太行山中段植物群落物种多样性与环境的关系

通过丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数,结合TWINSPAN、DCCA排序及相关分析,研究了物种多样性及其变化机制,把植物群落分为8个群落类型;物种多样性指数变化的总体趋势是随着海拔的降低(从群落Ⅰ到群落Ⅷ)而降低(Simpson指数除外),对于某一个群落,这些指数都反映出基本一致的趋势;物种多样性指数的DCCA第一轴基本上反映了海拔变化引起的土壤水分的变化,第二轴基本上反映了人类对群落的干扰程度,物种多样性指数随土壤水分的增加而增大,随人类干扰程度的增加而减小.环境因子中,氮、有机质、海拔与第一轴呈负相关,其余因子与第一轴呈正相关,而铜、pH值与第一轴夹角很小,说明它们和水分梯度有显著的正相关,而锰、电导率与第二轴夹角小,说明它们与第二轴相关性大,而磷和第二轴却呈显著负相关.图3表1参12     

耐除草剂转基因玉米对田间节肢动物群落多样性的影响

为了明确转基因耐草甘膦/草铵膦玉米C0010.1.1对大田节肢动物群落多样性的影响,2015年在田间隔离条件下,采用直接观察法和陷阱法对大田节肢动物群落进行统计,分析比较了节肢动物的功能群、多样性指数、优势集中性指数、均匀性指数等相关参数,并计算节肢动物群落的相似度。与非转基因对照玉米178和常规玉米先玉335相比,转基因玉米C0010.1.1田间节肢动物物种数、多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数等指标随时间动态变化的趋势基本一致,没有显著差异。这表明转基因玉米C0010.1.1田间节肢动物群落结构与受体品系和常规种基本相似,与对照相比该转基因玉米对田间节肢动物群落的影响无显著差异。     

太行山森林群落物种多样性空间格局及其影响因素

探索物种多样性的地理分布格局一直是生物地理学和宏观生态学的核心议题之一.以太行山为研究区域,基于309个植物群落的野外调查数据,分析不同生活型植物物种多样性随海拔和纬度的变化规律及其影响因素.结果显示：（1）太行山森林群落以草本植物物种多样性占绝对优势,而乔木植物的均匀度指数最高;（2）随海拔的升高,物种丰富度指数和多样性指数呈显著上升趋势,其中草本植物和乔木植物与总物种变化趋势一致,灌木植物无显著变化,而均匀度指数则无明显的海拔格局;（3）在纬度格局方面,随纬度的升高群落总物种和草本植物的丰富度指数呈先减后增的变化趋势,草本植物的物种多样性指数和均匀度指数均呈增加的趋势,而灌木植物和乔木植物无明显的纬度格局;（4）地形因素中的海拔因子和气候因素中的年平均温度因子是影响群落物种丰富度的关键因子,且不同生活型植物的主要影响因子有一定差异,而干扰因子对各生活型物种丰富度的影响均不显著.方差分解结果显示地形、气候和干扰因子整体上对群落物种丰富度具有较高的解释率,对草本、灌木、乔木和所有物种的总解释率分别是61.6%、32.9%、40.6%和50.5%,其中气候因子和地形因子是影响不同生活型物...     

森林-草原交错带土壤节肢动物的群落结构及其季节变化

对河北北部塞罕坝森林-草原交错区土壤节肢动物的群落结构特征及季节变化进行了调查.结果显示,交错区3个地带(森林带、森林-草甸带和草甸-草原带)土壤节肢动物群落的优势类群组成相似,均为蜱螨目和弹尾目,但不同生境中优势类群所占群落总数的比例不同,并且各样地常见类群和稀有类群的组成差异较大.3个地带土壤节肢动物群落类群数与DG多样性指数的季节变化总体表现为秋季多样性最高,夏季次之,春季最低,同时各样地土壤节肢动物群落因生境条件不同而形成各自的季节消长特点.3个地带土壤节肢动物群落类群数随着土层的加深而递减,具有明显的表聚性.     

张广才岭森林时空变化对步甲群落多样性的影响

研究中国北方地区成熟林、次生林和人工林生物多样性及群落结构,了解不同森林类型对物种的保育作用,可为生物避难所的选取和保护工作提供科学依据。为研究中国温带地区不同森林类型生物多样性,采用陷阱法对张广才岭森林中人工落叶松林、次生白杨林、次生混交林、成熟混交林和成熟针叶林5种典型森林生境中的地表步甲群落进行调查,在每种森林中设置4个重复样方,共20个样方,在每个样方中设置4个陷阱,在步甲的主要活动期(6—8月)内每隔2周收集1次陷阱内的昆虫样本,共捕获9 073头步甲。采用生态学多样性指数对群落组成进行分析,基于和弦标准化的预期物种共享(CNESS)相异指数的非度量多维标度法(NMDS)分析步甲物种周转率,并统计不同时间动态下步甲群落多度、丰富度和多样性变化,旨在分析并比较成熟林、次生林和人工林对生物多样性保护的作用。结果表明:次生白杨林步甲群落物种多样性最高,Shannon-Wiener多样性指数H'为2.37,人工林步甲最低,仅为1.99;人工林步甲群落结构与天然林差异较大,天然林中多样化的生态环境维持较高的步甲群落β多样性;在天然林中,步甲多度、丰富度和Simpson多样性指数随时间变化具有相似的变化趋势,而与人工落叶松林差异明显。由此认为,天然林对物种的保育作用是无可替代的,目前大规模种植单一种类的树木对维持森林生物多样性是不利的,改善中国森林生物多样性最有效的方法是任林地自然发展。     

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.     

人为干扰对江油地区马尾松人工林群落结构和物种多样性的影响

物种多样性是群落功能复杂性和稳定性的重要量度指标,人为干扰对森林群落的影响可以通过群落结构和物种多样性的变化而直接显现,不同干扰强度下的森林群落结构和物种多样性特征不同。采用典型样地法,对比研究两种人为干扰强度（干扰强和弱）对江油地区的马尾松（Pinus massoniana）人工林群落的物种组成、群落结构和物种多样性的影响,采用物种丰富度指数D值、Shannon-wienner指数H值、Simpson优势度指数H′值和均匀度指数Jsw值来综合衡量群落的物种多样性水平。结果表明,（1）在总面积3200 m2的8个样地中记录到124个物种,隶属于105属56科,干扰强的群落各层次物种数均低于干扰弱的群落。（2）不同强度人为干扰下马尾松人工林的群落结构不同,干扰弱的群落径级结构呈近正态分布,在径级Ⅵ（7 cm≤d〈9 cm）处出现数量的峰值26株,群落结构较稳定;干扰强的群落径级结构不呈正态分布,在径级Ⅶ（13 cm≤d〈15 cm）处出现峰值43株。干扰弱和干扰强的群落高度级结构与其径级结构具有相似性,干扰弱的群落的个体主要集中在低中高度级（3≤H〈17）;干扰强的群落的个体数在各高度级分布不均匀,主要分布在中高高度级（H≥13）;干扰强的群落的个体数在各径级和高度级分布相对不均匀,群落结构趋于不稳定。（3）人为干扰对马尾松人工林群落造成负面影响,随着人为干扰强度的增加,物种丰富度指数D值、Shannon-wiener多样性指数H值、均匀度多样性指数Jsw值降低,Simpson优势度指数H′值增大,物种多样性呈下降趋势。     

洞庭湖湿地典型植物群落生活型构成及其环境影响因子

通过分析植物生活型可以了解植物群落结构及其环境的关系.采用样带法对洞庭湖湿地南荻、苔草、辣蓼和虉草4种植物群落物种多样性、植物生活型结构及环境因子开展调查研究.结果表明:洞庭湖湖湿地不同高程下典型植物群落物种多样性指数呈明显的规律性变化,表现为沿高程变化呈"V"型特征,即高、低程区高,中程区低,物种多样性指数的变化可能与地下水埋深及物种特性相关;植物群落生活型以一年生植物为主,其次为地下芽和地面芽植物,地上芽和高位芽植物分布较少;群落物种生活型类型及相同生活型植物在群落中的比例随高程的递增而增加;CCA分析表明,土壤物理性质的变化对植物群落生活型的构成影响极为重要,其中地下水位和高程的变化对植物生活型分布起着决定性作用.因此,地下水位和高程影响群落物种多样性指数,同时地下水位和高程的变化决定植物生活型的分布.     

历山山地草甸的物种多样性及其与土壤理化性质的关系

运用12种多样性指数综合分析了历山舜王坪草甸的物种多样性．随着放牧强度渐弱，物种多样性升高，土壤环境因子影响多样性指数，且有机质、N和K对各多样性指数的影响都较大．各群落多样性指数有大体一致的变化趋势，且其随Cu,K含量的增加而增加，说明土壤养分的增加有利于物种多样性的升高；而有机质和N增加群落多样性反而减少，这是因为人为干扰的影响超过了土壤环境因子的影响．综合以上分析得出，该研究地物种多样性指数的影响因子有放牧强度和土壤环境因子等，其中放牧的影响是最主要的．图3表3参15     

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.     

广东珠海市鹤洲湿地鸟类多样性的动态变化

2010年12月、2011年1月、2月、3月、5月和8月,利用样带法对珠海市鹤洲湿地鸟类物种多样性进行研究,利用Shannon-Wiener指数分析了生境类型的鸟类群落种数、数量、物种多样性、均匀性指数等特征。结果表明,共记录到96种,隶属12目31科66属。鸟类多样性指数(H')进行了计算,12月3.6956,1月3.7685;2月3.6551;3月3.4703;5月3.2437和8月3.1941。该湿地鸟类多样性动态表现出明显的季节性。     

冀北山区森林群落草本多样性及其与地形关系研究

通过野外调查取样,应用Menhinick丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数研究了冀北山区12种典型森林群落内的草本植物多样性规律,并采用典范对应分析（CCA）方法研究其分布与地形的关系。结果表明：不同的群落类型草本植物的组成和多样性指数不同,山杨（Populus davidiana）纯林的种数最多为34种,黑桦（Betula dahurica Pall）纯林的种数最少为19种,其Simpson指数、Shannon-Wiener指数最高,分别为0.927 3和2.879 6;在1 200～1 700 m之间,随海拔升高物种多样性指数、均匀度指数和丰富度指数呈正相关性,但没有线性上升的趋势关系;选取的地形因子对样点草本的影响程度大小为：坡向〉海拔〉坡度〉坡位〉坡形,坡向是样点草本植物空间差异的最主要地形制约因子,环境解释率为98.7%,证明排序可信。     

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.     

New multidimensional functional diversity indices for a multifaceted framework in functional ecology

Functional diversity is increasingly identified as an important driver of ecosystem functioning. Various indices have been proposed to measure the functional diversity of a community, but there is still no consensus on which are most suitable. Indeed, none of the existing indices meets all the criteria required for general use. The main criteria are that they must be designed to deal with several traits, take into account abundances, and measure all the facets of functional diversity. Here we propose three indices to quantify each facet of functional diversity for a community with species distributed in a multidimensional functional space: functional richness (volume of the functional space occupied by the community), functional evenness (regularity of the distribution of abundance in this volume), and functional divergence (divergence in the distribution of abundance in this volume). Functional richness is estimated using the existing convex hull volume index. The new functional evenness index is based on the minimum spanning tree which links all the species in the multidimensional functional space. Then this new index quantifies the regularity with which species abundances are distributed along the spanning tree. Functional divergence is measured using a novel index which quantifies how species diverge in their distances (weighted by their abundance) from the center of gravity in the functional space. We show that none of the indices meets all the criteria required for a functional diversity index, but instead we show that the set of three complementary indices meets these criteria. Through simulations of artificial data sets, we demonstrate that functional divergence and functional evenness are independent of species richness and that the three functional diversity indices are independent of each other. Overall, our study suggests that decomposition of functional diversity into its three primary components provides a meaningful framework for its quantification and for the classification of existing functional diversity indices. This decomposition has the potential to shed light on the role of biodiversity on ecosystem functioning and on the influence of biotic and abiotic filters on the structure of species communities. Finally, we propose a general framework for applying these three functional diversity indices.     

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     

Spatio-temporal patterns in the diversity of demersal fish communities off the south coast of South Africa

The diversity of ecological communities has been the focus of many studies. Because biodiversity provides several indicators used in an Ecosystem Approach to Fisheries (EAF) to track changes in fish communities, we investigated the spatial and temporal patterns in the diversity of some demersal fish communities subjected to varying fishing pressure. Depth and catch rate were the most important predictors in explaining changes in diversity followed by longitude and survey year. Diversity, as measured by the various indices except for taxonomic distinctness (∆*), initially declined with increasing depth to about a depth of 80 m, then increased to about 150 m after which it declined. Taxonomic distinctness index (∆*) showed an increase in the taxonomic heterogeneity of the demersal community below the 300-m isobath. Diversity remained relatively constant with increase in longitude to around 24°E (which has the lowest diversity) after which it increased. The assessment of the temporal trend in diversity indicates that survey year has a significant effect on all diversity indices except for ∆*. Diversity increased and dominance declined with time. This may be result of a decline in the abundance of dominant species or an increase in the abundance less dominant species, or a combination of both effects. Multivariate analysis of the set of diversity indices showed three groups of indices: those reflecting species richness (S, Margalef’s d), those measuring mainly taxonomic relatedness (∆*), and those balancing the richness and evenness components of diversity (J′, H′, λ, ∆, Hill’s N1, and Hill’s N2). The relationship between evenness, catch rate, and size was also investigated. Size classes with highest evenness were found to have lowest catch rate and vice versa. This highlights the need to consider the size and trophic level of species when linking diversity to the functioning of ecosystems.     

Dominant species identity, not community evenness, regulates invasion in experimental grassland plant communities

While there has been extensive interest in understanding the relationship between diversity and invasibility of communities, most studies have only focused on one component of diversity: species richness. Although the number of species can affect community invasibility, other aspects of diversity, including species identity and community evenness, may be equally important. While several field studies have examined how invasibility varies with diversity by manipulating species identity or evenness, the results are often confounded by resource heterogeneity, site history, or disturbance. We designed a mesocosm experiment to examine explicitly the role of dominant species identity and evenness on the invasibility of grassland plant communities. We found that the identity of the dominant plant species, but not community evenness, significantly impacted invasibility. Using path analysis, we found that community composition (dominant species identity) reduced invasion by reducing early-season light availability and increasing late-season plant community biomass. Nitrogen availability was an important factor for the survival of invaders in the second year of the experiment. We also found significant direct effects of certain dominant species on invasion, although the mechanisms driving these effects remain unclear. The magnitude of dominant species effects on invasibility we observed are comparable to species richness effects observed in other studies, showing that species composition and dominant species can have strong effects on the invasibility of a community.     

山西关帝山神尾沟植物群落物种多样性与环境关系的研究I．丰富度、均匀度和物种多样性指数

以89个植物群落调查样地数据为基础,运用8个多样性指数对山西关帝山神尾沟物种多样性与环境之间的关系进行了分析.（1）群落总的表现为多样性和均匀度随海拔升高而下降,丰富度从1700m下降到2400m后开始升高;（2）群落不同层次表现为乔木层和灌木层多样性、丰富度和均匀度随海拔升高而下降,草本多样性和均匀度表现为上升趋势,丰富度下降到1900m后开始上升;（3）乔灌草三者多样性和丰富度指数值以及变化幅度都表现为草本层>灌木层>乔木层,三者均匀度相差不大;（4）群落不同坡向表现为阳坡多样性和丰富度都大于阴坡,均匀度相差不大.图6参7     

上海大莲湖水域浮游植物群落结构特征及水质评价

分别于2009年春、夏、秋、冬4季对上海大莲湖水域浮游植物和水质进行了4次采样调查,应用Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Margalef物种丰富度指数及优势度等指标分析了不同季节大莲湖水域浮游植物的群落结构特征;并结合理化指标,对大莲湖水域的水体营养状况进行了综合评价。结果表明,大莲湖水域检出浮游植物共计7门40属64种,其中,以绿藻门种类数最多,其次是蓝藻门和硅藻门;浮游植物密度变化范围为0.35×106~10.87×106L-1;浮游植物优势种季节性变化明显,优势种种类较多,为9~14种,优势度不高,变化范围为0.02~0.60。依据浮游植物密度、优势种等群落结构特征评价得出,大莲湖水域水质介于中营养化至富营养化状态之间;由Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数及Margalef物种丰富度指数得出的评价结果差异较大,其中利用Pielou均匀度指数获得的评价结果与依据理化指标、浮游植物密度及优势种获得的评价结果基本一致,说明该指数适用于大莲湖水域水体营养状态的评价。