中国蔷薇属植物物种丰富度分布格局及其与环境因子的关系

物种丰富度的大尺度地理格局及其成因是宏观生态学及生物地理学的中心议题之一。蔷薇属(Rosa L.)植物具有很高的经济价值和生态价值,探讨中国蔷薇属植物的丰富度分布格局及其影响因素可为该属植物资源的保护和合理开发利用乃至其系统进化研究提供重要依据。基于蔷薇属植物在中国的15451条分布数据和11种地理、气候等环境因子进行了物种丰富度分析和相关性分析,研究结果显示:(1)蔷薇属植物在中国分布不均匀。在水平方向上,蔷薇属植物于26.19°—34.29°N带内有较高的物种丰富度,之后随着纬度的增加而降低,且随着经度的增加表现为先增加后减少,于99.10°—108.47°E间存在明显的峰值;在垂直方向上,蔷薇属植物的物种丰富度随海拔的增加表现为先增加后减少,956.46—3518.60m范围内的丰富度最高。西南横断山区为蔷薇属物种分布的中心地区,新疆北部及东北长白山周边地区为局部聚集区。(2)蔷薇属物种丰富度与各能量、水分和生境异质性因子均呈正相关关系,与气候稳定性因子呈负相关关系。表明中国蔷薇属植物在水分和热量条件好、气候季节性变化小且生境异质性程度高的地方,有着更高的物种丰富度。(3)蔷薇属...     

伊犁河谷山地植物群落物种多样性分布格局及环境解释

结合对新疆伊犁河两岸科古琴山南坡(河谷北坡)和乌孙山北坡(河谷南坡) 94个样地的调查资料, 采用DCCA (detrended canonical correspondence analysis)排序法, 分析了物种多样性指数与环境因子之间的关系, 运用广义可加模型拟合植物群落总体多样性指数对海拔梯度的响应曲线, 探讨了伊犁河谷山地植物群落物种多样性的垂直分布格局。结果表明: 在调查的94个样地中, 共出现259种植物, 其中, 草本植物的种类极其丰富, 多达235种, 木本植物的种类极其有限; 垂直结构完整的植物群落具有较高的多样性指数; 河谷北坡植物群落物种多样性的分布格局受海拔、坡度、坡向以及土壤全氮、全钾、有机质、含水量等环境因子的影响较大, 而在河谷南坡, 物种多样性分布格局主要受坡度、海拔、有效磷含量和土壤含水量等环境因子的影响; 在河谷北坡, 植物群落的Patrick丰富度指数与Shannon-Wiener指数与海拔呈明显的双峰曲线关系, Simpson指数与Pielou均匀度指数呈不对称的单峰格局, 而河谷南坡的物种多样性指数随海拔均呈双峰格局, 尽管Patrick丰富度指数不甚明显。山地植物群落物种多样性的垂直分布格局是由海拔为主的多种环境因子综合作用的结果。     

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。     

祁连山北坡中段植物群落多样性的垂直分布格局

利用DCCA排序和海拔高程排序相结合的方法 ,对祁连山北坡中段植物群落物种多样性垂直分布格局进行了初步研究。结果表明 :1)植物群落草本层和灌木层物种丰富度和多样性在环境梯度上呈单峰曲线变化趋势 ,乔木层的物种丰富度和多样性在环境梯度上无变化。物种丰富度和多样性对环境梯度变化敏感程度的次序是草本层 >灌木层 >乔木层 ;2 )植物群落各层次均匀度在环境梯度上没有表现出一定的变化规律 ,均匀度可能更多地受制于群落自身动态的影响 ,而独立于生境的资源水平 ;3)草地群落物种多样性在DCCA环境梯度上曲线的拟合效果优于按海拔高程排序效果 ,灌木群落则相反 ;4)低海拔、中低海拔和中海拔地带的草本层物种丰富度和Shannon Wiener多样性指数 (H′)显著高于灌木层 (p <0 .0 1) ;高海拔地带草本层仅丰富度指数显著高于灌木层 (p <0 .0 5 )。在整个海拔范围内 ,草本层和灌木层的均匀度无显著差异。就资源的可利用性而言 ,研究区域植物群落物种多样性在垂直环境梯度上的变化规律表达了物种多样性与资源生产力的单调关系内涵。     

物种丰富度垂直分布格局及影响机制

物种丰富度分布格局是一定地域内物种丰富度沿三维空间的立体分布,包括物种丰富度在经度、纬度和垂直梯度(海拔高度和海水深度)三个维度上的空间分异。近年来物种多样性的垂直分布格局与机制研究得到了生物地理学家和生态学家的重视。物种丰富度的垂直分布格局存在多种类型,但随海拔增加而物种数减少的单调递减模型和中海拔物种丰富度最高的单峰模型较为常见。目前在机制研究中验证较多的是气候稳定性、生物因子(种间相互作用)、能量、生境异质性、干扰、进化时间、物种分化速率、面积、中域效应(mid-domain effect)、生态位保守性(niche conservatism)等假说和机制。物种丰富度的分布格局是多方面因素综合作用的结果;由于地理、地形、气候、地质演化历史、物种库和进化历史、物种分化速率、干扰等差异,在不同地区存在着特别的物种丰富度空间分布格局和机制;处于同一地区的不同类群的物种也因进化扩散历史和生态适应能力不同而呈现多样化的分布格局。因此,对不同地区和类群的物种丰富度格局和机制进行研究应具体分析后才能得到可信结论。     

中国陆栖哺乳动物物种丰富度的地理格局及其与环境因子的关系

物种丰富度的大尺度地理格局及其成因是宏观生态学和生物地理学的中心议题之一。本文利用中国陆栖哺乳动物分布数据, 结合高分辨率的气候、地形、植被等环境信息, 探讨了中国陆栖哺乳动物及主要类群的物种丰富度格局及其影响因素。结果显示, 中国陆栖哺乳动物物种丰富度具有显著的纬度梯度格局, 总体上呈现出由低纬度向高纬度逐渐减少的趋势, 并与宏观地形具有良好的对应关系; 其中, 亚热带、热带西部山区的物种丰富度最高, 而东部平原地区、西北干旱区和青藏高原腹地则是丰富度的低值区。各主要类群的物种丰富度格局既有相似性, 又存在差异。最优线性模型的分析结果显示, 由归一化植被指数(NDVI)、生态系统类型数和气温年较差构成的回归模型对哺乳动物物种丰富度格局的解释率最高, 其中NDVI对模型解释率的贡献最大, 这表明中国陆栖哺乳动物物种丰富度的地理分异受多种环境因素的共同影响, 其中植被生产力起主导作用。各主要类群的最优线性模型显示, 影响物种丰富度格局的主要环境因子因类群而异, 这可能反映了各类群进化历史及生理适应的差异。     

植物物种多样性的垂直分布格局

生物多样性沿环境梯度的变化趋势是生物多样性研究的一个重要议题,而海拔梯度包含了多种环境因子的梯度效应,因此研究生物多样性的海拔梯度格局对于揭示生物多样性的环境梯度变化规律具有重要意义。在不同的研究尺度,植物多样性沿海拔梯度具有不同的分布格局,而形成这种格局的因素有很大差异。本文从α多样性,β多样性和γ多样性三个尺度总结了植物物种多样性沿海拔梯度分布格局及其环境解释。α多样性沿海拔梯度的分布格局在不同生活型的物种之间差异很大,但对于木本植物来说,虽然也存在其他格局,但α多样性随海拔升高而降低是被广泛接受的一种格局。在一般情况下,β多样性随着海拔的升高而降低,并且对于不同生活型的物种,β多样性沿海拔梯度具有相似的分布格局。γ多样性沿海拔梯度具有两种分布格局：偏峰分布格局和显著的负相关格局;特有物种数往往随着海拔的升高而减少,而特有度则随着海拔的升高而增加。     

中国山地植物多样性的垂直变化格局

在生物多样性的研究中,山地植物群落的物种多样性随海拔梯度的变化是一个重要课题,但至今并未达成普遍共识。本研究以表示物种丰富度的Patrick指数（S）和表示物种多样性的Shannon-Wicner指数（H）为主要测度指标,归纳总结了我国山地植物多样性的垂直格局,并就影响这些格局形成的因素进行了初步的探讨。     

沙鼠亚科物种空间分布格局及其与环境因素的关系

通过查阅大量文献和标本采集记录 ,获得我国 7种沙鼠的分布资料。借助中国资源环境数据库( 1∶4 0 0 0 0 0 0 ) ,运用GIS软件 ,通过沙鼠亚科的生境分析 ,确认该类群的物种分布数据。在分布资料基础上 ,绘制物种数字化空间分布图 ,获得较为准确的物种地理分布信息。按 12 3 92 4km2 的等面积栅格收集物种分布和相关的地理要素数据 ,然后进行因子分析 ,确定影响动物空间分布的主要因素。结果表明 ,我国沙鼠亚科物种分布在 3 4 4～ 5 0 2°N ,74 1～ 12 4 1°E ,多分布在海拔 10 0 0～ 15 0 0m的荒漠和荒漠草原地带。分布区西部的物种丰富度相对高于东部。自阿拉山口 ,沿天山北麓至将军戈壁一带 ,以及河西走廊西段和弱水流域的荒漠区为物种丰富度高值区。因子分析表明 ,影响沙鼠亚科空间分布的决定因素是以土壤、植被、地貌和高度差为主的要素所构成的基本景观因子 ,其次是体现年总辐射量、年均降雨量和沙漠化程度的干旱和沙漠化程度因子 ,以及温度因子。变量分析表明 ,沙鼠亚科的物种丰富度与年均温度和沙漠化程度有着直接的联系 ;栅格因子得分分析表明 ,在沙鼠亚科物种丰富度高值区 ,干旱和沙漠化程度较高 ,年均温度较高 ,生境相对复杂。     

中国芦苇沼泽植物物种丰富度分布格局及其驱动因素

明确大尺度物种丰富度的分布格局及其影响因素一直是生态学及生物地理学领域的核心议题之一,其对于预测全球环境变化背景下生物多样性的响应和制定减少生物多样性丧失的保护方案有着重要意义。本文基于全国芦苇(Phragmites australis)沼泽野外调查数据,结合气候、地理、土壤等环境因子,探讨了中国芦苇沼泽植物物种丰富度的分布格局及其驱动机制。结果表明:(1)中国的芦苇沼泽植物物种丰富度总体表现为亚热带湿润区和温带湿润半湿润区较高,青藏高原区、温带干旱半干旱区和滨海区较低的特点;(2)芦苇沼泽植物物种丰富度与年降水、土壤有机碳、土壤总氮、纬度均呈显著正相关,而与年均温、最冷月最低温、土壤pH值、海拔之间表现为显著负相关;(3)土壤因子特别是土壤pH值是影响芦苇沼泽植物物种丰富度的最主要因素,其次分别为淹水状况、气候因子和地理因子;(4)结构方程模型结果表明土壤因子、淹水状况和气候因子直接影响植物物种丰富度,而地理因子通过调控土壤因子、淹水状况与气候因子间接影响植物物种丰富度。总体而言,中国芦苇沼泽植物物种丰富度具有空间异质性,其分布格局受到多种因素的共同影响,土壤因子是影响植物物种丰富度...     

尺度整合视角下伊犁河谷地区生态安全格局构建——以昭苏县为例

构建生态安全格局是一种协调区域生态保护与经济发展关系的有效途径。由于生态系统服务供需差异,不同等级的行政区在生态安全格局构建中出现了空间结构错位脱节的问题。从整合视角出发,尝试整合伊犁河谷地区州级和县级两级尺度构建昭苏县生态安全格局。首先基于生态系统服务评价确定生态源地,再构建综合阻力面并采用电路理论模型识别生态廊道。研究结果显示,整合州级和县级两级尺度昭苏县共确定了24个生态源地,面积2504.47km²,主要分布于昭苏中部盆地以及北部、南部山区,土地利用类型主要为耕地、草地和林地;识别生态廊道50条,总长度200.17km。与单一尺度下生态安全格局构建相比,整合不同尺度构建生态安全格局能显著改善区域生境破碎化的问题,提高区域景观连通性。本研究提供了一种整合不同尺度下生态安全格局构建的技术框架,研究结果可为伊犁河谷地区国土空间格局优化提供有效参考。     

A study on the relationship between vegetation pattern and environment in the upstream of Minjiang River, China

The vegetation pattern in the upstream of Minjiang River, and its relationship with environment factors, such as landscape position (elevation, slope, aspect), precipitation and temperature and soil are analyzed in this paper. The data used in this paper were based on the landscape map derived from 1994 TM imagery. The results were as follows: 1) dominant landscape types were forest, shrub land and grassland, which were very similar in terms of area ratio (32.87%, 31.85% and 28.44%, respectively); 2) the patch shape of conifer forest and mixed forest was complicated while that of broad-leaved forest and cultivated land was simple; 3) the fragmentation of conifer forest and mixed forest was serious in contrast with low fragmentation of broad-leaved forest and cultivated land; and 4) closed scrub and grassland had a high contagion and good connectivity while mixed forest had a lower contagion and bad connectivity. In addition, the vegetation distribution pattern of upstream of Minjiang River was closely related with elevation and temperature, but the relationship between vegetation and precipitation was not statistically significant. __________ Translated from Journal of Beijing Normal University (Natural Science), 2005,41(4) [译自: 北京师范大学学报(自然科学版), 2005,41(4)]     

A study on the relationship between vegetation pattern and environment in the upstream of Minjiang River,China

The vegetation pattern in the upstream of Minjiang River,and its relationship with environment factors,such as landscape position(elevation,slope,aspect),precipitation and temperature and soil are analyzed in this paper.The data used in this Paper were based on the landscape map derived from 1994 TM imagery.The results were as follows:1)dominant landscape types were forest,shrub land and grassland,which were very similar in terms of area ratio(32.87%,31.85% and 28.44%,respectively);2)the patch shape of conifer forest and mixed forest was complicated while that of broad-leaved forest and cultivated land was simple;3)the fragmentation of conifer forest and mixed forest was serious in contrast with low fragmentation of broad-leaved forest and cultivated land;and 4)closed scrub and grassland had a high contagion and good connectivity while mixed forest had a lower contagion and bad connectivity.In addition,the vegetation distribution pattern of upstream of Minjiang River Was closely related with elevation and temperature,but the relationship between vegetation and precipitation was not statistically significant.     

云雾山天然草地物种分布与环境因子的关系

应用数量生态学中的梯度分析方法研究了云雾山天然草地群落类型、物种分布以及与环境因子的关系.研究结果表明,作为重要的人为管理措施,封育通过改善草地的水分、养分等环境条件,显著影响了云雾山草地的物种分布和群落类型.在封育草地,植被类型为本氏针茅群落,未封育草地为铁杆蒿群落.本氏针茅、百里香、大针茅、直茎点地梅、阿尔泰狗哇花等中旱生植物在封育草地中占优势,铁杆蒿、硬质早熟禾、星毛委菱菜等在退化草地中占优势.除封育措施以外,20～100cm 的土壤含水量对物种分布影响显著.同时,养分作为一个重要的环境因素对物种的分布也具有重要影响,特别是速效钾和NO-3-N.海拔、坡位、坡向等地形因素对植物分布的影响不明显.     

怒江流域鱼类多样性及空间分布格局

怒江是我国西南地区重要的国际河流, 也是全球生物多样性热点区域之一。受地理位置和地形条件限制, 目前尚缺乏怒江流域鱼类物种多样性及其分布格局的系统研究。本研究利用近5年的全流域实地采样数据, 结合文献资料, 系统整理了怒江流域鱼类物种组成信息; 利用聚类和排序方法分析了怒江流域鱼类空间分布格局。结果表明, 怒江流域共有土著鱼类85种, 隶属于5目12科47属; 外来鱼类18种, 隶属于3目8科16属, 另外实地调查发现新记录外来种2种。怒江流域鱼类多样性从上游至下游呈明显的递增趋势。根据土著鱼类组成的聚类和排序分析结果, 可以将怒江25个亚流域分为3个部分: (1)西藏自治区内的上游河段, 分布有鱼类15种, 组成以裂腹鱼类、高原鳅类为主, 具有明显青藏高原冷水性鱼类区系特征。(2)贡山至泸水的中游河段, 分布有鱼类36种, 组成兼有上游冷水性鱼类和下游喜温的鲃亚科、野鲮亚科鱼类。(3)泸水以下的下游河段, 分布有鱼类74种。下游河段干流广泛分布有喜温的鲃亚科、野鲮亚科和 亚科鱼类, 支流则分布有数量众多的南鳅属(Schistura)、纹胸鮡属(Glyptothorax)鱼类, 鱼类组成以适应流水、激流环境的热带亚热带鱼类为主。2017-2021年的多次调查仅发现土著鱼类43种(占历史记录的50.6%), 土著鱼类资源衰退明显。过度捕捞、支流小水电开发、外来鱼类入侵等是主要威胁因素。随着人类活动的急剧增多, 怒江流域鱼类将面临更大的威胁, 亟需从流域层面开展系统的鱼类资源管理和保护规划。     

黄河口及其邻近水域夏季鱼类群落空间格局及其与环境因子的关系

基于2013年夏季(6、7、8月)在黄河口及其邻近水域进行的渔业资源底拖网调查,应用多元分析方法研究了黄河口水域夏季鱼类群落空间结构,以及其与环境因子的关系.结果表明: 该海域夏季共捕获鱼类44种,隶属于11目25科40属,以暖温性和底层鱼类为主.经聚类分析,该海域夏季各月鱼类群落可大体划分为3个站位组.经单因子相似性分析(ANOSIM),黄河口不同水域鱼类群落物种组成存在显著差异.相似性百分比分析表明,矛尾虾虎鱼、斑鰶、短吻红舌鳎、蓝点马鲛和日本鳀等是各月份各站位组的典型种及造成不同站位组间群落差异的主要分歧种.典范对应分析(CCA)表明,影响夏季鱼类群落空间结构的主要环境因子为盐度、温度和深度.     

珠江水系鱼类群落多样性空间分布格局

珠江是我国南方第一大河,是我国重要淡水渔业生产基地和水生生物资源基因库。珠江鱼类在维持生物多样性、提供鱼类种质资源方面举足轻重。但是到目前为止,关于其鱼类空间分布格局的研究甚少。特别是近几十年来各种水工建设和过度捕捞使得渔业资源急剧衰退,鱼类空间分布的研究显得尤为重要。2015年对珠江全流域13个站位进行了全面调查,共采集渔获物10119尾,隶属于94种72属17科。鲤科鱼类占显著优势,其次种类较多的依次为鲿科、鳅科。采用非度量多维标度排序(NMDS)方法对鱼类群落空间分布特征进行了分析,结果表明珠江鱼类被划分为3个类群,即以餐、南方拟餐、黄颡鱼等小型鱼类为主的中上游类群、以赤眼鳟、鲮鱼、广东鲂等中型鱼类为主的中下游类群和以罗非鱼为主的重要支流类群。同时发现中下游物种多样性高,上游及河口江段多样性低的格局。采用冗余分析方法(RDA)分析了鱼类多样性与环境因子的关系,发现年均气温、降雨量、年均径流量、河流宽度与透明度是珠江水系河流鱼类群落结构差异的主要影响因子,其中年均气温是影响鱼类群落分布的最关键因子之一。与历史资料对比后发现,珠江鱼类种类明显减少、空间分布也发生了巨大改变。研究是珠江水系野生渔业资源长期调查的一部分,研究结果将对渔业资源的多样性保护和可持续利用具有指导意义。     

放牧干扰和种内竞争对伊犁河谷黑鳞顶冰花种群空间分布格局的影响

植物种群格局分析已有大量研究,但是大多数研究都是从格局推测过程,而很少根据已知的生态过程来检验格局。以新疆伊犁河谷分布的黑鳞顶冰花为研究对象,在放牧干扰和无放牧干扰地点分别建立了8个重复样地(样地面积2 m×2 m),分析放牧干扰和种内竞争两种生态过程对黑鳞顶冰花种群空间分布格局的影响。两个地点共测量了4677株,其中放牧地点819株,未放牧地点3858株。在放牧干扰下,8个样地的黑鳞顶冰花均在小尺度(r < 2 cm)上表现为随机分布,在大尺度(r > 2 cm)上表现为聚集分布,主要与放牧践踏形成的生境异质性有关;在无牧条件下,8个样地黑鳞顶冰花种群均在小尺度上表现出显著的均匀分布特征,在较大尺度则显示为随机分布特征,前者主要与种内资源竞争过程有关,后者主要与生境均质化有关。无论在无牧还是放牧干扰下,黑鳞顶冰花种群最大聚集规模与种群密度之间均存在显著的负相关关系。放牧干扰下各样地种群最大聚集规模介于20.26-168.71 cm²之间,平均值54.61 cm²,明显高于无牧条件的8.26 cm²。放牧干扰和种内竞争两种生态过程产生了明确且不同的空间分布格局,放牧导致黑鳞顶冰花个体出现更大程度的空间聚集,突出显示出干扰在种群空间分布格局形成中的重要性。     

拉萨河流域浮游植物群落结构特征及与环境因子的关系

于2017年8月对拉萨河浮游植物群落组成、丰度、功能群以及多样性指数进行调查,利用典范对应分析法(CCA)分析浮游植物物种与水环境因子的关系。结果表明:流域种类组成以硅藻门(60.4%)为主,其次是绿藻门(20.8%),其余种类18.8%;物种平均丰度为3857cells/L,硅藻门94.6%,蓝藻门3.1%,绿藻门2.3%;种类少、丰度低是拉萨河流域浮游植物群落结构的主要特征;研究区优势种以菱形藻为主; MP、D和P是划分出来的15类功能群中的优势功能群,合计占总丰度的93%,剩余12类仅占7%; Margalef指数、Shannon-Wiener指数及Pielou's evenness指数平均值分别为1.41、1.77和0.5,单因素方差分析(ANOVA)表明三类多样性指数在各支流之间、干流与各支流之间无显著差异; CCA排序结果表明:p H、化学需氧量(CODCr)、总氮(TN)、总磷(TP)是影响拉萨河流域浮游植物群落结构的主要环境因子;同时,pH、TN、TP也是影响浮游植物功能群分布格局的主要因子。