降水控制对荒漠植物群落物种多样性和生物量的影响

在全球气候变化背景下,干旱和极端降水事件将对荒漠区植物群落物种多样性和生产力产生深远影响,研究植物群落应对降水变化的响应机制对于荒漠生态系统的科学管理具有重要意义。通过人工增减雨措施利用遮雨棚和滴灌技术对研究区的降水量进行人为调控,探究极端干旱、干旱和降水增加等条件对荒漠植物群落物种多样性和生物量的影响。结果表明:经过一年的降水控制处理,发现灌木和草本层片物种多样性指数在极端干旱、干旱和降水增加等试验处理中差异不显著;灌木的生物量对不同降水控制条件的响应也不显著,而草本层片地上生物量对降水变化的响应最为明显,并随着降水量的增加呈线性增长趋势,极端干旱处理(D1)条件下草本生物量为(10.54±2.36)g/m~2,当降水增加50%(W1)后,草本生物量可达到(105.69±28.60)g/m~2;草本地上生物量与土壤浅表层(40cm)的含水量之间显著相关(P0.05),草本层片生物量与短期(一年)降水波动显著相关。通过定位控制试验进一步探究长时间序列降水变化如何作用于荒漠植物群落特征,研究结果对全球气候变化背景下荒漠生态系统响应机制方面的研究提供数据和理论支撑。     

库姆塔格沙漠南缘荒漠植物群落多样性分析

 根据20个样地的调查资料,应用重要值计算多样性指数、均匀度指数、丰富度指数 、优势度指数,对库姆塔格沙漠南缘荒漠植物群落物种多样性进行分析。结果表明: 1）荒漠植物群落分布随其生境地貌不同而不同,山前戈壁上分布有合头草(Sympegma regelii)群落,冲积河道低地分布有荒漠林胡杨(Populus euphratica)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、胀果甘草（Glycyrrhiza inflata）群落,戈壁沙漠过渡带为梭梭(Haloxylon ammodendron)群落,低海拔的沙山上分布有沙拐枣(Calligonum mongolicum)群落、膜果麻黄(Ephedra rzewalskii)群落和梭梭群落。2）荒漠植物群落物种多样性水平较低,群落结构简单,物种组成单一。群落Shannon_Wiener物种多样性水平表现为合头草群落最高（1.706）,具有草原化荒漠植被类型的成分;梭梭群落、膜果麻黄群落居中（0.875～0.890）,荒漠植被类型特征明显;沙拐枣群落、胡杨群落、多枝 柽柳群落、胀果甘草群落较低（0.079～0.495）,荒漠林、盐地沙生灌丛及盐化草甸植被均有零星分布。3）荒漠植物群落结构层次中,灌木层占居主导地位,群落灌木层物种多样性水平（0.769～1.451）远远大于草本层（0.193～0.254）,且草本层物种多样性受灌木层影响较大。4）荒漠植物群落物种多样性分布格局表现为经向、纬向和海拔梯度的变化,经向、纬向变化为物种多样性水平较高的草原化植物合头草群落（1.706）向物种多样性水平较低的荒漠植物梭梭群落（1.379）和盐化植物多枝柽柳群落（0.376）的过渡,海拔梯度则 呈现低水平的沙拐枣群落（0.819）到高水平的膜果麻黄群落（0.890）向低水平的梭梭群落 （0.645）变化。荒漠植物群落过渡地带一般具有较高的物种多样性和较低的生态优势度。     

乌兰布和沙漠沙冬青群落特征的研究

基于对乌兰布和沙漠地区植被调查数据,采用物种多样性和种群联结性相结合的分析方法,对珍稀植物沙冬青群落生存状况进行分析评价,以揭示群落稳定性及更新演替趋势。结果表明:(1)研究区沙冬青群落的种类组成比较丰富,与沙冬青伴生的植物共有25种,其中灌木12种,草本植物13种。(2)灌木层物种多样性水平较草本层高,但无论是灌木层还是草本层,固定沙丘生境的沙冬青群落物种多样性均较大,物种均较为丰富;物种均匀度减小是群落草本层多样性下降的主要原因。(3)种间总体联结性测定结果显示,沙冬青群落中灌木层种间有轻微正关联;总体竞争性较弱,表明沙冬青在群落中处于优势地位。(4)从种间联结来看,大多数种对为正联结,或联结性较小且均不显著,说明沙冬青作为该群落的建群种,它的分布和存在似乎不受其他物种的影响或所受影响很小,有独立分布特征;但即使联结性不强的物种也可能有较高的相伴出现机率。研究认为,可通过保护和选择与之正联结较强的物种来保护和建立沙冬青生存环境,以维持沙冬青分布群落的稳定性,最终达到实效保护目的。     

鄂尔多斯高原植物群落多样性时空变化特点

作者利用1999年和2000年野外植物群落调查资料,结合李博(1990)的植物群落调查结果,分析了鄂尔多斯高原植物群落多样性的时空变化特点。鄂尔多斯高原主要植物群落类型有23类,不同植被类型的群落多样性表现出一定的差异性,其中丰富度指数的差异不显著,而Simpson指数和Shannon-Wiener指数及群落盖度的差异明显。中东部典型草原表现为高多样性高盖度;西鄂尔多斯荒漠草原和草原化荒漠物种多样性较高,但盖度较低;毛乌素沙地植物群落物种多样性低,但盖度较高。从1986年到2000年,该地区典型草原群落、荒漠草原和沙地植被的群落多样性指数都有下降趋势;典型草原和草原化荒漠的群落盖度有所增加,荒漠草原有所下降。以上结果表明,沙地植被和草原化荒漠生物多样性已经得到了一定的保护,但还有待加强,而荒漠草原的保护亟待引起重视。     

荒漠草原异常降水对不同载畜率植物群落物种组成及多样性的影响

放牧和异常降水对荒漠草原生态系统产生了显著的影响,群落物种组成及多样性因降水和载畜率的改变而变化。然而不同载畜率下荒漠草原植物群落物种组成及多样性对异常降水的响应尚不明晰。本研究以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,调查并分析不同载畜率(绵羊,CK:不放牧、LG:0.93、MG:1.82和HG:2.71羊单位hm^-2半年^-1)放牧区植物群落物种组成及其数量特征。结果表明：降水增加对群落数量特征和物种多样性促进作用显著,但对群落物种优势度指数有显著抑制作用;降水增加使得不同功能属性物种数目增多,引起建群种物种综合优势度降低,从而改变群落物种组成及多样性;不同功能属性物种对载畜率的响应存在差异,群落物种组成及多样性在响应异常降水变化时,降水与载畜率之间协同变化和相互制约,但直根系C3植物和群落总密度的变化主要受载畜率影响。异常降水可影响长期过度放牧引起的生态系统过程,对草地生态系统恢复有积极作用。     

宁夏云雾山典型草原灌丛化过程中植被和土壤演变特征

干旱半干旱区灌木、半灌木等木本植物的分布面积持续增加(灌丛化)显著改变了原有植被景观及生态过程,但缺乏对长期封育过程中灌木物种取代草本物种进而影响草地群落组成、结构和功能的研究。为揭示长期封育措施下典型草原灌丛化特征及地上/地下植物群落的响应规律,研究通过对宁夏云雾山典型草原同一封育草地不同时间(2010年、2016年、2021年)植物群落(物种重要值、丰富度、多样性和生物量)和土壤特性(土壤容重、土壤水分及储水量、养分、pH)的定点观测,探讨了长期封育过程中灌木物种矮脚锦鸡儿(Caragana brachypoda)驱动的植被和土壤特性变化。结果表明,(1)灌木矮脚锦鸡儿已经取代草本植物成为封育草地的优势种,群落中灌木生物量、总生物量以及盖度、高度显著增加,但对植物密度的影响较小;(2)灌丛化过程中草地群落Patrick丰富度指数、Simpson优势度指数和Shannon-Wiener多样性指数显著降低,而Pielou均匀度指数显著增加;(3)灌丛化引起土壤深层(60-100 cm)容重显著增大,土层储水量随土层深度的增加呈先减少后增加的趋势;(4)灌丛化使得土壤有机碳含量在浅层(0...     

北京东灵山地区植物群落多样性的研究Ⅱ丰富度、均匀度和物种多样性指数

本文以１２５块植物群落调查样地资料为基础,从不同类型、层次的丰富度、均匀度和物种多样性指数及其与海拔的关系等方面对东灵山地区植物群落多样性进行了分析。本区亚高山草甸植物群落多样性沿海拔梯度的变化规律是：物种丰富度和物种多样性指数随海拔升高而下降;物种均匀度则随海拔升高而增加。植物生长型与群落多样性指数的关系表现为“乔木层、灌木层物种丰富度指数相近且明显低于草本层;灌木层和草本层的均匀度指数相近,群落间变异幅度较小,乔本层则变异幅度很大;物种多样性指教则表现出草本层＞乔本层＞灌木层的规律。物种盖度和地上生物量作为测度指标计算群落多样性所得结果相近,且优于以株数作为测度指际计算的结果。     

西北干旱区孑遗濒危植物蒙古沙冬青群落特征及与环境因子的关系

蒙古沙冬青是我国西北干旱区植物群落主要建群种之一,对维持西北干旱区脆弱的生态系统起着重要作用。本研究通过样方法对蒙古沙冬青群落物种组成、盖度、多度等植被特征进行了调查与统计分析,并采用双向指示种分析法（TWINSPAN）和冗余分析法（RDA）对其群落特征与环境因子的关系进行了研究。结果表明：（1）蒙古沙冬青群落主要由藜科、禾本科、豆科、菊科和蒺藜科树种组成,分属21科50属70种,区系组成以温带、地中海及西亚至中亚分布为主;（2）通过双向指示种分析法（TWINSPAN）,将17个蒙古沙冬青群落划分为6个群丛类型,分别是蒙古沙冬青-白刺-猪毛蒿群丛、蒙古沙冬青-柠条锦鸡儿-碱蓬群丛、蒙古沙冬青-蒙古扁桃-阿尔泰狗娃花群丛、蒙古沙冬青-酸枣-沙葱群丛、蒙古沙冬青-驼绒藜-黄花蒿及蒙古沙冬青-霸王-骆驼蓬群丛;（3）通过冗余分析法（RDA）,排序得到环境因子与蒙古沙冬青植物群落物种多样性的关系,环境因子的交互作用是影响蒙古沙冬青群落物种多样性的主要原因。     

百花山植物群落物种多样性研究

基于百花山50个样方的调查资料，从不同类型群落的物种多样性及其与海拔的关系等方面对百花山植被进行了分析，并且用DCA排序和海拔高程排序对物种多样性在环境梯度上的分布格局进行了初步研究。结果表明：群落内不同生长型的物种丰富度指数在森林群落中大小顺序为草本层＞灌木层＞乔木层，灌丛群落主要表现为草本层﹥灌木层，只有荆条灌丛表现为灌木层＞草本层；Shannon-Wiener指数在山杨—华北落叶松群落中表现为灌木层＞草本层＞乔木层,其他森林群落为草本层＞灌木层＞乔木层，在灌丛群落中主要表现为草本层＞灌木层，只有荆条灌丛表现为灌木层＞草本层；均匀度指数在灌丛群落中表现为灌木层＞草本层，在辽东栎林和山杨—华北落叶松林中表现为灌木层＞乔木层＞草本层,而其他森林群落表现为乔木层＞灌木层＞草本层。物种多样性在DCA第一轴排序和海拔高程梯度上都表现出单峰曲线变化趋势，但拟和效果的显著程度不同：丰富度和均匀度指数在海拔高程上曲线的拟和效果优于DCA环境梯度排序效果；而多样性指数则相反。     

短期氮添加对荒漠草原植物群落组成及稳定性的影响

在宁夏荒漠草原开展短期氮添加实验,探究不同氮添加水平(0、5、10、20和40 g·m-2·a-1,分别表示为CK、N5、N10、N20和N40)对荒漠草原植物物种多样性、生物量及群落稳定性的影响.结果 表明:短期氮添加处理显著影响了植物群落Shannon多样性指数、Patrick丰富度指数及群落盖度,而对Pielou...     

乌兰布和沙漠典型灌木群落结构及数量特征

灌木群落是乌兰布和沙漠生态系统中最重要的组成部分,根据野外样地的调查资料,从各群落物种组成、生活型谱、盖度特征、物种多样性、群落相似性等方面对乌兰布和沙漠中典型灌木群落结构和数量特征进行分析,为该区生物多样性保护与植物资源持续利用提供理论依据。结果表明:(1)梭梭、白刺、沙冬青、沙蒿、油蒿、盐爪爪是乌兰布和沙漠中主要灌木群落类型;各典型灌木植被群落中仅出现12科47属共计58种植物,各群落间物种组成差异较大,但均以藜科、菊科、禾本科、蒺藜科、豆科等干旱荒漠区的表征科数量居多;(2)沙漠中分布范围最广的梭梭群落、白刺群落、沙冬青群落和油蒿群落其生活型谱均以一年生植物所占比例最大,与研究区干旱的气候特征相吻合;(3)各群落中灌木层植物所占群落盖度的比重均超过了50%,其贡献率大于草本植物;(4)分布于生境条件较好的群落类型其物种多样性相对较高,从整体看各典型灌木群落的H′多样性指数的变化范围在0.98～3.42之间,而D多样性指数的变化范围在0.415 5～0.879 5之间,其物种多样性指数较低,物种组成比较简单;(5)各典型植物群落的相似性系数在0.068 2～0.604 7之间,均未达到极相似水平,其中白刺群落、梭梭群落以及沙冬青群落之间呈轻度相似水平,而其他各群落之间相似性系数均低于0.25,表明各群落间生境差异较大。     

阿拉善雅布赖风沙区荒漠植物群落结构和物种多样性研究

根据阿拉善雅布赖风沙区30个样地的调查资料,对该区荒漠植物群落物种多样性进行分析.结果表明:雅布赖风沙区天然植被物种组成简单,以旱生、盐生或超旱生的小灌木和多年生草本植物占主导地位,体现出荒漠半荒漠和草原化荒漠植物群落的特点.群落优势层片为灌木层,其物种组成以矮化的半灌木和小灌木为主(占41%～90%),受环境变化的影响较小,结构比较稳定;草本层片组成中以多年生草本为主,但一年生草本的数量却占到81.5%～98.8%,为不稳定层片.雅布赖风沙区荒漠植物群落多样性数量特征值差异较大,在植被生态建设时应关注不同生活型植被的防护效应与当地大风和沙尘暴在发生时间上的匹配性,针对半灌木、小灌木和多年生草本覆盖特有的防风性能,重视灌木和多年生草本的恢复与建设,以取得抵抗风沙、稳定当地生态环境的效果.     

乌鲁木齐地区典型灌木群落结构特征及其多样性研究

根据2013年对乌鲁木齐地区典型灌木群落野外50个样地调查的数据,结合双向指示种分析分类方法,从各群落基本特征、物种组成、区系特征、物种多样性等方面对乌鲁木齐地区典型灌木群落结构特征及其多样性进行了分析。结果表明:(1)被调查的50个样地灌木植被群落中共出现了169种植物(其中灌木植物36种,草本植物133种),隶属于118属,31科,其中以藜科、菊科、禾本科等干旱区的表征科居多。灌木物种的植物区系以地中海区、西亚至中亚分布和北温带分布为主。(2)采用TWINSPAN分类方法可将50个样方划分为10个灌木群落类型。乌鲁木齐地区典型灌木群落多样性指数偏低,黑果小檗+宽刺蔷薇+金丝桃叶绣线菊群落的多样性指数最大,群落之间水平差异显著;欧亚圆柏群落、宽刺蔷薇+矮锦鸡儿群落和铃铛刺+喀什菊群落次之;多枝柽柳群落和琵琶柴+喀什霸王群落最低。(3)属于灌丛植被类型的灌木群落,物种多样性指数为草本层灌木层;属于荒漠植被类型的灌木群落,物种多样性空间结构为灌木层草本层。     

不同恢复措施对内蒙古乌拉特中旗荒漠草原植物群落的影响

处于干旱地区的内蒙古荒漠草原，在防风固沙、生物多样性保育等方面发挥着重要的生态功能。近年来由于人类活动的干扰及气候变化的影响，内蒙古荒漠草原生态系统发生了严重的退化。如何有效恢复荒漠草原的生态功能是当前亟待解决的问题，科学合理地进行人为定向培育是荒漠草原植物群落恢复与重建的重要措施。本研究以乌拉特中旗荒漠草原为对象，通过控制实验探讨了不同退化程度下植物群落结构及地上生物量对不同恢复措施的响应。结果表明：在重度退化的荒漠草原生态系统，短期封育提高了杂类草的相对盖度，使群落地上生物量增加2.11倍；添加有机肥提高了禾草物种丰富度，使群落地上生物量提高了3.97倍；补播显著提高了植物群落的盖度、密度，使群落地上生物量提高了9.76倍。在重度沙化区，补播显著提高了群落的盖度、密度、地上生物量，但对物种多样性无显著影响。在中度退化区，添加复合肥显著降低了短花针茅群落杂类草物种数，提高了禾草及植物群落的地上生物量；添加复合肥显著提高了柠条锦鸡儿-丛生禾草群落中禾草物种丰富度，但对植物群落盖度、密度及地上生物量无显著影响；喷施叶面肥显著降低了藏锦鸡儿-灌丛化禾草群落杂类草的盖度和密度，提高了禾草的地...     

山西庞泉沟自然保护区森林群落物种多样性

在对山西庞泉沟自然保护区森林群落进行数量分类的基础上,运用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数对保护区内森林群落的物种多样性进行了研究,并对森林群落各层片之间的物种多样性进行了相关性分析.结果表明:(1)森林群落15个群丛的丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数能很好地反映各群丛多样性变化规律.(2)各群丛的丰富度指数和物种多样性指数总体上呈现草本层＞灌木层＞乔木层,草本层的均匀度最小,大多数森林群落乔木层和灌木层的均匀度比较接近.(3) Patrick指数、Simpson指数、Shannon指数以及Pielou指数和Alatalo指数之间表现极显著差异性(P＜0.01).(4)群丛3(华北落叶松-土庄绣线菊+美蔷薇-东方草莓群丛)灌木层和草本层之间呈显著负相关(r=-0.643,P＜0.05);群丛8(白桦+山杨-灰栒子+美蔷薇-中亚苔草群丛)乔木层和灌木层呈显著负相关(r=-0.458,P＜0.05),灌木层和草本层则呈显著正相关(r=0.404,P＜0.05);群丛11(白杄-中亚苔草+烟管头草)的乔木层和草本层之间呈显著负相关(r=-0.949,P＜0.05).     

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。     

鄂尔多斯高原荒漠化草原与草原化荒漠灌木类群生物多样性的研究

研究了灌木群落生物多样性随环境梯度变化的分布特点并分析了各环境因子对群落生物多样性的影响．结果表明，灌木类群多样性取决于群落的空间配置，特别是群落的草本层组成．从荒漠化草原到草原化荒漠灌木类群的多样性逐渐减小；水分梯度变化是诸生态因子（ 地理坐标、年均温度、最冷、最热月均温、年均蒸发量、日照百分率、年均风速和年均沙暴日数等） 中对群落多样性影响最大的因子，但其显著性偏低，这主要是人类过度放牧和破坏给灌木群落的烙印远远超过了水分梯度变化的影响．     

浙江天台山甜槠群落物种多样性研究

对浙江省天台山甜槠群落的不同样地、不同层次的物种丰富度、物种多样性指数和群落均匀度进行了分析。结果表明:木本植物的物种丰富度、物种多样性指数明显大于草本植物,而群落均匀度两者无显著差异。在群落垂直结构中,乔木层第二亚层的物种丰富度、物种多样性指数均显著大于第一亚层,它们之间的群落均匀度差异不显著。灌木层的物种丰富度、多样性指数最大,乔木层次之,草本层最小。灌木层的群落均匀度明显大于乔木层,而乔木层、灌木层的群落均匀度与草本层差异不显著。乔木层、灌木层、草本层的多样性各项指标在群落各样地间均有一定的差异,相对而言,灌木层、乔木层的差异较小,草本层的差异较大。     

昆仑山前山带植物群落调查及相似性初步研究

对塔克拉玛干沙漠南缘,昆仑山北坡前山带的荒漠植物群落进行调查.结果显示:(1)在调查区域内发现21种植物,参与建群种15种,其他6种为偶见种.21种植物分属于10科20属,其中菊科(Compositae)和藜科(Chenopodiaceae)植物13种;研究区5种植物群落的优势种分别为塔里木沙拐枣(Calligonum roborovskii)、琵琶柴(Reaumuria songarica)、河西苣(Hexinia polydichotoma)、蒿类植物(昆仑蒿Artemisia nanschanica+昆仑绢蒿Seriphidium korovinii)与驼绒藜(Ceratoides latens).(2)植物群落沿海拔高度变化地带性更替明显,低山砾质壤土母质上为塔里木沙拐枣和琵琶柴群落,集中分布范围分别为2 200～2 300 m和2 250～2 400 m,中部沙质土壤母质上为蒿类植物和河西苣群落,蒿类植物群落分布于海拔2 400～2 500 m,河西苣群落集中于2 500 m高大沙丘丘间低地;驼绒藜群落在砾质土壤和沙质土壤母质上均有分布,海拔范围在2 380～2 800 m.(3)群落结构简单,整体盖度小于10%,物种密度为4～13株(丛)/m2,灌木层优势种单一,密度很小(1.2株(丛)/m2),草本层冠幅水平低,盖度小(小于5%);群落间高度、盖度、密度存在不同程度差异,物种丰富度指数(dMA)和生物多样性指数(D、H′、Jsw、Jgi)差异并不明显,总体处于较低水平.(4)群落盖度、密度、高度和物种数随海拔高度变化趋势不同,生物多样性指数随着海拔高度增加呈增加趋势;群落相似性比较显示,低海拔地区植物群落间的相似性高于高海拔地区.     

黄土高原4种植被带草本群落特征及其对降水变化的响应

以黄土高原草本群落为研究对象,选取陕西省榆林市榆阳区至延安市富县的4种植被带,测定草本群落物种多样性和生物量,结合研究区近20年的气象数据资料,分析4种植被带草本群落物种多样性和生物量的分布特征以及它们对降水变化的响应规律,以期为黄土高原植被恢复和水土保持生态建设提供参考。结果表明:(1)4种植被带草本群落Margalef指数、Pielou指数以及Shannon-Wiener指数均为草原-荒漠带数值最小,森林带数值最大,且都随着年均降水量的增加呈先增大后减小的变化趋势,最大值都出现在森林-草原带。(2)地上、地下和总生物量的大小顺序均为草原-荒漠带森林带草原带森林-草原带,它们随着年均降水量的增加呈"单峰曲线"的变化趋势,曲线的拐点都出现在森林-草原带;地下/地上生物量与年均降水量之间存在显著正相关关系。