基于RDA排序的现代农业园土地利用功能分区:以剑河县南明镇为例

为给现代农业园区土地利用功能分区方法提供借鉴,以剑河县南明镇现代农业园区项目为例,通过专家决策与咨询法构建了17个因子的评价体系,采用RDA排序法选出功能分区主导因子,再结合园区内各行政村的主导因子指标数据完成对现代农业园区的土地利用功能分区。结果表明:在现代农业园区中人口密度、土地利用率、土地垦殖率、农林牧渔业总产值等指标可作为园区土地利用功能分区的主导因子;园区内22个行政村可划分为综合服务区、农业生产区、休闲农业区和生态农牧业区4类功能区;功能群的方法(RDA排序)可用于指导现代农业园区土地利用功能分区。

环境因子对伏牛山南麓栓皮栎群落物种组成及多样性的影响

在伏牛山南麓栓皮栎群落内设置30块样地,对物种组成、多样性及环境因子进行了系统调查,采用RDA和偏RDA排序法分析了环境因子对群落物种组成的影响,多元线性逐步回归分析探讨了群落物种多样性与环境因子的关系。结果表明:6个环境因子共解释了栓皮栎群落物种组成变异的45.38%,其中坡向和土壤碱解氮含量的净效应达显著水平(P<0.05),为影响物种组成的主要环境因子;作为建群种的栓皮栎在热干坡向、土壤碱解氮含量低的生境有最多的分布;坡向、枯落物厚度、灌木盖度、土壤pH和碱解氮含量能够显著(P<0.05)影响栓皮栎群落的物种多样性,较冷湿坡向、枯落物较厚、灌木盖度较高、土壤酸度较大且碱解氮含量丰富的生境具有较高的物种多样性。

西北干旱区孑遗濒危植物蒙古沙冬青群落特征及与环境因子的关系

蒙古沙冬青是我国西北干旱区植物群落主要建群种之一,对维持西北干旱区脆弱的生态系统起着重要作用。本研究通过样方法对蒙古沙冬青群落物种组成、盖度、多度等植被特征进行了调查与统计分析,并采用双向指示种分析法(TWINSPAN)和冗余分析法(RDA)对其群落特征与环境因子的关系进行了研究。结果表明:(1)蒙古沙冬青群落主要由藜科、禾本科、豆科、菊科和蒺藜科树种组成,分属21科50属70种,区系组成以温带、地中海及西亚至中亚分布为主;(2)通过双向指示种分析法(TWINSPAN),将17个蒙古沙冬青群落划分为6个群丛类型,分别是蒙古沙冬青—白刺—猪毛蒿群丛、蒙古沙冬青—柠条锦鸡儿—碱蓬群丛、蒙古沙冬青—蒙古扁桃—阿尔泰狗娃花群丛、蒙古沙冬青—酸枣—沙葱群丛、蒙古沙冬青—驼绒藜—黄花蒿及蒙古沙冬青—霸王—骆驼蓬群丛;(3)通过冗余分析法(RDA),排序得到环境因子与蒙古沙冬青植物群落物种多样性的关系,环境因子的交互作用是影响蒙古沙冬青群落物种多样性的主要原因。

西藏沙棘叶片黄酮含量与生态因子的相关性

西藏沙棘(Hippophae tibetana Schlecht.)是分布于青藏高原的一种人工造林先锋树种和重要资源植物,其叶片富含生物活性物质黄酮,阐明西藏沙棘叶片黄酮含量及其与生态因子之间的关系对西藏沙棘资源开发具有指导意义。以甘肃、青海和四川分布的26个西藏沙棘(Hippophae tibetana Schlecht.)自然种群为研究对象,通过野外调查取样及室内分析,测定了西藏沙棘叶片4种黄酮含量,采用冗余分析(Redundancy Analysis,RDA)方法分析了西藏沙棘叶片黄酮与11个生态因子(包括海拔、纬度、经度、年均降雨量、年均温度、年最高气温、年最低气温、1月气温、7月气温、风速和水蒸汽压)的关系。结果表明:西藏沙棘叶片中杨梅素、槲皮素、山奈酚、异鼠李素和总黄酮平均含量分别为0.13、2.00、1.08、3.51和6.73mg·g^(-1),各类黄酮平均含量排序为:异鼠李素>槲皮素>山奈酚>杨梅素。RDA分析表明,环境变量对沙棘黄酮总解释量为59.9%,西藏沙棘叶片总黄酮含量随纬度(F=8.632,P=0.004)的增加而降低,随海拔(F=9.723,P=0.006)、1月气温(F=5.525,P=0.014)、年均降雨量(F=5.425,P=0.022)和水蒸汽压(F=3.682,P=0.048)的增加而增加,说明高海拔地区生态环境条件有利于叶片黄酮的富集;杨梅素、槲皮素、异鼠李素随空间和生态因子显示出一致的变化规律,但山奈酚含量无显著变化规律。

区域农用地经济效益评价及影响因素分析——以河南省焦作市为例

农用地经济效益评价对于优化区域土地利用结构和制定区域可持续发展政策具有重要意义。以中原经济区转型示范市焦作市为例,构建农用地经济效益评价指标体系,运用熵值-模糊综合评判模型评估区域农用地经济效益水平,借鉴RDA排序分析方法识别主导因素,采用定性与定量结合的方式对区域农用地经济效益进行综合评价并分析其时空分异规律。结果表明:(1) 2007—2015年,焦作市农用地经济效益整体处于较高水平,但呈振荡下降趋势,时空变化特征差异性显著;(2)农业机械化程度、高效灌溉水平及耕种面积大小是影响焦作市农用地经济效益的主导因素;(3)建议从国土政策引导、科技惠农支持、耕地数量质量保障及绿色低碳循环发展理念等方面采取因地制宜的农用地管控策略,提高农用地产出效率和产投比。

龙须草复合种植技术对紫色土小生境的影响

紫色土的植被恢复是中国植被恢复难题之一。为了研究龙须草植被改善紫色土生境的效果,将引种龙须草后植物群落物种多样性与土壤环境因子的变化相结合,寻找最适宜紫色土地区生态恢复的龙须草植被恢复模式。设置3种龙须草植被恢复地模式(人工恢复地I、Ⅱ和自然恢复地Ⅲ),于2010年7月中旬在湖南松林村进行野外调查。通过群落分类双向指示种分析和群落排序冗余分析表明:1)土壤全氮量、土壤有机质质量分数、坡位和恢复模式是影响群落多样性的主要环境因子;2)3种植被恢复地模式中,人工恢复地Ⅱ的群落Gleason丰富度指数最大(坡上位2.171,坡下位5.863),土壤全氮量和土壤有机质质量分数有明显提高。因此,利用龙须草进行植被恢复时应优先选取恢复效果最好的人工恢复地模式Ⅱ。

不同生态恢复措施对宁夏黄土丘陵区典型草原植物群落特征的影响

以宁夏黄土丘陵区典型草原为对象,研究了封育、水平沟和鱼鳞坑3种生态恢复措施实施0年(1年)、3年、6年、10年和15年的草地植物群落组成、多样性、稳定性等,并采用RDA排序结合Pearson相关分析探讨了植物群落特征与土壤理化因子间的关系。结果表明:3种措施的多年生草本物种数、物种及重要值比例、多样性均在10年时达到最高。随恢复年限延长,封育草地植被盖度、高度及地上生物量呈上升趋势(P <0.05),水平沟和鱼鳞坑盖度呈增加趋势(P <0.05)。相近恢复年限下,植被盖度、高度及地上生物量为封育最高,放牧地高度及生物量最低;丰富度、多样性和均匀度指数为封育草地较低。各措施下群落均处在不稳定的演替阶段,水平沟和鱼鳞坑间群落相似性较高,土壤含水率是影响研究区植物特征的主要因子。研究认为,封育有利于多年生草本物种数、植被盖度和地上生物量的增加,水平沟和鱼鳞坑措施增加了物种多样性,长期封育会使物种多样性降低。

宁夏蒙古扁桃群落区系组成及其影响因素研究

蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)是荒漠生态系统珍稀濒危灌木树种,探究其群落植物区系和群落组成及其影响因素对荒漠生态系统生物多样性维持和保护具有重要的学术价值。该研究以蒙古扁桃群落为研究对象,在宁夏境内调查了14个蒙古扁桃群落,分析了群落区系组成及群落组成与环境因子的关系。结果表明:(1)宁夏蒙古扁桃群落物种组成以豆科(Fabaceae)、禾本科(Poaceae)、菊科(Asteraceae)、蔷薇科(Roseceae)和藜科(Chenopodiaceae)植物为主,共计74种隶属于28科52属,区系地理成分组成以古地中海分布种和东亚分布种为主。(2)RDA(冗余分析)排序显示:四个排序轴上环境因子对蒙古扁桃群落物种可解释66.28%的方差,主要影响因子是蒸汽压(F=2.2,P=0.002)、季节性温度差异(F=1.7,P=0.016)、年降雨量(F=1.9,P=0.012)。该研究结果能为珍稀濒危植物蒙古扁桃的就地保护提供基础数据。

濒危高原植物羌活化学成分与生态因子的相关性

羌活(Notopterygii Rhizoma Et Radix)是伞形科植物羌活(N.incisum)或宽叶羌活(N.franchetii)的干燥根茎和根,为濒危高原药用植物。考察羌活主产地生态气象因子对其主要化学成分含量的影响,探讨气象因子与羌活品质的关系。应用HPLC方法检测羌活醇,异欧前胡素2种主要化学成分含量。采用中国气象科学数据共享服务网平台获得不同产地的平均气压、年降水量、平均风速、日照时数、相对湿度、年平均温度、年最高温度、年最低温度等9个生态因子数据,通过偏最小二乘回归分析(PLS)、冗余分析(RDA)分析了其化学成分含量与生态因子之间的相关性。化学分析表明,羌活中羌活醇的含量高于异欧前胡素,而宽叶羌活中羌活醇含量低于异欧前胡素。经PLS及RDA分析,羌活中羌活醇与日照时数呈强正相关关系,其次是年降水量和海拔。异欧前胡素与年降水量呈强负相关关系,其次是温度。宽叶羌活中影响羌活醇含量的主导因子分别是海拔、年降水量,且都呈正相关。同时2个主导因子对异欧前胡素含量的影响呈负显著相关。因此日照时数、海拔、年降水量是影响羌活化学成分累积的主要因素,日照时数有利于羌活化学成分累积,在一定范围内,海拔越高,年降水量越大,越能促进羌活醇的积累,而不利于异欧前胡素含量富集。基于化学成分含量主成分分析(PCA)表明,羌活和宽叶羌活以四川产为最优。研究结果对保护濒危高原植物羌活及引种栽培奠定基础。

北京城市绿道植物多样性特征研究

城市绿道是城市绿地的重要组成部分,具有廊道状特征,对于加强物种空间运动、维护城市生态系统平衡具有重要作用。以北京城市绿道为研究对象,对其植物物种组成、物种多样性及物种多样性与绿道特征的相关关系进行研究,结果表明:本次调查共记录维管束植物202种(含变种、栽培品种),隶属63科136属,本地木本植物指数为0.7,大多数乔木、灌木植物种类存在应用频度过低的问题。物种丰富度呈现出草本层≈乔木层>灌木层的规律,物种Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数呈现出乔木层>灌木层>草本层的规律。与其他绿道相比,元大都城垣遗址公园、南长河公园、营城建都滨水绿道具有较高的物种丰富度、多样性和均匀度。植物多样性与绿道特征的RDA排序结果显示,绿道长度、绿道类型和绿道宽度对植物多样性影响显著,绿道长度对乔木层植物影响较大,绿道类型和宽度对草本层和灌木层植物影响较大。

模拟增温对云顶山亚高山草甸水热因子及群落结构的影响

高山草甸作为一种发育在高山林线以上位置的植被类型,高大的海拔促使其对气候变暖响应敏感而迅速,其群落结构在气候变暖影响下发生着显著变化。然而,现在的研究大都集中在诸如极地、青藏高原等高纬度、高海拔地区,对于中低纬度、低海拔地区分布的亚高山草甸研究就显得不足。因此,为了揭示中纬度、低海拔地区亚高山草甸群落结构在气候变暖背景下的动态变化规律,以山西云顶山亚高山草甸为研究对象,设置小幅度增温(OTC1)和大幅度增温(OTC2)两种模拟增温实验样地,调查草甸空气⁃土壤水热因子及植被群落结构特征,探究增温对亚高山草甸水热因子及群落结构的影响。结果表明:(1)在OTC1和OTC2处理下,草甸空气呈现暖干化,其中空气温度分别增加3.57℃和和5.04℃(P<0.05),空气湿度分别减小7.36%和5.23%(P<0.05);草甸土壤趋向暖湿化,其中土壤温度分别减小0.05℃和增加0.26℃(P<0.05),土壤水分分别减小0.2%和增加0.62%(P>0.05)。(2)增温对草甸物种多样性产生一定负面影响,但Richness指数、Simpson指数、Shannon指数在不同处理间的差异均不显著(P>0.05),表明物种多样性对增温响应不敏感。(3)增温促进草甸群落中禾草类植物生长,抑制杂草类植物生长,且随增温幅度变大,群落中不同植物功能型由杂草类向禾草类转化。(4)RDA排序和相关分析表明,空气、浅层土壤温度促进禾草生长,抑制杂草生长;深层土壤温度抑制莎草生长;浅层土壤水分促进禾草生长。因此,增温改变了云顶山亚高山草甸的水热因子状况,导致草甸群落结构发生改变,使之向禾草类植物进行演替。

昆明市盘龙江滨江公园植物物种多样性研究

以昆明市盘龙江6个主要滨江公园为研究对象,从各公园内共选取34个具有代表性的植物群落,对其植物物种多样性进行比较分析,并运用RDA排序对植物多样性与公园特征进行相关性研究。调查统计得到植物共53科91属111种,表明盘龙江滨江公园植物种类较丰富,Margalef综合丰富度指数为龟龙湖公园>金牛公园>月牙潭公园>龙江公园>金江公园>瀑布公园,Margalef丰富度指数大致为乔木层>灌木层>地被层;香农与辛普森多样性的K指数排序均为金牛公园>龟龙湖公园>龙江公园>月牙潭公园>金江公园>瀑布公园,Pielou均匀度指数K指数排序为龟龙湖公园>金牛公园>龙江公园>月牙潭公园>瀑布公园>金江公园;公园类型对乔木层的植物影响较大,且对乔木层的Simpson指数影响最为显著。

中国亚热带灌丛植物生活型组成及其与水热因子的相关性

灌丛是亚热带一种重要的自然植被类型,有关其植物生活型方面的研究资料较少。该文采用分层随机抽样方法布设688个样点,系统调查了亚热带常绿阔叶林区域内灌丛维管植物生活型组成,分析其生活型谱特征、地理格局及其与水热因子间的关系。研究发现:(1)亚热带灌丛中,木本植物种数占总种数的56.37%,其中落叶和常绿木本植物种数各占33.88%和22.49%;草本植物占43.63%,以多年生草本为主,占35.15%;生活型组成以高位芽植物为主,其次为地面芽植物,生活型谱表现为高位芽植物>地面芽植物>一年生草本>隐芽植物>地上芽植物。(2)植物生活型主要表现为经度和海拔格局;高位芽植物随经度增加逐渐增多,地面芽植物、隐芽植物和一年生植物随经度增加而减少;地面芽植物和隐芽植物随海拔升高而逐渐增加,高位芽植物、地上芽植物和一年生植物随海拔升高而逐渐减少。(3)气候因子中,最热月平均气温和最冷月降水量与高位芽植物、地面芽植物、隐芽植物和一年生植物的相关性最大;随着最热月平均气温的升高和最冷月降水量增多,高位芽植物比例增加,地面芽植物、隐芽植物和一年生植物减少;最热月平均气温和最冷月降水量可解释亚热带灌丛生活型谱地理格局变异的41.97%,其中28.35%由两者共同贡献。研究结果表明:高位芽植物和地面芽植物受温度和降水共同影响,隐芽植物对温度梯度的反应更加灵敏,一年生植物对降水的响应更加强烈,地上芽植物不随水热梯度发生大的波动;最热月平均气温和最冷月降水量是影响灌丛植物生活型谱地理格局最重要的水热因子。

云南橡胶林林下植物群落物种多样性

基于云南49个橡胶(Hevea brasiliensis)林样方(10 m×10 m)的植物调查数据,应用物种丰富度(S)、Shannon指数(H)、Simpson指数(D)、Srensen指数(Cs)和RDA排序等方法,分析了林下植物物种组成、物种多样性、林分相似性以及环境影响因素。结果表明:云南橡胶林林下维管束植物共有102科274属387种,其中最常见的为飞机草(Eupatorium odoratum)、弓果黍(Cyrtococcum patens)、两耳草(Paspalum conjugatum)和地桃花(Urena lobata)等。西双版纳地区橡胶林林下植物物种丰富度、Shannon指数和Simpson指数较高,而红河地区较低;8~10龄橡胶林的Shannon指数和Simpson指数显著低于其他林龄橡胶林;物种丰富度、Shannon指数和Simpson指数在500~700 m海拔最高;多样性在>25°坡度较高,在2°~15°坡度较低。红河、版纳、普洱、临沧和德宏橡胶林的物种组成存在一定相似性,其中临沧同普洱间的相似性系数高达0.47。环境因子中的气温、降水量、海拔等7个因素对优势种分布的解释量仅为20.23%。

餐厨垃圾厌养发酵沼液制备的液态菌肥对农田土壤理化性质的影响

为研究施用餐厨垃圾厌氧消化沼液制备的液态菌肥对农田土壤的影响,以中国北方典型作物冬小麦和水稻土壤为研究对象,分析在农作物整个生长周期中土壤理化性质的变化规律。结果表明:施用餐厨垃圾厌氧消化沼液制备的液态菌肥可显著提高冬小麦和水稻土壤中有效氮磷含量。冬小麦土壤液态菌肥最适宜施加量为500 L/亩(1亩=666.67 m^2,下同),此时土壤中有效磷含量最高增长到94.00 mg/kg,最大增幅为81.12%;速效氮含量最高增长到1673.00 mg/kg,最大增幅为84.88%。水稻土壤液态菌肥最适宜施加量为400 L/亩,土壤中有效磷含量最高增长到220.80 mg/kg,最大增幅为137.22%;速效氮含量最高增长到1140.00 mg/kg,最大增幅为127.07%。冬小麦和水稻土壤中可溶性全盐和Cl-含量均有轻微的积累现象。通过RDA分析,冬小麦与水稻种植土壤中总磷、总氮、Cl-等与液态菌肥施加量均呈正相关,表明液态菌肥对养分的增加起到促进作用。施用餐厨垃圾厌氧消化沼液制备的液态菌肥对提高农作物土壤有机组分、改善土壤肥力具有重要意义。