岩溶地区不同规模城市遗存山体表面空气负离子及其影响因素——以贵阳市为例

为探索岩溶地区城市遗存山体(urban remnant mountains, URMs)表面空气负离子浓度(negative air ion concentration, NAIC)特征及其影响因素,以贵阳市建成区内22座城市遗存山体为研究对象,通过样地调查法分析了城市遗存山体表面空气负离子浓度空间格局特征,运用单因素方差分析LSD法、pearson相关性及线性回归分析等方法分析了山体规模大小、山体斑块特征、山体平均植被覆盖度、植物物种多样性、植物群落体积生物量、地表辐射、空气温湿度、人为干扰程度、近红外辐射、短波红外辐射及城市遗存山体周边城市景观格局等因素对城市遗存山体表面空气负离子浓度的影响。结果表明：(1)不同规模城市遗存山体的表面空气负离子浓度表现为中型山体>小型山体>大型山体;空气负离子浓度在城市遗存山体坡向上呈东坡面和北坡面大于西坡面和南坡面的两级格局,同一坡向的不同坡位间无明显差异。(2)空气负离子浓度与山体表面温度极显著负相关,与山体表面空气湿度极显著正相关;植物群落体积生物量对城市遗存山体表面空气负离子浓度影响较大,且小型山体表现最明显;植物物种多样性对山...     

多山城市遗存山体植物多样性斑块效应研究

为探讨城市遗存山体植物多样性的斑块效应,以贵阳市建成区城市遗存山体为研究对象,采用单因素方差分析和最小显著性差异法(LSD),比较不同山体以及坡向、坡位的植物多样性差异,通过Spearman相关分析法,分析城市遗存山体植物多样性指数与城市遗存山体斑块指数之间的关系。结果表明：除地表粗糙度(SR)和分维数(Fd)指数外,23个城市遗存山体的斑块特征指标斑块面积(Pa)、表面积(Sa)、斑块形状指数(PSI)、破碎度(F)、相对高度(Rh)、平均坡度(As)、平面曲率(Hc)和剖面曲率(Pc)等指数差异比较大;不同城市遗存山体的植物群落整体植物、乔木层、灌木层和草本层的多样性指数均有显著差异。植物多样性各指数均与城市遗存山体的斑块特征指数F、Hc、Pc、Hc、Pa和Sa有相关性,与Rh、Fd、SR、PSI和As指数相关性不显著;不同坡位植物多样性各指数与城市遗存山体斑块指数响应强度由高到低顺序为山顶>山脚>山腰。不同坡向的植物多样性指数与城市遗存山体斑块指数响应强度由高到低顺序为西坡>北坡>南坡>东坡。总体而言,城市遗存山体的植物群落物种多样性存在斑块效应,城...     

黔中喀斯特城市遗存自然山体景观格局时空演变——以安顺市为例

城市遗存自然山体是山地城市中珍贵而脆弱的生态资源,对于维持城市生态系统稳定发挥着不可替代的作用,然而近年来高强度的城市建设对其产生严重的干扰和胁迫。以安顺市建成区为研究区域,在空间信息技术支持下,综合运用景观格局指数法和缓冲区分析法,分别从城市景观格局动态、城市遗存自然山体景观动态及城-山交互作用3个方面,对近10年快速城市化背景下,安顺市城市遗存自然山体景观格局时空演变进行定量化研究,旨在揭示其对城市扩张的响应规律。结果表明：1）城市整体景观破碎度递增,斑块丰富度密度递减,景观多样性、均匀度、优势度呈波动性变化;2）城市遗存自然山体斑块数量、类型面积、景观优势度递增,斑块形状趋于规则化,连通性递减,聚集度先减后增;3）城-山交互作用明显,主要表现为城市遗存自然山体因城市建设持续受损缩减及其吸引城市建设;4）城市遗存自然山体500 m缓冲区内平均城市建设用地占比及其平均城市人工园林绿地占比均与山体缓冲区距离呈显著负相关,且不同等级城市遗存自然山体斑块与缓冲区内城市建设用地相关程度表现为小型斑块 > 中型斑块 > 较大型斑块 > 大型斑块,与缓冲区内城市人工绿化相关程度表现为中型斑块最高、较大型斑块最低,城市遗存自然山体对城市建设及其人工绿化明显具有吸引作用。解析快速城市化背景下城市遗存自然山体景观动态变化规律及其与城市建设之间的交互作用关系,为城市遗存自然山体后续科学规划管理提供决策支持与理论依据,也可为今后进一步深入开展以其为研究对象的科研活动提供前期基础。     

黔中城市喀斯特山体遗存植物群落公园化利用响应

为探析黔中城市喀斯特山体遗存植物群落对公园化利用的响应,以贵阳市为研究区域,运用群落生态学相关理论及方法,对比分析了已公园化利用城市山体（山体公园）和未开发利用的城市山体（自然山体）植物群落的数量特征及其影响因素。结果表明：（1）山体公园生态环境相对稳定,植物群落垂直结构完整性较高,自然山体在内部生态环境严酷与外部城市基质干扰的共同作用下群落结构断层严重;两类型山体乔木数量均呈倒"J"分布型,但山体公园≤10 cm径级乔木平均株数明显高于自然山体,与山体公园相比自然山体林下更新能力相对较弱;两类型山体乔木高度随胸径增加而升高;（2）本次调查共计记录植物604种隶属155科457属,自然山体共474种隶属142科377属,山体公园共437种隶属132科349属;总体上两类型山体平均物种数无显著性差异,但不同样山之间物种数差异较大;两类型山体各生活型物种数量都呈现出草本>灌木>乔木>藤本的趋势;两类型山体落叶乔木和藤本、多年生草本植物所占比例明显高于常绿乔木和藤本、一年生草本植物,灌木均表现为常绿物种高于落叶物种;（3）两类型山体植物多样性指数偏低,存在显著性差异,山体公园多样性指数略高于自然山体;两类型山体植物多样性指数在核密度上表现为核密度低值区域（4-6级）多样性指数高于核密度高值区域（2-3级）;山体公园多样性指数在公园化程度上表现为重度公园化利用时多样性指数最低,中度、轻度公园化利用时多样性最高;（4）自然山体多样性指数整体表现为山腰/山脚 > 山顶,山体公园多样性指数整体表现为山腰 > 山脚 > 山顶;两类型山体植物多样性指数在坡向上无明显分布规律。总体而言,一般程度的公园化利用对黔中城市喀斯特山体遗存植物群落的影响不突出,且中度以下程度公园化利用对植物群落物种多样性具有一定的促进作用,重度公园化利用存在明显的负面影响。     

徐州城市景观格局对绿地植物多样性的多尺度影响

城市地表景观的变化导致城市生物栖息地的损坏、破碎和丧失,致使城市生物多样性下降.为探讨城市景观格局变化对植物多样性的影响,本研究以徐州市绕城高速公路内的城区为对象,采用布朗布伦奎特(Braun-Blanquet)盖度等级法对36块城市绿地植物群落进行调查,并对不同绿地植物群落的物种多样性进行了分析.同时,以研究区2005和2015年的Landsat ETM遥感影像作为基础数据源,在Erdas、GIS、Fragstats软件的支持下,以每块调查样地为中心,分别建立9个不同半径的缓冲区,计算各缓冲区内表征斑块形状、破碎度和连通性共3类39个景观指数,在此基础上,运用冗余分析(RDA)筛选出不同幅度下对城市绿地植物多样性有显著影响的景观格局指数.结果表明: 植物多样性对景观整体格局和景观要素的响应具有明显的时间和空间尺度效应.2005年,未利用地和农田的破碎度、形状指数在800 m半径的缓冲区内能更好地解释植物多样性,建筑用地的破碎度和连通性指数在800～2000 m范围内对植物多样性有重要影响;2015年,草地和林地景观在800 m缓冲区内可更好地解释植物多样性,而建筑用地和未利用地在1000～2000 m范围内对植物多样性有显著影响;研究区当前植物多样性受2005年类型水平景观指数的影响更显著,说明研究区植物多样性对周边景观格局变化的响应存在一定的时间滞后;景观水平的格局指数与类型水平指数特征较为一致,说明物种与空间尺度的相互作用更多依赖于景观类型.     

喀斯特区城市遗存山体野境自然野性评价——以贵阳为例

黔中地区城市扩张过程中,建成区内遗存了大量的孤岛状自然山体,这些保留了原有生境的城市遗存自然山体在完全人工化的城市环境中可以被认为是城市遗存山体野境。然而由于人为干扰程度的不同,城市遗存山体野境的野性程度不同。科学评价城市遗存山体野境的野性水平,可以为城市遗存山体野境的保护提供科学依据。本研究以中国西南喀斯特地区典型的多山城市为研究区域,在山体原有植被保持较好、且形态相对完整的城市遗存山体中,随机选取了18座城市遗存山体野境作为研究对象,采用层次分析法、熵权法、综合权重法构建了喀斯特地区城市遗存山体野境自然野性评价指标体系。通过实地调查结合遥感技术,获取了样本山体各指标数据,用线性加权求和法得到样本山体的自然野性评价值。最终通过正态分布法和专家诊断法相结合确定城市遗存山体野境自然野性阈值并进行分级。结果表明：(1)城市遗存山体野境自然野性指标体系由山体特征、动植物特征、环境特征3个准则层和7个指标层及26个评价因子组成,该指标体系对评价喀斯特地区城市遗存山体野境自然野性适宜。(2)城市遗存山体野境的山体特征指标的平均值为0.56±0.13,动植物特征指标的平均值为0.44±0.07,山体环境特征的平均值为0.48±0.12。(3)城市遗存山体野境的自然野性划分为,高野性、中野性、低野性、无野性4个等级。城市遗存山体野境自然野性的阈值是0.43,具有自然野性的山体面积占所选样山总面积的75.6%。研究结果将为判断多山城市人工环境中城市遗存山体自然野境地提供基础理论,为制定城市野境保护策略提供依据。     

城市遗存山体植被群落特征对不同人为干扰方式及强度的响应

快速城市化发展对城市内植被和生物多样性产生了显著的影响,研究植物群落特征对人为干扰的响应规律可为城市残余生境生态恢复、生物多样性保护及植被的合理开发利用提供科学依据。以典型的喀斯特多山城市贵阳市为研究区域,城市遗存山体为研究对象,基于遥感解译与群落生态学调查和分析等方法,探讨了不同人为干扰方式及强度对城市遗存山体植被特征、群落物种组成和多样性的影响。结果表明：（1）中度人为干扰强度下城市遗存山体植被覆盖度（FVC）和植被净初级生产力（NPP）数值最高;复垦干扰下FVC和NPP值相一致且为最高,中小型公园化利用山体FVC和NPP值完全不一致且NPP最低。（2）不同人为干扰强度和方式下城市遗存山体间的平均物种数和生活型构成均存在显著性差异。整体上城市遗存山体的平均物种数在不同干扰强度下表现为轻度人为干扰 > 中度人为干扰 > 重度人为干扰;不同干扰方式下的平均物种数呈现为人为踩踏 > 构筑物 > 工程建设 > 公园化利用 > 复垦 > 工程开挖的趋势;重度干扰下城市遗存山体的落叶乔木、灌木占比最高,中度干扰下常绿灌木和多年生草本为主。（3）不同干扰强度下城市遗存山体植物群落垂直结构各层次物种多样性指数均偏低且存在显著性差异,乔木层、灌木层Shannon-Wiener （H''）、Simpson （D）、Margelf （R）指数在中度干扰强度最大,而在草本层均最小;均匀度Pielou （Jh）指数在乔木层和草本层中表现为轻度人为干扰 > 中度人为干扰 > 重度人为干扰,而在灌木层完全相反。（4）乔木层4种多样性指数在不同干扰方式下的差异较大;灌木层和草本层的多样性指数在人为踩踏和构筑物建设干扰方式下显著高于其它干扰方式,工程开挖为主的干扰方式下灌木层和草本层多样性各指数均偏低且存在显著性差异。总体而言,轻中度人为干扰对城市遗存山体植物群落物种组成和多样性的影响不突出,且中度干扰对植物群落物种多样性具有一定的促进作用,但重度干扰对城市遗存山体植物群落特征存在明显的负面影响。     

城市化背景下珠江三角洲常绿阔叶林群落结构及植物多样性

随着城市化进程的加快,城市中存留森林的演替过程也发生明显变化。选取高度城市化的珠江三角洲为研究区域,以地带性群落常绿阔叶林为研究对象,选择城区(帽峰山、西樵山和大岭山)和郊区(鼎湖山、象头山和南昆山) 6个样地,分析城郊梯度上的植物群落结构和植物多样性指数。结果表明:城区森林包括31科42属46种,郊区森林包括44科75属96种,郊区样地的物种数高于城区样地的物种数;城区优势种明显,多为耐旱耐贫瘠种类,郊区无明显优势种,多为喜湿耐荫种类;城市森林中的Margalef指数、Shannon指数和Pielou指数显著低于郊区森林,城郊森林植物多样性的差异主要反映在乔木层。城市化降低了常绿阔叶林的植物多样性,促进了物种的均质化。     

茂兰喀斯特森林木本植物性系统数量特征及其与环境因子的关系

植物性系统在群落更新、适应性和未来发展中起着重要作用。为了明确喀斯特森林性系统数量特征及其与环境因子的关系, 本研究采用相邻格子法从茂兰白鹇山山脚到山顶连续设置11个垂直样地, 同时采用该方法从山体中部沿同一等高线连续设置21个水平样地, 分析了研究区样地内胸径大于1 cm的木本植物性系统数量特征, 采用独立样本t检验分析了垂直样地与水平样地植物数量与性系统的差异, 采用冗余分析(RDA)探究了性系统数量特征与环境因子的相关性。结果表明: (1)样地内共有木本植物286种14,622株, 其中两性花植物156种(54.5%) 8,235株; 雌雄同株异花植物57种(20.0%) 3,838株; 雌雄异株植物73种(25.5%) 2,549株。垂直方向上, 随着海拔升高雌雄同株异花植物的植株数量显著增加, 两性花植物的物种比例显著下降; 坡位上表现为中坡位植物性系统多样性较低; 水平方向上, 两性花、雌雄同株异花与雌雄异株植物的植株数量、物种比例、性系统多样性指数都无明显规律。(2)雌雄同株异花植物的植株数量和物种比例在垂直样地与水平样地间有显著差异(P < 0.05); 雌雄异株与两性花植物的植株数量与物种比例无显著差异。(3)环境因子对木本植物的性系统数量特征有一定影响, 其中海拔的影响达到极显著水平(P < 0.01), 坡位的影响达到显著水平(P < 0.05)。总体上, 茂兰喀斯特森林木本植物性系统表现出与其他地区不同的丰富性、多样性和复杂性, 但大部分物种种群较小, 其数量分布特征可能是对喀斯特生境异质性适应的结果。     

基于功能特征的城市植物群落生态功能评价

功能特征是植物实现生态功能的重要基础,基于功能特征的功能多样性是评价生物多样性和植物功能的重要指标。本文基于深圳市建成区587个乔灌植物样地和1779个草本植物样地的调查数据,分析主要植物群落类型及其功能特征,比较不同绿地类型乔灌草植物在滞尘、降噪、降温增湿、生物多样性保护等四个生态功能方面的功能多样性。TWINSPAN分类结果表明,41个乔灌群落类型和54个草本群落类型中,涉及乔灌样地数量≥10个的群落类型有9个,涉及草本样方数量≥30个的群落类型共15个。对群落标志植物及优势植物功能特征的分析显示,乔灌植物常见为阔叶(100%)、常绿(79.47%)、小树冠(93.04%)、不固氮(90. 54%)、叶片无毛或近无毛(76. 95%),草本植物则多为小型果(97.07%)、干果(91.33%)、不固氮(93.9%)。各绿地类型功能多样性的排序在乔灌植物与草本植物之间大致相反。乔木植物的滞尘、降噪、降温及生物多样性功能的多样性均以公园绿地最高,灌木植物则分别以居住区、公园、道路及公园绿地最高,草本植物以上前3种功能以荒地最高,最后一种以居住区绿地最高。荒地与其他绿地群落结构差异较大。建议深圳市建成区绿地建设进一步重视居住区及单位绿地各项功能的多样性。本研究可为城市植物功能评价及城市植物规划与物种配置、生物多样性保护和提高生态系统服务提供借鉴。     

贵阳城市化和边缘效应对城市残存森林木本植物系统发育特征的复合影响

城市残存森林具有很高的保护价值,探究城市化与城市残存森林木本植物系统发育特征的关系有助于揭示城市残存森林生物多样性的维持机制。本研究以中国西南山地城市贵阳为研究区域,调查了9个残存森林斑块72个样地中木本植物的组成,计算了其系统发育指数,通过多重比较、配对t检验、相似性分析等方法解析了城市化和边缘效应对城市残存森林木本植物系统发育特征的综合影响。结果表明：灌木群落的系统发育多样性较高但系统发育结构的聚集趋势更明显;高城市化水平下幼苗幼树层植物群落的边缘效应显著;城市化水平对边缘生境植物群落系统发育特征的影响大于内部生境;高城市化水平边缘生境植物群落与低城市化水平内部生境植物群落的系统发育结构差异大。研究表明,城市化水平和边缘效应共同影响了残存森林斑块中植物群落的系统发育特征,建议控制残存斑块周围的城市化程度以减轻边缘效应对残存植物系统发育的影响。     

喀斯特多山城市空间形态结构与植物群落物种多样性的耦合关系——以安顺市为例

快速城市化导致土地资源开发利用强度增大,由此带来许多生态环境和社会经济等问题,相关部门在国土空间规划中提出"多规合一"举措,对有效统筹空间规划和城市生物多样性保护规划极为重要。为探析喀斯特山地城市空间形态结构与城市生物多样性内在关系,以典型黔中多山城市——安顺市为研究对象,运用空间句法和生物多样性相关理论与方法,分析了安顺市空间形态结构特征与植物物种多样性特征及二者之间耦合关系。结果表明：①安顺市城市空间形态结构呈东南-西北向条块状分布,城市整体水平上空间形态结构特征表现为：中心性不明显,核心分散,可达性较差,空间联系程度不高,网络结构规律性不明显,可理解性不高。②城市道路密度较低且分布不均匀,其密集区域在中心城区和西南片区,交通潜力大,空间聚集程度高、渗透性较好。③安顺市植物群落物种多样性指数偏低,不同空间区域差异较大;不同绿地类型中植物群落物种多样性指数由高到低的顺序为区域绿地、公园绿地、附属绿地、防护绿地、广场绿地。④安顺市整体空间形态结构与植物群落物种多样性呈显著负相关关系,在城市空间形态结构指数较高区域,植物群落物种多样性较低,但在局部尺度上这种相关性则较弱。本研究揭示了城市空间形态结构与生物多样性的互作关系,为城市空间规划、生物多样性保护规划与维持提供理论依据,同时对城市国土空间规划上的"多规合一"途径具有重要参考意义。     

不同干扰背景下景观指数与物种多样性的多尺度效应——以巩义市为例

以黄河中下游山地丘陵区的巩义市为研究区,采用典型样地法对灌草丛、人工林和农田边缘3种不同干扰背景下的自然、半自然生境内的植物进行调查。基于景观生态学原理,在地理信息系统技术支持下,借助于Fragstatta3.3软件,以调查样地为中心,计算了150、250、500、750、1000、1250、1500m不同半径缓冲区内表征景观形状(Edge and patch shape)、边缘对照(Edge contrast)、相似度和邻近度(Proximity and similarity)、景观多样性(Diversity)、基质(Texture)、斑块大小和密度(Patch size and patch density)共6类52个指数,运用冗余分析(RDA)筛选出不同尺度下对该区农业景观中植物多样性有显著影响的景观指数。结果表明:不同尺度,景观指数对物种多样性的影响变化显著。灌草丛生境,在500—750m范围内,SHAPE_AM指数和PARA_AM指数能够很好的解释物种多样性,解释量为33.6%;人工林生境,SHAPE_AM指数、AREA_CV指数、SIMI指数和PAFRAC指数在1000—1250m范围内对物种多样性的解释量达到48.1%;农田边缘生境,GYRATE_CV指数、ENN_CV指数、PARA_MN指数和FRAC_AM指数在750—1250m范围内对物种多样性影响显著,解释量为32%。其中,辛普森多样性指数(SIDI)与灌草丛物种多样性在750—1250m范围内作用显著,ENN_CV指数仅对农田边缘物种多样性影响较大。景观指数对物种多样性的影响具有尺度依赖性,未来应全面综合探讨这些指数的尺度效应及在景观生态学中的应用。     

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。     

Patterns of grassland community composition and structure along an elevational gradient on the Qinghai–Tibet Plateau

青藏高原草地群落组成和结构的海拔梯度格局 青藏高原高寒草地是维持区域生态安全的天然屏障,也在一定程度上造就了该区域较高的生物多样性。然而,我们对青藏高原高寒草地植物群落组成和结构的海拔分布格局及其自身维持机制仍知之甚少。本研究在青藏高原东北部沿公路形成的海拔梯度设置了39个实验样地(海拔跨度为2800–5100m),每个样地设5个调查样方进行群落调查,包括物种组成、高度、盖度,评估青藏高原高寒草地植物群落的α和β多样性的海拔梯度格局及其影响因素。研究结果发现草地群落高度随着海拔的增加而显著降低,而群落盖度变化却不显著。随着海拔的增加,植物物种丰富度(α多样性)显著增加,而群落变异性(β多样性)显著降低。约束聚类分析表明,随海拔增加草地群落结构逐渐发生变化,基于此,在这种变化过程中,我们监测到3个渐变的海拔间断点,分别在海拔3640、4252和4333 m处。结构方程模型(SEM)表明,降水增加和温度降低对α多样性有显著的正向作用,但植物群落α多样性的变化显著改变群落变异性。以上结果表明,青藏高原的群落组成和结构沿海拔梯度发生了从量变到质变的过程。     

拉萨河流域亏组山植物物种丰富度和群落特征研究

为研究草地植物群落、物种丰富度及其分布格局与影响因子之间的关系,该文以拉萨河流域林周县卡孜乡亏组山为研究地点,对山体垂直样带(3900～5100 m)植物群落特征、植物物种丰富度与各影响因子之间的关系进行了研究.研究区域共设置了13个样带(每隔100 m设一个样带),每样带设置0.5 m×0.5 m的5个样方进行植被调...     

亚高山草甸植物群落物种多样性与群落C、N、P生态化学计量的关系

通过测定祁连山东部亚高山草甸256个群落样方的群落物种数和地上植物的C、N、P元素含量, 探究了该地区高产草地和低产草地植物群落物种多样性与植物群落C、N、P生态化学计量特征的关系。结果表明: 高产样地植物群落C、N、P含量的平均值分别为53.05%、1.99%、0.22%; 而低产样地植物群落C、N、P含量的平均值分别为52.51%、2.28%、0.19%。高产和低产样地植物群落C、N、P元素含量均呈现显著差异。高产样地上植物群落的物种数与N含量和N:P呈显著正相关关系, 与C:N呈显著负相关关系, 但与C、P含量和C:P无明显相关关系; 低产样地上植物群落的物种数与N、P含量呈极显著负相关关系, 与C:N和C:P呈显著正相关关系, 但与C含量和N:P无明显相关关系。说明高产草地和低产草地植物群落物种多样性与养分元素化学计量特征显示出一定的分异性, 高产样地上植物群落的物种数主要受N含量的限制, 与N含量呈正相关关系; 低产样地上植物群落的物种数则受N、P含量共同限制, 与N、P含量呈负相关关系。     

内蒙古高寒露天煤矿排土场植被恢复研究

探究不同恢复年限对于露天煤矿植被群落变化和植物个体生长的影响,进一步加强生态环境保护与生态修复治理措施。以内蒙古高寒露天煤矿排土场恢复4年(2018-2021年)的植物群落为研究对象,采用样方调查方法,对样地内植物群落进行调查,设置草本样方(1 m×1 m)和灌木样方(5 m×5 m),记录植物物种组成、高度及盖度等指标,计算Shannon-Wiener多样性指数、Simpon指数、Pielou均匀度指数和物种重要值。探讨不同的恢复年限植物群落变化特征和优势植物的养分吸收,为矿区人工植被恢复提供科学依据。结果表明:(1)矿区排土场植物群落物种数、生物量和群落多样性均随着恢复年限的增加而显著增加。总物种数从恢复第1年的16种增加到恢复第4年的31种,主要是由于非人工种植植物从6种增加到19种导致,特别是在恢复第2年增加显著,然后趋于平稳,这说明恢复第2年是物种增加关键的时期;(2)随着恢复年限的增加,生物量和多样性指数显著增加;矿区植被优势物种多以禾本科披碱草(Elymus dahuricus)、无芒雀麦(Bromus inermis);豆科植物苜蓿(Medicago sativa)、草木樨(Melilotus officinalis)、沙打旺(Astragalus adsurgens)、锦鸡儿(Caragana sinica);菊科植物大籽蒿(Artemisia sieversiana);十字花科油菜(Brassica napus)和胡颓子科沙棘(Hippophae rhamnoides)为主。(3)比较不同优势植物叶片、茎和根的氮(N)、磷(P)和钾(K)含量发现,草本优势种中菊科和豆科植物显著高于禾本科植物。灌木优势种中沙棘茎的N含量和P含量显著高于锦鸡儿。研究认为,在排土场植被恢复初期(4年)的物种选择上,豆科植物和菊科植物是草本植物首选的先锋物种,另外,沙棘是灌木首选的物种。     

采煤塌陷区不同地貌类型植物群落多样性变化及其与土壤理化性质的关系

通过对神府-东胜矿区2种不同地貌类型下沉陷样地及对照样地地表植被进行调查,研究不同地貌类型、不同沉陷位置的群落多样性变化及其与土壤理化性质的关系。研究结果表明:(1)哈拉沟矿区(黄土丘陵地貌)植物种类较丰富,大柳塔矿区(风沙地貌)植被种类较单一;达乌里胡枝子作为风沙地貌沉陷区指示物种,其演替机制符合忍耐作用理论,紫翅猪毛菜作为黄土丘陵沟壑地貌沉陷区指示物种,其演替机制是促进理论和竞争共同作用的结果。(2)沉陷干扰12a后,2个研究区Shannon-Wiener指数分别增加了54.60%,73.85%,风沙地貌研究区土壤含水量和脲酶活性分别增加了8.64%和57.14%,黄土丘陵沟壑地貌研究区土壤有机质增加了47.73%。(3)采煤塌陷后,风沙地貌矿区坡中位置过氧化氢酶活性下降63.50%,土壤体积含水量降低58.70%,植物群落多样性显著降低;坡底位置土壤含水量、土壤养分、植物群落多样性均显著提高,土壤理化性质和植物群落多样性变化协同一致。(4)风沙地貌区植物群落多样性与土壤含水量存在显著正相关关系,黄土丘陵沟壑地貌区植物群落多样性与土壤有机质含量存在显著负相关关系。     

红松洼自然保护区草甸群落结构与多样性对管理模式的响应

管理模式对草甸植物群落结构和多样性有重要影响。以红松洼国家级自然保护区为研究地点,对比研究了实验区、缓冲区和核心区草甸植物群落结构和多样性对不同管理模式的响应。结果表明:实验区群落盖度显著高于核心区和缓冲区(P<0.05),三个区群落高度差异不显著(P>0.05),核心区群落密度明显高于实验区和缓冲区(P<0.05),三个区枯死物现存量差异显著(P<0.05);实验区地上生物量显著低于缓冲区和核心区(P<0.05),核心区地下生物量明显高于缓冲区和实验区(P<0.05);三个区的地下生物量都主要分布在0～10cm土层,向下逐层降低,其中核心区和实验区绝大部分根系主要分布在土壤表层,但相对深度不同;实验区与缓冲区植物群落优势物种较多,多个物种共同占有优势,而核心区的优势种少,优势物种集中;Shannon指数大小依次为缓冲区>实验区>核心区,Margalef指数为缓冲区>核心区>实验区。