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。     

广西猫儿山植物群落物种组成、群落结构及树种多样性的垂直分布格局

沿海拔梯度设置16个样地,对广西猫儿山植物群落物种多样性的垂直分布格局进行了初步研究。结果表明：(1)16个样地中共调查到乔木44科79属184种,其中常绿阔叶树121种、落叶阔叶树61种、针叶树2种;(2)随着海拔的上升,整个乔木层以及不同生活型的最大树高均呈显著下降趋势,而乔木树种的最大胸径、胸高断面积之和以及立木密度都呈现出先增大后减小的趋势;(3)物种丰富度在海拔1350m以下变化不明显,但1350m以上随着海拔的升高明显下降。在研究的海拔范围内,物种丰富度呈非常显著的单峰分布格局,最大的丰富度出现在中海拔群落中;(4)α多样性沿海拔梯度的变化趋势与物种丰富度相似,但没有后者显著。Shannon-Wiener指数(H’)和海拔之间有明显的负相关性,均匀度Pielou指数(E)在取样范围内并没有随着海拔梯度的变化表现出明显的规律;(5)1350m以下的相邻群落之间的Jaccard指数(CJ)大于1350m以上相邻群落之间的Jaccard指数,最小值出现在中海拔的植被过渡带。Cody指数也有类似的趋势,原因在于物种丰富度的变化;(6)在本研究的海拔范围内,海拔比坡度和坡向对群落的结构特征、物种丰富度以及α多样性的影响更大。而在局部尺度上,人为干扰以及小地形而导致的生境异质性对群落的物种多样性和结构特征有着重要的影响。     

地带性森林群落物种多样性的比较研究

在群落调查以及文献收集的基础上,对暖温带地区、暖温带和亚热带过渡地区、亚热带地区以及热带地区的典型地带笥植被不同群落类型群落多样性进行了分析和研究。结果发现这４类地区物种多样性的变化具有一定的规律性,具体表现在热带地区群落乔木层的物种丰富度和多样性为最高,然后依次是亚热带地区、秦蛉地区和东灵山地区;灌木层的物种丰富度和多样性则以亚热带地区为最高,其次是秦岭地区,热带地区的则仍高于东灵山地区;灌木层     

大兴安岭呼中地区3种林分的群落特征、物种多样性差异及其耦合关系

准确理解天然林林分群落特征及其与物种多样性耦合关系是提升天然林管理、达到多样性保护的关键。选择大兴安岭呼中地区典型落叶松林、杂木林、白桦落叶松林为研究对象,分别对乔木层、灌木层和草本层特征(高度、胸径、冠幅、盖度等)进行调查并计算丰富度指数、多样性指数和均匀度指数,旨在探究林分间差异及其耦合关系变化。结果表明:(1)乔木层的树高、枝下高表现出杂木林落叶松林白桦落叶松(P0.05);落叶松林的胸径比白桦落叶松林和杂木林的高出6%和11%;灌木层的高度、盖度、地径、冠幅和草本层多度、盖度、高度在森林类型间均未表现出显著差异。(2)3个森林类型的乔、灌、草丰富度指数R、Shannon-Wiener指数及Simpson指数均表现出杂木林最大,乔木层和草本层呈相同规律,即杂木林白桦落叶松林落叶松林,而灌木层表现出杂木林落叶松林白桦落叶松林;白桦落叶松林和杂木林的乔木层均匀度Pielou指数和Alatalo指数约为落叶松林的3倍左右,而在灌木层和草本层在森林类型间差异不显著(P0.05)。(3)典范对应分析(CCA)结果表明林分群落特征和生物多样性关系存在明显森林类型间差异。总体表现为灌木特征(冠幅、地径)、草本层特征(盖度、多度和高度)对多样性均有较大影响;白桦落叶松林和杂木林的胸径对多样性影响明显,而落叶松林的乔木高度(树高、枝下高)对多样性影响较大。杂木林随着灌木盖度、草本高度的增加,草本物种多样性降低、乔木多和灌木物种多样性增加;而落叶松林相同的多样性变化多伴随草本高度增加、多度和盖度变小。灌木层物种多样性增加多与乔木和草本物种多样性降低相伴随,在杂木林中同时伴随着乔木胸径和草本的盖度、多度增大、灌木冠幅变小,而白桦落叶松林则伴随灌木冠幅和草本多度盖度的减小。以上结果表明,林分群落特征与物种多样性存在耦合关系,上述解耦合结果为通过维持良好森林结构、多样性保护具有实践意义。     

贵州部分森林群落物种多样性初步研究

 本文根据贵州省178个森林群落样地的数据研究了群落物种的多样性。测定的指标有群 落物种丰富度,群落Simpson多样性指数和群落均匀度。测定结果表明;不同垂直带生物气 候条件下的森林群落有不同的多样性。相同垂直带生物气候条件下,基质生境相同时,不同森林植被亚型的群落的多样性近似,基质生境不同时,群落多样性则不同;同一群落类型的各个样地的多样性也有变化,结构不同的群落个体,其多样性指数不同,演替趋势也不同。乔木第二亚层的多样性普遍地高于乔木第一亚层。同一演替系列中,越接近顶极阶段多样性越高。多样性指数与群落物种丰富度,均匀度呈紧密的正相关,与群落个体总数没有相关。认为多样性测定在比较、说明群落的结构、类型、组织特征、生境、演替等方面有一定意义。     

普洱市亚热带季风常绿阔叶林区蚂蚁多样性

为揭示云南省普洱市亚热带季风常绿阔叶林区蚂蚁群落多样性, 作者于2008年采用样地调查法及生物多样性分析方法研究了刺栲(Castanopsis echidnocarpa)+华南石栎(Lithocarpus fenestratus)+红木荷(Schima wallichii)群落(I)、思茅松(Pinus kesiya var. langbianensis)+小果栲(Castanopsis fleuryi)+红木荷群落(II)、披针叶楠(Phoebe lanceolata)+粗穗石栎(Lithocarpus grandifolius)+刺栲群落(III)、西南桦(Betula alnoides)+红木荷群落(IV)和人工植被(V)的地表及乔灌草层蚂蚁群落多样性。运用陷阱法采集地表蚂蚁4,660头, 隶属于7亚科61种; 运用震落法和网扫法采集乔灌草层蚂蚁1,403头, 隶属于6亚科92种。地表蚂蚁群落物种丰富度的排序为: III>II>IV>V>I, 物种多样性的排序为: III>IV>V>I>II; 乔灌草层蚂蚁群落物种丰富度的排序为: II>I>III>IV>V, 物种多样性的排序为: III>I>II>IV>V。5个样地蚂蚁群落Jaccard相似性系数在0.217–0.488, 均为中等不相似水平。思茅松+小果栲+红木荷群落(II)受到的人为干扰最严重, 急需保护; 披针叶楠+粗穗石栎+刺栲群落(III)的多样性水平最高, 具有优先保护价值。地表蚂蚁能较好地指示植物群落受干扰状况, 而乔灌草层蚂蚁能更好地指示植物多样性。     

东小磨虾池及其沿岸浮游植物群落物种多样性

１９９１年６～９月东小磨虾池及其沿岸浮游植物群落中出现过的浮游植物门类有硅藻、甲藻、蓝藻、绿藻、金藻和裸藻等,种类在９４种以上,以硅藻为主,达５９种。其中国内以前未记录过的海洋种类４种。虾池与沿岸的浮游植物群落物种多样性之间存在着一些差异。ＳｈａｎｎｏｎＷｅａｎｅｒ多样性指数的范围在０．１２～３．１７     

历山森林群落物种多样性与群落结构研究

采用多样性指数、丰富度指数和均匀度指数对山西历山森林群落物种多样性进行了研究.结果表明,各群落类型的物种多样性指数的顺序为：青榨槭＋五角枫林>青榨槭＋鹅耳枥林>辽东栎林>栓皮栎林>华山松＋红桦林>油松＋栎林>白桦林>侧柏＋栓皮栎林>红桦林>华山松林>侧柏林>油松林>红桦＋山杨林;森林群落灌木层多样性指数和丰富度指数大于草本层和乔木层,而均匀度指数在乔木层、灌木层和草本层则表现出多样化的趋势;海拔1 000～1 920 m之间,Shannon-Wiener指数、Hill多样性指数及物种丰富度与海拔梯度均呈正相关(P<0.05),海拔大于1 920 m则呈现负相关;这些指数沿海拔梯度的变化呈现出“中间高度膨胀”的规律,即中等海拔高度上物种多样性高而低海拔和高海拔物种多样性低.这主要是由于在中海拔（约1 900 m）地段水热条件组合较好,人类活动干扰较少所致.     

山西翅果油树群落的多样性研究

用丰富度指数、多样性指数和均匀度指数对山西翅果油树群落的多样性进行了研究 ,并用相关分析研究了海拔与多样性指数及多样性指数间的关系 ,结果表明 :1 )在干扰强烈的生境中 ,翅果油树群落具有较低的丰富度指数、多样性指数的均匀性 ,而接近顶极群落阶段 ,多样性指数和丰富度指数也较低 ,但具有较高的均匀性 ;干扰强度较小的生境中 ,群落具有较高的丰富度指数、多样性指数和均匀性。2 )灌木层和草本层的丰富度、多样性指数和均匀度指数呈现多元化的趋势。 3)海拔对山西翅果油树群落多样性的影响不显著。     

大兴安岭天然林不同演替阶段共优势种种群结构与动态

受林火干扰和采伐等因素的影响,大兴安岭原始林逐渐退化为次生林。本研究选择天然白桦纯林(先锋阶段)、天然白桦-兴安落叶松混交林(过渡阶段)和天然兴安落叶松纯林(顶极阶段)3种典型林分,各设置固定样地16块,采用种群年龄和树高结构、静态生命表、生存分析、动态指数及时间序列预测的方法量化分析共优势种(白桦、兴安落叶松)和乔木树种全体的变化规律,为天然兴安落叶松林的恢复和发展提供科学依据。结果表明:各阶段共优势种和乔木树种全体的幼龄数目均较多,种群具有较强的自我更新潜力,随着演替的进行,各龄级白桦株数逐渐减少,兴安落叶松株数逐渐增多。乔木树种全体和白桦在过渡阶段、兴安落叶松在先锋阶段的死亡率和消失率随龄级的增加逐渐升高,存活曲线为Deevey-Ⅰ型,生存分析结果显示,种群前期平稳,中期增长,后期衰退;在其他阶段死亡率呈小幅度波动,存活曲线均为Deevey-Ⅱ型,种群具有前期增长、中期衰退、后期稳定的特点。共优势种和乔木树种全体在3个演替阶段均为增长型,其中先锋阶段白桦、顶极阶段兴安落叶松和乔木树种全体对环境的敏感指数最小。时间序列预测结果表明,各阶段共优势种和乔木树种全体在未来一段时间内均会增长。在森林演替过程中,需加强对幼苗幼树的保护,对盖度大的林分进行疏伐,采取适当的人为措施以确保种群的更新。     

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。     

长白山多孔菌物种多样性、区系组成及分布特征

多孔菌是木材腐朽真菌的一个重要类群,通过将木材中的纤维素、半纤维素和木质素分解成为可被自身和其他生物利用的营养物质,从而促进森林生态系统中的物质循环.经过十几年的考察和采集,发现长白山地区多孔菌物种多样性非常丰富,Shannon多样性指数达到5.06,共有246种,占中国多孔菌总数的40.7％,分别隶属于担子菌门6个目11个科80个属,其中优势科为多孔菌科.物种区系地理成分以北温带成分和世界广布成分为主,其他几种区系成分也有分布,具有明显的北温带成分区系特征.松属是长白山地区多孔菌最重要的寄主树木,该地区41.5％的多孔菌生长在松属上.该地区多孔菌主要营腐生生活,其数量与生长基质腐烂程度的相关系数达到了0.89,呈显著相关,对长白山森林生态系统的物质循环起着重要作用.长白山多孔菌物种保护程度比较高,其中稀有种和濒危种的数量均相对较多,濒危种18种,占到全国濒危种数量的37.5％.多孔菌除了在森林生态系统中发挥重要生态功能外,很多种类本身具有较高的经济价值.在保护好该生物类群的前提下,可以合理开发和利用这些宝贵的生物资源.     

基于NBR指数分析大兴安岭呼中森林过火区的林火烈度

基于TM影像和3S技术手段,利用NBR指数对1986—2010年大兴安岭呼中林区森林过火区林火烈度进行了定量评价,分析了林火烈度与植被类型、海拔、坡度和坡向等环境因子的关系.结果表明:呼中林区的林火发生次数和面积年际变化明显,每年6—8月是林火的高发期,重度火烧区占总过火面积的84.2%.过火区中,兴安落叶松林占89.9%;海拔1000～1500m区域占68.8%;东、南、西、北4个坡向的过火面积占62.5%,阴、阳坡过火面积差异不明显;坡度15～25°的斜坡区域过火面积占38.4%.不同程度林火烈度的过火面积由大到小依次为重度火>中度火>轻度火>未过火,其中,重度火过火面积>70%,中度火过火面积在10%左右,轻度火和未过火的过火面积<5%.呼中林区林火烈度以重度火为主,对森林资源的破坏程度极大.在大兴安岭林区的林火管理中,应尽早开展森林可燃物处理工作,以降低林火烈度,保障森林生态系统的安全.     

Linking belowground and aboveground phenology in two boreal forests in Northeast China

Plants are frequently attacked by both pathogens and insects, and an attack from one can induce plant responses that affect resistance to the other. However, we currently lack a predictive framework for understanding how pathogens, their vectors, and other herbivores interact. To address this gap, we have investigated the effects of a viral infection in the host plant on both its aphid vector and non-vector herbivores. We tested whether the infection by three different strains of Potato virus Y (PVY^NTN, PVY^NO and PVY^O) on tomato plants affected: (1) the induced plant defense pathways; (2) the abundance and fecundity of the aphid vector (Macrosiphum euphorbiae); and (3) the performance of two non-vector species: a caterpillar (Trichoplusia ni) and a beetle (Leptinotarsa decemlineata). While infection by all three strains of PVY induced the salicylate pathway, PVY^NTN induced a stronger and longer response. Fecundity and density of aphids increased on all PVY-infected plants, suggesting that the aphid response is not negatively associated with salicylate induction. In contrast, the performance of non-vector herbivores positively correlated with the strength of salicylate induction. PVY^NTN infection decreased plant resistance to both non-vector herbivores, increasing their growth rates. We also demonstrated that the impact of host plant viral infection on the caterpillar results from host plant responses and not the effects of aphid vector feeding. We propose that pathogens chemically mediate insect–plant interactions by activating the salicylate pathway and decreasing plant resistance to chewing insects, which has implications for both disease transmission and insect community structure.     

大兴安岭呼中森林景观的空间点格局分析

基于呼中林业局林相图,采用点格局方法,分析了森林景观的空间格局及各景观间的关联性。结果表明:针叶林在0～25km尺度范围内呈聚集分布;阔叶林在0～14km为聚集分布,在14～25km为随机分布;灌木林在0～10km为聚集分布,在10～25km为随机分布;草甸在0～15km为聚集分布,在15～25km为随机分布。针叶林与灌木林在4.5～25km、阔叶林与草甸在12～24km尺度范围内无关联性;针叶林与阔叶林、针叶林与草甸、阔叶林与灌木林、灌木林与草甸在0～25km尺度范围内均存在空间关联性。这种分布格局对大兴安岭林区森林的可持续经营具有重要的指导意义,小范围内的植被恢复可以采用集中连片的造林方式,而大范围内则可以根据立地条件类型采取随机造林模式。     

福建黄岗山东南坡和西北坡乔木物种多样性及群落特征的垂直变化

利用福建黄岗山东南坡30个样方和西北坡13个样方的资料,研究该地区乔木物种丰富度的垂直变化;东南坡共记录到乔木物种151种,隶属于42科73属;西北坡102种,隶属于32科54属。两坡面的乔木树种组成相差不大。物种丰富度随海拔的变化趋势是：随海拔升高,科、属、种的数量呈下降的趋势;东南坡科、属、种的数量在海拔800—1000m达到最大值,西北坡在海拔1500—1600m达到最大值。东南坡乔木物种Shannon—Wiener指数(H’)与海拔呈负相关;西北坡在海拔1200—1800m范围内H’高于东南坡;Screnson指数(IAc)在不同植被类型交替时出现上下波动,从常绿阔叶林向针阔混交林转化时,物种更替强烈,Screnson指数明显下降。乔木物种生长特征的分析表明,最大树高(Hmax)和最大胸径(DBHmax)出现在中海拔,在相同海拔范围内西北坡的Hmax和DBHmax高于东南坡;东南坡Hmax和DBHmax的峰值出现在海拔800—900m,西北坡出现在海拔1800m。东南坡立木密度在海拔1500m处达最高值,而西北坡立木密度变化不明显,仅在海拔1900m以上明显下降。将全部乔木种划分为常绿阔叶、针叶和落叶阔叶等三种生活型,分析不同生活型的生长特征发现,常绿阔叶种类的胸高断面积和(total basal area,TBA)在低海拔占比例大;针叶种类沿海拔出现两个峰值,与分布两种不同针叶林种类有关;落叶阔叶林的TBA在各海拔段均占一定比例,但在西北坡的比例要高于东南坡。两坡三种生活型的TBA沿海拔梯度变化特征基本上相似。     

东北阔叶红松林群落分类、排序及物种多样性比较

植物群落是植物与环境相互作用的产物,探讨森林群落的分布格局、多样性变化规律及其与环境因子的关系,有助于该区森林群落稳定性的维持和生物多样性保护。在东北阔叶红松林区,沿纬度梯度在典型区域选择未受干扰的原始阔叶红松林进行群落调查,并运用多元回归树(MRT)、物种多样性指数比较和典范对应分析(CCA)方法,对森林群落进行分类、比较和排序。结果表明:东北阔叶红松林森林群落可分为4个类型,不同群落类型间物种组成及多样性差异显著。物种丰富度及多样性指数均为低纬度区的千金榆-枫桦-红松林显著高于高纬度地区的冷杉-红松林群落。CCA排序结果较好地反映了各群落类型的分布范围及其与环境因子的关系,其变化格局主要受温度和降水的影响,其次是土壤养分。该结果为气候变化下阔叶红松林的管理和保护提供了相应的理论依据。     

Altitudinal changes in carbon storage of temperate forests on Mt Changbai, Northeast China

A number of studies have investigated regional and continental scale patterns of carbon (C) stocks in forest ecosystems; however, the altitudinal changes in C storage in different components (vegetation, detritus, and soil) of forest ecosystems remain poorly understood. In this study, we measured C stocks of vegetation, detritus, and soil of 22 forest plots along an altitudinal gradient of 700–2,000 m to quantify altitudinal changes in carbon storage of major forest ecosystems (Pinus koraiensis and broadleaf mixed forest, 700–1,100 m; Picea and Abies forest, 1,100–1,800 m; and Betula ermanii forest, 1,800–2,000 m) on Mt Changbai, Northeast China. Total ecosystem C density (carbon stock per hectare) averaged 237 t C ha⁻¹ (ranging from 112 to 338 t C ha⁻¹) across all the forest stands, of which 153 t C ha⁻¹ (52–245 t C ha⁻¹) was stored in vegetation biomass, 14 t C ha⁻¹ (2.2–48 t C ha⁻¹) in forest detritus (including standing dead trees, fallen trees, and floor material), and 70 t C ha⁻¹ (35–113 t C ha⁻¹) in soil organic matter (1-m depth). Among all the forest types, the lowest vegetation and total C density but the highest soil organic carbon (SOC) density occurred in Betula ermanii forest, whereas the highest detritus C density was observed in Picea and Abies forest. The C density of the three ecosystem components showed distinct altitudinal patterns: with increasing altitude, vegetation C density decreased significantly, detritus C density first increased and then decreased, and SOC density exhibited increasing but insignificant trends. The allocation of total ecosystem C to each component exhibited similar but more significant trends along the altitudinal gradient. Our results suggest that carbon storage and partitioning among different components in temperate forests on Mt Changbai vary greatly with forest type and altitude.