景观格局对植物多样性影响研究进展

景观格局对植物多样性有重要影响,植物多样性包括α、β、γ多样性。从景观斑块面积、形状、配置方式、景观类型和尺度效应等方面对植物多样性进行了综述。景观斑块面积能对物种产生质量效应,除部分热带植物外,大部分植物在一定范围内,其物种丰富度与斑块面积呈正相关关系,随着斑块面积的增加,斑块内部种比边缘种数量增加快;但是随着景观破碎化严重,小斑块为物种提供主要栖息地,所以对小斑块的研究和保护具有重要意义。形状复杂的景观斑块能够保持较高的植物多样性,不同植物类群的多样性指数存在差异。景观斑块复杂的边缘,植物物种多样性较高,多为适应性强的边缘种。景观异质性与物种丰富度、β多样性呈显著正相关。景观多样性以及景观斑块之间的连通性与植物多样性呈正相关关系。不同景观类型的合理配置,特别是生态交错区,有利于保持植物多样性。研究发现隔离度对物种丰富度和多样性具有消极影响,主要是由质量效应和邻近效应产生的影响,因为这可以为更多的物种提供更广阔的栖息地,并且有利于种子的传播,从而提高植物的生存率。文章还总结了全球主要的土地利用类型对植物多样性的影响,包括农业用地、草地、森林,多种土地利用类型相结合有助于提高植物多样性,尤其是群落交错区的存在。景观格局与植物多样性的关系存在空间尺度效应,空间尺度效应对植物多样性的研究可以从空间的幅度和粒度中的小尺度、中尺度、大尺度对物种的影响进行研究。景观格局指数高度浓缩了景观格局信息,是反映景观结构和配置等方面特征的简单量化指标,目前应用广泛。未来可从优化景观格局、尺度阈值及影响机制方面做进一步研究。     

卧龙自然保护区大熊猫栖息地植物群落多样性V:不同竹林的物种多样性

采用α-多样性、β-多样性和植物区系等参数,分析了卧龙自然保护区野生大熊猫栖息地主食竹种各竹林的物种多样性特征.结果表明,物种丰富度、物种优势度、物种均匀度和植物区系成分在3种竹林中都有着显著性差异(P＜0.05).物种丰富度和优势度的排序是拐棍竹林＞冷箭竹林＞短锥玉山竹林;Shannon-Wiener多样性指数呈现出拐棍竹林＞短锥玉山竹林＞冷箭竹林的变化格局;Simpson多样性指数为冷箭竹林大于拐棍竹林和短锥玉山竹林,而拐棍竹林与短锥玉山竹林相差不大;群落均匀度两指数(Jsw和Jsi)均表现为短锥玉山竹林＞拐棍竹林＞冷箭竹林.不同竹林各层次的α-多样性.无论是乔木层、灌木层,还是草本植物层,在3种竹林之间均具有不同的变化.拐棍竹林、冷箭竹林和短锥玉山竹林的植物科属地理分布格局较为相似(P＞0.05),都以温带地理成分为主,具有与卧龙自然保护区整体植物区系地理成分的相同模式,但就植物种类而言,3种竹林的差异极其显著(P＜0.05);同时,各竹林中乔木层优势树木的重要值、灌木层植物的平均数量,以及草本层植物的平均盖度之间也具有明显的差异(P＜0.05).3种竹林之间的相似性系数(β-多样性)很低,具有各自的组成物种和群落结构(P＜0.05),这与不同竹种的生物学特性、海拔分布范围和生长发育阶段密切相关.本研究结果可为竹林分布的制图、退化生境的恢复、地震灾害受损柄息地的重建以及圈养大熊猫食物基地的建设等提供参考资料.图3表5参32     

金沙江流域干热河谷草地群落物种数量及多样性特征

选择金沙江干流及支流小江干热河谷典型草地,采用标准样地调查法,对其上游、中游、下游以及支流干热河谷草地植物群落数量特征、物种特性、以及物种丰富度、多样性、均匀度等特征等开展研究,结果表明,①金沙江干热河谷草地植物群落密度自上游至下游显著增加（F=5.226;P≤0.01）。金沙江干流河谷内植物分布受经向的影响较大,纬向对河谷内植物群落影响较小,河谷间影响较大。草地植物群落中扭黄茅（Heteropogon contortus）种群在数量上占优势,同时扭黄茅种群密度沿着河谷走向逐渐增加,但在群落中的比例逐渐降低。②金沙江干流及支流小江东川干热河谷草地植物群落以禾本科（Gramineae）、豆科（Leguminosae）、莎草科（Cyperaceae）、菊科（Compositae）为主。③金沙江干热河谷草地植物群落丰富度分析发现,群落丰富度指数自上游至下游逐渐降低。Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数及Peilow均匀性指数自上游至下游逐渐升高。     

晋西北饮马池山植物群落物种多样性沿海拔梯度的变化

物种多样性对海拔梯度的响应是植物生态学研究领域的热点。为探究温带半干旱-半湿润过渡地带山区物种多样性沿海拔梯度的分布规律,以吕梁山脉北段饮马池山为研究对象,通过野外群落调查,分析了饮马池山阳坡植物群落α多样性和β多样性对海拔梯度的响应。结果表明:在海拔梯度上,样地内共调查物种29科69属97种,群落物种组成具有明显的温带性质;从低海拔到高海拔植被依次分布有山前山地草原(1 710-1 915 m)、山地灌丛草原(1 915-2 110 m)、山顶亚高寒草甸(2 110-2 200m),灌草丛群落主要分布在1 900-2 100m。植物群落草本层α多样性大于灌木层,随着海拔的升高,植物群落物种丰富度呈"M"型变化趋势,在1915m和2110m处最大;灌木层α多样性指数呈单峰型变化趋势,在2 060m处最大;草本层α多样性指数呈波动变化趋势,α多样性指数在1 900-2 100m处呈下降趋势。Sorensen指数在海拔1 860-1 915 m和2 110-2 153 m之间出现两个最小值,而Cody指数出现两个峰值,表明该海拔地段β多样性最大,样地群落间相似性低,成为物种更替速率较快的过渡地带。在温带山区,以β多样性为指标测量群落间或生境间环境梯度变化较为可行,海拔变化对山地植物群落物种多样性差异产生直接或间接的影响,这对管理和恢复温带山地植被以及维持生态系统稳定具有重要指导意义。     

海拔对藏北高寒草地物种多样性和生物量的影响

高寒草地是青藏高原生态系统的主体,高寒草地物种多样性和生物量沿海拔梯度的空间分布格局在气候变化及人为干扰的双重影响下已发生重大变化。为明晰海拔对物种多样性和生物量的影响,以藏北地区那曲市罗玛镇高寒草地为研究对象,于2018年8月采用样方调查法对不同海拔梯度高寒草地植物高度、盖度、地上生物量及物种多样性沿海拔变化进行调查和统计分析,探讨藏北高寒草地物种多样性和地上生物量在海拔上的变化规律及二者的关系。研究表明:(1)植物盖度和地上生物量分别由海拔4 600 m的89.0%和64.7 g·m~(-2)降至4 800 m的67.3%和41.8 g·m~(-2),即植物盖度和地上生物量随海拔的升高呈线性降低的趋势;(2)不同海拔梯度间植物物种组成存在较大差异,高海拔段中旱生禾本科植物逐渐被耐寒喜湿植物取代;(3)物种丰富度和Shannon-Wiener指数沿海拔呈单峰分布格局,而E.Pielou均匀度指数则呈U型分布格局;(4)物种丰富度和Shannon-Wiener指数与地上生物量呈负二次函数关系;地上生物量与土壤温度呈指数增长趋势,与土壤湿度呈指数降低的趋势。研究结果初步揭示了藏北高原高寒草地不同海拔梯度物种多样性及其生物量的垂直分布差异,以及不同海拔梯度间水热组合差异对物种多样性及其生物量的影响。     

黔西北黄杉群落物种多样性的海拔梯度格局

研究海拔高度对黄杉群落物种多样性的影响,为珍稀濒危植物黄杉的保育和喀斯特山地生物多样性的保护提供科学依据。采用样地法调查不同海拔梯度黄杉群落的物种组成,分析其区系特征,研究黄杉群落物种多样性的海拔梯度格局和维持机制。样地内共记录种子植物50科95属124种,群落内植物属的地理成分复杂、多样,具有明显的温带性质;随着海拔的增加,黄杉群落灌木层和草本层的物种丰富度指数S、Shannon-Wiener多样性指数H、Simpson优势度指数D和Pielou均匀度指数J均呈单峰格局变化趋势,且在不同海拔上存在显著差异(P0.05),但灌木层物种的Pielou均匀度指数不显著(P≥0.05);相邻海拔间的β多样性指数变化趋势不同,灌木层物种的S?renson指数呈双峰曲线,草本层物种的S?renson指数呈单峰曲线,灌木层和草本层的Cody指数均呈单峰曲线;随着海拔高差的增加,黄杉群落草本层物种的S?renson指数逐渐减小,其它均无明显变化规律。整体来看,相对海拔导致的水热条件差异是影响喀斯特山地物种多样性垂直分布格局的主要因素,其中,中海拔地带黄杉群落的物种多样性最高,这对黄杉种质资源的保护和维持具有重要意义,同时对喀斯特山地植物群落的管理和生态系统稳定的维持也具有重要指导意义。     

物种分布宽度对种子植物物种丰富度垂直分布格局及"中间膨胀效应"的影响

物种丰富度的垂直分布格局是生态学研究的重要课题之一.文章以云南楚雄地区为例探讨物种分布宽度对种子植物物种丰富度垂直分布格局及"中间膨胀效应"的影响.利用大尺度的物种分布数据建立物种分布数据库,同时结合地形信息,分析了研究区域内物种丰富度的海拔分布格局以及"中间膨胀效应"对该格局的影响.在此基础上,探讨了物种分布宽度对楚雄地区种子植物物种丰富度垂直分布格局及"中间膨胀效应"的影响.结果表明,随着海拔的升高,物种丰富度先增加,后下降,呈单峰分布格局.物种分布宽度的相互重叠,即"中间膨胀效应"对物种多样性的垂直分布格局具有显著影响.随着物种分布宽度的增加,"中间膨胀效应"以及各物种组对物种丰富度垂直分布格局的影响均呈显著增加趋势,这说明"中间膨胀效应"和物种丰富度的垂直分布格局更多地取决于分布宽度较大的物种.     

岷江上游林草交错带祁连山圆柏群落的物种多样性及乔木种群的分布格局

应用5种多样性指数对祁连山圆柏群落的物种多样性进行了研究，并采用相邻格子样方法测定了乔木种群及其各立木级的分布格局．结果表明，灌木层的物种多样性偏低，而草本层多样性较高，群落总的物种多样性(以丰富度表示)较高．群落总的物种多样性较高是由于较低的灌木层多样性与较高的草本层多样性综合作用的结果，与放牧影响、阳坡的干燥环境有关，可能是林草交错区固有的特点．乔木种群的分布格局呈现出集群分布，但在其发育过程中显示了动态变化的特征，即在幼苗和小树阶段为集群分布，到了大树阶段转变为随机分布或均匀分布．表6参32     

林窗对马尾松人工林植物多样性的影响

为了解人工抚育调控林窗对马尾松人工林植物多样性的影响,以长江上游低山丘陵区39年生的马尾松人工林为研究对象,人为砍伐形成不同大小(100-1 600 m2)的林窗共计21个,研究了林窗、林窗边缘、林下的植物多样性.结果表明:马尾松人工林林窗内外的丰富度指数R0(物种数)、Simpson生态优势度指数(SP)、Shannon-Wiener物种多样性指数(SW)差异显著(P0.05),其丰富度指数的大小顺序是林窗林窗边缘林下.不同大小林窗之间的丰富度指数也有显著差异(P0.05),但Simpson生态优势度指数、Shannon-Wiener物种多样性指数和Pielou均匀度指数(Jsw)差异均不显著.不同大小林窗边缘的丰富度指数、优势度指数、多样性指数和均匀度指数均没有显著差异(P0.05).综合来看,林窗的形成显著提高了马尾松人工林林下植物的丰富度,林窗大小对林下植物的物种组成和丰富度也有显著影响.     

空心莲子草入侵群落的昆虫丰富度和分布状况及其影响因素

昆虫组成及分布与环境密切相关,探究入侵植物群落中的昆虫丰富度及昆虫物种沿异质性环境梯度的分布规律,可为阐明入侵生态系统的物种共存机制和入侵植物防治提供依据。通过在中国南方5省(21°N—31°N)空心莲子草入侵的区域各设置25个水、陆样地,采用回归分析和典范对应分析(CCA)探讨了群落中昆虫丰富度及其分布与入侵植物群落特征(种群形态、α-物种多样性指数)和生境因子(经度、纬度、海拔、气温、降雨量、氨态氮和硝态氮)的关系。结果显示,(1)50个样地共记录昆虫25种,隶属于9目25科25属,鞘翅目和双翅目昆虫的物种丰富度较高,种群密度较大的昆虫依次为莲草直胸跳甲、东亚飞蝗和淡胸藜龟甲。(2)回归分析表明,水生昆虫丰富度随纬度、年均气温和海拔增加均呈明显的"先上升—后下降"单峰趋势;陆生昆虫丰富度随土壤硝态氮增加呈显著的线性上升趋势、随Pielou均匀度指数增加呈显著的线性下降趋势、随Patrick丰富度指数增加呈明显的"上升—下降—上升"波动趋势。(3)CCA表明,陆生昆虫分布的主导性环境因子为年均降雨量、经度和氨态氮,而水生昆虫分布的主导性环境因子为纬度和年均气温。(4)CCA排序图中,陆生样地的昆虫趋向分布于中等植物多样性水平区域,而水生样地的昆虫趋向分布于中等空心莲子草株高区域。该研究表明,异质性生境中空心莲子草入侵群落的昆虫分布及其驱动力存在明显差异,全球环境变化下应更加重视对该入侵生态系统的监测及生防昆虫资源筛选。     

《生态毒理学报》主编简介

<正>王子健,男,1953年10月出生,博士,研究员,博士生导师．1976年中国科技大学毕业后到中科院生态环境研究中心工作．1983-1985年在瑞士留学,从事水质污染化学规律研究;1987年在日本从事生物样品生理活性物质分析方法研究． 1992-2000年担任中科院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室副主任、主任,兼环境模拟与污染控制国家重点联合实验室学术委员会委员,国家863计划污染控制技术主题专家组副组长,国家自然科学基金委员会地球科学部第二届咨询专家委员会委员,国际环境地球化学与健康学会亚太分会理事,全球环境基金专家库成员等．同时担任环境科学学报(副主编)、过程工程学报、环境化学、湿地研究、地球与环境、美国Environmental Science and Health(A)等杂志的编委．王子健领导的研究小组主要研究天然水体和水处理过程中的水质转化、相关毒性和毒理变化以及健康和生态风险．内容包括发展新的环境监测技术,离体和活体生物毒性测试方法,污染物水体多介质过程,水质安全性评价以及水污染的健康和生态风险的指标和方法．在开发新型生物模拟采样技术和生物毒性测试方法体系、生活饮用水和再生水的安全性评价、持久性有毒污染物污染及其生态与健康影响等方面取得了丰硕的成果,相当一部分成果得到推广应用．     

1株微小杆菌对4种蓝藻的生长影响

利用过滤的天然珍珠养殖水参照BG11配制加富培养液,将1株能促进鱼害微囊藻生长的微小杆菌属菌株(Exiguobacterium sp.013,简写为E.sp.013)进行纯化扩大培养后与铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水华微囊藻(Microcystis flosaquae)、平裂藻(Merismopedia sp.)和惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)按一定菌、藻密度比例同时接种后进行为期24 d的培养试验,利用特定生长率和细胞密度等指标观察并检验E.sp.013菌株对4种蓝藻生长的影响,同时检测培养液中优势菌群的数量变化趋势.结果表明:E.sp.013菌对铜绿微囊藻、水华微囊藻和惠氏微囊藻具有显著促生长和延长稳定生长期作用,对平裂藻不具有显著促生长作用,但对延长其稳定生长期具有显著效果;试验培养过程中E.sp.013菌落数量占所有菌落总数的比例始终高于46％,处于绝对优势地位,表明E.sp.013菌具有调控其他菌群的能力.     

Induction of metamorphosis of two species of sea urchin from Sea of Japan

The induction of metamorphosis in mature larvae by selected chemical compounds and natural substrata was investigated in two species of sea urchins from the Sea of Japan, Strongylocentrotus intermedius and Scaphechinus mirabilis. Glutamine in crystalline form was added directly to water containing mature larvae, and this compound, at a final concentration of 10 g ml^-1, was an inducer of metamorphosis in S. intermedius (100% activity) and S. mirabilis (50% activity). Gutamine, or its natural mimetic molecules, may be an active component of the exogenous cue that induces metamorphosis of S. intermedius larvae. This exogenous cue was produced by the epiphytic calcareous algae, Melobesia spp. that colonized the older sea grass Zostera marina. Glutamic acid was also used as an inducer of metamorphosis for S. intermedius and S. mirabilis larvae (50 to 60% activity), but it was toxic to the larvae.     

利用回归分析确定降水入渗补给量

目前常用降水量乘以降水入渗补给系数的方法计算降水入渗补给量,此法不能表现降水特征、蒸发等因素对降水入渗补给的影响．为解决不同时间尺度、不同降水特征和蒸发情况下的降水入渗补给量,在分析郑州地下水均衡试验场地中渗透仪实测入渗量、降水和蒸发资料的基础上,利用均匀设计法选取最优的与降水入渗补给量关系密切的前期降水量和蒸发量的期次,然后利用回归分析建立各岩性和埋深的年、月和日尺度上的降水入渗函数,可以比较准确的计算降水入渗补给量．表3,参9．     

南京城市西部遗产廊道规划

南京城市西部历史时期是城市的重要边界,现在逐渐演变成老城与新区之间的核心地带,成为公共活动的重要地区,保护其自然、文化遗产和生态环境具有非常重要的意义。在对其现状调查分析的基础上,梳理遗产点的历史概况、现状及其分布情况,提出规划遗产廊道的意义,探讨规划的具体思路,为南京遗产保护提供了新的视角。     

Evaluation of adsorption potential of adsorbents: a case of uptake of cationic dyes

Adsorption potential of a commercial activated carbon (FS300) has been evaluated for the uptake of cationic dyes namely methylene blue (MB) and rhodamine B (RB). Though, there are numerous studies in literature which report the sorption of MB (more than 40 studies) and RB (more than 10), however none of these use a common parameter to report the capacity of the sorbent. A protocol, based on the equilibrium dye concentration has been proposed to measure the sorption potential of a sorbent. The Langmuir model can very well describe the experimental equilibrium data for both dyes (coefficient of correlation > 0.999). MB (Qm = 312.5 mg g(-1)) is more adsorbable than the RB (Qm = 144.9 mg g(-1)). Molecular weight and chemical structure of dye molecules seem to affect the dye uptake. The effect of pH on dye uptake has also been evaluated by varyingpH from 3 to 11. Uptake of MB increases with pH, wherein RB removal decreases with pH. Dyes could not be desorbed either by distilled water (0.06 and 0.11% for MB and RB respectively), or by 0.1 NHCl (0.136 and 3.0% for MB and RB respectively) indicating, chemical adsorption type of adsorbent-adsorbate interactions.     

接种污泥源对厌氧氨氧化启动效能的影响

厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX)菌生长缓慢是影响其实际应用的主要问题之一,选取合适的接种污泥十分重要.本研究采用好氧污泥、厌氧颗粒污泥和厌氧消化污泥3种接种污泥,分别经过61、70和85 d的运行均实现了厌氧氨氧化过程,氨氮去除率分别为82%、92%和91%,总氮去除率达76%、82%和80%.分别接种3种污泥源的厌氧序批式反应器(ASBR)R1、R2、1t3出水pH值最终稳定在8.4、8.5、8.5.好氧污泥呈絮状,但沉降性比接种前好,厌氧颗粒污泥解体后最终形成粒径集中在0.5～1.0 mm的污泥,厌氧消化污泥则呈沙化状态,有细小颗粒出现.根据厌氧氨氧化细胞产率系数及NH4+-N、NO2--N去除量和NO3--N生成量之间的计量学关系,估算出厌氧氨氧化菌产率系数(以1 mol NH4+产生的CH2O0.5N0.15量计)分别为0.080、0.105和0.114 mol·mol-1,说明反应器内厌氧氨氧化菌有不同程度的衰减.总体而言,厌氧颗粒污泥是富集厌氧氨氧化菌的最适污泥源.     

洞庭湖生态环境承载力分析

洞庭湖湖内冬枯水季节，有芦苇面积530km^2，草地面积800余km^2，泥滩地面积367km^2，天然水域面积约993km^2。湖洲之间隔水相望，河沟水系纵横交错，具“水浸皆湖，水落为洲”的地貌特征，呈现出支离破碎的形态面貌和典型的自然湿地景观。文章在大量调查的基础上，从自然和人文两个方面对洞庭湖的生态环境承载力或环境压力进行分析。     

不同饲粮对生猪产污情况的影响

研究了精饲料和精青配合饲料饲养下育肥猪排污量和主要污染物含量的差异.结果表明,与饲喂精饲料相比,饲喂精青配合饲料的生猪产粪量降低18.97%,产尿量降低38.56%.精饲料饲养50d后,生猪体质量仅比精青配合饲料饲养平均增加1.5kg,采用精青配合饲料饲养的生猪体质量每增加lkg饲料成本投入比精饲料饲养减少21.68%.精青配合饲料喂养生猪不仅可减少污染物的排放量,还可节约饲料投入成本,提高养猪效益.