北京紫竹院公园鸟类群落多样性分析

2004年9月～2005年6月在北京紫竹院公园进行鸟类群落调查.共记录到鸟类52种,隶属于11目26科.其中夏候鸟17种,冬候鸟4种,旅鸟28种,留鸟13种.鸟类的种类和数量随季节变化有明显差异.春、秋季鸟类种类丰富,秋季达到最高;冬季鸟类数量达到最高.优势种有灰椋鸟Sturnus cineraceus、麻雀Passer montanus、喜鹊Pica pica、厌喜鹊Cyanopica cyana、绿头鸭Anas platyrhynchos、鸳鸯Aix galericulata等.鸟类群落多样性指数和均匀度指数变化趋势类似,春、秋季高,冬季低,而优势度指数的变化是冬季最高,春、秋季低.鸟类多样性增加主要是由于春、秋季的候鸟迁徙.保证一定的公园面积、增加空间异质性、合理配置资源,有利于保护鸟类的多样性.     

河北嶂石岩风景区蜘蛛群落结构及多样性

2007年7月对河北赞皇嶂石岩国家级风景区蜘蛛群落结构进行了调查,采用局地取样与随机扫网相结合的方法,共采集蜘蛛标本1 226头,隶属于24科61属81种.嶂石岩风景区蜘蛛物种多样性丰富,漏斗蛛、蟹蛛、皿蛛和狼蛛是该地区的优势类群.不同生境中的蜘蛛种类和个体密度均有差别,其中,灌木丛生境中蜘蛛种类(54)、个体密度(20.9头·m-2)和Shannon多样性指数(3.264)均明显高于森林落叶层和滩涂生境;森林落叶层生境中蜘蛛分布的优势集中性指数最高(0.116),导致其种类分布均匀性指数(0.749)最低;滩涂生境中种类分布均匀性指数最高(0.853),这与其种类多为游猎型有关.对该地区蜘蛛物种和多度关系分析表明,嶂石岩风景区蜘蛛群落结构与Fisher对数级数分布模型能够较好地拟合.     

多样性排序:方法与实例

多样性已经成为生态学理论与实践中的一个很重要的概念 ,很多多样性指数被引进或设计出来 ,并被广泛地应用于生态系统管理以及环境监测与评价之中。然而 ,很多学者对其也提出了疑议 ,因为当用不同的多样性指数对一组群落进行比较时会得出不同的顺序。Patil和Taillie等人提出用含有一个参数的多样性指数族可以潜在地解决这个问题。本文对这个类型的 1 4种方法做了评述 ,并将其分为 4组。证明了组内各方法间是等价的 ,而不同组的各方法间是不等价的。并认为在进行多样性排序时 ,Patil和Taillie的“右尾和”方法应属首选 ,因为只需计算有限个数值 ,并且该方法判断了群落内多样性的高低。其次 ,Hulbert_Smith_Grassle的方法也值得推荐 ,因为该方法有直观而明确的意义 ,它是一个随机样本中期望包含的物种数目。作为实例 ,还将这些方法应用于北京东灵山地区的 3个森林群落多样性的比较     

农田边界生物多样性保护功能的初步研究——以北京东北旺步甲群落多样性研究为例

农田边界是农田间的过渡带 ,包含了树篱、防护林、草皮 (带 )、墙、篱笆、沟渠、道路、作物边界带等景观要素[3] 。许多研究表明 ,农田边界在保护生物多样性方面有着重要的作用。Ｄｅｎｎｉｓ等[7] 的研究表明 ,通过为节肢动物提供多样、稳定的栖息地和越冬场所 ,增加农田中节肢动物的多样性。Ｈｏｌｌａｎｄ等[12 ] 的研究也表明 ,林地边界在农业生态系统中能起到保护生物多样性的作用 ,这种作用不仅使林地中有较高的多样性 ,而且还使相邻农田生物多样性增加。同时 ,多样化的农田生态系统比纯作系统具有更为丰富和多样的害虫天敌[6 ] 。国…     

北京东灵山地区植物群落多样性研究 Ⅹ.不同尺度下群落样带的β多样性及分形分析

选取不同尺度,采用β多样性指数和分形分析方法对东灵山暖温带森林样带上群落多样性随海拔梯度的空间变异规律进行了研究。结果表明,１）Ｃｏｄｙ指数揭示出乔木层在取样尺度２０ｍ和灌木层在取样尺度８０ｍ时,随海拔梯度变化呈明确的物种替代规律性;乔木层和灌木层在同一地点的物种替代速率具有互补性;群落多样性的空间变异在样带的起始（山底）和终止（山顶）地段较高。２）笔者提出的群落结构变异（ＣｏｍｍｕｎｉｔｙＳｔｒｕｃｔｕｒｅＶａｒｉａｔｉｏｎ,ＣＳＶ）指数介于０～１之间,作为Ｃｏｄｙ指数的改进,它对群落多样性沿环境梯度变化的揭示更接近于实际情况;ＣＳＶ指数分析显示乔木层在＞４０ｍ取样尺度,灌木层＞２０ｍ取样尺度群落结构出现明确变异规律;物种丰富度（Ｃｏｄｙ指数）和群落结构（ＣＳＶ指数）变化规律性的表现尺度（取样尺度）不同。３）分形分析的结果,乔木主林层在２００ｍ内不同尺度间不存在相关规律,乔木更新层只在＜４０ｍ尺度显示出尺度依赖性,灌木层的尺度依赖特征则表现为小尺度变异显著而较大尺度上变异程度降低;乔木更新层与灌木层的异质性规律发生显著变化（拐点）的尺度不同,分别为４０ｍ和９０～１００ｍ。同时,还对群落学研究中的取样尺度问题进行了探讨。     

不同植被类型植物物种多样性

为了评价大面积人工种植杜仲对当地植物多样性的影响,以河南省汝阳县不同植被类型为研究对象,通过群落学调查,运用重要值、Shannon-Wiener物种多样性指数(H)、Simpson物种多样性指数(D)和均匀度指数(JH')等指标,统计分析杜仲人工林、温带落叶阔叶林(以下简称次生林)和撂荒地3种不同植被类型的植物物种多样性,探讨杜仲种植对植物多样性的影响。调查发现,杜仲林样地中出现植物82种,隶属39科63属,草本层为最发达的一层;次生林样地中出现植物70种,隶属32科62属,乔木层为最发达层;撂荒地样地中出现植物84种,隶属35科69属,无乔木层。杜仲林物种丰富度和多度均不亚于次生林和撂荒地,且杜仲林草本层物种丰富度和植株总数均高于次生林。统计分析显示,杜仲林乔木层、灌木层和草本层多样性指数H和D值、均匀度指数JH'值与其它两种植被类型相比无显著性差异(P0.05)。因此,种植杜仲过程中采用合理密度,适当管理,不仅能提供叶、花、果等资源,而且能够丰富草本植物的种类和数量,增加植物物种多样性。     

北京城市公园环境下自生植物物种组成及多样性时空特征

城市绿地中的人工栽培植物景观已造成资源消耗过高、景观同质化等一系列问题。随着人类生态意识的提高,城市中可自播繁衍、无需过多养护管理同时可发挥生态效益的自生植物引起了国内外的广泛关注,但以往研究主要以整个城市环境作为基底,针对其在城市绿地中的分布特征鲜有报道。为揭示城市绿地中自生植物的多样性特征及其分布的时空格局以指导低维护景观的营建,本研究以北京奥林匹克森林公园为例,采用网格布样法,于2015年生长季的3—11月对所有样点重复调研七次,运用多样性指数、群落聚类、Duncan检验等统计计算方法针对物种组成、群落多样性及群落分类进行了深入探讨。结果表明:全园自生植物丰富,共记录到32科98属128种,其中乡土植物占76.56%,外来植物占23.44%,入侵植物占12.50%。在物种组成的时间变化上,各月份记录到的物种数呈单峰型分布,8月末物种数达到峰值,为98种;菊科(Asteraceae)植物物种数在整个生长季显著高于其他科,外来植物物种数及其所占比例均在夏季达到最高。从空间格局看,路边和林地是样方数量最多的生境类型,所容纳的物种数也最多,分别为109和106种。自生植物群落多样性在10月初显著高于其他月份,其次是8月末、4月末和6月初;各生境下的群落多样性排序较为不稳定,分析认为这是由于各季节不同程度的外界干扰所致。依据物种优势度,自生植物群落共被划分成了42个群落组,各季节和各生境下有其特定优势种和群落组合,其中有9个群落组在春、夏、秋三季均有出现,且大多数群落组随着季节变化景观呈现出丰富的野趣效果。这些研究结果在未来低维护、具有较高生物多样性及地域性特色的可持续性城市绿地植被景观营造中具有重要的参考价值。     

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     

北京的珍贵自然遗产——植物多样性

植物多样性是一个地区最重要的自然遗产之一,是人类生存和发展不可缺少的依靠,认识并理解这一自然遗产,并在经济发展中特别加以保护,是不可推卸的责任.北京是举世公认的文化名都,它的众多的文化古迹有大量文献加以记述和评论,但其独特的自然遗产,一直未受到应有的注意.从物种和群落两个层次论述了北京地区植物多样性的组成和特点,并指出过渡性的气候及复杂的地质地貌条件,也就是它的地多样性（geodiversity）是形成其复杂的植物多样性的基础,最后对北京地区植物多样性当前面临的威胁及其缓解办法,提出建议.     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林群落垂直结构及其物种多样性特征

群落结构在森林生态系统中具有重要作用, 其构建机制一直是森林生态学的研究核心。群落结构不仅包括水平方向上的物种分布格局, 还包括垂直方向上的物种分层结构。本文基于鼎湖山南亚热带常绿阔叶林塔吊样地, 利用林冠塔吊和测高杆精准测量样地内每个个体(胸径大于1 cm)的树高, 并划分群落的垂直层次, 研究了每层的群落多样性特征(α多样性)和林层间的群落多样性变化特征(β多样性)。结果表明: (1)样地群落垂直层次由下至上分为5层: 灌木层、亚冠层、林冠下层、林冠中层和林冠上层。(2)随林层向上, 物种丰富度、多度和Shannon-Wiener指数均下降, Pielou均匀度指数在林冠下层最大。(3)利用POD法计算并分解β多样性, 发现随林层向上, β多样性在灌木层与其他各层间呈递增趋势, 在相邻林层间呈单峰型, 不同林层间的物种组成差异主要由丰富度差异造成。 但在林冠下层与林冠中层间丰富度差异较小, 物种替换组分增大, 可能与林冠下层所处特殊位置有关。(4)各林层内微环境从灌木层向上, 趋于高温、强光照和低空气相对湿度, 但林冠下层平均日光强最低。综上, 鼎湖山南亚热带常绿阔叶林林冠下层可能存在强烈的环境筛选作用, 且光照可能是影响群落垂直结构形成的限制因子。     

北京东灵山森林植物多样性的网络结构特征

一个群落可以看作是由物种相互连接的复杂系统,刻画其网络结构有助于深入揭示系统性质以及结构与功能之间的关系。在生态学中,复杂网络理论已被成功应用于食物网与互利网络的结构研究,但尚未检验其刻画生物多样性格局的能力。采用复杂网络理论研究了北京东灵山森林乔木层、灌木层、草本层植物关联关系的网络结构特征及其差异。结果表明,植物物种的共同出现是非随机的,并表现出一定的小世界模式;乔木层、灌木层、草本层植物共同出现的网络在结构特征上存在明显差异,草本层网络比乔木层和灌木层网络更松散且平均路径更长,灌木层和草本层网络的聚类系数高于乔木层且存在度的幂律分布。皆表明复杂网络理论具备反映不同层植物多样性格局差异的能力。     

Taxonomic diversity as complementary information to assess plant species diversity in secondary vegetation and primary tropical deciduous forest

Question: Species diversity is commonly expressed as the number of species present in an area, but this unique value assumes that all species contribute equally to the area's biodiversity. Can taxonomic diversity be used as a complementary measure for species richness in order to assess plant biodiversity in remnants of primary forest and patches of secondary vegetation? Location: Veracruz, Mexico. Methods: Using data from six sampling transects of each vegetation type in an elevation gradient (400‐900 m a.s.l.), we compare the point, mean and cumulative floristic diversity of primary forest and secondary vegetation in a tropical deciduous landscape, using species richness and two measures of taxonomic diversity: average taxonomic distinctness (Δ+) and variation in taxonomic distinctness (Λ+). We performed a randomization test to detect differences in the observed taxonomic diversity, from the expected values derived from the species pool of each vegetation type. Results: We found that the species of secondary vegetation are more closely related at low taxonomic levels (lower Δ+ value) than the species of primary forest remnants. Also, in secondary vegetation the distribution of species is uneven among the taxonomic levels and units (high Λ+ value). These patterns are consistent for point, mean and cumulative taxonomic diversity. Families Asteraceae, Euphorbiaceae, Fabaceae and Poaceae are over‐represented, while families Bromeliaceae, Cactaceae, Orchidaceae and Pteridaceae are under‐represented in secondary vegetation. Conclusions: Although in a previous paper we concluded that secondary vegetation is more alpha‐diverse than primary forest (in terms of both cumulative and mean species richness), and beta‐diversity between vegetation types is notoriously high, we now provide a wider view by highlighting the importance of taxonomic diversity in primary forest remnants. Our data indicate that to measure biodiversity accurately, we should seek to capture its different facets. This will allow us to make conservation recommendations based on a broader view, and not on a single dimension.     

Soil depth shapes plant functional diversity in granite outcrops vegetation of Southwestern Australia

Background: The arid and nutrient-poor Southwestern Australia is one of the global biodiversity hotspots. Embedded in this landscape, granite outcrops are considered terrestrial insular habitats supporting habitat heterogeneity when compared to the more homogenous surrounds. Ecology of plant species and communities on granite outcrops has been addressed in numerous studies. However, functional diversity (FD) in context of the environmental heterogeneity remained unexplored.

Aims: We tested whether mesic deep-soil habitats on granite outcrops can sustain larger FD than dry shallow-soil habitats.

Methods: We calculated FD for dominant species for five single traits (leaf dry matter content, foliar δ¹³C, foliar C:N ratio, plant height and specific leaf area) and their combinations. We employed Generalized Additive Mixed Models to quantify the relationship between selected climate and soil depth variables, and FD.

Results: More benign (deep-soil) habitats supported larger FD for foliar C:N, plant height and for multiple traits than did shallow-soil habitats.

Conclusions: We suggest that: (1) functional diversification, likely aimed at avoiding intra- and interspecific competition for light and nutrients acquisition, might be the important factor in deep-soil habitats; (2) deep-soils patches on and around granite outcrops may serve as ecological microrefugia for biota associated with resource-rich environments.     

大兴安岭林区道路对植物多样性的影响域

道路在多种尺度上影响多种景观过程,确定道路对植被的影响距离和估算其影响面积是整合道路影响和生态过程的核心问题.本文在黑龙江省大兴安岭呼中林区选择不同等级道路(呼林主路、运材主线和运材支线)设置10条长50 m垂直于道路的样带,每条样带设置25个2 m×2 m的样方,依据样方植被调查数据计算每个样方的重要值,并利用该值进行移动窗口分析,确定道路对植物多样性的影响距离.结果表明:该区道路对植物多样性的影响距离为20～34 m,且呼林主路、运材主线和运材支线之间无显著区别.道路影响距离内灌木层和草本层的植物多样性大于森林内部生境,Shannon-Weiner指数分别增加21%和60%,灌木层对道路影响的反应比草本层更加稳定,而乔木层没有显著变化.草本植物柳兰(Chamaenerion angustifolium)是路域植被的特征物种.以该影响距离为基础估算,2000年呼中林业局和黑龙江大兴安岭林区道路占地面积均约为0.10%,对植被的影响面积分别为1.70%和1.53%.     

子午岭植被自然恢复过程中植物多样性的变化

黄土高原地区由于强烈的水土流失生态系统处于极度退化的状态,探讨该地区植被自然恢复演替过程中植物多样性的变化规律,对于指导该地区的人工植被建设具有重要的理论价值与实际意义.以时空互代的方法初步研究了黄土高原子午岭弃耕地植被自然恢复演替过程中植物多样性的变化.结果表明,在近150a的植被恢复演替过程中调查样方内共出现高等植物128种,分属于47科113属,累计出现的科、属、种数(y)随着演替时间(t)的延长呈对数函数变化y=aLn(t)+b,而且在植被恢复的前期增加速度较快,有60%的科属种在前30a出现.杠柳(Periploca sepium)与茶条槭(Acer ginnala)是植被恢复演替过程中出现最早而且持续时间最长的木本植物,具有较宽的生态位,建议作为该地区人工造林树种考虑.在植被恢复演替过程中草本层与灌木层物种丰富度指数(Gleason指数与Margalef指数)、多样性指数(Shannon-Wiener指数)以及Pielou均匀度指数的变化均表现为抛物线函数变化规律y=at2+bt+c.在不同的群落层次植物多样性的变化是不同步的,草本层、灌木层与乔木层植物多样性达到最大的时间依次为70～80a、90～100a与100a以上.森林群落植物多样性在空间上的变化顺序为草本层>灌木层>乔木层.     

毛乌素沙地植被不同恢复阶段植物群落物种多样性、功能多样性和系统发育多样性

进入21世纪以来, 中国荒漠化恢复取得显著成效, 荒漠化、沙化土地面积持续减少, 植被覆盖度大幅提升, 但关于植被恢复过程中生物多样性如何变化的研究不足, 这制约着对荒漠化恢复成效的全面评估。本文基于群落调查和叶功能性状(叶片厚度、叶片干物质含量、比叶面积和叶片密度)的测定, 分析了毛乌素沙地不同恢复阶段(半固定沙地、固定沙地、结皮覆盖沙地和草本植物覆盖沙地)的植物群落物种多样性、功能多样性和系统发育多样性特征。结果表明: (1)多数叶功能性状的系统发育信号不显著, 表明环境因子对研究区植物功能性状的塑造作用很强。(2)对于α多样性, 结皮覆盖沙地的物种多样性(Shannon-Wiener多样性, H)、物种丰富度(S)、功能丰富度(FRic)及系统发育多样性(PD)指数均显著低于其他恢复阶段, 而其他3个阶段间无显著差异; 这些指数间均显著正相关, 表明物种多样性、功能多样性和系统发育多样性在植被恢复过程中协同变化。(3) β多样性指数随恢复阶段间隔增加而逐渐增大, 表明物种组成、功能属性及系统发育关系随植被恢复持续变化, 且半固定沙地到固定沙地的群落物种组成、功能属性及系统发育关系更替最快, 导致群落间差异最大。(4)固定沙地、结皮覆盖沙地和草本植物覆盖沙地群落系统发育结构均趋向于发散, 表明竞争排斥是群落构建的主要驱动力; 而半固定沙地群落系统发育结构无一致规律, 表明群落构建可能受到生境过滤和竞争排斥的综合作用。研究结果可为植被建设与管理提供参考, 为毛乌素沙地生态保育和生物多样性的保护提供科学依据。