西南喀斯特高原盆地石漠化环境植物群落结构与物种多样性时空动态

为阐明西南典型喀斯特石漠化类型——喀斯特高原盆地石漠化植物群落结构和物种多样性特征及其演变规律,科学支撑喀斯特石漠化治理,选取了喀斯特高原盆地典型石漠化区贵州清镇簸箩小流域为研究区域,对其植被进行广泛的野外勘察,设置典型样方研究其植物群落结构和物种多样性特征;运用空间替代时间方法,研究石漠化演变过程中植物群落结构和物种多样性变化;基于2013—2015连续3 a的监测数据,研究其年际变化。结果表明:研究区群落结构简单,共记录到的植物分布58种,其中草本层18科24属28种、木本层17科25属30种;单种属的比例很高,为82.86%。不同等级石漠化环境植物群落高度、平均地径、平均冠幅、草本层生物量和灌木层生物量均具有显著差异;植物种群密度在不同等级石漠化环境变化依次为轻度石漠化中度石漠化潜在石漠化无石漠化。不同等级石漠化环境植物多样性指数、均匀度指数、丰富度指数和优势度指数均偏低,而且4种指数均与石漠化等级演替无明显耦合关系。不同年份植物群落高度、平均地径、种群密度和灌木层生物量随着时间的推移均呈增加趋势,但相邻年份增加不显著。研究区生态系统人为干扰逐渐减弱,植被呈现出正向演替的趋势,优势种的重要性趋于降低。该研究结果对我国西南喀斯特盆地生态功能恢复和石漠化植被重建具有一定的理论意义和实践指导价值。     

黔西北地区不同演替阶段植物群落结构与物种多样性特征

该文采用"空间代替时间"的方法,研究了贵州省威宁县喀斯特地区植被演替过程中的群落结构、物种组成、生活型谱和物种多样性的变化规律。结果表明:(1)该调查共记录到种子植物174种,隶属于52科117属,物种分布较多的有菊科、蔷薇科、禾本科、杜鹃花科、小檗科、唇形科、蓼科。(2)随着植被的正向演替,物种丰富度逐渐增加,群落结构趋于复杂,高位芽植物所占比例逐渐增大。(3)随着植被的恢复,群落层次分化逐渐明显,大径级植株所占比例呈现增加趋势。(4)随着植被的恢复,群落各层次的ShannonWiener多样性指数(H)、Simpson多样性指数(DS)、均匀度指数(J)和Margalef丰富度指数(DM)逐渐增加;不同演替阶段植物群落之间的Srensen相似系数呈现先上升后下降的趋势,Cody指数则表现为逐渐增加的趋势。黔西北地区不同演替阶段植物群落结构和物种多样性不同,建群种和关键种发生了明显变化,不同演替阶段植物群落结构和物种多样性的研究对喀斯特地区植被演替规律的认识和生态恢复具有重要意义。     

贵州省普定县不同植被演替阶段的物种组成与群落结构特征

通过对贵州省普定县喀斯特地区不同植被演替阶段群落的调查, 研究了植被演替过程中群落物种组成和群落结构的变化。结果表明, 该地区的植被主要处于5个演替阶段, 即次生乔木林、乔灌过渡林、藤刺灌丛、稀灌草丛以及火烧干扰后的蕨类植物群落。本次调查共记录到植物365种, 隶属89科218属。其中, 蕨类植物31种, 隶属14科23属; 种子植物334种, 隶属75科195属。物种分布较多的科主要有蔷薇科、菊科、禾本科、百合科、忍冬科、唇形科、莎草科、樟科、葡萄科和水龙骨科。随着正向演替的推进, 物种丰富度增加, 群落结构趋于复杂化。藤刺灌丛与乔灌过渡林群落层次不明显, 次生乔木林分层明显。从藤刺灌丛向次生乔木林演替的过程中, 小径级个体所占比例明显降低, 高于1.3 m植物的总密度、乔木密度和藤本密度都先升高后降低, 而灌木密度呈逐渐降低的趋势。对喀斯特地区植被的恢复提出了参考措施。     

桂西北喀斯特地区不同退化程度植被群落物种组成及多样性特征

世界范围内,很多自然生态系统均在不同程度上受到了损害,喀斯特脆弱生态系统的退化是一个复合过程,喀斯特地区不同退化程度植被群落特征有何差异有待研究。该文采用样方法进行全面的调查,研究了桂西北喀斯特地区5个退化程度植被群落的物种组成、群落结构特征和物种多样性。结果表明:(1)不同退化程度群落物种组成和生活型组成有较大差异,潜在退化群落科属种丰富度最高,沿着退化程度递增的梯度,群落乔木树种逐渐减少至消失,灌木比例呈先增后减的趋势,草本比例逐渐增加。(2)调查到维管束植物218种,隶属于86科168属;以大戟科、楝科、蔷薇科、马鞭草科、禾本科和肾蕨科植物为主;退化过程中,优势种的重要值逐渐降低,其在群落内的支配地位逐渐减弱,伴生种重要值逐渐升高。(3)退化过程中,群落结构趋于简单化,群落木本植物密度、高度和盖度逐渐减少。(4)不同退化程度植被群落乔灌草层物种多样性存在显著性差异,随着退化程度的增加,群落总植被物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数整体呈下降趋势。     

桂西北喀斯特人为干扰区植被自然恢复22年后群落特征

采用全面调查和样方调查的方法,以坡面为尺度,以顶极群落为对照,运用干扰理论和多样性分析方法,研究了桂西北喀斯特4类典型干扰区自然恢复22a之后植被特征及空间分布的变化。结果表明,干扰区的物种多样性丧失严重,共出现维管束植物91科206属241种,仅有自然保护区的26．6％,6种植被类型的顺向演替系列为石漠化稀疏草丛→草丛→灌丛→藤刺灌丛→落叶阔叶林→常绿落叶阔叶混交林片段。随着坡位的上升,群落的高度、盖度、生物量和物种多样性急剧下降。密度则呈少、多、次少的单峰分布状态,各项指标均远低于自然保护区。不同干扰方式对植被自然恢复的影响不同,其中整坡火烧＋垦殖的破坏性最大,呈现了石漠化景观,整坡火烧＋放牧次之,采樵属选择性干扰,采樵＋放牧＋坡脚火烧的恢复相对较快,没有放牧干扰的采樵＋坡脚火烧恢复更好。此外还针对性地提出了桂西北喀斯特干扰区在不同立地类型上人工与自然相结合的4条植被恢复途径。对因各种人为干扰导致的桂西北喀斯特生态系统处于极度退化状态下的植被恢复建设和生态重建具有重要的理论价值和实际意义。     

泌桐高速公路生态护坡不同草灌混播10a后的植被群落特征

稳定的边坡群落是公路边坡生态防护的目标,为探究高速公路生态护坡工程10 a演替后群落特征,该研究以泌桐高速公路为依托,布设自然恢复、单一狗牙根播种和5个不同播种密度的草灌混播生态防护措施,分析不同恢复方式对边坡群落组成、生活型和物种多样性的影响。结果表明:(1)调查样方内共有52种植物,分属于17科49属。禾本科、菊科和豆科植物共26属29种,占种总数的55.77%,表明这三大科植物在边坡群落演替过程中起着重要作用。(2) 10 a演替后不同恢复方式下群落中多年生植物比例高于一年生草本植物。(3)在草灌混播样地中,群落物种多样性指数随着播种密度的增加呈先增加后降低的单峰变化趋势,在播种密度为每平方米500株时达到最大。(4)草灌混播的生态恢复效果优于纯草本种植和自然恢复方式。(5)播种密度对草灌混播群落类型,地上生物量和物种多样性指数没有显著影响。从植物的生长效果及成本方面考虑,初播密度每平方米为500~600株的草灌混播可构建较为稳定的边坡植物群落,实现最佳的边坡恢复效果,可应用于类似区域边坡生态恢复工程。     

陕西省丹汉江流域退耕地恢复过程中的植被演替

以陕西省丹汉江流域退耕地南坡和北坡不同退耕年限的自然恢复植物群落为研究对象,开展群落物种组成调查,并进行物种多样性特征分析和群落极点排序,对该区退耕地恢复过程中的植被演替规律进行研究.结果表明： 研究区退耕地植被演替的阶段依次为：一年生草本群落→多年生草本群落→灌草群落→乔灌草群落.形成多年生草本群落需2～5 a,形成灌草群落需7～10 a,形成乔灌草群落需30 a以上.南坡和北坡不同类型退耕地的植被演替阶段相同,物种多样性指数略有差异.随着退耕年限的增加,南坡物种多样性指数总体呈先降后升的趋势;而北坡物种多样性指数呈先波动上升,而后在退耕30 a时略有下降.     

海岛矿区岩质边坡植物群落演替中物种多样性的变化

通过植物群落调查,采用Shannon多样性指数、Simpson优势度指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数,结合DCA排序和一元线性回归分析,考察了舟山海岛矿区岩质边坡植物物种构成特征,研究了植物群落演替过程中生物多样性的变化。结果表明:研究区可划分为3个植物群落演替阶段(草本植物群落阶段、灌丛群落阶段和灌乔群落阶段);演替过程中,物种丰富度指数显著上升,多样性指数和优势度指数逐渐升高;具有矿区特殊生境适应性的植物配置在边坡植被恢复进程中与自然植被表现出一定的差异,演替过程依次为迁入物种生长期、迁入物种与人工导入种竞争期、迁入物种与人工导入种稳定共存期;人工导入群落演替后期的植物种大大加速了群落演替进程;合理的植物配置更能促进群落向正演替方向发展。     

茂县土地岭植被恢复过程中物种多样性动态特征

植被恢复是退化生态系统重建的重要途径,植被恢复过程物种多样性的变化反映了植被的恢复程度.通过群落调查和多样性分析,研究了岷江上游土地岭植被恢复过程中群落物种多样性特征.结果表明： 恢复过程中6类不同类型群落分别表现其对于不同环境特征、干扰及更新方式等的响应;森林是较灌丛更适合当地环境状况的植被类型;人工恢复无干扰和轻度干扰群落的多样性相对较高,是较好的恢复模式.重度干扰使得1年生植物与地下芽植物比例增加,其它口食性较好的多年生草本减少.较强的干扰是群落无法更新、长期处于灌丛阶段且多样性较低的重要原因.本地区人工恢复群落在更新进程和多样性维持上优于自然更新群落,种植华山松加速了本地区植被演替进程.建议以适合恢复区域的多种恢复配置方式进行造林,并避免较强干扰,可以加速群落演替进程并保持恢复群落较高的物种丰富度与多样性.     

科尔沁沙地植被恢复演替进程中群落土壤种子库研究

研究了科尔沁沙地植被恢复演替进程中各群落土壤种子库种类组成、密度以及物种多样性等特征。主要结论是:①科尔沁沙地植被退化后的恢复演替是一种次生的中途恢复演替。演替各阶段土壤种子库密度为流动沙丘<半流动沙丘<固定沙丘,从流动到半流动沙丘阶段,土壤种子库密度平均增加了709%;从半流动到固定沙丘阶段,土壤种子库密度平均增加了393%。从流动到半流动沙丘阶段是土壤种子库密度的快速增长期。②植被恢复演替过程中,土壤种子库组成均以1年生草本植物为主(优势度为60.40%~91.83%),到演替中后期阶段,多年生草本植物的种类有所增加,但其所占比例仍很小。③演替各阶段群落种子库物种多样性指数分别为0.6616、0.7736、0.7281、1.0939、1.0648和0.9682,可见种子库物种多样性最高的群落并非是演替历史最大的群落。④恢复演替系列各阶段土壤种子库间的相似性系数都较大,在0.368~1.000范围之内,任一群落总是与其下一阶段最邻近的群落具有最高的相似性系数。     

外马廊山岛植被特性与植物多样性

该研究对无居民海岛舟山外马廊山岛进行初步踏勘,了解该岛植被特征与植物多样性,探讨海岛植被与大陆植被的差异性,并对海岛植物的主要植物组成、生活型结构、地理成分、群落类型以及多样性和相似性进行了分析。结果表明:外马廊山岛面积小,共有33科51属55种植物,植物种类偏少,留存有普陀狗哇花,滨柃,厚叶石斑木等具有滨海特色植物,具有开发潜力。外马廊山岛热带成分较为明显,与附近地区较为相似。岛上群落优势种或建群种的科为山茶科,大戟科,松科等,与大陆的常绿阔叶林的优势种或建群种的优势科如樟科,金缕梅科,壳斗科,山茶科等不大相同。岛上植物主要以高位芽植物为主(58.18%),但较大陆常绿阔叶林的高位芽植物比例要低。外马廊山岛植物群落结构简单,植物多样性相对较低,物种丰富较低,主要原因在于生态适应性和演替过程的差异,岛上植物群落演替至稳定群落还需要相当一段时间。外来种比例占9.09%,外来种如黑松和红鸡竹能形成群落或在群落中具有较为明显的优势,并可能会造成一定的生态干扰。     

喀斯特常绿落叶阔叶混交林植物与土壤地形因子的耦合关系

基于中国科学院亚热带农业生态研究所在木论国家级自然保护区借鉴CTFS标准建立的2hm2喀斯特常绿落叶阔叶混交林动态监测样地(50个20m×20m样方),选取代表木本植物群落、土壤性质和地形因子的22个指标,对其总体特征及三者之间的相互关系进行了经典统计分析、主成分分析、聚类分析与典型相关分析。结果表明,喀斯特常绿落叶阔叶混交林生态系统的景观异质性强、土壤养分含量高、物种丰富且结构合理,除海拔、Simpson指数、均匀度、pH之外的18个指标均呈中、强变异;综合土壤因子是影响生态系统的主要因子群,其次是综合群落多样性因子和结构性因子,综合地形因子的作用相对较弱;4种不同类型真实而直观地表征了群落类型、土壤肥力和地形的差异,相对优化的第3种类型主要分布在海拔较高、裸石率较大、坡度较高的阴坡中上部;植被、土壤、地形两两之间均存在着较高的相关性,植被与土壤因子之间,有机质、氮、磷起较大的作用,主要影响群落结构,植被和地形之间,坡向和岩石裸露率影响群落结构和物种丰富度,而坡向和坡位直接导致了土壤有机质、全氮、有效磷和pH的变化。     

大渡河中游干暖河谷区生境对植物群落分布格局和多样性的影响

大渡河中游干暖河谷区滑坡和泥石流灾害频发, 对该区域坡面植物群落的研究有助于揭示植被演替的方向, 为坡面植被生态恢复提供基本依据。本研究沿大渡河中游河谷区每隔约5 km设置典型样地, 调查了植被的物种组成和分布以及样地的地形、土壤等10个生境因子, 探讨河谷区植被的连续性变化, 并通过多元回归树(multivariate regression trees, MRT)、多样性指数和典范对应分析(canonical correspondence analysis, CCA)等方法对植物群落进行分类、比较和排序。结果表明: 大渡河中游干暖河谷植被以土壤碳含量、pH值和C : N等3个因子为节点, 可划分为多花胡枝子(Lespedeza floribunda)-荩草(Arthraxon hispidus)-香薷(Elsholtzia ciliate)(群落A)、地果(Ficus tikoua)-车桑子(Dodonaea viscosa)-川滇薹草(Carex schneideri)(群落B)、云南松(Pinus yunnanensis)-栓皮栎(Quercus variabilis)(群落C)和荩草-扭黄茅(Heteropogon contortus)(群落D)等4种群落。该区域以灌木和草本为主要植被类型(群落A、B、C), 间或有裸地分布, 易成为泥石流灾害产生的物源区; 以多花胡枝子为主的灌草群落A的物种丰富度、优势度与多样性表现一致, 均高于以乔木和草本为主的群落C和D, 但物种多样性优势并不显著, 灌草群落分布广而结构单一, 外来物种占比为8.33%, 是生态系统脆弱和不稳定的表现。多元回归树和典范对应分析结果表明, pH值、C : N、坡向和土壤容重等4个因子对植物群落组成和分布影响最大, 且土壤因子的影响大于地形因子。     

江西井冈山地区沟谷季雨林及其超地带性特征

江西井冈山地区位于中国东部中亚热带地区南缘,属北半球湿润区。该地区地处罗霄山脉中段,地势高耸,沟谷深切,生境极富多样化,在其沟谷地区保存有典型亚热带季风常绿阔叶,常称季雨林。选择6个典型沟谷季雨林群落,开展群落生态学和生物地理学的研究,结果表明:(1)群落组成以典型的热带性科属为特征,如樟科Lauraceae、壳斗科Fagaceae、山茶科Theaceae、茜草科Rubiaceae、金缕梅科Hamamelidaceae等;种子植物属的地理成分以热带-亚热带成分占优势,占总属数的64.71%—77.94%,高于同纬度地区其他山体,接近甚至高于南亚热带季风常绿阔叶林中的热带性成分。(2)群落结构具有多优势种及明显的特征性标志种,与具单优势种或少数优势种的亚热带常绿阔叶林有明显差异。(3)Shannon-Wiener指数为4.44—5.46之间,物种多样性较丰富,表现出明显的南亚热带植被特征。(4)其它热带雨林性质的特征还包括:大型木质藤本,板根现象,绞杀现象,滴水叶尖,丰富的寄生、附生植物、兰科植物、树蕨等。整体上,井冈山地区亚热带沟谷季雨林群落具有热带雨林向亚热带常绿阔叶林过渡的明显特征,与南亚热带季雨林性质相似,在演替上常被称为侵入群落,或为历史时期长期演化形成的超地带性植物群落。     

桂西南蚬木群落优势树种分布与环境因子的关系

蚬木(Excentrodendron hsienmu)是广泛分布于桂西南喀斯特山地的优良用材树种,了解影响蚬木群落物种分布的主要环境因子,对蚬木资源的有效保护具有重要意义。该研究基于桂西南蚬木群落的样地调查,测定了样地中乔木树种的重要值以及海拔、坡度、坡向、土壤养分等8个环境因子,采用Pearson相关分析研究了地形与土壤等环境因子间的相互关系,运用典范对应分析(CCA)方法对群落主要树种与环境因子间的关系进行了排序。结果表明:调查共记录到胸径≥1.0 cm、树高≥1.5 m的立木共176种,隶属于50科128属;群落乔木层以蚬木占绝对优势,主要伴生种有广西澄广花(Orophea anceps)、金丝李(Garcinia paucinervis)、割舌树(Walsura robusta)、苹婆(Sterculia nobilis)。相关分析显示海拔与土壤有机质、全氮间呈极显著正相关;除土壤pH之外,其余土壤肥力因子间均呈极显著正相关。CCA分析显示全钾、全磷对群落优势种的分布影响最为显著,坡向、坡度对优势种分布也具有重要作用。该研究结果揭示了影响蚬木群落物种分布的主要环境因子,为该区域的植被恢复措施提供了科学依据。     

石林风景区不同石漠化人工修复方式对木本植物群落组成及种群生态位的影响

石漠化是我国西南喀斯特地区生态修复最严重的障碍,植被恢复是石漠化治理的重要途径。近50年来,我国开展了大量石漠化植被恢复的实践与研究,包括自然恢复与人工修复。但是,长期以来缺乏对已完成人工修复的植被的演替特征和修复效果的研究,而人工修复植被的效果评价能为石漠化生态修复提供理论依据与实践经验。以石林风景区中两类人工修复植被——栽植植被(PV)与飞播植被(ASV)为研究对象,以地带性自然植被(ZNV)为对照,研究人工修复植被中木本植物群落组成、群落多样性和种群生态位特征,以期揭示不同人工修复方式下的植被构成规律以及对有限资源的利用程度。结果表明:(1)在地带性自然植被、栽植植被和飞播植被3种植被类型中分别记录到木本植物92种(45科80属)、138种(50科101属)与44种(26科37属),3种植被类型中的共有种12种。(2)3种植被类型的Patrick丰富度指数与Shannon-Wiener多样性指数排序均呈现为地带性自然植被>栽植植被>飞播植被(P<0.01),栽植植被与地带性自然植被之间的Jaccard相似性指数为0.14,飞播植被与地带性自然植被之间的Jacca...     

Vegetation Components of a Subtropical Rural Landscape in China

To assess the overall vegetation changes and their ecological significance, following landscape evolution, plant composition and physical structures of the homegardens (woodlots and vegetation patches with hedgerow fence) and field boundaries were examined in the rural landscape of subtropical China in order to determine their ecological significance. Field surveys on landscape changes and plant composition were carried out in two typical villages in the Yangtze river plain. Analysis of landscape changes and plant composition showed that the rural landscape is diverse both in terms of types of elements and plant species. The vegetation types in the area have undergone frequent alterations by human beings following major changes of landscape management due to economic and social reforms. The plant diversity of the various vegetation types in the area is related to the duration of colonization of the vegetation type, the extent of disturbance by human beings, and the physical structure diversity of the vegetation type. In the discussion, the plant diversity and heterogeneity of the physical environment in any vegetation type is of importance for the ecological sustainability of the landscape.     

海南岛热带森林景观类型多样性

依据景观生态学原理,按地貌、气候、土壤、植被和土地利用方式的分异,以带、域、省、区、类型为5个基本单位及亚、组等为辅助单位,组建海南岛热带森林景观类型分类体系。把海南岛热带森林景观作为省级单位,它隶属于全球热带林景观带、亚洲（东方）热带林景观域、中国热带林景观亚域,其下划分为东部潮湿森林景观、西部半干旱森林景观、中南部山地森林景观、热带常绿针叶林景观、热带竹林景观和热带人工林景观6个森林景观区;以热带低地沟谷热带雨林为代表的11个森林景观亚区;以热带低地沟谷龙脑香森林景观为代表的26个森林景观类型组;以热带低地沟谷青皮林为代表的54个森林景观类型。海南岛热带森林景观类型分类体系较全面地表达了海南岛热带森林景观类型多样性。