桂西北喀斯特地区不同退化程度植被群落物种组成及多样性特征

世界范围内,很多自然生态系统均在不同程度上受到了损害,喀斯特脆弱生态系统的退化是一个复合过程,喀斯特地区不同退化程度植被群落特征有何差异有待研究。该文采用样方法进行全面的调查,研究了桂西北喀斯特地区5个退化程度植被群落的物种组成、群落结构特征和物种多样性。结果表明:(1)不同退化程度群落物种组成和生活型组成有较大差异,潜在退化群落科属种丰富度最高,沿着退化程度递增的梯度,群落乔木树种逐渐减少至消失,灌木比例呈先增后减的趋势,草本比例逐渐增加。(2)调查到维管束植物218种,隶属于86科168属;以大戟科、楝科、蔷薇科、马鞭草科、禾本科和肾蕨科植物为主;退化过程中,优势种的重要值逐渐降低,其在群落内的支配地位逐渐减弱,伴生种重要值逐渐升高。(3)退化过程中,群落结构趋于简单化,群落木本植物密度、高度和盖度逐渐减少。(4)不同退化程度植被群落乔灌草层物种多样性存在显著性差异,随着退化程度的增加,群落总植被物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数整体呈下降趋势。     

科尔沁沙地恢复演替进程中群落物种多样性与地上生物量的关系

生物多样性与生产力的关系是当前生态学中研究的重点之一,以科尔沁沙地为研究对象,研究了沙地植被恢复演替进程中物种多样性与地上生物量的关系。结果表明:(1)科尔沁沙地植被恢复演替过程中,物种数量逐渐增加,从流动沙丘的6种到固定沙丘的30种,增加了4倍。一年生草本植物在各群落中占绝对优势,但随着演替的进行,生活型呈现多样化,多年生植物种类明显增加。藜科植物在流动沙丘阶段优势度明显,之后逐渐下降;禾本科植物的种数和优势度逐渐增加,在群落中的地位逐渐增强。多重比较表明,群落的地上生物量存在显著差异(F=18.926,n=360,P0.001),从流动沙丘到固定沙丘(3个恢复阶段的均值计算)地上生物量增加了580%。(2)随着演替的进行,群落Simpson指数、Shannon-winner指数和均匀度指数均呈现增加的趋势。(3)回归分析显示,群落物种多样性和生物量之间存在显著的负二次函数关系即单峰型函数关系,表明中等生产力水平物种多样性较高。     

贵州百里杜鹃自然保护区不同演替阶段植物群落物种多样性

为了解贵州百里杜鹃自然保护区不同演替阶段植物群落物种多样性特征,该研究采用“空间代替时间”的方法,对该保护区内5个演替阶段的群落进行调查,并分析其物种组成、重要值、α及β多样性特征。结果表明:(1)研究区共调查到维管束植物56科103属140种,优势科有蔷薇科、杜鹃花科和百合科。(2)杜鹃花科植物在整个演替过程中占据综合优势地位,在各演替阶段灌木层重要值均排前三位。(3)沿进展演替方向,群落的Margalef丰富度指数(dMa)、Shannon-Wiener多样性指数(H′e)、Simpson指数(D)及Pielou均匀度指数(Je)均呈现先上升后下降再上升的趋势,最后群落结构趋于复杂,稳定性上升。(4)随着演替的正向进行,群落间丢失和增加的物种数逐渐变多,物种替代率逐渐升高;物种相似性系数在整个演替过程中不相邻阶段间均表现为极不相似。研究认为,保护区应制定合理的保护措施,避免人为活动的破坏,提升群落稳定性,保护群落结构及物种多样性,为发挥生态功能及可持续发展提供科学支撑。     

海岛矿区岩质边坡植物群落演替中物种多样性的变化

通过植物群落调查,采用Shannon多样性指数、Simpson优势度指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数,结合DCA排序和一元线性回归分析,考察了舟山海岛矿区岩质边坡植物物种构成特征,研究了植物群落演替过程中生物多样性的变化。结果表明:研究区可划分为3个植物群落演替阶段(草本植物群落阶段、灌丛群落阶段和灌乔群落阶段);演替过程中,物种丰富度指数显著上升,多样性指数和优势度指数逐渐升高;具有矿区特殊生境适应性的植物配置在边坡植被恢复进程中与自然植被表现出一定的差异,演替过程依次为迁入物种生长期、迁入物种与人工导入种竞争期、迁入物种与人工导入种稳定共存期;人工导入群落演替后期的植物种大大加速了群落演替进程;合理的植物配置更能促进群落向正演替方向发展。     

管涔山撂荒地植物群落演替过程中物种多样性研究

用TWINSPAN分类方法将管涔山撂荒地植物群落的演替过程划分为7群丛,分别属于植被演替的3个阶段--草本群落阶段、灌丛群落阶段和森林群落阶段.用物种多样性指数分析了物种丰富度、均匀度、多样性和优势度的变化规律,结果表明,随着演替时间的延长,物种丰富度和多样性有增加的趋势,优势度、均匀度有降低的趋势.用DCA排序分析植物群落的结构、组成和生活型在演替过程中的变化规律,表明随着群落环境条件的改善,群落内物种的组成发生了很明显的变化,最后发展为适应该区域环境条件的、以华北落叶松为建群种的、稳定的群落,结果显示群落内物种组成愈丰富,则多样性愈大.进一步用DCA排序分析物种多样性与海拔和时间之间的关系,表明随着海拔的升高和时间的延长,结论和前面一致--物种丰富度和多样性逐渐增加,优势度、均匀度逐渐降低.     

西南喀斯特高原盆地石漠化环境植物群落结构与物种多样性时空动态

为阐明西南典型喀斯特石漠化类型——喀斯特高原盆地石漠化植物群落结构和物种多样性特征及其演变规律,科学支撑喀斯特石漠化治理,选取了喀斯特高原盆地典型石漠化区贵州清镇簸箩小流域为研究区域,对其植被进行广泛的野外勘察,设置典型样方研究其植物群落结构和物种多样性特征;运用空间替代时间方法,研究石漠化演变过程中植物群落结构和物种多样性变化;基于2013—2015连续3 a的监测数据,研究其年际变化。结果表明:研究区群落结构简单,共记录到的植物分布58种,其中草本层18科24属28种、木本层17科25属30种;单种属的比例很高,为82.86%。不同等级石漠化环境植物群落高度、平均地径、平均冠幅、草本层生物量和灌木层生物量均具有显著差异;植物种群密度在不同等级石漠化环境变化依次为轻度石漠化中度石漠化潜在石漠化无石漠化。不同等级石漠化环境植物多样性指数、均匀度指数、丰富度指数和优势度指数均偏低,而且4种指数均与石漠化等级演替无明显耦合关系。不同年份植物群落高度、平均地径、种群密度和灌木层生物量随着时间的推移均呈增加趋势,但相邻年份增加不显著。研究区生态系统人为干扰逐渐减弱,植被呈现出正向演替的趋势,优势种的重要性趋于降低。该研究结果对我国西南喀斯特盆地生态功能恢复和石漠化植被重建具有一定的理论意义和实践指导价值。     

不同演替阶段鼢鼠土丘群落植物多样性变化研究

用空间序列代替时间序列的方法对高寒草甸不同演替阶段高原鼢鼠土丘植物群落的物种组成和多样性变化进行了研究．结果表明,不同演替阶段鼠丘植物群落的物种组成及外貌特征与原生植被(对照)之间存在较大差异．在演替的早期阶段,r对策者如萼果香薷、灰绿藜、鹅绒委陵菜、细叶亚菊等演替先锋种在群落中占相对重要地位．随着演替的进展,k对策者如长毛风毛菊、垂穗披碱草、甘肃嵩草、线叶嵩草等在群落中的比例增加．α多样性分析表明,随着演替的进展,群落物种丰富度指数(O)显著增加,其排列顺序为：阶段1<阶段2<阶段3<阶段4<原生植被;均匀度指数(Pielou均匀度指数)的变化趋势与丰富度指数相同;多样性指数(Simpson指数D和Shannon-．Wiener指数H’)按群落的演替梯度呈增加趋势．卢多样性分析表明,阶段1与原生植被及阶段1与阶段4植物群落物种组成的相似系数最小,为0．18;阶段1与阶段2植物群落物种组成的相似系数最大,为0．62．同时,群落生活型功能群组成也随鼠丘的演替进展而发生变化,反映出不同演替阶段的鼠丘植物群落和微生境都发生了改变．     

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。     

中国西南喀斯特植物群落演替特征及驱动机制

植被恢复是西南喀斯特石漠化治理和生态重建的关键步骤。通过总结已有的结果和分析中国科学院环江喀斯特试验站部分试验数据,研究了西南喀斯特植被演替过程中群落的动态特征,结果发现:西南喀斯特沿北、中、南亚热带至北热带的海拔递减、气温和降雨量升高的梯度格局下,群落的高度、盖度增加,密度、科属种数量和物种多样性呈递减趋势;不同区域沿草丛、灌丛、灌乔丛、乔丛的顺向演替方向上,群落的高度、盖度增加、密度减小,科属种数量及物种多样性除北亚热带持续增加外,其他3个区域的最大值均出现在灌乔丛,乔丛反而有所下降;西南喀斯特植被演替是生物驱动因素与环境阻力相互作用的结果,不同区域不同演替阶段植被演替的建群种和关键种不同,其植物群落的稳定性受多样性和结构性的共同控制,因地质和生态环境恶劣,植被退化容易恢复难,充分理解和认识植被演替规律对西南喀斯特植被恢复和生态重建意义重大。     

露天煤矿排土场边坡植被组成特征及其群落稳定性评价

研究植被恢复过程中植物群落组成、结构及稳定性的变化,可进一步了解到植物群落的演替过程及规律。采用空间代时间的方法对内蒙古锡林郭勒盟北电胜利露天煤矿4个排土场边坡人工恢复植被进行群落调查,在此基础上采用多样性指数与优化后的M.Godron稳定性指数对植物物种组成、物种多样性及其群落稳定性进行分析,探究不同恢复年限排土场边坡植被在恢复过程中群落特征及稳定性变化特征。结果表明：（1）排土场边坡植物物种组成共有16科44属56种,植物群落组成较简单,其中禾本科种类最多,生长型以草本植物为主。（2）随着恢复年限的增加,植物生活型由一、二年生转变为多年生,坡面优势种由人工种植植物转变为本土植物。（3）整体看,随着恢复年限增加,物种多样性呈下降趋势,群落稳定性整体呈上升趋势。（4）由于不同坡向土壤微环境差异,北坡恢复效果及稳定性好于南坡。本研究在一定程度上可为露天煤矿排土场边坡人工修复过程中植物物种及合理配置模式的选择提供科学依据。     

泌桐高速公路生态护坡不同草灌混播10a后的植被群落特征

稳定的边坡群落是公路边坡生态防护的目标,为探究高速公路生态护坡工程10 a演替后群落特征,该研究以泌桐高速公路为依托,布设自然恢复、单一狗牙根播种和5个不同播种密度的草灌混播生态防护措施,分析不同恢复方式对边坡群落组成、生活型和物种多样性的影响。结果表明:(1)调查样方内共有52种植物,分属于17科49属。禾本科、菊科和豆科植物共26属29种,占种总数的55.77%,表明这三大科植物在边坡群落演替过程中起着重要作用。(2) 10 a演替后不同恢复方式下群落中多年生植物比例高于一年生草本植物。(3)在草灌混播样地中,群落物种多样性指数随着播种密度的增加呈先增加后降低的单峰变化趋势,在播种密度为每平方米500株时达到最大。(4)草灌混播的生态恢复效果优于纯草本种植和自然恢复方式。(5)播种密度对草灌混播群落类型,地上生物量和物种多样性指数没有显著影响。从植物的生长效果及成本方面考虑,初播密度每平方米为500~600株的草灌混播可构建较为稳定的边坡植物群落,实现最佳的边坡恢复效果,可应用于类似区域边坡生态恢复工程。     

西南喀斯特峰丛洼地木本植物群落结构与多样性变化

为了阐明喀斯特峰丛洼地植物群落结构和物种多样性特征及其变化规律,选择西南喀斯特具有代表性的灌木林、次生林和原生林3种植被类型,基于2007年、2012年、2017年3次植被的系统调查,研究了木本植物群落物种组成、群落结构和物种多样性的动态变化。研究结果表明,灌木林2007—2012年减少1个种,2012—2017年减少7属5种;次生林2007—2012年减少1科1属,2012—2017年增加4科7属6种;原生林2007—2012年减少1科4属6种;2012—2017年增加1科3属3种。增加和减少的物种为偶见种或稀有种,引起群落中物种数量的波动。灌木林中黄荆(Vitex negundo)、八角枫(Alangium chinense)重要值均大于10,黄荆占绝对优势;次生林中菜豆树(Radermachera sinica)、灰毛浆果楝(Cipadessa cinerascens)、香椿(Toona sinensis)等物种重要值大于10,占主要优势;原生林的优势种不突出,为多优势种群落。3种植被类型群落的胸径各年份差异显著,平均树高在5年间的差异不显著,10年间达到了显著差异;群落总径级结构呈倒"J"形,群落更新状态良好。随时间推移,3种植被类型主要优势种重要值趋于降低;群落内部存在物种竞争,十年间群落结构及多样性变化较大。     

桂北喀斯特石漠化地区不同植物群落土壤种子库特征及其与土壤养分关系

土壤种子库作为地上植被遗传信息库，对植被自然演替更新以及生态修复建设具有重要作用。为探明桂北喀斯特石漠化地区植被自然恢复潜力和恢复策略，该文选取恭城瑶族自治县喀斯特石漠化地区3种典型植物群落为研究对象，分析不同群落的土壤种子库结构、多样性及其对土壤养分特征的响应，以期为该地区石漠化治理和植被恢复提供理论依据。结果表明：(1)共计监测到幼苗3 648株，隶属于33科51属55种，其中1年生和2年生草本幼苗共20种，多年生草本幼苗21种，藤本幼苗5种、灌木幼苗3种、乔木幼苗6种；不同植物群落土壤种子库平均密度为三华李经济林(22 493 grain·m^-2)>青冈次生林(1 033 grain·m^-2)>金竹灌丛(793 grain·m^-2)。(2)土壤种子库植物生活型方面，三华李经济林主要分布1年生恶性杂草，青冈次生林和金竹灌丛则以多年生草本为主，木本植物占比较少；不同植被类型中土壤种子库物种多样性和相似性总体较低，同时与地上群落物种组成的相似性也较低。(3)研究区域的土壤元素存在高氮低磷的现象，其中磷元素为金...     

太岳山油松林火烧迹地恢复初期植物群落结构特征

为研究山西太岳山油松（Pinus tabuliformis）林过火后恢复初期林下草本植物群落结构,以2019年3月太岳山油松林火烧迹地为研究对象,采用群落相似性指数、多样性指数、稳定性系数、TWINSPAN数量分类和DCA排序等方法对群落组成、多样性、类型及稳定性等进行了研究。结果表明：（1）火烧迹地恢复初期以低矮灌木和多年生草本植物为主,其中又以地面芽植物占比最大。优势植物主要为大披针薹草（Carex lanceolata）和多花胡枝子（Lespedeza floribunda）;（2）火烧迹地恢复初期各样地植物群落相似性系数和多样性指数相对较小,均匀度指数较大,但各样地恢复效果不尽相同,样地6和样地7的植物群落各项指标相对大于其他样地;（3）TWINSPAN数量分类将火烧迹地植物群落划分成：I.大披针薹草+南牡蒿（Artemisia eriopoda）+地榆（Sanguisorba officinalis）群丛、II.多花胡枝子+大披针薹草+二色棘豆（Oxytropis bicolor）群丛、III.多花胡枝子+大披针薹草+米口袋（Gueldenstaedtia verna）群丛、IV.多花胡枝子+大披针薹草+荠苨（Adenophora trachelioides）群丛、V.大披针薹草+白莲蒿（Artemisia stechmanniana）+狗娃花（Aster hispidus）群丛、VI.白莲蒿群丛、VII.大披针薹草+狗娃花+野艾蒿（Artemisia lavandulifolia）群丛;（4）DCA排序结果表明,火烧迹地恢复初期植物群落结构单一,沿样地和坡位变化较小,仅区分出样地7和其他样地两大类植物群落。（5）火烧迹地恢复初期植物群落处于不稳定的状态,但各样地间群落稳定性存在一定差别,其中样地1最大,样地5最小。总之,研究区植物群落处于演替初期,各样地间植物群落稳定性较差,多样性和整体相似性较小,但优势种群相似性较高,植物群落结构仍处于动态变化之中。研究揭示了太岳山火烧迹地恢复初期植物群落结构特征,积累了该区域火烧迹地植物群落生态学数据,同时可为该区域生态恢复提供科学依据。     

兰坪铅锌矿区植被恢复初期土壤种子库与地上植被关系的研究

尾矿废弃地是一种极端的生态系统,其植被恢复的研究将丰富传统的生态学理论。该研究通过野外植被调查与室内萌发实验相结合的方法,探讨了兰坪铅锌矿区植被恢复初期不同群落类型地上植被、土壤种子库及其相互关系。结果显示:（1）与对照群落（云南松林、高山栎灌丛）相比,尾矿区恢复期各群落（早熟禾人工草地、魁蒿群落、马桑灌丛）地上植被及土壤种子库的物种数、物种多样性均较低。（2）植被恢复时间较短的2个群落（魁蒿群落、人工草地）土壤种子库较地上植被物种多样性高。（3）尾矿区恢复期各群落地上植被及土壤种子库的优势种均主要由风播、种子繁殖的植物组成,菊科、禾本科占较大比例,这些植物在尾矿区植被恢复初期起重要作用。（4）尾矿区恢复期各群落土壤种子库与地上植被的物种相似性较高,各群落之间地上植被及土壤种子库的相似性则较低。研究表明,尾矿区恢复初期土壤种子库与地上植被紧密联系,群落改造方式、恢复时间对土壤种子库具有重要影响。     

基于功能性状的毛乌素沙地不同演替阶段适生植物筛选

沙地生态系统修复是恢复生态学研究的热点问题,适生植物筛选是修复的关键。植物功能性状反映了植物在不同环境中的生存策略,探究沙地植物功能性状及其与环境之间的关系,有助于筛选用于植被恢复的物种,为保护沙地生态系统提供理论依据。以毛乌素沙地为研究区,分析了1983-2015年间沙地典型飞播样地群落演替特征及其对环境因子的响应,建立基于10个植物功能性状的毛乌素沙地潜在种库,进一步筛选飞播恢复下沙地不同演替阶段的适生植物。研究表明:(1)飞播恢复下的毛乌素沙地植物群落分为三个演替阶段:固沙先锋物种群落、沙生植物为主的杂类草群落、中生植物为主的杂类草群落。(2)土壤因子是群落演替的主要驱动力,其中土壤全氮、土壤总有机碳、土壤硝态氮是影响群落演替的关键因素。(3)基于功能性状筛选出29种适生物种用于植被恢复,演替第一阶段可用雾冰藜、猪毛菜等,演替第二阶段可用拂子茅、无芒隐子草等,演替第三阶段可用草地风毛菊、猪毛蒿等。通过物种功能性状特征可以快速选择适合沙地退化生态系统修复的候选物种,为植被恢复提供了一定的理论支持。     

黔东南州白云岩喀斯特区植物群落演化特征

该研究采用时空互代法、连续带指数法等,对贵州省黔东南州的白云岩喀斯特区60个具有代表性的典型样地的植物种组组成、以及各演替阶段植物群落高度、密度、生物量、生物多样性指数、均匀度指数、生态优势度指数等进行调查分析,以探讨白云岩喀斯特区植物群落的演化特征,为深入研究白云岩喀斯特区植物群落自然恢复规律奠定基础。结果表明:(1)各种组的优势种组成不同,种组替代规律依次为先锋种、次先锋种、过渡种,最终被顶极种替代的过程。(2)群落的高度、密度、生物量等结构特征随植物群落演替发展呈逐渐增大趋势,变化范围分别为0.58～9.54m、585～3 145株·hm-2、8.45～128.56t·hm-2。(3)植物群落的物种丰富度随演替阶段的发展呈下降趋势,从草本群落阶段到顶极群落阶段物种数由48种降低到10种。(4)随着植物群落演替阶段的发展,生物多样性指数呈先升高后降低的趋势,即由草本群落的3.48升高到草灌群落的4.73,后降到顶极群落的3.46;均匀度指数呈降低趋势,最高为草本群落阶段的0.95,最低为常绿阔叶林阶段的0.78;生态优势度指数逐渐升高,顶极群落达到最大,为0.10。     

贵州北盘江喀斯特地区车桑子造林对乡土植物物种多样性的影响

为明确车桑子(Dodonaea viscosa)造林对北盘江喀斯特地区乡土植物物种多样性的影响,该研究采用群落样地调查法对不同车桑子覆盖度(0、20%、40%、60%、80%、100%)下的植物群落进行实地调查,并对其植物群落的物种多样性进行了对比分析。结果表明:(1)随车桑子覆盖度的增加,群落物种数及高位芽物种数有所下降,留下的物种多为地面芽、隐芽和一年生的草本植物。(2)随车桑子覆盖度的增加,Margalef指数、Simpson指数、Shan-non-Wiener指数及Pielou指数均呈下降趋势,群落中植物的种类和数量均减少,群落结构趋于简单,稳定性降低。(3)随车桑子覆盖度的增加,群落的物种组成不断发生替换,且草本植物的物种替代率均大于木本植物,但群落中物种间替代率呈先降低后升高的趋势,相邻两覆盖度之间的物种相似性系数呈先增加后减小的趋势。研究认为,当车桑子覆盖度≥60%后,乡土植物物种丰富度、多样性相对较低,物种分配不均匀,群落结构变简单,稳定性较差,不利于群落向更高级的演替阶段发展。