基于Huffman编码的群落结构复杂性

Anand和Orlóci (1996)提出用Huffman编码的平均码长来衡量群落结构总复杂性,用12阶Rényi熵测度群落无序结构复杂性,用两者之差测度群落有序结构复杂性。这是一种与基于生物多样性的复杂性测度完全不同,至少在思路上不同的结构复杂性测度,但对于这种测度的性质研究还不多。该文模拟建立了具有代表性的各种结构的群落400多万个,计算了这些群落的复杂性测度,对其性质进行了研究。结果表明:1)群落结构总复杂性、无序结构复杂性和有序结构复杂性受群落多样性、变异程度、优势种组成等影响。其中,群落结构总复杂性与Shannon-Wiener指数高度相关(决定系数>0.99),完全可由群落组成的多样性决定。群落无序结构复杂性与群落优势种对数比例或变异系数关系最大,与群落优势种对数比例之间的决定系数>0.99。2)该群落有序结构复杂性可表示为群落生物多样性和优势种对数比例的线性组合。在生态意义上可看作主要由群落中非优势种的组成比例决定,而组成多样性能解释41%~46%的群落有序结构复杂性。3)群落组成物种总数的增加会导致群落复杂性的测度有所增加,但没有像文献(Anand & Orlóci,1996)中描述的那么大,且组成总数对结构复杂性与多样性和优势种的关系等没有影响。     

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。     

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.     

岷江干旱河谷植物群落的复杂性

通过对岷江干旱河谷植被及环境因子的系统取样调查,研究了该地区植物群落复杂性及其与环境因子的关系,探讨了群落复杂性与多样性、均匀度、物种丰富度之间的关系.随着海拔的增加,群落总复杂性和结构复杂性均表现为“高-低-高”的变化趋势,表明高海拔和低海拔段有较高的复杂性,中海拔段复杂性较低;位于干旱河谷核心区的样带3、4较北部过渡区样带1、2和南部过渡区样带5、6有着较低的群落总复杂性;不同坡位、坡形及坡向,群落总复杂性和结构复杂性,均表现为上坡位＞下坡位＞中坡位,凹坡＞平破＞凸坡,阴坡＞半阴半阳坡＞阳坡.华帚菊-小黄素馨灌丛的总复杂性最高,西南野丁香灌丛、驼绒藜灌丛的总复杂性最低,橿子栎灌丛和群小花滇紫草灌丛的结构复杂性较高; 群落总复杂性与有机质、全N、土壤含水量、水解N、速效K呈现出显著的二次曲线关系,与全K、全P、速效P、pH值没有明显的相关关系.总复杂性与多样性、均匀度、物种丰富度的关系密切,均呈现显著的线性正相关关系.均匀度和结构复杂性呈现极显著的线性负相关,表明结构复杂性随均匀度的增加而减小.作为群落总复杂性与多样性的区分,结构复杂性对群落内物种数的变化较为敏感,不仅与均匀度有关,还与群落物种数量有关.结构复杂性和多样性作为群落总复杂性的两个组成部分,对总复杂性的影响随着研究区域和群落的不同而不同.     

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。     

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.     

北京松山自然保护区森林群落物种多样性及其神经网络预测

物种多样性是群落结构和功能复杂性的一种度量,物种多样性的空间分布格局受许多环境因子的影响.运用多样性指数,多层感知器网络,分析了松山保护区森林群落物种多样性与群落类型、结构和生境之间的关系.结果表明:(1)大果榆+山杨混交林、油松+青杨混交林物种丰富度、多样性和均匀度均较高,而大果榆林、华北落叶松林的各项指数值均较低.Patrick指数和Shannon-Weiner指数在森林群落中均表现为草本层＞灌木层＞乔木层;Pielou指数在榆林中表现为草本层＞乔木层＞灌木层,而在其他森林群落中表现为灌木层＞草本层＞乔木层.(2)功能层物种多样性在海拔梯度上的变化趋势不同,在乔木层,丰富度、多样性和均匀度随海拔的升高逐渐降低;在灌木层,丰富度、多样性和均匀度均呈比较明显的单峰曲线变化趋势;在草本层,丰富度和多样性随海拔的升高都呈下降趋势,而在草本层,均匀度变化不大.(3)用多层感知器网络预测功能层多样性效果很好,结果发现坡向对乔木层和灌木层物种多样性的影响最大,而海拔高度对草本层物种多样性的影响最大.     

万家寨引黄工程沿线植物群落物种多样性研究

以53个样方的调查数据为基础,分别采用丰富度指数、综合多样性指数和均匀度指数等12个多样性指数,分析了万家寨引黄工程沿线植物群落的物种多样性,采用方差分析和相关分析研究了各多样性指数以及多样性指数之间的关系,同时用Duncan多重比较比较了各群落之间多样性的差异程度.分析结果表明:(1)Shannon-Wiener多样性指数、Hill多样性指数与3个丰富度指数具有相似的变化规律,与5个均匀度指数变化稍有差异,Simpson指数则与其他几个指数呈相反的变化趋势.(2)通过对各个指数的相关分析,在测度物种多样性时,选用R0、H '、λ和E4就可以描述群落的多样性特征.(3)通过方差分析和多重比较结果可以看出:多数群落的多样性指数之间都存在显著差异,有些群落间多样性指数差异不显著,即群落间既存在着差异性,也存在着连续性.这种差异是自然因素和人为干扰造成的.     

亚热带不同纬度植物群落物种多样性分布规律

我国亚热带气候区植被资源丰富,对其典型植物群落的物种多样性分布随纬度和海拔变化规律的探索是一项非常有意义的研究工作。在亚热带区域按照纬度从高到低分别选取猫儿山、南岭和鼎湖山国家级自然保护区中的四个典型植物群落为研究对象。设立四个1hm~2样地,采用国家标准方法调查和监测。通过对样地中胸径大于1cm的所有物种进行种-个体曲线分析,对优势种进行径级分布分析,以及对四个群落进行一系列α多样性和β多样性指数的比较和分析,发现四个植物群落的物种多样性随海拔和纬度变化趋势明显。研究结果显示:(1)海拔的差异对于种-个体的分布起到关键作用,个体数随海拔变化更加明显。纬度从南到北单个体种的出现频率逐渐下降,而单个体种对群落物种多样性的贡献也在低海拔地区更为显著。(2)海拔接近的南岭样地和鼎湖山样地α多样性差异显著:由于所处演替阶段不同,以及鼎湖山样地受到人为干扰大,物种多样性反而低于纬度较高的南岭样地。同一纬度不同海拔的猫儿山两块样地相比较,处于中纬度的红军亭样地α多样性高于海拔偏高的八角田样地。(3)四个群落之间由于生境的差异,物种组成明显不同。纬度和海拔对群落β多样性都有影响。群落间纬度相差越大,物种差异性越大。相同纬度的样地之间海拔对其β多样性的影响也是显著的。海拔相近的群落,纬度不同也会造成物种组成差异性显著。     

长白山牛皮杜鹃群落物种多样性的海拔梯度变化及相似性

采用样地调查法,研究了牛皮杜鹃群落物种组成、群落结构特征、物种多样性及其沿海拔梯度的变化规律,对不同海拔牛皮杜鹃群落进行相似性分析。结果表明:(1)牛皮杜鹃群落相同海拔高度,草本层的物种多样性普遍高于灌木层的物种多样性。自海拔1926—1986m,灌木层α多样性指数先降低后升高,1986m后再次降低,到达海拔2010m处达到最低点,适应高山苔原带特殊生境条件的物种逐渐增多,多样性指数开始回升。海拔2250m,生物多样性指数的变化趋于平缓,物种组成相对较为稳定。海拔2528m以上,生物多样性再次呈降低趋势。草本层的α多样性指数中,物种多样性指数SW、丰富度指数D和均匀度指数R沿海拔梯度的变化趋势大致相同。海拔1986m处时出现最小值,海拔2350m时达最大值。牛皮杜鹃群落α多样性指数间呈P0.01水平极显著正相关性,物种丰富度指数对群落的物种多样性贡献率最大,表现为丰富度指数(D1、D2)种间机遇指数(H)生态优势度指数(SN)群落均匀度指数(R)。(2)牛皮杜鹃群落β多样性沿海拔梯度基本呈波形变化,草本层β多样性指数普遍高于灌木层β多样性指数。在牛皮杜鹃群落物种沿海拔梯度的替换速率上,草本植物高于灌木物种。Routledge指数的变化趋势不显著。海拔1986m处和海拔2250m处,草本层Cody指数出现两处极值,海拔2250m以上群落灌木层之间差异和变化较小,Whittaker多样性指数和Cody指数逐渐趋于平稳。(3)海拔梯度间生境及群落结构差异性越大,生物多样性变化越明显。海拔高度接近的群落间相似性系数较高,海拔是影响牛皮杜鹃群落差异的主要因素。     

辽宁白石砬子植物区系及与邻近区系的关系

采用区系调查、多样性指数、相关分析及数学聚类等方法,研究了白石砬子植物区系的特点及与邻近区系的关系.结果表明:(1)辽宁白石砬子保护区的植物种类丰富多样,共有维管植物114科,442属,1 056种;植物科、属组成优势现象明显;区系具有一定的古老性,但特有程度低;温带成分优势明显,热带成分比较少.(2)白石砬子区与邻近山地植物区系多样性比较,Shannon-Wiener指数差异明显(1.547～2.042),其中徂徕山和泰山较高,白石砬子、长白山和大兴安岭较低,而Simpson指数差异并不显著(0.711 4～0.818 9).(3)经相关性分析,不同山地植物区系之间相似程度显著,相关系数达到0.835～0.994.聚类分析支持长白与华北植物区系地理分界在凤凰山和白石砬子之间;建议加强植被管理和保护,维护和促进区域经济社会可持续发展和国家生态安全.     

辽宁老秃顶子自然保护区植物区系多样性

通过野外实地调查,利用植物区系谱、多样性指数、相关分析和聚类模型等方法,对辽宁老秃顶子植物区系多样性进行量化分析,揭示山地生物多样性特点、规律以及与周边植被生态的关系。结果表明:(1)辽宁老秃顶子自然保护区种子植物种类组成丰富,共有野生种子植物123科429属1 006种,且优势科现象明显,单种属和少种属占比率较高,表现出一定古老残遗性。（2）老秃顶子自然保护区植物种的区系分布型多样,区系组成复杂,来源较广泛,具有一定古老性,但植物特有现象不明显,以温带性质分布种为主,符合暖温带北部的华北植物区系特点。(3)老秃顶子山与相邻9个山地比较,植物区系Shannon-Wiener指数差异明显(1.736～2.259),其中庐山和徂徕山的Shannon-Wiener指数较高,而白石砬子和长白山的较低;10个山地的Simpson指数差异不显著(0.711 4～0.871 5)。(4)相关性分析显示,10个不同山地植物区系之间的相似程度显著,相关系数达0.617～0.995;聚类分析显示,老秃顶子山与千山、凤凰山的植物区系关系较近。本研究结果支持老秃顶子山、千山和凤凰山共同划归华北植物区系的观点,认为把老秃顶子山保护区植物区系划归于华北山地植物亚地区较为合理。     

辽东半岛仙人洞自然保护区植物区系多样性分析

物种多样性分析与研究对于全球生物多样性保护具有重要的意义,运用植物地理学理论,结合外业调查、多样性指数、相关分析和聚类模型等方法,对辽宁仙人洞植物区系多样性进行定量分析,以揭示山地区系生物多样性的特点及规律。结果表明:(1)本区野生植物种类组成丰富,共有维管植物109科379属803种,其中蕨类植物13科17属39种,裸子植物5科12属18种,被子植物91科350属746种,优势科现象明显,单种属和少种属占比率较高,表现出一定古老残遗性;种的区系分布型多样,区系组成复杂,但特有现象不明显;温带成分占主体,表明本区温带植物区系历史起源。(2)仙人洞与邻近山地相比较,植物区系Shannon-Wiener指数差异明显(1.736~2.053),其中仙人洞和徂徕山较高,白石砬子和长白山较低,而Simpson指数差异并不明显(0.711 4~0.825 3)。(3)经相关性分析,不同山地植物区系之间相似程度显著(P0.01),相关系数达0.811~0.997,聚类分析显示仙人洞、凤凰山、千山、五台山及小五台山区系关系较近,支持仙人洞划归华北植物区系山地植物亚地区较为合适。     

峨眉山槭属植物的地理分布和区系特点

本文报道了分布于四川峨眉山槭属植物,计26种1变种。讨论了槭属植物在峨眉山的垂直分布与水平分布规律。峨眉山槭属植物的区系组成是亚热带和温带东亚区系成分。     

安徽省清凉峰自然保护区植物区系的研究

清凉峰自然保护区有维管束植物181科,601属,1228种,是安徽植物资源集中地之一。区系成分起源古老,孑遗种多,保存着丰富的珍稀、濒危植物。种子植物区系地理成分复杂,各类热带成分、温带成分、中国特有成分分别占本区种子植物属总数的33.6%、62.96%、3.44%,显示了本区植物区系的亚热带特性。本区植物区系97.6%的成分与华东植物区系共有,且含华东特有种111种,具有典型华东植物区系特征。本区植物区系与西天目山、黄山植物区系关系最密切,其次为大别山和庐山,再次为神农架。     

广西元宝山植被种子植物区系初步研究

组成元宝山植被的种子植物共有118科337属732种,区系统计分析表明:(1)科级和属级的区系成分都表现为热带性质稍强于温带性质,亚热带区系性质明显。在元宝山植被区系中,热带亚热带成分与温带成分相互交融,这正是亚热带山地植物区系的一个基本特征。(2)泛热带分布、热带亚洲分布、北温带分布、东亚和北美洲间断分布和东亚分布的属为该植被区系主要构成成分。(3)元宝山植被中存在许多区系上孑遗、古老、孤立的植物类群,并且特有成分丰富,具有重要的保护价值。(4)裸子植物丰富,针叶林群落类型多样,是元宝山植被组成的突出特点。     

辽西走廊白狼山保护区植物区系及其与邻近山地的关系

采用植物区系谱、排序分析、聚类模型和相关性等方法,研究了辽西白狼山植物区系属的地理组成以及与其它山地的相似关系,以揭示多个山地植物区系的相互关系及分布格局。结果表明:(1)白狼山自然保护区野生种子植物多样而丰富,共有101科394属790种;被子植物占总种数的98.35%,优势科现象明显,寡种属和单种属占优势,呈现一定残遗性;(2)属的地理成分以温带成分为主,共有273属,占总属数的81.3%,处于中国-日本森林植物亚区暖温带-温带过渡范围内,植物区系划归于华北植物区系平原山地亚地区。(3)相关分析表明,白狼山与努鲁儿虎山(r=0.999)、东灵山(r=0.998)之间的植物区系具有极显著相关关系;主坐标排序和聚类分析表明,白狼山种子植物属的分布区类型与努鲁儿虎山、东灵山、小五台山以及雾灵山等有着较大的相似性,不同纬度水热条件可能是影响植物区系地理分布格局的重要因素。     

秦岭种子植物区系的性质和特点及其与毗邻地区植物区系关系

依据秦岭种子植物补遗和相关文献资料,采用植物区系地理学研究方法,分析了秦岭地区种子植物区系的性质、特点,并与其它7个毗邻地区植物区系进行比较。结果表明:(1)秦岭山地植物种类繁多,区系成分极为丰富,种子植物164科,1 052属,3 839种。(2)秦岭区系是以温带成分为主,温带区系成分占该区总属数的58.75%,具有绝对优势,同时表现出明显的过渡性特点,是亚热带和温带植物区系的交汇区。(3)区系成分中原始种类、孑遗成分多,表现出明显古老性。(4)秦岭植物区系与大别山、巴山、横断山脉植物区系组成相近,有着一定关联性,并且还与西藏色季山区系较为相关,但秦岭植物区系与祁连山北坡、贺兰山有较大差异。     

海南猕猴岭自然保护区海南锥+黄牛木群落特征研究

采用样地调查法,对海南猕猴岭自然保护区海南锥+黄牛木（Castanopsis hainanensis Merr.+Cratoxylum cochinchinense（Lour.）Blume）群落的植物区系组成、结构特征和物种多样性进行研究。结果显示：（1）在2500 m²样地中,有维管束植物39科73属85种;种子植物区系以热带性质为主。（2）生活型以高位芽为主,占94.12%;叶级以中型叶为主,占71.76%。（3）优势种群处于增长阶段;群落物种频度等级分布为A > C > B > E > D。（4）群落物种丰富度指数为9.85,均匀度指数为0.74,Simpson指数为0.95,Shannon-Wiener指数为3.29;优势种群的优势地位明显,但幼苗更新不足,群落均匀度和多样性指数较低,应加强就地保护力度。     

安徽齐云山区种子植物区系的研究

据初步统计,安徽省休宁县齐云山山区共有种子植物125科,511属,867种。与邻近山地相比,种子植物的丰富程度次于黄山(134科、537属、1058种)、清凉峰(142科、547属、1083种)和牯牛降(151科、582属、1117种)。该区种子植物区系起源古老,地理成分复杂,各类热带、温带成分和中国特有成分分别占该区种子植物属总数的42.0%、54.3%和3.7%,显示该植物区系具有明显的中亚热带特性。该区系与黄山、清凉峰、牯牛降、六股尖区系的关系密切,而与天堂寨区系关系较远。