为揭示神农架南坡代表性常绿阔叶林主要木本植物的种间生态联系及群落演替趋势,以小叶青冈+曼青冈群系20 个主要木本植物的 190 组种对为研究对象,通过生态位测定并区分生态位特化种和生态位泛化种以及种间联结性检验,分析该群落主要物种生态位与种间联结特征.主要结果:(1)该常绿阔叶林群落物种丰富,群落组成复杂,小叶青冈(Cyclobalanopsis myrsinifolia)的重要值(11.13%)和生态位宽度(58.3)均最大,占绝对优势,生态位宽度排序和重要值排序不一致,分布频度对生态位宽度影响较大.(2)将 20 种主要木本植物划分为生态位特化种(6 种)、生态位泛化种(3 种)、中性类群(11 种),生态位分化程度较高,资源利用差异以及生境适应性是影响生态位分化的主要因素.(3)生态位宽度大的物种其生态位重叠和相似度较高,生态位重叠指数总体略低,大部分物种对环境或资源需求相似,但相似度不高,种间竞争较弱,种间关系比较稳定.(4)主要木本植物总体正联结显著(P＜0.05),χ2 检验、联结系数AC、Spearman秩相关检验结果均显示种间正联结作用占优势,但大多数种对联结不显著,物种趋于独立分布.(5)通过聚类分析,将 20 种主要木本植物划分三大生态种组:建群种组,共生种组和边缘种组.研究表明,神农架南坡小叶青冈+曼青冈常绿阔叶林目前正处于相对稳定的演替中后期阶段,群落发育较成熟,生态位分化、生境选择以及资源需求互补或互利是影响该群落物种共存的主要原因.研究阐明了神农架南坡代表性常绿阔叶林主要物种之间实际相互作用以及群落特征,为深入理解群落物种共存原因以及群落演替规律提供依据.

柴达木盆地地处青藏高原东北部,为高原型巨大封闭盆地,植被以荒漠为主,兼具沼泽湿地、盐生草甸和山地草原等.为更精细地展示柴达木盆地地区植被的物种组成、群落特征及其分布格局,该研究利用2022年夏季第二次青藏高原综合科学考察及2014年青藏高原资料匮乏区综合科学考察的野外数据,共157个样地,458个样方,整合为柴达木盆地植物群落样方数据集.通过数据的整理与汇编,共得到185条物种信息,其中物种数最多的科依次为菊科(39种)、禾本科(33种)、豆科(17种)、苋科(16种)及十字花科(10种),包含物种数最多的属依次为针茅属(Stipa)、蒿属(Artemisia)、黄耆属(Astragalus)、棘豆属(Oxytropis)和风毛菊属(Saussurea)等.植物生活型组成以草本居多,占78.37％;区系地理成分以亚洲中部种占优势,占41.62％.基于群落学-生态学分类原则,157个样地可以归为4个植被型组,7个植被型,11个植被亚型,40个群系.该数据集可为深入研究柴达木盆地植被特征、《中国植被志》编研、青藏高原及全国植被图绘制提供最原始的基础数据.

新疆阿勒泰地区额尔齐斯河流域河谷林是中国杨柳科树种的种质资源库,具有重要的遗传多样性价值.在当前气候变化背景下,以及水电工程和放牧等人类活动干扰下,研究其植物种类及植被类型的分布现状对于珍贵资源保护利用具有重要意义.该研究在额尔齐斯河流域布尔津河、哈巴河和别列则克河平原河谷林区,每隔4-8 km设置典型样地,调查了20个样地80个样方,分析了群落建群种组成、数量特征和径级结构,并对群落类型进行统计和划分.结果表明:(1)额尔齐斯河流域主要支流平原河谷林区共调查植物34科92属121种,多年生草本植物数量较多.(2)垂枝桦(Betula pendula)与苦杨(Populus laurifolia)在布尔津河、哈巴河为群落建群种,银白杨(P.alba)则是别列则克河群落建群种,黑杨(P.nigra)、额河杨(Populus × berolinensis var.jrtyschensis)、银灰杨(P.canescens)为伴生种,而白柳(Salix alba)主要见于河岸边缘,较少与其他杨属树种混生.(3)垂枝桦个体数量均在3条支流中等海拔达到最大值,而苦杨个体数量在中等海拔较小.(4)乔木层树种的径级结构受夏季打草放牧的影响较大,以大径级个体居多,幼树和幼苗数量较少.(5)河谷林群落可划分为6个群系34个群丛.

植被保护优先性评估是保护规划制定和保护资源配置的重要基础.目前,评估植被保护优先性的因子较为单一,结合多因子系统性评估植被保护优先性的研究还很有限.本研究综合考虑植被受威胁状况和保护价值,评估了云南省104类自然群系的保护优先性.首先,根据IUCN生态系统红色名录评估框架评估群系受威胁状态;然后,选取濒危保护物种丰富度、冠层高度和碳储量3个指标,加权计算各群系的生态系统质量以表征其保护价值;最后,通过综合受威胁状态与保护价值评估云南省自然植被的保护优先性,并进一步划分为4个植被保护类型.研究结果表明:(1)在云南省104类群系中,66.3％的群系受威胁等级为易危/濒危/极危(VU/EN/CR),受到不同程度的威胁,群系的分布范围受限是导致其受威胁的关键因素.(2)45.2％的群系评估为高和极高保护价值,38.5％的群系评估为中等保护价值,植被质量整体较高.(3)综合评估建议:保护价值高或极高且受威胁的31类群系进行优先保护;保护价值中等但受威胁的26类群系进行次优先保护;保护价值极高或高但未受威胁的16类群系进行预先保护;其他群系进行一般保护.(4)云南省已建自然保护区对优先、次优先和预先保护植被的覆盖率分别为19.5％、9.7％和16.9％,还存在一定的保护空缺.本研究构建的综合受威胁状态和保护价值的植被保护优先性评估方法,能够为区域尺度生态系统水平的保护规划与行动提供科学支持.

土壤有机碳(SOC)是陆地生态系统碳库的核心组成部分,其动态平衡受气候、土壤、植被、地形及人类活动等的影响,但在不同的空间尺度上,这些影响因素的相对重要性和差异还不明确.为阐明不同尺度和不同土层深度土壤有机碳密度(SOCd,kg/m3土壤)的环境影响因子差异,选用全球113571个土壤剖面SOCd测量数据以及38个环境协变量数据,利用数据挖掘方法,分析了全球尺度和生物群系尺度不同土层深度SOCd的控制因子,并量化了空间自相关对相关结果的影响.研究结果表明:仅空间自相关就能解释全球尺度不同土壤深度13％-20％的SOCd空间变异,但是随土壤深度的增加,空间自相关的解释率降低.在剔除空间自相关的影响后,分析结果表明:全球尺度上,气候因素对SOCd空间变异的解释率最高,但只能解释17％—20％,这种解释率在不同土层之间没有显著差异.在生物群系尺度上,除北方森林地区,气候因素能够解释SOCd空间变异的24％—37％;而在北方森林地区,地形是影响SOCd空间变异的重要因素,对SOCd的解释率为21％—43％.这些结果表明,SOCd的控制因子在不同的尺度上明显不同.无论是在全球尺度上,还是生物群系尺度上,如果不考虑空间自相关,地形的影响会被低估,其他环境因素的影响被严重高估.为了准确计算全球与生物群系尺度上各土层SOCd分布的控制因子及其分异情况,空间自相关必须被考虑.

大尺度地理空间和局域尺度微生境植物种群数量特征的比较研究,对解释多变环境植物的趋异适应具有重要意义.在我国北方的天然草原,采用单位面积和大样本取样法,比较纬度梯度下不同群系羊草种群数量特征,进一步分析种群数量特征与纬度的关系.结果表明:纬度梯度上,草甸群系和草甸草原群系羊草的种群密度、种群生物量和种群高度分别为709～1536和661～1109株·m-2,366.92～726.40和330.59～410.72 g·m-2,56.28～73.49和43.27～68.87 cm,总体上草甸群系均高于草甸草原群系(P＜0.05).随着纬度的增加,不同群系羊草种群数量特征均表现出增加的趋势,种群数量特征与纬度间均较好地符合y=a的指数函数关系,R2在0.7806～0.9373,拟合方程均达到显著水平.因此,无论在大尺度地理空间,还是局域尺度微生境间羊草种群均表现出明显的适应性调节,局域尺度的不同群系间羊草种群数量特征差异稳定,大尺度的纬度间羊草种群数量特征又表现出一致的规律性.

森林动态监测样地是研究群落构建和物种多样性维持机制的重要平台.半湿润常绿阔叶林是滇中高原的地带性植被类型.但由于人类活动的长期影响,半湿润常绿阔叶林天然群落当前仅呈片断化状态,零星分布于偏远山地.参照美国史密森热带研究院热带森林研究中心的样地建设标准,我们分别在云南省曲靖珠江源(ZJY)、楚雄雕翎山(DLS)和大理鸡足山(JZS)建立了面积为 10 ha(500 m × 200 m)、8.24 ha(1 个260 m × 240 m的小样地和2个 100 m × 100 m的小样地)和20.16 ha(720 m × 280 m)的3个森林动态监测样地.本文以这3个样地的植物群落为研究对象,运用背包式激光雷达、激光测距仪等获取相关基础数据,并对各样地的植物群落进行物种鉴定、区系分析、群落分类及群落结构分析.结果表明:(1)3个样地共发现维管植物619种,隶属于120科355属,其中珠江源样地70科120属157种,雕翎山样地92科224属319种,鸡足山样地100科255属353种;(2)DBH＞1 cm的木本植物存活个体共有103,951株,其中珠江源样地24,932株、雕翎山样地25,222株、鸡足山样地53,797株,活个体密度分别为2,493.2株/ha、3,060.9株/ha、2,689.9株/ha;(3)样地群内所有维管植物在属和种水平上的温带区系成分合计占比分别为51.3％和24.7％,中国特有种的比例为33.0％;(4)样地群内的植物群落可分为8个群系,分别为元江栲(Castanopsis orthacantha)群系、高山栲(C.delavayi)群系、白穗石栎(Lithocarpus craibianus)群系、滇石栎(L.dealbatus)群系、云南松(Pinus yunnanensis)群系、黄毛青冈(Cyclobalanopsis dfelavayi)群系、光叶石栎(L.mairei)群系和灰背栎(Quercts senescens)群系;雕翎山样地群系类型最多、珠江源样地最少;(5)鸡足山样地和雕翎山样地乔木树种的径级结构呈倒"J"型,珠江源样地呈单峰型;鸡足山样地在80-100年以前经历过一次局部性的严重干扰,雕翎山样地在50-80年前后经历过一次普遍性的轻中度干扰迹象,珠江源样地在37年前曾经历过一次覆盖性的火干扰,样地间森林群系类型和径级结构的差异主要取决于群落演替程度和地形差异.

海岛人工林建设有利于减弱和消除海岛生态脆弱性,但目前单一的人工林群落结构存在较多的缺点,选用的植被也存在不适应海岛环境的问题.通过样方法对宁德三都澳6个海岛的马尾松(Pinus massoniana)半自然林的植被类型、物种组成、植物功能性状、物种多样性进行分析,并利用冗余分析法分析物种多样性与环境因子的相关性,旨在了解其演替状况,群落结构特征和物种组成,及其物种多样性与环境因子的相关关系,丰富当地植被基础资料,同时为海岛人工林建设、植被修复选择及当地马尾松林的合理经营和管理提供理论基础.结果表明:(1)40个样方共记录维管束植物86科168属255种(含5变种),在生活型谱上,以乔木(37.25％)和灌木(30.20％)植物种类最多,高位芽植物(83.92％)占比显著,对光耐受性以中性植物(69.02％)为主.(2)通过组平均聚类法将研究区植被划分为5类群系33类群丛,分属于常绿针阔混交林和常绿针叶林2种植被型.(3)常绿针阔混交林的多样性指数显著(P＜0.05)高于常绿针叶林,但受林分郁闭度的影响,马尾松+杨桐(Adiniandra millettii)林灌木层多样性指数明显偏低.(4)灌木层是马尾松林中的绝对优势层片,多样性指数(除Pielou指数外)均显著(P＜0.05)高于乔木层和草本层.草本层受芒萁化感作用的影响,多样性指数明显偏低.(5)冗余分析法(RDA)分析结果表明,土壤pH和速效钾显著(P＜0.05)影响群落的物种多样性指数,两者对物种多样性的总解释量为27.6％.(6)灌木层鹅掌柴重要值与群落郁闭度之间存在显著(P＜0.05)的二次函数关系.

世界自然遗产地是全球最具有保护价值的自然保护地,强调全球突出普遍价值的完整性和在全球的唯一性.世界自然遗产有助于更好地保护生态系统的完整性和原真性,促进人类与自然的可持续发展.该研究在大量文献资料的基础上,以海南潜在世界自然遗产地(海南热带雨林国家公园)原生动植物及植被群落(亚洲北缘热带雨林)为研究对象,从植被类型、物种多样性、区系组成、特有种等生物生态过程方面,评估海南潜在世界自然遗产地的全球突出普遍价值.结果表明:(1)海南潜在世界自然遗产地分布有 3653 种野生维管植物,资源植物种类丰富.陆栖脊椎动物有 540 种,各类野生动物占全国的比例高达 10%～30%,生物多样性极高.(2)植物区系独特,海南岛的热带雨林植被区划属于印度-马来雨林群系,属马来区的部分呈现出热带性和与中国华南大陆的共源性显示出明显的热带边缘性质,为中国华南植物区系与亚洲热带雨林的过渡类型.(3)植物区系中的植物物种特有性较低,特有属仅有 7 个,特有种仅约占岛内植物的 1/10,较低的特有性表明了其大陆起源特征,是生物多样性不可替代的元素,具有鲜明的环境指示特色.该研究明确了海南潜在世界自然遗产地在全球背景下的突出普遍价值,为海南未来申遗提供科学依据和技术支撑.

裕河自然保护区介于秦岭和岷山之间,是两大山系间物种交流的关键廊道.在资料搜集的基础上,对甘肃裕河自然保护区维管植物多样性进行了调查,所得表明:裕河自然保护区共有维管植物1 552种,隶属于159科、695属,拥有国家重点保护植物17种,隶属于12科15属,其中一级保护植物5种,二级保护植物12种,兰科植物21属28种.裕河自然保护区的植被类型可以划分为4个植被型组,10个植被型,12个植被亚型,20个群系组,54个群系,并且具有较为明显的垂直带谱.