丹江口库区湿地植被的数量分类和排序

采用双向指示种分析法(TW INSPAN)和除趋势对应分析法(DCA)对丹江口库区的湿地植被进行了数量分类和排序。TW INSPAN把30个样地划分为14个群丛,论述了各群丛的群落学特征。样地的DCA排序结果反映了植物群落类型与环境因子之间的关系,表明土壤类型和生境的水分条件变化是决定丹江口库区湿地植被分布的主导因子。目前的丹江口水库滩涂植被主要由以狗牙根(Cynodon dactylon)、长刺酸模(Rum ex maritimus)、通泉草(Mazus gracilis)和稗(Echinochloa crusgalli)等为优势种的偏旱生群落类型构成。     

三峡库区消涨带植物群落的数量分析

运用双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势对应分析法(DCA)对三峡库区消涨带植物群落进行了数量分类和排序分析。TWINSPAN将122个样方分成19类,可归为4个植被型,分类结果反映了植物群落与环境梯度间的关系,并在DCA分布图上得到较好的验证。DCA分布图的对角线基本反映了水淹时间长短和土壤湿度高低,表明水淹时间和土壤湿度是该区域植物群落组成和空间分布的主要限制性影响因子。对消涨带不同部位植物群落的物种组成和分布规律的分析为筛选耐水淹物种、进行三峡水库消涨带的植被恢复提供了物种参考。     

湿地芦苇根结合好气细菌群落时空分布及其与水质因子的关系

再生水作为河湖补充水已经成为再生水应用及城市水生态环境改善的重要方面,但是再生水富含营养元素极易导致水体富营养化.湿地微生物作为再生水净化的主要参与者在再生水净化及再生水补水湿地水生态恢复方面发挥重要作用.以北京奥林匹克公园再生水人工湿地净化系统为例,利用ARDRA技术分析湿地净化系统中芦苇根结合好气细菌群落结构的时空分布特征,并借助CCA排序的方法揭示根结合好气芦苇细菌群落结构与水环境因子的关系.结果表明:人工湿地净化系统芦苇根结合好气细菌群落结构季节差异明显,夏季较秋季细菌群落密度增加,群落多样性增高,均匀度增大;与秋季相比,夏季净化系统各处理区细菌群落结构差异较大即各处理区好气细菌优势类群变异较大,偶见类群频度较高,而秋季净化系统中各处理区优势类群趋同,偶见类群频度较低.无论夏季还是秋季空间变异规律均表现为潜流湿地较氧化塘更有利于微生物群落密度增高及细菌群落多样性增加,其季节变异较氧化塘更为显著;与循环水处理湿地相比,再生水处理湿地受进水水质的特有属性影响,具有最高群落密度与群落多样性.环境解释结果表明:芦苇根结合好气细菌类群OTU1、OTU28在净化系统中具较稳定的丰度,是一些生态幅度比较广泛的种属,受水质变量影响较小,在细菌群落的物质和能量代谢中起重要作用,对人工湿地净化系统稳定性具重要贡献.水质变量NH4+、TN、ORP、TP是芦苇根结合好气细菌群落结构季节差异的驱动因子,水质变量NO3-、TDS、pH、Sal则是导致夏季细菌群落结构空间差异的关键因子.     

排序和广义线性模型与广义可加模型在植物种与环境关系研究中的应用

排序和广义线性模型(Generalized Linear Model,GLM)与广义可加模型(Goneralized Additive Model,GAM)是研究植物种与环境间关系的重要方法。基于线性模型的排序方法应限定于环境梯度较短的植被数据。而基于单峰模型的排序方法更适用于梯度较长的情况。PCA、CA／RA系列和CCA系列是常用的排序方法。同时进行环境数据和植被数据分析的CCA系列,能清楚地得出植物种与环境间的关系。CCA改进后的DCCA和PCCA,是现今较理想的排序方法。GLM和GAM实质上是用环境变量的高阶多项式来拟合植物种与环境变量的关系。GLM和GAM扩展了植物种与环境变量之间的关系模型,能深入地探讨植物种与环境间的关系。GLM主要是模型决定的,而GAM主要取决于原始数据。一般来说,排序能得出研究区域的主要环境梯度,提供了物种聚集和植物群落的概略描述。GLM与GAM对于深入研究单个植物种与环境间的关系具有优势。在实际研究中,两种方法结合使用能互补不足。     

黄土高原子午岭植物群落演替系列分析

采用时空互代原理,结合数量分类（TWINSPAN）和排序（DCA）的方法,确定了子午岭地区植物群落演替的系列,并对该演替系列的物种组成、生活型功能群组成和枯落物、腐殖质的动态变化进行了分析研究.结果表明：该地区的植物群落演替系列共划分为9个阶段,呈现草本群落→灌木群落→乔木群落的演替过程.自然恢复演替以辽东栎（Quercus liaotungensis）林为演替顶极,而人工造林加快了演替进程,出现了从人工刺槐（Robinia pseudoacacia）林和人工油松（Pinus tabulaeformis）林开始的演替系列.植物群落的科、属、种在演替进程中均明显增加.在生活型功能群组成上,1年生植物在恢复早期比中后期所占的比例大,中后期以多年生植物特别是木本植物为主,多年生禾草和豆科固氮植物在整个演替系列中一直占有一定比例;各功能群物种丰富度逐渐增加,组成比例趋于稳定.群落枯落层和腐殖质层厚度随演替明显增长,二者组成比例因枯落物的性质不同在各群落类型间存在差别.通过综合分析物种组成、功能群组成、枯落层和腐殖质层厚度,反映出人工林与天然次生林间存在着较大的差异.     

藏北高原草地群落的数量分类与排序

采用TWINSPAN数量分类和DCA、CCA排序的方法,对藏北高原草地29个样点进行统计分析。结果显示:(1)TWINSPAN数量分类将藏北高寒草地群落划分成10种类型。(2)样点DCA排序第一轴基本反映了水分环境梯度,第二轴基本反映了热量梯度。(3)TWINSPAN分类所划分的各群落在DCA排序图上都有各自的分布范围和界限,说明DCA排序能较好的反应各优势群落与其环境资源之间的关系。(4)样点CCA排序表明,影响群落分布的首要环境因子是水分因子(年均降水量)和空间因子(经度),其次是热量因子(年均温度),CCA排序进一步阐明了群落分布决定于水分和温度等环境因子,并间接验证了TWINSPAN的分类结果。(5)物种CCA排序和TWINSPAN分类结果表明:植物群落中物种的分布格局与植物群落类型的分布格局存在一定的相似性。     

邙山提灌站浮游植物群落结构空间变化对环境因子的响应

河南邙山提灌站作为黄河流域的重要水源地之一,已列入全国重要饮用水水源地名录。邙山提灌站从黄河取水、沉沙至水厂过程中,沿途生境变化剧烈。为更好地了解这种人工行为造成不同生境中浮游植物群落结构及变化特征,于2014年6月对提灌站的黄河取水口至水厂入口沿途设置的7个采样点开展了浮游植物调查,并同步开展水温、溶氧、总磷等水质因子监测。采用极点排序(POA)和冗余分析(RDA)两种多元统计方法研究了浮游植物群落结构变化及其与环境因子的关系。结果表明:从黄河取水口至水厂取水口,浮游植物群落结构、密度与生物量沿途发生了明显变化,其中浮游植物生物量和生物多样性先升高后降低。POA分析表明7个采样断点被分成3类生境,反映了沿途的生境变化过程,而RDA分析进一步表明总磷(TP)、溶解氧(DO)和氧化还原位(ORP)等水环境因子对浮游植物群结构存在显著的影响,呈现了与湖泊等天然水体不同的变化。     

东莞地表植被对表层土壤化学特性的指示作用

为探讨由草本、灌木和蕨类植物等组成的地表植被对表土化学性质的响应,研究基于200 m×200 m的UTM网格在东莞大岭山及同沙设置样地,进行地表植被调查并采集土壤样品.在38个网格样地单元的中心分别设置一个20 m×20 m的样方调查地表维管植物并采集1个土壤混合样品,以分析地表植被与表土化学性质的关系.调查记录到地表维管植物122种,共计18 426株,其中,蕨类植物12种、草本植物52种、藤本植物13种、灌木45种.多响应置换过程(Multi-response Permutation Procedures)分析结果表明,土壤pH 值、阳离子交换量(CEC)、土壤全氮(TN)、速效磷(AvP)和速效钾(AvK)均影响着地表维管植物的种类组成.典范对应分析(CCA)进一步证实了土壤CEC、全磷(TP)以及AvK对该地区地表维管植物种类组成及群落分布有着重要的影响.在一些土壤pH值较低或AvK、CEC、TN含量比较丰富的地段,地表维管植物的多度也相对较高.相关分析表明,土壤因子中的TN与Shannon-Wiener多样性指数间呈显著负相关,与生态优势度间呈显著正相关;土壤CEC和AvK均与Shannon-Wiener多样性指数间呈显著正相关,但AvK与生态优势度之间为显著负相关关系.指示种分析表明,有23种地表维管植物对特定土壤因子的指示值≥35,具有显著的指示作用.这些种类对于监测和评价东莞的土壤环境有着广阔的应用前景.     

似Allee效应对2-物种集合种群竞争动态的影响

集合种群具有与局域种群Allee效应相似的现象被称为似Allee效应.将似Allee效应引入2-竞争物种集合种群系统,建立了具有似Allee效应的2-物种集合种群演化动态模型.大量的数值模拟表明:(1)似Allee效应导致集合种群水平上两竞争物种构成的系统具有多个平衡态;(2)似Allee效应使竞争共存物种无法续存甚至全部灭绝,即使种群具有很高的初始斑块占有率,并且最终平衡态随初始斑块占有率变化而改变;(3)似Allee效应可能使竞争排斥物种共同灭绝,且效应越强,物种存活时间越短;但似Allee效应不会增强强物种对弱物种的排斥强度,反而可能使强物种变为弱物种,弱物种变为强物种,其具有与栖息地毁坏类似的影响种群竞争等级排序的作用;(4)似Allee效应对竞争集合种群续存是一个不稳定的干扰因素,微小的变化都将引起系统平衡态的剧变.但对于已经达到平衡态的集合种群系统,似Allee效应对强弱种群多度起到调节与制约的作用,有助于平衡态集合种群的稳定与共存,这一结论更完整的揭示了似Allee效应在竞争集合种群系统发展的不同阶段所起的不同作用.以上这些结论对物种保护及集合群落的管理具有重要的指导意义.     

集合群落及其在河流鱼类群聚研究中的应用

集合群落(metacommunity)是指多个潜在相互作用的物种通过它们之间的扩散而连接在一起的一组局域群落,目前已成为斑块生境下生物群落结构、格局和动态的重要理论基础之一。斑块动态、物种排序、群体效应和中性模型等4种理论模型,可用于解释不同情形下集合群落内物种的迁移状况,描述集合群落的动态。可采用群落结构或生态学机制等途径,来阐述所研究的群落是属于哪一种特定的集合群落类型。集合群落可用于研究河流鱼类群聚,解释鱼类的群落结构等问题。另外本文还结合我国水域生态环境及水生生物现状,对今后集合群落的研究作了展望。