土壤肥力及地形因子对桂西南喀斯特山地木本植物群落的影响

基于对桂西南喀斯特山地植被的典型群落抽样调查,运用聚类分析和除趋势对应分析(DCA)对样方内胸径≥1.0 cm的木本植物进行数量分类和排序,运用除趋势典范对应分析(DCCA)探讨了土壤肥力及地形因子对木本植物群落空间分布的影响。结果表明:1)聚类分析将森林群落划分为4个类型。2)DCCA第一排序轴突出反映了土壤全氮、碱解氮含量及坡度的变化趋势,第二排序轴主要反映了海拔和全钾的变化趋势,各植物群落类型沿第一排序轴呈有规律的分布。3)在影响植物群落空间格局的因素中,土壤肥力因子对群落格局的解释能力为32.82%,地形因子的解释部分占22.54%,8.98%是土壤与地形因子耦合作用的结果,两者未能解释的部分占53.62%。群落物种多度分布主要受生物之间的相互作用和人为干扰等随机因素所影响。     

山西吕梁山南段植物群落的生态梯度

吕梁山南段在中国植被区划上属暖温带南部落叶阔叶林亚地带向暖温带北部落叶阔叶林亚地带的过渡地带.采用TWINSPAN分类和DCCA排序法,从植物种、植物群落与环境因子之间的相互关系,对吕梁山南段植物群落的生态梯度进行了研究.结果表明:(1)TWINSPAN分类将74个样方划分为18个群丛.其中4个群丛为森林群落,14个群丛为灌丛.这18个群丛属南暖温带性质的次生植被类型,代表了吕梁山南段植物群落的主要类型,这些群丛都不同程度受到人类活动的干扰;(2)样方的DCCA排序较好地揭示了该区域植物群落的分布格局与海拔、坡度、土层厚度、枯枝落叶层厚度、坡向和人类干扰6个因子的关系,其中制约植物群落结构及分布格局的主导因子是海拔高度和人类干扰,另外,坡向和土层厚度也对植物群落特征产生一定的影响;(3)对环境因子的相关分析表明,海拔、人类干扰、土层厚度和枯枝落叶层厚度之间存在着极显著的相关性,是影响分布格局的主导因子;(4)结合TWINSPAN和DCCA的分析表明,吕梁山南段植物群落表现出明显的垂直分布格局,在海拔690～1 100 m的低山和沟谷中主要分布着荆条和酸枣灌丛;海拔1 100～1 300 m阳坡和半阳坡主要分布着灌木状檀子栎林,并伴生有少量的侧柏和鹅耳枥;在1 300～1 570 m主要分布着以辽东栎为建群种的森林群落;(5)灌木状檀子栎林的分布,是该地区处于暖温带南部落叶阔叶林亚地带向暖温带北部落叶阔叶林亚地带的交错区的主要标志.     

岷江上游干旱河谷植物群落分布的环境与空间因素分析

为了探讨土壤环境因子对植物群落物种数量、结构格局的影响 ,通过对岷江上游干旱河谷灌丛植被的大量群落学调查 ,采用了群落中 9个土壤特征指标 ,利用去势典范对应分析 (DCCA)排序方法 ,分析了不同群落类型中不同层次的物种数量结构的空间格局 ;定量分离了土壤、空间及其交互作用等因素对不同层次群落格局总体变异的影响。结果表明 :以水分为主导的多种环境因子耦合梯度决定着植物群落结构格局。环境因子对群落的影响程度在不同层次有差异 ,在灌木层中 ,单纯环境因子对植被格局的解释占 2 8.0 2 % ,环境 -空间耦合因子占 8.90 % ,空间因子独立占 10 .69% ,其他因子占 52 .3 9% ;而在草本层中 ,单纯环境因子对植被格局的解释占 2 0 .64% ,而环境 -空间耦合因子仅占 0 .83 % ,空间因子独立占 5.10 % ,其他因子占 73 .43 % ,草本的可解释性远远低于灌木。但无论是灌木层还是草本层 ,在诸多因子中 ,土壤水分始终在影响群落物种数量结构的空间格局分布中起着主导作用     

陕西子午岭生态因素对植物群落的影响

为探讨生境对植被格局分布的影响,对黄土高原马栏林区60块样地进行植被学调查的基础上,采用17个环境指标刻画植物群落的空间位置、地形和土壤特征;利用双向指示种分析(TWINSPAN)划分了该区不同演替阶段的植物群落类型;利用前向选择法(forward selection)及Monte Carlo检验对不同演替阶段植物群落物种组成影响显著(p＜0.05)的环境因子进行筛选;利用去势典范对应分析(DCCA)排序方法分析不同演替阶段植物群落分布格局与环境的关系;利用偏典范对应分析(partial CCA)定量分离环境、空间及其交互作用对植被格局总体变异的影响.结果表明:(1)马栏林区的植物群落可划分为13个类型,分别属于4个不同的演替阶段;(2)对演替初期阶段群落影响显著的环境因子是土壤含盐量和碱解氮,对演替过渡阶段群落影响显著的环境因子是海拔和腐殖质厚度,对演替亚顶级阶段群落影响显著的因子是海拔、坡向、枯落物厚度、腐殖质厚度和pH值,而对演替顶级阶段群落分异影响显著的因子是海拔、坡向、pH值和速效磷;(3)不同演替阶段群落的生态学特性和分布规律与环境空间的生态梯度格局吻合较好;(4)随着演替的进行,环境因子单独对植物群落的影响越来越大,而样地位置单独作用和样地位置与环境因子的交互作用之和越来越小.     

历山自然保护区猪尾沟森林群落植被格局及环境解释

应用TWINSPAN、DCA和DCCA,从植物种,植物群落与环境的生态关系方面,研究历山自然保护区猪尾沟森林群落的植被分布格局,并给予合理的环境解释。结果如下：（1）采用TWINSPAN数量分类方法,将植被划分为9个群落类型。（2）对于特定的研究区域猪尾沟,制约森林群落类型,植物种分布格局的主要因素是海拔梯度,即水、热两个环境因子。（3）DCCA排序图明显反映出排序轴的生态意义,第一轴基本上突出反映了各植物群落所在环境的海拔梯度,即热量因素,沿第一轴从左到右,海拔逐渐升高,植物群落或植物种对热量要求降低;第二轴主要表现了各植物群落或植物种所在环境的坡度,坡向,即水分和光照因素,沿第二轴从下到上,坡度渐缓,坡向渐向阳。     

科尔沁沙地植物群落分布与土壤特性关系的DCA、CCA及DCCA分析

基于科尔沁沙地流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘和草地群落类型24个样地的野外调查,选取11个土壤因子,应用除趋势对应分析法(DCA)、典范对应分析法(CCA)和除趋势典范对应分析法(DCCA)分析沙地植物群落分布与环境因子的关系。结果表明:DCA、CCA和DCCA的物种排序第1轴代表的土壤特性梯度一致,其解释总方差超过33%,即土壤碳氮含量、p H、电导率、容重、粘粉粒等共同的梯度决定了群落生境的变化,影响着沙地植物群落类型的分布格局;3种排序法的物种排序第2轴土壤因子的相关性有较大差异,DCA第2轴仅与土壤细沙含量显著正相关,CCA第2轴与土壤碳氮比和细沙含量显著负相关,DCCA第2轴与土壤碳氮比和细沙含量显著正相关,而与粗沙含量显著负相关。Shannon指数和Simpson指数分别与DCA、CCA和DCCA前2个排序轴存在显著二元线性关系,且Shannon指数的拟合程度好于Simpson指数。3种排序分析方法中,CCA物种排序前两轴的累计解释方差(58.6%)高于DCA和DCCA,因此CCA排序法更适合于沙地植被分布格局研究及其环境的解释。     

红花尔基地区沙地樟子松群落及其与环境关系研究

通过野外调查,采用双向指示种分类（TWINSPAN）和除趋势典范对应分析（DCCA）方法。对内蒙古红花尔基地区沙地樟子松群落进行了分类和排序,并根据DCCA排序结果对樟子松群落和物种空间分布格局及其与环境因子之间关系进行定量分析。结果表明,应用TWINSPAN方法将该区沙地樟子松植被划分为6个类型。DCCA分析表明,海拔高度、地貌类型、群落盖度、土壤总碳含量、土壤总氮含量、乔木胸面积等因子对植物群落和物种分布格局影响明显。在DCCA排序图上,樟子松群落及物种的空间分布呈明显的聚集格局,可划分出不同的类群,并反映与环境因子之间具有密切的关系。对各类环境因子解释植被分布格局的作用进行了定量分解,指出地形因素是解释作用最强的变量,对未能解释部分的原因进行了分析。     

三峡库区澎溪河消落带植物群落分布格局及生境影响

三峡消落带是一条特殊的水—陆交错带,其生境的特殊性及对整个三峡库区的影响逐渐成为地学、环境科学、生态学等学科的研究热点。植被是消落带各项生态功能的载体。然而,三峡水库的运行使消落带原有植被遭到破坏。通过对澎溪河消落带植物群落及其生境的实地调查,采用双向指示种法(TWINSPAN)划分植物群落类型,并结合方差分解和CCA排序法研究4类生境影响因素组14个生境影响因子与植物群落空间分布的关系,探讨生境对消落带植物群落组成、结构及多样性的影响。结果表明:(1)消落带植物群落包括5种类型:狗牙根+雀稗群落、狗尾草+狗牙根群落、黄荆群落、白茅+鬼针草群落、苔草群落;(2)CCA排序中,第1排序轴对消落带植被空间变化的累计解释量为6.83%,占生境条件总解释量的44.73%,能很好地解释消落带植物群落与生境的相互关系,植物群落类型沿排序轴呈梯度分布;(3)土壤是影响消落带植被空间分布格局的主要影响因素组,各影响因素组间交互作用明显。淹水时间、海拔、土壤含水量是植物群落空间分布的主要影响因子,解释量分别为5.3%、3.0%、2.9%;(4)4类影响因素组共解释消落带植物群落空间格局变化的14.6%,未解释部分所占比例较大,可能是由于消落带内生境条件复杂,影响其群落组成及空间分布的潜在因素较多,如各种土地利用政策、人类活动干扰及景观组成等因素也可能对消落带植物群落构成有影响。研究消落带植物空间分布及其与生境的关系,以期为科学认识消落带、保护水库环境提供依据。     

伊犁河谷山地植物群落物种多样性分布格局及环境解释

结合对新疆伊犁河两岸科古琴山南坡(河谷北坡)和乌孙山北坡(河谷南坡) 94个样地的调查资料, 采用DCCA (detrended canonical correspondence analysis)排序法, 分析了物种多样性指数与环境因子之间的关系, 运用广义可加模型拟合植物群落总体多样性指数对海拔梯度的响应曲线, 探讨了伊犁河谷山地植物群落物种多样性的垂直分布格局。结果表明: 在调查的94个样地中, 共出现259种植物, 其中, 草本植物的种类极其丰富, 多达235种, 木本植物的种类极其有限; 垂直结构完整的植物群落具有较高的多样性指数; 河谷北坡植物群落物种多样性的分布格局受海拔、坡度、坡向以及土壤全氮、全钾、有机质、含水量等环境因子的影响较大, 而在河谷南坡, 物种多样性分布格局主要受坡度、海拔、有效磷含量和土壤含水量等环境因子的影响; 在河谷北坡, 植物群落的Patrick丰富度指数与Shannon-Wiener指数与海拔呈明显的双峰曲线关系, Simpson指数与Pielou均匀度指数呈不对称的单峰格局, 而河谷南坡的物种多样性指数随海拔均呈双峰格局, 尽管Patrick丰富度指数不甚明显。山地植物群落物种多样性的垂直分布格局是由海拔为主的多种环境因子综合作用的结果。     

戴云山黄山松群落与环境的关联

基于戴云山黄山松群落类型31个样地(20 m×20 m)野外调查,筛选4个地形因子和11个土壤环境因子,采用除趋势典范对应分析法(DCCA)探讨黄山松群落分布格局与环境之间的关联,定量分析环境因子间相互关系及其对黄山松群落格局的影响。结果表明:(1)DCCA第一排序轴主要反映黄山松群落的海拔变化,第二轴主要反映坡向变化,即沿第二轴从上到下,坡向越朝向阳坡,黄山松群落分布越明显。(2)DCCA表明第一轴与海拔的相关系数达0.5570,即海拔是黄山松群落分布起着决定性作用的环境因子,呈现海拔越高,黄山松优势种群越显著,在海拔1400-1600 m表现突出。(3)黄山松群落主要物种在DCCA排序图的相对位置,反映坡向、坡位、有机质、人为干扰因素是影响黄山松群落分布的重要因素。(4)DCCA排序图中黄山松群落种类排序轴与环境排序轴的相关系数高于DCA,且消除CCA的 "弓形效应",更能凸显海拔、有机质等环境因子对黄山松群落的影响,即黄山松群落与环境因子之间关联以DCCA排序方法为最佳。     

河北省塞罕坝保护区天然植物群落数量分类

运用双向指示种(TWINSPAN)和除趋势典范对应分析(DCCA)等方法定量分析了河北省塞罕坝保护区天然植物群落分布与环境因子的关系.结果表明: 塞罕坝保护区天然植物群落可划分为8种类型,即地榆+异穗苔草+金莲花群落、地榆+老芒麦+毛蕊老鹳草群落、披针叶苔草+铁丝草群落、柔毛绣线菊-铁杆蒿群落、山杏+柔毛绣线菊-铁杆蒿+披针叶苔草群落、蒙古栎+硕桦-胡枝子+柔毛绣线菊-披针叶苔草群落、白桦+山杨-毛榛+山刺玫-糙苏+披针叶苔草+唐松草群落、云杉+白桦-山刺玫+河北柳-披针叶苔草+节节草群落;DCCA分析表明,坡位和土壤养分是影响塞罕坝保护区天然植物群落空间分布的主要因子.地形、空间和土壤因子解释了物种格局变异的34.02%,其中,土壤因子占15.67%,地形因子占10.05%,空间因子占6.00%.在各类因子间的交互作用(2.30%)中,土壤和地形因子的交互作用最大(0.93%),土壤、地形和空间因子三者的交互作用最小(0.16%).65.98%未能解释的部分,可能归因于未被选取的因子如种间的协同和竞争作用或者人为干扰.     

木论喀斯特峰丛洼地森林群落空间格局及环境解释

基于广西壮族自治区木论国家级自然保护区典型峰丛洼地景观尺度内不同微生境条件和植物群落类型50个样地 (20 m × 20 m)的系统取样调查, 用二元物种指示方法(TWINSPAN)对样地内胸径(DBH) ≥ 1 cm的木本植物进行分类, 选择10个土壤环境因子和5个空间因子, 利用除趋势典范对应分析(DCCA)研究了森林群落分布的土壤环境与空间格局, 并给予定量化的合理解释。结果如下: 1) TWINSPAN将森林群落划分为11组, 在三级水平上分为4类生态群落类型。2) DCCA第一排序轴集中了排序的大部分信息, 突出反映了各森林群落所在的坡向和土壤主要养分梯度, 沿第一轴从左到右, 坡向由阴转阳, 岩石裸露率越来越高, 土壤主要养分逐渐降低, 森林群落分别出现了由原生性和耐阴性强逐步向阳性先锋树种为主的次生林和人工林变化的格局。3)因子分离分析结果表明, 土壤环境因子对森林群落分布格局的解释能力为39.16%, 其中21.02%单纯由土壤环境因子所引起, 空间因子的解释能力为31.34%, 其中13.16%独立于土壤环境的变化, 18.15%是土壤环境和空间因子相互耦合作用的结果, 不可解释部分达47.66%, 表明喀斯特峰丛洼地森林群落的物种共存受生态位分化理论和中性理论双重控制。     

祁连山北坡灌木群落数量分类与排序

植物群落的空间分布格局是异质生境条件下物种种间相互作用的结果,其分异规律及其与环境因子的关系研究有助于认识植物的生态适应性。本文基于祁连山北坡28个样地的调查数据,采用双向指示种分析法(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA)法探讨了灌木群落的空间分布与环境因子间相互关系。结果表明:(1)TWINSPAN分类将祁连山北坡灌木植被划分为盐爪爪+珍珠猪毛菜(Ass.Kalidium foliatum+Lyonia ovalifolia)、灌木亚菊+合头草(Ass.Ajania fruticulosa+Sympegma regelii)、合头草+茵陈蒿(Ass.Sympegma regelii+Artemisia capillaries)、珍珠猪毛菜+多根葱(Ass.Lyonia ovalifolia+Allium polyrhizum)、甘蒙锦鸡儿+针茅(Ass.Caragana opulens+Stipa capillata)、鬼箭锦鸡儿+高山柳(Ass.Caragana jubata+Salix cupularis)和金露梅+珠芽蓼(Ass.Dosiphora fruticosa+Polygonum viviparum)等7个群丛类型;(2)CCA排序结果表明,海拔和土壤全盐量是影响祁连山北坡灌木群落分布的主要环境因子,有机质、土壤含水量、土壤容重和p H值是次要因子,速效磷和速效钾对植物群落的影响较弱。     

珠穆朗玛峰国家级自然保护区高山杜鹃群落多样性研究

根据野外样方调查数据,采用双向种指示分析(TWINSPAN)和典范对应分析(DCCA),对珠穆朗玛峰国家级自然保护区高山杜鹃灌丛群落进行分类和排序,并分析物种多样性沿海拔梯度分布格局。结果表明:(1)该研究区域38个高山杜鹃样地中,共记载的维管束植物有35科68属135种,出现频度较高的种有高山嵩草(Kobresia pygmaea)、珠芽蓼(Polygonum viviparum)、高山大戟(Euphorbia stracheyi)、髯花杜鹃(Rhododendron anthopogon)、雪层杜鹃(R.nivale)、扫帚岩须(Cassiope fastigiata)、鳞腺杜鹃(R.lepidotum)、木根香青(Anaphalis xylorhiza)、刚毛杜鹃(R.setosum)等。(2)TWINSPAN等级分类将该区域高山杜鹃灌丛38个样地划分为14个群丛类型。(3)样地DCCA二维排序图结果表明,土壤类型和海拔是影响该区域高山杜鹃灌丛群落分布格局的主要因子。(4)该区域高山杜鹃灌丛群落物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数与海拔呈显著负相关关系,随着海拔的升高而不断降低;而Pielou指数与海拔之间并无显著相关关系。     

百山祖自然保护区植物群落beta多样性

本文采用植物群落学的典型样方法,研究了百山祖自然保护区森林植物群落beta多样性格局及其维持机制。通过对45个20m?20m标准样地的调查数据进行分析,运用Chao’s群落距离指数衡量该植物群落beta多样性格局,并通过Mantel检验、基于距离矩阵的偏RDA分析和方差分解等方法初步检验和衡量了各环境因子差异（包括群落郁闭度、海拔、坡度、坡向和坡位）和群落空间距离对该区域beta多样性格局的影响。结果显示,该区域内植物群落beta多样性随着群落间综合环境差异或群落空间距离的增加而增大, 但环境差异和群落空间距离只能解释36%左右的beta多样性格局。检验的5个环境因子中,只有群落郁闭度和海拔对百山祖自然保护区植物群落beta多样性有显著影响,并且群落郁闭度对beta多样性的解释度（20.0%）略高于海拔对beta多样性的解释度（18.0%）。群落空间距离对百山祖自然保护区beta多样性的解释度最小（9.0%）。本文展现了百山祖自然保护区内植物群落beta多样性格局及其与群落环境和空间距离的关系,所获得的结果支持生境异质性和扩散限制联合对植物群落beta多样性起作用的假说。     

秦岭中段松栎混交林群落数量分类与排序

依据陕西省境内秦岭山脉中段设置的34个样地调查资料,从植物物种组成、植物群落与地形因子之间的关系等对该区域松栎混交林群落进行TWINSPAN分类和DCCA排序。结果表明:(1)研究区34个样地共记录维管束植物297种,隶属于77科178属,其中被子植物72科,裸子植物2科,蕨类植物3科;分布较广的植物有:松科、壳斗科、蔷薇科、菊科、禾本科和百合科。(2)TWINSPAN聚类结果将样地群落划分为13个群丛,其中以油松+锐齿槲栎为建群种的群丛最多,占总群丛数量40%,是该区主要的松栎混交林群落类型。(3)样地的DCCA排序结果表明,第一轴明显地反映出群落分布沿海拔、坡位的变化,第二轴主要表现出群落分布沿坡向、坡度的变化趋势;其中海拔、坡度与DCCA一、二轴相关系数分别达到最大值(-0.946 2、-0.795 7),是对该群落分布起决定性作用的因子。(4)研究区主要优势物种的DCCA排序与样地的DCCA排序综合反映出该区松栎混交林群落分布的地形梯度。     

四川小寨子沟森林群落物种多样性的环境梯度分析

运用去势典范对应分析法(DCCA),分析了四川小寨子沟自然保护区森林群落物种多样性指数与环境因子的关系.结果表明,群落物种多样性表现为草本层>灌木层>乔木层;海拔高度是群落乔木层物种多样性分布格局的主导因素,随着海拔高度的上升,乔木层物种丰富度和多样性下降,而均匀度没有明显变化;土壤有机质和土壤全氮代表的土壤养分状况决定着灌木层和草本层物种多样性的分布格局.地形因子(如坡度、坡向等)与物种多样性没有明显的关系.     

Quantitative classification and ordination of forest communities in Pangquangou National Nature Reserve

Quantitative analysis of ecological relationships between vegetation and the environment has become an essential means in the field of research of modern vegetation ecology. In this article, based on data from 84 quadrates, forest communities in this reserve were investigated using TWINSPAN, DCA and DCCA. The results will be helpful in the construction and development of Pangquangou National Nature Reserve. Using TWINSPAN, the forest communities were classified into seven types. The distribution pattern of vegetation reflects the comprehensive influence of environments. The results of DCA and DCCA clearly reflect the relationship between the pattern of forest communities and environmental gradients. The ordination result of DCCA indicates that altitude is more important than other environmental factors because the change of altitude gradient will lead to changes in the temperature and humidity gradients. The first of the DCA ordination axes indicates the humidity gradient, and the second indicates the temperature gradient. All these results show that the main factors restricting the distribution of communities in this reserve are temperature and humidity. The ecological meaning of the ordination axis in DCCA is much clearer than that in DCA, and the species-environment correlation of DCCA is more obvious than DCA. The first DCCA axis indicates the altitude gradient among the communities, while the second is the gradient in aspect and slope among the communities. DCCA ordination can simultaneously express similarities of species and environment. Therefore, the quadrat location in the DCCA ordination figure is much closer than in the DCA.