物种丰富度对生态系统的稳定和健康有着重要意义,菌根类型是影响生态过程的一个重要因素,目前缺乏对菌根类型影响林下草本植物物种丰富度及其对环境变化响应的认识.本研究基于美国1604个丛枝菌根(AM)森林、4654个外生菌根(ECM)森林和5568个AM+ECM型森林的草本植物群落物种丰富度和环境因素数据,探讨菌根类型对物种丰富度及其对环境变化响应的影响.结果表明:不同菌根类型森林的草本植物群落物种丰富度间有显著差异,含有AM优势植物越多的森林的草本植物丰富度越高,这一结果为菌根介导假说提供了有力的证据.环境因子(纬度、温度、降水、氮沉降及土壤性状)对森林草本植物群落物种丰富度的影响也随菌根类型的不同而有着较大差异.在AM型、ECM型和AM+ECM型森林植被中,林下草本植物群落的物种丰富度分别受氮沉降、温度和土壤pH的影响最大,这些因素的相对重要性高达42.3％、41.1％和48.7％.森林优势植物的菌根类型在调节林下草本植物群落物种丰富度方面有着重要作用,且影响着群落物种丰富度对环境变化的响应.

研究了四川米仓山自然保护区的水青冈(Fagus)天然林林下野扇花(Sarcococca ruscifolia)和箭竹(Far-gesia spathacea)群落不同土壤(h)深度(0

海拔影响生物多样性分异,为探究寒温带山岭地区海拔对林下植物多样性分布影响,选择内蒙古大兴安岭东部地区,采用样地调研法,设置E1(200-350 m),E2(350-500 m),E3(500-650 m),E4(650-800 m),E5(800-950 m),E6(950-1100 m)6 个不同海拔梯度,调研 165 个林地样点以了解不同海拔森林群落物种组成,研究林下植物生物多样性海拔差异性、地形因素、乔木层优势物种与林下植物生物多样性的相关性.研究得出:(1)调研区林下植物共 277 种隶属于 53 科 135 属,灌木 32 种、草本 245 种;(2)森林乔灌群落随海拔依次为蒙古栎-黑桦-榛-胡枝子群落(E1—E2)、落叶松-白桦-榛-胡枝子群落(E3)、落叶松-白桦-欧亚绣线菊-绣线菊群落(E4)、落叶松-白桦-兴安杜鹃-越橘群落(E5)、落叶松-白桦-越橘-偃松群落(E6);(3)林下植物群落生物多样性随海拔上升呈现明显的单峰格局.生物多样性草本层＞灌木层,灌木层随海拔升高呈上升趋势,草本层呈先下降后升高再下降的波动下降趋势;(4)草本层物种替换速率远高于灌木层,E3—E4 与E2—E3 梯度内灌木层与草本层物种替换速率分别达到峰值;灌木层与草本层相邻海拔梯度间相似度指数均呈先下降后升高再下降的波动形式;(5)地理因素及优势乔木种不同能够显著影响林下植物α多样性,灌木层α多样性与海拔、纬度呈正相关,与经度、坡度呈负相关.草本层与海拔呈负相关,与纬度、坡向呈正相关,海拔对草本层α多样性影响高于灌木层.郁闭度与灌木层α多样性呈正相关,与草本层α多样性呈负相关;落叶松增多可提升灌木层生物多样性,黑桦会降低灌木层物种丰富度,而山杨会降低草本层物种分布的均匀度.研究结果为保护与利用内蒙古大兴安岭林下植物,丰富寒温带山岭地区林下植物多样性海拔分布理论提供科学依据.

2021年因海南热带雨林国家公园的建立,园内部分人工林停止经营进入次生自然演替状态,使其林下植物较往年更为丰盛,亟待研究.为了摸清人工林的次生自然演替状态及其对环境的适应策略,在海南热带雨林公园橡胶林中设置390个10 m×10 m的样方,在对海南岛公园内植被分布进行全面调查的基础上,研究该区域林下植物组成以及植物群落特征与环境因子的关系.结果表明,(1)维管束植物共有123科455属808种,其中蕨类植物共有21科31属62种、裸子植物3科3属4种、被子植物有99科421属742种(含单子叶植物15科69属120种、双子叶植物84科352属622种);(2)通过对研究区域的植物物种多样性指数与环境因子之间进行RDA分析,共解释橡胶林下物种多样性指数的18.5％.通过蒙特卡罗随机置换检验,有9个环境因素对橡胶林下物种多样性的解释量达到显著水平(P＜0.05),为最干季度平均温度、最湿季度平均温度、平均气温日较差,而混交、胸径、海拔、年降水量和最干季度降水量、最暖季度降水量.研究表明,林下植物的多样性受多种环境因素的相互作用影响.其中,温度和降水是综合影响林下植物多样性的关键因素,高温、高湿和干旱等因素对橡胶林下植物多样性产生不利影响.此外,海拔的水热条件也是影响林下植物多样性的重要因素.同时,人工林的状态,如胸径、混交也对林下植物多样性产生重要影响.

林下草本层植物在森林群落结构稳定性的调节和生态功能的发挥上具有非常重要的作用,是森林生态系统不可或缺的组成部分.本文从揭示天然林林下物种组成的主导因子出发,以不同年龄天然油松林林下草本层植物为研究对象,探讨了辽河源自然保护区林下草本层物种组成与环境因子间的相关关系.结果表明,林龄是影响林分土壤化学性质的空间变化的重要因子,但林龄与林下草本植物的物种丰富度和多样性指数间不存在线性关系.CCA排序及Monte Carlo检验结果表明,林龄、林分密度、平均胸径、郁闭度、坡度为显著影响天然油松林林下物种分布的因子,说明该地区林分的冠层结构特征主导了林下草本层植物群落的分布格局.

基于2017年对北京松山自然保护区6种典型植物群落物种调查数据,选取a、β多样性指数描述植物群落乔、灌、草本层植被多样性特征,分析影响植物群落多样性的主导因素.结果表明:(1)研究区内共有40科58属75种植物种;主要乔木优势种为油松(Pinus tabulae formis)、蒙古栎(Quercus mongolica)、毛白杨(Populus tomentosa)和山杨(Populus davidiana);灌木层优势种为土庄绣线菊(Spiraea pubescens Turcz.)和扁担杆(Grewia biloba G.Don);林下草本多以菊科植物(Compositae)为主.(2)不同植物生长型间Shannon-Wiener多样性与丰富度指数排序均为草本层＞灌木层＞乔木层;随着山体高度的增加,林下草本α多样性指数增大,草本物种丰富度、均匀度都对其α多样性影响较大.(3)分析从山底到山顶草本β多样性指数的变化趋势发现,草本共有种经历先减少后增加,物种替代率则呈先增大后降低的变化模式.研究认为,在今后生物多样性保护实施过程中,需按照自然演替规律,综合考虑冠层物种组成与结构、微地形的调控作用,制定合理可行的保护经验和技术,为森林群落多样性保护及其生态功能的发挥提供科学支撑.

维持干旱区植物群落结构与稳定性对当地环境保护具有重要意义.本研究以塔里木河下游典型的4 个断面内的植被为对象,采用样带调查技术,对其植被的群落特征进行了调查.选取2000、2004、2008、2012、2016 年调查数据,对离河不同距离的植物群落的物种组成变化进行了分析,并运用物种多样性指数、均匀度指数以及生态优势度等对调查区域群落物种多样性与均匀性进行了分析,综合评估植物群落的稳定性.结果表明: 随着生态输水工程的实施,植物群落的物种由输水前的17 种增加到输水后的31 种; 乔灌木所占的比重有所下降,林下草本所占的比重逐渐增加,群落中乔灌草物种搭配更为均衡; 总体而言,植物群落的物种多样性指数、均匀度指数均有显著升高,而生态优势度有所降低,因而植物群落更加丰富与均匀; 生态输水以来,植物群落的稳定性逐渐升高,但目前仍处于不稳定状态.

把针叶林改造成珍贵乡土阔叶林,是近年来亚热带人工林常见的营林措施之一.为了探究这种营林措施对林下植物功能群的影响,通过调查该地区典型针叶林和珍贵乡土阔叶林的林下植被,对比了针叶林和阔叶林之间的林下植物物种丰富度和物种组成的差异,并和环境因子进行多元分析.结果表明: ( 1) 阔叶林林下木本、禾草、蕨类和藤本功能群的物种丰富度相对针叶林有所减少,其中红椎( Castanopsis hystrix) 和米老排( Mytilaria laosensis)林的木本和禾草功能群物种丰富度的下降达到显著水平( P＜0.05); ( 2) 主成分分析 ( PCA) 结果表明,针叶林阔叶化后其林下植物功能群发生了明显的变化; ( 3) 冗余分析 ( RDA) 结果揭示了叶面积指数、平均叶倾角、土壤碳氮比、土壤全磷、凋落物碳氮比和透射系数是驱动林下植物功能群变化的主要因子,分别解释了林下植被功能群变异的33％、 13％、6％、5％、2％和2％.( 4) 针叶阔叶化引起的冠层结构变化是导致林下植物功能群变异的主因,而土壤理化性质的变化对其影响较小.

藓类沼泽对喀斯特山区生物多样性维持和水源涵养有重要作用,需加强人工林种植对喀斯特山区藓类沼泽生态功能影响的研究.以黔西南典型金发藓沼泽为研究对象,分析了人工柳杉林对林下金发藓植物群落和金发藓沼泽储水功能的影响.主要研究结果为:1)柳杉种植对金发藓植物群落有负面影响.随柳杉密度增加,林下金发藓植物群落的盖度、平均高度和物种多样性显著下降;2)表层土壤含水量是金发藓沼泽储水量的主要贡献者.柳杉种植显著提高了干季表层土壤的含水量,但高密度柳杉林显著降低了雨季表层土壤的含水量;柳杉种植未对于季金发藓含水量造成影响,低密度柳杉林显著提高了雨季金发藓植物的含水量;3)柳杉密度对金发藓沼泽生态系统储水量的影响存在明显季节差异:在雨季呈负影响,在干季呈正影响;4)柳杉种植有利于维持金发藓沼泽储水能力的稳定性,尤其是当柳杉密度较低时这种效果更明显.表明人工柳杉林对金发藓沼泽的影响是非线性的,合适密度的柳杉种植可提升金发藓沼泽的储水能力.

木生苔藓植物是原始森林的基本组成部分,其生长和分布对林窗和粗木质残体(CWD)等环境因子的响应可能非常敏感,但林窗和CWD对木生苔藓植物群落的影响研究未见报道.因此,我们研究了高山森林不同林窗位置(林窗、林缘和林下)和不同粗木质残体类型(倒木、大枯枝、枯立木和根桩)木生苔藓生物量(储量、单位面积生物量和生物积累量)和多样性(Shannon多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数)特征.结果 表明:川西高山粗木质残体木生苔藓植物生物量储量为141.14kg/hm2,倒木生苔藓生物量储量最大为78.80 kg/hm2,枯立木生苔藓生物量储量最小为3.11 kg/hm2.其中,第Ⅲ、Ⅳ腐解等级粗木质残体木生苔藓生物量储量较高,在Ⅰ腐解等级时为最低.整体来看不同粗木质残体类型木生苔藓单位面积生物量均在林缘最高,但不同粗木质残体类型单位面积木生苔藓生物量积累量差异显著.木生苔藓生物多样性受林窗位置和粗木质残体类型显著影响.倒木、大枯枝和根桩的苔藓Simpson优势度指数从林窗至林下均为下降趋势.倒木的苔藓Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数在林下最高,在林缘最低.林窗大枯枝木生苔藓三种多样性指标均大于倒木.枯立木和根桩木生苔藓多样性指标随林窗变化表现各异.研究也发现,曲尾藓(Dicranum)和平藓(Neckera)在川西高山苔藓生物量中比重较大.我们的研究结果表明在高山森林生态系统中,林缘效应对木生苔藓生物量具有促进作用,但对木生苔藓生物多样性的影响作用不明显.这也意味着,森林更新导致林窗形成和CWD产生对木生苔藓生长具有显著影响.