森林经营对群落α多样性影响的定量研究进展

生物多样性是一定地域内的基因、物种、生态系统和生态过程的总和[1]。对森林生物多样性的最大威胁是不可持续的森林经营和森林收获[2]。美国在其国家森林经营法中,授权美国林务局把生物多样性纳入森林经营规划,必须监测和评价实施森林经营规划对生物多样性的影响[3];1993年的瑞典林业法中,木材生产和生物多样性也给予同等重要的地位[4]。在日益关注生物多样性保护、森林退化和可持续林业背景下,迫切需要评估不同经营技术对森林结构和功能的影响[5],研究森林经营对生物多样性的影响也是森林生态系统经营的要求[6]。因为森林经营也有改善生物…     

黑龙江省东部森林群落β多样性的研究

以连续带指数和集合环境梯度作为植物群落演替动态和环境质量的定量指标,探讨了黑龙江省东部森林群落β多样性随环境梯度和演替动态的变化规律．结果表明,森林群落中植物种的β多样性βＺ和昆虫种的β多样性βＫ都随环境梯度的增加而升高,即随着环境质量升高群落间物种更替速率降低,且βＫ的变化滞后于βＺ．βＺ和βＫ与连续带指数（ＣＩ）呈非线性相关,在演替初期群落间物种更替速率较高,在演替中后期群落间物种的更替速率最小．βＫ曲线的峰值出现滞后于βＺ曲线,说明森林昆虫群落多样性变化对植物群落多样性变化的依赖性     

山西文峪河上中游森林群落多样性

基于山西文峪河上中游森林群落的野外调查数据,选取植物生活型、生活史、固氮类型、传粉途径、种子传播途径等14个植物功能性状,计算丰富度指数(R)、多样性指数(H')、均匀度指数(E)等物种多样性指数和功能丰富度指数(FRic)、功能均匀度指数(FEve)、功能分歧度指数(FDiv)等功能多样性指数,并用TWINSPAN对森林群落进行分类,Spearman秩相关分析多样性指数间及其与环境因子间的相关性,对山西文峪河上中游森林群落多样性进行研究。结果表明:青杄林种数最多(R=27),辽东栎油松林和油松林种数最少(R=16);白桦林的H'和E最大,油松林的H'和E最小。山杨白桦林的FRic值最大,白杄林的FRic值最小;青杄林的FEve值最大,山杨白桦林的FEve值最小;山杨林的FDiv值最大,白桦林的FDiv值最小。文峪河上中游森林群落物种多样性指数与功能多样性指数间相关性不显著(P0.05),仅FDiv与H'呈显著负相关关系(P0.05);物种多样性指数间呈极显著相关关系(P0.01),功能多样性指数间相关性不显著(P0.05),仅FRic与FEve呈显著负相关关系(P0.05);随着海拔增加,物种多样性指数增加(P0.05或P0.01),但功能多样性指数减小(P0.01或P0.05)。     

山西关帝山森林群落物种、谱系和功能多样性海拔格局

探索和揭示生物多样性的空间格局和维持机制是生态学和生物地理学研究的热点内容, 但综合物种、系统进化和功能属性等方面的多样性海拔格局研究很少。该文以关帝山森林群落为研究对象, 综合物种、谱系和功能α和β多样性指数, 旨在初步探讨关帝山森林群落多样性海拔格局及其维持机制。研究结果表明: 随着海拔的升高(1 409-2 150 m), 关帝山森林群落物种丰富度指数(S)、谱系多样性指数(PD)和功能丰富度指数(FRic)整体上表现出上升的趋势, 特别是海拔1 800 m以上区域。随着海拔的升高, 总β多样性(β_total)和更替(β_repl)上升趋势明显, 而丰富度差异(β_rich)则逐渐下降。不同生活型植物的物种、谱系和功能多样性海拔格局差异较大。随着海拔的升高, 草本植物S和物种多样性指数(H′)上升趋势高于木本植物。影响草本植物S分布的主要因素是地形因子, 而影响木本植物S分布的主要因素是历史过程。随着海拔的升高, 木本植物β_total上升趋势要比草本植物明显。随着海拔的升高, 木本植物β_repl和β_rich分别表现出单峰格局和“U”形格局, 而草本植物β_repl和β_rich则分别表现出单调递增和单调递减的格局。随着环境差异和地理距离的增加, 群落间物种、谱系和功能β多样性显著增加。环境差异(环境过滤)对木本植物的β多样性具有相对较强的作用; 而环境差异(环境过滤)和地理距离(扩散限制)共同作用于草本植物的β多样性。     

南岭国家级自然保护区森林群落β多样性随海拔梯度的变化

在广东南岭国家级自然保护区海拔300-1900m的范围内,海拔每升高100m设置一条水平样带,共计调查了17条样带,样地面积20400m2。运用相关分析、回归分析和方差分析研究森林群落β多样性随海拔梯度的变化。结果表明:无论是相邻样带还是基准样带,Cody指数以及物种周转速率βC与海拔均呈显著的线性负相关(P<0.05);森林群落各层的共有种数随物种周转速率βC的增加而减少(P<0.05);单因素方差分析及多重比较揭示,Cody指数能较好地反映各层之间物种沿海拔梯度的变化差异。与相异性系数(community dissimilarity)、Bray-Curtis指数和Morisita-Horn指数、以及物种周转速率Sβ和物种周转速率t相比,Cody指数和物种周转速率βC能较好地反映南岭国家级自然保护区森林群落β多样性的海拔梯度格局。     

历山自然保护区猪尾沟森林群落植物多样性研究

采用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数对山西历山自然保护区猪尾沟森林群落多样性进行研究。结果表明 :1 )同一群落内 ,多样性指数存在一定的波动范围 ;不同群落间 ,物种多样性也存在差异 ,但其并不一定具有统计学意义。由此表明 ,群落之间存在差异 ,同时也存在着连续性。 2 )海拔高度是决定本区多样性分布格局的主导因子 ,随着群落分布海拔高度的增加 ,多样性呈一致的上升趋势 ,即多样性与海拔呈正相关关系。 3)群落物种多样性对海拔的敏感性由大到小的次序为草本层 >乔木层 >灌木层 ,其中乔木层的丰富度指数、草本层均匀度指数与海拔有着极显著的正相关关系 ,而乔木层的多样性指数、草本层的丰富度指数与海拔有着极显著的负相关关系 ,灌木层的多样性与海拔没有显著的相关性。 4)群落中不同结构、不同层次对群落总体多样性的贡献是不同的 ,两种测定方法所产生的总体多样性之间呈显著相关关系 ,表明给定加权参数的测定方法没有影响客观生态意义的反映 ,同时也更好地反映出群落结构对于群落多样性的功能差异     

庞泉沟自然保护区森林群落物种多样性

以庞泉沟自然保护区海拔1630-2430 m的森林群落为研究对象,采用样方法(共取10 m×10 m样方84个)进行物种组成和环境因子调查,对物种多样性及其与环境因子的关系进行研究.结果表明:(1)随着森林群落垂直分布的变化,即从山体下部(1630～2000 m)的华北落叶松灌木群落到山体中部(2000～2200 m)的华北落叶松云杉桦木混交林群落,再到山体上部(2200～2430 m)的华北落叶松苔草群落,物种丰富度指数(R_0)与Shannon-Wiener指数(H)呈现由小增大(在中部达最大)和由大减小的趋势;而Simpson指数(λ)和Pielou均匀度指数(E)则呈现持续增大趋势.(2)海拔与R_0(r=-0.541,P<0.01)、H(r=-0.377,P<0.01)呈极显著负相关,与λ(r=0.495,P<0.01)呈极显著正相关;坡向与R_0(r=-0.365,P<0.01)呈极显著负相关,与日(r=-0.250,P<0.05)呈显著负相关,与λ(r=0.356,P相似文献   

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1hm²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。...     

西湖风景名胜区不同类型森林群落的空间分布及β多样性

通过样地调查方法、TWINSPAN、β多样性指数和DCA、CCA排序分析,研究了杭州西湖风景名胜区不同森林群落的空间分布及物种多样性沿距离梯度的分布规律.结果表明:(1)TWINSPAN和DCA分析显示,43个调查样方可分为6种群落类型,不同群落类型的生境条件和群落组成均有一定的差异.(2)随着样地间距离的增大,群落间的Sorensen指数有逐渐变小的趋势,但不一定呈规律性的减少.(3)对43个样地不同种群的生境因子(包括坡向、坡度、坡位、海拔、郁闭度等)和物种优势度的CCA分析结果显示,影响光照和水分分布的主要生境因子海拔、郁闭度和坡位对西湖山区植物群落的分布以及种群的数量特征等具有重要影响.总体而言,物种扩散限制和生境条件变化是影响森林群落β多样性的主要因子.     

太白山森林样地系统发育多样性格局及其影响因素

太白山森林样地系统发育多样性格局及其影响因素 系统发育多样性指数常被用作区分植物群落构建过程中生态和演化过程的相对作用。系统发育多样性格局的推断方法(如系统树的构建和不同的系统发育多样性指数)、演化历史(如生活型)以及环境梯度都可能影响系统发育多样性格局的估计值,进而可能影响我们对植物群落构建过程的认知。因此,有必要区分这些因素如何作用于系统发育多样性格局的估计值,但其相对重要性及其交互作用仍不清楚。本研究利用位于太白山北坡沿海拔分布的20个森林样地(整体高差2800 m左右)的野外调查数据,包括274种木本植物和581种草本植物。对于上述样地内所有植物,我们构建了当前广泛采用的合成树和分子树以比较系统树的构建,特别是合成树末端的多歧分支结构,及其对系统发育多样性格局估计值的可能影响。同时,我们计算了每个样地的3种不同的系统发育多样性指数,包括Faith’s PD, 平均成对距离(MPD)和平均最近类群距离(MNTD),并分别对木本和草本植物进行计算。多模型比较分析系统发育多样性格局的估计值与系统树重建方法、多样性指数、生活型、海拔及其交互作用的最简约关系。研究结果表明,基于合成树和分子树所得到的系统发育多样性格局之间没有显著差异。海拔和多样性指数与生活型在解释系统发育多样性格局方面存在强烈的交互作用,并且能够解释44%以上的变异。系统发育多样性格局的估计值总体随海拔升高而降低,但草本植物相比木本植物变化更平缓。对于木本植物,3种系统发育多样性指数表现出一致的海拔分布格局(即系统发育聚集),而草本植物的平均成对距离指数则表现为随机的海拔分布格局。因此,分析沿环境梯度的系统发育多样性格局需要考虑系统发育格局的推断方法和演化历史的影响,以帮助我们更好地理解植物群落的构建过程。     

重庆大巴山国家级自然保护区森林植物多样性垂直格局

以重庆大巴山国家级自然保护区西南方向沿海拔梯度选择的20个样地为研究对象,通过等级聚类分析,结合物种重要值、物种丰富度、区系分化强度和α、β多样性指数等方面的分析,以揭示其森林植物多样性沿海拔梯度的分布特征。结果表明:(1)在20个样方中,共记录到维管植物97科226属335种;随着海拔上升,各样地植物科、属、种总数大体上呈先增加后降低的趋势。(2)植物群落在垂直梯度上差异显著;综合群落生长型和等级聚类分析结果,将群落沿海拔梯度划分为4个类型:海拔1 000m以下为常绿阔叶林和偏暖性针阔混交林,1 000~1 600m为常绿落叶阔叶混交林,1 600~2 100m为偏暖湿性针阔混交林,海拔2 100m以上为暗针叶林。(3)α多样性指数具有垂直变化规律;Simpson优势度和Pielou均匀度随海拔变化较小,乔木层Shannon-Wiener指数随海拔升高有明显降低的趋势,混交林类型的物种多样性和区系分化强度较高。(4)β多样性指数在低海拔区段起伏较大;随着海拔升高,乔木层Cody指数的变化格局总体上呈逐渐降低的趋势,相邻群落间物种异质性逐渐减小,物种的替代速率下降,最终达到相对稳定的状态。     

4种不同演替阶段森林群落物种组成和多样性的比较研究

通过空间变化代替时间差异和样方法等手段,对浙江省马尾松林针叶（针叶林）、马尾松针阔叶混交林、中龄常绿阔叶林和近熟常绿阔叶林4种不同演替阶段森林群落的物种组成和多样性、群落间相似性进行了研究。结果表明,23个样地共记录维管植物53科105属170种。随着演替的进行,群落物种数、各层次的Shannon-Wiener多样性指数基本上呈现先下降后上升的趋势,并以针阔叶混交林最低,估计跟先锋物种的消失和后期物种的出现这一更替有关。随着演替的进行,各群落间的Jaccard相似性系数逐渐降低,其中针阔叶混交林和中龄常绿阔叶林之间的相似性系数最高,马尾松与近熟常绿阔叶林之间的相似性系数最低。群落主成分分析也得出相似的结果。群落之间的差异主要体现在物种组成尤其是乔木层的组成上;针阔叶混交林是物种丰富度和物种多样性较低的一个群落,但它与其它群落间的相似性较高,并已储存了常绿阔叶林中的大部分物种,对演替起着承前启后的作用。     

寒温带地区典型森林类型中外生菌根真菌多样性和群落组成及其影响因素

外生菌根(ECM)真菌可促进宿主植物对土壤中水分和营养的吸收,提高宿主植物的抗逆性及对环境的适应,在森林生态系统的物质循环中发挥了重要作用。为探明寒温带地区ECM真菌多样性和群落组成以及土壤理化因子对真菌群落组成的可能影响机制,采用高通量测序(Illumina Miseq)平台对大兴安岭4种典型森林类型白桦、樟子松、兴安落叶松和偃松的根围土壤ECM真菌群落组成进行了分析。结果表明,4种典型森林类型根围土壤中共获得167个ECM真菌可操作分类单元(OTUs),隶属于2个门、4个纲、10个目、24个科、36个属。在门水平上,担子菌门(Basidiomycota)真菌的相对丰度占96.4%,子囊菌门(Ascomycota)真菌占3.6%。在属水平上,红菇属(Russula,30.2%)、丝膜菌属(Cortinarius,17.1%)、Piloderma(9.6%)、棉革菌属(Tomentella,7.2%)、丝盖伞属(Inocybe,7.2%)和蜡壳耳属(Sebacina,6.2%)的相对丰度均>5.0%,是该地区的优势ECM真菌类群。不同森林类型的优势ECM真菌在属水平上的组成存在显...     

中国中亚热带东部常绿阔叶林主要类型的群落多样性特征

 本文通过10个地区61个样地资料分析,研究了中亚热带东部常绿阔叶林群落多样性特征及其随纬度、海拔梯度的变化。结果表明,中亚热带东部常绿阔叶林群落丰富度为49±17种(样地面积400m2),各层次的多样性表现为灌木层(包括幼树与幼苗)>乔木层>草本层。常绿阔叶林各类型间的差异远比落叶阔叶林与多样性较低的常绿阔叶林之间的差异大。各层次中变化幅度从大到小的顺序为：草本层>乔木层>灌木层。在所研究地区常绿阔叶林的群落多样性没有表现出明显的随纬度梯度和海拔梯度的变化规律。     

浙江九龙山香果树群落乔木层物种的多样性格局

为了解香果树(Emmenopterys henryi)群落的物种多样性及其驱动因素,在浙江九龙山自然保护区建立了35个以香果树为中心15 m半径的样圆,调查样圆内胸径2.5 cm以上的乔木层树木的物种和胸径。通过线性混合效应模型分析α多样性与海拔、坡向、香果树胸高断面积的关系,通过Mantel检验和方差分解分析样地间距离、海拔、坡向和香果树胸高断面积差异对β多样性的影响。结果表明,九龙山香果树群落乔木层物种丰富(50科96属145种),且以落叶或半常绿树种占优势;样地乔木层Shannon-Wiener指数为2.37～3.40,Simpson指数为0.86～0.94;群落乔木层α多样性随海拔升高呈先升高后下降的变化趋势,但与样地坡向和香果树胸高断面积无关;群落乔木层Sorenson指数为0.15～0.95,物种周转组分对群落β多样性的贡献达74.88%;样地间地理距离与乔木层β多样性及其组分呈显著正相关,样地间海拔差异与其乔木层β多样性及其物种丰富度差异组分呈显著正相关,而样地间香果树胸高断面积差异仅与物种周转组分显著正相关;样地地理距离对于乔木层β多样性及其组分具有最高的解释度(23%...     

土壤因子对次生森林群落物种多样性的影响

利用３０个样方和９０个土样的数据,采用多元线性逐步回归分析,分别探讨了乔木种数,灌木种数,草本植物种数,总个体数,辛柏森指数和香农－魏耐指数等多样性指数及其发育速度与土壤的厚度,含水量,酸碱度,盐基总量,有效氮,速效磷和钙镁总量的相关性。     

长白山三种林型对蛾类群落结构和多样性的影响

选择长白山阔叶红松林、白桦林和落叶松林3种林型,对各林型蛾类的群落结构和多样性进行了比较。结果表明:蛾类各科(亚科)在3种林型中的比例分配明显不同。阔叶红松林中尺蛾科数量占优绝对优势,占47.0%,其次是舟蛾科,为9.3%。优势种为台褥尺蛾,占17.2%;从蛾类总种数和蛾类个体总数上看,白桦林中蛾类物种丰富度、多度和多样性指数明显高于阔叶红松林和落叶松林,优势度指数则最低;白桦林的优势种有尘尺蛾、枞灰尺蛾和双星白枝尺蛾;在落叶松林中,灯蛾科、波纹蛾科和枯叶蛾科的多度都比阔叶红松林和白桦林高,其优势种为阿泊波纹蛾。     

太白山自然保护区典型森林群落数量分类、排序及多样性格局

通过多元回归树（MRT,multivariate regression trees）对太白山自然保护区典型森林群落进行数量分类,采用典范对应分析（CCA,canonical correspondence analysis）进行排序,并对分类得到的森林群落总体多样性进行分析。研究表明：（1）对30个样地进行MRT分类,经交叉验证得出太白山自然保护区典型森林群落可以分为6类。（2）CCA排序揭示了群落的生境分布范围,并反映了太白山森林群落与环境因子的关系,研究表明,海拔、坡度、枯落物厚度和干扰情况4个变量对本研究区群落分布有显著影响。（3）位于中海拔区域森林群落的3种总体多样性指数均较高,而位于高海拔和低海拔区域森林群落的3种总体多样性指数相对较低。     

塞罕坝自然保护区樟子松不同林分类型对昆虫群落多样性的影响

为研究近自然森林经营下的樟子松人工林不同林分类型对昆虫群落多样性的影响,本文以塞罕坝自然保护区内的樟子松纯林与混交林作为研究对象,对5种林分类型(樟子松、樟子松-落叶松、樟子松-白桦、樟子松-山荆子、樟子松-落叶松-白桦-山荆子-山刺玫)中的昆虫多样性进行分析.共获得昆虫标本9617头,隶属于7目70科195种,以双翅目、半翅目和鞘翅目为优势类群.5种不同林分类型中的昆虫物种均比较丰富,且各林分类型之间的昆虫群落结构均处于中等不相似水平,樟子松混交林内的昆虫物种数和个体数均高于纯林,但昆虫群落特征指数在不同林分类型之间无显著差异.主成分分析显示,植食性类群、捕食性类群和寄生性类群是构成昆虫群落结构的主要成分,且捕食性和寄生性等天敌类群对植食性类群的制约作用较强,各林分内昆虫群落结构均具有较高的稳定性.     

河西走廊水生植物多样性格局、群落特征及影响因素

水生植物是湿地生态系统重要组成部分,研究水生植物多样性分布格局及其影响因素对地区水生植物资源保护具有重要意义。通过野外调查并结合气候等环境因素,研究了河西走廊主要水生植物群落类型、数量特征、水生植物多样性分布格局及影响因素,并对中域效应假说进行了验证。研究结果表明:(1)河西走廊地区共有水生植物29科42属84种,群落的聚类分析可将河西走廊水生植物群落划分为15个主要群落类型;(2)河西走廊水生植物群落类型主要受到水温、海拔、经纬度等环境因子影响,群落物种多样性指数与盐度以及溶解性固体总量呈显著性相关;(3)河西走廊水生植物多样性空间格局呈现出"∩"型的单峰格局,中域效应模型能较好地解释该地区水生植物多样性水平的纬度格局及海拔垂直分布格局,对该区域水生植物物种丰富度在纬度和海拔梯度上的变异解释率分别为57.56%、63.5%。分析表明,河西走廊水生植物物种丰富度格局由几何(边界)限制和随机过程及其他未知因素共同控制,且几何(边界)限制和随机过程贡献率较大;同时本研究中未考虑的环境异质性、气候、人为干扰等因素也对河西走廊水生植物多样性空间分布产生重要影响。