林冠郁闭度、全氮、全钾对油松人工林林下草本层物种分布格局有重要影响;林龄、坡向、坡度、全氮对油松人工林林下灌木层物种分布格局有重要的影响。3)影响林下草本层和灌木层物种分布格局的变量中,生境因子与生物因子共同分别解释了40.3%和42.7%,其中,纯粹的生境变量(即未与生物变量共有的空间变量)对林下植物群落的变异解释能力较生物变量高,表明生境因子在决定油松人工林林下植物分布格局变异中起着举足轻重的作用。     

林火干扰对油松针叶林物种多样性与土壤理化性质的影响

探究不同程度林火干扰对油松(Pinus tabuliformis)针叶次生林植物物种多样性特征与土壤理化性质的影响以及二者之间的关系,对灾后油松针叶次生林的可持续经营具有重要意义。采用典型样地调查法对山西省药林寺森林公园不同程度林火干扰后的油松次生林群落进行物种多样性分析,并测定土壤理化性质。结果表明：(1)在调查研究样方中共记录到维管植物38种,在不同程度林火干扰下物种种类表现为对照(CK)>重度>中度。(2)乔木层的Simpson指数、Margalef指数与灌木层的α多样性指数在重度林火干扰后与CK相比显著升高;草本层的变化规律与灌木层相反。(3)样地群落稳定性表现为：中度>CK>重度。(4)在重度林火干扰后0—10cm土层中的含水率、有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量与CK相比显著升高35.42%、102.89%、29.41%、21.67%、48.50%,10—20cm土层中的全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾含量与CK相比显著降低54.17%、28.94%、7.47%、1.74%、14.13%。(5)冗余分析结果表明：0—10cm土层中全氮、碱解氮、全磷及1...     

桥山栎林群落结构特征与物种多样性相关关系分析

为了解森林群落结构特征与物种多样性之间的相关关系,以黄土高原桥山林区典型麻栎纯林、麻栎阔叶混交林和麻栎油松混交林为研究对象,调查分析了群落结构特征,计算物种重要值及物种多样性,并进行了冗余分析,结果表明:(1)麻栎油松混交林主要以乔木层胸径、树高、枝下高等最高;麻栎阔叶混交林以灌木层盖度、地径、冠幅、高度等最高;麻栎纯林以草本地径、草本盖度及草本冠幅最高。(2) 3种类型林分乔木层重要值最高的均为麻栎(Quercus acutissima),灌木层为狼牙刺(Sophora viciifolia)、南蛇藤(Celastrus orbiculatus)、胡枝子(Lespedeza bicolor),草本层为苔草(Carex tristachya)。(3)麻栎油松混交林乔、灌层物种多样性较高,麻栎阔叶混交林以草本层物种多样性最高。(4)不同类型麻栎林群落结构特征与物种多样性关系有差异。松栎混交林中,对物种多样性影响最大的为乔木胸径、新稍长及灌木高度;麻栎阔叶混交林对物种多样性影响最大的为灌木层高度及冠幅;麻栎纯林中,对物种多样性影响最大的为乔木胸径。(5)麻栎油松混交林、麻栎阔叶混交林的胸径、树高、物种多样较麻栎纯林高,具有较高木材生产能力和生态防护功能,是未来森林经营培育的方向。     

海州湾及邻近海域冬季鱼类群落结构及其与环境因子的关系

根据2011年冬季在海州湾及邻近海域进行的渔业资源底拖网和环境调查数据,应用物种多样性指数和多元分析等方法,对该海域鱼类种类组成、多样性和群落结构及其与环境因子的关系进行了研究.结果表明: 该海域冬季捕获鱼类共60种,隶属于10目34科51属,以暖温性和暖水性底层鱼类为主.站位间物种丰富度指数介于1.14～2.84,多样性指数介于1.08～2.64,均匀度指数介于0.41～0.83之间.经聚类分析和非度量多维标度(MDS)分析,该海域鱼类群落在空间上可分为站位组Ⅰ(35° N以北水域站位)、站位组Ⅱ(靠近湾顶的近岸水域站位)和站位组Ⅲ(35° N以南水域站位).鱼类群落种类组成在站位组间及两两间的比较均差异极显著(R=0.45～0.91).典范对应分析表明,底层水温、水深和表层盐度是影响海州湾及邻近海域冬季鱼类群落结构的主要环境因子.     

不同林龄马尾松人工林优势种径级结构及物种多样性分析

采用空间代替时间的方法,以黔中山地孟关林场10a、20a、30a和36a的马尾松人工林为研究对象,通过设置12块20 m×20 m的典型样地,分析了马尾松人工林发育过程中径级结构与物种多样性的动态特征。结果表明:(1)马尾松人工林不同林龄阶段,优势种径级结构存在一定差异,10a林分呈单峰型结构,20a、30a、36a林分呈多峰型结构。(2)林下共有植物种类35科53属53种,其中灌木16科24属24种,草本20科29属29种,物种较丰富;不同林龄林分物种组成种类为:20a林分10a林分30a林分36a林分。(3)随林龄增加,马尾松人工林物种丰富度指数先增大后减小,Shannon-Wiener指数和Simpson指数以及Pielou均匀度指数和Alatalo均匀度指数在10a～30a之间变化趋势相反,30a～36a之间变化趋势一致。     

秦岭南坡油松-锐齿槲栎混交林群落不同层次多样性特征及环境解释

在秦岭山脉南坡陕西省境内设置11个样地进行实地调查,从植物物种组成、多样性指数差异以及多样性指数沿环境梯度排序等方面对该区域油松-锐齿槲栎天然混交林的群落总体以及乔木层、灌木层、草本层的各自4个α多样性指数（Patrick丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数）特征进行分析,以揭示该群落多样性特征及其与环境因素的关系。结果显示：（1）11个样地共记录维管束植物112种,隶属于45科77属,分布较广的物种有蔷薇科、菊科、百合科、松科、禾本科和忍冬科。（2）研究区群落中建群种锐齿槲栎和油松的优势地位突出,乔木层伴生种稀少,平均仅为4.8种,多样性水平较低;灌木层物种组成丰富,平均11.4种;草本层次之,平均9种。（3）单因素方差分析表明,该群落不同层次的多样性指数之间均存在极显著差异（P<0.01）;LSD多重比较及多样性指数变化趋势分析表明,群落多样性水平表现为总体>灌木层>草本层>乔木层。（4）CCA法将群落不同层次多样性指数沿地形因子和土壤养分等12项环境指标梯度的分布划分为界线明显的3个区域,即Ⅰ区（中等浓度土壤磷素和有机质制约区）、Ⅱ区（非环境因子制约区）和Ⅲ区（高浓度土壤磷素制约区）;群落总体多样性主要受灌木层影响,同时也受乔木层均匀度影响,但环境因子对乔木层多样性基本无限制性作用。（5）土壤速效磷、全磷和有机质是造成研究区群落不同层次多样性差异的主要因素,海拔、坡向等地形因子对群落多样性影响不大,可能是由于土壤养分的直接影响削弱了地形因子的间接性生态作用。研究表明：保持中等水平的土壤速效磷（3.775±1.529 mg·kg^-1）和有机质含量［（4.079±1.001）%］,并通过合理补植松栎幼树和伐除枯死木等抚育手段提高乔木层均匀度是维持秦岭南坡油松-锐齿槲栎混交林群落生物多样性的有效措施。