宁夏盐池沙地3种植物群落土壤表层养分的空间异质性

采用经典统计学和地统计学方法,通过半变异函数及其模型、克里格局部插值估计、空间分布图及分形维数等对宁夏盐池沙地3种植物群落(牛枝子、牛枝子-黑沙蒿、黑沙蒿)土壤表层养分的空间异质性进行了研究。结果表明:0~5 cm土壤有机质、全氮、速效磷含量的空间自相关尺度分别是67 m、519 m、143 m;结构方差比分别为0.558、0.882、0.514,说明结构性因素和随机性因素在0~5 cm土壤有机质和速效磷的空间分布中共同发挥作用。全氮表现出较强空间自相关性,在空间分布上具有明显的结构特征,表明结构性因素在其空间总变异中发挥主导作用。空间格局图反映出0~5 cm土壤有机质、全氮含量表现为牛枝子群落较高,经牛枝子-黑沙蒿群落,含量逐渐减少,至黑沙蒿群落含量又有所增加;0~5 cm土壤速效磷含量表现为牛枝子群落和黑沙蒿群落含量较高而牛枝子-黑沙蒿群落含量较低的趋势。反映出研究区从牛枝子群落经牛枝子-黑沙蒿群落至黑沙蒿群落,植被从以草原种为主的群落,逐渐灌木化,植物群落结构组成由复杂到简单的过程,深刻影响了土壤养分的分布格局,导致了土壤“肥力岛”的形成和发展,又反作用引起研究区植物群落的进一步灌丛化,并逐步向沙漠化的方向发展的趋势。     

昌邑国家级海洋生态特别保护区植物物种多样性

2013年9月,对昌邑国家级海洋生态特别保护区进行了植被调查;运用地理信息系统和地理学数学方法,分析了研究区植物群落的物种组成、物种丰富度和物种多样性。结果表明,研究区草本植物种类多样,木本植物种类贫乏,柽柳(Tamarix chinensis)群落为该区唯一的灌木群落;研究区植物群落类型较单一,主要单优势种群落为柽柳群落和狗尾草(Setaria viridis)群落;研究区草本群落多样性丰富,Shannon-Wiener多样性指数为0.656 1,Simpson多样性指数为0.702 3,Pielou均匀度指数为0.315 5;植物物种多样性空间分布呈现一定规律:由沿海到内陆柽柳群落的盖度逐渐增大,草本植物物种丰富度指数逐渐增高,柽柳对草本植物的生长具有促进作用,对研究区植物物种多样性的提高效果明显。     

西双版纳季风常绿阔叶林的群落学特征

对西双版纳地区季风常绿阔叶林植物群落的物种组成、区系成分、多样性指数、群落外貌、结构特征以及物种面积关系等进行了分析,结果表明在3块2 500 m2的样地上,计有维管束植物70～123种,分别属于36～49科、70～74属;区系地理成分可分为12个类型,主要以热带区系成分为主,其中又以热带亚洲(印度-马来西亚)分布和泛热带分布的成分占优势,温带成分所占的比例很少;群落中胸径≥2 cm的乔木树种丰富度为60±11.14,Shannon-Wiener指数为2.605 1±0.342 0,Pielou均匀度指数为0.637 3±0.065 4;群落的结构层次可分为乔木(Ⅰ、Ⅱ)层、灌木层和草本层;群落外貌以单叶、革质、全缘、中叶为主的常绿中、小高位芽植物组成为特征;物种-面积曲线在取样面积为1 500 m2时开始趋于平缓.与本地区的季节雨林和山地雨林相比,西双版纳季风常绿阔叶林群落的中、小高位芽植物以及单叶、革质、中叶植物所占的比例较大,而大高位芽、藤本植物的比例较少.与其他地区常绿阔叶林相比,其中高位芽、全缘叶、中叶植物比例明显偏高,小、矮高位芽、小叶植物比例则明显减少;物种多样性指数低于本地区季节雨林和山地雨林以及广东鼎湖山、白云山的常绿阔叶林,与云南哀牢山、浙江天台山的常绿阔叶林较为接近,但明显高于日本Okinawa群岛、滇中地区的常绿阔叶林.表明西双版纳的季风常绿阔叶林物种组成较为丰富,群落结构复杂,植物多样性指数较高,植物区系成分虽具有一定的温带成分,但主要以热带区系成分为主,热带性较强.     

向海草甸—沼泽生态系统植物群落物种多样性

于2015年8月和2016年7~9月,以吉林省向海自然保护区的植物群落为研究对象,在采样区内,从草甸→沼泽化草甸→沼泽,沿土壤水分梯度,设置采样线和植物调查样方,共设置1 m×1 m的植物样方60个,开展植物物种多样性研究。研究结果表明,采样区内共有草本植物16科33属38种;从草甸→沼泽化草甸→沼泽,土壤含水量逐渐增加,优势物种分别为羊草(Leymus chinensis)和乌拉草(Carex meyeriana)、碱蓬(Suaeda glauca)和乌拉草、芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha orientalis),物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数逐渐减小,而Simpson优势度指数逐渐减小,Pielou均匀度指数呈波动变化;土壤水分梯度变化是导致研究区植物群落物种变化的主要原因,草甸和沼泽化草甸中的植物群落的物种组成差异较小,而沼泽中的植物群落中的物种组成与前二者差异较大。     

莫莫格湿地恢复区的植物群落物种多样性研究

植物群落多样性水平能够指示退化湿地修复的效果。在莫莫格国家级自然保护区综合恢复示范区,采用调查样线与样方相结合的调查方法,开展植物群落野外调查,比较了退化湿地修复前、后植物群落物种组成的差异,探讨了恢复水文条件和地貌修复对植物群落物种多样性的影响。研究结果表明,在综合恢复示范区内,共记录12科22属38种植物,其中,一年生和多年生植物都为19种,禾本科(Gramineae)、藜科(Chenopodiaceae)和蓼科(Polygonaceae)物种数量之和占记录的总物种数量的60.53%;芦苇(Phragmites australis)群落和辽宁碱蓬(Suaeda liaotungensis)群落是该区的优势植物群落,植物群落中的优势种多为耐盐碱类植物;从调查样带1至调查样带4,即由陆地向湖泊方向,植物群落的物种丰富度、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数都在不断增大;水文-植被-微地貌系统修复模式可以作为松嫩平原西部退化盐碱湿地修复的优选模式。     

腾格里沙漠植被特征

腾格里沙漠植被在维持沙漠生态系统稳定、促进生物多样保护及防风固沙等方面发挥着极其重要作用。在实地调查和查阅资料的基础上,划分了腾格里沙漠植被类型,分析了典型植物群落数量特征。结果表明:(1)腾格里沙漠植被类型较多,有6个植被型组、17个植被(亚)型、35个植被群系,具有典型的荒漠化草原植被特征。植被空间分布差异明显,南部流沙分布较广,植被类型单一,北部戈壁与沙漠交错分布,植被类型及物种组成相对丰富。(2)腾格里沙漠共有天然种子植物60科201属382种,多年生草本、一年生草本和灌木分别占总物种数的44.50%、25.92%和21.99%,乔木、寄生草本和水生草本数量较少。(3)腾格里沙漠典型灌木群落中,一年生草本占有较大比例,多年生草本次之,灌木所占比例相对较小,灌木常为群落优势种,属于群落稳定层片,而一年生草本数量随降雨变化较大,属于不稳定层片。(4)群落多样性南北差异较大,沙漠南部群落物种组成相对单一,物种丰富度、Simpson指数、Shanon-wiener指数、种间相遇率相对较低,沙漠北部群落物种组成丰富,多样性指数高,生态优势度不明显。     

围封对退化沙质草地植物群落的影响

对科尔沁沙地围封草地和放牧草地群落的种类组成、结构和多样性等特征进行比较研究。结果表明：（1）围封草地盖度、密度、地上生物量、高度均优于放牧草地（P<0.01）。与放牧相比,围封使植被盖度、密度、高度和地上生物量分别提高了237%、429%、77%和218%,植物群落结构得到明显改善。（2）与放牧草地相比,围封草地物种数增加了69%,多年生草本、灌木类种数和重要值均高于放牧草地。放牧草地的优势植物种依次是大果虫实（Corispermum macrocarpum）、狗尾草（Setaria viridis）、差巴嘎蒿（Artemisia halodendron）,重要值占72%;而围封草地优势植物种依次是达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）、糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）、虎尾草（Chloris virgate）和画眉草（Eragrostis pilosa）,重要值占57%,大果虫实、狗尾草和差巴嘎蒿逐渐处于群落的次要地位,取而代之的是与其环境条件相匹配的优质豆科和禾本科植物。围封使物种组成多样化,科属组成复杂化,优势物种发生了变化,群落结构和功能得到改善,沙地植被得以恢复。（3）围封草地的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Margalef指数、均匀度指数均大于放牧草地。围封增加了群落的物种多样性,群落的稳定性得以提高。     

北固山湿地植物群落特征及其物种多样性研究

北固山湿地位于镇江市东北,由长江携带泥沙长期沉积形成,植被属原生裸地演替,植物种类丰富。但近年由于污染排放及渔民围网捕鱼,植被受到破坏,生态功能被削弱。采用样方法调查了镇江北固山湿地植物群落的组成,种类和外貌,并分析了其物种的多样性差异,从而为湿地的生态修复提供理论和技术依据。试验结果表明:群落物种组成较为丰富,有15科28属33种,但仅限于草本植物,生活型以地面芽植物和一年生植物占优势,物种出现频度上以D、C两个级别为主,表明群落内物种的分布较为均匀。从季相动态上看,季相明显,群落的优势种2~4月前是虉草(Phalarisarundinacea)单优种群,4~6月是虉草-芦苇(Phargnitescommunis)共优种群,6~11月是芦苇-酸模叶蓼(Polygonumlapathifolium)共优种群。随着基底高程的变化,植物呈现明显的平行于堤岸的带状分布,并形成区别明显的三个区域。其中,物种的丰度、多样性指数、群落的均匀度以及生物量均随基底高程的增加而增加,而生态优势度却随基底高程的增加减小。物种多样性指数受立地环境和人为因素的共同影响。其中,一定程度的人为干扰虽降低物种丰度,但由于其对优势种芦苇破坏较为严重,降低了群落的生态优势度而相应提高了群落的均匀度,最终对物种多样性指数有增加效应。在以上研究的基础上,提出了禁止污染排放及围网捕鱼等措施,并在裸露或物种稀少区域人工栽培土著物种以增加湿地生态系统物种的多样性和稳定性。     

敦煌阳关国家级自然保护区湿地植物群落特征与物种多样性

敦煌阳关国家级自然保护区中的湿地是典型的内陆湿地,作为重要的候鸟迁徙驿站,具有脆弱性和特殊性,其植物群落特征与多样性研究对湿地及生物多样性保护有重要意义。通过野外样地调查,对阳关保护区湿地植物区系组成、地理成分和物种多样性进行了分析。结果表明,阳关保护区的湿地中共有74种植物,隶属于26科56属,其中占优势的是禾本科和藜科植物,二者占所有植物总物种数的29.73%;在植物生活型中,草本植物占绝对优势,占总物种数的77.03%;植物区系地理成分以温带分布型为主;用TWINSPAN分析法,将36块样地划分为8个植物群落,不同植物群落的物种多样性指数都较低,且存在较大差异;以重要值计算的Margalef丰富度指数为0~4.2,Simpson多样性指数为0~0.512,Shannon-Wiener多样性指数为0~1.4,Pielou均匀度指数为0.538~1,表明阳关保护区湿地植物种类总体上比较稀少、群落的组成和结构简单、物种多样性水平较低、生态较为脆弱。     

纳帕海湿地草本植物群落演替与水文情势关系

均匀布点开展纳帕海湿地区植物群落调查,应用DCA排序分析植物群落演替特征及其主控因子,利用Shannon-Wiener等物种多样性指数分析群落演替过程中的物种多样性变化态势;利用多期Landsat TM/ETM+影像解译获取多年平均的湿地区淹水频率空间分异特征;均匀布点采集并测定分层土样重量含水率,生成植物调查同期湿地区分层土壤含水量空间分异特征;将样方DCA第一排序轴与样方物种多样性指数进行关联分析。结果表明:本次调查记录到湿地区植物物种130种,隶属36科88属;湿地区的湿-中生植物群落占绝大多数,中生群落和严重破坏地次生群落分布较广,典型水生植物群落分布生境狭窄,可分为水生植物群落、湿-中生植物群落、中生植物群落和严重破坏地植物群落4个演替阶段;水文情势分异及变化和强干扰是纳帕海湿地植被生态演替的主控因子;现状演替态势下,湿地区的湿-中生植物物种、与人为干扰或退化有关的伴生植物物种会趋向增加,湿地进一步退化;调控水文情势和减轻家畜翻拱的强干扰破坏是实现纳帕海湿地植被生态修复的重要途径。     

科尔沁沙地植被恢复过程中群落组成及多样性演变特征

流动沙丘、固定沙丘和沙质草地均是科尔沁沙地土地沙化的产物,植被恢复重建则是该区域流沙治理的主要措施,理解植被恢复过程中群落组成及植物多样性演变特征有利于沙地植被恢复和生态重建.本研究基于连续15年对科尔沁沙地流动沙丘、固定沙丘和沙质草地长期植物群落结构调查数据,分析了 3种沙地类型植物群落年际变化特征及不同生活型植物年...     

油蒿群落植物多样性动态

油蒿为鄂尔多斯高原植被的优势种和建群种,油蒿群落的植物多样性有向顶极阶段增加的趋势。植物多样性的季节变化与气候的季节变化密切相关。人类活动特别是过度放牧,引起油蒿群落的退化,导致植物多样性降低。围育可使退化的油蒿群落向正向演替进行,使群落的植物多样性提高。     

大沙鼠掘洞对准噶尔荒漠植物群落的小尺度影响

通过比较大沙鼠洞区和对照区植物种类组成、盖度和密度的差异,研究了大沙鼠掘洞对准噶尔荒漠植物群落物种组成和植被结构的小尺度影响。使用Mann-Whitney U检验表明,洞区植物种数(n=6.47)显著高于对照区(n=4.32)(z=5.55,p<0.01);洞区半灌木种数(n=0.89)显著低于对照区(n=1.21)(z=2.70,p<0.01)。由于大沙鼠的采食,建群种盐生假木贼(Anabasis salsa)在洞群区的出现频率,密度以及高度均显著低于对照区;洞区草本植物种数(n=5.55)显著高于对照区(n=3.11)(z=6.65,p<0.01)。3种多年生草本植物在洞区的密度均显著高于其在对照区的密度。在大沙鼠洞区,由于废弃的鼠洞入口塌陷而形成的坑洼中沉积的疏松粗质沙土促进了沙生针茅(Stipa glareosa)和细叶鸢尾(Iris tenuifolia)的生长发育。8种一年生植物中,盐生草(Halogeton glomeratus)、对叶盐蓬(Girgensohnia oppositiflora)、小车前(Plantagominuta)、鹤虱(Lappula semiglabra)和黄芪(Astragalussp.)的出现频率和密度在洞区均显著增加。尽管受到大沙鼠的采食,盐生草在洞区的出现频率和密度不仅没有减小,反而显著增加。这可能是由于大沙鼠对土壤的扰动,在洞区形成的裸地促进了盐生草等一年生植物的生长发育。     

干旱沙区典型人工植被群落下土壤剖面CO_2浓度变化特征及其驱动因子

对人工固沙植被区柠条(Caragana korshinskii)群落和油蒿(Caragana korshinskii)群落下不同深度的土壤气体采样,主要研究和讨论了不同类型人工植被区下土壤CO2浓度的变化特征及土壤温度和土壤水分对其的影响。结果表明:柠条和油蒿群落0~80cm处的土壤空气CO2浓度随着土壤深度的增加而增加,并且在0~40cm,油蒿群落下的土壤CO2浓度值大于柠条,而在40cm以下则相反。其平均值分别为1 229.3μmol·mol-1和1 242.7μmol·mol-1,大于同一深度流沙下土壤CO2浓度值978.9μmol·mol-1。土壤水分与二者的土壤CO2浓度变化趋势在年际尺度上具有一致性,浅层40cm内油蒿群落下的土壤CO2浓度和土壤水分含量的相关性明显大于柠条和流沙。而在40cm以下,则表现为柠条油蒿流沙。土壤温度对土壤CO2浓度的影响程度一般为流沙油蒿柠条,特别是流沙,在表层达到了极显著的水平,之后随着土壤深度的增加而降低。而土壤温度对油蒿和柠条样地土壤CO2浓度的影响较为复杂,呈现出先增加后减小的趋势。在年际尺度上,土壤水分含量是不同植被群落下土壤剖面CO2浓度的关键限制因子,而在日尺度上,土壤温度则为主要限制因子。据粗略估计,在0~80cm内,柠条和油蒿根系呼吸所占的比例约为30.7%和33.3%。     

不同演替阶段油蒿群落土壤水分特征分析

油蒿群落是毛乌素沙地最主要的群落类型之一,在维持当地生态系统稳定中起着重要作用。土壤水分是影响油蒿群落演替的重要环境因子,为深入分析不同油蒿演替阶段土壤水分特征,使用EC-5土壤水分传感器连续监测整个生长季内先锋物种阶段(流动沙地)、稀疏阶段(半固定沙地)和建成阶段(固定沙地)油蒿群落土壤水分动态。结果表明,3种样地土壤水分均存在时间和空间上差异,流动沙地各层土壤含水量均显著高于半固定沙地和固定沙地;土壤含水量受降水影响较大, 降水量是影响土壤水分补给深度的重要因素,小于10 mm的降水主要被表层土壤吸收,10～20 mm的降水对土壤水分的补给深度超过30 cm、不及60 cm, 30～40 mm的降水补给深度大于60 cm、不及100 cm;30 cm及其上层土壤水分波动剧烈,60 cm处土壤水分主要受大于30 mm降水事件影响,波动较小,100 cm和160 cm处土壤水分几乎不受降水的影响,土壤含水量较稳定;降水补给深度及植被根系需水的层次差异是导致3种样地土壤水分时间和空间上异质性的重要因素;土壤温度主要受大气温度影响,与土壤水分相关性不显著,且随土壤深度的增加而降低。     

外来入侵植物分布格局及与环境和人为因子的关系——以五个自然保护区为例(英文)

以5个保护区为例来探究外来入侵植物与环境及人为因子间的关系。利用CCA分析了环境变量与外来入侵植物丰度的关系,采用了多元回归得出了与外来入侵植物最为相关的环境与人为因子。结果显示,从泰山自然保护区到丰林自然保护区,外来入侵植物分别为25种、12种、13种、5种、5种,沿着包括纬度、最高温度,最低温度、最高降雨量等环境因子强度的降低而下滑。而同时,外来入侵植物的数量随着人为活动的干扰度增强而增加。从起源上来看,热带成分从31%降至0,而北美起源的植物则逐渐增加。从科的组成上看,五个自然保护区中均有菊科分布,所占比例分别为15%、33%、36%、 40% 和20%,显示了其世界广布的特性,而其他科属入侵植物的分布并不均衡。从生活型上看,一年生或多年生草本植物为主要成分。外来入侵植物的传入途径在很大程度上受人类活动及利用喜好的驱动。     

干旱区油蒿生物量凋落分解与土壤呼吸

生物量的凋落分解与土壤呼吸影响流沙基质中CaCO3的淋溶和淀积。为研究腾格里沙漠油蒿群落中土壤CaCO3的形成,对油蒿当年生物量的凋落分解与土壤呼吸进行了探讨。结果表明：在腾格里沙漠,固定沙地上油蒿当年生物量[（41.51±1.76）g·m-2]显著高于半固定沙地[（32.31±0.92)g·m-2],固定沙地上油蒿叶量籽量和[（32.89±1.34)g·m-2]也显著高于半固定沙地[（19.32±0.64)g·m-2];但不同立地油蒿叶量和籽量的分解速率均大于0.6692 g·g-1·a-1,且油蒿的凋落物需要4.48 a才能达到分解最大值。另一方面,油蒿半固定沙地、油蒿固定沙地和油蒿+冷蒿固定沙地的土壤呼吸速率均存在显著差异;统计分析表明,油蒿+冷蒿固定沙地土壤呼吸速率最低[（7.37±1.07)mg CO2·m-2·h-1]可能与油蒿+冷蒿固定沙地土壤中较高的pH值和较低的土壤呼吸脱氢酶活性有关。可见,干旱区油蒿群落越到固定阶段,凋落量越大,释放的Ca2＋越多,土壤呼吸速率越低,土壤中的pH值越高,而这越有利于土壤中CaCO3的形成。     

巴丹吉林沙漠南缘的植物固沙问题

在野外考察的基础上,选择13个典型样地,研究了巴丹吉林沙漠南缘植被组成、群落特征和植被格局。结果表明：调查的样地中有荒漠植物31种,其中灌木12种,多年生草本11种,一二年生草本8种。种群密度3 000—14 000株·hm^-2,优势种在群落中地位显著,群落稳定性较差;植被斑块面积小、最大斑块指数低。沙漠南缘年降水量虽然仅100 mm左右,但有霸王（Zygophyllum xanthoxylon）、红砂（Reaumuria soongarica）和沙蒿（Artemisia desertorum）等灌木和半灌木天然植物群落分布,有白刺（Nitraria tangutorum）和膜果麻黄（Ephedra przewalskii）灌丛沙堆,沙丘上生长着沙拐枣（Calligonum mongolicum）、沙鞭（Psammochloa villosa）等种群生存,且在沙漠延伸带流动沙丘上已成功建立了梭梭（Haloxylon ammodendron）人工固沙植被,表明在巴丹吉林沙漠南缘建立以乡土植物为主的固沙植被是可行的。在未来研究中,应在山水林田湖草沙生命共同体理念下加强从区域尺度上解析水、植被和沙的关系,系统了解生态系统的原真性、完整性和连通性及生态系统稳定性维持等问题,优化生态景观格局,确定生态保护目标和建设规模,同时要加强对乡土植物适应干旱风沙机制和扩繁保育技术研究,以便为区域生态建设和生态保护提供科技支撑。     

漫溢干扰对塔里木河河岸退化植被的影响

在塔里木河下游选取中度退化区、重度退化区和极度退化区进行野外植被调查,通过对比分析漫溢样地与无漫溢样地的数据,初步探讨漫溢干扰对不同退化条件下河岸植被群落组成和多样性的影响。结果表明：（1）3个退化区的无漫溢样地均以乔（灌）木为主要生活型,其物种数分别占各自样地总物种数的62.5%、100%和75%。多年生草本为中度退化区和重度退化区漫溢样地的主要生活型,其物种数所占比例分别为37.5%和42.86%;而极度退化区漫溢样地仍以乔（灌）木的物种数占据最大比例,为样地总物种数的50%。（2）漫溢干扰使得3个退化区的群落组成由乔（灌）木占据优势转变为多年生草本和一年生草本占据优势。（3）与无漫溢条件相比,漫溢条件下中度退化区、重度退化区和极度退化区的Simpson指数分别增加了40.55%、66.24%和171.39%,Shannon-Wiener指数分别增加了42.75%、72.68%和197.6%,Margalef指数分别增加了105.98%、88.54%和120.88%。这表明极度退化区的多样性指数受漫溢影响增长比例最大。