Diverse plant mixtures sustain a greater arbuscular mycorrhizal fungi spore viability than monocultures after 12 years

密集的土地管理可能损害土壤生物多样性,从而危害长期的土壤生产力。丛枝菌根真菌(AMF)通过与植物专一性的共生关系,在促进土壤生产力方面发挥着关键作用。然而,目前尚不清楚植物群落的性质,特别是植物物种丰富度和组成如何影响土壤中AMF种群的生存能力。本研究中,我们测试了来自不同植物功能类群的8种植物的单一栽培和不同植物的混合种植,是否可以维持更有活力的AMF繁殖体。为了回答这个问题,我们从12年的单种植物和混种植物中提取AMF孢子,并通过因子设计将单株AMF孢子与单株植物配对,并考察与AMF孢子来源和植物物种特性的交互作用。研究结果表明,不同植物混合种植的AMF孢子比单一栽培的AMF孢子更能成功地定植于多种植物和植株个体中。此外,我们还发现,来自不同混合种植的AMF孢子比来自单一栽培的AMF更能显著提高白车轴草(Trifolium repens L.)的生物量。 与单一栽培相比,起源于不同植物混合种植的AMF孢子的生存能力和与多种植物相互作用的能力更强。我们的研究结果首次表明,多样的植物群落可以维持土壤中AMF的活力,也证明了多样的植物群落有潜力维持AMF繁殖体的活力对土壤健康和生产力至关重要。     

长白山高山冻原植物群落的数量分类和排序

本文用目前在国际上比较先进的双向指示种分析(TWINSPAN)多元等级分划分类方法和无趋势对应分析(DCA)排序方法对长自山高山冻原植物群落进行了研究。研究结果表明:DCA的第2轴与长白山高山冻原59个植物群落类型的土壤水分梯度紧密相关, TWINSPAN将长白山高山冻原59个植物群落分为12组。此外, 本文还对长白山高山冻原植物群落的TWINSPAN和DCA分类结果与经典分类方法对其分类的结果进行了比较。     

植物群落向土壤有机碳输入及其对气候变暖的响应研究进展

植物群落作为陆地生态系统土壤有机碳的主要来源,可通过地表凋落物分解、细根周转和根系分泌物等方式将光合作用同化的碳输入到土壤中。全球气候变暖正深刻地影响植物群落的分布、结构与功能,改变森林地上和地下凋落物产量与分解速率和根系分泌过程,从而改变植物群落向土壤输入有机碳数量。本文综述了植物群落向土壤有机碳输入过程及其对气候变暖的响应研究进展。研究表明,气候变暖可通过影响植物群落生产直接影响凋落物产量和根系分泌过程,还可通过改变凋落物分解环境条件、凋落物基质质量和分解者群落结构与活性等非生物与生物因子而间接作用于凋落物向土壤有机碳输入过程。气候变暖还可通过影响植物根系性状、根系分泌物化学组成等间接影响植物根系向土壤输入的碳量,但其具体机制还需深入探讨。未来的研究应该关注气候变暖导致植物群落结构改变进而影响土壤有机碳输入的具体机制以及粗木质残体对土壤有机碳输入的贡献,同时还应注重植物凋落物与根系分泌过程的整合研究,以期更全面地认识气候变暖背景下植物群落对土壤碳库及碳循环过程的贡献。     

植物群落向土壤有机碳输入及其对气候变暖的响应研究进展

植物群落作为陆地生态系统土壤有机碳的主要来源,可通过地表凋落物分解、细根周转和根系分泌物等方式将光合作用同化的碳输入到土壤中。全球气候变暖正深刻地影响植物群落的分布、结构与功能,改变森林地上和地下凋落物产量与分解速率和根系分泌过程,从而改变植物群落向土壤输入有机碳数量。本文综述了植物群落向土壤有机碳输入过程及其对气候变暖的响应研究进展。研究表明,气候变暖可通过影响植物群落生产直接影响凋落物产量和根系分泌过程,还可通过改变凋落物分解环境条件、凋落物基质质量和分解者群落结构与活性等非生物与生物因子而间接作用于凋落物向土壤有机碳输入过程。气候变暖还可通过影响植物根系性状、根系分泌物化学组成等间接影响植物根系向土壤输入的碳量,但其具体机制还需深入探讨。未来的研究应该关注气候变暖导致植物群落结构改变进而影响土壤有机碳输入的具体机制以及粗木质残体对土壤有机碳输入的贡献,同时还应注重植物凋落物与根系分泌过程的整合研究,以期更全面地认识气候变暖背景下植物群落对土壤碳库及碳循环过程的贡献。     

我国的几种主要植被类型

植被是被覆在一个地区的所有植物分别组成的各种植物群落(或植被类型)的总称。它包括自然植被和栽培植被。本文只介绍自然植被,对于栽培植被不作叙述。植物群落是生态系统的组成部分,而且是在生态系统中能源运转和物质循环过程中起着奠基和控制作用的。我国植物十分丰富,其中蕨类和有花植物约三万种,由这些植物组成的植物群落也是极其多样的。同时,我国位于欧亚大陆的东南部,幅员辽阔,面积约计960万平方公里。东部临海,深     

东北“小蒿子”防风生态特性及其栽培条件研究

本文分析了品质最佳的“小蒿子”防风在其主产区杜尔伯特的自然生态条件，尤其是防风主要分布的植物群落组成、土壤的理化性质及养分含量，旨在确定防风的栽培条件，为防风的引种栽培工作提供科学的理论依据     

大保高速公路老营段路域植被生态恢复

路域植被生态系统的恢复与重建不仅是道路生态学的重要研究内容,而且也是恢复生态学的重要研究领域.以大保高速公路老营段路域植被生态系统为对象,对比分析了8种植被恢复模式的作用效果与作用机理.研究结果表明,在相同的恢复时间内,自然恢复的植物群落中本土植物的比例相对较高,自然恢复是该区路域植被恢复的理想模式之一.随着恢复演替时间的推移,所有群落中木本植物的比例不断增加,草本植物的比例不断下降,植物群落分层现象明显,植物群落向原生植被发生进展或偏途演替.补播本土植物是促进植被恢复演替进程的主要途径之一,不仅可以增加乡土物种的比例、增加植物群落的多样性和均匀度,而且随着恢复时间的推移,可以形成层次明显、功能群组合合理的植物群落.人工蓝桉经济林不仅降低了植物群落及各功能群的多样性、丰富度和均匀度,而且在一定程度上增加了潜在生态风险.研究结果还表明,植物群落中当地物种的比例、植物群落的物种多样性和植物群落的盖度可以作为植被恢复成功与否的重要判定指标.     

干扰对植物群落物种组成及多样性的影响

在介绍了干扰的概念及其性质和干扰对物种多样性影响的有关假说基础上,以森林干扰为主要对象,探讨了干扰对植物群落物种组成的影响,并从干扰类型、干扰强度和干扰频率等几个方面阐述了干扰对植物群落物种多样性的影响;另外,还分析了重要的小尺度干扰——林隙在该方面的影响。分析总结出干扰对植物群落的影响差异主要与干扰特征、植物群落特征及植物的生物学特性和受干扰地点的资源条件有关。最后,总结分析了国内外在该方面研究存在的问题,并对今后研究提出一些建议,为相关工作提供参考。     

退耕地人工植物群落根系生态位及其分布特征

根系生态位研究是全面掌握植物群落特性、种间搭配以及生态功能的重要科学问题。其测度方式、分布特征、影响因素等方面内容,对于合理指导退耕还林还草工程十分必要。将植物群落根系视为“标准地”,分布于每个土体层次的每个径级根系视为“植物种”。根量、根长、根数作为“植物种”的观测变量,仿照群落生态学方法,提出了一种综合计算根系生态位指数的方法。即将整个研究区域作为一个系统．将这一系统中所有植物群落。统一选用指标最大值。在纵向(即相对于指标维的不同指标)用上限效果测度公式统一进行归一化处理,然后在横向(土层、径级间。简称层径级)进行合并运算,得出层径级根系参数,这一参数定义为层径级根系生态位指数;而将某一群落各层径级生态位指数之和,定义为植物群落根系生态位指数。从而使区域内所有植物群落间具有可比性。使用这一方法,对国家退耕还林还草科技试验县——青海省大通县退耕地人工植物群落根系进行了系统研究。研究结果表明,根系生态位垂直空间分布大多数为典型的表层聚积型,表土层0～20cm根系生态位指数明显高于其它层次。植物群落根系比单一种群或纯林根系具有更高的生态位指数。根系生态位径级分布包括J型、反J型、S型和U型。J型多为粗根一深根型植物群落根系,反J型为细根一浅根型植物群落根系,S型和U型为上述2种类型之间的过渡型。根系生态位指数与植物群落地上部分鲜重生物量、根系丰富度呈显著正相关。退耕地植物群落根系的生态位指数较为接近天然植被,明显高于农作物根系。青海云杉 中国沙棘、中国沙棘、青海云杉等3种植物配置模式更有利于退耕地植物根系生态位的恢复。实施退耕还林还草工程是有效增加根系生态位、提高根系多方面功能的重要途径。     

植物群落分布与环境的多元线性模型

 本文根据植物群落主成分分析三维排序与植物群落类型的关系,应用多元线性模型理论建立了江苏省盐城珍禽自然保护区盐土植物群落类型与环境的多元线性模型。研究结果表明该模型较好地描述了该保护区植物群落分布的格式,同时,也有助于更明确地揭示植物群落主成分分析各排序轴所反映的环境梯度。     

Herbivores alleviate the negative effects of extreme drought on plant community by enhancing dominant species

食草昆虫通过增加植物群落中优势物种的占比来缓解极端干旱对整个植物群落的负面影响 极端干旱和食草昆虫均会抑制草原生态系统中植物的生长。食草昆虫也可能会调控植物群落对极端干旱的响应。但是关于二者交互作用对植物群落的影响鲜有报道。通过在内蒙古半干旱草原设置的极端干旱与食草昆虫交互控制实验,本研究探究了二者交互作用对植物群落的影响。研究结果表明,干旱和食草昆虫的单独作用均降低了植物群落的总盖度。但在二者交互作用下,食草昆虫通过增加植物群落中耐旱优势物种的相对盖度降低了干旱对总盖度的负面影响。我们的结果证明了食草昆虫可以缓解极端干旱对植物群落的负面影响。     

佛坪自然保护区植物群落物种多样性和复杂性的海拔格局研究

通过样地调查,利用多样性和复杂性指数分别研究了佛坪国家自然保护区植物群落物种多样性、复杂性沿海拔的变化规律,并对比分析了复杂性与物种多样性之间的关系.结果表明:(1)随着海拔升高,群落结构总复杂性与物种多样性表现出相似的变化规律,均呈现出“低-高-低”的偏正态分布格局,且海拔1 300～1 500 m是植物群落总复杂性和多样性最大区域;植物群落无序结构复杂性与总复杂性沿海拔变化规律相似,而群落有序结构复杂性却没有随海拔升高呈规律性变化.(2)研究区域植物群落物种多样性不仅与海拔变化有关,还与巴山木竹(Bashania fargesii)、秦岭箭竹(Fargesia qinlingensis)分布密度有着密切关系;在2个竹林交汇区域,物种多样性及物种数量都有着明显升高.(3)群落总复杂性、无序结构复杂性分别与多样性各个指数具有极显著的线性关系,物种多样的变化能够完全表达植物群落总复杂性的变化,但植物群落有序结构复杂性与物种多样性之间无显著相关性.因此,物种多样性不能用作植物群落结构复杂性测度方法.     

东灵山植物群落生活型谱的比较研究

应用由丹麦学者Ｒａｕｎｋｉａｅｒ提出的生活型分类系统,研究了北京东灵山植物群落的生活型,并编制了主要植物群落类型的生活型谱。同时,用主成分分析（ＰＣＡ）作为排序的方法和系统聚类中的离差平方和法与类平均法,对东灵山植物群落的生活型谱进行了排序和分类。并用双重筛选逐步回归的方法分析了环境（气候和土壤）因子与植物群落生活型谱梯度的关系,建立了相应的数学模型。研究结果表明：东灵山地区植物群落生活型谱的特征符合暖温带植物生活型谱的基本特点,地面芽植物占的比例最大。但不同植物群落因所存在的生境有差异,也表现出各自的谱特征。排序的结果与用植物种类成分进行的ＤＣＡ 排序结果吻合度较好,排序的环境梯度特征也十分明显。研究结果还表明：地下芽和中高位芽对于温度梯度的反应比较灵敏;其次是小高位芽和一年生植物;对于水分梯度的变化,则以地上芽和矮高位芽植物的反应比较强烈和敏感。温带植被生活型谱主要特征的地面芽植物在本地区表现稳定,不随各植物群落和水热梯度发生大的波动,显示出地带性的强大约束力。所建立的海拔梯度和群落类型与生活谱的统计数学模型,对于中高位芽、矮高位芽和地下芽植物的相关较好,估测的精度高,而对其它几种生活型的估测较差     

植物群落动态的模型分析

植物群落的动态是植物群落学的中心问题之一,包括更新、波动、演替、进化等主要内容。空间格局对种群和群落的动态起着至关重要的作用,种群空间格局和群落空间结构是群落中各种过程相互作用的产物。模型是描述群落动态、认识植物群落组建和维持机理的有效工具。本文阐述和比较了描述群落动态的四种具有代表性的经验模型,即镶嵌循环模型、随意游走模型、同资源种团比例模型、空间抢先占有模型及其机理。四种经验模型的空间性及缺陷分别是:(1)“镶嵌循环模型”考虑到了相邻斑块之间的植被空间结合在群落动态中的作用,而另外三种模型没有考虑到这一点;(2)在一定程度上,四种植物群落动态模型对各自针对的植物群落可能是适合的,但要作为描述群落动态发展的一般性模型还需要不断完善和发展;因为四种模型均没有考虑到自然干扰和人类干扰对植物群落动态的影响。作者对将来植物群落动态的研究及实践意义做出以下展望:(1)在不同空间尺度上,更加有效地评价控制群落动态变化的各种过程的相对重要性,并进一步将它们之间的复杂相互作用整合到群落动态模型中;(2)充分认识植物群落中存在的各种自然环境条件和生物群体的结构配置对植物群落动态发展的重要性;(3)重视植物群落动态发展中自然干扰过程和人类干扰过程的整合以     

植物群落学研究中整体论与个体论关系的探讨

分析了植物群落学研究中长期争论的整体性观点与个体性观点产生的历史背景和思想根源,并介绍了人们目前对二者关系的认识水平．由于植物群落既有整体性一面又有个体性的一面,指出今后植物群落学研究中应采取个体性与整体性相结合的方法以提高人们对复杂的植物群落的认识水平,更好地掌握其变化规律,以便设计更完美的人工生态系统．     

大九湖湿地游步道两侧草本植物群落对旅游干扰的响应

旅游干扰越来越多地对原生植物群落产生了影响, 为了揭示游步道两侧湿地植物群落对旅游干扰响应过程, 进而制定科学的应对策略, 以游步道两侧湿地植物群落为研究对象, 开展植物群落的野外样方调查, 并使用重要值、生物多样性指数等, 分析了大九湖湿地游步道两侧的主要植物群落及其优势种、旅游干扰对游步道两侧典型植物群落生物多样性及结构等影响。结果表明, 游步道两侧植物群落主要有四大类23个植物群落类型, 并包括58个优势植物种。旅游活动干扰导致了游步道两侧局部湿地植物群落结构的改变, 出现了中生植物群落。旅游活动干扰也已经导致游步道边缘植物群落的物种丰富度和多样性升高、Simpson优势度指数和物种相似度下降、生产力显著降低, 但其影响范围集中在游步道两侧10 m以内。同时, 距游步道越近, 相邻梯度植物群落内物种相似度显著降低, 游步道边缘的植物种类组成更趋向于干化。旅游活动干扰也制约了阿齐苔草(Carex argyi)、庐山藨草(Scirpus lushanensis)等成为游步道两侧植物群落的优势物种。此外, 游步道两侧不同类型的植物群落对旅游活动干扰的耐受性不同, 其响应强度由高到低依次为苔草群落、拂子茅—地榆群落、羊茅群落。     

草原模式植物群落监测方法应用样例

模式植物群落是指能够反映某种植被分类单元基本特征, 并可作为准确描述该植被类型“标准”的典型植物群落。草原模式植物群落监测是中国生物多样性监测与研究网络——草原/荒漠植物多样性监测网的核心内容, 已初步确定了一套监测方法。本文应用这套方法分别建立了克氏针茅(Stipa krylovii)群系和百里香(Thymus mongolicus)群系模式植物群落监测固定样地, 作为中国生物多样性监测与研究网络——草原/荒漠植物多样性监测网的样例。介绍了这两个模式植物群落监测样地选取与设置的过程、群落调查方法和数据分析结果。通过实际观测和案例分析, 验证了“中国草原/荒漠植物多样性监测网模式植物群落监测方案”中监测方法的可行性, 同时根据监测中出现的问题, 提出了模式植物群落样地、监测频率和监测日期的选择原则, 以及监测过程中的操作规范等, 完善了模式植物群落监测内容、方法和指标体系的建议, 为开展草原模式植物群落监测提供了可借鉴的实例与技术储备。     

天山中段山地植被的生态梯度分析及环境解释

 本文通过对天山中段植物群落的DCA排序和TWINSPAN等级制分类及其与3个土壤变量的CCA典范对应分析,定量地研究了该区域植被分布与环境之间的相互关系。结果表明：天山山脉中段植物群落沿着温度和湿度两个梯度方向呈现以天山中段内部湿润植被为中心向北坡干冷荒漠植被和南坡干热砾石荒漠植被两个极点方向发展的分布格局。进一步研究发现,天山山脉中段南北坡植物群落,从大的宏观尺度上看,其类型与分布主要由降水量和温度所决定,而在中小尺度范围上,植物群落的分布与类型却与土壤湿度和土壤养分密切相关。该结果较好地解释了天山山脉中段内部,在地形地貌基本一致的情况下,植物群落类型分异很大的原因。建立了天山山脉中段植物群落梯度环境解释的数学模型和植物群落地理分布的数学模型。     

民勤绿洲荒漠过渡带植物群落数量分类和排序研究

绿洲-荒漠过渡带作为绿洲与荒漠的连接区域,在干旱区生态环境退化与恢复研究中具有重要意义。该研究以民勤绿洲荒漠过渡带为例,在47个植物群落调查样地的基础上,应用双向指示种分类法(TWINSPAN)和除趋势对应分析法(DCA)对研究区典型植物群落进行数量分类和排序,并讨论了影响植物群落类型及空间分布的环境因子。结果表明:(1)研究区植物群落结构简单,植物种以旱生耐盐植物为主。(2)TWINSPAN分类将研究区的植物群落划分为11个群丛类型,即白刺+盐生草群丛、白刺+芦苇群丛、白刺+盐爪爪群丛、盐爪爪+黑果枸杞群丛等,分类结果在空间上反映了民勤绿洲荒漠过渡带植物群落的演替变化趋势。(3)DCA排序结果验证了TWINSPAN分类结果的合理性,同时指出制约民勤绿洲荒漠过渡带植物群落类型及空间分布的重要环境因子是地下水埋深和地貌形态。     

消落区植物群落对土壤团聚体稳定性的影响研究进展

水位脉动、干湿交替是影响消落区植物群落分布和土壤稳定性的关键环境驱动力,消落区植物群落是影响土壤团聚体稳定的重要因素,研究消落区植物群落结构和功能性状对土壤团聚体稳定性的影响有助于预测消落区植物演替过程和揭示其对岸带稳定的影响机制。本文总结了国内外相关研究,综述了植物群落对干湿交替环境的响应,同时基于植物功能性状对干湿交替的响应重点阐述了其对土壤团聚体粒径稳定性的影响。未来研究应该重点关注根系构型性状和根际微生物性状对土壤团聚体的影响,并加强消落区不同胁迫强度和演替阶段植物群落组成、地上-地下性状对土壤团聚体稳定性的研究,进而探究水位脉动条件下植物群落对土壤团聚体稳定的影响机制,为消落区生态调节、生态恢复提供理论支撑。