退化土地植被恢复群落物种多样性与生物量分配格局

研究了湘西北女儿寨小流域7种典型植被恢复群落生物量的空间分配格局、物种多样性特征及其相互关系。结果表明:1)润楠次生林乔木层生物量最高,马尾松天然林灌木层生物量最大,油桐人工林草本层生物量最高,乔木层最低,毛竹-杉木林灌木层与草本层生物量最小,群落总生物量以马尾松天然林群落最高,荒草灌丛群落最低。2)乔木层物种以润楠次生林最丰富,多样性指数最高,物种分布最均匀;灌木层物种丰富度以毛竹-杉木混交林最高,油桐人工林多样性与均匀度指数最大,优势度最小,荒草灌丛群落的物种丰富度、多样性及均匀度最低;草本层物种丰富度以油桐人工林最高,马尾松天然林最低,杉木人工林草本层多样性指数与均匀度指数最大,润楠次生林优势度最高;群落总体物种丰富度以油桐人工林最高,润楠次生林群落的多样性指数最高,种群分布最均匀,荒草灌丛群落的多样性、均匀度与优势度都最低。3)女儿寨小流域退化土地物种丰富度与群落生物量之间的关系可用"S"曲线较好地描述,双曲线能较好地描述群落多样性指数、群落均匀度指数与生物量之间的关系,而生态优势度与生物量之间为非性线关系。     

大明山中山植被恢复过程植物物种多样性的变化

对大明山中山退化生态系统植被恢复过程植物物种多样性的发展研究表明：大明山中山植被恢复过程物种数量的增减总是伴随着阳性先锋物种的衰退和中生性顶极种的发展。恢复过程中植物物种数量呈前期（２～２０年）迅速增加,中期（５０～６０年）减少,后期（１５０年以上）维持一定水平的发展趋势。中山区退化生态系统的植被恢复是朝着地带性植被类型的方向发展的,此过程可以不经过马尾松先锋林阶段,而直接进入以阔叶树种为优势的先锋群落。因此,大大缩短了中山山地退化生态系统植被向中生性顶极植被恢复的进程。     

四川茂县土地岭大熊猫走廊带植被恢复格局及其与干扰的关系

通过样带调查和TWINSPAN、DCCA分析,从植物种、植物群落及其多样性与环境关系方面,研究了岷江上游土地岭大熊猫走廊带恢复植被的干扰状况。结果表明：应用TWINSPAN分类,并结合优势种组成、干扰状况分析及DCCA排序,可将植被划分为6个群落类型,同时划分出响应型、迟钝型、中度干扰忍耐型和重度干扰忍耐型4类干扰响应的植物类型。以样方物种和以样方多样性指数的DCCA分析结果基本一致,物种及群落的空间分布呈明显的聚集格局,反映其与环境因子间的密切关系。DCCA排序图上,海拔差、坡形、与公路距离、坡度及道路条数对群落和物种分布有明显的影响,与干扰相关性最大的坡度、样地道路数目、与公路间的距离3个因子反映了植被的干扰梯度。干扰对土地岭恢复植被影响显著,干扰降低了群落的物种多样性,同时阻碍了演替进程。     

科尔沁沙地植被恢复系列上群落演替与物种多样性的恢复动态

通过对科尔沁沙地植被恢复系列上不同阶段的群落取样,研究了植被恢复过程中群落物种组成、物种多样性的变化过程.在演替时间分别为1年、3年、5年、12年、20年和30年的群落中,物种丰富度分别为7、11、17、14、28和30种,而物种多样性指数分别为1.458 8、2.610 0、3.108 4、1.696 8、3.738 6、3.639 6.在生活型结构上,一年生植物的种类数量占绝对优势,但随着演替进展,多年生植物的种类数量增加且单种植物的优势度超过了一年生植物,表明多年生植物在群落功能维持中占据重要地位.随演替进展,来自不同科属的植物增加.藜科植物在演替过程中种类数量较为稳定,特别是在演替早期藜科植物占有很高的优势度.禾本科种类随演替进展不断增加,且在群落中的优势度逐渐上升.总体上,随演替进展群落种类组成与物种多样性增加,群落生态优势度下降,而均匀度增加,群落趋向稳定.     

浙江省生态公益林植被恢复过程中物种组成及多样性的变化

在浙江省生态公益林区域的现状植被中分析了6种主要群落类型的物种组成和多样性的变化格局,包括演替系列中的2种灌丛、松优势林、2种混交林和常绿阔叶林。结果表明含松较多的灌丛和松优势林常分布在环境退化较严重(土层瘠薄)的生境中,其中灌木层主要由阳性的映山红、木、白栎等组成,常绿阔叶林优势种木荷、青冈、苦槠、甜槠等在其中偶见,因此推断其自然恢复为常绿林的速度慢;含常绿阔叶树较多的灌丛及含松较少的混交林分布在土层较厚处,木荷、青冈、苦槠、甜槠等的频度和重要值都较大,较容易自然恢复为常绿阔叶林。各种群落中物种多样性指数——Gleason、Shannon-Wiener、Simpson指数基本上以常绿阔叶林为最高,其次是含松较少的混交林,含松较多的灌丛和松优势林各种多样性指数最低。本研究显示我国中亚热带东部森林植被恢复途径有3条:(1)灌草丛→针叶林(松)→针(松)阔混交林→常绿阔叶林;(2)灌草丛→针(松)阔混交林→常绿阔叶林;(3)灌草丛→常绿阔叶林。这意味着本区域的常绿阔叶林恢复可以不必经历松林阶段,在生境条件较好的地方通过人工干预、补种常绿阔叶树可以加速常绿阔叶林恢复。     

河北太行山低山丘陵区植被恢复过程中物种多样性与土壤养分变化

采用野外调查与室内试验相结合的方法,以1986年和2008年调查数据为基础,分析了植物组成与种群结构的变化,运用Shannon多样性指数、丰富度指数、Pielou均匀度指数对太行山低山丘陵区植被物种多样性进行分析,并探讨了土壤养分变化及其与植物物种多样性的相关性。结果表明:1)植被恢复22年后,群落结构和物种组成发生了明显的变化,群落逐渐由草本向乔灌木转变,且草本植物的物种数显著减少;2)灌木的盖度和生物量显著增加,引起灌下小环境的改变,使湿生草本植物明显减少,从而导致物种多样性和丰富度指数降低;3)植物物种多样性主要受土壤有机质、全N、全P、全K、全Ca和全Mg含量的影响。封山育林22年以后,群落结构渐趋合理,生物量显著增加,物种多样性有所减少,并且对土壤表层的养分产生了明显的回馈作用。     

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。     

木美地下河流域主要植被类型物种多样性与恢复对策

研究了云南省木美地下河流域岩溶区主要植被类型的物种多样性,并将其与生境相似的广西田阳县 南部岩溶区植物群落物种多样性作比较。结果表明,云南木美地下河流域存在四种植被类型:草丛、灌丛、幼 林、成年林,其物种多样性均比广西田阳县同类型群落低,以Simpson指数为例,田阳灌丛为27．79,而木美灌 丛中最高仅为10．99,田阳幼林为25．24,木美仅为4．69。随着植被恢复演替的进展,木美群落物种多样性逐 渐增加,至成年林群落物种多样性达到最大值,外来种消失。从对比分析结果可知,要保护木美流域的物种多 样性、防止外来种入侵、维护流域生态系统安全,则应重新整合土地资源,改变土地利用方式,实施退耕还林工 程,提高植被覆盖率。     

开垦小叶章湿地植物物种多样性的自然恢复

以开垦小叶章湿地的恢复植被为对象,研究了不同自然恢复年限(5、8和12年)湿地植被的植物群落结构及物种多样性变化规律.结果表明:经过一定年限的自然恢复,植被已经较初期发生了明显的群落演替;植物种类逐渐增加,优势种由旱生植物宽叶山蒿逐渐演变为湿生植物小叶章,样地之间的物种组成存在明显差异;随着恢复年限的增加,植物群落的多样性指数Shannon-Wiener(H)值和优势度指数Simpson(D)值变化较为复杂,H值逐渐降低,D值则是先降低,后升高;对于同以小叶章为优势种的2个样地而言,恢复年限为8年的湿地H值要高于恢复年限为12年的湿地;经过不同时间的恢复,恢复年限为5年和8年湿地植物群落的相似度系数为50%,恢复年限为5年和12年湿地植物群落的相似度系数为43%,说明3个恢复湿地植物群落的组成之间存在一定的内在联系,随着恢复年限的增加,其相似性缓慢下降.     

宝天曼地区栓皮栎林恢复过程中高等植物物种多样性变化

对宝天曼地区不同恢复阶段栓皮栎林的高等植物物种多样性特征进行了初步分析。结果表明,各层物种丰富度和多样性指数在不同恢复阶段栓皮栎林表现出草本层＞灌木层＞乔木层的趋势。乔木层物种丰富度和多样性指数基本上随恢复时间的增加而增加;灌木层在未破坏的栓皮栎林内较低,而在其他恢复阶段的栓皮栎林内基本相同;草本层在恢复５年、１５年和２５年的栓皮栎林中较高,而在恢复４５年和未破坏的栓皮栎林内较低。乔木层物种均匀度指数在未破坏的栓皮栎林中较高,在恢复２５年的栓皮栎林中较低;灌木层在恢复４５年的栓皮栎林中较高,在恢复１５年的栓皮栎林较低;草本层在恢复５年的栓皮栎林中较高,在恢复１５年的栓皮栎林中较低。不同恢复阶段栓皮栎林各层次间的物种多样性差异大多不显著,只有乔木层和草本层及灌木层和草本层之间的物种丰富度指数有显著差异。不同恢复阶段栓皮栎林在乔木层物种多样性特征上的差异最大,在灌木层物种多样性特征上有一定差异,在草本层物种多样性特征上没有明显的差异。     

Vegetation restoration patterns and their relationships with disturbance on the Giant Panda Corridor of Tudiling, Southwest China

Human activities such as deforestation, cultivation, and overgrazing have contributed to the destruction of forest ecosystems in the upper Minjiang River basin for a long time, which has led to the reduction in forest coverage and biodiversity. On the Giant Panda Corridor of Tudiling in this basin, the effects of the existing disturbance regimes on plant communities after the vegetation restoration in the 1980s were assessed, and the community composition, the species diversity and their relationships with environmental factors significantly associated with the disturbance were analyzed using the transect sampling method, the two-way indicator species analysis (TWINSPAN) and the detrended canonical correspondence analysis (DCCA). The results were as follows: communities could be classified into six types, and species were clustered into four functional groups (responsive to disturbance, retarded disturbance, resistant to intermediate disturbance, and resistant to heavy disturbance) based on both TWINSPAN and DCCA. DCCA with species composition of plots is similar to that with species diversity of plots. The communities were separated into distinct groups along the DCCA axis, and this pattern was significantly correlated with environmental factors. Elevation differences, shape, slope, distance to roads, and the number of paths in the plots had an evident influence on the distribution of the species and communities. Environmental factors including slope, distance to roads, and the number of paths revealed the gradient of disturbance among the communities along the DCCA axis. High disturbance intensity caused significantly lower species diversity and inhibited the regeneration of vegetation compared with the more diverse undisturbed communities. Artificial restoration was more effective than natural restoration in maintaining high species diversity. The process of succession was inhibited in natural restoration because of the failure of tree establishment, growth, and survival during regeneration.     

安太堡矿区复垦地植被恢复过程多样性变化

植被生态系统的重建是矿区复垦地恢复的主要环节之一。通过群落调查和实验分析,采用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数,结合DCCA排序、多元线性回归和相关分析,研究了平朔安太堡矿区复垦地植被恢复过程中多样性的变化。群落多样性分析结果表明:(1)直接种植植被演替后期的植物种大大加速了原始植被演替进程;(2 )多样的人工配置群落比单一的人工配置群落更能促进群落向正向演替的方向发展;(3)能够适应矿区特殊生境的植被配置方式在恢复进程中与自然植被表现出一定的差异,这种差异只持续发生植被恢复的前3a,3a之后群落的演替与自然植被的演替表现出趋同性;(4)森林群落是较灌丛群落更适合安太堡矿区特殊生境的植被配置方式,其中刺槐和油松的混交效果较好。物种多样性的分析表明:(1)多样性偏高的群落与有机质和时间联系较为紧密,而多样性偏低的群落则与锰的联系较为紧密;(2 )制约矿区物种多样性变化的主要因素是土壤水分和演替时间;(3)锌对各多样性指数都有一定的影响(4)有机质、时间与丰富度指数相关显著;(5 )海拔与综合多样性指数相关显著;(6 )铜对均匀度指数的影响较大。方法的比较结果表明:(1)多元线性回归的灵敏度比相关分析高;(2 ) DCCA可以作为对定量分析的补充,解释那些在定量分析中不显著的因     

Tree species diversity of tropical forest vegetation in Xishuangbanna, SW China

Tree species diversity of four tropical forest vegetation types was investigated in Xishuangbanna, southwestern China. These are: tropical seasonal rain forest, tropical montane rain forest, evergreen broad-leaved forest and monsoon forest over limestone. A total of 17 samples were taken and four species diversity indices were calculated: Shannon-Wiener's H, the complement of Simpson's index, d, Fisher's and evenness index E. The results reveal the long-tailed rank/abundance diagrams of these forests. However, this feature is greatly reduced in the samples of monsoon forest over limestone. Tropical seasonal rain forest shows the highest tree species diversity of all four vegetation types. Owing to the variation of microenvironment, diversity values within the same vegetation type vary between the samples from different patches. The tree species diversity of single-dominant rain forest is not significantly lower than that of mixed rain forest, because the dominant species of some single-dominant rain forests are principally in the emergent layer. This is composed of sparse and huge trees of one species and, consequently, creates a unique canopy architecture and more heterogeneous microenvironments for the more diversified species composition under the emergent layer. The occurrence of tree species with small population sizes, particularly of species represented by only one individual, is highly correlated with the tree species diversity of the local forest vegetation. They are crucial elements in the richness of local biodiversity.     

Study on canopy disturbance regime and mechanism of tree species diversity maintenance in the lower subtropical evergreen broad-leaved forest,South China

ABSTRACT

The canopy disturbance, the gap environment, gap regeneration and maintenance of tree species diversity in the lower subtropical evergreen broad-leaved forest (LSEBF) of South China were studied in this paper. The most common manner of gap formation in the forest was by stem breakage. Most gaps were formed by two gap makers. The sizes of most expanded gaps (EG) and canopy gaps (CG) were in the range of 100 – 300 m² and 50 – 100 m², respectively. The ecological factors in gaps were analysed on the basis of contrasting measurement of the microclimatic regimes in gaps of different sizes and in non-gap stands. Tree species in the LSEBF were classified into 5 ecological species groups on the bases of their changes in order of importance values in gaps and in non-gap stands. Most of the species reached their peak of regeneration density around the gap sizes of 100 m² and 500 m². The curves of regeneration density vs. gap age for major species revealed two types. Regeneration densities of most species, and species diversity indices in gaps were greater than those in non-gap stands.     

呼伦贝尔沙地不同植被恢复模式对土壤固氮微生物多样性的影响

利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术及扩增产物序列分析方法,研究了经过4年不同植被恢复模式下呼伦贝尔沙地土壤固氮微生物的nifH基因多样性和群落结构的变化.结果表明:不同植被恢复模式间土壤固氮微生物群落组成差异显著.混播柠条+羊柴+冰草+披碱草模式(ACHE)下的土壤固氮微生物nifH基因多样性指数最高,其次为混播柠条+冰草(AC)、单播柠条(UC)、单播冰草(UA)和单播羊柴(UH)模式,对照(裸地)最低.除单播羊柴(UH)模式与对照的多样性指数差异不显著外,其余4种植被恢复模式均显著高于对照.单一恢复模式(UA、UH、UC)下,绝大多数土壤固氮微生物属于蓝藻门,结构比较单一;而混播模式(AC和ACHE)下,土壤固氮微生物组成发生明显变化,以变形菌门为主,还包含蓝藻门,其种类增加,多样性提高.不同植被恢复模式的速效磷(AP)、全磷(TP)、全氮(TN)和硝态氮(N03-N)对固氮微生物区系的影响均达到显著水平,且AP、TP、TN和NO3--N之间均具有显著相关性.不同植被恢复模式下土壤固氮微生物区系组成的变化是不同理化因子之间相互关联、共同影响的结果.     

亚高山针叶林人工恢复过程中物种多样性变化

通过样方调查,以空间代替时间的方法,对亚高山人工针叶林恢复过程中,乔木、灌木和草本层物种多样性的变化进行了研究,探讨了不同恢复阶段各层物种的相关系数．结果表明,亚高山人工针叶林恢复过程中物种的丰富度、多样性和均匀性都在波动中逐渐增加,云杉人工林恢复过程中总体上是朝着有利于物种多样性恢复的方向发展．在人工林恢复序列中群落乔木物种的平均相关系数为41．88％。灌木为50．61％,草本为37．22％,说明在70年的人工林恢复过程中,灌木种类具有较高的连续性和稳定性;草本植物则随着人工林环境条件的改变而出现较大的消亡和更新,显示出较大的波动性．乔木层物种的稳定性和连续性介于灌木和草本植物之间．     

高寒湿地植物群落的物种多样性保护及生态恢复对策

以物种组成较为复杂的青藏高原东部地区玛曲县高寒湿地为背景．从恢复生态学角度,系统地探讨了影响湿地植物群落物种多样性与生产力变化的主要因素,从不同的时间和空间尺度研究了典型样区植物群落中物种多样性与生产力的恢复机理与过程,以及生境异质性对其的影响。结果表明：在导致湿地植被退化的人类干扰诸因素中．超载放牧是主要因素。该地区超载量高达24％;其次．气候变化对湿地物种多样性与生产力也有较大影响。典型样区的恢复试验结果表明：实行围栏轮牧、控制载畜量、鼠虫害防治和建植人工草地等人工综合措施,能使样区植被得以卓有成效的恢复与保护。其中．黄河滩地的植物群落中．物种丰富度从23种／m^2上升到29种／m^2;Shannon多样性指数从3．82上升到4．62;草场生产力(地上生物量)从729．2g／m^2上升到935．38g／m^2。阳坡和阴坡样地植被也有类同的恢复效果。在以上三类样地中．以滩地的生态恢复效果最为显著。据此,我们提出了相应的湿地物种多样性保护和生态恢复对策．即：加强自然保护区建设、协调人类活动与物种多样性保护的关系、严格控制载畜量、发展人工草地等主要措施与建设。