海南岛热带草地的数量分类和排序研究

本文用一些数量分类和排序的方法对海南岛鹦歌岭热带草地进行了分类和排序。所用的方法包括两种多元等级聚合分类--最近邻体法(NN)和最远邻体法(FN),极点排序(PO)和主分量分析(PCA)排序。结果表明：把19个样地分为三大类型、9个群落,其分布格局与坡度、放牧强度和土壤肥力密切相关。所用的四种方法在热带草地的研究中均有一定的适用性。     

藏北高原草地群落的数量分类与排序

采用TWINSPAN数量分类和DCA、CCA排序的方法,对藏北高原草地29个样点进行统计分析。结果显示:(1)TWINSPAN数量分类将藏北高寒草地群落划分成10种类型。(2)样点DCA排序第一轴基本反映了水分环境梯度,第二轴基本反映了热量梯度。(3)TWINSPAN分类所划分的各群落在DCA排序图上都有各自的分布范围和界限,说明DCA排序能较好的反应各优势群落与其环境资源之间的关系。(4)样点CCA排序表明,影响群落分布的首要环境因子是水分因子(年均降水量)和空间因子(经度),其次是热量因子(年均温度),CCA排序进一步阐明了群落分布决定于水分和温度等环境因子,并间接验证了TWINSPAN的分类结果。(5)物种CCA排序和TWINSPAN分类结果表明:植物群落中物种的分布格局与植物群落类型的分布格局存在一定的相似性。     

海南岛霸王岭热带云雾林木本植物功能性状的分异规律

研究植物功能性状的分异,有助于理解植物适应环境的方式和策略,也能为预测物种分布和环境变化提供依据。以海南霸王岭热带云雾林为对象,建立21个20 m×20 m固定样方,划分为336个5 m×5 m小样方;测定胸径在5cm以上所有乔灌木植物个体的功能性状(叶面积LA;叶干重LDW;比叶重LMA;叶绿素含量Chl;叶厚度LTh;木材密度WD)和土壤养分含量,通过方差分解分析植物功能性状在个体、种内、种间、群落水平的分异大小,探究土壤养分对功能性状分异的影响。结果表明,LA、LDW、LMA、CHl、LTh、WD在个体、种内、种间、群落水平的解释方差范围分别为0.06—0.47、0.09—0.35、0.35—0.72、0—0.07,在个体、种内、种间、群落层次上,种间水平的功能性状分异最大,而群落水平的分异最小。逐步回归分析表明,不同尺度的功能性状变化与土壤有机质、氮和磷含量都有密切关系。     

拉萨河谷草地群落的数量分类与排序

采用TWINSPAN数量分类和DCA、CCA排序的方法,对拉萨河谷草地23个样点进行统计分析。结果显示:(1)TWINSPAN数量分类将拉萨河谷草地群落划分成8种类型,拉萨河谷的草地群落分布呈现明显的垂直地带性分布格局。(2)TWINSPAN分类所划分的各群落在DCA排序图上都有各自的分布范围和界限,说明DCA排序能较好的反应各群落与其环境资源之间的关系,同时,TWINSPAN的分类结果也在排序图上得到较好的印证。(3)样点DCA排序的第一轴基本反映了海拔高度的变化梯度,第二轴基本反映了坡向的变化。(4)样点CCA排序表明,影响群落分布的主要环境因子是海拔,其次是坡向。CCA排序进一步阐明了拉萨河谷草地群落分布决定于海拔和坡向等环境因子,并间接验证了TWINSPAN的分类结果。(5)物种CCA排序和TWINSPAN分类结果表明:植物群落中物种的分布格局与植物群落类型的分布格局存在一定的相似性,物种的分布格局在很大程度上影响着群落的分布格局。     

锦屏水电站植被数量分类与排序

以锦屏梯级水电站大河湾段植被为研究对象,以河流流向为基础布置样方,将50个样方物种重要值及其环境因子进行TWINSPAN数量分类和DCA排序,结果显示:(1)由TWINSPAN数量分类将植被划分为7种类型,雅致雾水葛(Pouzolzia elegans)灌草群落为该区域的主要群落.(2)以TWINSPAN数量分类为基础的DCA二维排序图将样方分为6个生态类型,DCA 二维排序图横轴从左至右海拔高度逐渐降低;排序纵轴由下至上坡度逐渐升高.(3)以TWINSPAN数量分类在DCA排序图中有明确的分布范围和界限,DCA排序与TWINSPAN数量分类结合使用,能很好反映群落与环境因子间的生态关系.     

海南岛霸王岭热带云雾林雨季的环境特征

以海南岛霸王岭热带云雾林中热带山地常绿林和热带山顶矮林群落为对象, 分析了热带云雾林雨季光照、空气湿度、空气温度、土壤和地形特征, 为分析生物多样性、生态系统功能及其对气候变化的反应等生态学过程奠定基础。结果表明: 热带山地常绿林和热带山顶矮林在一天中的光合有效辐射呈单峰曲线变化, 热带山地常绿林各时段的光合有效辐射显著低于热带山顶矮林; 5-10月两群落类型日平均空气温度分别为(21.76 ± 2.44) ℃和(19.33 ± 1.03) ℃, 且随时间变化呈单峰曲线, 热带山地常绿林日平均空气温度显著高于热带山顶矮林; 5-10月两群落类型日平均空气相对湿度分别为(88.44 ± 2.90)%和(97.71 ± 0.80)%, 且随时间变化呈倒“S”型曲线, 热带山地常绿林各月日平均空气相对湿度显著小于热带山顶矮林; 与热带山顶矮林相比, 热带山地常绿林的土壤全氮、全磷、速效氮、有机质、pH和土壤厚度显著大, 而全钾和有效磷含量显著低; 热带山地常绿林的坡度、岩石裸露比例和海拔高度显著小于热带山顶矮林, 地形因子与其他生态因子显著相关; 主成分和相关性分析表明: 空气温度、有效磷、全钾、全氮及地形因子对热带云雾林植被分布有重要影响。     

暖温带山地针叶林排序和数量分类

对暖温带山地针叶林采用无倾向对应分析(DCA)和二元指示种分析(TWINSPAN)进行排序和数量分类。二种方法的分析结果相似。根据暖温带森林地区120个气象站数据,得出多元回归方程,并根据每个样地所在地的经度、纬度和海拔高度,获得各类植物群落气候因子的信息。低山侧柏(Platycladus orientalis)林和油松(Pinus tabulaeformis)林是喜暖耐旱的植物群落。实质上油松林分布很广,亦能耐寒,并可与多种乔木形成混交林。华山松(pinus armandii)林需要温暖湿润的生境,多见于纬度较低的中山地带。亚高山带主要是华北落叶松(Larix princiois-rupprechtii),白扦(Picea meyeri)青扦(Picea wilsonii)占优势的针叶林,它们有纯林,亦有混交林,对上述植物群落给以环境解释,     

长江源区紫花针茅草原群落数量分类与排序

选择长江源地区典型的紫花针茅草原作为研究对象,以大量的群落学样方调查为基础,采用TWINS-PAN、DCA、物种多样性,相关分析等多元数量分析方法,系统研究了紫花针茅草原的群落特征、物种多样性、群落与环境因子的关系.结果表明：(1)所调查的紫花针茅草原是物种组成相对简单、菊科和禾本科植物最多、北温带分布属为主体的草原群落;(2)长江源区紫花针茅草原群落可划分为四个群丛类型：紫花针茅＋密丛棘豆群丛,紫花针茅＋梭罗草群丛,紫花针茅＋伊凡苔草群丛,紫花针茅＋弱小火绒草群丛;(3)影响群丛分布的主要环境因子首先是海拔、经纬度等空间因子,其次是湿润度、降雨量等水分因子的影响;(4)紫花针茅＋伊凡苔草群丛的物种多样性是研究区四个群丛中最高的.Simpson指数和均匀度指数受海拔、经纬度、平均降雨量、均湿润度等环境因子影响显著.该研究揭示了紫花针茅草原群落的内在规律.     

拉萨河流域植物群落的数量分类与排序

青藏高原植物群落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形成与环境因子之间的关系。基于拉萨河流域自然植被样带调查,采用双向指示种分析(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA)等方法,探讨了群落的结构组成及影响其结构分异的主导环境因子。结果表明:(1) TWINSPAN数量分类将拉萨河流域草地系统划分成12个群系类型,即圆叶合头菊+唐古拉翠雀花群系;紫花针茅群系;青藏臺草群系;雪层杜鹃+鲜卑花-西藏嵩草群系;高山嵩草群系;小叶金露梅群系;硬叶柳+杯腺柳群系;水栒子+拱枝绣线菊-高山嵩草群系;绢毛蔷薇-冷蒿+白草群系;大果圆柏-垂穗披碱草群系;铺地柏-藏橐吾+高原荨麻群系;醉鱼草+砂生槐群系。12种群系类型包含了较多的植被类型,包括高寒灌丛草甸、高寒灌丛草原、稀树草原、高寒草甸和高寒草原等。(2) CCA排序表明:影响拉萨河流域植物群系分布的主要环境因子是年均温度、海拔和经度和纬度,其次是年均降雨量。(3) TWINSPAN分类与CCA排序结合反映了群系分布格局变异与环境因子之间的关系,可为拉萨河流域草地的保护和可持续利用,以及相关的植被群落研究提供参考。     

海南岛霸王岭两种典型热带季雨林群落特征

热带季雨林为海南岛的隐域性植被类型,分布在与热带低地雨林相似的海拔范围但生境条件较差的局部地段,在旱季其大部分的乔木种类和个体都会落叶.海南岛霸王岭林区分布着海南岛最为典型且大都保存较为完好的热带季雨林原始林,按照其优势树种可划分为海南榄仁(Terminalia hainanensis)季雨林和枫香(Liquidambar formosana)季雨林两种群落类型.通过对霸王岭林区两种典型的热带季雨林老龄林群落的样地调查,比较分析了其物种组成、大小结构、多样性、季相变化等特征.结果表明:海南岛热带季雨林群落中物种优势度明显,具有明显的标志种--海南榄仁和枫香.海南榄仁群落具有较高的灌木物种丰富度、个体多度及较低的乔木物种丰富度、个体多度和多样性;海南榄仁群落在小径级和低高度级中具有较高的植物个体多度,同时在低高度级中具有较低的物种丰富度,但其它径级和高度级两个群落物种丰富度及个体多度差异均不显著;除灌木落叶物种丰富度海南榄仁群落显著高于枫香群落外,其余各生长型落叶物种丰富度及个体多度两个群落之间均无显著差异;在具刺木质藤本物种丰富度和个体多度上海南榄仁群落与枫香群落差异不显著,但乔木、灌木和木本植物具刺物种丰富度及个体多度海南榄仁群落均显著高于枫香群落.总体来看,海南榄仁群落比枫香群落的季雨林特征明显,是海南岛最为典型的季雨林群落类型.     

海南霸王岭不同森林类型附生兰科植物的多样性和分布

附生兰科植物是热带林附生植物的主要类群之一,对于维持热带林生态系统的物种多样性及生态功能具有重要的作用。以海南岛霸王岭国家级自然保护区内的6种热带原始林类型(热带季雨林、低地雨林、热带针叶林、山地雨林、山地常绿林及山顶矮林)中的附生兰科植物为研究对象,通过样带调查(每个森林类型设置12个10m×50m的样带,记录每个样带内胸径(DBH)≥5cm的树木及藤本上附生兰科植物的物种名称、株数及附生位置)分析了附生兰科植物的物种多样性、附生位置及其在不同森林类型中的分布规律。结果表明:1)3.6hm2森林调查样带内共记录到附生兰科植物9634株,分属于26属60种;2)除趋势对应分析(DCA)结果表明,6种森林类型中的附生兰科植物可分成5组(其中,山地常绿林与山顶矮林内的附生兰科植物归为一组);3)分布海拔范围相临近的森林类型的附生兰科植物具有较高的相似性,山地常绿林和山顶矮林附生兰科植物的相似性最高(88.9%);4)6种森林类型中,较高海拔的3种森林类型(山地雨林、山地常绿林和山顶矮林)中,附生兰科植物的丰富度和多度均显著高于其在较低海拔的3种森林类型(热带季雨林、低地雨林和热带针叶林),其中,附生兰科植物在山地常绿林内的丰富度和多度均最高;5)热带季雨林、低地雨林、热带针叶林及山地雨林内,宿主冠区附生兰科植物的多度均高于干区;山地常绿林内两者之间无显著差异;而山顶矮林干区的附生兰科植物的多度高于冠区;6)调查木上附生兰科植物的发生率在高海拔森林类型均高于其在低海拔森林类型,各森林类型内附生兰科植物的多度及物种丰富度与宿主胸径均存在显著正相关关系。     

海南岛霸王岭热带低地雨林树木的空间格局

树木空间格局及其形成过程是物种共存及生物多样性维持机制研究的一个重要方面。该文以海南岛两个1 hm ²的典型热带低地雨林老龄林森林动态样地为基础, 通过4个点格局模型(均质Poisson过程、异质Poisson过程、均质Thomas过程和异质Thomas过程)模拟扩散限制和生境异质性作用对树木空间分布格局的影响, 并分析不同空间尺度下(< 2 m, 2-5 m, 5-10 m, 10-15 m, 15-20 m和20-25 m)不同作用的相对重要性。结果表明: 热带低地雨林的所有树木总体上呈现聚集分布的空间格局, 随着尺度的增大, 聚集强度逐渐减小。树种在模拟空间分布格局最优模型中的比例由高到低分别是: 均质Thomas过程, 均质Poisson过程、异质Thomas过程和异质Poisson过程。扩散限制作用是形成热带低地雨林树木空间分布格局最重要的生态过程, 其次是完全随机作用以及生境异质性和扩散限制的联合作用, 而生境异质性的作用最小。不同空间尺度上模拟各树种空间分布格局的最优模型比例差异显著, 扩散限制作用能够在多数空间尺度上模拟多个树种的空间分布格局, 其次为随机作用; 生境异质性和扩散限制的联合作用主要在小尺度(0-5 m)影响树种分布, 而生境异质性在较大尺度(15-25 m)上影响树种的空间分布格局。     

海南岛霸王岭热带低地雨林植被恢复动态

热带次生林具有重要的物种保育和固碳功能, 然而高强度的干扰会导致次生林早期出现类似季雨林的阶段, 因而群落恢复速度和方向是当前热带生态学研究中最为关注的议题之一。该文以海南岛在刀耕火种弃耕地形成的不同演替阶段的次生林为研究对象, 比较森林不同恢复时间(12年、25年、55年)群落中的不同年龄(幼树、小树、成年树)个体与低地雨林老龄林的物种组成、多样性和群落结构差异, 探讨刀耕火种弃耕地恢复过程中的群落组配过程。首先, 在海南岛霸王岭林区内建立7个1 hm²(100 m × 100 m)的样地, 并调查样地内所有胸径≥ 1 cm的木本植物个体(不包括木质藤本)的种类、胸径大小和树高。无度量多维标定法(NMS)排序结果表明, 刀耕火种弃耕地恢复群落与老龄林的物种组成存在明显差异, 并且其物种组成差异随着径级增加而逐渐减小。刀耕火种弃耕地群落物种累积速度缓慢, 25年和55年恢复群落的种面积、种个体和种多度曲线无差异, 存在一个明显的停滞阶段。与物种组成相比, 群落结构恢复相对较迅速, 但仍没有形成老龄林阶段中的复杂结构。萌生个体在早期恢复群落中占有较高比例, 其个体密度和胸高断面积分别占总数的39.9%和55.9%, 但在恢复中后期迅速降低。刀耕火种弃耕地恢复群落中以先锋种和非先锋喜光种为主。虽然耐阴种随演替而逐渐增加, 但恢复中后期群落中的耐阴种重要值仅为老龄林的27.7%。这些结果表明, 虽然刀耕火种弃耕地恢复群落缓慢地逐渐接近最终恢复目标, 但仍然存在 很大的不确定性。刀耕火种弃耕地恢复过程中的异速恢复和停滞阶段需要纳入今后群落演替模型构建和森林固碳效益核甘共苦算中。     

海南岛坝王岭热带天然要植物物种多样性研究

采用植物群落学和植物种群学的研究方法,从数量和质量 特征两个方面研究了海南岛坝王岭热带天然林的植物物种多样性。结果表明：⑴该地区不同植物群落的优势种类组成差别较大,彼此之间的物种相似性水平低;⑵相对于低地雨林而言,该地区的山地雨林物种数量较多,物种均匀度较高,主要优势种的优势程度较弱;⑶在优先考虑物种稀有性的前提下,根据各物物种在群落中所处的位置及其分布情况,可将该地区的植物物种分为珍稀濒危种、特     

海南岛坝王岭热带天然林植物物种多样性研究

采用植物群落学和植物种群学的研究方法,从数量和质量特征两个方面研究了海南岛坝王岭热带天然林的植物物种多样性。结果表明：(1) 该地区不同植物群落的优势种类组成差别较大,彼此之间的物种相似性水平低;（2）相对于低地雨林而言,该地区的山地雨林物种数量较多,物种均匀度较高,主要优势种的优势程度较弱;(3) 在优先考虑物种稀有性的前提下,根据各植物物种在群落中所处的位置及其分布情况,可将该地区的植物物种分为珍稀濒危种、特征种和普遍种等三种主要类型。最后,对如何保护该地区的植物物种多样性进行了初步探讨并提出建议。     

海南岛霸王岭热带山地雨林木质藤本垂直结构特征

木质藤本植物是热带森林结构和功能的重要组分,但对于其垂直分布的研究较少。通过对海南岛霸王岭热带山地雨林坡地8条样带内胸径≥0.5cm的攀援木质藤本进行调查,比较分析了其多度、物种丰富度、径级结构、攀援方式组成、物种组成的垂直结构特征。结果表明:(1)随着高度级增加,木质藤本多度和物种丰富度都呈现出一种先增加后降低的单峰型曲线变化规律。(2)随着高度级增加,木质藤本个体趋于分布在更大径级。在森林底层(05m)和林冠层(≥15m)分别以0.51cm和≥2cm径级的木质藤本占优。(3)不同高度级间,不同攀援方式木质藤本个体比例存在显著差异。主茎缠绕类木质藤本在各高度级都占优势,卷须类木质藤本个体比例随高度增加显著降低,根攀类木质藤本呈现相反趋势。(4)随着高度级增加,木质藤本物种优势度明显发生变化。总体来看,木质藤本呈现出一种复杂、有序的垂直结构,这可能决定其对森林动态的影响。     

海南霸王岭山地原始林与伐后林中木质藤本对支持木的选择

通过对海南霸王岭热带山地原始林与伐后林中树木及其攀附木质藤本的调查,研究原始林与伐后林中木质藤本对支持木的选择性。结果表明:1)6科优势树木中附藤率最高的是野牡丹科(Melastomataceae),附藤率最低的科,原始林中是山矾科(Symplocaceae),伐后林中是茜草科(Rubiaceae)。2)原始林中,谷木(Memecylon ligustrifolium)与线枝蒲桃(Syzygiumaraiocladum)的附藤比率和每木藤本数均高于样地平均水平;三角瓣花(Prismatomeris tetrandra)和龟背灰木(Symplocosandenophylla)的附藤比率均低于样地平均水平,而每木藤本数与样地平均水平之间没有显著差异。伐后林中,谷木的附藤比率和每木藤本数高于样地平均水平;九节(Psychotria rubra)的附藤比率和每木藤本数低于样地平均水平。3)杜仲藤(Parabariummicranthum)的主要支持木是谷木,夜花藤(Hypserpa nitida)的主要支持木是线枝蒲桃。研究表明,木质藤本对支持木在科和种水平上都具有选择性,因此木质藤本会对树木造成不对称影响,进而影响森林的结构和动态。