旅游对北京东灵山亚高山草甸物种多样性影响的初步研究

在1965、1983、1994和2000年4个时期调查数据的基础上,对北京东灵山区亚高山草甸物种多样性变化和生活型谱进行了对比研究,结果显示,近年来东灵山亚高山草甸的物种多样性呈下降趋势,尤其是1983～1994年的下降速度明显加快。利用重要值作为权重参数对不同时期的东灵山亚高山草甸生活型谱进行了比较,所得到的结果反映了20世纪80年代以来,伴随旅游发展而迅速增加的马匹散牧已经对亚高山草甸的群落外貌造成了严重的不良影响：群落高度降低、物种组成改变及植被盖度下降等,说明过度放牧是东灵山亚高山草甸退化的重要影响因素。根据东灵山风景区亚高山草甸目前存在的问题,我们建议当地有关部门科学地确 定东灵山风景区旅游容量,首先要严格限制风景区马匹的散牧,关闭风景区内的跑马场和牧马帐篷,并通过加强宣传、管理和景区的基本建设,充分发挥生态系统的服务功能,实现在保护生态环境的前提下实现资源的持续利用。     

旅游开发对东灵山亚高山草甸的影响

旅游开发对东灵山亚高山草甸的影响刘鸿雁崔海亭张金海向国良（北京大学城市与环境学系,１００８７１）ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＲｅｃｒｅａｔｉｏｎａｌＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｎｔｈｅＳｕｂａｌｐｉｎｅＭｅａｄｏｗｉｎＤｏｎｇｌｉｎＭｏｕｎｔａｉｎ．ＬｉｕＨｏｎｇ...     

山西吕梁山亚高山草甸物种多样性的时空变化格局

在山西吕梁山系按照纬度从北向南依次选取马伦草原、荷叶坪、云顶山作为研究区,于2015、2016、2017年7月下旬进行亚高山草甸植被群落多样性调查,研究吕梁山亚高山草甸物种多样性不同年份、不同纬度的时空变化格局。结果表明:(1)吕梁山亚高山草甸群落中矮嵩草(Kobresia humilis)和珠芽蓼(Polygonum viviparum)、线叶嵩草(Kobresia capillifolia)和珠芽蓼、车前草(Plantago asiatica)和披碱草(Elymus dahuricus)分别为马伦草原、荷叶坪、云顶山的优势种,不同山地植物优势种和次优势种均以菊科(Asteraceae)、蔷薇科(Rosaceae)、莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)植物为主。(2)吕梁山亚高山草甸物种多样性在不同年份分布较为稳定,Pielou指数在连续3年内均无较大变化; Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Patrick指数在2016年最高,同时该年份的降水天数也是最多,表明吕梁山亚高山草甸物种多样性在时间上呈现出受降水条件影响较大的变化格局。(3)吕梁山偏南部的云顶山多样性指数高于偏北部的马伦草原和荷叶坪,表明吕梁山亚高山草甸物种多样性在空间上表现出由北向南逐渐升高的变化格局。因此,吕梁山亚高山草甸物种多样性在时空上呈现出受降水条件影响较大,且由北向南逐渐升高的变化格局,降水条件和纬度梯度对该山地亚高山草甸物种多样性的时空变化格局产生了重要影响。     

施肥和刈割对亚高山草甸物种多样性与生产力及其关系的影响

施肥和刈割分别对植物群落物种多样性和生产力有重要的影响。采用不同施肥水平和刈割频度, 研究了施肥和刈割对亚高山草甸植物群落物种多样性与生产力及其关系的影响。结果显示, 5年的施肥和刈割处理对群落地上生物量均有显著影响, 但对物种多样性影响不显著; 物种多样性与生产力之间的关系因施肥和刈割次数的不同而不同, 有负相关、二次函数关系和不相关等几种类型, 多数为不相关。此结果表明施肥和刈割并不总是一致性地影响群落物种多样性与生产力。因此, 不同施肥和刈割处理下的亚高山草甸植物群落生产力与物种多样性之间并没有确定的关系。     

东灵山区阎甲物种多样性研究

本文研究了北京东灵山区阎甲科（Coleptera;Histeridae）特种多样性,野外设样地调查共获标本2224头,分属于6属17种,Saprinus niponicus、Onthophilus foueipennis、Margarinotus niponicus和M.reichardti的个体数量均大于总数的10%, 4种共占总体个数的88.22%,是本地区常见种。本研究采用4种采集方法分别统计,肉诱法捕获的种类和数量最多,共12种占总数的70.19%,杯诱法和堆草诱法都捕到8种,分别占总数的23.61%和4.81%,肉筛法采到的标本仅有2种占总数的1.39%,研究优势物种Onthophilus foueipennis的季节性变化发现,该种集中分布在小龙门林区的阔叶混交林内,个体数量在5月和9月呈现2个季节峰值,其中9月达到全年最高峰。对小龙门林区内肉诱捕获的阎甲类群的物种多样性分析表明,阔叶林中的阎甲多样性指数和均匀度指数较高,混交林的丰富度和个体数量较高,针叶林的多样性系数和个体数量较低,混交林的均匀度指数较低,而相似性分析表明,空间距离是决定小龙门林区内森林生境类型间腐生性阎甲群落相似性程度的因素,生境类型自身对相似性没有显著影响,梨园岭退耕区阎甲的物种多样性指数和均匀度指数高于小龙门林区,但物种个体平均数量低于小龙门林区。以上结果表明,东灵山地区阎甲群落的分布受生境保护程度,干扰程度以及空间距离等因素的影响,保护并提高该地区的森林植被环境对提高阎甲物种多样性有重要意义。     

干扰对云顶山亚高山草甸群落物种多样性的影响

放牧等干扰会对亚高山草甸群落的外貌、结构及功能造成影响。为了揭示在外界干扰下云顶山草甸群落的变化规律,对云顶山草甸进行群落学调查,共取45个样方（1×1 m）。在此基础上,应用TWINSPAN对草甸群落进行数量分类;运用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数分析了不同程度干扰对草甸植物物种多样性的影响及其变化规律。结果表明：该草甸划分为6个群丛,受干扰程度中等的群丛3的丰富度、多样性以及均匀度都最高,受干扰程度轻的群丛1次之,而受干扰程度较重的群丛6最低。同时干扰对该草甸不同植物功能群及不同物种的影响趋势是不一致的。随着干扰程度加重,灌木和豆科等植物在群落中的优势地位逐渐减弱,甚至消失;禾草中的部分种如披针叶苔草（Carex lanceolata）等对干扰响应不明显;毒草和一些杂草种类在群丛中的优势地位明显上升。     

小五台山亚高山草甸物种分布与温度关系研究

通过转化糖方法、植物群落野外调查和实验室分析,分别测得生境效应温度、物种盖度和生物量,应用该数据分析小五台山亚高山草甸植物物种分布与温度的关系.结果表明,在记录到的97种维管植物中,约36%的物种分布受生境温度条件影响,约20%物种的相对盖度与温度变化呈显著相关.生物量或相对盖度与温度呈正相关的有11种植物,相对盖度与温度呈负相关的有8种植物.在物种分布与温度关系的研究中,对频度为90%～20%的物种,采用盖度指标进行分析通常可行,对频度大于90%的物种,采用生物量数据比盖度更为有效.     

五台山亚高山草甸的β多样性研究

分别应用基于二元属性数据的群落相异性系数、Cody指数、W ilson和Shm ida指数及Sorenson指数和基于数量数据的B ray-Curtis指数对五台山亚高山草甸的β多样性沿海拔梯度的变化规律进行了研究.结果表明:群落相异性系数、Cody指数、W ilson和Shm ida指数总体上随海拔升高呈现相似的变化趋势,但波动幅度有一定差异.B ray-Curtis指数对群落沿海拔梯度的变化更为敏感,它所反映的结果更准确可靠.同时,除海拔梯度外,人为活动干扰也是引起β多样性发生变化的一个不可忽视的重要因素.     

亚高山草甸植物群落物种多样性与群落C、N、P生态化学计量的关系

通过测定祁连山东部亚高山草甸256个群落样方的群落物种数和地上植物的C、N、P元素含量, 探究了该地区高产草地和低产草地植物群落物种多样性与植物群落C、N、P生态化学计量特征的关系。结果表明: 高产样地植物群落C、N、P含量的平均值分别为53.05%、1.99%、0.22%; 而低产样地植物群落C、N、P含量的平均值分别为52.51%、2.28%、0.19%。高产和低产样地植物群落C、N、P元素含量均呈现显著差异。高产样地上植物群落的物种数与N含量和N:P呈显著正相关关系, 与C:N呈显著负相关关系, 但与C、P含量和C:P无明显相关关系; 低产样地上植物群落的物种数与N、P含量呈极显著负相关关系, 与C:N和C:P呈显著正相关关系, 但与C含量和N:P无明显相关关系。说明高产草地和低产草地植物群落物种多样性与养分元素化学计量特征显示出一定的分异性, 高产样地上植物群落的物种数主要受N含量的限制, 与N含量呈正相关关系; 低产样地上植物群落的物种数则受N、P含量共同限制, 与N、P含量呈负相关关系。     

旅游干扰对历山亚高山草甸植物多样性的影响

历山是国家级自然保护区,也是山西省自然保护区中面积最大、物种资源最丰富的自然保护区.运用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数,结合方差分析研究了旅游干扰对历山舜王坪亚高山草甸植物多样性的影响及其变化规律.结果表明:(1)随着距游径距离的增加,不同样带主要科、属、种的数量均有所上升,毛茛科所含种数增加幅度较大,菊科、蔷薇科、禾本科所含种数变化幅度较小.(2)不同样带植物主要优势种的相对盖度、相对密度、相对高度均发生了不同程度的变化(p〉0.05),距离游径越远,主要优势种的相对盖度、相对密度、相对高度越大;伴人植物则表现出相反的变化趋势,即距离游径越远,伴人植物的相对盖度、相对密度、相对高度越小,个别物种甚至消失(如扁蓄).(3)生活型功能群中,多年生草本植物的种数最多,占总种数的79.24%,1年生植物和灌木合占总种数的20.76%.随着旅游干扰强度的增加,1年生植物的比例略有增加,多年生草本植物的比例略有下降,灌木所占比例较为稳定.(4)随着远离游径,物种丰富度和物种多样性指数略有增加,而物种均匀度指数表现为先升后降的趋势,增减幅度经方差分析未达到显著水平(P〉O.05).鉴于目前旅游活动对历山舜王坪草甸植物多样性的干扰程度,建议保护区应在开展旅游的同时,加强资源的保护和可持续利用. 高度越小,个别物种甚至消失(如扁蓄).(3)生活型功能群中,多年生草本植物的种数最多,占总种数的79.24%,1年生植物和灌木合占总种数的20.76%.随着旅游干扰强度的增加,1年生植物的比例略有增加,多年生草本植物的比例略有下降,灌木所占比例较为稳定.(4)随着远离游径,物种丰富度和物种多样性指数略有增加,而物种均匀度指数表现为先升后降的趋势,增减幅度经方差分析未达到显著水平(P》O.05).鉴于目前旅游活动对历山舜王坪草甸 物多样性的干扰程度,建议保护区应在开展旅游的同时,加强资源的保护和可持续利用. 高度越小,个别物种甚至消失(如扁蓄).(3)生活型功能群中,多年生草本植物的种数最多,占总种数的79.24%,1年生植物和灌木合占总种数的20.76%.随着旅游干扰强度的增加,1年生植物的比例略有增加,多年生草本植物的比例略有下降,灌木所占比例较为稳定.(4)随着远离游径,物种丰富度和物种多样性指数略有增加,而物种均匀度指数表现为先升后降的趋势,增减幅度经方差分析未达到显著水平(P》O.05).鉴于目前旅游活动对历山舜王坪草甸 物多样性的干     

取样尺度对亚高寒草甸物种多样性与生产力关系的影响

植物物种多样性与生产力之间的关系是群落生态学的一个热点问题, 目前仍存在着很多争议。为探究自然群落中二者之间的关系, 对青藏高原亚高寒草甸3个样地的自然植物群落分别进行了不同取样面积的抽样调查。结果显示, 取样样地和取样尺度均对物种丰富度有显著影响, 取样样地而非取样尺度对群落地上生物量有显著性影响。在某一时刻对某一样地进行取样, 其单位面积生产力并不因取样面积的增加而提高, 而是保持恒定的, 尽管物种数随取样面积的增加而有明显增多。物种多样性与生产力之间的回归关系因样地与取样尺度不同而不同, 有U型、单峰型、正线性相关和无相关性, 其中无相关性出现的最多。据此推测, 亚高寒草甸群落物种多样性与生产力之间不存在某种确定性关系, 或者说, 亚高寒草甸物种多样性和生产力之间不存在必然的因果联系。     

北京东灵山主要森林植被中苔藓植物的物种多样性

通过对北京东灵山地区32个样地植被及苔藓植物的调查,对主要森林植被中苔藓植物物种多样性进行分析。结果表明:东灵山主要森林植被中共有苔藓植物16科33属79种,优势科为青藓科(Brachytheciaceae)和绢藓科(Entodontaceae)等。密叶绢藓(Entodoncompressus)、小牛舌藓(Anomodon minor)等为优势种。地面生苔藓植物物种丰富度以落叶阔叶混交林中最大,白桦林中最小,苔藓植物群落相似性以辽东栎林与落叶阔叶林之间最高,以山杨林与油松林之间最低。树附生苔藓植物物种丰富度以落叶阔叶混交林中最大,油松林中最小;苔藓植物群落相似性以油松林和山杨林之间最高,华北落叶松林与白桦林之间最低。地面生和树附生苔藓植物多样性与林型、树种及其所形成的林内微环境相关。     

北京东灵山森林植物多样性的网络结构特征

一个群落可以看作是由物种相互连接的复杂系统,刻画其网络结构有助于深入揭示系统性质以及结构与功能之间的关系。在生态学中,复杂网络理论已被成功应用于食物网与互利网络的结构研究,但尚未检验其刻画生物多样性格局的能力。采用复杂网络理论研究了北京东灵山森林乔木层、灌木层、草本层植物关联关系的网络结构特征及其差异。结果表明,植物物种的共同出现是非随机的,并表现出一定的小世界模式;乔木层、灌木层、草本层植物共同出现的网络在结构特征上存在明显差异,草本层网络比乔木层和灌木层网络更松散且平均路径更长,灌木层和草本层网络的聚类系数高于乔木层且存在度的幂律分布。皆表明复杂网络理论具备反映不同层植物多样性格局差异的能力。     

Functional diversity and redundancy of subalpine meadows subjected to anthropogenic disturbances

人为干扰下的亚高山草甸功能多样性和功能冗余 人为干扰程度的加剧会引起植物群落物种多样性和功能多样性的改变,并降低生态系统的稳定性。较高水平的功能冗余对于物种损失引起的生态系统功能和稳定性的改变起到了重要的缓冲作用。然而,关于亚高山草甸植物群落功能冗余对干扰的响应的研究相对较少。本研究的目的是,确定人为干扰下不同退化程度的亚高山草甸,其植物群落功能多样性和功能冗余对干扰的响应特征,及不同物种对功能冗余的贡献程度及其在干扰梯度上的变化规律。研究区位于青藏高原东南缘玉龙雪山上的亚高山草甸。本研究识别出4类干扰强度(无干扰、弱干扰、中度干扰和重度干扰),测定了干扰梯度上的植物物种组成、土壤性质和5个关键的植物功能性状等指标,进一步计算了Simpson多样性指数、功能多样性指数(RaoQ)、功能冗余度、群落的植物功能性状加权平均值(CWM)以及物种水平的功能冗余等指数。研究结果表明,功能多样性和功能冗余在干扰梯度上呈现单峰变化规律,即二者分别在中度干扰、弱干扰下达到最大值。物种多样性在干扰梯度上整体呈下降趋势。随着干扰程度的增加,采取保守生长策略并具有相关性状特征(如较低比叶面积和较高的干物质含量)的物种的丰富度降低,采取资源获取策略并具有相关性状(如低矮植株、较高的比叶面积和较低的干物质含量)的物种增加。不同物种的功能冗余程度存在差异。值得注意的是,一些物种在群落中扮演着独特的功能角色,如无干扰梯度下的网脉橐吾(Ligularia dictyoneura)以及中度和重度干扰梯度下的滇西委陵菜(Potentilla delavayi)。     

北京东灵山辽东栎林植物物种多样性的多尺度分析

多尺度分析物种多样性格局能够为有效保护生物多样性提供重要信息.利用物种多样性的加法分配法则分析了样方-坡位-坡面等级尺度系统辽东栎林植物物种多样性(gamma多样性)的alpha多样性和beta多样性在各尺度上的分配关系.结果表明以物种丰富度为指标的区域物种多样性的最大贡献来自坡面尺度,表明坡面尺度是维持辽东栎林物种多样性的有效尺度;而对Simpson多样性和Shannon多样性的最大贡献则来自样方内,这决定于群落物种优势度和稀有度格局;各尺度间beta多样性组分随尺度的增大而增大可能是环境异质性和扩散作用的综合结果.各尺度间Shannon多样性对总体多样性的贡献大于Simpson多样性的贡献是偶见种在各尺度间分配的结果.物种多样性分配的加法法则为物种多样性格局的多尺度分析提供了理论框架,是检验物种多样性格局形成机制的有效方法.     

北京山区栎林的群落结构与物种组成

在北京东灵山、喇叭沟门和大海陀山地区的辽东栎(Quercus liaotungensis)林以及白龙潭地区的槲树(Q.dentata)-麻栎(Q.acutissima)混交林中共调查了43个样方,利用这些样方资料,对群落进行TWINSPAN聚类和CCA排序,以研究北京地区栎林的群落结构、物种组成以及各群落之间的关系。结果表明：本地区栎林群落结构简单,不同栎林群落的结构差异很大。利用TWINSPAN对乔木层物种进行了分类,按不同指示种划分为7类。CCA排序结果显示第一轴与海拔关系显著,主要反映了温度因子的作用;第二轴与坡向关系显著,反映了水分因子的作用。排序结果与分类结果吻合,显示了不同生境条件对群落结构和物种分布的影响。结果还显示,本地区物种丰富度低,这可能与本地区植被受人为干扰强烈有一定关系。     

A resampling approach for evaluating effects of pasture abandonment on subalpine plant species diversity

Abstract. The decline of species‐rich semi‐natural calcareous grasslands is a major conservation problem throughout Europe. Maintenance of traditional animal husbandry is often recommended as an important management strategy. However, results that underpin such management recommendations were derived predominantly from lowland studies and may not be easily applicable to high mountain areas. In this study we analyse the importance of traditional low‐intensity summer farming (cattle grazing) for vascular plant species diversity of a subalpine region in the northern calcareous Alps in Austria by resampling from an existing dataset on its vegetation. Results indicate a significant long term decline of plant species diversity following abandonment at the landscape scale. In contrast, within‐community effects of pasture abandonment on plant species diversity are equivocal and strongly depend on the plant community. We suppose these differences to be due to diet preferences of cattle as well as to the differential importance of competition for structuring the respective communities. From our results we infer that the main mechanism by which pasture abandonment affects vascular plant species diversity, at least during the first ca. 100 yr documented here, are not local‐scale competitive exclusion processes within persisting communities. Instead, post‐abandonment successional community displacements that cause a landscape scale homogenization of the vegetation cover seem to be primarily responsible for a decline of species diversity. We conclude, that successful management of vascular plant species diversity in subalpine regions of the Northeastern Calcareous Alps will depend on the maintenance of large scale pasture systems with a spatially variable disturbance regime.     

The effects of snowpack properties and plant strategies on litter decomposition during winter in subalpine meadows

Background and aims

Approximately 50 % of belowground organic carbon is present in the northern permafrost region and due to changes in climate there are concerns that this carbon will be rapidly released to the atmosphere. The release of carbon in arctic soils is thought to be intimately linked to the N cycle through the N cycle’s influence on microbial activity. The majority of new N input into arctic systems occurs through N₂-fixation; therefore, N₂-fixation may be the key driver of greenhouse gases from these ecosystems.

Methods

At Alexandra Fjord lowland, Ellesmere Island, Canada concurrent measurements of N₂-fixation, N mineralization and nitrification rates, dissolved organic soil N (DON) and C, inorganic soil N and surface greenhouse gas fluxes (CO₂, N₂O and CH₄) were taken in two ecosystem types (Wet Sedge Meadow and Dryas Heath) over the 2009 growing season (June-August). Using Structural Equation Modelling we evaluated the hypothesis that CO₂, CH₄ and N₂O flux are linked to N₂-fixation via the N cycle.

Results

The soil N cycle was linked to CO₂ flux in the Dryas Heath ecosystem via DON concentrations, but there was no link between the soil N cycle and CO₂ flux in the Wet Sedge Meadow. Methane flux was also not linked to the soil N cycle, nor surface soil temperature or moisture in either ecosystem. The soil N cycle was closely linked to N₂O emissions but via nitrification in the Wet Sedge Meadow and inorganic N in the Dryas Heath, indicating the important role of nitrification in net N₂O flux from arctic ecosystems.

Conclusions

Our results should be interpreted with caution given the high variability in both the rates of the N cycling processes and greenhouse gas flux found in both ecosystems over the growing season. However, while N₂-fixation and other N cycling processes may play a more limited role in instantaneous CO₂ emissions, these processes clearly play an important role in controlling N₂O emissions.