四川攀西地区云南松群落物种多样性和谱系多样性对紫茎泽兰入侵的影响

外来植物入侵严重威胁着入侵地本土植物多样性和生态系统功能, 认识外来物种的入侵机制有助于提高对入侵植物的防控能力。本文以攀西地区云南松(Pinus yunnanensis)林下外来入侵植物紫茎泽兰(Ageratina adenophora)为研究对象, 基于大量野外群落调查, 从群落可入侵性入手, 分析了环境因子和群落物种多样性、谱系多样性等群落生态学特征对紫茎泽兰入侵的影响。结果表明: 海拔、坡向和火烧强度等环境因子和冠层郁闭度、灌木层盖度等生物因子对研究区紫茎泽兰入侵强度没有显著影响(P > 0.05); 但群落灌木层物种多样性和草本层组分种与紫茎泽兰的亲缘关系显著影响紫茎泽兰的入侵强度(P < 0.05), 说明灌木层对光照等环境资源的占用和草本层(同层)物种对相似资源的竞争能够在很大程度上抑制紫茎泽兰的入侵。     

群落可入侵性及环境胁迫

群落的可入侵性研究是入侵生态学的中心内容。从群落进化历史,群落结构,繁殖体压力。干扰和胁迫等5个影响入侵的主要因素综述了近年来群落可入侵性研究的工作进展和成果。其中重点阐述了群落结构对入侵的影响。包括群落物种组成,物种多样性和物种功能群多样性的诸多实验研究和相关假说,并用理论模型结合具体实验研究探讨了环境胁迫和可入侵性的关系。针对目前群落可入侵性研究存在的问题提出了自己的见解。     

群落组成及物种间相互作用对外来植物入侵的影响

外来植物入侵已成为严重的环境和社会问题,了解外来植物的入侵机制是有效控制其入侵的前提。生物阻抗假说认为,入侵地本地植物群落中的许多生物因子及生物过程能够抵御外来植物入侵。但关于群落抵抗外来种入侵的主要机制,目前还没有确定的结论。本文综述了群落中物种功能特征的多样性以及与外来种功能特征的相似度、植物与动物、植物与植物以及植物与土壤微生物间的相互作用等因素对外来植物入侵的影响,以及以前研究存在的不足。未来研究应该注重不同条件下植物与植物间的相互作用;不同竞争强度下,植物与食草动物的相互作用;植物、动物及土壤微生物三者之间的相互作用对外来植物入侵的影响。这些研究不仅能够丰富和完善入侵生态学理论,而且对于预测外来植物未来的扩散范围,合理有效地管理生态系统,防止外来植物入侵,保护本地生物多样性具有重要的实际意义。     

意大利苍耳入侵对本地植物群落物种多样性和稳定性的影响——以乌鲁木齐市为例

研究外来植物不同程度入侵对区域群落结构和植物群落物种多样性的影响对评价其对生态系统的危害具有重要意义。以入侵植物以意大利苍耳(Xanthium italicum)为主要研究对象,选择意大利苍耳危害较明显且分布面积较大的中国新疆乌鲁木齐市米东区为研究区域进行植物样方调查,以意大利苍耳和其共生的本地植物为切入点,以物种多样性指数、群落稳定性、群落可入侵性、影响程度指数、入侵植物的竞争优势和入侵强度来探究不同入侵程度下的本地植物群落物种多样性和群落稳定性的变化。结果表明:(1)与未入侵地相比,意大利苍耳轻度入侵显著增加了本地植物群落的物种多样性(P ＜ 0.05),而重度入侵显著降低了本地植物群落的物种多样性(P ＜ 0.05)。(2)在意大利苍耳入侵的群落中,群落稳定性由轻度入侵水平到重度入侵水平降低了25%,而群落可入侵性、意大利苍耳的竞争优势指数和入侵强度指数分别增加了77%、79%和83%。(3)在轻度入侵水平下,意大利苍耳对本植物群落物种多样性、群落稳定性和群落物种数的影响程度指数 ＜ 0,产生了积极影响;相反,在轻中度和重度入侵水平下意大利苍耳对本植物群落物种多样性、群落稳定性和群落物种数的影响程度指数 ＞ 0,产生了负面影响。(4)本地植物群落多样性与群落稳定性均呈正相关,但与群落可入侵性呈负相关(P ＜ 0.05)。(5)Shannon-Wiener指数对群落的稳定性的直接通经系数最大,为0.828;Simpson''s指数对群落可入侵性的直接通经系数最大,为0.932。由此可见,意大利苍耳在中度和重度入侵对植物群落结构产生巨大影响,而作为"一带一路"的核心和枢纽地带的新疆,将会对其脆弱的生态系统和土著物种的多样性造成不可估量的影响。应在入侵初期对其进行控制与铲除,防止意大利苍耳等有害外来入侵种的入侵和进一步扩散与蔓延。     

白花鬼针草入侵对植物群落结构及物种多样性的影响

【目的】阐明白花鬼针草入侵对植物群落组成及物种多样性的影响。【方法】调查广东茂名有白花鬼针草入侵(试验样方)和无白花鬼针草生长(对照样方)的植物群落中植物的种类、盖度、高度和密度,计算不同植物重要值及物种多样性指数,通过皮尔逊相关系数及拟合曲线展现白花鬼针草种群特征与其重要值及物种多样性的关系。【结果】白花鬼针草入侵后植物群落的组成和结构显著改变,由对照样方的104种减少到试验样方的63种,双穗雀稗、白花蛇舌草、香膏萼距花等物种消失,胜红蓟、阔叶丰花草、假臭草等恶性杂草的重要值降低,而马唐、薇甘菊、空心莲子草等物种重要值升高。白花鬼针草入侵降低了物种多样性,试验样方的Patrick丰富度指数(R)、Simpson多样性指数(D)和Shannon-Wiener多样性指数(H)均低于对照样方;白花鬼针草的重要值与以上多样性指数(H、D)和丰富度指数(R)呈显著负相关(P<0.001)。【结论】白花鬼针草入侵减少了物种多样性,并形成单一优势种群群落,对植物群落产生了负效应,对生态环境造成了极大的威胁。     

闽北地区森林群落物种多样性的测定

采用8个物种多样性指数对闽北地区的8个森林群落类型物种多样性进行测定,并选用4个种一多度关系模型(对数正态分布、Weibull分布、对数级数分布、生态位优先占领模型)分析其物种-多度关系,把多样性指数与对数正态分布、Weibull分布和生态位优先占领模型的有关参数进行线性回归,以分析多度模型参数描述物种多样性的可行性。结果表明：(1)多数物种多样性指数对群落的测度是一致的,(2)对数正态分布、Weibull分布和生态位优先占领模型对8个群落的物种多度拟合效果很好;(3)对数正态分布、Weibull分布和生态位优先占领模型有关模型参数与部分物种多样性指数的线性关系达显著或极显著水平。通过闽北地区8个类型森林群落物种多样性指数测定,使生物多样性较准确地数量化,同时还说明采用改进单纯形法进行非线性分布函数的拟合是简单有效的,可推广应用。     

南京市加拿大一枝黄花入侵地群落的物种组成与多样性特征研究(附表)

为探究外来植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)入侵与南京市本土植物多样性的关系,该文采用踏查及样方调查对其入侵地群落的物种组成与多样性进行研究。结果表明:(1)入侵地群落中共有维管植物200种(含种下单元),隶属于62科156属,其中被子植物195种,裸子植物1种,蕨类植物4种; 数量最多的是菊科(Asteraceae)和禾本科(Poaceae)植物,分别有25种和24种; 从生活型来看,草本植物占多数,有133种,占所有种的66.50%; 此外,群落内尚有其他外来植物29种。群落中重要值最大的是加拿大一枝黄花,为40.00%; 其次是救荒野豌豆(Vicia sativa),为7.00%。(2)从植物区系看,非入侵地中植物科的区系分布型共4个,而入侵地植物科的区系类型仅有3个,其中泛热带分布、世界分布和北温带分布为两者均有,东亚和北美间断分布型仅在非入侵地中存在。非入侵地植物科的区系以世界分布型为主,有13科,占该类型群落中所有科的39.39%; 入侵地则以泛热带分布型为主,有16科,占总科数的45.71%。非入侵地中植物属的区系分布型有10个,而入侵地有12个,两者区系成分相近,旧世界热带型和热带亚洲至热带大洋洲分布型仅在入侵地中出现。北温带分布型和世界分布型同为两者中最主要成分。入侵地及非入侵地群落属的区系R/T值分别为0.58和0.38,种系分化度分别为3.29和3.11。(3)重度入侵群落的Margalef指数(E)与非入侵及轻度入侵群落相比,显著降低; 此外,重度入侵群落的Simpson指数(D)、Shannon-Weiner(H'')指数和Pielou指数(J)均显著低于非入侵、轻度入侵、中度入侵群落。(4)不同生境之间加拿大一枝黄花群落的E、D、H''和J均无显著性差异。该研究可为南京地区的加拿大一枝黄花入侵地的治理防控和生态恢复,以及进一步的科学研究提供强有力的理论支撑。     

外来种入侵与物种多样性

在入侵生态学研究方面 ,物种多样性与生物入侵之间的关系已成为当前研究和争论的焦点。自Elton的经典假说提出以来 ,物种丰富度高的群落比物种贫乏的群落更能抵抗外来种入侵的观点得到广泛接受。一些理论模型和多样性处理实验支持了该假说。但现在越来越多的野外观测和实验研究开始对这一经典假说提出异议 ,甚至反对。同时 ,在入侵生态学广泛受到关注的今天 ,大量的实验研究也提出了一些新的观点。本文对Elton经典假说提出以来全球有关物种多样性与生物入侵关系的主要研究及其观点进行了评述 ,以期为我国有关研究工作的开展提供参考。     

石蒜生长对杂草群落组成及物种多样性的影响

通过野外调查,研究了石蒜（Lycoris radiata）对群落杂草组成和物种多样性的影响。结果表明：石蒜的生长能减少群落中物种的种类,降低群落中杂草的密度,并减少商陆（Phytolacca aeinosa）、蹄盖蕨（Athyrium fricellia）及禾本科（Granmeae）几个物种的数量,群落的物种多样性指数降低,群落均匀度提高。群落相似度与没有石蒜分布的群落相比显著降低。说明石蒜改变了杂草的群落结构,有利于限制杂草的发生危害。     

黄土高原柴松(Pinus tabulaeformis f.shekannesis)群落的植物物种多样性

物种多样性格局与所选择的尺度密切相关,用加性分配法分析柴松(Pinus tabulaeformis f.shekannesis)群落乔木、灌木和草本层在样方、坡位和坡面3种尺度的物种多样性分配关系,结果表明:1)以物种丰富度为指标时,坡面尺度对区域多样性贡献最大,说明在区域范围内坡面是物种组成和维持的关键尺度;而以Shannon和Simpson多样性为指标时,最大多样性分配在样方内,这是由于这2个指数不仅考虑了物种数,还考虑了样方内多度以及常见种和稀有种的影响和作用;2)以Shannon多样性为指标时,样方间、坡位间和坡面间尺度的β多样性对区域多样性贡献的百分比都大于以Simpson多样性为指标时的百分比,这主要是由稀有种在各尺度间的分布格局所决定的;3)样方间、坡位间和坡面间尺度的β多样性大小顺序各不相同,这与群落乔木层、灌木层和草本层的物种组成和分布情况以及不同尺度间环境异质性有密切关系。     

草地生态学领域空斑研究进展

空斑(gap)是近几十年来草地生态学领域的重点研究对象之一,在草地植被更新、群落结构和草地生态系统物种多样性维持方面起着重要作用。本文在介绍空斑的概念、功能分类和形成的基础上,总结分析了国内外对空斑的研究现状,发现目前对草地空斑的研究主要集中在空斑大小、空斑类型对物种更新以及空斑对群落结构和物种多样性影响等方面,而对空斑小环境和土壤的研究较少,对空斑内生理生态学、机理和机制性的问题尚缺乏深入探讨;建议在今后加强对空斑内环境变化、空斑内物种的生理生态学特性和物种对空斑更新的响应机制等方面的研究。     

植物群落多样性与可入侵性关系研究进展

综述了植物群落的多样性和可入侵性关系的研究进展.对模型研究、观察性研究和实验性研究得出植物群落的多样性和可入侵性关系不同结论的原因进行了分析,并提出了该方面进一步研究的建议.模型研究的群落多样性形成机制单一、群落状态达到平衡、物种特征差异不明显等简化前提假设,削弱了其结论的可信性.观察性研究的尺度不同导致不同结论,在小尺度上的主要影响因素可能是群落内部的生物因素,但在较大尺度上很多外部因素共同影响多样性和可入侵性,会导致两者出现正相关.实验性研究通常是在小尺度下进行,排除了外部因素的干扰,但是在人工组建群落多样性梯度时,会出现取样效应、相同物种多样性的群落丰富度和密度不同等问题.未来研究应重点考虑的几个方面,即观察性研究与实验相结合,分析不同尺度上入侵的机理和过程;平衡实验设计,避免抽样效应等误来源;模型与实验设计相耦合.     

Productivity gradients cause positive diversity–invasibility relationships in microbial communities

Models predict that community invasibility generally declines with species diversity, a prediction confirmed by small‐scale experiments. Large‐scale observations and experiments, however, find that diverse communities tend to be more heavily invaded than simple communities. One hypothesis states that large‐scale environmental heterogeneity, which similarly influences native and invasive species, can cause a positive correlation between diversity and invasibility, overriding the local negative effects of diversity on invasibility. We tested this hypothesis using aquatic microbial communities consisting of protists and rotifers consuming bacteria and nanoflagellates. We constructed a productivity gradient to simulate large‐scale environmental heterogeneity, started communities with the same number of species along this gradient, and subjected equilibrial communities to invasion by non‐resident consumer species. Both invaders and most resident species increased their abundances with resource enrichment, resulting in a positive correlation between diversity and invasibility. Intraspecific interference competition within resident species and the positive effect of enrichment on the number of available resources probably accounted for the higher invasibility with enrichment. Our results provide direct experimental evidence that environmental heterogeneity in productivity can cause a positive diversity–invasibility relationship.     

陆地植物群落物种多样性研究进展

生物多样性是当前生态学研究的热点之一,物种多样性层次是最直接、最易观察和最适合研究生物多样性的层次。总结了与群落动态、生境因子、取样尺度及生态系统相关的陆地植物物种多样性研究。同时,根据目前的趋势提出了多样性动态研究的发展动向。     

中条山中段木本植物群落植物种多样性分析

采用样方法取样,依据重要值指标运用双向指示种分析(TWINSPAN)法,将山西中条山中段植被群系分成16个群丛。应用丰富度指数（R₁、R₂）、Simpson指数（λ）,Shannon-Weiner指数(H′)和均匀度指数(E₁、E₅)研究了16个群丛的植物种多样性。结果表明：群系植物种多样性指数的大小受立地生境和人为活动的综合影响;森林群落的植物种多样性指数明显高于灌丛群落;群落植物种多样性在空间上的差异不仅决定于物种丰富度指数,更与各物种间的均匀度指数密切相关;进而影响不同层次的物种多样性对群落总体物种多样性的贡献。     

广西地区喀斯特与非喀斯特山地森林树木物种多样性及系统发育结构比较

以广西地区植被调查集资料总共365个群落样方(样方面积在300—1000 m2,50%左右为400 m2)为基础,将样方分为海拔≤1000 m喀斯特和非喀斯特森林以及海拔1000 m的非喀斯特森林三类生境,探讨这3种生境森林物种丰富度和群落系统发育结构差异及其与年均温的关系。结果表明,海拔≤1000 m非喀斯特森林含有4种以上的科比海拔1000 m非喀斯特森林多24科,比喀斯特森林多18科,其中樟科、壳斗科、山茶科、杜鹃花科等都是两种非喀斯特森林生境的重要组成科;大戟科为喀斯特森林含有种数最多的科,其中出现在非喀斯特森林的山茶科和杜鹃花科等没有在喀斯特森林出现。森林物种多样性及系统发育指数与年均温不相关或相关不强;海拔≤1000 m的喀斯特与非喀斯特森林的Gleason物种多样性指数没有显著差异,而海拔1000 m的非喀斯特森林的Gleason指数比另外两种生境显著高。海拔≤1000 m非喀斯特森林系统发育多样性PD指数比中山地带的非喀斯特生境的森林高。喀斯特森林和海拔1000 m非喀斯特的绝大部分样地以及海拔≤1000 m的非喀斯特大部分样地都表现出系统发育结构聚集,推测生境过滤在广西地区喀斯特和非喀斯特森林群落构建中发挥着主要作用。但是喀斯特和海拔1000 m的非喀斯特两种生境森林群落发生系统发育发散的比例都比海拔≤1000 m的非喀斯特森林低,揭示生境过滤在这两个生境更为明显。     

不同更新方式对林地植物群落特种多样性的影响

本文就人工林经营中的三种更新方式对植物群落中物种多样性的影响进行研究。结果表明,1200m^2样地物种丰富度为：天然更新159种,人促更新130种,人工造林94种;多样性指数（Dsh）分别为4.3004、3.9283、3.5048;多样性均匀度指数(Jsh)分别为0.8484、0.8070、0.7714。人工造林的营林干扰是物种丧失和林分物种多样性下降的主要原因。     

云南中度退化的喀斯特天坑草地植物群落优势种种间关系

喀斯特天坑作为独特的宏大地表负地形,其坑底生境与外界环境相互独立,呈现出独特的植物群落格局及特征.本研究选取云南沾益天坑群中可进入性较强的中度退化天坑--巴家陷塘为对象,筛选出重要值大于1的优势种,结合总体关联性分析、χ²检验、AC联结系数及Spearman秩相关系数对巴家陷塘退化天坑植物群落中11种优势种的种间关联性和相关性进行研究.结果表明: 巴家陷塘退化天坑植物群落种间联结指数VR=1.377>1,总体呈显著正关联,但正负关联差异较大,阳生型植物和阴生型植物呈极显著负关联,现阶段仍具有独立的分布格局,但呈逐渐趋于稳定的趋势;Spearman分析中种间正相关对数(26对)少于种间负相关对数(29对),结合天坑微环境的差异,将退化天坑的优势物种划分为3个生态种组,群落总体呈现出一定的圈层分布规律.