山西太岳山辽东栎群落木本植物功能群分类

采用样方法对太岳山七里峪辽东栎群落进行了调查,计算重要值并结合频度,在乔木层和灌木层选取优势度相对较大的物种进行种间联结和聚类分析,以χ2检验为基础,结合联结系数(AC)和共同出现百分率(PC)测定辽东栎群落木本植物优势种的种间联结性,根据种间联结性以及聚类分析结果划分植物功能群,并通过功能群植物组成随海拔梯度的差异揭示辽东栎群落的变化。结果表明:(1)油松、茶条槭、小叶杨、山杨、白桦随海拔升高在辽东栎群落中具有相对较大的优势性。(2)以优势种为主体将辽东栎群落乔木层树种划分为3组植物功能群,即第一组为北京丁香、小叶杨、秀丽槭(1 200~1 700m),第二组为油松、鹅耳枥(1 700~1 840m),第三组为山杨、白桦、暴马丁香(1 900~2 100m)。(3)灌木层优势种划分为7组功能群。研究表明,每一组功能群都有其特定的分布区域和形态特征,较好反映出了环境与植被的动态关系,为今后辽东栎林的保护与研究提供理论基础。     

山西霍山灌丛空隙草本植物物种多样性与更新

采用物种重要值和物种多样性指数,分析了山西霍山灌丛空隙内主要草本组成及其多样性随灌丛空隙面积梯度的变化规律。结果表明:在自然状况下形成的10 m2的灌丛空隙最多,占51.2%。灌丛空隙内草本植物的重要值高于灌丛下草本,且以10~20 m2的空隙为最高。主要草本可分为3类:(1)对灌丛空隙更新反应不明显的草本,(2)对灌丛空隙有正更新反应的草本,(3)对灌丛空隙有负更新反应的草本。灌丛空隙内的物种丰富度、多样性指数和均匀度指数均高于灌丛下,而生态优势度均小于灌丛下,呈现"单峰型"的变化趋势,且在10~20 m2达到峰值。因此,适宜大小的灌丛空隙是森林生态系统草本层植物多样性维持的重要途径。     

高黎贡山北段植物群落TWINSPAN数量分类研究

采用TWINSPAN数量分类方法对高黎贡山北段植物群落进行研究,将研究区68个样地归并为18个聚组,并参照《云南植被》和《中国植被》的分类原则和系统将研究区植物群落划归为6个植被型、7个植被亚型、7个群系组、10个群系和18个群落;TWINSPAN数量分类反映了群落分布随海拔和干扰变化的规律。     

太行山南段森林群落物种多样性研究

分别用多样性指数、丰富度指数、均匀度指数对山西太行山南段森林群落的物种多样性及其与环境的关系进行了分析.结果表明:(1)3个植被型的物种多样性指数的顺序为:落叶阔叶林>温性针阔叶混交林>温性针叶林.(2)落叶阔叶林中各群系的物种多样性指数的顺序为:漆树 青麸杨林>鹅耳枥 青榨槭林>青檀林>辽东栎林>栓皮栎林>白桦林>红桦林>山杨 白桦林.(3)温性针叶林中各群系的物种多样性指数的顺序为南方红豆杉林>油松林>白皮松林>侧柏林.(4)物种丰富度指数在群落梯度上的总体趋势表现为草本层>灌木层>乔木层;多样性指数的趋势则为灌木层>乔木层>草本层;各群落灌木层物种均匀度指数大于乔木层和草本层,乔木层均匀度与草本层相差不明显.(5)各群落多样性指数在海拔梯度上表现出明显的规律,呈单峰曲线变化,即中等海拔高度上的群落物种多样性较高,而高海拔和低海拔多样性较低,这主要是由于在中海拔(大约1 500 m)地段水热条件组合较好、人类活动干扰较少所致.     

山西太岳山森林演替过程中建群种的动态特征和种间关系

为解释太岳山白桦(Betula platyphylla)林向华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林演替的生态过程,该研究以不同演替阶段的调查样地数据为基础,通过空间代替时间构建演替的时间序列,即从白桦林演替至白桦+华北落叶松混交林再到华北落叶松林的过程;采用点格局分析法和Monte-Carlo拟合检验对演替过程中白桦和华北落叶松种群的分布格局及其相互关系进行研究。结果表明:(1)山西太岳山白桦种群龄级结构呈"纺锤"型,种群呈衰退的趋势;白桦种群逐渐被华北落叶松(龄级结构呈"金字塔"的增长型)种群所取代。(2)从白桦林演替至华北落叶松林的过程中,白桦种群由集群分布趋向于随机分布,驱动力主要是华北落叶松侵入扩散而形成的种间排斥;华北落叶松集群尺度逐步增大,驱动力主要是种群拓殖和种内竞争。(3)白桦和华北落叶松二者的种间关系,在白桦林阶段无显著相关,在混交林阶段由于排斥呈现显著负相关关系,华北落叶松林阶段二者无明显相关,二者种间关系的变化主要来自于群落剩余资源驱动下的种内种间竞争。     

天山南麓山前平原植物群落物种多样性及空间分异研究

荒漠灌丛是天山南麓山前平原主要植被类型.本研究定量分析了山前平原植物群落物种多样性及生境尺度异质性的影响.结果表明:(1)天山南麓山前平原的植物群落多样性指数Simpson、均匀度指数McIntosh及丰富度指数Margalef都较低,在地貌带的过渡上,植物分布呈现均匀化.(2)海拔和地下水埋深是影响天山南麓山前平原植物群落物种多样性的重要环境指标.海拔梯度与物种多样性指数Simpson、Margalef及McIntosh均呈显著的线性正相关关系,物种多样性均随海拔高度的增加而增加;地下水埋深与物种多样性指数呈极显著的线性负相关关系,物种多样性随地下水埋深的增加而减小.(3)土壤含盐量与物种多样性指标无显著关系,但土壤含盐量与地下水埋深相关性显著,这是天山南麓山前平原土壤盐分空间异质性的一个重要特点.土壤盐分含量变化影响着植物群落物种组成,随土壤盐分含量增加,群落中盐生植物种类逐渐占据优势.(4)海拔的变化是决定天山南麓山前平原灌丛群落生境差异的主导因子.海拔差异表征了山前平原地貌、水文地质条件及土壤的变化,而随海拔变化的水热、水盐等干扰体系的差异则进一步导致了异质性的生境,进而影响不同植被类型中群落组成结构和多样性的差异.     

管涔山撂荒地植物群落演替过程中物种多样性研究

用TWINSPAN分类方法将管涔山撂荒地植物群落的演替过程划分为7群丛,分别属于植被演替的3个阶段--草本群落阶段、灌丛群落阶段和森林群落阶段.用物种多样性指数分析了物种丰富度、均匀度、多样性和优势度的变化规律,结果表明,随着演替时间的延长,物种丰富度和多样性有增加的趋势,优势度、均匀度有降低的趋势.用DCA排序分析植物群落的结构、组成和生活型在演替过程中的变化规律,表明随着群落环境条件的改善,群落内物种的组成发生了很明显的变化,最后发展为适应该区域环境条件的、以华北落叶松为建群种的、稳定的群落,结果显示群落内物种组成愈丰富,则多样性愈大.进一步用DCA排序分析物种多样性与海拔和时间之间的关系,表明随着海拔的升高和时间的延长,结论和前面一致--物种丰富度和多样性逐渐增加,优势度、均匀度逐渐降低.     

Altitudinal Pattern of Plant Species Diversity in Shennongjia Mountains, Central China

One hundred and sixty plots, approximately every 100 m above sea level （a.s.1.） along an altitudinal gradient from 470 to 3 080 m a.s.1, at the southern and northern watershed of Mt. Shennongjia, China, were examined to determine the altitudinal pattern of plant species diversity. Mt. Shennongjia was found to have high plant species diversity, with 3 479 higher plants recorded. Partial correlation analysis and detrended canonical correspondence analysis （DCCA） based on plant species diversity revealed that altitude was the main factor affecting the spatial pattern of plant species diversity on Mt. Shennongjia and that canopy coverage of the arbor layer also had a considerable effect on plant species diversity. The DCCA based on species data of importance value further revealed that altitude gradient was the primary factor shaping the spatial pattern of plant species. In addition, the rule of the “mid-altitude bulge” was supported on Mt. Shennongjia. Plant species diversity was closely related to vegetation type and the transition zone usually had a higher diversity. Higher plant species diversity appeared in the mixed evergreen and deciduous broadleaved forest zone （900-1500 m a.s.1.） and its transition down to evergreen broadleaved forest zone or up to deciduous broadleaved forest zone. The largest plant species diversity in whole communities on Mt. Shennongjia lay at approximately 1 200 m a.s.1. Greatest tree diversity, shrub diversity, and grass diversity was found at approximately 1 500, 1 100, and 1 200 m a.s.l., respectively. The southern watershed showed higher plant species diversity than the northern watershed, with maximum plant species diversity at a higher altitude in the southern watershed than the northern watershed. These results indicate that Mt. Shennongjia shows characteristics of a transition region. The relationship between the altitudinal pattern of plant species diversity and the vegetation type in eastern China are also discussed and a hypothesis about the altitudinal pattern of plant species diversity in eastern China is proposed.     

神农架山地河岸带中珍稀植物群落特征

以领春木(Euptelea pleiospermum)、连香树(Cercidiphyllum japonicum)为优势种的珍稀植物群落是神农架山地中海拔地段河岸带中的典型群落类型.在神农架地区4大水系(沿渡河、香溪河、南河和堵河)的河岸带中共调查了48个样地,采用植物群落学方法,分析了该区山地河岸带中珍稀植物群落特征.结果表明:(1)群落中植物种类丰富,科属组成比较分散.共记录到维管束植物749种,隶属144科412属,其中每科仅记录到1个属的有72个科,每属仅记录到1个种的有256个属.(2)在科水平上,热带、亚热带成分与温带成分所占比例几乎相同,在属水平上温带成分占主导.东亚分布成分、中国特有成分所占比例较高,共记录了6个东亚特有科、50个东亚特有属,2个中国特有科、27个中国特有属.(3)中小型草质单叶的落叶阔叶高位芽和地面芽植物是决定该珍稀植物群落外貌的主要成分.(4)群落垂直结构复杂,成层现象明显.第一乔木亚层树冠层分布不连续,第一、第二乔木亚层和灌木层从高到低郁闭度逐渐增大,草本层盖度各样地差别较大,层间植物丰富.该山地河岸带中丰富的珍稀、特有和/或孑遗植物表现出该群落的古老、孑遗性.虽然该区多数珍稀植物为温带性质,但该珍稀植物群落整体上在种类组成、区系分布、生活型谱、叶片性质等方面表现出亚热带亚高山垂直带谱上常绿落叶阔叶混交林的过渡性特征.自上而下逐渐密集的群落垂直结构为幼苗稍耐荫、成年趋于喜光的珍稀植物的不同发育阶段提供了利于其生长的光环境.特殊的地理位置、独特的地形地貌和良好的水热条件使亚热带山地河岸带成为珍稀植物(尤其是孑遗植物)就地保护中一个关键而特殊的区域.     

山西五鹿山森林群落木本植物功能多样性

通过选取群落中木本植物种子的扩散方式、传粉方式、植株高度和盖度等13个功能性状,计算出群落的6个功能多样性指数:功能性状距离、功能性状平均距离、功能体积、功能均匀度、功能分散指数和Rao二次熵指数,结合群落物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数和物种均匀度指数对山西五鹿山森林群落木本植物功能多样性进行研究。结果表明:(1)功能性状距离、功能性状平均距离、功能体积与物种丰富度、Shannon-Wiener指数显著正相关;功能均匀度与Shannon-Wiener指数、物种均匀度指数显著正相关;功能分散指数、Rao二次熵指数与物种均匀度指数、Shannon-Wiener指数显著正相关;(2)功能多样性的差异很大程度上是由于物种差异所引起的;(3)6个功能多样性指数可分为三类:功能性状距离、功能性状平均距离、功能体积为功能丰富度指数;功能均匀度为功能均匀度指数;功能分散指数和Rao二次熵指数为功能离散度指数。该分类结果符合指数的计算方法和生态学意义,以及相互独立的标准。     

Impact of Plant Functional Group, Plant Species, and Sampling Time on the Composition of nirK-Type Denitrifier Communities in Soil

We studied the influence of eight nonleguminous grassland plant species belonging to two functional groups (grasses and forbs) on the composition of soil denitrifier communities in experimental microcosms over two consecutive years. Denitrifier community composition was analyzed by terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) of PCR-amplified nirK gene fragments coding for the copper-containing nitrite reductase. The impact of experimental factors (plant functional group, plant species, sampling time, and interactions between them) on the structure of soil denitrifier communities (i.e., T-RFLP patterns) was analyzed by canonical correspondence analysis. While the functional group of a plant did not affect nirK-type denitrifier communities, plant species identity did influence their composition. This effect changed with sampling time, indicating community changes due to seasonal conditions and a development of the plants in the microcosms. Differences in total soil nitrogen and carbon, soil pH, and root biomass were observed at the end of the experiment. However, statistical analysis revealed that the plants affected the nirK-type denitrifier community composition directly, e.g., through root exudates. Assignment of abundant T-RFs to cloned nirK sequences from the soil and subsequent phylogenetic analysis indicated a dominance of yet-unknown nirK genotypes and of genes related to nirK from denitrifiers of the order Rhizobiales. In conclusion, individual species of nonleguminous plants directly influenced the composition of denitrifier communities in soil, but environmental conditions had additional significant effects.     

Plant diversity and floristic characters of the alpine subnival belt flora in the Hengduan Mountains,SW China

There have been few studies of the alpine subnival belt flora in the Hengduan Mountains (HM), which host remarkable biodiversity. To extend knowledge of this flora, we examined published florae, herbarium specimens, and field observations (and material) collected by both ourselves and others. In total, 942 seed plant species have been recorded in the belt, representing 168 genera and 48 families. Twenty-four large families (with ≥10 species) are present, represented by 873 species (92.68% of the total). These include Asteraceae, Saxifragaceae, and Brassicaceae (146, 82, and 71 species, respectively). There are also 27 large genera (represented by ≥10 species), collectively contributing 587 species (62.31%) to the flora, including Saxifraga, Corydalis, and Saussurea (75, 55, and 49 species, respectively). Areal elements represented by the highest numbers of genera are the North temperate, Sino-Himalaya, and Old World temperate elements (39.88%, 14.29%, and 12.50%, respectively), while the Hengduan Mountains, Sino-Himalaya, and Qinghai-Tibetan Plateau elements are most species-rich (355, 281, and 161 species, respectively), collectively accounting for 84.61% species of the known flora. Of these, 295 species (31.32%) are endemic to the Sino-Himalayan alpine subnival belt and 151 (16.03%) strictly endemic to the alpine subnival belt of the HM. These findings indicate that the flora is young, strongly differentiated, probably developed as a result of the plateau's uplift, and speciation has been accelerated by the harsh environment and strong heterogeneity of niches.     

山西五鹿山自然保护区木贼麻黄群落优势种的种间关联性分析

为了探讨山西五鹿山自然保护区木贼麻黄群落的物种组成、群落结构和种间关联性,该研究基于2×2联列表,采用方差比率法、χ2检验、Pearson相关系数及Spearman秩相关系数检验等数量分析方法,对山西五鹿山自然保护区木贼麻黄群落中25个优势种、300个种对间进行了种间关联性分析。结果显示:(1)木贼麻黄群落优势种群间总体上呈正关联,表明该群落处于稳定的演替阶段。(2)χ2检验结果表明,正关联种对数有141对,负关联种对数有132对,正负关联比为1.07;Pearson相关系数检验中,正关联种对数有128对,负关联种对数有151对,正负关联比为0.85;Spearman秩相关系数检验中,正关联种对数有129对,负关联种对数有134对,正负关联比为0.96。(3)根据研究区25个优势种群对环境的适应方式和主导生态因素并结合PCA排序,可将25个优势种群划分为4个生态种组。研究表明,山西五鹿山自然保护区木贼麻黄群落物种组成相对稳定且群落结构处于发展阶段。     

网格尺度下外来入侵植物对高黎贡山生态系统服务影响的空间分析

【目的】高黎贡山生物多样性资源丰富,蕴藏着极高的生态系统服务价值,是中国重要的西南生态安全屏障。在气候变化和人类活动等影响下,高黎贡山正面临越来越多的外来植物入侵。明确外来入侵植物分布特征与生态系统服务重要区的空间对应关系,能够为高黎贡山外来入侵植物防控及生态安全屏障建设提供科学支撑。【方法】利用当量因子法,在3 km×3 km网格单元尺度下评估高黎贡山生态系统服务价值并进行重要性分级分区;以文献资料分析和实地调查相结合分析高黎贡山区域外来入侵植物的空间分布格局;利用Arcgis 10.2软件分析空间对应关系。【结果】高黎贡山生态系统服务重要性分为5级,单位面积价值量最高的生态系统类型为水系、阔叶林、针叶林、灌木林和灌草丛。外来入侵植物为59种,入侵等级为Ⅰ~Ⅴ级的物种分别有12、17、8、11和11种。除1级重要区外,其他区域均分布有外来入侵植物,其中3级和4级重要区(主要为灌木林地和耕地)分布的外来入侵植物的种类和数量最多。【结论】外来植物入侵威胁高黎贡山生态系统服务供给,亟需开展外来入侵植物系统调查评估以识别高等级入侵植物实施外来入侵植物差别化管控;陆生外来入侵植物应该成为高黎贡山外来入侵植物研究的重点;人工灌木林地和耕地作为高黎贡山外来入侵植物集聚区应该重点关注开展外来入侵植物防控。     

环境因子对山西太岳山典型森林类型物种多样性及其功能多样性的影响

该研究采用典型样地法,调查群落内物种分布并测量植物功能性状(叶面积和植株高度),对山西太岳山不同坡位华北落叶松-白桦混交林以及辽东栎次生林物种多样性及其功能多样性进行比较分析,探究环境因子对不同群落层次(乔木、灌木、草本)物种多样性及其功能多样性的影响机制,以及环境因子与群落构建之间的联系,为森林生态系统多样性研究以及经营管理提供理论依据。结果显示:(1)华北落叶松-白桦混交林的物种分布更加均匀,物种多样性和功能多样性(乔木层)均显著高于辽东栎次生林。(2)华北落叶松-白桦混交林乔木层功能均匀度与功能分散指数显著高于辽东栎次生林,但灌木草本层低于辽东栎次生林。(3)不同群落层次的物种多样性与功能多样性均呈正相关关系,影响物种分布和性状分布的环境因子存在差异,物种多样性受多种环境因子的综合影响,而单个环境因子对功能多样性影响较大,环境解释力与林分类型和群落层次相关。(4)乔木层物种多样性主要受土壤pH、冠层结构(MLA、林分开度)以及光照影响,灌木层物种多样性与土壤pH和MLA密切相关,林下总辐射、土壤养分(SOC、STN)、土壤相对含水率是影响草本层物种分布的主要环境因子;冠层结构(MLA、林分开度)是影响乔木层功能多样性最主要的环境因子,土壤pH和坡位分别是华北落叶松-白桦混交林和辽东栎次生林灌木层功能多样性的主要影响因子,影响草本层功能多样性的主要环境因子是土壤相对含水率与LAI。研究表明,在垂直分层的森林生态系统中,不同群落层次竞争的主要环境资源存在差异,乔木层通过改变冠层结构和林内环境限制林下物种分布和性状分布。     

中国云南高黎贡山园蛛属4新种记述(蜘蛛目:园蛛科)

本文记述了采自中国云南高黎贡山的园蛛属Amneus 4新种:春林园蛛,新种Amneus chunlin sp.nov.,李氏园蛛,新种Araneusliae sp.nov.,丰盛园蛛,新种Amneua plenus sp.nov.和亚坪园蛛,新种Araneus yapingensis sp.nov..模式标本正模及部分副模保存于湖南师范大学(HNU),部分副模将保存于美国加州科学学院(CaAS).文中量度单位为mm.     

中国西南高黎贡山绿僵菌物种多样性及其垂直分布特征

云南高黎贡山具有多样化的生态系统和生物资源。为探清该地区绿僵菌属(Metarhizium)真菌的物种多样性及其不同海拔的垂直分布特征, 沿海拔梯度(600-3,800 m)在7种典型植被类型(I: 干热河谷; II: 季风常绿阔叶林; III: 暖性针叶林; IV: 中山暖性常绿阔叶林; V: 山地苔藓矮林; VI: 寒温性灌丛或草甸; VII: 流石滩稀疏植被)中调查绿僵菌资源。从生境土壤中分离菌株, 通过多基因(nrSSU、nrLSU、EF-1α、RPB1和RPB2)系统发育分析进行物种鉴定。结果表明, 高黎贡山绿僵菌物种资源丰富, 获得的161株菌株分属于12个物种(Metarhizium rileyi, M. viridulum, M. lepidiotae, M. brunneum, M. pingshaense, M. anisopliae, M. robertsii, M. guizhouense, M. indigoticum, M. pemphigi, M. campsosterni和Metacordyceps neogunnii), 其中M. indigoticum为中国新记录种, M. anisopliae complex中的物种(8种)较集中; 同时还采集到了绿僵菌的近缘属Nigelia属物种N. martiale。高黎贡山绿僵菌广泛分布于除类型VII (海拔3,600-3,800 m)外的6种植被类型(海拔600-3,400 m)中。中低海拔植被类型(I-IV)中菌株数量较多(≥23株)、物种多样性较高(4-9种), 而高海拔植被类型(V-VI)中菌株数量较少(2-8株)、物种较单一(1-2种)。中海拔的常绿阔叶林中绿僵菌资源最丰富, 其中季风常绿阔叶林(植被类型II)中的菌株数量(52株, 占总数的32.3%)和物种数(9种)最多; 中山湿性常绿阔叶林(植被类型IV)为其次(47株, 占总数的29.2%; 7种)。高黎贡山绿僵菌优势种现象明显, M. brunneum为最优势物种, 其菌株数占总数的46.6%, 在生境条件差异很大的6种植被类型(I-VI)中都存在, 说明该物种生态适应能力最强。     

山西西部吕梁山中北段现代花粉散布特征

山西西部吕梁山中北段关帝山和芦芽山地区7个不同植被类型共计15个表土样品和7个捕捉器样品表土花粉组合特征和花粉通量研究表明:(1)表土和捕捉器样品花粉组合中主要类型与植被组成中优势类型一致.(2)关帝山与芦芽山现代花粉组合特征差异明显,芦芽山地区花粉组合中草本花粉占优势,百分比多高于50%,乔木花粉百分比多低于50%,花粉通量平均为27194 grains/(cm2 · a);关帝山乔木花粉占优势, 百分比多高于50%,草本花粉多低于30%,花粉通量平均为57961 grains/(cm2 · a).(3)松属、云杉属和蒿属花粉在表土样品中的百分比远高于捕捉器样品,显示较强的保存能力;落叶松属、桦属和栎属花粉在表土样品中的百分比明显低于捕捉器样品,显示花粉保存能力相对较差.(4)样品聚类分析和DCA分析结果显示:二者分析结果具有很好的一致性,花粉组合最主要的控制因子是温度.     

历山自然保护区森林群落的典范主分量分析

典范主分量分析是结合环境因子数据的排序方法,能够有效地研究植物群落与环境间的关系．本文应用其对山西历山自然保护区森林群落与环境的关系进行了研究,结果表明它的双序排序图较好地描述了群落与环境的生态关系．海拔高度等地形因子是影响历山森林植被分布的主要因素,土壤有机质、N、P、Cu、Mn、Zn等对植被也有明显影响。     

四川兴文石海小岩湾园区植物群落物种组成与多样性初探

通过野外调查,对世界地质公园四川兴文石海的小岩湾代表性园区植物群落物种组成进行统计分析,结果表明,该园区共有植物48科82属90种,其中天坑物种最丰富(75种),3个溶蚀洼地52种,猴子潭种类最少(12种)。采用香农指数对几个植物群落物种的多样性进行比较,香农指数H'由高到低依次为:天坑(4.056) >溶蚀洼地Ⅰ(2.882) >溶蚀洼地Ⅱ(2.878) >猴子潭(2.821) >溶蚀洼地Ⅲ(2.258),表明天坑物种多样性指数最高,溶蚀洼地Ⅰ和Ⅱ其次,猴子潭地区物种多样性较低,溶蚀洼地Ⅲ最低。建议对石漠化地区植被和植物群落进行深入研究,同时加强对该区植被的保护力度。