千岛湖库区种子植物区系研究

分析论述了浙江省淳安县千岛湖库区的种子植物区系。该区共有野生种子植物114科、401属、666种,其中裸子植物有4科6属6种,被子植物中单子叶植物11科66属95种,双子叶植物99科329属565种。科的分布区类型以世界广布、泛热带分布和北温带分布居多,热带分布的科多于温带分布的科(48/28)。属的数量统计显示该区单种属和寡种属共有393属,占总属数的71.51%,说明本地区植物组成较为分散。属的分布区类型以泛热带分布最多、共94属,占总属数的23.44%;其次是北温带分布及其变型、有56属,占总属数的13.97%。热带分布与温带分布的属数相当(180/171)。通过大陆和岛屿种子植物区系的分析比较得出,生境片段化可能已经影响了千岛湖库区植物区系的分布。     

千岛湖片段化景观中蜘蛛群落物种多样性和功能群结构及其影响因素

生境片段化对蜘蛛群落有着重要影响,目前这方面的研究较少,多集中于不同植被类型间蜘蛛群落的比较研究。在千岛湖片段化景观中选取16个陆桥岛屿,从2010年春季到2011年秋季,按季度(春、夏、秋季)6次采用Winkler法收集蜘蛛标本,分析其物种多度、多样性、季节动态和功能群差异,并对不同大小岛屿上蜘蛛的功能群的多度以及功能群比例差异进行单因素方差分析。结果表明:共收集到蜘蛛标本3503头,用于统计分析的成蛛1438头,归属于30科82种,其中幽灵蛛科(Spermophora)、管巢蛛科(Clubionidae)、螲蟷科(Ctenizidae)、蟹蛛科(Thomisidae)分别占总数的7.37%、6.61%、5.84%、5.29%,螲蟷科(Ctenizidae)在16个岛屿上均有分布。Shannon-Wiener指数在不同季节间差异显著(P0.05),物种丰富度在秋季最高。在功能群上,伏击型蜘蛛的多度最高,其次为游猎型蜘蛛,结圆网型蜘蛛多度最低,穴居型蜘蛛的多度与其他各功能群呈显著差异(P0.05);游猎型蜘蛛与伏击型蜘蛛的多度均显著高于结皿网型蜘蛛与结圆网型蜘蛛(P0.05);蜘蛛的各功能群数量在小岛与大岛这两种不同的岛屿类型上表现出显著差异,小岛上伏击型蜘蛛的物种数显著高于大岛上的物种数;比例上,结皿网型蜘蛛和伏击型蜘蛛在小岛上占功能群总体数目的比例显著低于大岛上的比例(P0.05),小岛上的游猎型蜘蛛占功能群总体数目的比例显著高于大岛上的比例(P0.05),结圆网型蜘蛛与穴居型蜘蛛在不同类型的岛屿间不存在显著差异。总体而言,秋季蜘蛛物种丰富度最高,蜘蛛的多样性与季节相关;生境片段化对蜘蛛功能群的分布产生了一定影响。     

广西金钟山片段化生境中黑颈长尾雉夏季栖息地选择

2011和2012年夏季,采用无线电跟踪技术跟踪了8只野生黑颈长尾雉(6♂,2♀),野外共测量了204个10 m×10 m样方的20个生态因子,其中利用样方111个,未利用样方93个。采用独立样本的t检验或非参数Mann-Whitney U定量分析表明:黑颈长尾雉夏季栖息地利用和未利用样方的生态因子坡位、与林缘距离、草本盖度、灌木高度、草本密度和乔木胸径差异不显著(P0.05),其余的生态因子在利用和未利用样方存在显著差异(P0.05)。主成分分析显示:夏季特征值大于1的主分量共有5个,其累计贡献率达到64.23%,第1主成分为食物因素,是影响黑颈长尾雉夏季栖息地选择的主要因素;其余主成分分别为安全因素、干扰因素、地理因素和水源因素。不同生境斑块类型中食物资源的可用性影响夏季黑颈长尾雉栖息地选择。     

千岛湖陆桥岛屿植物群落结构的边缘效应

选取千岛湖29个岛屿建立长期监测样地,研究从森林边缘到林内的木本植物物种丰富度、Shannon指数,以及植株密度、平均株高和平均胸径等群落特征的变化,探讨森林边缘效应的作用.结果表明:研究区物种丰富度和Shannon指数受边缘效应的影响深度超过50m,平均株高的影响深度波及到林内20~30 m,而植株密度和平均胸径的影响深度在林内10m.不同边缘梯度间的群落特征差异显著,物种丰富度和Shannon指数随距离梯度增大呈单峰型变化,而植株密度和平均株高沿边缘梯度呈增大趋势,平均胸径则呈减小趋势.5项群落特征与边缘梯度均有显著相关性.不同植物功能群(常绿/落叶种,乔木/灌木种,耐阴/不耐阴种)受边缘效应的影响程度不同.边缘效应对千岛湖片段化森林中不同群落特征和不同植物功能群的作用强度有所差异.     

湖北三峡大老岭自然保护区光叶水青冈群落种子雨10年观测: 种子雨密度、物种构成及其与群落的关系

种子雨是植物种子扩散的起点, 对群落更新及种群动态起着关键作用。该文以三峡大老岭自然保护区内一片面积为1.3 hm ²的光叶水青冈(Fagus lucida)群落固定样地为研究对象, 运用分层随机设计, 在10个不同的地形部位放置了100个种子雨收集框, 自2001年起进行种子雨观测, 对该群落种子雨的数量与物种多样性的年际动态、种子雨和群落物种构成的关系等进行了统计分析。结果表明: 1)过去10年间, 共收集到来自48种木本植物的60 926粒种子, 种子雨的多年平均密度为(82.9 ± 61.5) seeds·m^-2·a^-1(mean ± SD), 平均物种丰富度为(16.7 ± 5.5) species·a^-1(mean ± SD)。2)种子生产的种间差异极为显著, 种子量排名前三的植物贡献了累计种子雨总量的70%。3)群落种子雨的密度和物种丰富度在10年中基本同步, 均呈现显著的周期性波动, 并出现了3个大年。乔木和灌木种子雨密度的年际波动无显著相关性, 但物种数变化显著正相关; 4)种子雨与样地群落共有种为23种, 分别占种子雨和群落中木本植物种数的47.92%和54.76%, 但这些共有种贡献了种子总量的96.22%, 表明扩散限制在研究群落中十分显著。与国内其他森林群落种子雨研究结果相比, 该研究群落的种子雨密度明显较低。     

千岛湖岛屿小型兽类群落分布格局及其影响因素

2007年秋季和2008年春季,采用夹夜法对千岛湖14个岛屿进行小型兽类群落组成调查,研究其群落空间分布格局及其影响因素。两季度共布置夹16 800只,捕获小型兽类1 037只,隶属2目2科7属11种。其中啮齿目（Rodenria）鼠科（Muridae）9种,食虫目（Insectivora）鼩鼱科（Soricdae）2种。结果显示：千岛湖小型兽类群落呈非随机分布格局;嵌套分析表明,千岛湖岛屿小型兽类群落呈现极显著嵌套格局,植物丰富度和生境专属性两项参数对其嵌套格局的形成具有显著影响,从而使适应力强的物种能够在多样的环境中生存,而适应力弱的物种则局限在特定的环境中。由于取样强度差异会过高地估计嵌套程度,故在研究中应尽量去除取样强度的干扰。     

准噶尔盆地东南缘梭梭种子雨特征

为了研究梭梭种子散布规律,通过布设种子雨收集器结合室内实验分析,对准噶尔盆地东南缘梭梭种子雨特征进行了研究。研究显示:(1)梭梭种子雨的累积密度达到平均189粒/m2,其中有活力种子占约80%;(2)种子散布的高峰集中在11月初到11月15日时间段,其落种量占整个种子雨的65%。其后种子雨密度随时间逐渐减小;(3)整个种子雨过程,不同时期散落的种子雨质量存在差异,表现为不同时期散落种子的萌发率呈现出先增大后减小的趋势;(4)变异函数分析表明,梭梭种子雨在8.12 m的有效变程内,种子雨具有明显的空间格局,其由空间自相关和随机因素引起的空间异质性各占50.0%。准噶尔盆地东南缘梭梭种子雨密度大且质量较高,同时其时空分布异质性较高,这些特征均将影响梭梭种群的分布格局和种群更新。     

神农架巴山冷杉种子雨的时空格局

巴山冷杉(Abies fargesii)是我国特有树种, 其分布区以秦巴山地为中心。在湖北神农架自然保护区选择不同的巴山冷杉群落设置样地, 通过布设种子收集器结合室内实验分析, 对巴山冷杉的种子雨进行研究。各样地巴山冷杉种子雨开始和持续时间大致相同, 始于10月初, 持续超过2个月, 但是不同的巴山冷杉种群表现出不同的种子雨时空格局。巴山冷杉－箭竹(Fargesia nitida) 群落种子雨的平均强度为167.93±111.14粒/m2, 有活力种子比例占22.31%, 落种高峰期集中于10月27日到11月2日间, 种子雨呈现聚集分布。巴山冷杉－茵芋(Skimmia reevesiana)群落的种子雨强度在3个样地中最小, 只有16.41±14.41粒/m2, 有活力种子仅占3.05%。对巴山冷杉－陕甘花楸(Sorbus koehneana)群落, 沿等高线方向和垂直等高线方向布置收集器带, 收集器自群落内中心母树延伸至林冠范围之外(距中心母树的距离>18 m)。收集结果表明种子雨落种高峰为10月15–21日, 种子雨主要集中在林冠范围内, 林冠内种子雨数量占到了收集总数的87.95%。方差分析结果显示各方向的种子雨数量不存在显著差异, 按照远离中心母树的距离进行分段比较, 0–6 m区段内的收集数量和其他各区段间(6–12 m, 12–18 m, >18 m)存在显著差异, 扩散的种子数量与离开中心母树的距离间的关系近似正态分布。研究结果说明巴山冷杉种子雨的强度大但种子质量不高, 而且种子雨的扩散距离有限。这些特征将影响到巴山冷杉种群的分布格局和种群更新。     

千岛湖岛屿化对社鼠的肥满度之影响

2008年5月以夹夜法对千岛湖区部分岛屿开展小型兽类种群数量调查,对其间捕获的优势鼠种——社鼠（Niviventer confucianus）进行解剖观察以及相应的测量,计算其肥满度指标K值（K=100W/L³）;同时对岛屿化环境下,社鼠的肥满度与性别、年龄、生境类型、岛屿面积和捕获率等生态因子的关系进行了研究。结果显示：岛屿化对社鼠两性之间的肥满度产生影响,其差异程度由大型岛屿的显著差异（P=0.015）至中小型岛屿的无显著差异（中：P=0.063;小：P=0.288）;年龄组间,除个别相邻年龄组差异显著（大：♂,I与II,P=0.042;中：♀和♂皆为II与III,P=0.013和P=0.044）或极显著（大：♀,III与IV,P=0.000）外,其余均未达到显著水平（P>0.05）。社鼠肥满度年龄组间的变化主要与其自身生理特征变化有关,与岛屿化关系不明显;岛屿的隔离作用,致使不同类型岛屿上的植被优势种及丰富度存在明显差异,从而影响到社鼠的肥满度差异;各岛捕获率所示的社鼠种群的相对数量与其肥满度并无显著相关性（Pearson-test,♀,r=−0.226,P=0.437;♂,r=−0.019,P=0.949）,岛屿化对其种群数量不产生影响;不同面积岛屿之间社鼠的肥满度差异极显著（P=0.000）,且肥满度均值与岛屿面积呈显著正相关（Pearson test,r=0.561,P=0.037）,岛屿面积不同,对社鼠的肥满度之变化产生影响。总之,千岛湖岛屿社鼠的肥满度差异的产生,除了性别、年龄等因素外,与岛屿的面积、生境及种群压力有直接或间接的关系,从侧面也反映了社鼠对岛屿环境的适应性。     

青藏高原东缘61种常见木本植物种子萌发特性及其与生活史的关联

为了评价亚高山地带木本植物种子萌发对策及其与生活史关联, 该文对青藏高原东缘61种常见木本植物的种子萌发特征以及种子萌发与种子大小、扩散方式、海拔及生境的关系进行了调查分析。结果表明: 1) 61种植物的种子萌发率呈现偏斜、双峰分布。6种植物(9.8%)的种子萌发率大于80%, 13种(21.3%)的萌发率在60%~80%之间, 9种(14.8%)的萌发率在40%~60%之间, 8种(13.1%)的萌发率在20%~40%之间, 25种(41%)的萌发率小于20%, 其中8种植物的种子萌发率为零, 显示了该生境中木本植物的种子以休眠、低萌发率或连续稳定的萌发对策占优势, 以避免不利的环境因素。2)种子扩散方式是决定61种木本植物种间萌发率变异(R² = 24.1%, p < 0.001) 和萌发开始时间变异(R ²= 21.3%, p < 0.01) 的主要因素; 种子大小、母体植株的海拔和生境对种子萌发率和萌发开始时间几乎没有影响(p > 0.05); 风扩散的种子比脊椎动物扩散和无助扩散的种子有更高的萌发率(F = 9.219, p < 0.001) 和较早的萌发开始时间(F = 6.772, p < 0.01)。说明植物生活史特征如种子萌发与扩散方式之间存在固有而紧密的联系, 扩散能力强的种子(如风扩散)由于能散布到较远而空旷的生境, 可能避免了各种有害因素或个体竞争, 因而种子以较强的萌发能力进行拓殖; 扩散能力弱的种子(如无助扩散)由于其散布距离较近, 种子以休眠或降低萌发的方式来避免个体或同胞竞争以及各种有害因素, 以获得最大的生态利益并确保物种延续。     

Effects of plant traits and the relative abundance of common woody species on seedling herbivory in the Thousand Island Lake region

Aims Plant-herbivore interaction is a hot topic in the study of biodiversity and ecosystem functions. Herbivores can negatively affect seedling growth and therefore can alter the dynamics of plant recruitment. However, previous studies do not fully reveal the relative importance of different plant functional traits on herbivory intensity and rarely link herbivory to the relative abundance of plant species.Methods Here, we measured 11 plant functional traits and the relative abundance of seedlings of 16 common woody species in the subtropical forests on 29 islands in Thousand Island Lake, East China. We then used multivariate regression and variance partitioning to test the contribution of functional traits and the relative abundance to interspecific differences of insect herbivory intensity.Important findings Our study found that both plant functional traits (e.g. carbon nitrogen ratio, leaf thickness) and the relative abundance of woody species played important roles in herbivory intensity, and they jointly contributed 54% of the variance of the interspecific differences. Among these factors, species with higher defensive ability, lower nutrient content and higher relative abundance had lower herbivory intensity. We suggest to consider both individual level traits (functional traits) and community level attributes (the relative abundance) in future herbivory studies.     

千岛湖陆桥岛屿地表蚂蚁群落物种多样性空间格局及其影响因素

为了探讨千岛湖岛屿景观参数对地表蚂蚁群落物种α和β多样性空间格局的影响, 作者分别于2017和2018年的5-8月, 采用陷阱法、凋落物分拣法和手捡法调查了千岛湖33个岛屿上的地表蚂蚁群落, 并依据食性将其划分为捕食性蚂蚁和杂食性蚂蚁。利用回归模型分析了全部蚂蚁、捕食性蚂蚁和杂食性蚂蚁群落α和β多样性与岛屿景观参数的关系。结果表明, 岛屿面积对全部蚂蚁、捕食性蚂蚁和杂食性蚂蚁的物种丰富度均有显著的正向影响, 而隔离度则无显著作用。蚂蚁群落的β多样性由空间周转组分主导。岛屿面积差对全部蚂蚁、捕食性蚂蚁和杂食性蚂蚁群落β多样性的嵌套组分有正向影响, 隔离度差只对杂食性蚂蚁的总体β多样性有正向影响。因此, 岛屿面积是影响千岛湖地表蚂蚁群落物种丰富度的主要因素, 并且岛屿面积通过嵌套组分来影响蚂蚁群落的β多样性, 表现出选择性灭绝过程。此外, 不同食性蚂蚁可能因为扩散能力的差异对岛屿景观参数产生不同的响应。     

生境片段化对千岛湖马尾松林内土壤种子库的影响

土壤种子库是森林群落更新的主要来源之一,对森林的演替和恢复等具有重要意义。生境片段化现象正日益严重地影响着森林群落,并可影响森林土壤种子库。研究了千岛湖地区的大陆及岛屿次生马尾松林内土壤种子库的组成及其影响因素(e.g.,岛屿面积,形状指数,隔离度和距岛屿边缘距离等)。根据大陆和岛屿的面积及边缘梯度,采用大数量小样方法,分别在土壤种子库最大化(初冬,2015年12月)和最小化(晚春,2016年4月)时期对马尾松林内土壤进行了机械取样。对土壤样品进行萌发实验,检测了两个时期的土壤种子库上层(0—2 cm)和下层(2—5 cm)种子组成,并通过广义线性混合效应模型等手段分析其影响因素。结果显示:(1)所有316个土壤样本中,萌发出幼苗1422株,隶属于29科、40属、41种。其中,木本植物幼苗占13种1024株,草本占28种398株。(2)Jaccard指数和相关性分析均显示初冬、晚春时期的土壤种子库组成具有很高的相似性;土壤种子库上、下层组成的相似性也很高。(3)广义线性混合效应模型分析显示,在大陆和岛屿上,土壤种子库下层种子含量低于上层;而大陆样地土壤种子库中的木本植物种子数较岛屿样地高。岛屿上,土壤种子库中的种子数随土层的加深而降低;随边缘梯度升高也下降,尤其是草本植物的种子。对于岛屿上的木本植物,不耐阴种的种子数量远大于耐阴种,尤其是土壤下层。表明千岛湖地区马尾松林内土壤种子库组成受到生境片段化的影响,进而可能作用于该类型森林群落的演替。     

千岛湖片段化栖息地地栖哺乳动物的红外相机监测及最小监测时长

作为典型的陆桥岛屿, 千岛湖成为检验栖息地片段化理论的自然研究平台。2011年5月1日至2014年3月31日, 我们在千岛湖32个岛屿和1个大陆对照样点布设了60台红外相机, 对千岛湖体型较大的地栖兽类及其最小监测时长进行了监测和研究。在27,798个相机日的监测中, 共获得动物影像照片23,639张, 照片清晰、可进行物种鉴定的有2,414张, 占照片总数的10.2%; 其中体型较大的地栖兽类独立照片988张, 识别为9个物种: 穿山甲(Manis pentadactyla)、黄麂(Muntiacus reevesi)、野猪(Sus scrofa)、华南兔(Lepus sinensis)、马来豪猪(Hystrix brachyuran)、猪獾(Arctonyx collaris)、鼬獾(Melogale moschata)、花面狸(Paguma larvata)和豹猫(Prionailurus bengalensis), 平均独立照片拍摄率为40.9%。种-面积曲线研究表明, 岛屿上的地栖兽类物种丰富度随着岛屿面积的增大而增大, 曲线的z值为0.27。大岛(>10 ha)中, 最小监测时长随面积增加而增加, 而小岛没有明显趋势; 最小监测时长随隔离度增加而减小, 但关系不显著(d.f. = 20, F = 3.067, P = 0.095), 表明建湖后栖息地的片段化与岛屿化导致了一些对面积或栖息地较为敏感的大型兽类在小岛屿上的局部灭绝。因此, 我们建议对于面积较大的片段化栖息地, 红外相机应保证较长的最小监测时长, 而面积较小的片段化栖息地在监测中应根据隔离度、基质性质、物种种类适时调整调查强度, 以完整反映当地物种实际情况。     

片段化景观中壳斗科植物种子捕食和扩散模式

生境片段化伴随的面积效应和边缘效应, 可改变分散贮食动物的竞争强度、觅食行为以及隐蔽条件, 影响种子捕食和扩散模式。阐明生境片段化对多物种种子捕食和扩散的影响, 对理解片段化生境中的植物更新和生物多样性维持十分重要。该研究在浙江省千岛湖地区的岛屿和大陆上开展了针对6种壳斗科植物的种子捕食和扩散实验, 分析了物种、分散贮食动物相对多度、种子产量、岛屿大小和边缘效应如何共同影响种子命运和种子扩散距离。主要结果: (1)种子命运和扩散距离在物种间存在显著差异; (2)大陆比岛屿有更长的种子留存时间, 小岛种子留存时间最短, 岛屿内部比岛屿边缘有更长的种子留存时间; (3)物种和岛屿大小对种子原地取食率存在交互作用, 白栎(Quercus fabri)种子在大岛上有更高的原地取食率; (4)种子在小岛上有最高的扩散率, 分散贮食动物相对多度对种子扩散后贮藏率有负效应。表明在千岛湖地区, 生境片段化改变了种子捕食和扩散模式, 且面积效应对不同物种的种子捕食和扩散模式产生了不同作用, 从而影响森林群落更新和生物多样性维持。     

生境破碎化对食果动物及种子传播的影响

食果动物与依赖其传播种子的植物间在进化过程中形成互惠关系,生境破碎化往往干扰种子传播过程,继而破坏这种关系.生境破碎化通常降低食果动物的多样性,但亦有相反的情况出现.食果动物对生境破碎化的适应能力不同,泛性森林动物和广食性动物具有较强的适应性.生境破碎化对依赖动物传播的植物影响有差异,多数植物受到负面影响,但也有一些植物不受影响,甚至受益.动物在破碎生境中对种子传播的有效性是种子搬运量、传播距离、种子萌发及种群建立等环节的综合效果.破碎化生境中种子的搬运量与动物的觅食行为和食物选择有关;种子传播距离受食物资源可获得性的改变和生境斑块异质性的影响;种子萌发和更新种群建立成功与否决定于是否存在有效的种子传播者.生境破碎化如何影响种子传播以及动植物相互关系,尤其是异质斑块的空间分布如何影响食果动物的传播有效性、破碎化生境下动植物互惠共生关系如何建立,生境破碎化导致的植物入侵对本地植物种子传播的影响是未来需要深入研究的问题.     

Recovery of rain forest soil seed banks under different reforestation pathways in eastern Australia

Summary Seed availability is a major factor limiting the recruitment of rain forest to cleared land, but little is known about the composition of the soil seed bank under different reforestation pathways. We quantified changes in the viable soil seed bank following rain forest clearing and pasture establishment and subsequent reforestation in subtropical eastern Australia. Major reforestation pathways in the region include planting of a diverse suite of native trees for ecological restoration purposes, autogenic regrowth dominated by the non‐native tree Camphor Laurel (Cinnamomum camphora) and management of this regrowth to accelerate the development of a native tree community. These pathways differ considerably in cost: restoration plantings are expensive, autogenic regrowth is free, whilst managing regrowth generally costs much less than restoration plantings. We surveyed five sites within each of three reforestation pathways as well as reference sites in remnant rain forest and pasture. The composition of the seed bank was determined by germinating plants from soil samples collected from each site. Germinants were classified into several functional groups according to life form, origin, dispersal mode and successional stage. The majority of functional groups varied significantly in abundance or richness between rain forest and pasture sites. Most of the functional groups that varied between rain forest and pasture were restored to values similar to rain forest by at least one of the three reforestation pathways examined. The species richness of native woody plants in the soil seed bank was slightly higher in restoration plantings than in autogenic or managed regrowth; nevertheless, the species richness and abundance of native woody plants and vines were higher in the seed bank of autogenic regrowth than pasture, and both attributes were enhanced by the management of regrowth sites. The results of this study show that autogenic regrowth can make an important contribution to rain forest restoration at a landscape scale. The optimal reforestation approach or mix of approaches will depend on the desired rate of recovery and the resources available for restoration.