戴云山物种多样性与系统发育多样性海拔梯度分布格局及驱动因子

生物多样性的海拔分布格局是生态学研究的热点。海拔作为综合性因子驱动着植物群落的物种、系统发育与功能多样性的空间分布。以戴云山南坡900-1600 m森林植物群落为研究对象,探讨物种多样性、系统发育指数与环境驱动因子的相互关系以及环境因子在群落构建与多样性维持中的重要意义。结果表明：（1）森林植物群落的系统发育多样性与物种多样性沿海拔均呈现中间高度膨胀格局。（2）物种多样性Margalef指数、Shannon-Wiener指数与系统发育多样性指数呈显著正相关,表明物种多样性越高,系统发育多样性也越高。Shannon-Wiener指数与物种多样性指数（Margalef、Pielou、Simpson指数）、系统发育多样性及系统发育结构都存在显著相关性,一定程度上Shannon-Wiener指数可以代替其他指数。Pielou指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数与系统发育结构NRI （Net relatedness index）指数、NTI （Net nearest taxa index）指数存在显著正相关,表明群落优势度、均匀度与系统发育结构相关性较强。（3）土壤全磷含量是影响系统发育多样性和物种多样性的主要驱动因子,土壤含水量是影响Shannon-Wiener、Pielou、Simpson指数的最显著因子,海拔是影响群落系统发育结构的主要因素。海拔是影响系统发育结构变化的主要环境因子,而土壤因子是影响物种多样性与系统发育多样性的主要因素,进一步验证了物种多样性与系统发育多样性的高度相关,结果旨在揭示物种群落空间分布规律。     

系统发育多样性测定及其在生物多样性保护中的应用

生物多样性保护面临两个基本问题：如何确定生物多样性测度以及如何保护生物多样性。传统的生物多样性测度是以物种概念为基础的,用生态学和地理学方法确定各种生物多样性指数。其测度依赖于样方面积的大小,并且所有的物种在分类上同等对待。系统发育多样性测度基于系统发育和遗传学的理论和方法,能确定某一物种对类群多样性的贡献大小。该方法比较复杂,只有在类群的系统发育或遗传资料比较齐全时方能应用。本文认为,物种生存力     

毛乌素沙地植被不同恢复阶段植物群落物种多样性、功能多样性和系统发育多样性

进入21世纪以来, 中国荒漠化恢复取得显著成效, 荒漠化、沙化土地面积持续减少, 植被覆盖度大幅提升, 但关于植被恢复过程中生物多样性如何变化的研究不足, 这制约着对荒漠化恢复成效的全面评估。本文基于群落调查和叶功能性状(叶片厚度、叶片干物质含量、比叶面积和叶片密度)的测定, 分析了毛乌素沙地不同恢复阶段(半固定沙地、固定沙地、结皮覆盖沙地和草本植物覆盖沙地)的植物群落物种多样性、功能多样性和系统发育多样性特征。结果表明: (1)多数叶功能性状的系统发育信号不显著, 表明环境因子对研究区植物功能性状的塑造作用很强。(2)对于α多样性, 结皮覆盖沙地的物种多样性(Shannon-Wiener多样性, H)、物种丰富度(S)、功能丰富度(FRic)及系统发育多样性(PD)指数均显著低于其他恢复阶段, 而其他3个阶段间无显著差异; 这些指数间均显著正相关, 表明物种多样性、功能多样性和系统发育多样性在植被恢复过程中协同变化。(3) β多样性指数随恢复阶段间隔增加而逐渐增大, 表明物种组成、功能属性及系统发育关系随植被恢复持续变化, 且半固定沙地到固定沙地的群落物种组成、功能属性及系统发育关系更替最快, 导致群落间差异最大。(4)固定沙地、结皮覆盖沙地和草本植物覆盖沙地群落系统发育结构均趋向于发散, 表明竞争排斥是群落构建的主要驱动力; 而半固定沙地群落系统发育结构无一致规律, 表明群落构建可能受到生境过滤和竞争排斥的综合作用。研究结果可为植被建设与管理提供参考, 为毛乌素沙地生态保育和生物多样性的保护提供科学依据。     

广西猫儿山植物群落物种组成、群落结构及树种多样性的垂直分布格局

沿海拔梯度设置16个样地,对广西猫儿山植物群落物种多样性的垂直分布格局进行了初步研究。结果表明：(1)16个样地中共调查到乔木44科79属184种,其中常绿阔叶树121种、落叶阔叶树61种、针叶树2种;(2)随着海拔的上升,整个乔木层以及不同生活型的最大树高均呈显著下降趋势,而乔木树种的最大胸径、胸高断面积之和以及立木密度都呈现出先增大后减小的趋势;(3)物种丰富度在海拔1350m以下变化不明显,但1350m以上随着海拔的升高明显下降。在研究的海拔范围内,物种丰富度呈非常显著的单峰分布格局,最大的丰富度出现在中海拔群落中;(4)α多样性沿海拔梯度的变化趋势与物种丰富度相似,但没有后者显著。Shannon-Wiener指数(H’)和海拔之间有明显的负相关性,均匀度Pielou指数(E)在取样范围内并没有随着海拔梯度的变化表现出明显的规律;(5)1350m以下的相邻群落之间的Jaccard指数(CJ)大于1350m以上相邻群落之间的Jaccard指数,最小值出现在中海拔的植被过渡带。Cody指数也有类似的趋势,原因在于物种丰富度的变化;(6)在本研究的海拔范围内,海拔比坡度和坡向对群落的结构特征、物种丰富度以及α多样性的影响更大。而在局部尺度上,人为干扰以及小地形而导致的生境异质性对群落的物种多样性和结构特征有着重要的影响。     

大兴安岭呼中地区白卡鲁山植物群落结构及其多样性研究

通过沿海拔梯度系统调查,运用TWINSPAN分类方法,划分出大兴安岭地区白卡鲁山的主要植物群落类型并分析了其结构特征。利用物种丰富度和α多样性等指标,研究了乔木层、灌木层和草本层植物的多样性特征及其随海拔的变化趋势。结果显示：(1)白卡鲁山乔木层在海拔。700-1290m范围内,可分为4种主要群落类型：兴安落叶松疏林、兴安落叶松-白桦混交林、兴安落叶松-白桦-樟子松混交林、兴安落叶松纯林群落;(2)同一植物群落的结构特征比较相似,除兴安落叶松疏林外,其他三种森林类型的平均胸径和平均树高随海拔升高有逐渐增大的趋势;(3)乔木层的直径和树高分布清晰地反映了群落的水平和垂直结构。直径分布均呈现倒“J”型,表明森林的自我更新状况良好;而树高分布主要以双峰分布和近似对称分布为主;(4)乔木层的物种丰富度和α多样性在兴安落叶松纯林中最小,在兴安落叶松-白桦混交林和兴安落叶松-白桦-樟子松混交林群落次之,而在兴安落叶松疏林群落相对较高。各群落类型的灌木层和草本层植物多样性没有明显的差异。乔木层、灌木层和草本层的物种多样性随海拔梯度均没有表现出明显的变化趋势。     

系统发育多样性测度及其在生物多样性保护中的应用

生物多样性保护面临两个基本问题：如何确定生物多样性测度以及如何保护生物多样性。传统的生物多样性测度是以物种概念为基础的,用生态学和地理学方法确定各种生物多样性指数。其测度依赖于样方面积的大小,并且所有的物种在分类上同等对待。系统发育多样性测度基于系统发育和遗传学的理论和方法,能确定某一物种对类群多样性的贡献大小。该方法比较复杂,只有在类群的系统发育或遗传资料比较齐全时方能应用。本文认为,物种生存力途径和系统发育多样性测度相结合有助于确定物种和生态系统保护的优先秩序。     

喀斯特多山城市空间形态结构与植物群落物种多样性的耦合关系——以安顺市为例

快速城市化导致土地资源开发利用强度增大,由此带来许多生态环境和社会经济等问题,相关部门在国土空间规划中提出"多规合一"举措,对有效统筹空间规划和城市生物多样性保护规划极为重要。为探析喀斯特山地城市空间形态结构与城市生物多样性内在关系,以典型黔中多山城市——安顺市为研究对象,运用空间句法和生物多样性相关理论与方法,分析了安顺市空间形态结构特征与植物物种多样性特征及二者之间耦合关系。结果表明：①安顺市城市空间形态结构呈东南-西北向条块状分布,城市整体水平上空间形态结构特征表现为：中心性不明显,核心分散,可达性较差,空间联系程度不高,网络结构规律性不明显,可理解性不高。②城市道路密度较低且分布不均匀,其密集区域在中心城区和西南片区,交通潜力大,空间聚集程度高、渗透性较好。③安顺市植物群落物种多样性指数偏低,不同空间区域差异较大;不同绿地类型中植物群落物种多样性指数由高到低的顺序为区域绿地、公园绿地、附属绿地、防护绿地、广场绿地。④安顺市整体空间形态结构与植物群落物种多样性呈显著负相关关系,在城市空间形态结构指数较高区域,植物群落物种多样性较低,但在局部尺度上这种相关性则较弱。本研究揭示了城市空间形态结构与生物多样性的互作关系,为城市空间规划、生物多样性保护规划与维持提供理论依据,同时对城市国土空间规划上的"多规合一"途径具有重要参考意义。     

长白山北坡植物群落组成、结构及物种多样性的垂直分布

通过沿海拔梯度的系统调查,运用TWINSPAN分类方法,划分出长白山北坡的主要植物群落类型,对这些群落的组成和结构进行了分析。利用物种丰富度、α多样性和β多样性等指标,研究了群落多样性随海拔梯度的变化趋势。结果表明,乔木层植物可分为4个群落类型：从低海拔到高海拔依次为红松(Pinus koraiensis)针阔混交林、红松针阔叶树种与云冷杉组成的过渡群落、云冷杉暗针叶林以及岳桦林(Betula ermanii)。乔木层优势种重要值的分析清楚地反映出长白山北坡植被垂直带谱的优势成分。径级频度分布的分析表明该区域主要群落的自我更新状况良好。植物物种多样性随海拔梯度的变化趋势为：随海拔升高,乔木层和灌木层的物种丰富度呈下降趋势,但草本层的变化趋势不明显;乔木层和灌木层的α多样性(Shannon-Wiener指数)呈下降趋势,草本层则变化不明显;无论是木本层还是草本层的Pielou均匀度指数均没有明显的变化;乔木层、灌木层和草本层植物的β多样性(Cody指数)均随着海拔的升高而下降。     

格氏栲天然林林窗植物物种多样性与系统发育多样性

林窗环境异质性导致群落物种多样性与系统发育多样性(phylogenetic diversity, PD)存在差异, 研究不同大小的林窗中群落的物种多样性与系统发育多样性有助于揭示林下生物多样性的形成及维持机制。本文以格氏栲(Castanopsis kawakamii)天然林为研究对象, 通过Pearson相关性分析与广义线性模型探讨了林窗内物种多样性与系统发育多样性间的相互关系及其环境影响因素。结果表明: (1)大林窗(面积 > 200 m²)植物种类及多度均高于中林窗(50 m² ≤ 面积 < 100 m²)、小林窗(30 m² ≤ 面积 < 50 m²)和非林窗(面积 = 100 m²)。大林窗群落系统发育结构趋于发散, 中、小林窗和非林窗群落系统发育结构受到生境过滤和竞争排斥综合作用。(2)群落系统发育多样性指数与物种丰富度(species richness, SR)、Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener指数均呈显著正相关, 这与林窗内稀有种种类组成多于优势种有关。(3)林窗面积对物种多样性存在显著正效应; 土壤全氮含量对系统发育多样性和系统发育结构存在显著正效应。林窗形成提高了格氏栲天然林群落物种多样性和系统发育多样性, 林窗面积与土壤全氮共同驱动了格氏栲天然林林窗物种多样性和系统发育多样性的变化。     

佛坪国家级自然保护区植物群落物种多样性特征

用物种多样性指数（Simpson指数和Shannon指数）、均匀度指数（Pielou均匀度）和物种丰富度,对佛坪国家级自然保护区主要高等植物群落物种多样性进行了测度。结果表明：森林群落的多样性程度高于灌丛和草甸,落叶阔叶林高于针叶林,栎林高于杨桦林。群落物种多样性有随海拔高度的升高而降低的趋势。物种多样性在森林群落垂直结构上的分布特点,表现为一般乔木层与灌木层接近但低于草本层。     

功能、谱系多样性在机场鸟类群落研究中的应用——以扬州泰州国际机场为例

随着航空业的发展,野生动物与飞机之间的冲突愈发密集,机场鸟类群落多样性研究引起了大量关注。研究鸟类群落对生境类型的使用状况,可以掌握生境类型与鸟击风险的潜在关系,为机场环境改造提供理论依据。本研究于2019年7月至2021年11月,采用样点法对扬州泰州机场及周边8 km范围内的农田、湿地、林地和城镇4种生境中30个样点的鸟类群落进行调查。利用鸟类群落多样性指数,包括丰富度、多度、香农威纳多样性指数、辛普森多样性指数以及均匀度指数来表征群落的物种多样性,以及功能和谱系多样性,阐明机场周边4种生境的鸟类群落多样性差异。同时,基于多度加权的平均成对功能距离（MFD）和平均成对谱系距离（MPD）来表征群落的功能和谱系结构,探究群落构建机制,量化各多样性指标间的相关性。研究共记录扬州泰州国际机场鸟类88种,分别隶属于14目36科,目、科中数量最多的为雀形目（Passeriformes）和鹬科（Scolopacidae）。谱系和功能多样性在生境间差异显著,功能分散度在农田最高,城镇最低;谱系多样性指数在城镇最高,湿地最低。标准化效应值分析表明,随机生态过程影响了湿地鸟类群落功能和谱系的构建过程,农...     

广州长洲岛植物多样性研究

通过实地调查,对广州长洲岛的植物多样性进行研究。据统计,该岛野生维管束植物共有487种,隶属于127科358属,植被主要为次生性常绿阔叶林及人工植被(果园)。对岛上野生植物的多样性和区系地理进行分析,结果表明:该岛物种集中于少数科内,科属的优势现象明显。在植物区系上,该区具有较强的热带性,但温带成分也有一定程度的入侵。最后对岛上植物多样性的保护提出建议。     

广州市风水林群落空间异质性及其对区域物种多样性的贡献

以广州地区村边风水林为研究对象,选取了67个风水林斑块,并在每个斑块内建立了一个20m×20m的样方,调查了其胸径大于1cm的植物组成。首先以种面积关系外推法和非参数法估计了风水林群落对区域生物多样性的贡献;然后以加法准则拆分了gamma多样性,以分析风水林群落物种组成的异质性;最后根据每个风水林群落的物种丰富度、稀有种(在所有群落中只出现一次的物种)数目和谱系多样性分析了在保护中需要优先考虑的区域。结果发现：（1）广州地区风水林群落至少保存了32.74%的区域物种多样性;（2）gamma多样性(184)中绝大部分由beta多样性(163.43)构建,只有很小部分来自于alpha多样性(20.57)。这表明风水林群落在物种组成上具有较高的空间异质性,要想尽可能多地保护风水林内物种多样性,就需要尽可能多地保护风水林群落斑块;（3）相对于平原地区,位于山区的风水林群落具有更高的物种丰富度和谱系多样性以及更多的稀有种数目。在保护资金和土地资源有限的情况下,位于山区的风水林群落应该给予优先考虑。     

海南岛蜥蜴类多样性

经过多年调查,共得海南岛蜥蜴类动物标本238号,隶属5科16属22种。综合文献记录,海南岛实有蜥蜴类动物8科19属28种,约占全国总数的17％,多于福建,与广东省（含香港）相当,略少于台湾和广西。海南蜥蜴类均为东洋界物种,物种多样性较高,但特有种较少。     

Using Piper Species Diversity to Identify Conservation Priorities in the Chocó Region of Colombia

The forests of the Chocó Region are among the most diverse in the world, however they are under imminent threat of significant degradation. This study uses species diversity and phylogenetic data in the plant genus Piper to select areas of maximum biological diversity to be considered as conservation priorities. Species distributions were obtained from herbarium collections and the literature. A molecular phylogeny based on nucleotide sequence data from the ITS region of the nuclear genome was used to estimate phylogenetic diversity indices. Three diversity indices were estimated: total species richness, number of endemic species, and phylogenetic diversity. Area selection was conducted by maximizing the total value for these indices and also by complementarity. Four regions were selected as the highest conservation priorities: the vicinity of Buenaventura, the Rio San Juan watershed (south of Quibdó), the department of Nariño, and the Rio Atrato watershed. All of them had the highest rankings for all or some of the diversity indices evaluated. Furthermore, this study shows that in the Chocó Region, Piper phylogenetic diversity increases with total number of species, but decreases with the proportion of endemics.     

珠海市淇澳岛肉实树群落及其物种多样性特征

对珠海淇澳岛地区肉实树占优势的植物群落进行研究,结果表明：（1）肉实树群落中共有维管植物38科51属61种,种类组成具有极强的南亚热带性质;（2）年龄结构显示群落的主要优势种属于稳定型种群,群落总体处于稳定状态;群落的频度指数规律为A〉B〉C〉D〈E,与RaunKiaer频度规律相一致;（3）物种多样性指数为D=13．70,H=4．12,均匀度指数为E=0．39,E’=0．82,群落物种多样性指数和均匀度指数均较高,接近典型南亚热带常绿阔叶林顶极群落类型。     

大陆性海岛野生植物功能性状特征及其演变趋势——以平潭岛为例

探讨海岛植物功能性状的演变机制,对福州市平潭岛和福州国家森林公园的野生植物功能性状进行了比较。结果表明,平潭岛和公园植物的共有科占总科数的63%,共有种占总种数的19%。海岛植物为适应强风、干旱、贫瘠的环境,以草本植物为主,占65.75%。海岛植物的叶级明显小于大陆植物,叶被毛植物占62.39%,并呈木质化和肉质化特征。海岛植物的繁殖能力提高,海岛植物花期长于大陆,以r-繁殖策略为主。海岛植物的传播能力提高,颖果和瘦果比例高于大陆植物,而核果和浆果比例相反;微型果为79.20%,以风力和蚁类传播为主。总体而言,大陆性海岛与大陆野生植物具有相同起源,海岛植物为适应脆弱的生态环境,其适应-繁殖-传播相关的功能性状发生演变,呈现出适应能力增强、繁殖和传播能力提高的特点。     

金马河温江段河岸带不同生境植物物种多样性与土壤理化性质的动态变化

为评价植被恢复过程中生物多样性和土壤性质的变化,对2015和2018年金马河温江段河岸带内河滩地、砾石地、芦苇地、斑茅地和沙坑地5种生境的植物多样性和土壤理化性质进行了比较分析.结果表明,2015年金马河温江段河岸带共有32科80属113种草本植物,2018年共有57科118属161种草本、灌木植物,以河滩地和斑茅地的...     

Diversity and abundance of leafhopper species (Homoptera: Cicadellidae) among red maple clones

A survey was conducted in the 2001 growing season to examine the leafhopper diversity and abundance among trees of 17 red maple (Acer rubrum) clones. Yellow sticky traps were used to qualify and quantify the number of aerial leafhoppers from 1 May 2001 until 4 September 2001. A total of 45 species from eight different leafhopper subfamilies, for a total of 6055 individuals, were considered in this study. The mean number of leafhoppers collected, mean species richness, diversity and evenness were significantly lower on traps of trees for October Glory than for the other clones. Yet, none of the leafhopper species dominated the weekly samples. Species similarity among clones ranged from 56 to 90%. No two clones had complete similarity. Franksred and trees of a controlled cross between October Glory × Autumn Flame shared the highest degree of species similarity, while clones from PA, USA and RI, USA were the least similar. The development of new clones did not create new pest problems, but suppressed populations of damaging pests, and maintained the diversity of low abundance species.     

基于生态位理论研究群落构建的方法进展

理解群落构建过程可以解释生物多样性格局的形成和维持,对于生物多样性保护起到关键作用。生态位理论是群落构建研究的核心框架之一。该理论认为群落构建是生物作用和非生物作用将区域物种库中的物种选入局域群落的确定过程。近年来,随着该领域受到的关注越来越多,研究者不但从物种、谱系或功能等生物多样性维度来研究群落构建,所使用的多样性指数、零模型算法和物种库界定方式等也多种多样。本文回顾了从生物多样性不同维度研究群落构建的优势与局限,总结了群落构建过程中构建零模型和界定物种库时需要注意的一些问题,介绍了部分群落构建研究的最新方法学进展和研究成果。最后,结合近年来的研究案例提出了对未来群落构建研究的一些建议。