新疆天山南坡中段种子植物区系垂直分布格局分析

对植物多样性垂直分布格局及其维持机制的研究可以有效揭示植物物种多样性分布特征及其环境影响因子。本文通过野外调查、查阅标本并结合相关文献资料,对天山南坡中段种子植物区系沿海拔梯度的分布格局进行了系统研究。结果显示,在大区域尺度上,科属种的物种丰富度随海拔升高均呈先增加后减少的趋势,且最高值出现在中低海拔1900~2000 m处;不同生活型植物沿海拔梯度的变化格局有所不同,其中,乔木、一年生草本、藤本及寄生植物表现出随海拔升高物种丰富度逐渐降低的趋势,灌木、多年生草本及二年生草本植物物种丰富度则呈先增加后减少的变化趋势;从植物区系地理成分来看,世界分布所占的比重沿海拔梯度升高呈先增加后减少的趋势;温带地理成分所占的比重沿海拔梯度升高呈缓慢上升趋势;古地中海地理成分所占的比重沿海拔梯度升高呈先增加后减少然后再增加的变化趋势;热带地理成分所占的比重沿海拔升高呈逐渐下降的趋势;东亚地理成分所占的比重沿海拔梯度升高呈先增加后减少然后再增加的变化趋势。对该分布格局与当地干旱的气候条件及海拔梯度上热量和水分条件的变化相适应。     

秦岭牛背梁植物物种多样性垂直分布格局

基于秦岭山脉中段牛背梁自然保护区南北坡垂直样带51个样方的调查资料,利用植被数量分析方法(TWINSPAN和DCA)对牛背梁植物群落进行了分类和排序,并分析了植物物种多样性沿海拔梯度的分布格局。结果表明,牛背梁的植被群落具有明显的海拔梯度格局,从低海拔到高海拔依次分布有：锐齿槲栎(Quercus aliena var.acuteserrata)林,桦木(Betula spp.)林．巴山冷杉(Abis Jargesii)林和亚高山灌丛。海拔梯度是牛背梁山区制约植物群落分布的主要因子,而坡向和坡度则起到次要作用。对物种多样性的分析表明,物种总数、木本植物物种多样性和草本植物物种多样性在南北坡具有不同的海拔梯度格局。物种总数在南坡呈现单峰分布格局,而在北坡分布趋势不明显;木本植物物种多样性在南北坡具有相似的分布格局：在低海拔沿海拔梯度变化不明显,而在高海拔则随海拔上升而急剧下降;草本植物物种多样性在南北坡沿海拔梯度变化的规律不明显。β多样性沿海拔梯度先减少后增加,形成两端高中间低的格局,说明中海拔地区生境条件较为均一,低海拔地区的人为活动增加了生境的异质性,而高海拔地区的生态过渡特性增加了物种的更替速率以及群落的相异性。     

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。     

黄河中下游典型河岸带植物物种多样性及其对环境的响应

为维持河岸带生态系统的完整,对河岸带的物种多样性研究十分必要。本研究采用Braun-Blanquet多度等级划分标准结合样方法调查了黄河中下游典型河段河岸带植物群落物种多样性特征,并探讨其与环境因子的关系。结果表明:黄河中下游典型河段河岸带调查的52个群落样方中,共有36科78属86种植物,群落物种组成较为丰富,但优势种并不明显。单一群落样方中,物种组成简单,不同样方之间物种组成与多样性存在明显差异,其中,受干扰较重的样方物种多样性较低,表明研究区河岸带植物物种多样性深受人为干扰所造成的生境破碎的影响。冗余分析表明,海拔和至河流距离是黄河中下游河岸带植物多样性的重要影响因子。     

吕梁山森林群落草本层植物物种多样性的空间格局及其对模拟增温的响应

为研究气候变暖背景下森林群落草本层植物物种多样性对温度升高的响应及其随海拔、纬度的空间分布格局,按照纬度梯度选择吕梁山系北段的管涔山和南段的五鹿山为研究区,并在每个山地的不同海拔梯度(高、中、低)分别设置对照(CK)、低度增温(OTC1)和高度增温(OTC2) 3种试验样地。于2017年植被生长季对植物多度、频度、盖度、高度进行调查,计算物种多样性指数(Simpson指数、Shannon指数、Pielou指数、Patrick指数)。结果表明:(1)吕梁山森林群落草本层植物物种多样性随海拔呈"v型"变化格局,即在中间海拔梯度处最低,且海拔梯度对各多样性指数的影响均达到极显著水平(P0.01)。(2)物种多样性随纬度升高呈递增趋势(P0.05),即较高纬度山地具有较高的物种多样性。(3)物种多样性随温度升高整体呈递减趋势(P0.05),即温度升高可抑制林下草本层植物物种多样性。(4)在增温处理下,五鹿山草本植物的Simpson指数、Shannon指数和Patrick指数呈递减趋势,Pielou指数先降低后升高;管涔山草本植物的Simpson指数、Shannon指数和Pielou指数先增加后减小,Patrick指数呈递增趋势。整体来说,在吕梁山较低海拔,持续增温会使物种多样性降低;在中等海拔,物种多样性随温度升高呈现先下降后上升的变化趋势;在较高海拔,适度增温可提高物种多样性,持续增温则抑制多样性。因此,增温对吕梁山森林群落草本植物物种多样性的影响随海拔升高整体呈下降趋势。     

广东象头山国家级自然保护区兰科植物垂直分布格局

于2019～2022年对广东象头山国家级自然保护区内的兰科植物进行专项调查,记录兰科植物种类、数量、生活型、海拔、生境等信息,分析保护区内兰科植物的垂直分布格局,并根据《广东高等植物红色名录》和《国家重点保护野生植物名录》对各海拔高度兰花濒危等级的物种数量进行统计。结果显示：(1)实地记录兰科植物33属48种,多数种类种群数量较少;(2)随着海拔上升,各海拔梯度的兰科植物总种数和不同生活型的种数均呈现“中间高度膨胀型”分布特点,峰值在中低海拔区域;(3)濒危物种主要集中在海拔200～500 m区间;(4)相邻海拔段的兰科植物种类相似性系数较高,垂直梯度差异越大,相似性系数越小。低海拔地区可能由于人为干扰频繁,兰科植物物种多样性较低;中海拔物种多样性最丰富;高海拔地区生长环境较苛刻,物种数量较少。     

长白山溪流河岸带森林木本植物多样性沿海拔梯度分布规律

采用样带网格调查方法和α、β多样性指数分析方法,研究了长白山河岸带原始林和次生林群落木本植物多样性沿海拔梯度分布规律及其对采伐干扰的响应.结果表明：不同海拔区域河岸带原始林群落均由11～13个树种组成,其在群落中的地位随海拔升高而发生变化,阔叶树种优势地位逐步被针叶树种所取代,采伐干扰不仅改变了群落树种丰富度及其在群落中的地位,而且使针叶树种取代阔叶树种的趋势有所增强;河岸带原始林群落物种多样性沿海拔梯度呈现出中、低海拔区域相对较高且比较恒定(2.454～2.544),高海拔区域(2.250)下降的分布规律,采伐干扰改变了其沿海拔梯度分布格局(波动型),加大了不同海拔区域群落间的波动性(2.174～2.692);河岸带原始林群落树种沿海拔梯度的变动速率相对较低(1.5～3.5),且群落相似性较高(0.85～0.94),采伐干扰使次生林群落树种沿海拔梯度的变动幅度增大(0.5～6.0),群落相似性下降(0.68～0.91),但次生林群落沿海拔梯度分布仍具有较高连续性.     

三峡水库秭归段消落带植物群落特征及其与环境因子的关系

消落带植被群落特征及物种多样性的研究一直是植物生态学和恢复生态学研究的热点。三峡水库的运行对消落带生态系统造成了极大的影响,如引起绝大部分河岸带土著植物消失、生物多样性降低以及土壤侵蚀严重等一系列生态学问题。研究消落带植物群落特征及其影响机制,旨在丰富消落带新生湿地生态学研究内容,为消落带植被的恢复、湿地保护和管理提供科学依据。通过对三峡水库秭归段香溪河与童庄河陡坡消落带植物群落及其环境因子的实地调查,并结合双向聚类分析及典范对应分析(CCA),研究了三峡水库消落带植物群落特征、物种多样性及其与环境因子之间的关系。结果表明:(1)在三峡水库秭归段消落带共发现维管植物34种,隶属于15科32属,其中菊科(Compositae)和禾本科(Gramineae)种类数较多,为优势物种,植物群落组成以草本植物为主,一年生和多年生草本植物为23种和11种,分别占67.65%和32.35%,一年生植物占绝对优势;(2)随海拔升高,物种数、Shannon多样性指数、Pielou均匀度从低海拔到高海拔随着海拔的增加而升高,而Simpson优势度指数指数从低海拔到高海拔呈下降趋势;(3)双向聚类显示消落带...     

水分梯度下荒漠植物多样性与稳定性对土壤因子的响应

荒漠生态系统多样性的研究对维持荒漠区群落稳定性有着重要意义。以艾比湖流域荒漠植物群落为研究对象,基于野外样方调查数据及实验分析,探讨不同水分梯度下植物多样性与稳定性的变化规律及土壤因子对二者的影响。结果表明:(1)随土壤水分含量下降,Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson多样性指数(D)、Pielou均匀度指数(J)、Margalef丰富度指数(R)和种群密度稳定性(ICV)指数均呈下降趋势,且当土壤含水量低于4.65%时,荒漠植物多样性与群落稳定性总体显著降低(P<0.05);(2)不同水分梯度下影响艾比湖流域植物多样性的土壤因子具有差异性,高水梯度为硝态氮与有机质,中水梯度下影响植物多样性的因子为pH,低水梯度为全氮和有机质;(3)仅在环境适宜的情况下,土壤因子(土壤含盐量与有机质)才能对群落稳定性产生显著影响(P<0.01);(4)三种梯度下,物种多样性均对群落稳定性有显著性影响(P<0.001),植物多样性与群落稳定性存在正相关关系。     

江西武夷山黄岗山西北坡植物物种多样性沿海拔梯度的变化

武夷山脉是我国大陆东南生物多样性最为富集的关键地区,其主峰黄岗山西北坡具有典型的垂直带谱。为探讨其植物物种多样性沿海拔梯度的变化特征,依植被类型于黄岗山西北坡设置5个海拔梯度(900~2000 m,从低到高分别记为海拔梯度1、2、3、4、5),采用α和β多样性指数进行评估。结果显示:随海拔的上升,样地物种的平均科数、平均属数、平均种数和乔木的平均株数及其种数均呈下降的趋势,且海拔梯度1与海拔梯度3、4及5均呈显著性差异(P0.05)。群落α多样性指数在海拔梯度上呈减小的变化趋势,其中Gleason丰富度指数海拔梯度间差异性与物种平均种数一致,Shannon多样性指数只有海拔梯度1与海拔梯度5间呈显著性差异(P0.05),Pielou均匀度指数则差异不显著。而群落β多样性指数和物种平均密度在海拔梯度上呈先减小后增大的"V"型变化。乔木的多样性指数未表现出与群落多样性指数相同的变化趋势,但其Pielou均匀度指数在海拔梯度上的差异性表现一致。综合物种多样性和植物密度结果表明:低海拔梯度的植被群落具有较高的物种多样性,中海拔梯度的植物密度最低。     

水盐梯度下荒漠植物多样性格局及其与土壤环境的关系

植物多样性格局作为生物多样性维持的一个重要方面可揭示群落构建的信息,反映物种对环境的适应性。结合样带调查和实验分析的方法,研究新疆艾比湖湿地自然保护区内水盐梯度下荒漠植物多样性格局及其与土壤环境因子间关系。结果表明:(1)高、低水盐样地(SW1,SW2)土壤容积含水量(SVWC)和电导率(EC)分别为16.65%和12.02 m S/cm及2.63%和1.91m S/cm,水盐变化主要影响草本和部分灌木群落的植物组成;(2)高水盐生境下植物群落无明显趋势性分布,低水盐生境下植物种依水盐和营养元素呈区域性分布。(3)高水盐生境下荒漠植物的多度分布呈对数正态模型,低水盐条件下符合Zipf模型,多度分布的变化反映了群落组成结构的水盐梯度响应;(4)SW1样地多样性总体显著高于SW2样地,土壤p H、SVWC和硫(S)对植物多样性有不同程度的极显著影响。综上可知,荒漠植物分布及多样性格局与土壤环境间关系呈一定的水盐梯度响应规律,本研究可为该地区植被恢复和土壤盐渍化治理提供科学依据。     

杨属物种多样性在中国的地理分布格局

利用地理信息系统技术与空间统计相结合的方法,研究了杨属物种多样性在中国区域尺度上的空间分布格局,并且采用线性回归分析方法研究了杨属物种多样性与经纬度的关系。结果表明:(1)杨属物种在中国呈带状分布,东西分布幅度大于南北分布幅度;(2)纬度梯度上杨属物种集中分布区位于30—40°N,经度梯度上位于110—120°E,说明杨属物种多样性格局在经、纬度梯度上并非单调递增或递减,而是在某一最适区域具有最高的物种多样性;(3)中国杨属物种多样性的分布中心集中于东北—西南方向的黑河-腾冲线两侧,从黑腾线向西北和东南方向延伸过程中,物种多样性逐渐降低;沿黑腾线从东北向西南方向物种多样性呈增加趋势;(4)从分组、分种检索上看,白杨组和青杨组物种在中国分布范围最广,山杨、小叶杨、响叶杨和青杨4种物种分布范围最广,可见同一类群中不同分类等级的植物多样性地理分布格局存在差异。     

三峡水库消落带植物群落组成及物种多样性

研究消落带植物群落多样性的梯度变化和空间分布特征,可为认识和保护消落带生物多样性提供依据。通过对三峡库区澎溪河开县段的植被样方调查,研究消落带植物群落物种多样性的梯度变化和空间分布特征。结果表明:(1)各群落优势种和伴生种的种类和优势度等组成特征变化明显;(2)群落物种丰富度随高程增加而呈先升后降的格局;(3)α多样性与β多样性起伏较大,其中Shannon多样性和Simpson优势度的变化格局相反,其沿高程的曲线变化分别呈M和W型,Pielou均匀度的变化格局基本与丰富度一致,呈先升后降的趋势;相异性指数和Cody指数呈先降后升的格局,最小值均出现在中间高程,最大值出现在较高高程。分析认为,消落带α多样性的变化来自于高程差异造成的淹水时间的差异而导致的生境差异;β多样性变化原因较为复杂,需进一步研究。     

井冈山鹿角杜鹃群落灌木层功能多样性及其随海拔梯度的变化

研究植物群落功能多样性沿环境梯度的变化可以揭示功能多样性与生态系统功能间的关系及维持机制。以井冈山地区鹿角杜鹃（Rhododendron latoucheae）群落为研究对象,通过调查不同海拔梯度群落灌木层植物的物种组成与结构特征,研究了该群落类型灌木层植物的物种多样性、功能多样性、环境因子的特征及其相互之间的关系。结果表明：1）群落类型灌木层植物物种多样性和功能多样性沿海拔梯度呈现不同的变化趋势。物种多样性指数均随着海拔的升高呈减小趋势,而功能多样性指数的变化却较为复杂。其中FRic、FEve和FDis随着海拔的升高显著减小,FDiv和Rao却随海拔的升高而增加;2）群落中物种多样性和功能多样性呈现复杂的相关性。FRic、FEve与丰富度指数呈显著正相关,而Rao、FDis、FDiv与Simpson优势度指数呈线性相关关系,且具有显著相关性;3）群落所分布的坡位及土壤氮与磷含量等环境因子对灌木植物的功能多样性有着重要的影响。鹿角杜鹃群落灌木层植物的物种多样性和功能多样性的相互关系及其对环境变化的响应共同决定了群落的生态系统功能。     

神农架地区珍稀植物沿河岸带的分布格局及其保护意义

在神农架香溪河流域从源头到河口的不同海拔高度沿河岸带共设置 4 0个与河流方向平行的10 0m× 10m的样带 ,进行了植物群落学调查研究 .结果表明 ,沿河岸带分布有珍稀植物 14种 ,占神农架地区珍稀植物总数的 4 2 .4 % .这些珍稀物种主要分布在海拔 12 0 0～ 180 0m山地常绿阔叶落叶阔叶混交林带 ,珍稀植物种类的物种丰富度在中等海拔高度上最大 .珍稀植物的种类可划分为低海拔、中等海拔和高海拔 3组 .针对珍稀植物的分布特点 ,明确指出应重视河岸带在生物多样性、尤其是珍稀物种保护方面的重要作用 .     

南京外秦淮河河岸带草本花卉群落分类与排序

探索南京外秦淮河河岸带草本花卉群落类型及其分布情况,确定影响草本花卉及群落分布的主要环境因子,为秦淮河生态恢复及河流生态廊道的构建提供科学依据。基于对外秦淮河草本植物群落的实际调查数据,采用平均聚合聚类(UPGMA)进行聚类分析,运用α多样性指数分析不同类型群落的多样性特征,运用除趋势对应分析(DCA)对样点分布进行分析,利用典范对应分析(CCA)对物种和样点进行排序,研究外秦淮河河岸带草本花卉群落组成与分布及其与环境因子的关系。结果表明：(1)利用UPGMA将外秦淮河河岸带调查的草本花卉划分为4种不同类型的群落,与样点DCA排序结果较为一致;(2)群落Ⅳ、群落Ⅲ和群落Ⅱ的物种丰富度指数、Simpson指数、Shannon指数、Pielou均匀度指数表现较好,而群落Ⅰ最差;(3)通过CCA排序可知,第一排序轴与枯落物厚度相关性最强,第二排序轴与坡度显著相关;(4)外秦淮河草本花卉分布与群落分布均受环境因子影响。     

天山中段南坡巴伦台地区不同海拔植物群落物种多样性与土壤因子的关系

为探讨天山中段南坡巴伦台植物群落物种多样性随海拔梯度的分布特征及其与土壤环境因子的关系,该研究采用野外调查的方法,在和静县巴伦台地区海拔范围内设置34个样地进行了植物多样性和土壤因子的调查及室内指标的统计分析。结果表明:(1)研究区共调查到30科75属134种植物,草本层为主要优势层。不同海拔高度上土壤理化指标具有异质性,土壤含水量、全盐、有机质、全氮、全钾、有效氮和有效钾差异性显著(P<0.05),其中除全钾以外,其他土壤因子的含量均表现为中海拔大于低、高海拔区域。随海拔的升高,植物群落在低、高海拔段Pielou均匀度指数较高; 灌木层物种Patrick丰富度指数较低; 草本层物种Shannon-Wiener指数、Simpson指数随海拔升高先增加后减小。(2)RDA分析表明,影响植物群落物种多样性的主要环境因子是海拔、土壤含水量、全盐、有机质、全氮和有效氮。海拔作为主导因子,与草本层各物种多样性指数呈正相关,与灌木层各物种多样性指数呈负相关关系; 全盐是抑制植物群落总体物种Simpson指数的主要土壤因子; 氮元素一定程度上限制灌木、半灌木物种的生长。该研究结果表明土壤因子对不同生活型物种多样性的形成具有一定的筛选作用及不同物种对环境变化的适应策略不同。     

伊洛河流域草本植物群落物种多样性

生物多样性沿环境梯度的变化是生物多样性研究的重要内容,环境梯度包含了多种环境因子(海拔高度、水热条件、人类扰动等)的综合。以伊洛河流域草本植物群落为对象,沿河从入黄河口到河源地选取典型样地调查研究伊洛河流域草本植物群落物种多样性及其分布格局。结果表明:物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数沿河均稍呈"S"型曲线变化,不同群落类型中分布格局差别不大,各群落类型中的物种丰富度和多样性均呈现出中游丘陵山地交界区最高,上游河源区次之,下游平原地区最低的趋势;β多样性指数的变化趋势与α多样性较一致,总体上呈现出中游丘陵山地区物种更替速率较快,平原区更替较慢;在流域内上游河源地属于自然植被区,人为干扰较轻,具有较高的物种多样性,物种替代主要受物种的竞争扩散能力和生境条件的制约;在下游平原农业区,人类活动强烈,区域内以人工生态系统为主,物种组成简单,物种替代具有跳跃性的特征,主要受人类活动的制约;在中游从自然生态系统向农业生态系统的过渡区域,人类活动的扰动有一定的强度,导致该区域内自然分布种和伴人种混合生长,具有较高的物种多样性和较快的物种替代速率。总体上伊洛河流域草本植物群落物种多样性分布格局强烈的受到人类活动的影响,物种替代速率较高。     

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。     

辽东栎林不同层植物沿海拔梯度分布的DCCA分析

 为研究北京东灵山辽东栎（Quercus liaotungensis）不同层植物的分布与环境因子之间的关系,对东灵山辽东栎林进行了植物群落学调查。沿 海拔梯度在乔木层、灌木层和草本层各调查119个样方,同时调查了每个样方的环境因子如海拔、坡度和坡位。物种数据采用二元属性数据,对 非数值环境因子进行赋值。对东灵山辽东栎林和各环境因子进行去趋势典范对应分析（Detrended canonical correspondence analysis, DCCA）,结果表明：DCCA 第一轴基本上反映了植物群落所处环境的海拔的梯度变化,第二轴基本上反映了坡位的梯度变化。同时发现辽东栎林 大多数植物分布在低海拔区域。乔木层的物种分布比较均匀。草本层的物种分布重叠率是最大的,说明草本植物的生境相似性很高。低海拔区 域的生物多样性要高于高海拔区域的生物多样性。结合环境因子间的相关关系和DCCA排序结果,发现海拔是影响东灵山辽东栎林物种分布的主 要环境因子。