天坑森林植物群落叶功能性状、物种多样性和功能多样性特征

以天坑内部-边缘-外部森林植物群落为研究对象,通过调查植物的群落结构、叶功能性状,探究天坑内外森林植物群落叶功能性状、物种多样性和功能多样性变化特征及其内在关联,为深入了解负地形森林生态系统的功能和恢复退化喀斯特地区的植被提供一定参考。研究结果如下：（1）比叶面积（SLA: 198.75 cm2/g)）、叶面积（LA: 42.70 cm2）、叶磷含量（LPC: 1.70 g/kg）和叶钾含量（LKC: 10.27 g/kg）在天坑内部最高,叶组织密度（LTD: 0.32 g/cm3）和叶干物质含量（LDMC: 0.41 g/g）在天坑外部最高,天坑内外森林均易受到磷限制,表明随天坑内部-边缘-外部生境变化,植物对环境的适应机制和生存策略发生了部分调整,物种的防御策略增强,生长投入策略减弱。（2）Shannon-Wiener指数（2.82）、Simpson指数（0.92）和Pielou’s均匀度指数（0.87）均以天坑外部最高,功能丰富度（1.05）、功能离散度（1.88）和Rao’s二次熵（4.52）以天坑内部最高,表明随天坑内部-边缘-外部生境的变化,植物功能性状的差异减少,物种分布及其功能性状分布总体上更为均匀、物种数量增多。（3）物种多样性指数之间、功能多样性指数之间存在较强的相关性,表明物种多样性指数之间、功能多样性指数之间存在不同的制约关系。（4）叶功能性状与物种多样性、功能多样性的相关性强,物种多样性和功能多样性之间相关性较弱,表明叶性状对生态学过程的变化较为敏感,叶功能性状与物种多样性之间存在较强的耦合关系。     

鼎湖山植物物种多样性动态

鼎湖山自然保护区于1982年分别在针叶林、针阔叶混交林和常绿阔叶林内建立了3个永久样地。样地建立前,针叶林常受到人类的干扰,其它2种一直受到较好的保护。本文植物物种动态的研究和分析基于对3个样地在1982年和1994年的两次调查。结果表明,物种多样性的顺序是阔叶林＞混交林＞针叶林。就乔木（DBH>2.5cm）而言,3个样地的物种多样性和均匀度指数从1982年至1994年都已增长。除阔叶林外,两次调查的结果差别很大,这是因为在保护之下它们正产生进展演替。至于林下层植物则正好相反,除阔叶林外,针阔叶混交林和常绿阔叶林的多样性及均匀度指数均下降。物种的丰富度和个体数的变化同多样性指数变化一致。物种的组成变化符合演替规律,随着针叶林发展成为混交林,混交林发展成为阔叶林,其林冠变得较为密集,因而有更多的耐阴植物侵入,而一些喜光（不耐阴的）种消失。研究结果表明,人类的干扰将降低植物的物种多样性,而保护将使物种多样性得到恢复和提高。     

历山森林群落物种多样性与群落结构研究

采用多样性指数、丰富度指数和均匀度指数对山西历山森林群落物种多样性进行了研究.结果表明,各群落类型的物种多样性指数的顺序为：青榨槭＋五角枫林>青榨槭＋鹅耳枥林>辽东栎林>栓皮栎林>华山松＋红桦林>油松＋栎林>白桦林>侧柏＋栓皮栎林>红桦林>华山松林>侧柏林>油松林>红桦＋山杨林;森林群落灌木层多样性指数和丰富度指数大于草本层和乔木层,而均匀度指数在乔木层、灌木层和草本层则表现出多样化的趋势;海拔1 000～1 920 m之间,Shannon-Wiener指数、Hill多样性指数及物种丰富度与海拔梯度均呈正相关(P<0.05),海拔大于1 920 m则呈现负相关;这些指数沿海拔梯度的变化呈现出“中间高度膨胀”的规律,即中等海拔高度上物种多样性高而低海拔和高海拔物种多样性低.这主要是由于在中海拔（约1 900 m）地段水热条件组合较好,人类活动干扰较少所致.     

干扰对辽东山区次生林植物多样性的影响

依据林分距离居民区和一、二级道路的远近以及郁闭度与受害乔木株数百分比,将人为干扰和自然干扰各划分为低度干扰、中度干扰和高度干扰3个水平.在此基础上,调查分析了干扰对辽东山区次生林植物多样性的影响,初步探讨了人为干扰和自然干扰影响的差异.结果表明,在不考虑次生林类型的前提下,受中度水平人为干扰的次生林总体多样性高于其它两个水平,从低水平干扰到高水平干扰的Simpson 指数分别为0.95、0.96和0.92,Shannon-Wiener指数分别为3.60、3.77和3.36;乔木层多样性有随干扰水平提高而增加的趋势,灌木层和草本层的变化趋势与总体多样性相似;各次生林类型总体多样性随干扰水平的变化存在差异,且乔木层、灌木层和草本层的多样性变化在各次生林类型中未呈一致的趋势,其中灌木层和草本层受干扰影响较大;自然(雪/风)干扰发生近3年后,受到不同程度影响的桦木林总体多样性差异不大, Simpson 指数分别为0.91、0.91和0.92,Shannon-Wiener指数分别为2.30、2.93和2.89;随着干扰水平提高,乔木层和灌木层多样性呈增加趋势,草本层多样性则变化不大.     

影响天然林下层植物物种多样性的林分因子的研究

以我国东北过伐林区3种典型森林类型为对象,用多元逐步回归方法来研究影响天然林下层植物多样性的林分因子,尤其是与森林经营有关的林分因子,从而通过经营来维持和增加物种多样性。研究表明,与经营有关的因子中对下层植物多样性有显著影响的有林分郁闭度、公顷株数和树种多样性。因此,在林分发展的一定阶段,应采取合理经营措施如采伐来控制林分密度,保持多树种的混交,来维持和增加树种多样性。     

恢复方式和地形对晋西黄土区退耕林分物种多样性的影响

运用样带样方调查法,对比不同恢复方式和地形条件下退耕林分的物种多样性,以期为晋西黄土区植被恢复效果评价和经营管理提供参考.结果表明: 恢复方式对退耕林分物种多样性具有显著影响.自然恢复林物种数为刺槐人工林的 1.6倍,Shannon 指数大于刺槐人工林,Pielou 指数小于刺槐人工林.物种多样性受坡位影响显著,各指数均表现为沟底>沟坡>梁峁坡>梁峁顶;坡向对退耕林分物种多样性影响不显著,各指数均表现为阴坡>阳坡.物种多样性受地形和恢复方式综合作用影响显著,在自然恢复林阴坡沟底处最高,物种均匀度在刺槐人工林阴坡沟底处最高.从提高物种多样性角度,黄土区植被恢复在遵循适地适树原则的同时,应参照自然恢复林分,在不同地形部位采用不同的造林设计.     

东北过伐林区四种森林类型的物种多样性比较研究

运用无偏对应分析(DCA)、群落本质多样性排序和方差分析的方法,研究了东北过伐林区吉林省汪清林业局境内的四种森林类型——针阔混交林、阔叶混交林、柞木林和长白落叶松人工林的林分层次的植物物种多样性间的差异。从4种类型下层植被多样性指数的比较结果来看,针阔混交林最高,阔叶混交林和落叶松人工林次之,柞木林最低。最后提出了部分经营建议。     

竹子扩张对阔叶林物种多样性的影响:两竹种的叠加效应

研究了不同扩张强度下毛竹和肿节少穗竹对江西武夷山常绿阔叶林群落结构和物种多样性的影响.结果表明: 毛竹、肿节少穗竹扩张都会不同程度地改变阔叶林群落结构与物种组成,两者同时高强度扩张时(毛竹30～50 ind·100 m^-2,肿节少穗竹300～500 ind·100 m^-2),群落的乔∶灌(密度比)由2∶8变成1∶9,竹∶木(密度比)由0∶10变成9∶1.毛竹、肿节少穗竹扩张对阔叶林物种多样性影响的主效应显著,毛竹主要影响乔木层,肿节少穗竹主要影响灌木层,但两种竹子的交互作用不显著.两种竹子同时扩张对群落生物多样性的影响存在叠加效应,尤其是高强度扩张使群落Shannon指数下降91.3%.毛竹与肿节少穗竹同时低强度扩张时,两者相互影响不大,但当达到一定密度后两者会相互竞争排斥.这表明,当常绿阔叶林同时遭受毛竹、肿节少穗竹扩张时,虽然二者交互作用不明显,但会通过叠加效应影响木本植物,导致阔叶林群落简单化.     

大青沟森林植物群落物种多样性研究

大青沟森林植物种类非常丰富,约占内蒙古自治区植物种数的三分之一,生物资源十分丰富。本文分别用Simpson指数、Shannon-Wienner指数和均匀度指数计测生态优势度、不同植物群落的物种多样性、群落物种多度的均匀度。结果表明：由于大青沟森林植物群落属于隐域性植被,从沟底到沟沿,小气候的差异较为明显,存在着生境梯度,但由于乔、灌、草综合作用的影响,各群落类型及生境梯度上的物种多样性的差异不十分明显。这可能是特殊森林群落类型长期适应隐域性生境条件的结果,它为我们改造周边环境提供了有益的启示。     

海南五指山热带山地雨林植物物种多样性研究

王指山热带山地雨林的物种种类十分丰富,在１ｈｍ＾２样地中共出现５４个科,１００个属的乔木树种１７７种,１３３７个个体。区系地理分析表明属的分布区类型以热带分布型成分占优,为８９．０％,充分体现了五指山山地雨林的热带性质。多样性指数分析结果为：样地１Ｍａｒｇａｌｅｆ指数１７．８２２,Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数５．６２１,均匀度０．８２３,Ｓｉｍｐｓｏｎ指数０．０５０,均匀度６．７７５,表明五指     

Effect of rapid urbanization on plant species diversity in municipal parks, in a new Chinese city: Shenzhen

Shenzhen was a famous typical rapid-urbanization city in China, and this study compares plant species diversity in urban parks from the start of urbanization through 2011. Results show that the plant species biodiversity increased rapidly: the rate changed from 140% to 980% and the average increasing rate was 406.90%, but only 12.59% of plants spread into the park naturally. Shrubs had the highest rate; with change increasing from 20.70% to 43.54%, they replaced trees to become the dominant type. The biodiversity of native plants also increased, but their proportion relative to all species had declined. The homogenization of plant species in the parks increased; more than half of the plant species (62.24%) are located in 5–7 parks at once now, compared with 65.52% of species located in only 2–3 parks at the start of the study. The increase of species was faster than the increase of families; many new species planted belong to a few specific families. The ratio of species to families declined from 0.40 to 0.32. Results indicate that the rapid increase of plant species diversity as well as their homogenization happened in the initial stage of urbanization, and so rapid urbanization might be the major factor in the changes in plant species diversity in municipal parks. Rapid urbanization was an important cause of change in plant species diversity.     

大兴安岭林区道路对植物多样性的影响域

道路在多种尺度上影响多种景观过程,确定道路对植被的影响距离和估算其影响面积是整合道路影响和生态过程的核心问题.本文在黑龙江省大兴安岭呼中林区选择不同等级道路(呼林主路、运材主线和运材支线)设置10条长50 m垂直于道路的样带,每条样带设置25个2 m×2 m的样方,依据样方植被调查数据计算每个样方的重要值,并利用该值进行移动窗口分析,确定道路对植物多样性的影响距离.结果表明:该区道路对植物多样性的影响距离为20～34 m,且呼林主路、运材主线和运材支线之间无显著区别.道路影响距离内灌木层和草本层的植物多样性大于森林内部生境,Shannon-Weiner指数分别增加21%和60%,灌木层对道路影响的反应比草本层更加稳定,而乔木层没有显著变化.草本植物柳兰(Chamaenerion angustifolium)是路域植被的特征物种.以该影响距离为基础估算,2000年呼中林业局和黑龙江大兴安岭林区道路占地面积均约为0.10%,对植被的影响面积分别为1.70%和1.53%.     

人类活动对榆树疏林土壤环境和植物多样性的影响

人类活动已成为地球上生物多样性的主要影响因素,而生物多样性的变化是目前主要的全球变化问题之一。榆树疏林是分布于温带草原地带的沙地生境顶级群落,其生态环境脆弱,极易遭到人类活动的破坏。研究结果表明,各种人类活动（包括人工林的建造）对原生榆树疏林土壤环境和植物多样性有很大的影响,其中人工樟子松林和重牧干扰影响最大,其次是人工杨树林。在沙地环境治理中应充分地考虑自然规律和系统的短期与长期生态过程的统一。     

应用指示种预测森林管理对物种多样性及群落组成的影响

采用指示种分析方法,研究了会同亚热带森林物种多样性和群落组成对森林管理的响应.从357个林下种中鉴定出显著性指示种94个,并构造新的指示种数据集,检验指示种数据集和源群落数据集之间的关联,评估指示种对林下植被管理效应的预测潜能.结果表明:指示种数据集和源群落数据集之间存在极显著的关联(Mantel r=0.898),指示种数据集很好地预测了生物多样性的变化(回归分析,R2>0.74);指示种很好地预测了群落组成对森林管理的响应(ANOVA,F>16.79);非度量多尺度排序(NMDS)以及K-means聚类分析表明,对于不同森林管理的样地类型,指示种数据集的识别能力和源群落数据集是一致的.从物种多样性、群落组成以及在森林类型的识别上,指示种数据集和源群落数据集有一致性规律,作用几乎相同,因此森林评估可以利用指示种代替源群落预测森林管理效应,以减少森林全面调查的成本.     

Ecological potentials of biodiversity modelled from information entropies: Plant species diversity of North-Central European forests as an example

The paper deals with the hypothesis that ecosystems have well-defined potentials of biodiversity. These potentials can be quantified as information entropy of the corresponding ecosystem type. The hypothesis is verified for the diversity of plant species.

A vegetation database of North-Central European forests containing more than 12000 relevés is analyzed computationally. The samples are classified into ecosystem types that are homogeneous with respect to vegetation patterns, ecological site factors, and, implicitly, with respect to ecosystem processes. Growing numbers of relevés are selected randomly from the representatives of different ecosystem types and investigated mathematically.

Shannon information (product of logarithmic species number and evenness) obeys a hyperbolic saturation equation approaching a finite value on infinite area. This asymptotic limit defines the ecological potential of species diversity. Within a given plant-geographical region, it is determined by ecological site factors like climate and soil controlling interrelations between plants. Competition relationships and hence potentials of phytodiversity are altered by management significantly. The curve of evenness versus area size is hump-shaped. Maximum evenness is proportional to the ecological potential of species diversity. The area size where evenness attains its maximum can be interpreted as the minimum area of the respective forest type. The ecological potentials of plant species diversity modelled from information entropies correspond to vegetation patterns consisting of a limited number of plant species. These vegetation patterns are closely related to ecosystem processes like nutrient cycling, plant nutrition, evapotranspiration, microbial processes, or net-primary production. Revealing the relationships between vegetation patterns and ecosystem processes allows scaling functional information from local measurement scales up to regional scales.

It is suggested to explore genetic, proteomic, and species data in order to derive comprehensive ecological potentials of biodiversity on various levels from population to landscape. The expected results could improve the understanding of the relationship between biodiversity and ecosystem functioning as well as the sustainability of ecosystem management.     

陆地植物群落物种多样性维持机制

从空间尺度和特定生物区系两个尺度对物种多样性的维持机制进行了综述.在大的空间尺度,简述了引起物种多样性存在差异的物理和自然因子的作用,包括植物群落的历史和年龄、梯度变化(纬度梯度、水分梯度、海拔梯度、土壤养分梯度)、面积效应和隔离程度;针对特定生物区系,从生物因素(生产力、种间关系、林隙动态)和非生物因素(演替、干扰及空间异质性、人类活动)方面论述其与物种多样性之间的关系.     

Landscape patterns and plant species diversity of forest reserves in the Kanto region, Japan

Plant species richness of twenty old-growth forest reserves in the cool-temperate zone in the Kanto region, Japan were investigated to detect the effect of forest fragmentation. The species richness of trees and forest floor plants were analyzed by multiple regression models relating to nine variables on the characteristics of landscape, local habitat and forest stand. The total species diversity did not have a significant correlation with any variables of landscape patterns. In this study, single large reserve in the SLOSS discussion did not seem very effective to preserve more species. However, forest reserves in large patches tend to have relatively infrequent species. Large patches of natural forests were regarded as one of the important factors to preserve infrequent species.     

广西弄岗国家级自然保护区植物物种多样性初步研究

对广西弄岗国家级自然保护区(以下简称弄岗保护区)维管植物物种多样性组成,包括对异名的订正、新发现类群和新发表类群的添加以及广西新记录种、特有种、国家或区级重点保护物种的统计等进行整理和研究。结果表明:弄岗保护区共计有维管植物1752种,隶属于184科810属。其中蕨类植物中国特有种39种、种子植物广西特有种101种、岩溶特有植物278种、珍稀濒危植物33种、广西重点保护野生植物73种、广西新记录种9种以及植物新类群17种。