草甸草原植物beta多样性高光谱遥感估算方法

目前,全球生物多样性的状态非常堪忧,因此,利用光谱技术估算生物多样性成为了生态学家和遥感学家共同关注的热点。目前关于植物alpha多样性的研究很多,而关于beta多样性的研究较少,仍存在一些问题值得去探索。为了探究利用遥感技术估算植物beta多样性的最佳光谱指数以及最佳影像空间分辨率,以草甸草原为研究区,基于无人机高光谱遥感影像,从光谱距离、光谱角度、生物多样性概念三个方面计算了6种beta多样性估算指数(4种为我们构建的新指数,2种为已有的指数),并采用Mantel tests和相关系数筛选最佳的光谱指数。然后将筛选出来的指数应用于不同空间分辨率的影像,以期得到最佳观测尺度。另外,为了提高指数的估算能力,对比了一阶导数变换和Savitzky-Golay滤波两种光谱变换方法,以及相关系数法、连续投影法、竞争性自适应重加权法三种特征波段选择方法。结果表明,不论是采用亚尺度观测(像元大小<样方大小)还是等尺度观测(像元大小=样方大小),最佳的光谱指数均为光谱距离指数,且光谱距离指数在不同影像空间分辨率下均表现良好。在草原地区,当影像空间分辨率约为0.25 m时,该指数可以取得最佳的估算结果。经一阶导数变换并用相关系数法提取特征波段后构建的光谱距离指数与beta多样性拥有最强的相关性,今后可利用该指数构建估算模型或者直接表征beta多样性。该研究对于科学的选取光谱指数和影像空间分辨率去估算植物beta多样性具有一定的指导意义。

高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种和功能性状beta多样性的影响

采用野外空间多点同步取样,分析了高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种beta多样性和植物功能性状beta多样性的影响,确定了高原鼠兔干扰下高寒草甸植物物种和功能性状beta多样性的变化途径,分别提出了高原鼠兔干扰区域内,基于植物物种多样性和功能性状多样性的高寒草甸植物多样性维持策略。结果表明,高原鼠兔干扰使高寒草甸植物物种相似性显著降低了28.1%,植物功能相似性降低了28.7%。尽管高原鼠兔干扰没有改变高寒草甸植物物种和功能性状beta多样性的变化途径,且对植物物种和功能性状的嵌套组分不存在显著影响,但高原鼠兔干扰显著降低了植物物种和功能性状周转组分所占的比例,降幅分别为36.6%和34.3%。高原鼠兔干扰区域内,高寒草甸植物物种beta多样性的变化以周转为主导(周转占比81.4%;嵌套占比:18.6%),植物功能性状beta多样性的变化以嵌套为主导(嵌套占比64.9%;周转占比35.1%)。因此,针对划定的高原鼠兔干扰区,需要同时保护区域内所有高原鼠兔栖息地(多位点保护),以达到维持植物物种多样性的目的,而可以仅通过保护该区域内植物功能性状丰富的位点,即可维持较高的植物功能多样性。

长白山阔叶红松林系统发育和功能性状beta多样性

Beta多样性是生物多样性的重要组成部分,对于研究生物多样性的形成机制具有重要意义。基于物种进化历史和功能性状的系统发育和功能性状beta多样性的研究,能够从不同的角度反映群落格局形成的生态学过程。本文以长白山阔叶红松林40 hm2样地中45种木本植物（DBH≥1 cm）为研究对象,采集了最大树高、叶面积、比叶面积和叶氮含量4种功能性状,采用Srensen指数衡量功能性状与系统发育beta多样性在不同空间尺度（半径为10、20、25、50和75 m）的变化趋势,并通过比较系统发育和功能性状beta多样性格局与零模型的差异,进而推断潜在的生态过程。研究表明：1）长白山阔叶红松林系统发育和功能性状beta多样性均表现出距离衰减效应,并且随取样尺度的增大,系统发育和功能性状beta多样性逐渐降低。2）功能性状和系统发育beta多样性格局均具有非随机的变化趋势。随着取样尺度的增大,系统发育beta多样性呈现出先低于随机状态（10~20 m）,随后趋于随机（25~50 m）,最后又低于随机状态（75 m）的格局。而功能性状beta多样性格局则由随机状态（10~50 m）逐渐变为低于随机状态（75 m）。表明在中小尺度上（10~50 m）,中性过程占主导作用,但不能排除生态位过程的影响;而随着尺度的增大,生境过滤在维持长白山阔叶红松林群落构建中起主导作用。3）功能性状与系统发育beta多样性格局变化趋势不一致,推测主要是由于功能性状系统发育信号较弱所导致。

百山祖自然保护区植物群落beta多样性

采用植物群落学的典型样方法,研究了百山祖自然保护区森林植物群落beta多样性格局及其维持机制。通过对45个20 m×20 m标准样地的调查数据进行分析,运用Chao's群落距离指数衡量该植物群落beta多样性格局,并通过Mantel检验、基于距离矩阵的偏RDA分析和方差分解等方法初步检验和衡量了各环境因子差异(包括群落郁闭度、海拔、坡度、坡向和坡位)和群落空间距离对该区域beta多样性格局的影响。结果显示,该区域内植物群落beta多样性随着群落间综合环境差异或群落空间距离的增加而增大,但环境差异和群落空间距离只能解释36%左右的beta多样性格局。检验的5个环境因子中,只有群落郁闭度和海拔对百山祖自然保护区植物群落beta多样性有显著影响,并且群落郁闭度对beta多样性的解释度(20.0%)略高于海拔对beta多样性的解释度(18.0%)。群落空间距离对百山祖自然保护区beta多样性的解释度最小(9.0%)。展现了百山祖自然保护区内植物群落beta多样性格局及其与群落环境和空间距离的关系,所获得的结果支持生境异质性和扩散限制联合对植物群落beta多样性起作用的假说。

小兴安岭阔叶红松林地表甲虫Beta多样性

Beta多样性用来衡量集群内物种组成的变异性,可以被分解为空间物种转换和物种集群镶嵌两个组分,是揭示群落构建机制的重要基础。目前开展了较多的地上生态系统beta多样性研究,然而地下生态系统beta多样性进展缓慢。以小兴安岭凉水和丰林自然保护区为研究地区,于2015年8、10月采用陷阱法对阔叶红松林进行调查,揭示地表甲虫(步甲科、隐翅虫科、葬甲科)的beta多样性。结果表明:(1)凉水共发现39种、856只地表甲虫,丰林共发现43种、1182只地表甲虫。8月凉水明显具有较高的全部甲虫(三个科的总和)物种多样性和丰富度,10月正好相反。(2)凉水和丰林之间地表甲虫beta多样性的差异仅发现于8月的步甲科和葬甲科之间。(3)凉水和丰林地表甲虫的beta多样性主要由空间物种转换组成,物种集群镶嵌对beta多样性的贡献很小,说明地表甲虫物种组成变异主要由本地物种之间较高的转换引起。研究表明小兴安岭阔叶红松林地表甲虫的beta多样性主要由空间物种转换组成,在揭示群落构建机制过程中,其内部物种交换和环境调控不容忽视。

椒江口潮间带大型底栖动物群落beta多样性分析

于2007年10月在椒江口共布设6条潮间带采样断面,每条断面在中潮带上区、中区、下区和低潮区各设1站位进行大型底栖动物采样。分析了不同采样站位数与大型底栖动物种数的关系,选用Wilson-Shmida beta多样性测度方法,对以下3种空间环境梯度下大型底栖动物群落beta多样性进行了研究:(1)断面内垂直环境梯度;(2)河流到海洋的环境梯度;(3)河口两岸间的距离梯度。分析了不同采样站位数对群落beta多样性指数的影响,结果显示:(1)随着采样站位数的增加,物种数呈增加趋势但增速渐慢,同时beta多样性指数呈下降趋势;(2)不同的潮区间隔下的be-ta多样性指数均有显著差异;(3)在北岸和南岸,随着断面间距的增加beta多样性指数均呈升高趋势,而且与各断面的沉积物粒度、油类含量呈显著相关;(4)椒江口为喇叭形河口,随着河口两岸断面距离的增加beta多样性指数呈升高趋势。

长江中下游湖泊螺类beta多样性分析

采用两种方法对长江中下游19个湖泊螺类beta多样性进行了分析。首先采用Legendre方法分析单个螺类物种(SCBD)和单个湖泊(LCBD)在β多样性中的贡献。结果表明分布范围居中的螺类,如大沼螺(Parafossarulus eximius),SCBD值大,分布范围窄的和分布范围广的螺类SCBD值均会降低;花马湖LCBD值最大,单个湖泊的LCBD值和其中分布的螺类物种数没有显著的相关性。二是采用Baselga方法分析螺类β多样性中的周转和嵌套成分。多位点计算结果表明长江中下游湖泊中螺类β多样性主要原因是物种在空间上的周转。配对的分析结果表明不同湖泊对间的β多样性周转和嵌套组成比例不同,并且存在着完全的周转和完全的嵌套格局。

应用高光谱数据估算植物物种beta多样性

近年来,光谱分析应用于植物多样性的估算引起了全球生物多样性学界的广泛关注。基于光谱异质性假说(SVH),大量案例研究应用光谱指数估算了森林、草原等的植物物种alpha多样性,但是beta多样性的研究尚缺乏。在我国浑善达克沙地中部调查270个直径为0.8 m的植物群落样方,测量植物物种beta多样性,并采集样方高光谱数据(375~1 025 nm)。中随机抽取样方数据165个作为模型训练数据, 105个作为模型验证数据。beta多样性指数选用Bray-Curtis index (BC), S?rensen index (S)和Jaccard index (J)。基于物种特征波段,开发了164个高光谱指数估算物种beta多样性指数。采用Pearson相关性分析对开发的高光谱指数进行初步筛选,然后比较不同植物群落盖度和群落复杂性条件下高光谱指数的稳定性,进一步筛选。结果表明, 400~1 000 nm光谱反射率一阶导数的相似性指数和欧氏距离指数,以及760~800 nm之间的相似性指数,能够较好地估算植物物种beta多样性。其中,物种BC指数与高光谱欧氏距离指数表现最为一致,二者都考虑了物种组成数量的差异,物种S和J指数拟合效果较差。本研究对于促进高光谱应用于植物物种多样性估算具有推进作用。

中国北方草原植物光谱beta多样性年内变化驱动因子分析

虽然年际气候变化对植物多样性的影响较多,但是年内气候变化对植物beta多样性的影响尚不清楚。利用1982—2017年的遥感影像和相关数据,分析了月际、年际尺度气候变量和植物光谱beta多样性指数的变化,探讨了不同类型草原植物光谱beta多样性指数年内变化趋势以及主要气候驱动因子,建立了植物多样性与气候因子的回归方程。结果表明:西鄂尔多斯荒漠草原4、7、10月的群落具有较高的相似性,各月份植物beta多样性变化差异不显著(P>0.05);安西草原化荒漠4月植物beta多样性较低,10月最高,植物返青不明显且秋季生长季有推迟;锡林郭勒典型草原和图牧吉草甸草原4月和10月beta多样性较高,植被生长季春季提前和秋季推迟趋势十分明显(P<0.05)。中国北方草原年内植物beta多样性对环境温度变化十分敏感。相比于年际尺度,月际尺度上的气候因子对各月份草原植物beta多样性影响更大。且整体上温度与多样性呈现负相关。安西年内植物beta多样性受与低温有关因子的影响(R^2=0.2);与高温有关的因子是西鄂尔多斯(R^2=0.9)和图牧吉(R^2=0.06)年内植物beta多样性变化的重要驱动力;而锡林郭勒年内植物beta多样性气候驱动因素比较复杂,4、7、10月植物beta多样性分别与前1年8月月低温、当年年高温以及前1年8月月均温呈现负相关关系(R^2=0.02)。采用遥感数据提取的植物多样性指数,结合月度气候变量,可及时、有效地监测草原植物多样性的动态变化。

水位变化驱导的泛滥平原典型生境鱼类beta多样性动态

泛滥平原生态系统由流水和静水两类典型生境组成,鱼类群落在不同水文周期和水位波动驱导下经历剧烈的beta多样性变动。为解析此生态系统过程,分别度量了周期性水位变化下泛滥平原流水和静水生境鱼类的总beta多样性(TBI)、beta增加(D_(gain))和beta丧失(D_(loss))的时间变化,可为流域鱼类资源保护提供理论支撑;通过进一步计算各物种对beta多样性格局的贡献(SCBD),甄别出流水和静水生境中响应水位变化的关键鱼类物种。结果表明,随水位下降,菜子湖静水和流水生境鱼类群落总beta多样性的时间变化主要受物种丧失过程的影响,且流水生境的D_(loss)显著高于D_(gain)(P<0.05),反映了随洪泛退散流水生境中鱼类群落资源的急剧减退。随着水位下降,驱导beta多样性变动的关键物种如黄颡鱼(Tachysurus fulvidraco)、长须拟鲿(Tachysurus longibarbus)、光唇蛇鮈(Saurogobio gymnocheilus)等河流型鱼类的SCBD在流水和静水生境均表现出降低的趋势;而翘嘴鲌(Culter alburnus)、团头鲂(Megalobrama amblycephala)、花鲐骨(Hemibarbus maculatus)、鲐箴(Hyporhamphus intermedius)和鲫(Carassius auratus)等湖泊广布型物种的SCBD随水位的降低均明显升高。静水和流水生境中的物种SCBD指数变化(ΔSCBD)与多度变化呈极显著正相关(P<0.001),表明水位变化导致的群落结构差异以及各物种资源量变动均为造成鱼类群落beta多样性格局变迁的影响因素。

东莞风水林Beta多样性研究

对东莞风水林Beta多样性进行了研究,结果表明:东莞风水林不同高度级间的Beta多样性表现一致,Sorensen相似性指数和Jaccard相似性指数均随着高度级差异的增大而减小,随着高度级差异的减小而增大,反映出不同高度级群落植被分布的空间差异,高度相差越大,植被分布差异越大。风水林树高分布反映出风水林中大树较少,小树较多,林冠层高度较低,说明人为干扰对风水林的林冠高度造成明显影响,需要加强对风水林大树的保护工作。

Beta多样性研究进展

Beta多样性度量时空尺度上物种组成的变化,是生物多样性的重要组成部分,与许多生态学和进化生物学问题密切相关,并且其信息可用于保护区选址和布局规划,因此在最近10年间成为生物多样性研究的热点问题之一。多年来,学者们利用各种度量方式和分析方法,在不同地理区域,对许多生物类群beta多样性的时空格局和形成机制进行了大量研究。本文主要从beta多样性的度量方法、时空格局、形成机制及其在生物多样性保护中的应用等几个方面,总结了最近10多年来相关研究的进展。Whittaker(1960)最初提出beta多样性概念时就缺乏严格的定义,随着概念的不断演化,度量方法也同样呈现出多样化,而度量手段的多样化非常不利于不同研究之间的比较。目前应用最普遍的度量方法是采用相似性指数,如Jaccard和SΦrensen指数。最近几年,新的度量方法还在不断出现,其中一些方法非常值得注意。Beta多样性具有时空尺度和分类尺度依赖性,一般随分析粒度(grain)的增加而降低。虽然有些研究表明beta多样性随纬度增加而降低,但学者们并没有达成共识。山区和生物地理区的交界处beta多样性都比较高,因而需要在这些地区增加保护区的面积或者数量以囊括物种变化梯度。对时间尺度上beta多样性的研究表明,气候变化确实导致了物种组成在时间上的变化,并且物种在不同大陆和地区间的迁移导致了生物同质化。扩散过程和生态位过程共同决定了beta多样性,只是这两个过程的相对重要性依尺度、地理区域和物种类群的不同而有所差异。综上所述,我们认为未来beta多样性研究的热点问题是:(1)不同生物类群的进化历史和生物学特征对beta多样性的影响;(2)不同的时空尺度对beta多样性及其维持机制的影响;(3)人类活动对beta多样性的影响。

地理距离及环境差异对云南元江干热河谷植物群落beta多样性的影响

beta多样性反映了群落间物种组成的差异,是生物多样性研究的热点之一。本研究通过对云南元江干热河谷41个植物群落样方进行调查,用Jaccard相异系数表征物种beta多样性,用样方之间的最近谱系距离(mean nearest taxon distance,MNTD)及平均谱系距离(mean pairwise distance,MPD)表征谱系beta多样性,采用基于距离矩阵的多元回归和方差分解方法,探讨了该区域干热河谷典型植物群落的物种beta多样性和谱系beta多样性与样方间环境差异(主要是气候)及地理距离之间的关系。结果表明:(1)群落间的地理距离和年平均温度差异对干热河谷植物群落的物种beta多样性和谱系beta多样性有显著影响;(2)地理距离对物种beta多样性和MNTD的影响最大;地理距离和年平均温度差异对MPD的影响均较大;(3)样方间年平均温度与年平均降水量的差异和地理距离能够解释群落间beta多样性及谱系beta多样性11–13%的变异。以上结果表明,生态位分化和扩散限制对该地区植物群落的beta多样性均有显著影响,其中扩散限制的影响可能更大。此外,人类活动等其他因素也很可能对元江干热河谷的群落组成具有非常重要的影响。

内蒙古地区手参根际土壤真菌群落组成及多样性

【目的】分析手参[Gymnadenia conopsea(L.)R.Br.]根际土壤真菌群落多样性及与土壤环境因子的相关性,为探究手参人工栽培、生态种植等资源保护及可持续利用提供参考。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序技术对内蒙古阿鲁科尔沁旗、东乌株穆沁旗和翁牛特旗手参根际土壤真菌群落的多样性进行高通量测序和分析,并对植株根际土壤理化性质与相关性进行分析。【结果】手参根际土壤呈酸性,富含有机质和速效钾,但少氮低磷,且不同分布区土壤理化性质差异显著。从3个分布区土壤样品中共获得5125个OTUs,隶属于11门、31纲、65目、161科、158属。在门水平,3个分布区手参根际土壤真菌的优势菌门均为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)。在属水平,毛舌菌属(Trichoglossum)、湿伞属(Hygrocybe)、被孢霉属(Mortierella)为手参根际土壤真菌的优势类群。Alpha多样性指数表明,3个分布区手参根际土壤真菌群落多样性和丰富度总体趋势表现为阿鲁科尔沁旗(A1)>东乌珠穆沁旗(D3)>翁牛特旗(W2);Beta多样性指数表明,3个分布区手参的根际土壤真群落组成存在一定差异。土壤全钾、全磷、全氮和水分含量可能是影响内蒙古地区的手参根际土壤真菌群落组成的关键因子。湿伞属(Hygrocybe)和锁瑚菌属(Clavulinopsis)与土壤环境关键因子呈显著正相关;而具有致病特性的肉座菌属(Hypocrea)和镰刀菌属(Fusarium)与土壤环境关键因子呈显著负相关。【结论】明确了内蒙古地区分布的手参生长的土壤条件及根际土壤真菌群落特征,在3个分布区中,阿鲁科尔沁旗手参根际土壤真菌群落多样性和丰富度最高。土壤理化性质对手参根际土壤真菌多样性影响较大,其他影响因素需进一步研究。

油茶根际土壤真菌群落组成及多样性分析

为明确贵州油茶(Camellia oleifera Abel.)根际土壤真菌组成及多样性,同时探究其根际土壤真菌与土壤环境因子的相关性,以来自贵州贵阳、天柱、玉屏、望谟、威宁、黎平和册亨共7个地区的油茶根际土壤微生物为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对真菌群落的组成结构进行分析,同时测定其土壤理化性质,并与根际土壤真菌群落进行相关性分析。结果表明,油茶根际土壤呈酸性,富含有机质和速效钾,但少氮低磷,且不同地区土壤理化性质差异显著。Alpha多样性分析表明,油茶根际土壤真菌具有丰富的多样性,其中,望谟地区多样性最高;册亨次之;而贵阳最低。Beta多样性分析则显示7个地区间油茶根际土壤真菌组成具有显著差异。7个地区土壤样品中共获得634个OTUs(operational taxonomic units),隶属于9门、32纲、73目、141科和213属。在门水平,玉屏地区根际土壤真菌的优势菌门为担子菌门(Basidiomycota),其余6个地区根际土壤真菌的优势菌门均为子囊菌门(Ascomycota)。在属水平,沙蜥属(Saitozyma)、Archaeorhizomyces、被孢霉属(Mortierella)等在不同地区间的分布与相对丰度存在显著差异。相关分析表明,土壤全钾、有效磷、速效钾和有机质含量是影响油茶根际土壤真菌群落组成的主要驱动因子。其中,青霉属(Penicillium)、Cladophialophora、Oidiodendron等部分土壤真菌与土壤环境因子呈显著正相关性;而具有致病特性的Ilyonectria和镰刀菌属(Fusarium)与土壤环境因子呈显著负相关。以上研究结果为开发有益的油茶根际真菌资源,以及通过调控土壤环境因子来预防油茶病害提供了科学依据。

广西柳州不同城市化梯度的繁殖鸟类多样性

城市化是导致生物多样性快速丧失的主要因素之一,为了探讨不同城市化梯度对鸟类物种多样性和功能多样性的影响,于2021年4月至8月,采用样线法对广西柳州12个城市公园进行鸟类调查。结果显示:调查共记录鸟类11目37科79种;郊区公园的繁殖鸟类物种丰富度、香农威纳指数、均匀度指数和Chao1指数均大于城区公园;郊区公园的繁殖鸟类功能丰富度和功能分异指数均大于城区公园,相反的是,功能均匀度指数城区公园大于郊区公园;从不同的物种保护评价等级标准来看,郊区公园在珍稀濒危的繁殖鸟类物种保护中的作用高于城区公园。可得结论:城市化增加了鸟类物种组成的差异和功能均匀度,但减少了鸟类功能性状的差异,也降低了鸟类物种的丰富度和功能丰富度。因此,在规划城市鸟类多样性保护选择中,多维度的生物多样性度量指标可反映较为全面的生物多样性本底信息,优先保护和保留城市郊区的半自然生境或者公园绿地,可以使大多数城市鸟类受益。

哀牢山亚热带中山湿性常绿阔叶林树种beta多样性格局形成的驱动力

Beta多样性通常指群落在时间和空间上物种组成的差异,包括物种周转组分和物种丰富度差异组分。驱动beta多样性格局形成的生态过程决定了群落的时空动态,然而关于beta多样性及其两个组分格局形成的驱动力还存在较多争议。以往研究表明,beta多样性的格局存在取样尺度的依赖性,驱动其形成的生态过程在不同取样尺度下的相对重要性也随之改变。本研究以哀牢山亚热带中山湿性常绿阔叶林20 ha动态监测样地为研究对象,在不同取样尺度上,将样方间的Bray-Curtis指数分解为物种周转组分和物种丰富度差异组分,通过典范冗余分析和方差分解的方法揭示环境过滤和扩散限制对于beta多样性及其两个组分格局形成的相对重要性及其尺度依赖性。结果表明:(1)beta多样性、物种周转组分和物种丰富度差异组分均随取样尺度的增大而减小。在不同取样尺度下,物种周转组分对于beta多样性的贡献始终占主导地位。(2)随着取样尺度的增大,环境过滤驱动beta多样性格局形成的相对重要性逐渐增加,而扩散限制的相对重要性逐渐降低。本研究进一步证实了取样尺度在beta多样性格局形成及其驱动力定量评价中的重要性,今后的研究需要进一步解析上述尺度效应的形成机制。

西藏横断山区溪流细菌beta多样性组分对气候和水体环境的响应

理解沿环境或空间梯度的群落组成变化(即beta多样性)一直是生态学和保护生物学的中心问题,且beta多样性的形成机制及其对环境的响应已成为当前生物多样性研究的热点问题。本文以西藏横断山区怒江和澜沧江两个流域入江溪流中的细菌为研究对象,使用Baselga的beta多样性分解方法,基于Sφrensen相异性指数将细菌的beta多样性分解为周转(turnover)和嵌套(nestedness)两个组分,探究了细菌beta多样性及其分解组分随海拔距离的分布模式,并且衡量了环境、气候和空间因子的相对重要性。结果表明,两个流域中细菌的群落结构显著不同。两个流域的细菌总beta多样性和周转组分随海拔距离的增加而增加,周转组分占总beta多样性的比例较大。气候和环境因子是两个流域中细菌总beta多样性及周转过程的重要预测因子,并且所有的显著因子均为正相关,其中环境因子中相关性最高的为海拔距离(R^(2)=0.408,P<0.001),而气候因子中相关性最高的为年均温差(R^(2)=0.417,P<0.001)。方差分解结果暗示嵌套组分主要受空间扩散的影响;总beta多样性和周转组分在环境较恶劣的澜沧江主要受环境过滤的影响,而在环境较温和的怒江主要受空间扩散和环境过滤的共同影响。此外,较为恶劣的环境条件会增加细菌的总beta多样性和周转率,并且会形成更强的环境筛选作用去影响细菌群落的物种组成。我们的研究表明对西藏横断山区水体细菌多样性的保护需要从整个流域入手,而非少量的生物多样性热点地区。

小兴安岭凉水国家级自然保护区植物beta多样性及其影响因素

自然保护区如何设置才能够最大程度保护生物多样性,是保护生物学的研究热点;阐明beta多样性特征、组分格局及其影响因素是保护生物学的重要基础。本研究选取小兴安岭凉水国家级自然保护区不同功能区(核心区、缓冲区、实验区)及毗邻地区(保护区外)共80块样方作为研究对象,调查每块样方的保护位置(经纬度、海拔、坡位、坡度、坡向)和群落结构(郁闭度、林龄、乔木树高、胸径、灌木树高、地径),并采集0-20 cm土壤样品,测定土壤理化性质(有机碳、全氮、pH值、电导率、含水量、容重)。将样方间的beta多样性分解为物种周转和物种多度差异两种组分,通过Mantel分析、冗余分析和方差分解分析解析非生物因子(地理地形、保护强度、土壤因子)和生物因子(群落结构)对beta多样性及其组分的影响。结果表明:(1)乔、灌、草3层中,物种周转组分对于beta多样性的贡献均占主导地位(65%-73%),物种多度差异贡献较小。(2)Mantel检验结果表明,乔、灌、草3层beta多样性及其组分与地理地形指标显著相关的因子最多;土壤因子只对乔木层和灌木层beta多样性及组分有影响,对草本层影响不大。其中坡位、坡度、乔木树高和保护强度均与保护区乔、灌、草3层beta多样性显著正相关(P<0.05)。(3)植物整体beta多样性受地理地形影响最大,但存在乔、灌、草差异。乔木层beta多样性受生物因子影响最大;灌木层的土壤因子解释力分别为地理地形和生物因子的2倍;而草本层主要受地理地形的影响,其解释力分别是土壤和生物因子的26倍和3倍。乔木胸径对植物beta多样性差异具有最大的解释作用。本研究结果表明,未来保护区设置需要根据保护植物的类型,选择适当的林分结构、土壤和地理地形等,以增强保护区植物多样性保护的效果。

北京东灵山辽东栎林植物物种多样性的多尺度分析

多尺度分析物种多样性格局能够为有效保护生物多样性提供重要信息。利用物种多样性的加法分配法则分析了样方-坡位-坡面等级尺度系统辽东栎林植物物种多样性(gamma多样性)的alpha多样性和beta多样性在各尺度上的分配关系。结果表明以物种丰富度为指标的区域物种多样性的最大贡献来自坡面尺度,表明坡面尺度是维持辽东栎林物种多样性的有效尺度;而对Simpson多样性和Shannon多样性的最大贡献则来自样方内,这决定于群落物种优势度和稀有度格局;各尺度间beta多样性组分随尺度的增大而增大可能是环境异质性和扩散作用的综合结果。各尺度间Shannon多样性对总体多样性的贡献大于Simpson多样性的贡献是偶见种在各尺度间分配的结果。物种多样性分配的加法法则为物种多样性格局的多尺度分析提供了理论框架,是检验物种多样性格局形成机制的有效方法。