不同利用方式下额尔古纳草原群落结构特征的研究——幂乘方法则的应用

利用幂乘方法则定量地探明内蒙古自治区呼伦贝尔额尔古纳草原在刈割和放牧2种利用方式下,植被的空间分布特性及其群落的物种组成、物种多样性等。结果表明:割草地和放牧地的构成植物种对幂乘方法则具有很好的吻合性;2种不同利用方式下的草地均呈现了比随机分布强的空间异质性,且割草地的物种数、物种多样性指数(H′)、均匀度指数(J′)和群落整体的空间异质性指数(cδ)均大于放牧地;草地在放牧利用后,轮叶委陵菜(Potentilla verticillaris)、蒲公英(Taraxacum officinale)、车前(Plantago asiatica)等退化草地的指标植物种增加,而冰草(Agropyron cristatum)、无芒雀麦(Bromus inermis)和羊茅(Festuca ovina)等禾本科优良牧草只在割草地出现。

青藏高原火绒草斑块群落空间格局分析

以青藏高原两种生境(阴坡和阶地)和4个斑块大小等级水平(等级1:0.2—0.6m2,G1;等级2:0.6—2 m2,G2;等级3:2—3.6 m2,G3和等级4:3.6—8.6 m2,G4)的火绒草(Leontopodium nanum)群落为对象,利用幂乘方法则,分析了其种群和群落空间异质性和群落物种多样性特征,明晰了优势种、亚优势种、伴生种和偶见种对其植被分布格局的影响。结果表明:各火绒草斑块的群落空间分布格局均呈集群分布,植物种的随机出现频率和实际出现频率的方差对数值与其幂乘方法吻合性较高(R2﹥0.8),幂乘方法能对火绒草斑块植被空间分布格局进行客观分析。优势种火绒草和线叶嵩草(Kobresia capillifolia),亚优势种球花蒿(Artemisia smithii)和珠芽蓼(Polygonum viviparum)等的相对空间异质性(ε)高于群落的空间异质性(δC),位于直线y=0上方,使群落趋于集群分布;伴生种西北针茅(Stipa krylovii)、瑞香狼毒(Stellera chamaejasme)和苔草(Carex sp)等的ε与群落的δC类似,位于直线y=0附近,它们维持群落自身空间分布状态;偶见种的ε低于群落的δC,位于直线y=0下方,降低群落的集群分布。随火绒草斑块等级水平的增加,群落物种数呈增加,丰富度指数DGI呈降低变化。一般火绒草斑块的δc和βw为阶地﹥阴坡,DGI为阶地﹤阴坡;两种生境下,植物种组成的相似性G1斑块较低,G2—G4斑块较高。火绒草斑块的群落分布格局主要由优势种和亚优势种及偶见种的ε决定。

禁牧条件下不同类型草地群落结构特征

利用幂乘方法则模型探讨了鄂尔多斯3种不同类型草地在禁牧情况下的群落结构特征,包括物种组成、物种多样性、生物量和空间分布规律。结果表明:幂乘方法则在解析鄂尔多斯不同类型草地的空间异质性时具有很好的吻合性;羊草(Leymuschinensis)草地、芨芨草(Achnatherum splendens)草地和油蒿(Artemisia ordosica)灌丛草地均比随机分布呈现了较强的空间异质性,群落整体的空间异质性指数表现为油蒿灌丛草地>羊草草地>芨芨草草地;群落整体的物种多样性指数为油蒿灌丛草地>羊草草地>芨芨草草地;L-样方(50cm×50cm)内的平均物种数和物种多样性指数均表现为羊草草地极显著地高于油蒿灌丛草地,油蒿灌丛草地又极显著地高于芨芨草草地(P<0.001);L-样方内的平均生物量表现为油蒿灌丛草地极显著地高于芨芨草草地(P<0.001),而羊草草地与油蒿灌丛草地以及芨芨草草地之间没有显著性差异;这3种类型的草地其L-样方内的平均生物量和物种多样性指数都随着群落整体空间异质性指数的增大而增大。

不同海拔关山草原群落的结构特征

以不同海拔梯度下(坡下、坡中、坡上)陕西关山草原群落为研究对象,利用幂乘方法则分析植被的空间分布特性及其群落的物种组成、物种多样性等。结果表明,坡下、坡中、坡上3个不同海拔梯度下,草地群落的组成物种对幂乘方法则具有很好的吻合性;草地群落的总物种数、物种多样性指数(H′)及群落整体的空间异质性指数(δc)都随海拔梯度的升高而增加;样方内的平均物种数、平均多样性指数亦随海拔梯度的升高而增加,但它们之间没有显著性差异(P>0.05);坡上、坡中禾本科和豆科植物的出现频率较高,而草地退化的标志性植物火绒草(Leontopodium leontopodioides)在坡中的出现频率很高,蛇莓(Duchesnea indica)和毛茛(Ranunculus japonicus)在坡下的出现频率更高,表明坡下草地退化比较严重。

盐池柳杨堡人工封育区植被空间异质性

利用幂乘方法则模型研究宁夏盐池柳杨堡人工封育区的群落结构特征,包括物种组成、物种多样性、生物量和空间分布规律等。结果表明:1)幂乘方法则在解析柳杨堡不同封育区的空间异质性时具有很好的吻合性,核心区、边缘区和外围区相较随机分布均呈现出较强的空间异质性;2)群落整体的空间异质性指数表现为边缘区>核心区>外围区,样方内的平均生物量为边缘区>外围区>核心区。研究表明封育是一种有效的植被恢复方法,但应根据草地退化程度和草地恢复状况进行适时、适度的放牧或刈割。

黄土丘陵沟壑区不同坡向撂荒草地植物群落种群空间格局

本研究以黄土丘陵沟壑区4种不同坡向的草地植物群落为研究对象,探讨其物种组成和多样性特征,并运用幂乘方法则分析了群落的空间异质性和种群空间格局.结果表明:铁杆蒿在不同坡向均有分布,为群落优势种;其他物种在不同坡向群落中的地位及对群落空间格局的贡献不同.不同坡向植物群落的空间分布格局均为集群分布,且聚集程度大小为阳坡>半阳坡>半阴坡>阴坡.群落空间异质性指数与Simpson多样性指数呈显著正相关,与Margalef丰富度指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数呈显著负相关.优势种铁杆蒿、亚优势种达乌里胡枝子和长芒草,以及少数伴生种如猪毛蒿、臭草的相对空间异质性指数大于群落整体空间异质性指数,使群落趋于集群分布;多数伴生种如芦苇、苦荬菜、白羊草的相对空间异质性指数与群落整体空间异质性指数相近,它们与群落自身分布状态一致;刺儿菜、米口袋、茭蒿等偶见种的相对空间异质性指数小于群落整体空间异质性指数,降低了群落的聚集程度.综上,群落的聚集程度主要由优势种、亚优势种和偶见种共同决定,其中优势种、亚优势种和部分伴生种促使群落呈聚集分布,偶见种则降低了群落的集群分布.