伊洛河流域草本植物群落物种多样性

生物多样性沿环境梯度的变化是生物多样性研究的重要内容,环境梯度包含了多种环境因子(海拔高度、水热条件、人类扰动等)的综合。以伊洛河流域草本植物群落为对象,沿河从入黄河口到河源地选取典型样地调查研究伊洛河流域草本植物群落物种多样性及其分布格局。结果表明:物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数沿河均稍呈"S"型曲线变化,不同群落类型中分布格局差别不大,各群落类型中的物种丰富度和多样性均呈现出中游丘陵山地交界区最高,上游河源区次之,下游平原地区最低的趋势;β多样性指数的变化趋势与α多样性较一致,总体上呈现出中游丘陵山地区物种更替速率较快,平原区更替较慢;在流域内上游河源地属于自然植被区,人为干扰较轻,具有较高的物种多样性,物种替代主要受物种的竞争扩散能力和生境条件的制约;在下游平原农业区,人类活动强烈,区域内以人工生态系统为主,物种组成简单,物种替代具有跳跃性的特征,主要受人类活动的制约;在中游从自然生态系统向农业生态系统的过渡区域,人类活动的扰动有一定的强度,导致该区域内自然分布种和伴人种混合生长,具有较高的物种多样性和较快的物种替代速率。总体上伊洛河流域草本植物群落物种多样性分布格局强烈的受到人类活动的影响,物种替代速率较高。

黄河下游平原农业景观中非农生境植物多样性

农业景观中的自然、半自然生境及其上的植物群落对维持农业生态系统功能意义重大。为了解黄河下游典型平原农业景观中非农生境植物多样性特征,在对研究区景观格局分析的基础上,使用典型样地法对区域内农业景观中主要自然、半自然生境(包括林地、树篱、田间道路、沟渠等)进行调查。结果显示:研究区总体上为农业景观,居民点和林地斑块散布其间;区内植物科的地理分布以世界分布和泛热带分布为主,属的地理成分复杂,具有中国15个种子植物属分布区类型中的13个,以温带分布、世界分布和泛热带分布为主,总体上以广布种为主,优势科属明显,缺少特有种;林地和树篱具有较高的物种丰富度和多样性,沟渠和林地的物种均匀度和群落盖度最高,田间道路上群落组成的变化幅度和分化程度最大(β多样性指数最高);林地、树篱和田间道路等生境间的群落相似性极高,但其群落盖度和优势种组成具有显著差异,沟渠作为一种特殊生境与其他生境间相似性较低。研究表明,在黄河下游平原农业景观中,林地和树篱在物种多样性维持中作用较大,沟渠为水生和湿生植物提供了庇护所,不同生境间极高的群落相似性仅是物种组成名录的反映,而其生态功能存在显著差异。未来区内的生物多样性保护应重在生态系统功能和服务的维持及提高,而如何进行景观要素配置,才能兼顾农业生产力的可持续性和生态系统功能维持,尚需进一步探讨。

伊洛河流域外来草本植物分布格局

外来生物入侵及其防治已经成为生态学关注的重点和热点问题。目前的研究主要集中在外来入侵种上,然而入侵种仅占外来种中很少一部分,因此,研究外来种现有分布格局对研究生物入侵及其防治有重要意义。以伊洛河流域草本植物群落中的外来种为对象,沿河从河源地到入黄河口选取典型样地,在调查流域内草本植物群落中物种组成的基础上选取外来种,并对外来种种类组成及其分布格局进行研究。结果表明:流域内有外来草本植物27种,分属于15科,种类较多的科为菊科、苋科和豆科;引入方式以有意引种为主。流域横向不同生境间,河滩地在水流的养分富集、季节性洪水物理干扰及人为活动扰动作用下,呈现出受外来种分布较多,而受人类活动扰动最强且营养丰富的农田分布较小的分布格局;纵向环境梯度下,上游河源山地属于自然植被区,人为干扰较轻,且受外来种影响较小;中游丘陵区从自然生态系统向农业生态系统的过渡区域,人类活动的扰动有所加强;下游平原农业区,人类活动强烈,区域内以人工生态系统为主,群落物种组成简单但受外来种影响最大,受自然环境和人类活动的双重影响。不同物种在不同生境间差异明显,其中,小蓬草、钻叶紫菀和反枝苋广泛分布于3种生境中。总体上,伊洛河外来草本植物分布格局在自然因素的基础上强烈受人为因素的影响,呈现出从上游到下游逐渐增多的趋势。

秦岭落叶阔叶林不同空间尺度下土壤微生物特征

在秦岭佛坪国家级自然保护区内的固定样地,设置3种不同空间尺度(大:20 m×20 m,中:5 m×5 m,小:1.25 m×1.25 m)的样方,采用野外调查和室内分析的方法,对固定样地土壤微生物特征及其环境因子进行研究,探讨不同空间尺度下土壤微生物特征(磷脂脂肪酸(PLFAs)生物量、土壤微生物群落结构和基础土壤呼吸)对环境因子的响应。结果显示,土壤全磷、溶解性有机碳和溶解性总氮含量在3种空间尺度间有显著差异(P<0.05)。对微生物PLFAs生物量的研究显示,放线菌生物量在小空间尺度下显著低于大、中空间尺度(P<0.05),其他微生物PLFAs生物量都没有显著差异。支链/单不饱和PLFAs的比值在大空间尺度下显著高于中、小空间尺度(P<0.05),其他微生物群落结构特征都没有显著差异。基础土壤呼吸在大空间尺度和小空间尺度间的差异显著(P<0.05);单位PLFAs的基础土壤呼吸则表现出中、小空间尺度显著高于大空间尺度(P<0.05)。相关性分析和冗余分析表明,不同空间尺度下,环境因子对微生物特征的解释度也存在明显差异。大空间尺度下,解释度最高的环境因子是土壤有机碳、含水率和溶解性氮;中空间尺度下,解释度最高的是含水率、土壤有机氮和溶解性有机碳;小空间尺度下,解释度最高的是pH、全磷含量和土壤有机氮。本研究结果表明由于尺度效应的存在,导致随着取样尺度的缩小,环境因子的交互作用增强和空间自相关程度增大,从而表现出在不同空间尺度下环境因子对土壤微生物的影响存在差异。

基于文献计量的汉江流域研究态势分析

基于Web of Science(WOS)和中国知网(CNKI)文献数据库,采用文献计量学的原理方法,对2000—2020年间汉江流域相关研究的发文量、国际合作、主要作者、主要机构、期刊分布和关键词等进行了分析。结果表明:2000—2020年期间WOS和CNKI数据库收录汉江流域相关的论文分别有560篇和553篇,且基本保持稳定增长状态。WOS中相关论文涉及的国家有46个,其中我国的发文量占比86%,主要与美国、澳大利亚等国家合作。来自中国科学院武汉植物园的张全发研究员共发表43篇中外文论文,位列全球之首,且为WOS数据库中作者合作网络的中心。WOS数据库中论文发表在Journal of Hydroloy期刊的数量最多,占比4%以上;CNKI数据库中《长江流域与资源环境》发文量最多,占比7.7%。“气候变化”和“丹江口水库”是两个数据库中共同的高频关键词,表明汉江流域主要关注丹江口库区及气候变化对流域的影响。该研究成果可以为汉江流域未来的研究提供科学支撑。