经济快速增长区建筑用地变化及其对生态质量的影响——以福建晋江为例

改革开放以来,中国经济增长促进了建筑用地的快速增加,并在很大程度上影响着区域生态质量.本文以东南沿海经济快速增长的福建省晋江市为例,利用遥感技术重点研究经济快速增长导致的建筑用地变化及其对区域生态质量的影响.基于晋江市1996和2015年的Landsat遥感影像,利用建筑用地指数(IBI)提取建筑用地信息,并进行建筑用地变化分析;同时利用遥感生态指数(RSEI)对生态质量进行评价,定量分析城镇建筑用地变化与生态质量变化之间的关系.结果表明: 1996—2015年,晋江市建筑用地面积共增加68.54 km²,增幅达45%,建筑用地扩展强度为0.55.建筑用地的增加导致该市生态质量总体下降,RSEI均值从1996年的0.532下降到2015年的0.460,降幅达13.5%;生态优良等级所占面积的比例从1996年的39%下降到 2015年的21%.建筑用地扩展强度与生态质量呈显著负相关关系.     

云南新平铁坚油杉森林群落结构特征

摸清珍稀濒危抗旱植物铁坚油杉(Keteleeria davidiana)的种群数量及其分布情况, 能够为珍稀濒危物种保护工作提供基础数据。该文对云南省新平县6个乡镇铁坚油杉群落进行样方调查分析, 每个乡镇设置3个样方, 样方面积为20 m × 20 m, 记录样方生境信息、统计群落物种组成及其数量特征, 对群落类型及其结构特征进行了统计和分析。主要结果: (1)在调查样地内, 共有维管束植物163种, 隶属于58科131属; (2)植物群落区系分布类型有12种, 以热带成分和中国特有种为主, 热带成分占优势; (3)群落内乔木和灌木植物最多, 占62.58%, 其次是多年生草本植物; (4)按照建群种和生活型, 可将18组植被样方数据划分为3个群系17个群落类型; (5)年龄结构不合理, 铁坚油杉种群结构呈衰退趋势, 自然居群已成为小种群。如果铁坚油杉群落没有足够的幼苗进行更新和补充, 铁坚油杉将退出当前的群落。     

长白山森林/沼泽生态交错带群落和环境梯度分析

揭示了森林沼泽过渡带群落的结构、生产力、植物多样性等群落梯度和交错带环境梯度的相关规律,并结合交错区环境梯度分析这些群落特征形成机制,为维持、保护与经营管理这一交错带生物资源提供了理论依据.将长白山地区森林和高、中、低位沼泽所形成的三大类型过渡带作为研究对象,采用样带网格的调查方法,并应用系统软件分析方法建立了经验回归模型,研究了森林/沼泽生态交错带群落的种类组成、群落建群种径级结构与年龄结构、植物多样性、群落生产力及其随生态交错带环境梯度变化趋势.结果表明,森林/沼泽生态交错带群落结构特征、植物多样性、群落生产力均随着交错带环境梯度的变化而呈现有规律的分布格局.沿着沼泽至森林方向的交错区环境梯度,群落建群种发生更替现象;群落种类数目呈现指数递增趋势;群落的径级结构呈现双曲线分布规律性;年龄结构一般呈三次式分布规律;植物多样性呈二次式递增分布趋势;群落生物量均呈现三次式函数曲线递增趋势,表现出群落梯度和环境梯度的高度相关性.     

大丰麋鹿保护区不同生境梯度下滩涂湿地植被的群落特征

以江苏大丰麋鹿国家级自然保护区第三核心区内的滩涂湿地植被为对象,采用样线法结合样方法进行野外调查,并采用等级聚类分析、主成分分析(PCA)和Shannon-Wiener物种多样性、Simpson生态优势度、Pielou群落均匀度等指数分析群落特征。结果表明,34个样地共有植物5科11属11种,划分为5种群落类型,群落优势种明显,伴生种较少,种类组成单调,均为草本植物;从近海至近岸滩涂湿地植被的分布呈现出较为明显的规律性变化:互花米草群落→碱蓬群落→大穗结缕草群落→芦苇群落→白茅群落,其物种多样性、生态优势度和群落均匀度均较低,物种丰富度呈现出由低到高再降低的趋势;PCA和植物生理特性分析结果暗示,土壤盐分梯度是影响植物群落分布的主要因素。     

碱地肤的生态、生理适应性及其群落特征

本文采用野外调查分析和室内实验相结合的方法,研究了碱地肤（Ｋｏｃｈｉａｓｉｅｖｅｒｓｉａｎａ）的生态、生理适应性及其组成的群落,结果表明：（１）碱地肤有一定的耐碱能力,生态幅度较窄。它与生境的关系及种群的数量调节是其生态适应性的体现。（２）碱地肤对盐碱生境的适应是由于体内具有某些生理调节功能,主要的如呼吸强度随着盐浓度升高而下降,同时ＡＴＰ含量减少;细胞膜透性随着盐浓度增高而加大,脯氨酸的积累增多。（３）碱地肤与不同植物组成多个群落,其生态优势度体现了群落种类组成的变化,反映土壤碱化程度的差异,构成羊草草地退化的一个演替系列。     

北京外来入侵植物刺萼龙葵的生态状况

调查了北京密云县李各庄和小漕村荒草地90个2m×2m草本优势型样方的刺萼龙葵入侵地,分析了样方中各种植物的种类组成和区系特点以及种群的多度、频度和重要值,并结合其生长型、生态优势和竞争关系,评估了北京外来入侵植物刺萼龙葵的生态状况和生态危害风险。结果表明:在多度方面,刺萼龙葵在李各庄群落(共29种植物)中位列第3,在小漕村群落(共51种植物)中位列第5;在频度方面,刺萼龙葵在李各庄群落和小漕村群落中都位列第1;重要值数据表明,刺萼龙葵在李各庄群落和小漕村群落中的综合适应力均最大。综合分析可知,刺萼龙葵在北京的入侵生长尚处于局部危害阶段,但在其范围内已经突破生长瓶颈,成为优势种,同时禾本科、菊科和桑科的一些物种在抗衡刺萼龙葵的进一步扩展上具有一定的潜力。在生态干预策略上,可立足于若干具一定优势的本地物种,在刺萼龙葵发展到单优势种之前对其实行生态更替和铲除。     

中国常绿阔叶林8大动态监测样地植被的综合比较

本文通过汇总中国常绿阔叶林8大动态监测样地的植物名录,在规整植物名称的基础上,统计了8大样地的植物种类组成,比较了它们的相似性及其与环境立地的关系。利用生长型和生态指示值,分析了8大样地组成植物的生态特征及其与生境的联系。从区系组成和生态特征看,8大样地可分为两组,一组包括天童、古田山、百山祖、八大公山,属于典型常绿阔叶林;另一组包括黑石顶、鼎湖山、福山、莲花池,属于季节常绿阔叶林和适雨常绿阔叶林(亚热带雨林)。另外还讨论了动态观测样地的群落类型划分问题。最后提出的建议是:增加草本和藤本植物调查,重视植物分类和生态指示值及种间相互关系的研究,更为重要的是制定长期的协作研究计划。     

长白山森林／沼泽生态交错带群落和环境梯度分析

揭示了森林－沼泽过渡带群落的结构、生产力、植物多样性等群落梯度和交错环境梯度的相关规律,并结合交错区环境梯度分析这些群落特征形成机制,为维持、保护与经营管理这一交错带生物资源提供了理论依据。将长白山地区森林和高、中、低位沼泽所形成的三大类型过渡带研究对象,采用样带网格的调查方法,并应用系统软件分析方法建立了经验回归模型,研究了森林／沼泽生态交错带群落的种类组成、群落建群种径级结构与年龄结构、植物多样性、群落生产力及其随生态交错带环境梯度变化趋势。结果表明,森林／沼泽生态交错带群落结构特征、植物多样性、群落生产力均随着交错带环境梯度的变化而呈现有规律的分布格局,沿着沼泽至森林方向的交错区环境梯度,群落建种种发生更替现象;群落种类数目呈现指数递增趋势;群落的径级结构呈现双曲线分布规律性;年龄结构一般呈三次式分布规律;揿样性呈二次式梯增分布趋势;群落生物量均呈现三次函数曲线递增趋势,表现出群落梯度和环境梯度的高度相关性。     

塔里木盆地塔里木沙拐枣群落特征

塔里木沙拐枣(Calligonum roborowskii)主产塔里木盆地,是该地区主要防风固沙先锋树种。以塔里木盆地5个天然塔里木沙拐枣群落为研究对象,通过样方调查,对物种组成,区系成分,群落结构,物种丰富度和多样性等要素进行了初步研究,结果表明:塔里木沙拐枣天然群落共出现种子植物11种,分属6科10属;该群落植物种类组成贫乏,区系成分简单。从属的地理成分分析来看,古地中海成分明显多于温带成分;群落生活型以高位芽植物占优势,1年生植物次之;群落的垂直结构简单,可分为灌木层、草本层;从多样性指数的数量特征来看,Shannon-Wiener多样性指数的变化范围为0.808—1.175,Simpson多样性指数的变化范围为0.489—0.641。     

鄱阳湖流域含珍稀针叶树种的群落特征

亚热带分布有众多珍稀针叶树种, 珍稀针叶植物的保护与濒危机制研究受到广泛关注。为了解鄱阳湖流域天然森林植被中珍稀针叶树种的分布及其生存状况, 对其所在的植物群落进行调查。调查采用样方法, 样方面积20 m × 20 m, 记录样方信息、群落物种组成及数量特征, 计算物种重要值, 分析了群落的类型及结构特征。样方分布于鄱阳湖流域内南岭山地、罗宵山脉、武夷山脉、黄山山脉、九岭山脉。论文提供了23组详细的群落样方数据, 11种珍稀针叶树种分布于14个不同群系中, 珍稀针叶植物多以共建种或伴生种出现在群落中, 以针叶树为优势种的群系有南方红豆杉(Taxus wallichiana var. mairei)林、黄杉(Pseudotsuga sinensis)林、福建柏(Fokienia hodginsii)林、榧树(Torreya grandis)林。     

蒙古栎群落交错带(ecotone)的研究

通过群落学的样地法对蒙古栎(Quercus mongolica)群落和核桃楸(Juglans mandshurica)群落、蒙古栎群落和长白落叶松(Larix olgensis)群落、蒙古栎群落和杂灌丛群落及其交错带进行了研究,分析了在三个地点的几种群落结构和物种组成方面的差异,计算了各群落的物种丰富度指数(d_Gl)、Simpson 物种多样性指数(D)、Shannon-Weiner物种多样性指数(H′)及Pielou均匀度指数(J)。研究发现在通化和大青沟两个地区群落交错带的物种丰富度及Shannnon多样性指数最高;而在桦甸群落交错带的物种丰富度和物种多样性指数要比核桃楸群落低,比蒙古栎群落高,没有表现出特别强烈的边缘效应。本文也分析了群落乔木层、灌木层和草本层盖度之间的关系。     

吉林磨盘山次生落叶阔叶林群落特征和稳定性分析

东北地区的次生落叶阔叶林一般是由阔叶红松林干扰后形成的,这一群落类型在长白山林区具有广泛的分布.为了解东北次生落叶阔叶林的组成、结构与稳定程度,按照CTFS样地建设标准,于2005年在吉林磨盘山建立了一块5.76 hm² (240 m×240 m)的长期监测样地.本研究以样地内所有胸径(DBH)≥1 cm的木本植物为对象,分析了物种组成、径级结构、主要树种的存活曲线及群落稳定性.结果表明: DBH≥1 cm的木本植物共有39种13368株,隶属于19科31属.重要值≥1的物种有12种,群落树种组成复杂,表现出明显的阔叶混交杂木林特征.种间多度相差较大,稀有种和偶见种的比例分别为23.1%和43.6%.样地内所有个体的径级分布呈倒“J”型,表示群落的生长状态稳定、正常.6个主要树种中花曲柳、蒙古栎、色木槭和怀槐径级结构也呈倒“J”型,胡桃楸近于正态分布,春榆为“L”型分布.结合6个主要树种的存活曲线发现,花曲柳、蒙古栎、色木槭和怀槐为稳定种群,胡桃楸为衰退种群,春榆为增长种群.利用改进M-Godron法对群落的稳定性分析表明,该群落目前处于相对稳定状态.     

鼎湖山针阔混交林演替过程中群落组成和结构短期动态研究

分析了鼎湖山针阔混交林永久样地在4a演变过程中群落的物种组成结构、空间结构、物种多样性以及生物量的动态变化。结果表明：群落乔、灌、草3层的物种个体数量有很大变化,但其物种组成结构变幅很小;针叶树种马尾松(Pinus massoniana)的优势地位逐步丧失,而阔叶树种荷木(Schima superba)和锥栗(Castanopsis chinensis)等优势地位日益巩固,同时中生性树种的罗伞(Ardisia quinquegona)和九节(Psychotria rubra)等地位也在加强,整个群落向常绿阔叶林演变：群落乔木层的生物量增加而灌木层的生物量逐步减少,但群落总生物量仍在增加：群落各层次物种多样性的变化及其相互关系较为复杂,但各层次的物种多样性指数只表现微小的起伏,说明针阔混交林群落的演替是一种缓慢的、较为稳定的过程。同时,在群落的演替过程中,偶见种及珍稀植物的保护值得关注。     

长白山阔叶红松林主要树种对干旱胁迫的生态反应及生物量分配的初步研究

以组成长白山温带阔叶红松林主要树种红松,水曲柳,胡桃楸,椴树和蒙古柞的幼苗,盆载于土壤含水量分别为田间持水量的85％－100％（CK）,65％－85％（MW）和45％－65％（LW）条件下4个月,研究不同土壤水分亏缺对不同树种生态反应和生物量再分配,结果表明,干旱处理显著降低供试树种的单叶面积,侧根数,根长等,降低叶比重,增加根比重,不同种对干旱响应应存在明显差异,椴树和水曲柳叶比重随水分亏缺的加剧而显著降低,蒙古柞和胡桃揪叶比重值在轻度水分亏缺时达到最高,但不同树种幼树茎比重并不随土壤水分含量的降低而发生明显变化,各树种生物量较对照组有显著差异,椴树,水曲柳,胡桃揪,红松幼树总生物量平均降低32．8,43．6,26．2和23．8％,蒙古柞幼 树生物量平均增加4．8％,耐旱性比其它4个供试树种强。     

基于地形汇流值的东北天然次生林主要树种的生态位

以不同汇流值梯度作为资源轴,以树种重要值为生态位计测的资源状态指标,在集水区尺度上分析了东北天然次生林群落中主林层和演替层11个主要树种(水曲柳、胡桃楸、黄檗、紫椴、糠椴、山杨、白桦、枫桦、春榆、色木槭、蒙古栎)的生态位。提出相对汇流值生态幅和汇流值竞争指数的概念来丰富生态位的测度指标。研究结果显示:在各项生态位指标计算中,主林层以色木槭、蒙古栎以及先锋树种山杨和白桦为主,演替层则以色木槭、春榆、水曲柳、紫椴等原始阔叶红松林的主要阔叶伴生树种占优;另一方面,以群落分层为资源位,主林层和演替层各树种生态位的差异揭示了主要乔木树种在该地区天然次生林群落的演替系列中对资源的占有与利用的情况及其发展变化趋势。在集水区尺度上采用汇流值作为生态位的空间维度能够较好地反映植物种群在不同地形和水分梯度上生态位的时空分布特性。     

卧龙自然保护区亚高山暗针叶林树种更新研究

在卧龙亚高山暗针叶林中选取有代表性的18个林窗斑块以及对照的林下样方进行群落学调查,记录乔木树种和灌木树种的相关数量特征。按照树种在林窗内外的重要值差异结合树种本身生态学特性将群落中出现的乔木层树种划分为先锋组和耐荫组两类生态种组。林窗内外乔木树种的组成明显不同,两类生态种组树种幼苗在林窗与林下环境中的更新表现出差别,这与树种本身的生态学特性以及所处林窗的环境有关,同时亚高山暗针叶林中灌木层优势种小径竹的生长对树种更新方式也产生一定的影响。     

贵州省普定县不同植被演替阶段的物种组成与群落结构特征

通过对贵州省普定县喀斯特地区不同植被演替阶段群落的调查, 研究了植被演替过程中群落物种组成和群落结构的变化。结果表明, 该地区的植被主要处于5个演替阶段, 即次生乔木林、乔灌过渡林、藤刺灌丛、稀灌草丛以及火烧干扰后的蕨类植物群落。本次调查共记录到植物365种, 隶属89科218属。其中, 蕨类植物31种, 隶属14科23属; 种子植物334种, 隶属75科195属。物种分布较多的科主要有蔷薇科、菊科、禾本科、百合科、忍冬科、唇形科、莎草科、樟科、葡萄科和水龙骨科。随着正向演替的推进, 物种丰富度增加, 群落结构趋于复杂化。藤刺灌丛与乔灌过渡林群落层次不明显, 次生乔木林分层明显。从藤刺灌丛向次生乔木林演替的过程中, 小径级个体所占比例明显降低, 高于1.3 m植物的总密度、乔木密度和藤本密度都先升高后降低, 而灌木密度呈逐渐降低的趋势。对喀斯特地区植被的恢复提出了参考措施。     

Edge disturbance drives liana abundance increase and alteration of liana–host tree interactions in tropical forest fragments

Closed‐canopy forests are being rapidly fragmented across much of the tropical world. Determining the impacts of fragmentation on ecological processes enables better forest management and improves species‐conservation outcomes. Lianas are an integral part of tropical forests but can have detrimental and potentially complex interactions with their host trees. These effects can include reduced tree growth and fecundity, elevated tree mortality, alterations in tree‐species composition, degradation of forest succession, and a substantial decline in forest carbon storage. We examined the individual impacts of fragmentation and edge effects (0–100‐m transect from edge to forest interior) on the liana community and liana–host tree interactions in rainforests of the Atherton Tableland in north Queensland, Australia. We compared the liana and tree community, the traits of liana‐infested trees, and determinants of the rates of tree infestation within five forest fragments (23–58 ha in area) and five nearby intact‐forest sites. Fragmented forests experienced considerable disturbance‐induced degradation at their edges, resulting in a significant increase in liana abundance. This effect penetrated to significantly greater depths in forest fragments than in intact forests. The composition of the liana community in terms of climbing guilds was significantly different between fragmented and intact forests, likely because forest edges had more small‐sized trees favoring particular liana guilds which preferentially use these for climbing trellises. Sites that had higher liana abundances also exhibited higher infestation rates of trees, as did sites with the largest lianas. However, large lianas were associated with low‐disturbance forest sites. Our study shows that edge disturbance of forest fragments significantly altered the abundance and community composition of lianas and their ecological relationships with trees, with liana impacts on trees being elevated in fragments relative to intact forests. Consequently, effective control of lianas in forest fragments requires management practices which directly focus on minimizing forest edge disturbance.     

The relation between geomorphology and forest community types of the Haut-Saint-Laurent,Quebec

The highly disturbed community types of the Haut-Saint-Laurent in southern Quebec were classified using an hierarchic approach with three levels: geomorphology, pedology and vegetation. Considered as distinct entities were, on the one hand, the herbaceous and shrub species that made up ecological groups as defined by Meilleur et al. (1992), and, on the other hand, individual tree species. Great importance was given to geomorphological variables because they are one of the most stable ecological factors of the region. We identified 47 community types from 452 sites sampled, based on a TWINSPAN analysis of the vegetation data. Binary Discriminant Analysis (BDA) showed the importance of disturbance on community composition, especially for sites included in the forest mosaic. Other important abiotic parameters included morphogenic features, topography and drainage. The BDA showed that 24 community types were found to be significantly associated with at least one morphogenic feature. The results indicate that the Beech-Hemlock association is a more stable state for mesic sites than the often cited Sugar Maple with Hickory. On glacial deposits, the presence of Thuja occidentalis is significantly associated with grazing practices. The other 23 community types are not significantly associated with any morphogenic features. On one hand, these types tend to be ubiquitous on different deposits with the same drainage class and reveal that their composition was altered through disturbances. On the other hand, some community types are more associated with microclimates as is the case of Sugar Maple with Striped Maple, or with their ecological amplitude limits as is the case of Sugar Maple with Ironwood and Aspen or Sugar Maple with Red Maple and Black Ash. A classification of the stands, given the high number of disturbed communities within the territory, appears difficult to use as a basis for ecological units.     

Complementary strengths of spatially-explicit and multi-species distribution models

Species distribution models (SDMs) project the outcome of community assembly processes – dispersal, the abiotic environment and biotic interactions – onto geographic space. Recent advances in SDMs account for these processes by simultaneously modeling the species that comprise a community in a multivariate statistical framework or by incorporating residual spatial autocorrelation in SDMs. However, the effects of combining both multivariate and spatially-explicit model structures on the ecological inferences and the predictive abilities of a model are largely unknown. We used data on eastern hemlock Tsuga canadensis and five additional co-occurring overstory tree species in 35 569 forest stands across Michigan, USA to evaluate how the choice of model structure, including spatial and non-spatial forms of univariate and multivariate models, affects ecological inference about the processes that shape community composition as well as model predictive ability. Incorporating residual spatial autocorrelation via spatial random effects did not improve out-of-sample prediction for the six tree species, although in-sample model fit was higher in the spatial models. Spatial models attributed less variation in occurrence probability to environmental covariates than the non-spatial models for all six tree species, and estimated higher (more positive) residual co-occurrence values for most species pairs. The non-spatial multivariate model was better suited for evaluating habitat suitability and hypotheses about the processes that shape community composition. Environmental correlations and residual correlations among species pairs were positively related, perhaps indicating that residual correlations were due to shared responses to unmeasured environmental covariates. This work highlights the importance of choosing a non-spatial model formulation to address research questions about the species–environment relationship or residual co-occurrence patterns, and a spatial model formulation when within-sample prediction accuracy is the main goal.