高寒草甸种间性状差异和物种均匀度对物种多样性与功能多样性关系的影响

物种多样性(SD)与功能多样性(FD)之间存在多种关系,但由于生态系统功能主要由物种的功能属性决定,因而功能多样性对生态系统功能的影响大于物种多样性的影响。但在种间性状差异和物种均匀度这两个构成功能多样性的基本成分中,何者对功能多样性影响更大,并进而决定SD-FD关系尚不明确。通过在高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸为期6a的刈割(留茬1 cm、3 cm及不刈割)和施肥(尿素7.5 g m^(-2)a^(-1)+磷酸二胺1.8 g m^(-2)a^(-1)、不施肥)控制实验,研究了种间性状差异(33个物种13个性状)和物种均匀度(所有物种)对物种多样性(所有物种)与功能多样性(33个物种13个性状)之间关系的影响。研究结果显示:(1)物种多样性与功能多样性正相关,它们与多性状种间差异负相关,而与物种均匀度正相关。物种均匀度是导致功能多样性变化的主要因素,也是导致SD-FD正相关的原因,这是因为随着物种多样性增加,物种均匀度的增加程度大于多性状种间差异的减少程度,因而功能多样性增加,SD-FD正相关;(2)功能多样性指数(FD_(Rao)和FDis)随物种多样性指数(H')减速递增,表明群落存在一定的功能冗余,且功能冗余随物种多样性的增大而增大,但尚未达到产生SD-FD无相关性的极限H'值;(3)功能多样性对高寒草甸生态系统地上净初级生产力(ANPP)的影响大于物种多样性的影响,二元线性回归显示在同时考虑二者对ANPP的影响时,可排除物种多样性的作用。但由于物种多样性下降或物种丧失引起的物种功能性状丢失或性状空间维度减小将导致功能多样性降低,表明它们之间存在一定互补性,在研究生物多样性与生态系统功能关系时,同时考虑物种多样性和功能多样性的影响仍十分必要。

北京百花山植物群落的物种均匀度与环境的关系

本文以北京百花山自然保护区山杨林群落、落叶松-白桦林群落、华北落叶松林群落的调查样地数据为基础,对各群落乔木层、灌木层、草本层的均匀度指数进行了对比分析,发现乔木层的均匀度指数山杨林>落叶松-白桦林>华北落叶松林,灌木层均匀度指数山杨林>华北落叶松林>落叶松-白桦林,草本层的均匀度指数华北落叶松林>山杨林>落叶松-白桦林。通过对各群落乔木、灌木、草本层的物种均匀度进行对比、分析得出结论:群落物种均匀度与海拔高度的关系较为密切,随着海拔的升高,物种均匀度呈上升趋势;此外,郁闭度高的群落,灌木和草本植物只能生存于林地空隙间,分布不连续,物种均匀度也比较低。

红壤有机碳组分中微生物群落构成及均匀度决定其矿化特征

【目的】有机碳矿化是陆地碳循环的关键环节,探究长期不同施肥下有机碳组分的矿化特征及其微生物学响应,以明确有机碳在土壤中的固存过程和损失机制。【方法】选取中国农业科学院祁阳红壤肥力长期试验的撂荒(CK0)、不施肥对照(CK)、氮磷钾化肥配施(NPK)和化肥配施有机肥(NPKM)4个处理,通过物理分组方法获得粗颗粒有机碳(cPOC)、细颗粒有机碳(fPOC)、团聚体内颗粒有机碳(iPOC)和矿物结合态有机碳(MOC)。以该4个处理的有机碳组分进行室内培养试验,研究有机质的矿化动态。采用磷脂脂肪酸(PLFA)方法测定各组分中的微生物量及组成,再利用冗余分析明确微生物群落特征对有机碳矿化的贡献。【结果】长期施肥显著提升了红壤总有机碳水平,显著提高了活性有机碳组分(cPOC、fPOC、iPOC)的占比。有机碳组分的矿化速率表现出明显的阶段性特征:前期(矿化1~35天)矿化迅速,后期逐渐变缓并趋于平稳。各组分平均最大矿化速率和累积矿化量均表现为fPOC>cPOC>iPOC>MOC,表明fPOC组分的活性最高,可矿化性最强。与CK相比,CK0处理的cPOC、fPOC、iPOC和MOC组分最大矿化速率分别提高了158.0%、36.4%、67.3%和146.0%;NPK处理的4个组分有机碳的矿化速率与CK无显著差异;NPKM处理分别提高了246.0%、62.9%、21.4%和183.0%。土壤有机碳组分快速矿化阶段(矿化15天)的总PLFA生物量表现为fPOC最高,平均为94.5 nmol/g,约为其他组分(平均26.1~35.0 nmol/g)的3倍。各组分中革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G–)比例表现为MOC(6.06)>cPOC(5.18)>fPOC(1.26)>iPOC(1.03),平均真菌/细菌(F/B)为iPOC(0.11)>fPOC(0.10)>MOC(0.06)>cPOC(0.03),fPOC和iPOC组分F/B值较高而G+/G–值较低,且二者的微生物群落多样性指数都高于其他组分,表明二者群落结构更稳定,所受养分胁迫较少,群落多样性高。冗余分析表明,微生物群落特征对组分矿化的总解释率达96.4%,其中总PLFA含量、真菌、革兰氏阴性菌是对有机碳组分矿化影响最大的3个因素。【结论】土壤有机碳的可矿化程度与微生物群落结构及群落的物种均匀度密切相关。长期施肥尤其是有机无机肥配施,提高了活性组分中的微生物量,因此提高了土壤中可矿化碳的比例,加之有机肥直接为土壤养分循环提供了额外的能量来源,促进了有机碳的矿化,这可能是施用有机肥提高土壤肥力的原因之一。

四川盆地西缘湿性常绿阔叶林不同恢复阶段物种多样性响应

采用空间代替时间的方法,探讨了位于四川盆地西缘的崇州市鞍子河自然保护区和邛崃市天台山国家森林公园的湿性常绿阔叶林自然恢复演替过程中物种多样性的响应。结果表明:(1)在5–350年的植被恢复中,群落物种丰富度表现出先增加后下降的趋势,以恢复到100年时群落的物种数和Margalef指数最高,分别为130种和21.49;植被恢复的前50年乔木层物种增加较快;50–100年期间灌木层和草本层物种增加较快。物种数和Margalef指数随着演替的进行均表现出抛物线函数变化趋势:y=y0+at+bt2+ct3。植被恢复演替过程中,卵叶钓樟(Linderalimprichitii)和润楠(Machiluspingii)生态位较宽,可作为该地区植被人工恢复造林的供选树种。(2)群落的Simpson指数以植被恢复30–50年期间较高,Shannon-Wiener指数以30–100年林龄阶段较高。植被恢复过程中乔木层物种多样性变异系数较大,而灌木层相对较小且对植被恢复物种多样性的贡献较大。因此在天然次生林恢复中,应加强对群落灌木层的保护。(3)植被恢复中,物种均匀度指数呈波动性增加趋势,以植被恢复后期群落均匀度较大,350年林龄群落Pielou指数和McIntosh指数分别为2.0834和2.4177;(4)随着演替的进行,各阶段群落之间Whittaker指数呈波动性增加,而S?renson指数呈波动性减少趋势。四川盆地西缘湿性常绿阔叶林恢复是一个漫长的过程,恢复到顶极群落至少需要300年以上的时间,但该区域群落具有较强的恢复力,显示自然恢复是该区域常绿阔叶林及其生物多样性恢复和重建的有效途径之一。

重庆四面山常绿阔叶林物种多样性研究

基于四面山常绿阔叶林从山麓到山顶（海拔８５０～１５５０ｍ）的２１个样地数据，运用群落物种丰富度Ｓ，物种多样性ＳｈａｎｏｎＷｉｅｎｅｒ指数Ｈ′，物种均匀度指数Ｊ以及Ｓｉｍｐｓｏｎ生态优势度Ｄ研究其物种多样性变化．结果表明，几种指数能较好地反映四面山常绿阔叶林物种多样性变化．随着海拔升高，乔木层、灌木层、草本层以及整个群落的物种多样性Ｈ值与均匀度Ｊ值有减小，生态优势度Ｄ值有增大的趋势．物种多样性与物种丰富度，均匀度呈正相关，与生态优势度呈负相关．运用５种β多样性指数计算了各群落间的物种多样性变化．结果表明，沿海拔梯度的变化，各群落间的物种差异较大，相同种类少．

热带次生林演替过程中环境因子对物种多样性的影响

为了解热带森林次生演替的群落环境特征变化对植物多样性的影响,以两种不同演替阶段的热带滨海次生林群落为研究对象,采用两种非参数检验以及Kendall秩相关分析的方法,对两群落内部的环境因子及其对植物多样性、均匀度以及物种周转率的影响进行研究。结果表明:各环境因子在群落间和群落内均存在差异。在热带常绿季雨林(TEMF)、灌木林(SHR)内,光合有效辐射(PAR)对物种多样性和周转率有显著影响。在两个群落内,土壤相对湿度对物种分布均起到重要影响,对SHR中物种分布的影响更强。在TEMF中,土壤温度、坡度及坡位对物种多样性和周转率限制显著;在SHR中,空气相对湿度成为限制物种分布的主要环境因子。

长白山杨桦次生林树种空间隔离度对林分生长的关系

以6块立地条件、林分密度和混交比相同的长白山天然杨桦次生林固定样地为研究对象,样地内每木检尺和定位。通过系统聚类方法划分出树种多样性和物种均匀度相同的样地,利用树种多样性混交度研究林分蓄积生长量与物种空间隔离度的关系。结果表明:在立地条件、株数密度、混交比和树种多样性相同时,样地内林分蓄积生长量与树种空间隔离度呈反比关系。最后给出树种配置方法的建议,为今后经营合理的天然次生林空间结构给予启示。

冀北山地3种典型林分类型物种多样性研究

以围场县木兰林管局3种典型森林植被类型为研究对象,从乔木层、灌木层和草本层分别对其物种数和多样性进行了比较。结果表明:落叶松桦木混交林内植物种类有56种,山杨桦木混交林内有53种,油松蒙古栎混交林有44种,乔木层物种多样性差别不明显,灌木层生物多样性指数总体上油松蒙古栎混交林>山杨桦木混交林>落叶松桦木混交林。草本层生物多样性指数除Simpson指数外,其他3个指数规律一致,即油松蒙古栎混交林>山杨桦木混交林>落叶松桦木混交林。

相同林分密度下人工落叶松林植物多样性研究——以河北省塞罕坝机械总场第三乡林场为例

对河北省塞罕坝机械总场第三乡林场的植物多样性进行研究，于2007年7～8月份展开调查。通过对调查资料的统计分析，得出海拔及坡向对植物丰富度、多样性及均匀度的影响程度。测定分析结果表明：海拔对物种丰富度影响不甚明显，但总体上随着海拔的升高物种丰富度呈现下降趋势；总个体数的变化起伏比较大；植物多样性与均匀度的变化与物种丰富度的变化近乎相反。坡向对各多样性指数的研究结果表明：物种丰富度、多样性及均匀度3个指数在半阴坡是最高的，而总个体数随坡向的变化不大。这些研究结果将对如何更好的保护和合理利用生物多样性资源、发挥林区生态效益、促进人工林的可持续经营具有重要的理论和现实意义。

广东英德石门台自然保护区山顶矮林物种多样性分析

利用Shannon-Wiener指数、物种均匀度、物种丰富度、生态优势度及物种多度分布研究了广东英德石门台自然保护区山顶矮林的物种多样性。结果表明:山顶矮林乔木层、灌木层、草本层和藤本植物的Shannon-Wiener指数的变化范围分别为1.213～3.338、1.116～2.843、0.291～2.278和0.101～1.951;物种均匀度,表现为乔木层>灌木层>藤本植物>草本层。按垂直结构层次的生态优势度顺序为草本层>藤本植物>灌木层>乔木层。各样地乔木第一亚层的多样性指数、物种数和株数均低于第二亚层。山顶矮林的乔木层、灌木层、草本层和藤本植物的多度分布都适合于对数级数分布,说明山顶矮林富集种少、稀疏种多。

许昌市城区河流滨岸植物多样性评价

为了解许昌市河流滨岸植物多样性现状,通过Shannon-weiner指数、Pielou指数和频度综合分析许昌市9条河流12个断面滨岸植物多样性.结果表明,样地含属3种以上的科有2个,芦苇、牛筋草、酸模、狗尾草、艾的频度较高,在群落中有代表性.河流滨岸植物的Shannon-Wiener指数在0~1.876波动,Pielou均匀度指数在0~1波动,植被多样性状况较好.

吉林灌木群落物种多样性与气候和局域环境因子的关系

为了研究气候和局域环境因子对物种多样性的相对作用大小,以及验证两种均匀度地理格局的假说在半湿润地区次生灌丛的适用性,对吉林东、南部地区的灌木群落进行了研究。共调查森林破坏后形成的次生灌丛样方45个,结合气候数据和局域环境因子数据,研究了气候、局域环境因子对群落、灌木层、草本层的物种丰富度、均匀度的影响,以及对不同水分生态型(旱生、旱中生、湿中生)灌木影响的差异。结果表明:1)吉林次生灌丛的群落、草本层物种丰富度,以及草本层均匀度,随纬度增加而显著上升。2)对物种多样性和气候、局域环境因子的分析表明,群落、草本层物种数主要受局域环境因子而不是气候的影响;其物种丰富度与纬度的反常关系,是由于灌木层盖度随降水增加而上升,从而导致物种数下降。灌木层物种数与纬度、气候因子的相关性不显著,则是由于不同水分生态型对气候梯度的响应不一致,反映出功能群对多样性格局的影响。3)群落、灌木层均匀度主要受气候因子的影响;而草本层均匀度主要受局域环境因子的影响,降水同样通过对灌木层盖度的影响间接作用于草本均匀度。但群落、灌木和草本层的结果,都支持均匀度随着环境条件改善而增加的假说,而不支持随着生产力增加、竞争加剧,从而导致均匀度下降的假说。结果表明,物种丰富度和均匀度的影响机制存在很大差异,但二者都受到局域环境因子的强烈影响。气候通过局域生物因素(如盖度、生活型)间接作用于多样性格局,是气候对多样性影响的一个重要方面,但尚未得到应有的重视。由于局域生物因素也随气候而变化,仅研究多样性和气候的表面关系,将无法准确预测气候变化对多样性的影响。

山西太岳山典型森林物种多样性和功能多样性关系研究

[目的]物种多样性(SD)和功能多样性(FD)在解释生态系统功能上发挥着越来越重要的作用。为探究不同群落层次(乔木、灌木、草本)SD-FD关系以及影响SD-FD的主要因子。[方法]对太岳山华北落叶松白桦混交林以及辽东栎次生林SD和FD进行研究。[结果]不同林分、不同群落层次间SD-FD关系存在差异,华北落叶松白桦混交林内乔木层中SD与FD表现为显著正相关关系,辽东栎次生林乔木层的SD与FD无显著相关关系,而2种林分的灌木层与草本层SD与FD均呈现显著负相关;SD-FD的关系取决于物种均匀度(J_w)、物种丰富度(S)以及种间性状差异(d_(ij))对FD、SD的综合影响,当SD-FD正相关时,3个因子与FD/SD有显著正相关关系,并且d_(ij)的解释力最大,当SD-FD负相关时,J_w、S与FD/SD呈负相关关系,d_(ij)与FD/SD正相关,并且各因子解释力大小表现为J_w>S>d_(ij)。[结论]本文为森林生态系统多样性与稳定性研究以及森林经营管理提供了理论依据。

三明格氏栲自然保护区常绿阔叶林物种多样性分析

通过对福建三明格氏栲自然保护区常绿阔叶林9个群丛的物种多样性进行测算,结果表明:保护区内常绿阔叶林物种多样性指数为4.513—2.947;物种均匀度为0.498—0.772;生态优势度为0.049—0.066。并提出了相应的保护建议。

天然闽粤栲林物种多样性研究

采用物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数和群落相似性指数等多种指标,将闽粤栲林群落组成进行研究。结果表明:物种组成丰富,结构复杂。

突脉青冈群落物种多样性的初步研究

该文运用物种多样性、物种丰富度、物种均匀度等分析方法对支提山突脉青冈天然林的群落组成进行研究。结果表明:突脉青冈群落物种多样性指数和均匀度值均较大,群落结构复杂、物种丰富。研究结果为保护该地域森林植被提供了理论依据。

天然甜槠林物种多样性的研究

本文运用物种多样性、物种丰富度、物种均匀度等分析方法对福建省周宁县天然甜槠林的群落组成进行研究。结果表明:甜槠群落物种多样性指数和均匀度值均较大,群落结构复杂、物种丰富。研究结果为保护该地域森林植被提供了理论依据。

武夷山亮叶水青冈林物种多样性研究

本文为武夷山自然保护区生物多样性GEF项目内容之一,调查了保护区内不同海拔高度的代表性森林生态系统的物种多样性。亮叶水青冈林是山地的代表性森林生态系统之一。应用Shannon—Wiener多样性指数、Pielou均匀度、Simpson指数和PIE对武夷山亮叶水青冈群落高等植物进行了物种多样性研究。结果表明该群落的Shannon—Wiener指数值为1.2973,Pielou均匀度为34.71％,Simpson指数为2.4777,PIE为0.5964,群落的乔木层物种多样性较高,各项多样性指数分别为2.5757,89.11％,12.1179和0.9175,灌木层、草本层的多样性指数值极低。

牦牛放牧率对小嵩草高寒草甸暖季草场植物群落组成和植物多样性的影响

两年的牦牛放牧试验结果表明:在暖季草场,随着放牧率的提高,禾草和莎草类功能群的盖度、生物量及其组成与高度减小,它们与放牧率呈显著的负相关 P<0.05 可食杂草和毒杂草类功能群的盖度、生物量及其组成与高度增加,它们与放牧率呈显著的正相关 P<0.05 各功能群的盖度与生物量之间是显著的正相关关系 P<0.05 .对照草地由于没有牦牛的采食,群落由少数优势种植物所统治,群落结构趋于简单,物种组成贫乏,物种多样性和均匀度指数最小;轻度放牧牦牛选择采食对植物群落的影响较小,群落的物种丰富度指数、均匀度指数和多样性指数均不高;中度放牧提高了资源的利用效率,增加了群落结构的复杂性,草地的物种丰富度指数、均匀度指数和多样性指数均最高,该结果支持 中度干扰理论 ;重度放牧由于牦牛采食过于频繁,改变了植物的竞争能力,导致植物种的均匀度下降,多样性减少.不同放牧率草地群落的物种数 S 、丰富度指数 Ma 、多样性指数 Shan-non-Wiener指数H′和Simpson指数D 、均匀度指数 Pielow指数J′ 的排序为:对照<轻度放牧<重度放牧<中度放牧,优势度指数 Berger-Parke指数 的变化趋势则与之相反.

引入草木樨对半干旱黄土高原区早期植物群落演替和土壤养分的影响(英文)

植被演替早期的优势物种是影响演替进程的重要因素。以半干旱黄土高原地区退化耕地植被的自然恢复为对照,于植被恢复的早期引入两年生豆科植物草木樨(Melilotus officinalis L.),在种植密度为11.3kg.hm-2条件下,考察了6年内引入草木樨对退化耕地植被恢复过程中植物群落演替进程的影响。结果表明,与自然恢复植被相比,草木樨的引入不仅可以提高地表植被覆盖度和加速植物群落演替进程,促使一些群落演替后期物种如冷蒿(Artemisia frigida)、阿尔泰狗哇花(Heteropappus altaicus)和短花针茅(Stipa breviflora)等在植被恢复的第3年出现,同时有利于提高植被生产力和稳定性。同自然恢复相比,试验期间引入草木樨后的植被地上平均生物量提高67.90%。同时,植被恢复早期生物多样性与土壤全氮含量呈显著正相关,而草木樨的引入有利于提高土壤全氮含量;在植被恢复初期(2003～2005)引入草木樨的土壤全氮平均含量比自然恢复高7.32%;试验期间土壤速效磷含量与物种丰富度呈显著负相关。因此,在半干旱区黄土高原退化耕地植被恢复早期阶段,两年生豆科植物草木樨的引入和磷肥的施用对于加快植被恢复有着积极作用。