金沙江下游典型库区消落带植被恢复模式

消落带植被分布、生活型、多样性的调查研究显著促进了消落带植被恢复技术的进步,然而相邻两梯级库区消落带植被分布的差异以及植被群落特征的年际变化并不明确。此外,金沙江下游部分区域表现出一定的干热特征,其影响下的消落带植被群落特征有待深入了解。基于2019年和2021年向家坝和溪洛渡库区消落带植被调查结果,分析表明：(1)金沙江下游消落带按照下垫面特性主要分为硬岩型、软岩型、松软堆积型3种类型,坡度平缓的松软堆积型消落带是植被恢复的主要类型;(2)整体上,消落带优势植被类型是一年生和多年生草本,单优势种、少优势种群落较为普遍,两个库区消落带优势种重要值差异显著,植被生活型较少;(3)向家坝、溪洛渡库区消落带在分别经历6次和8次周期性水淹后,消落带植被分布与群落物种多样性特征变化不显著,表明消落带植被群落结构相对稳定。综上说明向家坝、溪洛渡两个相邻的梯级库区消落带植被恢复需要以灌草为主,且具有不同的潜在恢复模式,因此需要对应采取不同的恢复策略。研究对于科学指导金沙江下游梯级水电站库区消落带植被恢复具有重要意义。     

三峡水库消落带外来植物组成及分布特征

[目的]探究三峡水库消落带外来植物的物种组成及分布特征,为库区外来植物管理防控、生物多样性保护和生态安全管理提供理论支持和数据参考。[方法]通过对库区消落带外来植物的实地调查,结合文献资料,研究外来植物的物种组成、原产地、引入途径、生活型及消落带外来植物的分布现状。[结果]三峡水库消落带存在66种外来植物,隶属于22个科50属,其中菊科、豆科、茄科和苋科是三峡水库消落带外来植物的优势科,共有40种,占总种数约60.6%,菊科的数目最多,达到21种;外来植物中来源于美洲的物种最多,达到66.7%;生活型以一年生草本植物居多;花果期多集中于5—10月份;外来植物中分布最为广泛的物种是大狼杷草、喜旱莲子草、鬼针草、钻叶紫菀、小蓬草和土荆芥;三峡水库内库首和库中区域消落带分布的外来植物较多。[结论]三峡水库消落带外来植物种类较多,分布广泛,在常年回水区外来植物入侵态势较为严重,入侵植物防控的形势不容乐观。建议结合消落带管理方法和消落带植物群落特征建立外来植物防治机制,积极采取相关措施,加强消落带外来植物扩散机制及其对本地生态系统影响的研究。     

三峡水库奉节以东秭归和巫山段消落带植物群落动态特征

基于2008—2012年对三峡水库奉节以东秭归和巫山段消落带固定样地不同海拔区段植物群落的5a定位监测,研究消落带植物群落的物种组成、优势植物、植物生活型和物种多样性的动态变化,结果表明:1)截止2012年,消落带海拔156—172 m区段共经历了4次水库水位涨落。经历首次后(2009年),消落带原生植物由55科147种减少到18科33种,经历4次后(2012年),减少到14科39种。与经历水库水位涨落前(2008年)比较,经历首次后的科数减少了67.3%,种数减少了77.6%;经历4次后的科数减少了74.5%,种数减少了73.5%。在消落带原生植物减少的同时,出现了许多"新"植物。经历首次后出现了49种,经历4次后出现了23种,分别占调查当年样地植物种类总数的59.8%和32.9%。海拔172—175 m区段共经历了2次水库水位涨落,消落带原生植物由40科91种(2008年)减少到了13科20种。与经历水库水位涨落前比较,科数减少了67.5%,种数减少了78.0%。出现"新"植物21种,约占调查当年样地植物种类总数的44.7%。通过对历次调查中消落带植物"消失"和"出现"的数量比较表明,消落带植物对经历首次水库水位涨落的反应最为敏感,此后,虽又经历过几次水库水位涨落,但其变化速率趋于减小。2)不同海拔区段、不同生态适应型植物的"消长"动态和优势种组成不完全相同。海拔156—172 m区段,经历4次水库水位涨落后,在消落带植物群落中占优势的草本植物种为菊科(Compositae)的鬼针草(Bidens pilosa)、禾本科(Gramineae)的狗牙根(Cynodon dactylon)、毛马唐(Digitaria chrysoblephara)、狗尾草(Setaria viridis)、莎草科(Cyperaceae)的碎米莎草(Cyperus iria),占优势的灌木树种为漆树科(Anacardiaceae)的盐肤木(Rhus chinensis)和大戟科(Euphorbiaceae)的算盘子(Glochidion puberum);在海拔172—175 m区段,除鬼针草、毛马唐仍为优势种外,还增加了大戟科的湖北算盘子(Glochidion wilsonii),马鞭草科(Verbenaceae)的黄荆(Vitex negundo),葡萄科(Vitaceae)的五叶地锦(Parthenocissus quniquefolia)等树种。3)消落带植物群落的优势生活型为一年生和多年生草本;物种多样性随着水库水位涨落次数的增加总体变化呈减少趋势。4)三峡水库水位周期性涨落导致消落带发生水陆环境交替变化,不同生态适应型植物对变化生境的适应能力有所不同,是消落带植物群落发生变化的主要驱动因素。     

三峡水库消落带植物群落组成及物种多样性

研究消落带植物群落多样性的梯度变化和空间分布特征,可为认识和保护消落带生物多样性提供依据。通过对三峡库区澎溪河开县段的植被样方调查,研究消落带植物群落物种多样性的梯度变化和空间分布特征。结果表明:(1)各群落优势种和伴生种的种类和优势度等组成特征变化明显;(2)群落物种丰富度随高程增加而呈先升后降的格局;(3)α多样性与β多样性起伏较大,其中Shannon多样性和Simpson优势度的变化格局相反,其沿高程的曲线变化分别呈M和W型,Pielou均匀度的变化格局基本与丰富度一致,呈先升后降的趋势;相异性指数和Cody指数呈先降后升的格局,最小值均出现在中间高程,最大值出现在较高高程。分析认为,消落带α多样性的变化来自于高程差异造成的淹水时间的差异而导致的生境差异;β多样性变化原因较为复杂,需进一步研究。     

三峡水库秭归段消落带植物群落特征及其与环境因子的关系

消落带植被群落特征及物种多样性的研究一直是植物生态学和恢复生态学研究的热点。三峡水库的运行对消落带生态系统造成了极大的影响,如引起绝大部分河岸带土著植物消失、生物多样性降低以及土壤侵蚀严重等一系列生态学问题。研究消落带植物群落特征及其影响机制,旨在丰富消落带新生湿地生态学研究内容,为消落带植被的恢复、湿地保护和管理提供科学依据。通过对三峡水库秭归段香溪河与童庄河陡坡消落带植物群落及其环境因子的实地调查,并结合双向聚类分析及典范对应分析(CCA),研究了三峡水库消落带植物群落特征、物种多样性及其与环境因子之间的关系。结果表明:(1)在三峡水库秭归段消落带共发现维管植物34种,隶属于15科32属,其中菊科(Compositae)和禾本科(Gramineae)种类数较多,为优势物种,植物群落组成以草本植物为主,一年生和多年生草本植物为23种和11种,分别占67.65%和32.35%,一年生植物占绝对优势;(2)随海拔升高,物种数、Shannon多样性指数、Pielou均匀度从低海拔到高海拔随着海拔的增加而升高,而Simpson优势度指数指数从低海拔到高海拔呈下降趋势;(3)双向聚类显示消落带...     

三峡库区消落带两种草本植被土壤细菌群落多样性

在三峡库区消落带植被重建区域,选取两种人工草本植被—牛鞭草与狗牙根(处理组),并以裸地土壤为对照,研究植被修复与重建对土壤细菌群落多样性的影响。采用分子生物学T-RFLP技术,分别于2012年7月(T1)、2013年7月(T2)及2014年7月(T3)进行原位取样,对消落带人工植被牛鞭草、狗牙根及裸地土壤细菌群落多样性进行了研究。结果表明:(1)除HhaⅠ酶切结果中,物种因素对消落带土壤细菌Shannon-Wiener指数(H)、时间因素对土壤细菌Simpson指数(D)无显著影响外,采用两种酶切之后(HhaⅠ酶、MspⅠ),物种、时间、以及两者的交互作用均对三峡库区消落带土壤细菌群落多样性指数产生显著影响;(2)HhaⅠ酶切后人工植被土壤丰度与裸地相比显著升高,此外,两种酶切结果均表明,人工植被土壤细菌群落多样性指数与裸地相比更加稳定。(3)植被类型、取样时间不同,土壤中的优势片段种类与丰度均不相同;(4)CCA分析结果表明三峡库区消落带土壤细菌群落多样性与化学性质关系密切。研究表明牛鞭草与狗牙根栽植后土壤细菌群落多样性指数的更加稳定,三峡库区进行植被恢复与重建值得肯定。     

四川大巴山巴山水青冈群落的物种多样性特征

巴山水青冈(Fagus pashanica)是川、陕、鄂、渝四省市交界处的特有植物。巴山水青冈林集中分布在四川省东北部的大巴山区。目前关于巴山水青冈群落的资料极其匮乏。作者在大巴山区通过对7个样地39个样方调查数据的分析, 探讨了巴山水青冈群落的物种多样性特征。主要结果有: (1) 巴山水青冈群落物种组成丰富, 共记录到维管束植物77科142属217种。乔木层物种集中于壳斗科、杜鹃花科、蔷薇科、山矾科等科; 灌木层物种集中于蔷薇科、忍冬科、壳斗科、槭树科等科; 草本层植物个体数量以苔草属(Carex)植物和普通鹿蹄草(Pyrola decorata)占绝对优势。(2) 群落乔木层物种多度对数呈倒“J”型分布, 灌木层与草本层的物种多度近似对数正态分布。群落物种丰富度由大到小依次为灌木层>草本层>乔木层; Shannon指数与Simpson指数的顺序为灌木层>乔木层>草本层; 均匀度指数的顺序为乔木层>灌木层>草本层。(3) 东坡、南坡的植物物种多样性高于北坡。乔木层Shannon指数与土壤第二层厚度回归关系显著; 草本层Shannon指数与土壤第一层厚度的回归关系显著; 灌木层的物种数和Shannon指数与土壤第一层有机质回归关系显著。(4) 群落建群种和乔木层主要树种重要值与物种多样性主要表现为负相关关系, 但与灌木层的物种多样性关系不显著(P≥0.05)。结果表明, 灌木层物种多样性主要受到环境因素的影响, 而乔木层和草本层物种多样性受到环境因子和群落自身特征的双重影响。     

赤水桫椤国家级自然保护区桫椤群落特征及物种多样性研究

桫椤(Alsophila spinulosa),为中生代古老孑遗物种,国家二级保护植物。贵州赤水桫椤国家级自然保护区是以桫椤及其生存环境为保护对象的自然保护区,是拥有世界上数量最多、面积最广的桫椤林区之一。该文采用植物生态学、区系学等方法,对保护区内群落及物种多样性、伴生物种区系成分、生活型谱、群落结构等进行研究。结果表明:(1)群落内维管植物共计60科96属122种,其中蕨类植物12科14属17种,裸子植物2科2属2种,被子植物46科80属103种。(2)群落内植物的科、属区系成分类型多样,热带成分占优势,温带成分次之,表现出从热带区系向温带区系过渡的特征。(3)生活型谱以高位芽植物为主(占57.38%),反映出中亚热带森林以高位芽植物为优势的特点。(4)群落垂直分层显著,乔木层树高在4~12m的比例最大为76.64%;灌木层树高在2~3m的比例最大为69.78%;草本层各区间分布较为均匀,但以0~0.2 m的比例较大,群落层次明显。(5)毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.pubescens)和桫椤在该地乔木组成中占主导地位;灌木层中,桫椤为最优物种;草本层主要以红盖鳞毛蕨(Dryopteris erythrosora)、翠云草(Selaginella uncinata)为主;物种丰富度分析显示,乔木层灌木层草本层;多样性指数、均匀度指数分析表明,乔木层为聚集分布、组成较简单,灌木层和草本层为均匀分布,但数量较少。     

三峡水库消落带植物叶片光合与营养性状特征

自2007年三峡大坝试运行以来,其独特的人工水位调度节律给当地的水库消落带生态系统带来了巨大的负面影响。植物功能性状可以反映某一特殊生境植物的生理生态过程特殊性,是指示生态系统结构与功能的有效指标。因此,在三峡水库消落带形成2a后,于2009年调查了消落带的42种适生植物以及对照带33种植物的6个叶片功能性状:最大净光合速率(Amax)、叶片气孔导度(Gs)、比叶重(LMA)、叶片全氮含量(Nmass)、全磷含量(Pmass)和全钾含量(Kmass)。运用标准化主轴回归分析对消落带植物叶片各功能性状之间关系进行分析,并对照全球尺度叶片功能性状数据库,旨在说明反季节淹水对消落带植物叶片功能性状之间关系与全球尺度对比发生了哪些变化。同时,运用成对方差t检验的分析方法,对比了在消落带和对照带都存在的33个种的叶片光合与营养性状之间的差异,以阐明消落带植物对消落带特殊生境的生理响应。结果表明:(1)消落带植物叶片各性状关系呈现出与全球尺度基本一致的格局,表现出植物叶性状之间关系的趋同性;(2)消落带植物Amass、Nmass、Pmass和Kmass显著高于全球尺度,而LMA则显著低于全球尺度。处于驯化阶段的消落带植物各叶片性状处在全球叶片经济型谱"低投入-快速回收"的一端。(3)消落带植物叶片Amass与对照带相比,有显著提高。表明三峡水库消落带植物叶片光合能力得到显著提高,这可能是其适应消落带特殊生境的关键生理生态对策之一。     

三峡水库消落区不同海拔高度的植物群落多样性差异

本文对三峡水库消落区不同海拔间植物多样性和植物群落结构差异进行了研究。从α多样性上来看,上部和中部消落区物种丰富度和均匀度差异不显著,下部消落区丰富度指数明显低于中上部。下部消落区植物种间相遇几率较大,植物种间相互依存性较强。从β多样性上来看,由上部到中部再到下部,随着海拔下降,水库消落区植物物种的替代性减少是均质的;不同地区间β多样性没有显著性差异,但不同海拔间差异显著。从群落结构及稳定性上来看,目前水库消落区植物群落结构稳定性中部<上部<下部,上部消落区水淹胁迫较小,植物物种多为竞争种(C-对策种),竞争力较强的杂草偏向形成优势群落;下部消落区水淹胁迫最强,植物物种多为耐胁迫种(S-对策种),能忍受高强度水淹环境的物种形成了植物群落;中部消落区,处于物种定居和水淹胁迫的双重压力下,竞争种和耐胁迫种间竞争明显,更偏向于形成共优群落,其群落稳定性较差。在目前情况下,消落区下部的植物群落组成比较单一,但是随着水库蓄水高程稳定在175 m,估计消落区上中部群落组成也会逐渐趋于单一化。     

三峡库区9种植物种子萌发特性及其在植被恢复中的意义

三峡大坝蓄水后形成的库区消涨带面临植被消亡、生态退化等问题。为了筛选出适用于库区消涨带植被恢复的植物, 将9种1年生植物种子放置在库区消涨带不同海拔进行水淹(W 165-8 m, 121 d;W 155-18 m, 230 d;W 147-26 m, 271 d), 然后在实验室条件下进行萌发, 研究在消涨带淹水胁迫下这些种子的萌发特性。结果表明: (1) 除马唐(Digitaria sanguinalis)、小蓬草(Conyza canadensis)、金色狗尾草(Setaria glauca)种子在各条件下萌发率都较低外, 不同水淹条件对萌发率影响不同: 与新鲜种子相比, W 165水淹后, 旱稗(Echinochloa hispidula)和婆婆针(Bidens bipinnata)种子萌发率显著上升, 其余种子萌发率均显著下降; W 155水淹后, 所有种子的萌发率都显著下降且只有鱧肠(Eclipta prostrate)、黄花蒿(Artemisia annua)、合萌(Aeschynomene indica)3个物种有萌发, 萌发率分别为11.0%、7.3%和2.7%; W 147水淹后, 旱稗和婆婆针种子萌发率显著上升, 鱧肠种子无显著差异, 其余种子萌发率显著下降。(2) 鱧肠、黄花蒿、婆婆针和旱稗种子比其它物种更耐水淹。W 165水淹后, 鱧肠、黄花蒿、婆婆针、旱稗种子萌发率分别为44.7%、42%、20.7%和4.3%, W 147水淹后分别为76.3%、23%、15%和26.3%, 高于其他物种。(3) 水淹后种子萌发时间格局也受到影响, 大部分种子起始萌发时间推迟、萌发速度变慢。鱧肠、黄花蒿、婆婆针和旱稗的种子对三峡库区消涨带的水淹胁迫具有一定的适应能力, 可根据它们对水淹条件适应能力的差异在消涨带不同海拔高度进行植被恢复。     

三峡库区消落带现存草本植物组成与生态位

为揭示经历长期水位变动后,三峡水库消落带优势植物对可利用资源的分享状况、不同资源环境下植物种群生态位特征以及植物种间竞争和共存机制,对三峡库区秭归段典型消落带现存优势草本物种的种群空间格局及生态位特征进行研究.结果表明: 该区共有草本植物39种,隶属18科32属,以禾本科、菊科、蓼科和大戟科植物为主;狗牙根、狗尾草、狼把草和毛马唐具有较大的重要值和生态位宽度,为主要优势种;海拔145～155 m段植物生态位宽度前3位依次为狗牙根＞酸模叶蓼＞狗尾草;海拔155～165 m段植物生态位宽度前3位依次为狗尾草＞毛马唐＞狗牙根;海拔165～175 m段植物生态位宽度前3位依次为狗尾草＞狼把草＞红蓼;不同海拔物种间生态位重叠均保持较高状态,生态位宽度较小物种也可与生态位宽度较大物种有较大的生态位重叠值,仅凭生态位宽度不能判定生态位重叠值.消落带经历7次水位涨落周年后,大多数优势物种为一年生草本植物,生态位分化程度较低,在资源匮乏且不稳定的生境中种间竞争强烈,消落带植被仍处于群落演替的初级阶段.     

青海湖地区芨芨草群落特征及其物种多样性研究

以青海湖地区典型的芨芨草群落为研究对象,用样带法进行了调查。根据野外调查资料分析了青海湖地区芨芨草群落的群落学特征,应用生物多样性的原理和方法计测了青海湖地区芨芨草群落的物种丰富度指数(R0,R1)、物种多样性指数(Shannon-Wiener指数H′、Simpson指数D和Hill指数n1、n2)及均匀度指数(E1、E2)。结果表明,青海湖地区芨芨草群落的组成成分简单,植物种类比较贫乏,北温带分布的属占优势;生活型以地面芽植物种类居多,是该群落中处于优势地位的生活型;芨芨草群落垂直结构分异较为明显;芨芨草群落的丰富度指数、均匀度指数和物种多样性指数表现出基本一致的变化趋势。群落植物多样性指数的大小受立地生境和人为活动的综合影响,对于芨芨草群落而言,生境条件越适宜,优势种地位越明显,丰富度指数和物种多样性指数越低;过度放牧地带丰富度指数和物种多样性指数较低。     

三峡水库岛屿成岛前的植被特征与物种丰富度

三峡水库蓄水导致原有生境的岛屿化, 本文调查了三峡水库6个即将形成的岛屿蓄水前的植被特征, 并对这些岛屿上各类群落类型的物种丰富度进行了分析。共调查到群落类型28个, 其中草丛12个, 灌丛7个, 森林9个。研究结果表明, 绝大多数岛屿自然植被覆盖率低, 植被退化严重。主要表现为森林比重很小, 群落多样性低, 撂荒地上处于次生演替初始阶段的杂类草草丛占了相当大的比例。6个岛屿的植物种数分别为126、157、175、189、242、254; 其中森林群落的平均物种丰富度指数为42.19, 灌、草丛分别为15.96和17.89。杂类草草丛具有较高的丰富度指数, 而演替到较为稳定的退化草丛物种丰富度指数呈下降趋势。各类灌丛之间物种丰富度指数相差不大。在针阔混交林向阔叶林演替过程中, 物种丰富度指数表现为较大的波动性。由于自然植被被严重破坏, 岛屿上外来入侵种形成了较大的灾害。三峡库区即将形成的这些岛屿具有重要的研究价值, 建议选择一些岛屿建立保护区。     

鼎湖山生物圈保护区层间植物物种多样性的研究

本文研究了鼎湖山生物圈保护区的层间植物（含藤本植物和附生、寄生维管植物）的特点及其在8个自然植被类型的分布格局。结果表明,低海拔的河岸林和沟谷雨林中的层间植物不仅物种数和个体数多,而且多样性指数高。反映了层间植物与环境湿度呈正相关。季风常绿阔叶林中的藤本植物的种类和个体数最少,而且多样性指数最低,这与其郁闭度较大导致林下光照强度弱有关。就演替系列而言,附生植物物种多样性的顺序为：季风常绿阔叶林＞针阔混交林＞针叶林＞稀树灌丛。但藤本植物多样性指数的顺序排列为：稀树灌丛＞针叶林＞针阔混交林＞季风常绿阔叶林。在没有人类干扰的条件下,随着群落演替的进行,藤本植物的物种多样性逐渐减少。因此在某些地区,可以将藤本植物物种多样性的高低作为衡量森林演替阶段的一个指标。     

三峡库区澎溪河消落带植物群落分布格局及生境影响

三峡消落带是一条特殊的水—陆交错带,其生境的特殊性及对整个三峡库区的影响逐渐成为地学、环境科学、生态学等学科的研究热点。植被是消落带各项生态功能的载体。然而,三峡水库的运行使消落带原有植被遭到破坏。通过对澎溪河消落带植物群落及其生境的实地调查,采用双向指示种法(TWINSPAN)划分植物群落类型,并结合方差分解和CCA排序法研究4类生境影响因素组14个生境影响因子与植物群落空间分布的关系,探讨生境对消落带植物群落组成、结构及多样性的影响。结果表明:(1)消落带植物群落包括5种类型:狗牙根+雀稗群落、狗尾草+狗牙根群落、黄荆群落、白茅+鬼针草群落、苔草群落;(2)CCA排序中,第1排序轴对消落带植被空间变化的累计解释量为6.83%,占生境条件总解释量的44.73%,能很好地解释消落带植物群落与生境的相互关系,植物群落类型沿排序轴呈梯度分布;(3)土壤是影响消落带植被空间分布格局的主要影响因素组,各影响因素组间交互作用明显。淹水时间、海拔、土壤含水量是植物群落空间分布的主要影响因子,解释量分别为5.3%、3.0%、2.9%;(4)4类影响因素组共解释消落带植物群落空间格局变化的14.6%,未解释部分所占比例较大,可能是由于消落带内生境条件复杂,影响其群落组成及空间分布的潜在因素较多,如各种土地利用政策、人类活动干扰及景观组成等因素也可能对消落带植物群落构成有影响。研究消落带植物空间分布及其与生境的关系,以期为科学认识消落带、保护水库环境提供依据。     

光皮桦天然林群落结构及物种多样性分析

对福建省光皮桦（Betula luminifera H．Winkl）天然林群落结构和物种多样性进行了调查分析。结果表明,光皮桦天然林群落的物种多样性丰富,与光皮桦混生的植物种类有46科78属117种。9个光皮桦天然林群落乔木层中,武平县梁野山自然保护区的Simpson多样性指数最高,邵武卫闽的最低。较原生的森林群落中,以壳斗科植物为基本建群种,物种多样性较丰富,光皮桦重要值较低。在原生森林遭到破坏后的演替过程中,光皮桦重要值增高,成为落叶阔叶林类型之一。光皮桦天然林渐危的主要原因是人为破坏,应加强现有天然林资源的保护、注重遗传资源的收集和保存以及人工林资源的培育。