封育措施对半干旱沙地草场植被群落特征及地上生物量的影响

随着干早区草场非平衡态理论的提出和发展，退化草场封育的时间、方式与草场恢复间的关系已成为目前研究的主要课题之一：作者选择完全封育、季节封育和未封育3种措施进行对半干早沙地草场的植被特征及其生物量进行比较研究，结果表明，在封育处理的年份中，不同封育措施（放牧压力）是决定植被差异的主要因子。完全封育区和季节封育区植物以一年生草本为主，在植物种数量、生物多样性上差异并不显著，未封育区植被则以多年生草本为主，且Simpson和Shannon多样性指数与前两者差异均显著；完全封育并未导致一些牲畜喜食植物种的完全消失，但一些饲用价值差的植物如平卧碱蓬等大量出现在完全封育的群落中，同时旱生和强旱生植物的比例明显增加。尽管3种措施地上部分总生物量差异并不显著，但各群落中主要植物种的地上部分生物量则存在这一定的差异，从3种措施植被的饲用价值来看，季节封育区植被的饲用价值较高，表明季节封育可以促进并提高草场的放牧利用价值。     

盐池柳杨堡人工封育区植被特征研究

封育措施是一种主要的草场恢复和重建的措施。在宁夏自治区盐池县人工封育区采用样方调查法对不同封育年限和不同封育措施下封育区植被的群落结构和生物量进行调查分析。结果表明：封育可以提高生物多样性,使群落的组成趋于稳定。但是长期封育并不利于植被恢复,边缘区和外围区分别在封育后的第五年和第四年生物多样性指数达到最大,边缘区的丰富度指数（R1）和综合多样性指数D、H分别为22、2.26、6.18,外围区的分别达到13、1.67、3.24,然后逐年减小。在不同封育措施下,生物多样性指数核心区最大,说明封育是有效的植被恢复措施。植被盖度和生物量都是外围区最大,说明对草场进行适当的利用是有利于植被恢复的。带状翻耕对植被的恢复作用并不明显,建议进行适当的放牧或刈割。     

半干旱区人工封育草场植物群落物种多样性与复杂性研究──以宁夏盐池为例

围栏封育促进植被恢复效果研究方法很多,其中通过研究植被的群落特征及物种多样性来阐述恢复状况仍是比较常用和有效的手段,但多样性测度对生物群落的自组织及有序性方面的特征描述欠缺,鉴于此,多样性与复杂性测度结合起来研究群落结构与功能显得更有意义。研究人工封育对植被恢复过程中群落的多样性与复杂性的影响,必然有助于揭示生态恢复过程机理。目前,利用多样性与复杂性测度相结合来对群落结构进行量化研究不多,用于对草原生态系统植物群落结构研究更少。本文通过样地调查,利用多样性和复杂性指数相结合定量研究半干旱区人工封育草场植物群落物种多样性、复杂性随封育年限的变化规律,并对比分析复杂性与物种多样性之间的相关性。结果表明,（1）老封育区、新封育区丰富度指数整体高于对照区,说明封育有利于物种丰富度的增加。但随封育时间的延长,封育区的优势种占据主要的资源空间,丰富度指数降低。长时间封育,草场植被丰富度将发生规律性波动变化,低峰值和高峰值出现频率均约为4~5年/次。老封育区、新封育区的SW、SP多样性指数值大部分也高于对照区,说明封育措施增加草场植被的多样性。物种多样性指数受降水影响显著,当降水量增加或减少时,多样性指数也相应出现增加或减少,但降水影响效应具有一定的滞后性。老封育区、新封育区均匀度变化比较平稳,且指数值高于对照区,说明封育有利于均匀度的增加。（2）老封育区、新封育区总复杂性指数、无序结构复杂性指数值大部分比对照区指数值高,且指数波动相对平稳,说明封育区群落结构比对照区稳定,更适合荒漠草原植被的生长,封育增加了群落总复杂性、无序结构复杂性。封育也提高群落有序结构复杂性,但?     

宁夏盐池不同封育措施下的植物生态位研究

运用Levins生态位宽度指数及Pianka生态位重叠指数,对宁夏盐池柳林堡人工封育草场不同措施（老封育区、新封育区、对照区）下的植物生态位宽度及生态位重叠度进行计算,从生态位角度揭示不同措施下的植被恢复情况。结果表明：老封育区、新封育区和对照区的主要建群种生态位宽度均有较大的差异,老封育区宽度值最大的是耐旱性极强的阿尔泰狗哇花（Heteropappus altaicus（Willd.）Novopokr.）、丝叶山苦荬（Lxeris chinensis var.graminifolia（Ledeb.）H.C.Fu）、叉枝鸦葱（Scorzonera divaricata Turcz.）,说明随着封育时间的延长,封育区植被有旱生化方向发展的趋势;新封育区的优势种是丝叶山苦荬、黑沙蒿（Artemisia ordosica Krasch.）、苦豆子（Sophora alopecuroides）、刺沙蓬（S.ruthenica Iljin）,且4种植物生态位宽度接近,对资源环境的利用更为均衡;对照区的优势种是黑沙蒿、苦豆子、刺沙蓬,宽度值分别为0.729、0.666、0.540。同时,3种措施的生态位重叠结果均表明,生态位宽度大的物种不一定和其他物种有大的重叠指数,较高的生态位宽度和较高的生态位重叠度之间并不存在直接的线性关系。这一现象从另外一个角度说明植被恢复过程中环境资源存在着高度的空间异质性。     

盐池封育草场土壤种子库特征及其与植被的关系

封育是退化草场恢复的重要措施之一,封育的效果在一定程度上取决于土壤中种子库的状况。以毛乌素沙地西南缘宁夏盐池县的退化草场为研究对象,采用相似性分析和排序方法对封育和未封育草场土壤种子库的特征及其与地上植被间关系进行了研究,结果表明无论封育区还是未封育区,土壤种子库中的种子主要分布于0～5cm的土层,6～15cm土层的种子数很少;封育区土壤种子库的物种丰富度大于未封育区,物种多样性则表现为H值较大,而D值较小,总体上看封育措施可以提高地上植被和土壤中种子的种类和数量,一些一年生植物、中生植物和盐生植物开始出现在地面或土壤种子库中。地上植被和土壤种子库间的相似性分析结果则表明相同措施同一土层间种子库中等相似,而不同土层间还是存在着一些差异。由于封育措施导致了植被样方的相似性较低,然而土壤种子库间的相似性仍然较高,两者间是否存在着一定程度的滞后效应有待于进一步研究。     

封育草地土壤生物结皮对水分入渗与植物多样性的影响

盐池县柳杨堡乡从2000年开始采取封育措施,长期的无人为干扰使封育区内产生土壤生物结皮,结皮对水分有一定影响,进而影响封育区植被的恢复。采用双环入渗法分析生物结皮对土壤水分的影响,并通过对人工封育区内的植被调查测定去除土壤结皮前后的植物多样性变化。结果表明：有生物结皮覆盖的土壤入渗曲线的最高峰比无生物结皮覆盖的低约5 cm,有生物结皮覆盖的土壤初始入渗速率为0.8 cm·min^-1,而无生物结皮覆盖的土壤初始入渗速率为2.6 cm·min^-1,随着封育年限的增加,土壤生物结皮的覆盖面积及厚度逐年增加,结构也更紧密,影响土壤的水分入渗,不利于植被的生长,而通过对封育区内新翻耕土层和未翻耕的土层的植物多样性比较,新翻耕的土层中的植物多样性指数明显高于未翻耕土层。因此对封育区内采取适度翻耕,能够减少生物结皮对土壤水分入渗的负面影响,能够更有效的利用降水,促进植被恢复。     

半干旱区人工封育草场植被群落生态位研究——以宁夏盐池县长期定位监测点为例

人工封育是草场恢复和重建的一种主要措施。为研究半干旱区人工封育草地植物种群生态位,以宁夏盐池县人工封育区3种不同处理方式（长期完全封育、短期完全封育、短期不完全封育）为研究对象,将封育区分为封育核心区（E区）、封育边缘区（E1区）和封育外围区（E2区）,通过分析在该地区出现的27种植物种群的Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数,揭示植物种群生态位在干旱荒漠环境下的变化规律,为进一步分析该地区群落稳定性提供依据。研究结果表明：1）核心区和外围区生态位宽度最大的都是刺沙蓬Salsola ruthenica lljin,分别为0.832和0.810,而边缘区生态位宽度最大的是丝叶山苦荬Lxeris chinensis var.graminifolia,为0.742,这2种植物的生物学特性决定了它们能够很好的适应封育区的环境,并很好的利用封育区的资源,结果是它们的生态位宽度明显高于其他物种。2）对三区内不同植物种群的生态位宽度分析结果显示,三区的群落稳定性表现为E1区〉E2区〉E区;长期的完全封育并不利于封育区内植物群落的稳定;而短期的完全封育措施比不完全封育措施更有利于植被群落的稳定。3）通过分析三区内不同植物种之间的生态位重叠得出,E区生态位重叠最大值出现在草地风毛菊Saussurea amara、苦豆子Sophora alopecuroides L、沙芦草Agropyron mongolicum Keng与臭蒿Artemisia hedinii之间,都是0.98。E1区生态位重叠最大值是达乌里胡枝子Lespedeza davurica和草木樨状黄芪Astragalus melilotoides之间（0.82）。E2区生态位重叠最大的一对是草木樨状黄芪和冰草Agropyron cristatum（0.99）。相关分析表明：生态位宽度与生态位重叠之间并没有明确的线性关系。生态位宽度窄的物种之间可能有较高的生态位重叠,反之,则较低,但并不是完全如此。     

封育对科尔沁沙地植被恢复和土壤特性的影响

过度放牧是科尔沁地区土地沙化的主要原因之一,围栏封育可以有效的抑制牲畜对植被的破坏,促进沙地植被恢复,从而改善区域的生态环境。本研究以科尔沁沙地主要固沙植被——小叶锦鸡儿群落为对象,采用空间序列代替时间序列的方法,分析不同封育年限和自然放牧条件下小叶锦鸡儿群落的土壤种子库和地上植被特征、土壤理化性质和土壤水分动态,较系统地探讨了封育措施对沙地植被和土壤特性的影响。结果表明:①封育措施促使固沙植被区土壤种子库密度显著增加(P<0.05),封育2 a、6 a和12 a的土壤种子库密度分别提高了15.7%、482.5%和728.1%;土壤种子库的物种多样性和均匀度随着封育年限的增加而降低。②封育措施对沙地植被恢复具有显著的促进作用(P<0.05),封育6 a和12 a后植被密度分别提高了108.0%和239.3%,植物盖度分别提高了261.6%和271.6%;适度的封育年限(<6 a)可以提高群落的物种多样性,过长的封育年限(11 a)反而使物种多样性下降。③封育措施促使土壤表层(0-10 cm)的养分(有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、速效钾)含量有所提高,土壤含水量无显著变化(P>0.05)。     

人工封育区沙化草地植被生态位研究

采用样线和样方结合法对宁夏人工封育草原进行野外调查,运用重要值、Levins生态宽度指数和Pianka生态位重叠指数对封育外围区、边缘区、核心区3种不同措施下的植物生态位宽度及生态位重叠进行分析,以揭示人工封育区沙化草地植被生态位变化规律。结果表明：在整个人工封育区,重要值之和较大的为黑沙蒿（Artemisia ordosica Krasch.）和刺沙蓬（Salsolaruthenica IIjin.）,分别为689.53、455.83。外围区与边缘区生态位宽度最大的均为黑沙蒿,生态位宽度分别为0.846、0.790,核心区生态位宽度最大的是阿尔泰狗娃花（Heteropappus altaicus（Willd.）Novopokr.）,生态位宽度为0.640,是人工封育区的优势种。生态位重叠计测结果表明,植被的生态位宽度和生态位重叠并不存在直接的线性关系;生态位重叠度平均值和重叠对百分数表现为外围区〉核心区〉边缘区。不同封育措施间生态位宽度和生态位重叠度的差异表明适度封育有利于草地植被恢复,但随着封育时间延长,植物的再生和幼苗的形成会受到一定程度抑制。     

宁夏盐池封育草地植被群落多样性及其与环境关系的典范对应分析

为探究干旱区封育草地植被群落多样性以及影响植被群落分布的主要环境因子,结合国家荒漠化定位监测项目,于2014年7月对宁夏盐池封育草地进行植被调查。将研究区分为核心区(E)、边缘区(E1)、外围区(E2),采用样线与样方结合法调查植物名称、植物种类、株数、高度、盖度、生物量、土壤容重、土壤含水量、土壤紧实度、地表生物结皮盖度。在植被调查的同时,对每个样方中的土壤进行取样,分别测定土壤速N、速P、速K、土壤有机质含量。采用Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数测得植被群落多样性,运用典范对应分析方法(CCA)分析植被与环境因子的相关关系。结果表明,边缘区共出现了22种植物,主要物种有:黑沙蒿(Artemisia ordosica)、刺沙蓬(Salsola ruthenica)、地锦草(Euphorbia humifusa)、赖草(Leymus secalinus)、蒙古虫实(Corispermum mongolicum)。其SW、SP指数高于其他2个区域,数值分别为2.548、0.893,植被多样性最为丰富,群落稳定性最高。外围区共出现了16种植物,主要物种有:苦豆子(Sophora alopecuroides)、阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)、蒙古虫实其JSW指数最高,为0.842,植被多样性较丰富,群落稳定性较高。核心区出现了19种植物,猪毛蒿(Artemisia scoparia)、刺沙蓬、苦豆子,其SW、SP、JSW指数均小于其它2个区域,数值分别为2.163、0.828、0.734,植被多样性较差,群落稳定性较低。植被与环境的典范对应分析表明,土壤容重和结皮盖度是影响干旱区封育草地植被群落的主要环境因子。     

植被恢复的生态效应研究进展

植被在水土保持、水源涵养及生态系统的固碳过程中起着重要的作用。植被恢复是指运用生态学原理,通过保护现有植被、封山育林或营造人工林、灌、草植被,修复或重建被毁坏或被破坏的森林和其他自然生态系统,恢复其生物多样性及其生态系统功能。目前,植被的自然及人工恢复是改善脆弱生态系统及退化生态系统生态环境现状最有效的措施。植被在恢复过程中对地上植被生态系统,物种多样性的恢复有着重要影响,同时通过凋落物及根系的输入,可以有效改善地下生态系统,增加土壤的养分含量、改善土壤的物理结构、增加土壤生物的生物量及活性。文章以地上及地下生态系统为出发点,综述了植被恢复过程中自然及人工恢复过程中不同的植被类型、不同的恢复时间下植物物种组成和多样性、土壤理化性质及土壤微生物群落的变化。植被的自然及人工恢复在一定程度上均能增加植物物种的多样性,随着恢复年限的增加物种的组成发生改变且多样性呈增加趋势,但一些特殊环境下不当的人工恢复可造成植被演替向退化方向发展,降低生物多样性。不同的植被类型由于其生长方式的不同对土壤理化性质和土壤微生物的影响存在差异,随着恢复年限的增长,土壤理化指标及微生物学指标呈现先增加而后趋于平稳的状态。针对已有的研究进展,提出在未来的研究过程中,一方面应该增加更多的对比研究,对不同环境下,不同的恢复物种,不同的恢复方式进行更深入地探讨;另外一方面应增加不同尺度的研究,现有的研究多集中在样地尺度,未来应在更大尺度上进行分析;再者,地上及地下生态系统之间的相互关系及影响机理一直是土壤学科研究的热点,植被恢复过程中应增加更多该方面的机理研究。     

草原沙化和人工固沙草地生态演替中昆虫群落多样性变化的数值分析

对宁夏沙坡头自然保护区不同沙化和人工固沙草地地段昆虫和植物群落特征参数、环境因子进行了调查．按不同营养层类群、栖息型类群和重要目分别进行了昆虫多样性变化规律的研究,应用主分量分析法和相关分析法,分析了草原沙化和人工固沙草地生态演替中昆虫不同类群多样性间以及多样性变化与植物、环境因子的关系．结果表明,昆虫多样性随草地沙化的加重而降低,以直翅目、膜翅目和食叶类群的下降率最大;随草地的恢复昆虫多样性趋于增加,以鳞翅目、同翅目、半翅目、脉翅目及捕食类群增长率为大．寄生类群和捕食类群多样性取决于植食类群多样性;杂食类群与地栖性类群成显著性相关．影响昆虫多样性变化的主要环境因子为植物种类、层次结构、盖度和表土层厚度、坚硬度等．     

不同等级石漠化环境下人工乔木林的植被与土壤物理特征

目前石漠化地区的植被恢复是生态系统研究的一大难题.以武陵山石漠化综合治理国家长期科研基地人工林为研究区,通过野外踏查选定樟树-马尾松人工林为研究对象,采用单因素方差分析、相关性分析和主成分分析相结合的方法,研究该地区樟树Cinnamomum camphora-马尾松Pinus massoniana林在无石漠化、轻度石漠...     

Arthropod assemblages are best predicted by plant species composition

Insects and spiders comprise more than two-thirds of the Earth's total species diversity. There is wide concern, however, that the global diversity of arthropods may be declining even more rapidly than the diversity of vertebrates and plants. For adequate conservation planning, ecologists need to understand the driving factors for arthropod communities and devise methods, that provide reliable predictions when resources do not permit exhaustive ground surveys. Which factor most successfully predicts arthropod community structure is still a matter of debate, however. The purpose of this study was to identify the factor best predicting arthropod assemblage composition. We investigated the species composition of seven functionally different arthropod groups (epigeic spiders, grasshoppers, ground beetles, weevils, hoppers, hoverflies, and bees) at 47 sites in The Netherlands comprising a range of seminatural grassland types and one heathland type. We then compared the actual arthropod composition with predictions based on plant species composition, vegetation structure, environmental data, flower richness, and landscape composition. For this we used the recently published method of predictive co-correspondence analysis, and a predictive variant of canonical correspondence analysis, depending on the type of predictor data. Our results demonstrate that local plant species composition is the most effective predictor of arthropod assemblage composition, for all investigated groups. In predicting arthropod assemblages, plant community composition consistently outperforms both vegetation structure and environmental conditions (even when the two are combined), and also performs better than the surrounding landscape. These results run against a common expectation of vegetation structure as the decisive factor. Such expectations, however, have always been biased by the fact that until recently no methods existed that could use an entire (plant) species composition in the explanatory role. Although more recent experimental diversity work has reawakened interest in the role of plant species, these studies still have not used (or have not been able to use) entire species compositions. They only consider diversity measures, both for plant and insect assemblages, which may obscure relationships. The present study demonstrates that the species compositions of insect and plant communities are clearly linked.     

北方农牧交错带不同植被保护及恢复措施物种多样性研究

为研究不同生境类型及不同植被恢复方式植物群落结构特征及物种多样性,本文以位于我国西北农牧交错带的宁夏盐池为研究对象,根据不同植被恢复及保护措施特点,在宁夏盐池布设典型样地。样地类型分为:天然草地、退耕还草地、撂荒地、湿地、人工封育草地、流沙地等6种类型。植被调查采用样线和样方相结合的方法,内容包括:植物名称、株数、盖度、高度、生物量(鲜质量)等。运用生态统计学原理,结合BiodiversityPro、MicrocalOrigin等生态学统计软件对不同样地类型植物进行聚类、多样性指数计量等处理、分析。聚类分析表明:不同植被保护及恢复措施下,植物组成、群落结构、主要建群种等都表现出不同特点,不同样地具有各自不同的优势群落、主要建群种等;多样性指数计量结果表明:不同样地间由于生境类型、植被保护及恢复措施等不同造成样地间物种多样性的差异,湿地由于充足的土壤水分条件,无论是丰富度指数还是综合多样性指数都远高于其他样地类型,综合多样性指数D、H分别为12.783、2.915。此外,退耕还草地和天然草地多样性指数也较高,尤其是退耕还草地,D、H分别为11.514和2.696,是农牧交错带一种较为合理的植被恢复措施;多样性较低的是人工封育草地,D、H分别为2.599、1.576。造成人工封育草地物种多样性较低的主要因素一是随着封育时间的延长,优势种的优势地位不断加强、种间竞争等导致部分物种的消失等原因;二是随着封育时间的增加,土壤结皮加厚,水分入渗率和利用率降低从而导致植物群落衰退。     

Disturbance, Diversity, and Invasion: Implications for Conservation

Disturbance is an important component of many ecosystems, and variations in disturbance regime can affect ecosystem and community structure and functioning. The "intermediate disturbance hypothesis" suggests that species diversity should be highest at moderate levels of disturbance. However, disturbance is also known to increase the invasibility of communities. Disturbance therefore poses an important problem for conservation management, Here, we review the effects of disturbances such as fire grazing, soil disturbance and nutrient addition on plant species diversity and invasion with particular emphasis on grassland vegetation. Individual components of the disturbance regime can have marked effects on species diversity, but it is often modifications of the existing regime that have the largest influence. Similarly, disturbance can enhance invasion of natural communities, but frequently it is the interaction between different disturbances that has the largest effect. The natural disturbance regime is now unlikely to persist within conservation areas since fragmentation and human intervention have usually modified physical and biotic conditions. Active management decisions must now be made on what disturbance regime is required and this requires decisions on what species are to be encouraged or discouraged.     

高原退化湿地纳帕海植物多样性格局特征及其驱动力

对滇西北纳帕海湿地不同退化演替阶段的植物群落结构特征及多样性格局的研究结果表明:纳帕海共有植物115种,隶属38科、82属,植物群落15个,包括3个沉水植物群落、2个浮叶植物群落、6个挺水植物群落、4个草甸群落。其中原生沼泽有湿地植物25种,隶属16科、17属,3个沉水植物群落、2个浮叶植物群落;沼泽化草甸有湿地植物35种,隶属19科、26属,6个挺水植物群落;草甸有湿地植物64种,隶属28科、55属,4个草甸群落;垦后湿地仅有农作物4种,隶属4科、4属。随着原生沼泽、沼泽化草甸向草甸、垦后湿地的退化演替,植物群落伴生种增多,优势种的优势度明显下降,群落结构逐渐变得复杂;原生沼泽、沼泽化草甸植物群落分布面积萎缩,草甸、垦后湿地面积不断增大;物种丰富度与多样性指数随原生沼泽、沼泽化草甸、草甸的退化演替而逐渐增加,草甸植物物种丰富度、多样性指数最大,而垦后湿地为最低值。纳帕海植物多样性格局特征是对不同人为干扰强度与类型的响应,当前影响植物多样格局的驱动力主要是排水垦殖、无序旅游、过度放牧和周边森林的破坏等人为生产活动。     

Association between plant species diversity and edaphic factors in the lower reaches of the Heihe River,northwestern China

The lower reaches of the Heihe River, in northwestern China, is characterised by unique local edaphic conditions that have influenced the development of local desert riparian forests. This study examines the variations in spatial variation patterns to reveal the relationships between plant species diversity and soil moisture/salinity/texture gradients at different soil depths, providing insights into the management and restoration of vegetation in ecosystems in the study area. The species–environmental relationships are investigated by redundancy analysis based on the plant species diversity matrix and the edaphic gradient matrix. A survey of 61 sampling plots identified 37 plant species in the study area. The distribution pattern of the plant species diversity are mainly affected by soil moisture, soil salinity, and soil texture at different soil depths. These edaphic factors are able to explain 98.47% of the total variation in the analysed vegetation dataset. Soil moisture, salinity, and texture content vary in terms of both the soil depths and the vegetation types in the study area. The plant community Class IV, xeric shrub, has the lowest soil water content among different vegetation types. The surface soil salinity differs for different plants and follows the order: Sophora alopecurides?>?Tamarix chinensis?>?Populus euphratica.