Patterns of Plant Species Diversity in Remnant and Restored Tallgrass Prairies

To restore diversity of native vegetation, we must understand factors responsible for diversity in targeted communities. These factors operate at different spatial scales and may affect the number and relative abundances of species differently. We measured diversity of plant species and functional groups of species in replicated plots within paired restored and remnant (relic) tallgrass prairies at three locations in central Texas, U.S.A. To determine the contributions of species abundances and of spatial patterns of diversity to differences between prairie types, we separated diversity into richness and evenness (relative biomass) and into within‐plot (α), among‐plot (β), and prairie (γ) components. Species diversity was greater in remnant than in restored prairies at all spatial scales. At the γ scale, both species richness and species evenness were greater in remnants because of greater spatial variation in species composition. At the α scale, remnants were more diverse because of greater richness alone. Mean α richness correlated positively with the size of the species pool in restored prairies only, implying that in remnants, α richness was influenced more by colonization dynamics than by the number of species available for colonization. Plots in remnant prairies contained more functional groups and fewer species per group than did plots in restored prairies, suggesting that resource partitioning was greater in relic prairies. Our results are consistent with the interpretation that local ecological processes, like resource partitioning and limitations on seed dispersal, contribute to the greater diversity of remnant than restored prairies in central Texas. Restoration practices that limit abundances of competitive dominants, increase the number of species in seed mixtures, and increase the proximity of plants of different functional groups thus may be required to better simulate the plant diversity of tallgrass prairies.     

坡向对东祁连山高寒草甸群落物种功能群及其多样性的影响

为探究祁连山东缘地区不同坡向的高寒草甸群落物种功能群和多样性差异,该研究选择北坡(N坡)、西北坡(NW坡)、西坡(W坡)、东坡(E坡)、东北坡(NE坡)、西南坡(SW坡)和南坡(S坡)7个坡向类型,调查各坡向的植被特征(高度、盖度和频度),测定土壤因子,分析物种均匀度和多样性指数及其相关性等。结果发现：(1)研究区样地共有植物11科18属21种,主要有豆科(4属4种)、菊科(3属3科)、蔷薇科(1属3种)、莎草科(2属2种)、禾本科(2属2种)和蓼科(1属2种);不同坡向的植物科、属数量变化趋势与种相同,均为东北坡、西南坡、北坡(76.19%)>南坡(66.67%)>东坡(61.90%)>西坡、西北坡(19.05%)。(2)不同坡向的草地群落组成不同,其中东坡、南坡和东北坡主要以草本植物为主,西南坡和北坡为草本和灌丛交错区,西坡和西北坡主要以灌丛为主。(3)不同坡向的物种功能群不同,其中东坡、南坡、东北坡、北坡和西南坡的莎草类重要值最高,西坡和西北坡只有豆科和杂类草,且杂类草重要值最高。(4)不同坡向的优势功能群不同,其中：禾本科植物的重要值大小为阴坡(NE坡)>阳坡(S坡和SW坡)>半阳坡(E坡),莎草科植物重要值大小为半阳坡(E坡)>阳坡(S坡)>阴坡(NE坡和N坡),豆科植物重要值大小为阳坡(S坡)>阴坡(N坡、NW坡和NE坡)>半阳坡(E坡)>半阴坡(W坡),杂类草植物重要值大小为半阴坡(W坡)>阴坡(N坡和NE坡)>半阳坡(E坡)>阳坡(SW坡和S坡)。(5)随着坡向梯度变化,物种丰富度和香农 威纳多样性指数变化一致,其大小均表现为：阴坡>阳坡>半阳坡>半阴坡。(6)冗余分析发现,土壤含水量和碳氮比是影响灌丛植物［瑞香(Daphne odora)、金露梅(Potentilla fruticosa)和头花杜鹃(Rhododendron capitatum)］重要值的重要因素。研究表明,不同坡向的土壤水分、养分和光照等的变化显著影响了高寒草甸植物群落物种功能群及其多样性。     

江西武夷山河岸带阔叶林群落的物种组成和多样性分析

以江西武夷山国家级自然保护区河岸带阔叶林群落为研究对象,对其物种组成进行调查,并采用物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数分析物种多样性。结果表明,保护区河岸带物种极丰富,三条水系10个样方中共调查到维管束植物93科174属304种,群落建群种和灌木层优势种均以常绿阔叶树种为主,物种组成具有典型的亚热带植被特色,以壳斗科、樟科、山茶科物种最多。保护区不同海拔河岸带物种丰富度指数、多样性指数的变化规律基本一致。     

不同土地利用方式对河北坝上步甲物种多样性的影响

为了探讨土地利用方式对步甲物种多样性的影响及其与环境因子的关系, 于2009年5-10月利用巴氏罐法, 对河北坝上塞北管理区内的灌草丛、马铃薯地、苜蓿地、围封草地、中度放牧草地和重度放牧草地6种生境的步甲进行了系统调查。结果表明: （1）共捕获步甲标本10 804号, 计10属18种, 其中强足通缘步甲Pterostichus fortipes、侧步甲Carabus latreillei和双斑猛步甲Cymindis binotata占优势, 个体数分别占总数的67.5%, 7.53%和7.06%。（2）苜蓿地中的步甲密度、物种丰富度、Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数均较高, 其他样地较低。（3）聚类分析结果显示, 不同生境的步甲群落相似性与受干扰强度和土地利用方式一致。（4）步甲主要在6-9月活动, 高峰期为7-8月。各物种在不同土地利用方式生境内的季节变化趋势与不同生境植被生长季节相关, 步甲个体数量随着植物生物量的增加而增加。强足通缘步甲Pterostichus fortipes高峰期大多出现在植物生长旺盛的7月, 仅围封草地内的高峰出现在8月; 双斑猛步甲Cymindis binotata的高峰期出现在8-9月。（5）典范对应分析表明, 土壤含水量、土壤温度、植物盖度、植物生物量及植株高度是影响步甲群落组成的重要环境因子。结论认为, 不同土地利用方式对环境的干扰影响了步甲赖以生存的生境, 进而影响了其物种的组成和数量分布格局。     

氮沉降对荒漠化草原草本植物物种多样性和群落组成的影响

采用野外条件下人工外源施加氮素模拟氮沉降的方式,设置了0、6、12和24g.m-2 4个纯氮素投加水平,在试验第一年(2007年)将不同水平的氮素随机投加到样方中,随后两年(2008～2009年)不再继续投加,研究氮沉降对荒漠化草原草本植物物种多样性和群落物种组成的影响。结果表明:植物物种丰富度和多度在年内均随着氮素投加水平的增大而降低,且物种多度比丰富度的降低程度更大;植物物种丰富度和多度年际间的变化则表现为低氮水平下差异显著(P<0.05),高氮水平下差异不显著的规律(P>0.05)。氮沉降改变了草本层片植物群落的物种组成,相对于多年生禾本科植物,多年生非禾本科植物在氮素处理下消失的概率更大。可见,氮沉降会降低荒漠化草原草本植物的物种多样性,改变草本植物群落的物种组成,且对荒漠化草原草本植物群落的影响是一个长期的过程。     

半荒漠藻结皮中藻类的种类组成和分布

对宁夏沙坡头半荒漠藻结皮中22种藻(其中蓝藻10种,绿藻4种,硅藻6种,裸藻2种)进行了分离、鉴定;利用土壤磨片和电子探针揭示了藻体与基质间的结合方式;通过光镜、扫描电镜观察,从8个层次研究了藻类在结皮中的分布,并发现它们在微米间也呈"层片"分布规律,藻结皮由表及里依次为无机矿物质保护层(ca.0.02mm)、富藻层(ca.0.02～2.5mm)及疏藻层(2.5～5.0mm);藻丝通过胶鞘中多糖、蛋白质与粘土矿物质直接结合,或直接伸入矿物质内而网络、粘结着砂粒和土粒.     

塔里木荒漠河岸林异质生境物种多样性比较与其测度指标筛选及评价

选择合适的物种多样性测度指标与多样性指数是进行群落多样性研究的基础工作。依据塔里木河上游荒漠河岸林样地调查资料,分别采用重要值、盖度和多度为测度指标比较了反映群落物种丰富度、多样性、均匀度和优势度12种多样性指数与异质生境群落多样性特征,并对多样性指数进行了相关分析与评价。结果表明,荒漠河岸林异质生境群落物种组成种类差异明显,轮南镇胡杨群落物种丰富度与多样性指数最高,水工三连灰胡杨群落多样性最低,土壤水盐的空间异质性是引起荒漠植被空间分布与群落多样性差异的主导因子。表征荒漠群落多样性以重要值和盖度为测度指标优于多度指标,其中以重要值为测度指标来反映群落多样性更为合理。相关与主成分分析表明,均匀度与多样性指数间的相关性高于丰富度与多样性指数,且多样性指数受均匀度、优势度指数受丰富度影响较大,反映出荒漠河岸林群落多样性主要决定于物种分布的均匀程度。12种多样性指数中Margalef丰富度指数（Ma）、Shannon-Weiner多样性指数（H）与Simpson多样性指数（D）能客观真实地反映异质生境荒漠植物群落多样性。同时,针对高度生境异质性的荒漠植物群落,还应综合考虑群落物种组成与生境特征,选择合适的多样性指数组合可更客观地反映荒漠河岸林群落多样性变化。     

The effect of seeding densities on old cultivated fields in Marakele National Park,Thabazimbi, South Africa

Large areas of the bushveld bioregion are converted from natural rangeland to cultivated fields for economic purposes. Conversion of grasslands to agricultural land alters the vegetation structure, plant species composition and ecological functioning. The aim of this paper was to evaluate the effectiveness of different seeding densities to enhance the restoration of old cultivated fields in Marakele National Park. Before these areas along the Motlhabatsi River were incorporated into the Park they were used for cultivation of crops. In an attempt to restore these areas to an improved condition, this pilot study was undertaken to determine best practice. One study area comprising two experimental sites and one control site were selected. A seed mixture consisting of natural grass species to the area was selected and sown at two different seed densities. The sites were monitored for a 2‐year period for species diversity and composition. Data were analysed using the analysis of variance (ANOVA), while species diversity was calculated for the different experimental sites using the Shannon–Wiener index. Limited differences were observed between the two seeding densities. The results indicate that seeding degraded grasslands in these bushveld areas enhance the diversity and evenness of the degraded land.     

库姆塔格沙漠不同区域种子植物物种组成与区系特征研究

库姆塔格沙漠是我国西北荒漠地区较典型的沙漠之一,本文基于实地调查并结合遥感资料,对该地区植被的物种组成及种子植物区系特征进行了研究。结果表明:(1)库姆塔格沙漠地区共有种子植物29科91属143种;该地区植物物种贫乏、生活型简单,主要以灌木、一年生及多年生草本植物为主。(2)库姆塔格沙漠地区的植物组成受水分、高温以及土壤盐分等因子影响,形成了3个主要的种子植物分布区(阿奇克谷地、阿尔金山山前洪积扇戈壁、西湖湿地),且各区的物种组成差异显著。(3)从3个主要植物分布区的物种组成与生活型组成来看,阿尔金山山前洪积扇戈壁区域植物生活型比阿奇克谷地和西湖湿地丰富;因阿尔金山山前洪积扇戈壁环境复杂,在3个区域中其物种相对丰富,科、属、种的种类较多;阿奇克谷地和西湖湿地植物的属、种相似度较高;3个区域的植物属、种总体上相似度较低。(4)库姆塔格沙漠地区种子植物区系表征科主要为藜科(Chenopodiaceae)、菊科(Compositae)、麻黄科(Ephedraceae)等;3个主要植物分布区科的分布型均以世界分布为主,属的分布型以北温带分布和地中海区、西亚至中亚分布为主,具体表现为:阿奇克谷地和西湖湿地植物属的分布型以地中海区、西亚至中亚分布为主,阿尔金山山前洪积扇戈壁植物属的分布型以北温带分布为主。(5)库姆塔格沙漠地区种子植物以旱生种所占比例较高,物种类型具有明显的残遗性;由于环境条件特殊,形成了库姆塔格沙漠地区特有的植物类群和区系特征。本研究结果为库姆塔格沙漠地区植物组成及区系研究提供了基础资料。     

澜沧县两栖动物多样性及海拔分布格局

海拔梯度综合了温度、降水等气候因子,是影响物种多样性分布格局的重要环境因子,两栖动物多样性及其海拔分布格局一直是生物地理学和生态学研究的重要内容。为了全面掌握云南澜沧县两栖动物多样性现状及海拔分布格局,在调查并掌握澜沧县两栖动物多样性本底数据的基础上,根据地形地貌和生境的不同,在澜沧县99个10km×10km有效网格中按照分层抽样的方法选取45个网格,每个网格设置3-5条样线,于2016-2017年开展野外调查。调查共发现两栖动物1842只,隶属于2目9科30属60种,以树蛙科为主,占两栖动物物种总数的28.3%,其中云南纤树蛙（Gracixalus yunnanensis）为新种,清迈泽陆蛙（Fejervarya qingmaiensis）为中国新纪录种;调查到中国特有种有15种,三有保护动物有25种,受威胁物种有19种,其中极危物种1种,濒危物种4种,易危物种14种;澜沧县两栖动物在海拔600-2400m范围内均有分布,其中,在海拔1800-2000m之间的范围内调查到的两栖动物物种数目和多度均较高,其次是在海拔1600-1800m和1200-1400m范围内;本次调查记录到的两栖动物物种数是历史记录物种数的3倍,属数比历史记录多了1倍,铃蟾科为新记录科;丰富度较高的网格尤其是丰富度在20以上的网格均处于中高海拔,海拔相对较低和较高的网格丰富度相对较低;两栖动物多样性科、属、种的丰富度在海拔梯度上分布格局不太一致,种丰富度的海拔分布格局大体呈双峰型,是由包括平均降水量、平均温度和植被覆盖指数等环境因子的综合作用,各因子与物种丰富度相关性从大到小依次为平均降水量 > 平均海拔=平均温度 > 植被覆盖指数 > 水网密度指数 > 样线距离水域的平均距离 > 植被类型数量。研究摸清了澜沧县两栖动物的多样性状况,分析了两栖动物多样性海拔分布格局,为澜沧县生物多样性保护提供基础数据。     

不同生境对金马河温江段河岸带草本群落物种多样性和构件生物量的影响

采用典型样地法,以金马河流域温江段河岸带草本植物为研究对象,经实地踏查,根据采沙运沙干扰程度及样地具体使用情况,将样地划分为河滩地（未受采沙行为干扰,但后期受人类其他活动影响较大）、砾石地（采沙后经河水水位变化形成）、芦苇地［经运沙的车辆碾压形成,后长满芦苇(Phragmites australis)］、斑茅地［采沙后不再受水位影响的高地部分,后长满斑茅(Saccharum arundinaceum)］、沙坑（采沙后直接形成）5个生境类型,以探究不同生境对河岸带草本植物物种多样性和构件生物量的影响。结果表明：（1）在5个生境类型样地中共记录草本植物113种,隶属32科80属,其中沙坑生境草本植物物种数最多,共计59种,隶属21科46属,物种丰富度高,菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)植物在各样地中均较多。（2）斑茅地、芦苇地物种多样性指数较小,优势度指数较大,均匀度指数较小,群落物种分布极不均匀,集中度与均匀度较差,群落存在极大的不稳定性。（3）河滩地植物构件生物总量最少,斑茅地最多且根、茎干重与其他生境存在显著差异。（4）与其它生境类型相比,沙坑物种多样性丰富,分布均匀,构件生物量较多,其环境有利于河岸带植物生长。     

山东泰山两栖爬行动物物种多样性

泰山地区有两栖爬行动物18种,其中两栖动物1目3科3属6种,爬行动物2月4科7属12种。     

青藏高原高寒草甸植物群落结构和功能对氮、磷、钾添加的短期响应

对中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站的矮嵩草草甸水肥样地进行了氮、磷、钾及其组合的施肥处理,研究了施肥对植物群落结构和功能的影响。结果表明:(1)施肥使矮嵩草草甸植物群落物种丰富度减少,不同施肥处理下物种丰富度大小分别为:对照钾磷氮氮磷磷钾氮钾氮磷钾。(2)在氮磷配合施肥处理下,矮嵩草草甸植物群落Shannon-Wiener指数显著高于对照,而其它施肥处理对Shannon-Wiener指数影响不显著。(3)在同一施肥处理下,禾草类和莎草类的重要值明显高于豆科和杂类草功能群,不同施肥处理使禾草、莎草、豆科植物的重要值增加,而杂类草重要值减少。(4)与对照相比,不同施肥(除钾外)处理可不同程度的增加植物群落的高度。(5)除钾、磷钾养分添加对矮嵩草草甸地上生物量的影响与对照差异不显著外,其它养分及其组合添加都极显著增加了群落地上生物量,且大小顺序依次为氮磷氮磷钾磷氮钾氮磷钾钾对照。(6)施用不同种类的肥料后,矮嵩草草甸各功能群地上生物量的比例变化明显,禾草和莎草的比例均增加,杂类草的比例减少,而豆科植物无规律性。(7)熵值法综合评价短期施肥处理对矮嵩草草甸群落的影响表明,氮磷、氮磷钾配合施肥是青藏高原高寒草甸最佳施肥选择。     

Species diversity of freshwater shrimp in Henan Province,China, based on morphological characters and COI mitochondrial gene

Freshwater shrimp are a rich species group, with a long and problematic taxonomic history attributed to their wide distribution and similar morphological characteristics. Shrimp diversity and species identification are important cornerstones for fisheries management. However, identification based on morphological characteristics is a difficult task for a nonspecialist. Abundant freshwater shrimp species are distributed in the waters of Henan Province, but investigations of freshwater shrimp are limited in this region, especially concerning molecular features. Here, we combined morphology and DNA barcodes to reveal the species diversity of freshwater shrimp in Henan province. A total of 1,200 freshwater shrimp samples were collected from 46 sampling sites, and 222 samples were chosen for further microscopic examination and molecular delimitation. We used tree‐based methods (NJ, ML, and bPTP) and distance‐based methods (estimation of the paired genetic distances and ABGD) to delimit species. The results showed that there were nine morphospecies based on morphological characteristics; all could effectively be defined by molecular methods, among which bPTP and ABGD defined 13 and 8 MOTUs, respectively. The estimation of the paired genetic distances of K2P and the p‐distances had similar results. Mean K2P distances and p‐distances within species were both equal to 1.2%. The maximum intraspecific genetic distances of all species were less than 2%, with the exception of Palaemon modestus and M. maculatum. Various analyses have shown that P. modestus and M. maculatum have a large genetic differentiation, which may indicate the existence of cryptic species. By contrast, DNA barcoding could unambiguously discriminate 13 species and detect cryptic diversity. Our results demonstrate the high efficiency of DNA barcoding to delimit freshwater shrimp diversity and detect the presence of cryptic species.     

施肥和刈割对亚高山草甸物种多样性与生产力及其关系的影响

施肥和刈割分别对植物群落物种多样性和生产力有重要的影响。采用不同施肥水平和刈割频度, 研究了施肥和刈割对亚高山草甸植物群落物种多样性与生产力及其关系的影响。结果显示, 5年的施肥和刈割处理对群落地上生物量均有显著影响, 但对物种多样性影响不显著; 物种多样性与生产力之间的关系因施肥和刈割次数的不同而不同, 有负相关、二次函数关系和不相关等几种类型, 多数为不相关。此结果表明施肥和刈割并不总是一致性地影响群落物种多样性与生产力。因此, 不同施肥和刈割处理下的亚高山草甸植物群落生产力与物种多样性之间并没有确定的关系。     

高寒草甸植物群落中相似性、物种多样性与地上生物量的年际变异性

相似性似说通过物种构成的相似性来解释物种丧失是如何影响生物量的变异性的,但还没有得到检验。本研究通过设置在青藏高原东部地区的高寒草甸植物群落中的74个永久样方．采集3年(1999～2001)植物生长高峰期的群落数据,试图检验物种构成的相似性是如何解释物种多样性对地上生物量年际变异性的影响。结果表明：随着物种丰富度增加,生物量变异性降低;而随着均匀度的增加,生物量的变异性尽管在均匀度中等程度时似乎保持在同一水平,但总体上呈下降趋势;物种构成上的相似性解释了地上生物量变异性的大部分,而且随着物种构成上的相似性的增加,生物量的变异性降低;物种丰富度和均匀度均与物种构成上的相似性没有显著相关关系。这些结果表明：尽管生物多样性的丧失可能不必导致物种丰富群落中物种构成上的相似性,但相似性与地上生物量的变异性的因果联系可能是稳健的．由于本研究是在自然群落中进行的,对物种构成的相似性没有进行直接控制,因此,要深入理解相似性是如何影响生物多样性对生态系统功能变异性的效应的机制,可能还需要直接对物种构成的相似性进行控制的实验研究。     

湖南乌云界蝴蝶物种多样性及区系特点研究

2008～2010年,采用路线法对湖南省乌云界国家级自然保护区的蝶类物种多样性进行了为期近3年的调查,共记录蝴蝶147种,隶属于10科94属。蛱蝶科Nymphalidae Swainson,1827种类最多,弄蝶科Hesperiidae Latreille,1809的多样性指数最大。凤蝶属Papilio Linnaeus,1758对属多样性指数贡献值相对较大。记录国家保护种4种(宽尾凤蝶Agehana elwesi、中华虎凤蝶Luehdorfia chinensis、箭环蝶Stichophthalma howqua、大伞弄蝶Bibasis miraculata),其中中华虎凤蝶属于国家二级重点保护动物;湖南省新纪录种3种(金斑剑凤蝶Pazala alebion、报喜斑粉蝶Delias pasithoe和泰环蛱蝶Neptis thestias);宽边黄粉蝶Eurema hecabe采集数量最多(69头),是该保护区优势种群。蝶类昆虫区系主要以东洋成分为主,兼有古北和广布成分。     

Plant community assembly in suburban vacant lots depends on earthmoving legacy,habitat connectivity,and current mowing frequency

In suburban regions, vacant lots potentially offer significant opportunities for biodiversity conservation. Recently, in Japan, due to an economic recession, some previously developed lands have become vacant. Little is known, however, about the legacy of earlier earthmoving, which involves topsoil removal and ground leveling before residential construction, on plant community composition in such vacant lots. To understand (dis)assembly processes in vacant lots, we studied 24 grasslands in a suburban region in Japan: 12 grasslands that had experienced earthmoving and 12 that had not. We surveyed plant community composition and species richness, and clarified compositional turnover (replacement of species) and nestedness (nonrandom species loss) by distance‐based β‐diversities, which were summarized by PCoA analysis. We used piecewise structural equation modeling to examine the effects of soil properties, mowing frequency, past and present habitat connectivities on compositional changes. As a result, past earthmoving, mowing frequency, soil properties, and past habitat connectivity were found to be the drivers of compositional turnover. In particular, we found legacy effects of earthmoving: earthmoving promoted turnover from native grassland species to weeds in arable lands or roadside by altering soil properties. Mowing frequency also promoted the same turnover, implying that extensive rather than intensive mowing can modify the negative legacy effects and maintain grassland species. Decrease in present habitat connectivity marginally enhanced nonrandom loss of native grassland species (nestedness). Present habitat connectivity had a positive effect on species richness, highlighting the important roles of contemporary dispersal. Our study demonstrates that community assembly is a result of multiple processes differing in spatial and temporal scales. We suggest that extensive mowing at local scale, as well as giving a high conservation priority to grasslands with high habitat connectivity at regional scale, is the promising actions to maintain endangered native grassland species in suburban landscapes with negative legacy effects of earthmoving.     

四川绵阳洞栖蝙蝠多样性及受胁现状

1999～2005年,对四川省绵阳市洞栖性蝙蝠进行了凋杳。共采集到4科,5属,14种,约占四川蝙蝠种类31．8％,中国蝙蝠种类11．7％。其中,大足鼠耳蝠（Myotis ricketti）为中国特有种,中华鼠耳蝠（Myotis chinensis）已被列入《中国物种红色名录》中的易危（VU）种,南蝠（Iu io）等5种被列入近危（NT）种。调查中发现不少洞穴已被开发或正在被开发成旅游景点,人为干扰已严重威胁洞穴内蝙蝠的生存。建议对蝙蝠栖息地采取一定的保护措施,并加强保护蝙蝠的宣传教育。