旅游干扰下五台山不同植被景观区物种多样性特征

利用双向指示种分析方法(Two-way indicator species analysis,TWINSPAN)和6个物种多样性指数,研究了旅游干扰下五台山不同植被景观区物种多样性的特征.结果表明:1)TWINSPAN将所有样地划分为9类植被景观区,从Ⅰ区到Ⅸ区,随着旅游干扰程度的增加,植被景观大致由乔灌草区向灌草区、草本区和居民区方向变化.2)乔木层物种的丰富度和综合多样性随着旅游干扰的减小而趋于增加,但是其均匀度没有表现出明显的规律性.3)灌木层物种的丰富度和综合多样性也随着旅游干扰的减小而趋于增加,至于其均匀度,则呈现出在中度干扰下值最大,干扰很小的地方次之,在重度干扰下则最小.4)草本层物种的丰富度、均匀度和综合多样性指数均在旅游干扰适度的地方达到了最大值,在旅游干扰很小的地方,各种值则次之,在干扰严重的地方为最小.5)从整个植被层物种多样性的角度看,随着旅游干扰程度的减少,物种丰富度指数、均匀度指数和综合多样性指数均呈现趋于增加的趋势.表4参15     

内蒙古辉河自然保护区植物功能型的空间变异性研究

为了揭示辉河国家级自然保护区不同功能区植物功能型及生物多样性的变化特征,采用样带与样地结合的方法在核心区、缓冲区和实验区进行植被调查。选取3块生境条件基本相同的样地(面积为250 m×250 m),每块样地设置3条样带,每条样带上设置8个样方(面积为1 m×1 m)。分析丰富度指数、多样性指数、群落生物量和生活型植物功能型在不同功能区的空间变异性。结果表明,研究区植物以多年生杂类草和多年生禾草为主;在核心区和缓冲区,多年生禾草和多年生杂类草的物种数较多,一年生草本极少;在实验区,多年生禾草和多年生杂类草等功能型的物种数明显减少,而一年生草本增加。从核心区、缓冲区到实验区,灌木的优势度逐渐增加,与核心区相比,缓冲区多年生禾草和多年生杂类草的优势度无显著差异(P0.05);实验区多年生禾草和多年生杂类草的优势度均显著低于核心区相应功能型的优势度(P0.05),而一年生草本的优势度从核心区、缓冲区到实验区依次增加。多年生禾草、多年生杂类草的生物量及群落总生物量从核心区、缓冲区到实验区依次减少;灌木和一年生草本的生物量则依次增加。缓冲区物种Patrick丰富度指数最高,且显著高于实验区和核心区(P0.05);与核心区相比,缓冲区Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均无显著差异(P0.05)。     

海拔梯度下元谋干热河谷植物群落特征

大尺度环境条件下物种多样性的响应是植物生态学的热点问题,有关元谋干热河谷内的特殊环境条件如何影响物种多样性以及干热河谷植被的分布上限问题仍然存在争议。以元谋干热河谷10个海拔梯度植物群落为研究对象,采用样方调查法,探讨了植被盖度、物种丰富度、α多样性以及β多样性对不同海拔梯度的响应。结果表明:(1)干热河谷内群落的总盖度与海拔之间呈现非线性变化趋势,随着海拔升高,群落的总盖度总体呈现先减小后增加的趋势,最低值(63%)出现在海拔1 400m处,最高值(89%)出现在海拔2 000m处;灌木层盖度与海拔呈现显著正相关趋势,最低盖度(28%)出现在海拔1 100m处,最高(68%)出现在海拔2 000m处;草本层盖度与海拔呈现出显著负相关趋势,最低盖度(53%)出现在海拔2 000 m处,最高(73%)出现在海拔1 100 m处;(2)丰富度指数(S)总体上呈现出沿着海拔梯度的升高而增强的趋势,变化范围为2～15;Shannon-Wiener指数(H′)及均匀度指数(J)与丰富度指数的变化趋势一致,变化范围分别为0.53～1.06、0.12～0.23;Simpson指数(D)则与之呈现出相反的趋势,变化范围为0.08～0.02;(3)相异性指数SI在海拔1 400～1 500m处达到最大值(0.8),Cody指数较小,为0.5,表明此处β多样性最小,物种更替速率最慢,群落处于较稳定状态。结果表明,干热河谷植被的分布并不随着水分的增加而呈线性增加,且干热河谷植被的分布上限在海拔1 400～1 500m处。研究结果对维持和管理河谷植物多样性,实施生态建设工程,合理开发利用当地资源具有重要指导意义。     

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.     

历山山核桃群落物种多样性特征

采用Patrick指数、Simpson指数、Shannon指数、Pielou指数、Alatalo指数等5个多样性指数,结合TWINSPAN分类,研究历山自然保护区山核桃(Juglans mandshurica)群落的物种多样性与群落类型、结构及环境因子的关系.结果表明:TWINSPAN分类将35个样方分为7个群丛,各群丛的物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数之间存在差异,各群丛乔木层、灌木层和草本层之间的丰富度指数和均匀度指数也存在差异,山核桃群落物种多样性受其所处的坡向、坡度、土壤类型等物理微环境及群落物种组成、干扰等共同影响.方差分析结果表明:各群丛间丰富度指数、多样性指数和均匀度指数差异不显著,各群丛乔木层、灌木层和草本层之间的丰富度指数和均匀度指数也差异不显著,这说明山核桃群落生境异质性小,物种对地带性气候有相似的适应特征以及相似的资源利用方式.     

威海市区黑松林群落的物种多样性特征

用3个丰富度指数、2个多样性指数和3个均匀度指数对威海市区11个黑松林群落多样性进行研究,并用相关分析研究了这些指数间的关系,结果表明:(1)黑松混交林群落的丰富度和多样性均高于黑松纯林群落,但均匀度却无此规律;(2)生境最优的黑松+刺槐+麻栎林(位于仙姑顶的样地11)在11个样地中的物种多样性表现最好,丰富度、多样性和均匀度都最大.而生境最差的位于火炬大厦的黑松纯林(样地2)群落的丰富度和多样性指数都最小;(3)除样地2外,其余样地群落的草本层丰富度和多样性都最大,灌木层次之,乔木层最小,均匀度无此规律;(4)3个丰富度指数之间、2个多样性指数之间以及两个Pielou均匀度指数之间存在极显著的相关性,但Alatalo均匀度指数和其它7个指数之间相关性都不显著,同时对8个物种多样性指数进行比较后发现丰富度指数中Patrick指数(S)最优,而多样性指数中Shannon-Wiener(H)最优,均匀度指数中以H为基础计算出的Pielou(JH)指数最优.     

不同林龄红锥人工林林下植被物种多样性恢复动态

为了解林下植被物种多样性随林龄的恢复轨迹,在广东省龙眼洞林场采用空间替代时间的方法,选取以相同方式经营的6个林龄序列(10、15、20、25、30和34年)的红锥(Castanopsis hystrix)人工林为研究对象,利用α和β多样性指数分析物种多样性随着林龄的变化趋势.结果显示:(1)共发现植物32科45属51种,其中灌木层物种有23科33属39种,草本层有9科12属12种.(2)灌木层和草本层的物种丰富度随着林龄的变化趋势类似,呈现先增加后下降的趋势;Simpson优势度指数和Shannon-Wiener多样性指数随着林龄的增加呈现先增加后下降的趋势,其中灌木层和草本层Simpson优势度指数的最大值均出现在20年的林龄;灌木层和草本层的Pielou均匀度指数表现较为平稳.(3)草本层植被群落的Jaccard相似性指数和Morisita-Horn相似性指数沿恢复轨迹呈下降趋势,且草本层植被的Jaccard相似性指数和Morisita-Horn相似性指数呈显著正相关.上述结果表明不同林龄红锥人工林林下植被物种多样性变化在扰动后的恢复过程中呈现非线性关系,与传统观点一致.未来该红锥人工林林下植被随着恢复时间会维持一个较为稳定的状态.(图4表5参50)     

外来入侵植物紫茎泽兰对植物多样性的影响

采用样方法调查了云南省和四川省5个受紫茎泽兰入侵的样地中草本植物和灌木的种类和数量,分析了其物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数.结果表明,5个样地采得本地植物87种,其中常见本地植物32种,隶属19科31属.紫茎泽兰入侵造成5种生境条件下物种丰富度指数下降显著或极显著.除样地d外,其他样地紫茎泽兰入侵的样方Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数下降显著或极显著.而紫茎泽兰入侵对Pielou均匀度指数的影响则没有表现出明显的规律.不同生境条件下,植物群落的季节变化有所不同,以一年生草本植物为主的群落,其多样性指数和均匀度指数下降趋势较以多年生草本植物和灌木为主的群落更为明显.     

旱泉沟流域次生植被不同恢复阶段的多样性特征

采用TWINSPAN和DCA对旱泉沟流域次生植物群落进行了数量分类和排序,将植物群系划分为不同的群落类型,显示出植被群落的分布格局。在此基础上,应用物种丰富度、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数分别研究不同植被群落类型物种多样性。通过各种指数对比,得出以下结论：①植被被划分为7个群落类型,代表了植被恢复的不同阶段;②对于特定的研究区域茶树沟,制约植被群落类型、植物种分布格局的主要因素是水分和热量;③从阶段Ⅰ到阶段Ⅶ,Simpson优势度指数,乔木、灌木、草本基本持平,Shannon-Wiener多样性指数为乔木〈灌木〈草本,Pielou均匀度指数,乔木〉草本〉灌木,物种丰富度逐渐升高。群落的物种组成和空间结构逐渐复杂化,并趋于稳定。     

衡阳紫色土丘陵坡地自然恢复过程中植被与土壤特性变化

采用"空间序列代替时间序列"的方法,对衡阳紫色土丘陵坡地植被自然恢复过程中植被与土壤特性的变化进行研究.结果表明:(1)随着植被恢复的进行,土壤种子库密度显著增加(P0.05),土壤种子库的Patrick丰富度指数(R)和Shannon-Wiener多样性指数(H)显著提高(P0.05),土壤种子库的Simpson多样性指数(D)和Pielou均匀度指数(E)显著降低(P0.05);(2)随着植被恢复的进行,植物的群落结构发生明显的改变,植被密度显著增加(P0.05),植物的Patrick丰富度指数(R)、Simpson多样性指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H)和Pielou均匀度指数(E)的大小顺序均为:恢复阶段(Ⅲ)恢复阶段(Ⅳ)恢复阶段(Ⅱ)恢复阶段(Ⅰ)(P0.05);(3)随着植被恢复的进行,0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm各土层的土壤含水量、土壤有机质、全氮、碱解氮和速效磷发生明显的变化(P0.05),速效钾含量的变化不明显(P0.05),其变化范围为259.55~368.32 mg·kg-1.研究表明:衡阳紫色土丘陵坡地植被自然恢复有利于改善植被与土壤特性.表4,参21.     

重庆缙云山常绿阔叶林群落物种多样性与土壤因子的关系

探讨了缙云山常绿阔叶林物种多样性的变化特征，并运用去势典范对应分析(DCCA)方法，分析了不同样方中土壤因子与群落多样性指数之间的关系．结果表明：(1)17个样方中物种丰富度指数是草本层最高，均匀度指数是乔木层最高．(2)土壤含水量和水解氮与乔木层物种丰富度和均匀度相关性明显，有效磷和乔木层均匀度有明显相关；全氮含量和有机质含量与草本层物种的均匀度有明显相关．(3)多酚氧化酶活性和乔木层物种的均匀度有明显相关，转化酶活性与乔木层物种丰富度和均匀度均有一定相关，多酚氧化酶活性和酸性磷酸酶活性与草本层的物种均匀度和丰富度有明显相关．图2表3参20     

不同恢复模式对塔里木河下游物种多样性及恢复速率的影响

植被恢复是退化生态系统恢复与重建的前提。为明晰恢复模式对物种多样性及恢复速率的影响,以塔里木河下游自然恢复(NR)、沟灌模式(FUI)、漫灌模式(FLI)3种不同恢复模式下的试验区为研究对象,运用典型样地法,对比分析了3种模式群落结构与物种多样性的特征,探讨了不同恢复模式对植被恢复效果的影响。结果表明,(1)恢复后,3种模式物种的增加主要为草本物种的增加。自然恢复下,乔灌木物种数虽未增加,但胡杨(Populus euphratica)和柽柳(Tamarix ramosissima)依然居优势地位,沟灌和漫灌模式下群落盖度分别由3%和53%增加至15%和79%,密度分别由0.09plant·m~(-2)和0.89 plant·m~(-2)增加至0.63 plant·m~(-2)和43.64 plant·m~(-2),均增加显著。(2)自然恢复后物种的丰富度、Margalef、Simpson、Shannon-Weiner指数增加不显著,而沟灌和漫灌模式下增加显著。恢复后,沟灌和漫灌模式下的丰富度、Shannon-Weiner、Simpson、Jsw和Jsi指数均显著高于自然恢复。(3)恢复后,乔木的各指数在3种模式之间无显著差异,灌木的丰富度指数在沟灌和漫灌模式下显著高于自然恢复的,草本的丰富度、Shannon-Weiner和Jsw指数在漫灌模式下都显著高于沟灌模式和自然恢复的。(4)不同模式下物种恢复速率表现为漫灌模式沟灌模式自然恢复,不同生活型植物的恢复速率表现为草本灌木乔木。自然恢复模式对维持建群种在群落中的地位起到了一定促进作用,但沟灌和漫灌模式对物种多样性的恢复更加有利。     

带状皆伐对长白落叶松林草本多样性和土壤养分的影响

以临江林业局的长白落叶松人工林带状皆伐迹地为研究对象,分别在皆伐带宽度为20 m、30 m、40 m的带状皆伐迹地设置样地,在附近未采伐林分设置对照样地,对样地进行林下草本层多样性调查和土壤化学性质测定.结果表明:(1)样地调查中记录到草本植物71种,隶属33科66属,皆伐后草本植物数量明显增多,其中20 m皆伐带最多达到38种.且对照样地与皆伐样地呈中等不相似,说明其生境不同,草本植物种类也不尽相同;(2)对于物种多样性来说,20 m皆伐带Pielou均匀度指数最高,Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和物种丰富度均是皆伐带样地高于对照样地,其中20 m皆伐带最高,并显著高于对照样地(P 0.05);(3)在土壤化学性质的对比分析中,土壤呈弱酸性,土壤全磷、全钾、全氮和有机质在0-10 cm土层含量显著高于10-20 cm和20-40 cm土层(P 0.05).同时,20 m皆伐带土壤全磷、全钾、全氮和有机质含量最高并显著高于对照样地(P 0.05);(4)土壤养分与草本植物物种多样性的相关分析显示物种丰富度与土壤全磷和土壤有机质呈显著正相关(P 0.05),与土壤pH值呈显著负相关(P 0.05),而Pielou均匀度指数与全氮呈显著负相关(P 0.05).综上所述,长白落叶松人工林带状皆伐后草本层物种数量增加,物种多样性提高,土壤养分显著增加. 3种皆伐带宽度以20 m物种多样性最丰富,并且最有利于土壤养分的提高.(表6参39)     

川西周公山柳杉人工林林窗大小对土壤理化性质和物种多样性的影响

以川西周公山柳杉人工林林中5种不同大小(50~100、100~150、200~250、400~450、600~650 m2)的林窗为研究对象,通过对林窗内土壤pH值、有机质含量等指标和物种多样性的研究,探讨天然林窗的形成对土壤各理化指标以及物种多样性的影响。结果表明:(1)随着林窗面积的增大,群落各层次的物种数呈现出先升高后降低的趋势,灌木层、草本层的Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson优势度指数(H')和Pielou均匀度指数(Jsw)均表现为林窗林下;(2)0~20 cm土壤速效钾含量表现为林窗林下;(3)各物种多样性指数变化与土壤理化指标存在一定相关性,草本层物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数及Simpson优势度指数与土壤pH值呈显著相关关系(P0.05),物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数与速效钾含量呈显著相关关系(P0.05)。     

衡阳紫色土丘陵坡地不同植被配置模式的生态恢复

以典型衡阳紫色土丘陵坡地草本、灌草、灌丛、乔灌4种植被配置模式以及未采取植被恢复措施的裸荒地为研究对象,同时为研究植被恢复程度,选裸荒地作为对照,通过调查取样和实验分析,对各配置模式人工、半人工植物群落的组成、结构、物种多样性及土壤主要养分进行研究.结果表明,裸荒地以一年生草本植物为主,种类单一,共8种植物,草本层低矮;草本、灌草、灌丛与乔灌4种植被配置模式植物种类明显增加,共出现35种植物,分属22科.人工植被恢复约15 a后,植物群落主要以人工种植的植物为主,伴生种多为狗牙根(Cynodon dactylon),马兰(Kalimeris indica),鬼针草(Bidens pilosa),狗肝菜(Dicliptera chinensis),铁苋菜(Acalypha australis)以及酢浆草(Oxalis corniculata)等.灌草模式Shannon多样性指数最高,Pielou均匀度指数最大,土壤全氮、有机质含量较高,说明紫色土丘陵坡地采取紫穗(Amorpha fruticosa)+白花草木樨(Melilotus albus)的灌草模式生态恢复效果较好,研究结果可为衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复提供参考依据.     

衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复对植物群落结构及多样性的影响

采用"空间序列代替时间序列"的方法,将植被恢复阶段划分为演替前期、演替中期和演替后期,并测定每一阶段植物群落特征及多样性指标.结果表明:(1)随着演替进行,地上生物总量和中旱生物植物生物量显著增加(P0.05),中生植物生物量的大小顺序为中期后期前期(P0.05),旱生植物生物量的大小顺序为中期前期后期(P0.05);(2)随演替进行,Shannon-wiener多样性指数(H)、Simpson多样性指数(H')、Pielou均匀度指数(E)、Simpson均匀度指数(E')与Simpson优势度指数(D)显著减小(P0.05),物种丰富度指数(S)的大小顺序为中期前期后期(P0.05);(3)随演替进行,群落优势种狗尾草(Setaria viridis)和狗芽根(Cynodon dactylon)的重要值显著增加(P0.05).     

晋西黄土区封禁流域植被群落组成及物种多样性变化

以晋西黄土区蔡家川封禁26年的小流域为研究对象,采用样线调查技术,对其植被群落特征进行了调查.结合1996年的调查资料,对6种生境类型在不同封育年限条件下群落的物种组成变化进行了对比分析,并运用物种多样性指数、均匀度指数以及生态优势度对调查区域群落物种多样性进行了分析.结果表明:随着封育年限的增加,乔木树种的比例有所上升,灌木的比例有所下降,群落中乔灌木物种更为均衡;研究区域群落整体上物种多样性指数、均匀度指数均有显著提高,生态优势度有所下降,群落朝着更为丰富、均匀、稳定的方向发展.     

湘北红壤坡地生态恢复过程中的植被演变

采用森林资源清查调查相关植被指标(Simpson指数,物种均匀度指数和多样性指数)的方法,对湘北红壤坡地恢复区和退化区近20年来生态恢复过程中植被演变,生物生产力及碳平衡的变化情况进行了初步调查分析。结果表明,(1)恢复区植被在20年间经历了缓慢恢复、快速恢复和物种逐渐减少3个阶段,物种由32种增加至73种;退化区物种经历了先减少、后增加、再急剧减少3个阶段,物种由43种减少至27种。(2)恢复区草本的Simpson指数持续减少,灌木草本无明显规律,草本和灌木的物种均匀度呈降低态势,乔木多样性指数变化规律不明显;退化区草本各项多样性指标无明显变化趋势,灌木各项多样性指数均在稳步提高。(3)恢复区生物量和碳量稳步提高,2003─2012年间植被含碳量增加到原来的1.48倍;退化区生物量和含碳量总体下降,2003─2013年间植被含碳量从387 g·m-2降低到356.9 g·m-2。     

广西大明山两栖动物多样性时空格局观测

两栖动物对环境变化非常敏感,可作为生物多样性监测的指示物种。为了解两栖动物种类、种群数量、生存状态以及受威胁状况,于2016—2018年的4、6和8月对广西大明山样区两栖动物多样性的时空格局进行观测。观测方法主要采用样线法(共布设10条样线),并以人工庇护所法作为补充。观测结果表明,广西大明山样区的两栖动物总计5科14属18种,其中鸭嘴竹叶蛙(Odorrana nasuta)、金秀纤树蛙(Gracixalus jinxiuensis)和红吸盘棱皮树蛙(Theloderma rhododiscus)是该保护区的新增物种。不同样线观测到的物种数或个体数略有差异,不同月份的物种丰富度和香农-威纳指数均呈显著性差异,而Pielou均匀度指数差异不显著。不同年份间的物种丰富度、香农-威纳指数和Pielou均匀度指数均无显著性差异。此外,保护区内和保护区外的物种丰富度和香农-威纳指数呈显著性差异,而Pielou均匀度指数无显著性差异。方差分析结果显示,物种丰富度、香农-威纳指数分别与海拔相关性显著,而Pielou均匀度指数与海拔没有显著相关性。物种丰富度、香农-威纳指数、Pielou均匀度指数与生境类型均无显著相关性。总体来说,大明山样区的两栖动物物种数和个体数趋于稳定,意味着其受保护状况较好。在人为干扰较弱的常绿阔叶林、草本泥泽、竹林区,两栖动物种类和数量分布比较均匀,而在低海拔山区和农田,两栖动物物种数和香农-威纳指数较高。     

不同干扰方式对退耕弃荒地植被恢复的影响

由于各种原因,我国西部地区仍然分布着较大面积退耕后并未实现植被恢复的退耕弃荒地。不同方式或不同强度的人为干扰都会导致退耕弃荒地植被恢复效果发生偏差。研究选取滇西北维西县的退耕弃荒地为对象,通过分析放牧、围封和保护3类不同干扰方式下植被恢复过程中群落物种多样性、地上生物量及主要恢复使用树种云南松(Pinus yunnanensis)幼苗生长的差异,探讨不同干扰方式对退耕弃荒地植被恢复的影响。结果表明：放牧、围封和保护3种干扰方式下退耕弃荒地植物种的Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数大小均表现为围封样地＞保护样地＞放牧样地(P<0.05),即随着干扰强度的增加,群落物种的丰富度和多样性先升高后降低,结果支持“中度干扰假说”;退耕弃荒地植物群落地上生物量大小依次为保护样地＞围封样地＞放牧样地(P<0.001);云南松幼苗在不同干扰方式下的退耕弃荒地内生长优劣程度依次为保护样地＞围封样地＞放牧样地(P<0.001);因此,保护和围封方式均有利于退耕弃荒地的植被恢复,而自由放牧方式会阻碍植被恢复,甚至可能会导致植被退化。