中国黑戈壁地区植物区系及其物种多样性研究

黑戈壁是戈壁中最为干旱的区域,为了系统的研究其植被及物种多样性,该研究采用无人机航拍和实地调查的方法,对中国西北内陆的黑戈壁进行了分析研究。结果表明:(1)中国西北内陆的黑戈壁地区共记录植物154种,分属28科,85属;植物生活型组成简单,主要以灌木、半灌木及多年生草本植物为主,占植物物种比例的70%以上。(2)在植物物种组成方面,与整个荒漠区比较,黑戈壁地区物种数量少,但灌木所占比例远高于荒漠区。(3)黑戈壁地区植物科、属内物种组成贫乏,科内属、种数量比较多的为藜科、菊科、豆科等。(4)黑戈壁地区优势群落的建群种为红砂、盐生草、膜果麻黄等,中国特有植物为新疆沙拐枣、哈密黄蓍、胀果甘草等,主要国家保护植物有胡杨、裸果木、胀果干草等。(5)黑戈壁地区植物区系表征科主要为蒺藜科、蓼科、麻黄科等,而属的分布型以地中海区、西亚至中亚分布及北温带分布为主,占黑戈壁地区总属的47%以上,是群落组成的优势种和建群种。(6)与其他荒漠地区植物区系相比,黑戈壁地区植物旱生种比例增加,适应类型更为贫乏,缺乏特有成分,具有明显残遗性;由于特殊极端干旱环境,形成黑戈壁地区特殊植物类群和区系特征;黑戈壁地区是荒漠地区的区域特色植物物种资源和基因资源的重要区域和保存地,而黑戈壁生态系统非常脆弱,一旦破坏,将很难恢复。     

舟山市种子植物物种多样性及其分布特征

通过野外调查和查阅文献资料,分析了舟山市种子植物物种组成、区系特点及物种多样性的分布特征。结果表明:舟山市共有野生种子植物1372种,隶属于141科627属;植物区系组成以小型科属为主,生活型以草本植物居多,地理成分广泛而多样,滨海特有植物较多,重点保护植物较少;在10个典型岛屿中,物种丰富度及物种密度的分布极不均匀,南部岛屿的物种丰富度及物种密度相对较高,北部岛屿相对较低;在8种主要森林群落类型中,乔木层、灌木层、草本层中物种丰富度最高的分别是红楠林、香樟林、滨柃灌丛,物种丰富度、Simpson指数和Shannon-Weaver指数表现为灌木层乔木层草本层,Pielou均匀度指数在乔木群落中变化趋势不明显,但在灌丛群落中呈现草本层灌木层的规律。本文通过对舟山市种子植物物种多样性的调查分析,为舟山群岛野生植物资源的研究和保护积累了基础材料,为海岛植物资源的开发和利用提供了理论依据。     

青藏高原北部多年冻土区草地植物多样性

研究了青藏高原北部多年冻土区草地群落植物多样性的特征。研究表明 :草地群落间丰富度指数差异不显著 ,均匀度指数和多样性指数差异显著 (P<0 .0 5 )。均匀度指数表现为高山嵩草 (Kobresia pygmaea)草甸 <紫花针茅 (Stipa purpurea)草原 <矮嵩草 (K.humilis)草甸 <青藏苔草 (Carex moorcroftii)草甸 ,多样性指数表现为高山嵩草草甸 <矮嵩草草甸 <紫花针茅草原<青藏苔草草甸。修路时破坏的矮嵩草草甸在次生恢复过程中 ,离公路 10 0 m处群落的丰富度指数 ,均匀度指数和多样性指数大于原生群落 ,而原生群落的多样性又大于 30 m和 5 0 m处群落的多样性。地上草地群落植物多样性伴随地下冻土退化过程表现为 ,以 1m2样方统计时 ,各个演替群落间的丰富度指数差异不显著 ,而以 10 0 m2样条统计时 ,高寒草甸和草原化草甸的丰富度指数显著大于沼泽草甸和稀疏草原 (P<0 .0 5 ) ,但均匀度和多样性指数在两种统计面积时均表现为先增加后下降的变化趋势。     

青藏高原及其毗邻地区拟步甲物种多样性与区系分析

青藏高原及其毗邻地区拟步甲共7亚科47族268属1950种(亚种),以拟步甲亚科Tenebrioninae(842种)为最多,然后依次为伪叶甲亚科Lagriinae(377种)、漠甲亚科Pimeliinae(372种)、树甲亚科Stenochiinae(143种)、菌甲亚科Diaperinae(139种)、朽木甲亚科Alleculinae(76种)和弗甲亚科Phrenapatinae(1种)。青藏高原及其毗邻地区拟步甲的区系组成突出中日界成分(54.10%),其与世界其他动物地理区系的关系以东洋界+中日界共有成分最多(17.16%),其次为古北界+撒哈拉-阿拉伯界(10.82%)。青藏高原拟步甲突出青藏区成分(62.33%),与西南区关系最直接(19.14%),蒙新区次之(7.12%)。基于青藏高原及其毗邻地区拟步甲的区系特点,讨论了其作为一个独立的动物地理区的可能性。     

青藏高原北部戈壁植物群落物种、功能与系统发育β多样性分布格局及其影响因素

戈壁荒漠广泛分布于全球干旱和极旱区域, 是我国陆地生态系统的重要组成部分。由于自然环境恶劣和交通条件限制, 目前有关戈壁植物群落物种、功能和系统发育等多维度β多样性形成机制的系统研究还很缺乏, 严重制约着对戈壁植物多样性维持机制的认知。本文以青藏高原北部61个典型戈壁生境植物群落为研究对象, 通过构建系统发育树和测量8个关键功能性状, 获取戈壁生境的物种、功能和系统发育β多样性, 比较3个维度β多样性格局与零模型的差异, 同时量化环境距离和地理距离对其的相对影响, 以探讨戈壁植物多样性的形成机制。结果显示: (1)戈壁植物的物种、功能和系统发育β多样性均表现出显著的距离衰减效应; (2)戈壁植物的物种、功能和系统发育β多样性均表现为非随机的格局; (3)由于功能性状趋同进化, 植物功能和系统发育β多样性变化趋势并不一致; (4)环境差异对植物3个维度β多样性均有着比空间距离更为重要的影响, 且土壤含水量、地表砾石盖度等局域生境因素的影响比气候更为强烈。以上结果表明, 戈壁植物的β多样性可能主要由局域生境过滤作用控制, 且不同维度的β多样性分布格局并不一致。     

鄂西南地区种子植物多样性与区系特征

根据《恩施植物志》内容,结合近年来野外实地调查记录,统计鄂西南地区种子植物信息,并对其物种多样性、科属组成及区系地理特征进行了分析。结果表明:(1)鄂西南地区种子植物共3 053种,占湖北省74.79%,全国的11.20%,隶属于164科1 008属,其中裸子植物9科28属45种,被子植物155科980属3 008种,且草本植物达1 576种;研究区内植物生活型多样化,多年生和落叶物种占优势,珍稀濒危物种多,生物多样性高。(2)鄂西南地区物种较多的科为蔷薇科(210种)、菊科(198种)、百合科(131种)、禾本科(126种)和豆科(111种),表征科中桦木科的重要值最大(22.00);大科、大属的优势性明显,少种科和少种属较多,体现出科属水平上的多样性。(3)研究区内种子植物科的区系划分为11个分布区类型,14个亚型,其中热带成分77科(65.25%),温带成分38科(32.20%),中国特有2科(1.69%),以热带成分为主;属级水平上共15个分布区类型、23个亚型,热带成分388属(41.06%),温带成分485属(51.32%),中国特有57属(6.03%);种级水平上划分为15个分布区类型,温带成分1 572种(59.70%)、热带成分934种(35.47%),中国特有分布型110种(4.18%),属、种水平上温带成分更占优势。研究认为,鄂西南地区种子植物区系具有温带和热带双重性质和过渡性特征,区系起源有一定的古老性,地理成分复杂。     

无量山种子植物的区系平衡点

在较为完善的分类学处理后所得的包含２０７科,１０２６属,２５４０种植物的名录基础上,本文初步报道了地处滇中南的无量山的种子植物区系组成的初步结果,并在山体各海拔段进行了属的分布区类型每一类分布的详尽统计,得出了热带和温带两大基本成分在无量山达到平衡（各占５０％）的海拔点,称之为区系平衡点。该点从历史角度看可以反映无量山种子植物区系成分随自然历史变迁所发生的演变,从现实看表明了该地植物区系的过渡性质     

库姆塔格沙漠不同区域种子植物物种组成与区系特征研究

库姆塔格沙漠是我国西北荒漠地区较典型的沙漠之一,本文基于实地调查并结合遥感资料,对该地区植被的物种组成及种子植物区系特征进行了研究。结果表明:(1)库姆塔格沙漠地区共有种子植物29科91属143种;该地区植物物种贫乏、生活型简单,主要以灌木、一年生及多年生草本植物为主。(2)库姆塔格沙漠地区的植物组成受水分、高温以及土壤盐分等因子影响,形成了3个主要的种子植物分布区(阿奇克谷地、阿尔金山山前洪积扇戈壁、西湖湿地),且各区的物种组成差异显著。(3)从3个主要植物分布区的物种组成与生活型组成来看,阿尔金山山前洪积扇戈壁区域植物生活型比阿奇克谷地和西湖湿地丰富;因阿尔金山山前洪积扇戈壁环境复杂,在3个区域中其物种相对丰富,科、属、种的种类较多;阿奇克谷地和西湖湿地植物的属、种相似度较高;3个区域的植物属、种总体上相似度较低。(4)库姆塔格沙漠地区种子植物区系表征科主要为藜科(Chenopodiaceae)、菊科(Compositae)、麻黄科(Ephedraceae)等;3个主要植物分布区科的分布型均以世界分布为主,属的分布型以北温带分布和地中海区、西亚至中亚分布为主,具体表现为:阿奇克谷地和西湖湿地植物属的分布型以地中海区、西亚至中亚分布为主,阿尔金山山前洪积扇戈壁植物属的分布型以北温带分布为主。(5)库姆塔格沙漠地区种子植物以旱生种所占比例较高,物种类型具有明显的残遗性;由于环境条件特殊,形成了库姆塔格沙漠地区特有的植物类群和区系特征。本研究结果为库姆塔格沙漠地区植物组成及区系研究提供了基础资料。     

中国黑戈壁植物多样性分布格局及其影响因素

我国西北地区内陆分布着近20万km~2的黑戈壁,由于其环境的特殊性,使其具有独特的生态系统,境内分布着多样的植被,蕴藏着大量特有的自然资源。但由于自然环境苛刻与交通条件不便,目前我国关于黑戈壁区系统的植被与物种多样性的研究还很缺乏。针对黑戈壁区植物多样性组成与分布特点,基于遥感及实地调查,采用DCCA排序和半变异函数模型等分析方法,对黑戈壁区植物群落组成,植物多样性特点及影响因素进行分析。研究结果表明:研究区植物以藜科和蒺藜科灌木或半灌木为主,群落物种生活型具有逐渐趋于简单甚至单一的特性,重要值0.1的植物主要有梭梭、红砂、白刺等13种;群落物种多样性呈现区域性的斑块化分布,结构性因子引起的物种多样性空间异质性占主导地位;作为极端干旱区,该区植物群落类型具有贫乏化及单一化的趋势,群落结构简单,植被覆盖度低,植物生长随环境的变化具有明显的可塑性,群落空间分异明显,群落空间演变具有明显的水分及土壤结构梯度;DCCA结果显示气候、土壤、地形是群落物种及类型变化的主要原因,海拔、坡位、土壤机械组成、降水、温度等环境因子对群落有着显著的影响,水土条件的空间异质性是戈壁植物多样性维持的关键因素。     

种子萌发的积温效应——以青藏高原东缘的12种菊科植物为例

温度是影响种子萌发的重要的环境因素之一。该文以青藏高原东缘的12种菊科植物为研究对象, 结合Logistic函数和积温公式, 通过非线性回归方法估算种子萌发的最低温度和积温, 研究了种子萌发对不同温度的响应。研究结果表明: (1)青藏高原东缘的12种菊科植物种子萌发的最低温度的平均值为0 ℃, 积温的平均值为94.5 ℃·d。与前人的研究相比, 该研究中萌发的最低温度较低, 积温较高, 这是该区域菊科植物长期适应青藏高原特殊的温度环境的结果; (2)种子萌发的最低温度与积温之间存在着显著的负相关关系(p = 0.04)。萌发最低温度较低的物种积温较高, 避免了种子在多变的温度环境下较早萌发所遇到的风险; (3)种子大小与积温之间存在着显著的正相关关系(p = 0.01)。在萌发最低温度差别不大的情况下, 与大种子相比, 小种子萌发所需的积温较低, 萌发较快, 在群落演替的早期占有优势。     

青藏高原生态系统服务功能的价值评估

青藏高原具有丰富多样的生态系统类型 ,这些生态系统不仅生产了大量的产品 ,而且提供了巨大的生态服务功能。根据计算表明 ,高原生态系统 2 0 0 0年生产的产品经济价值为 170× 10 8元。生态服务功能中年固碳总量为 15× 10 8t,释放氧气量为11× 10 8t。根据二氧化碳固定量和氧气释放量估算的调节大气的服务价值总计为 10 0 15× 10 8元。以高寒草甸和高寒草原为主的草地生态系统具有重要的水源涵养功能 ,每年高原生态系统的水源涵养量达 2 6 12× 10 8m3,其经济价值为 174 4× 10 8元。森林的净化功能价值大约为 2 5 5× 10 8元。高原生态系统产品的经济价值与生态服务功能价值的比值为 1:70 ,显然 ,高原生态系统的生态服务价值远远高于直接使用价值。因此 ,保护生态系统和生物多样性是维持生态系统稳定和保育高原生态过程的根本     

秦岭南坡中段种子植物区系初步分析

秦岭南坡中段有种子植物152科,815属,2184种,对该地区植物区系进行了统计分析,结果表明,（1）本地区种子植物种类丰富,共有裸子植物5科,15属,30种,单子叶植物23科,169属,390种;双子叶植物124科,631属,1764种。（2）属的地理分布类型种类多,有15个分布类型及19个变型,其中温带成分占64.17%,具一定的优势。但同时表现亚热带成分向温带成分过渡的特点。（3）本地区植物古老、残遗、原始成分多,反映了该地区植物区系古老的性质。（4）有中国种子植物特有属41属。国家级保护植物32种,分析结果认为本地区是秦岭种子植物区系的重要组成部分。     

太行山脉东坡中南段种子植物区系初步分析

太行山脉东坡中南段分布有种子植物106科、464属、942种。对该地区种子植物区系进行了统计分析,结果表明:(1)本地区种子植物种类不丰富,有裸子植物2科, 4属, 5种;单子叶植物16科, 88属, 173种;双子叶植物88科, 372属, 764种。(2)属的地理分布类型多样,有15个分布类型及12个变型。其中温带成分占73.25%,具有明显的优势。热带成分占23.75%。(3)古老、残遗、原始成分较多,反映该地区植物区系具有一定的古老性。(4)有中国种子植物特有属12属,国家级保护植物11种。分析认为该地区是华北植物区系的重要组成部分。     

青藏高原生态屏障生态系统时空演变及驱动机制

青藏高原生态屏障是我国生态安全战略格局的重要组成部分,对我国乃至亚洲生态安全具有重要的屏障作用。研究青藏高原生态屏障生态格局的演变规律,探究影响生态系统变化的驱动机制,对青藏高原生态屏障建设和保障国家生态安全具有重要的意义。利用多源遥感数据,分析了2000-2015年国家屏障区生态格局演变规律,选取了自然和社会经济等驱动要素,采用冗余分析等方法解析了青藏高原生态屏障生态系统演变机制。结果表明：（1）2000-2015年间,青藏高原生态屏障生态系统格局发生明显变化,草地生态系统减少了1792 km²,主要转化为荒漠生态系统和河流生态系统,转换面积分别为1088 km²和832 km²;河流生态系统增加了1600 km²,主要由荒漠生态系统和草地生态系统转换而来,分别转换了1152 km²和832 km²。（2）2000-2015年青藏高原生态屏障生态系统格局演变驱动机制中以社会经济因子为主。冗余分析结果显示国内生产总值（83%）和人口数量（72%）贡献率最大;方差分析结果中国内生产总值和人口数量的共同贡献率达到了77%;地理加权回归结果显示生态系统演变受社会经济因子主导的区域面积比例为60.41%。（3）青藏高原生态屏障内人口数量的总贡献率达到了72%,在人口数量作用下生态系统呈正向转换的面积占比达到了86.24%,且人口数量与河流、森林生态系统的相关程度较高,综合说明了青藏高原生态屏障内生态保护政策的实施、生态工程的建设卓有成效。     

青藏高原几种高寒植物的抗寒生理特性

研究了青藏高原高寒地区3种多年生植物在生长过程中植物叶组织的可溶性糖、脯氨酸和丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性的变化及其生理特性。结果表明;矮嵩草（Kobresia humilis）、垂穗披碱草（Elymus nutans）和黑褐苔草（Carex atro-fusca）叶中的可溶性糖含量随着生长期的进程而增加;脯氨酸含量的变化因植物种类的不同而表现各异,其中在各生长期．垂穗披碱草的脯氨酸含量均高于矮嵩草和黑褐苔草,并在草盛中期表现出明显的差异;3种高寒植物叶片中的丙二醛（MDA）含量随着生长季和气温的变化而呈现不断增加的趋势;3种植物中的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性表现出随生长期和气温变化而改变的趋势,但黑褐苔草的2种膜保护酶活性最高,垂穗披碱草的次之．矮嵩草最低。可见,在不同生长季,这3种高寒植物的抗寒生理反应或低温适应方式可能是多途径的．其中在抗寒物质代谢、膜脂过氧化能力和抗氧化酶系统等方面,有生理反应的共同规律和各自特有的生理抗寒特性．其适应性与抗逆性有所不同,这种差异和生理特性可能与高寒植物的遗传特性和极端高寒低温环境胁迫有关。     

青藏高原东缘常见40种禾本科植物种子大小变异研究

采集青藏高原东缘常见禾本科植物的种子,测量并计算种子的长、宽、高、质量等9项形态学指标,将上述指标分别与海拔高度、种子质量和种子总体方差间进行相关性分析。结果表明：①种子的各表型性状均存在一定程度的变异,其中种子长/高的变异系数最高,而种子质量的变异系数最低,表明种子质量较稳定。②相关性分析表明种子的长与种子质量间有较强的相关性;海拔高度与禾本科种子表型性状之间存在一定程度的相关性,沿海拔梯度,种子长、种子宽、种子高、种子宽/种子长和种子质量逐步减小;总体方差与种子长/种子高具有较高的相关性。认为可以用种子长/高替代总体方差来衡量禾本科种子的整体形态;海拔是影响禾本科种子大小及变异的一个重要因素。     

云南地区种子植物区系成分的地理分布格局及其聚类分析

以覆盖云南地区全境的种子植物分布信息为基础,结合GIS和聚类分析的方法探讨了云南地区植物区系成分的地理分布格局.结果表明,随着纬度的升高,世界分布成分所占的比重呈递增趋势,热带区系成分所占比重呈递减趋势,而温带区系成分所占比重则呈递增格局.聚类分析结果表明,在24.5°N左右,研究区域可分为南北两个部分.分界线以南,热带区系成分占优势地位,植被类型主要为热带区系性质强烈的山地雨林、季节雨林、季雨林和季风常绿阔叶林等;分界线以北,温带区系成分所占比重相对较高,甚至占主导地位,植被类型主要为具较强温带区系性质的硬叶常绿阔叶林、温性针叶林、针阔混交林和高寒草甸以及具强烈区系过渡性质的半湿润、湿性常绿阔叶林.该分界线与"田中线"不同,可能源于研究目标和内容的差异.

Abstract：

Based on all-around floristic information,and by using geographical information system and cluster analysis,this paper studied the spatial pattern of seed plant floristic elements in Yunnan Province of China.It was indicated that the proportions of cosmopolitan and temperate elements increased with increasing latitude,while those of tropical elements had a decreasing trend.Cluster analysis showed that the study area could be divided into two parts,with the latitude about 24.5°N as a division line.To the south of the line,the dominant flora was tropical elements,and the vegetation was dominated by tropical mountain rainforest,seasonal rain forest,monsoon rain forest,and monsoon evergreen broadleaved forest.To the north of the line,there were much greater proportions of temperate elements,and the vegetation was dominated by the evergreen,hard and broadleaved forest,temperate coniferous forest,coniferous and broadleaved mixed forest,alpine meadow,and evergreen broadleaved forest(moist or semi-moist,showing strong floristic transition).This division line was different from "Tanaka Line",possibly due to different study aims and contents.