生物群落β多样性量化水平及其评价方法

群落物种组成的时空变化(β多样性)是自然界最基本和最显著的特征之一,客观描述群落组成及其变化是群落生态学基础研究中的重要内容,也是理解生态系统功能、实施生物多样性保护和生态系统管理的前提。本文根据前人研究,简析了生物群落物种多样性数量结构,进一步明确β多样性的量化含义,归纳和对比了3类β多样性指标,综合对比结果表明:(1)基于α多样性的β多样性指标代表了经典群落β多样性含义,计算简洁,但未考虑群落组成结构,且不能进一步解释群落结构变化的原因;(2)基于相似性指数的β多样性指标直观地表述了群落结构的变化幅度,并为β多样性维持机制研究提供了重要的量化基础,是目前应用最普遍的β多样性评价方法;(3)基于模型的β多样性参数可综合时空动态信息描述群落的组成及变化,其将是群落多样性研究的一个重要发展方向,但鉴于实践的困难目前研究较有限。

南岭国家级自然保护区森林群落β多样性随海拔梯度的变化

在广东南岭国家级自然保护区海拔300-1900m的范围内,海拔每升高100m设置一条水平样带,共计调查了17条样带,样地面积20400m2。运用相关分析、回归分析和方差分析研究森林群落β多样性随海拔梯度的变化。结果表明:无论是相邻样带还是基准样带,Cody指数以及物种周转速率βC与海拔均呈显著的线性负相关(P<0.05);森林群落各层的共有种数随物种周转速率βC的增加而减少(P<0.05);单因素方差分析及多重比较揭示,Cody指数能较好地反映各层之间物种沿海拔梯度的变化差异。与相异性系数(community dissimilarity)、Bray-Curtis指数和Morisita-Horn指数、以及物种周转速率Sβ和物种周转速率t相比,Cody指数和物种周转速率βC能较好地反映南岭国家级自然保护区森林群落β多样性的海拔梯度格局。

云南思茅地区鱼类多样性分析

为了解云南思茅境内澜沧江和李仙江的鱼类多样性,以红河水系的2条一级支流绿汁江和南溪河作为分析的对照样本,采用β多样性指数中的二元属性数据测定法的Cody指数、R ou tledge指数和相似性系数作分析。经整理,澜沧江思茅片土著鱼类61种,分属13科41属;李仙江土著鱼类37种,分属11科31属。2个水系合起来,共有土著鱼类82种,隶属于5目14科50属。β多样性指数的计算结果表明:在比较的4条河流中,澜沧江思茅片的鱼类多样性最为丰富。河流长度、流域面积的大小及支流的多少、生物群落的相互作用、河流的位置与生产力等均影响着鱼类多样性。

额尔齐斯河流域(中国境内)鱼类分布及物种多样性现状研究

2006～2008年对中国境内额尔齐斯河流域鱼类物种资源进行调查研究,分析了其干流和7条主要支流鱼类物种β多样性。调查表明,额尔齐斯河流域(中国境内)现有鱼类36(亚种)种,隶属于6目、12科、30属;其中,土著鱼类23(亚种)种,引进鱼类13种。人类活动、水利工程、渔业资源过度利用等因素导致流域片段化,鱼类洄游阻隔、产卵场缩减、生境破碎和水文情势等改变,渔获物组成演替明显,鱼类种群数量下降明显,土著鱼类个体小型化,鱼类资源面临衰竭;西伯利亚鲟、小体鲟面临濒危,北鲑面临灭绝。提出保护额尔齐斯河流域鱼类物种多样性和生态环境的补偿措施。

重庆涪陵磨盘沟不同生境中桫椤群落的物种多样性研究

应用 β多样性指数和聚类分析方法对生境进行划分 ,研究了不同生境中重庆涪陵磨盘沟桫椤 (Alsophilaspinu losaTryon)群落的物种多样性 .结果表明 :群落生境可划分为Ⅰ类 (岩缝沟谷地 )、Ⅱ类 (农垦切入地 )和Ⅲ类 (河滩弃耕地 ) .这 3种类型的群落物种多样性指数的测度结果为从大到小依次为Ⅰ >Ⅱ >Ⅲ 。

天水南山苔藓植物物种多样性的研究

对甘肃天水南山不同海拔苔藓植物进行调查,从种类组成、相似性、α多样性和β多样性等方面进行了苔藓植物物种多样性分析,结果表明:海拔1440m处的苔藓植物种类最多,物种丰富度也最高,它与海拔1340m处的苔藓植物的相似性系数也最高;海拔1440m和海拔1520m之间的β多样性最大,这一区段的苔藓植物的物种变化速率最快,种类更替最明显;海拔1440m处苔藓植物物种多样性最高,是该山体苔藓植物多样性保护的关键区段。

喀斯特石漠生态系统不同自然演替阶段中苔藓植物多样性特征分析

以"空间代替时间"方法研究了贵州喀斯特石漠地区植被自然恢复演替过程中各演替阶段苔藓植物的群落特征及苔藓植物物种α和β多样性指数。研究结果表明:该区共有苔藓植物群落21种,并以美灰藓(Eurohypnum leptothallum)为优势物种。苔藓植物α多样性指数随演替阶段的发展,表现出先下降、再反弹(藤刺灌丛阶段)、最后再次降低的变化趋势。苔藓植物Pielou均匀度指数的大小表现为:苔藓群落阶段(0.9392)>乔灌丛阶段(0.8675)>藤刺灌丛阶段(0.8651)>草灌丛阶段(0.7677)>草丛阶段(0.7676)。β多样性指数(Sorenson多样性指数)分析表明,苔藓植物群落随着演替阶段的发展,相同种类的数目随之减少,群落间相似性系数也逐渐降低。虽然苔藓植物群落在草丛阶段和藤刺灌丛阶段的相似性高于草丛阶段和草灌丛阶段之间的相似性系数,但总的相似性系数却呈现下降趋势。该研究结果可为喀斯特石漠生态系统演替的研究提供依据。

沈阳市滨河路树木多样性调查研究

通过对沈阳市滨河路树木多样性全面调查:滨河路共计有15个乔灌植物群落类型。通过对乔灌植物群落多样性指数计算和分析,α多样性指数结果为:滨河路乔灌植物的物种数量丰度为26种,物种密度最大的为5/m2;Simpson指数范围0.164～0.865,指数最大的是天然杂木混交林群落,最小的榆叶梅天然纯林群落;Shannon-Wienner指数范围0.387～2.164,指数最大的是天然杂木混交林群落,最小的榆叶梅天然纯林群落;Pielou群落均匀度指数0.558～0.985,指数最大为天然杂木混交林群落、最小的是榆叶梅天然纯林群落。β多样性指数显示结果为:Whittaker指数为6.753,其值偏小,说明在不同样方之间的共有种较多。南、北两区由东到西的Cody指数明显不同,南部区域上植物多样性变化明显高于北部。从东到西,南侧的Cody指数总体上呈现增加趋势,而北侧区域Cody指数则呈先增加后下降趋势。总体上北陵公园的乔灌植物的种类不多,现存的多数群落的多样性指数不高。

沈阳棋盘山国际会议中心区域绿化植物多样性的调查研究

采用实地抽样调查的方法对沈阳市棋盘山国际会议中心区域绿化植物多样性进行全面研究,并对乔灌植物群落多样性指数进行计算和分析.α多样性指数结果显示该区域乔灌植物的物种数量为35种,其中乔木树种物种为19种,灌木物种为16种.平均物种密度为1.42株m^-2;群落的Simpson指数范围在0.490-0.856之间,其中圆柏银杏混植群落的Simpson指数最大,值为0.856,而槲树群落的Simpson指数最小,其值为0.49;群落的Shannon-Wienner指数范围在0.683-1.991之间,Shannon-Wienner指数最高的为圆柏银杏混植群落,其值为1.991,Shannon-Wienner指数最低的是槲树群落,其值仅为0.683;Pielou群落均匀度指数在0.259-0.575之间,Pielou群落均匀度指数最高的为大山樱白蜡旱柳混植群落,而槲树群落的均匀度指数最低.β多样性指数结果显示：沈阳棋盘山国际会议中心乔灌植物群落的Whittaker指数为5.549,其值符合0-12这个区域并且偏小,说明在不同样方之间的共有种比较多;Cody指数从东北至西南先减小后变大,说明群落的替代程度先降低后升高.

滇西南四个自然保护区鱼类多样性及评价指标探究

为了解滇西南怒江水系的南滚河自然保护区、南捧河自然保护区、永德大雪山自然保护区及澜沧江水系的澜沧江自然保护区鱼类多样性和变化趋势,探讨其差异和变化的原因,本文采用β多样性指数分析了4个保护区的鱼类多样性,并比较了鱼类分类阶元的特有性、单型性和古老成分的有无等多项指标。结果显示,4个自然保护区共有土著鱼类85种,隶属于6目13科45属。在中国仅见于怒江水系的4个特有属有异鲴属(Aspidoparia)和新条鳅属(Neonoemacheilus)分布于这3个保护区中;18种特有种中,仅分布在这3个保护区的狭域特有种5种。在中国仅分布于澜沧江水系的属有31个,但仅安巴沙鳅属(Ambastaia)分布于澜沧江保护区;在澜沧江保护区分布着中国仅见于澜沧江水系的特有种20种,其中狭域特有种3种。怒江水系的3个保护区分布有1个单型属,即鳗鲡属(Anguilla),但没有单型种;澜沧江自然保护区无单型属与单型种分布。4个保护区中的鱼类均系晚第三纪和第四纪形成的种类或类群,没有古老或孑遗种类。β多样性结果显示,在4个保护区中澜沧江自然保护区的鱼类多样性最丰富,而南滚河自然保护区的丰富程度最低,但是怒江水系3个自然保护区鱼类多样性的代表性及保护地位比澜沧江自然保护区的要高。而特有阶元和单型性阶元的存在体现出怒江水系3个自然保护区的保护价值及保护意义比澜沧江保护区高。地理范围跨度大小、生境空间异质性高低、保护区面积大小及支流多少等是影响鱼类多样性的主要因素。因此,规划和设计保护区时,如果能在水系的上、中、下游分别规划1条一级支流作为保护区,可使该水系的绝大多数鱼类得到保护。

北方农牧交错带不同管理类型下草场治理效果研究

采用样方法选取6块草场:老封育草场(E)、中封育草场(E1)、新封育草场(E2)、天然草场(TR)、退耕还草(TG)和撂荒地(LH)对宁夏盐池不同管理类型下的的草场治理效果进行了研究。以重要值为基础,通过α多样性指数、β多样性指数以及生物量的比较,对不同管理类型下的草场治理效果进行综合评价。结果表明:(1)不同草场类型中,天然草场由于人为干扰较小,SW多样性指数、SP优势度指数均为最好,均匀度指数以退耕还草为最大;(2)退耕还草的群落组成最接近于天然草场;(3)不同草场的地上生物量中,最大的为退耕还草,其次为天然草场,在围栏封育草场中,老封育区的地上生物量是最小的。围栏封育和退耕还草在当地草场恢复中都是行之有效的方式。随着围栏封育年限的延长,草场出现退化现象,其各多样性指标都比早期封育时低。相比较于围栏封育,退耕还草在当地的优越性更加明显。

鄱阳湖鱼类集合群落结构特征及其时间变化研究

集合群落理论旨在从空间角度探索物种组成和生物多样性形成机制,同时集合群落结构也具有时间动态特征。于2010年4月和2019年5月,在鄱阳湖湖区的9个局部区域开展鱼类资源调查,分析鄱阳湖的鱼类集合群落结构特征和时间变化、驱动因素以及关键区域和物种。结果显示,2010和2019年分别采集到鱼类55种和52种,种类组成没有显著差异(P>0.05);从2010年至2019年,鱼类集合群落从Clementsian结构转变为Gleasonian结构,表明虽然鱼类种类组成分布依然沿着环境梯度变化,但是局域群落之间相似度增加,有同质化的趋势;β多样性(β_(total))从0.36减少到0.34,物种交替占比(β_(repl))从57.5%增加到63.2%;局域间的β多样性从0.50~0.91减少到0.33~0.81。2010年,与长江干流之间的距离、有无支流汇入等环境因素和空间因素对β多样性(β_(total)、β_(repl)和β_(rich))影响均不显著(P>0.05),2019年则有显著影响(P<0.05)。较高β多样性贡献值的区域(Local Contribution to Beta Diversity,LCBD)从湖区中部转变为通江水道。物种贡献指数(Species Contributionto Beta Diversity,SCBD)较高的物种从鲇、草鱼、刀鲚、中华花鳅、贝氏■转变为银鲴、中华刺鳅、鳊、中华花鳅、泥鳅。结果表明,近十年来,江湖鱼类群落之间的相互作用和鱼类扩散是鄱阳湖湖区鱼类集合群落结构特征和关键区域发生改变的主要原因。同时,过度捕捞、生境退化也可能对鄱阳湖鱼类群落结构造成影响。为了保护鄱阳湖以及长江中下游泛滥平原的鱼类多样性,建议减少围垦、采砂、污染等人类活动、开展生境退化评估和修复、恢复江湖连通等保护措施。