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青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地植物群落演替的数量研究

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林业科学研究 2023年第2期36卷 119-132页

作者：周晓雷杨富强田青周旭姣赵安何万鹏赵艳丽姜礼红甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070 甘肃省林业职业技术学院园林工程学院甘肃天水741020 甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070 贵州黔东南州林业科学研究所贵州凯里556000

[目的]分析青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地不同演替阶段植物群落物种组成和多样性变化规律,为火烧迹地植物群落的科学管理提供依据。[方法]采用空间代替时间方法,在迭山北坡,选取4个不同演替阶段的植物群落,即火后演替5年(5 a... 详细信息

[目的]分析青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地不同演替阶段植物群落物种组成和多样性变化规律,为火烧迹地植物群落的科学管理提供依据。[方法]采用空间代替时间方法,在迭山北坡,选取4个不同演替阶段的植物群落,即火后演替5年(5 a)、火后演替15年(15 a)、火后演替23年(23 a)和森林顶级群落(Climax)作为一个演替序列,采用样方法调查植物群落的物种组成,计算物种重要值、多样性指数和群落相似系数等指标,以揭示火烧迹地植物群落演替的数量特征。[结果]1)随着火烧迹地植物群落演替时间的推移,群落物种丰富度下降,个体数量逐渐减少,其中5 a群落物种丰富度最大,个体数最多(4008±298株·(400 m^(2))^(-1)),Climax的物种丰富度最小,个体数量也最少(1759±90株·(400 m^(2))^(-1));草本层5a群落、灌木层和乔木层Climax群落的Margalef指数和Shannon-Wiener指数最大。2)依据重要值,5 a、15 a、23 a和Climax 4个不同演替阶段的群落可命名为扁刺蔷薇+箭竹+密生薹草、唐古特忍冬+黑水柳+密生薹草、青海云杉-红桦+扁刺蔷薇+密生薹草群落和云杉-巴山冷杉+唐古特忍冬+密生薹草群落。3)不同演替阶段草本植物群落异质性指数5 a(0.07)青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地物种丰富度呈递减趋势,群落间的相似性越加接近,群落为正向演替,演替过程为灌木林--落叶阔叶林--针叶林--云杉-巴山冷杉林。

关键词：云杉-巴山冷杉林火烧迹地植物群落演替数量研究青藏高原东北边缘

青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地草本植物群落构建机理

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草业学报 2023年第8期32卷 40-47页

作者：杨欣怡杨富强周旭姣王明军黄海霞鲁松松张晓玮杜伟波王旭虎田青赵安贺万鹏周晓雷甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070 甘肃省林业职业技术学院园林工程学院甘肃天水741020 甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070 甘肃白龙江阿夏省级自然保护区管护中心洛大保护站甘肃舟曲746300 金昌市人民政府甘肃金昌737100 贵州黔东南州林业科学研究所贵州凯里556000

群落构建机制是生态学研究的核心论题。生态位理论和中性理论是阐明群落构建的两种主要理论,但这两种理论分别强调的环境过滤和扩散限制对群落构建的影响尚存争议。该研究以青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地不同演替阶段草本群... 详细信息

群落构建机制是生态学研究的核心论题。生态位理论和中性理论是阐明群落构建的两种主要理论,但这两种理论分别强调的环境过滤和扩散限制对群落构建的影响尚存争议。该研究以青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地不同演替阶段草本群落为研究对象,应用扩散-生态位连续体指数(DNCI)和校正随机率(MST),分析不同演替阶段草本植物群落的主导构建机制。研究结果显示:1)5、15和23 a群落与Climax群落之间的DNCI分别为-22.6169、-21.7507和-8.2594,都远小于0,表明不同演替阶段草本植物群落构建的主要驱动作用是扩散过程;2)5 a-Climax组和23 a-Climax组的MST值均高于50%阈值线,这表明随机性过程在两组群落构建中均占支配地位;对于15 a-Climax组,15 a的MST值为0.6664,Climax的MST值等于0.4927,说明15 a植物群落构建以随机性为主,而Climax群落构建以确定性为主;由于15 a的MST值远高于50%,而Climax的MST值较接近于50%的阈值,也可说明15 a-Climax组群落构建仍以随机性为主。在青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地,随机扩散主导了草本植物群落的构建过程。

关键词：草本植物群落构建云杉-巴山冷杉林火烧迹地青藏高原东北边缘

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青藏高原东北边缘云-冷杉林火烧迹地灌木群落种群生态位特征

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林业科学研究 2022年第6期35卷 108-117页

作者：赵安周晓雷史瑞锦周旭姣杨富强贺万鹏甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070 黔东南州林业科学研究所贵州凯里556000 广西大学林学院广西南宁530000 甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070

[目的]揭示青藏高原东北边缘云-冷杉林不同年限火烧迹地灌木群落种群生态位特征。[方法]以空间代替时间方法,采用Levins和Shannon Wiener生态位宽度指数、Pianka和Schoener生态位重叠指数计算种群生态位宽度和生态位重叠程度,并划分群... 详细信息

[目的]揭示青藏高原东北边缘云-冷杉林不同年限火烧迹地灌木群落种群生态位特征。[方法]以空间代替时间方法,采用Levins和Shannon Wiener生态位宽度指数、Pianka和Schoener生态位重叠指数计算种群生态位宽度和生态位重叠程度,并划分群落特化种和泛化种。[结果]火烧迹地和未过火林地灌木物种Levins和Shannon Wiener生态位宽度指数结果基本一致,同一物种在火烧迹地和未过火林地的生态位宽度存在差异。5 a火烧迹地有3个特化种;15 a火烧迹地有2个特化种和1个泛化种;未过火林地有1个特化种。种间生态位重叠严重的种对数占比为15 a火烧迹地>5 a火烧迹地>未过火林地;生态位重叠一般的种对数占比为5 a火烧迹地>15 a火烧迹地>未过火林地;生态位重叠较小的种对数占比为未过火林地>15 a火烧迹地>5 a火烧迹地。[结论]青藏高原东北边缘云-冷杉林经过重度火干扰后,不同年限火烧迹地灌木群落种间生态位重叠程度正在不断地发生变化,而未过火林地林下灌木层种间生态位重叠程度则保持一个相对较低的状态,火烧迹地灌木群落正处于正向演替阶段。

关键词：种群生态位青藏高原东北边缘云-冷杉林火烧迹地灌木群落

青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地草本植物群落主要种生态位特征

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草业学报 2023年第7期32卷 23-37页

作者：周晓雷杨富强王明军黄海霞田青周旭姣赵安贺万鹏赵艳丽姜礼红甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070 甘肃省林业职业技术学院园林工程学院甘肃天水741020 甘肃白龙江阿夏省级自然保护区管护中心洛大保护站甘肃舟曲746300 金昌市人民政府甘肃金川737100 甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070 贵州黔东南州林业科学研究所贵州凯里556000

特定环境下植物的生态位决定植物群落的相对稳定状态。以空间代替时间方法,采用Levins和Shannon-Wiener生态位宽度指数、Pianka和Schoener生态位重叠指数,分析青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地4个演替阶段群落的种群生态位宽度... 详细信息

特定环境下植物的生态位决定植物群落的相对稳定状态。以空间代替时间方法,采用Levins和Shannon-Wiener生态位宽度指数、Pianka和Schoener生态位重叠指数,分析青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地4个演替阶段群落的种群生态位宽度和生态位重叠程度,并划分群落特化种和泛化种。结果表明:火烧迹地不同演替阶段的草本层主要物种的Levins和Shannon-Wiener生态位宽度指数结果基本一致,同一物种在不同演替阶段的生态位宽度存在差异,生态位宽度23 a>5 a>15 a>顶级群落(Climax)。5 a群落有2个特化种2个泛化种,15 a群落有4个特化种2个泛化种,23 a群落仅有3个特化种,Climax群落有3个特化种5个泛化种。23 a群落的高生态位重叠指数的种对数占比最小,而Climax群落有着较少低生态位重叠指数的种对数;中等生态位重叠指数的种对数占总对数比值大小顺序为Climax>5 a>15 a>23 a。通过研究分析可以得出:青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林经过重度火干扰后,火烧迹地演替初期的群落(5 a)和受人为定向干扰的群落(23 a),植物生境资源丰富,各植物种的生态位宽度都相对较大、生态位重叠较小,相应地种间竞争小;演替中期(15 a),生态位重叠分离现象明显,群落中的大多数种在资源利用上具有极大的相似性,种间竞争加剧;而Climax属于顶级群落,各种的生态位宽度相对较宽,大多数植物种间生态位重叠不高,竞争较小,群落处于一个相对稳定的状态。除了Climax群落,其他各演替阶段群落所含特化种占特化种与泛化种之和比≥50%,特定的生境促使特化种的形成。适当的人为干预能够提高群落内种的生态位宽度,降低种间的生态位重叠,形成较为稳定的生态群落。

关键词：草本植物生态位云杉-巴山冷杉林火烧迹地青藏高原东北边缘

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青藏高原东北边缘桦木林木本植物种间联结

生态环境 2007年第4期16卷 1211-1218页

作者：杨龙孙学刚段文军王俊中国科学院华南植物园甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070

青藏高原东北边缘地区位于我国东部季风区、西北干旱区与青藏高原高寒区的交汇地带,该区既兼具3大自然区的特点,又具有边缘地带气候波动不稳定性和自然生态环境的脆弱性,是全球变化重点监测的地区之一。研究青藏高原东北边缘亚高山桦木... 详细信息

青藏高原东北边缘地区位于我国东部季风区、西北干旱区与青藏高原高寒区的交汇地带,该区既兼具3大自然区的特点,又具有边缘地带气候波动不稳定性和自然生态环境的脆弱性,是全球变化重点监测的地区之一。研究青藏高原东北边缘亚高山桦木林的种间联结,不仅有助于更深刻地认识该地区桦木群落的结构、功能和演替,对于维持该地区群落稳定性以及生态恢复具有重要意义。本文选取青藏高原东北边缘桦木林中20个优势种,采用方差比率法(VR)检验多物种间的联结性,2×2列联表分析共同出现百分率(JI)、点相关系数(Ф)、Dice指数(DI)来表示种间联结程度,用重要值的Pearson相关和Spearman秩相关来检验相伴出现的机率等方法分析其种间关联性。结果表明:群落总体联结VR值为1.094,说明20个种群间表现出净正关联,其统计量W值为10.94说明20个种群之间在总体上的正关联不显著;大多数种对的JI值、DI值在0.4以下,说明种对之间联结程度不显著,Φ值大部分处于[-0.2,+0.2]值域内,说明种对之间的正或负的联结性较弱;而Spearman秩相关所测得的正负关联比要大于Pearson相关所测得的,且Spearman秩相关要优于Pearson相关。从以上结果可以看出,青藏高原东北边缘三种桦树天然次生林处于不稳定的状态,即演替的中期阶段,其逐渐会被地带性植被所取代。

关键词：青藏高原东北边缘桦木林木本植物种间联结

青藏高原东北边缘晚新生代构造变形的时序——临夏盆地碎屑颗粒磷灰石裂变径迹记录

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中国科学（D辑） 2003年第B04期33卷 190-198页

作者：郑德文张培震万景林李传友曹继秀中国地震局地质研究所北京100029 兰州大学地理系兰州730000

临夏盆地位于青藏高原东北边缘,记录了青藏高原隆生过程中的大量构造事件和气候事件。碎屑颗粒磷灰石裂变径迹热年代学方法揭示出临夏盆地记录的2次青藏高原隆升的时间,分别为约14MaBP和约5.4～8.0MaBP。其中,约14MaBP的快速剥露事件可... 详细信息

临夏盆地位于青藏高原东北边缘,记录了青藏高原隆生过程中的大量构造事件和气候事件。碎屑颗粒磷灰石裂变径迹热年代学方法揭示出临夏盆地记录的2次青藏高原隆升的时间,分别为约14MaBP和约5.4～8.0MaBP。其中,约14MaBP的快速剥露事件可能反映青藏高原北部由于岩石圈对流减薄而发生的地壳增厚、高原隆升事件;约8.0～5.4MaBP的构造活动可能与高原隆升到相当高度后,由于维持其巨大高度和继续调节南北会聚的需要,青藏高原的东北边界向东向北扩展有关,而控制中国大陆强震活动的活动地块构造格架可能于约8.0～5.4MaBP开始形成。

关键词：青藏高原东北边缘晚新生代构造变形强震活动临夏盆地碎屑颗粒磷灰石裂变径迹热年代学

青藏高原东北边缘亚高山桦木林种群生态学研究

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青藏高原东北边缘亚高山桦木林种群生态学研究

作者：杨龙甘肃农业大学

学位级别：硕士

青藏高原东北边缘山地位于我国东部季风区、西北干旱区与青藏高原高寒区的交汇地带,桦木林是该地区森林的重要构成成份,是亚高山、中山、低山地带森林演替的过渡性森林之一。对该地区桦木林种群生态学的研究有助于更好的了解该地区桦木... 详细信息

青藏高原东北边缘山地位于我国东部季风区、西北干旱区与青藏高原高寒区的交汇地带,桦木林是该地区森林的重要构成成份,是亚高山、中山、低山地带森林演替的过渡性森林之一。对该地区桦木林种群生态学的研究有助于更好的了解该地区桦木林种群生长、群落特征等状况,为东部季风区、西北干旱区、青藏高原高寒区交错地带的天然次生林植被及生态系统经营管理与恢复重建途径提供理论依据,为植被的演替等宏观研究领域积累必要的基础资料。本文分别从植物群落学和植物种群学的角度出发,通过对青藏高原东北边缘不同生境下10个桦木林群落的物种组成及数量特征、物种多样性、群落相似性和聚类分析、种群结构、种群空间分布格局及种间联结的分析,得到以下结果:1.青藏高原东北边缘亚高山桦木林10个样地中乔灌木树种共有67种,隶属21科37属。含有种数最多的科是蔷薇科(17种)、忍冬科(12种)、杨柳科(9种)、松科(6种)、含有种数最多的属是忍冬属(10种)、柳属(8种)。2.总体多样性指数DS、H’、HB、DMC呈同一规律,辽东栎-山杨-白桦林、箭竹-白桦林、山杨-白桦林的多样性指数值均比较高;乔木层多样性指数DS、H’、HB、DMC均呈同一变化,其值变化为群落4>8>6>2>5>1>10>7>9>3;灌木层多样性指数DS、H’、HB、DMC均呈同一变化,其值变化为群落4>8>6>2>5>1>10>7>9>2。3.通过桦木林群落相似系数、相异系数及聚类分析,样地Q2、Q3、Q4、Q5、Q8在66.6315处聚为一类,除Q8以外,均分布在莲花山地区;Q6、Q7在52.7221处聚为一类,其重要建群种同样也是白桦,而且都分布在兴隆山地区;Q9、Q10 62.4779处聚为一类,其分布地区均为连城。多样性聚类分析对不同地区比较敏感,而对具体的群落类型并不敏感。4.从整体结构来看,柳-糙皮桦林、桦叶荚蒾-白桦林、箭竹-红桦林、辽东栎-山杨-白桦林、白桦纯林、青杄-白桦林处于增长阶段;红桦纯林处于衰退阶段;箭竹-白桦林、山杨-白桦林、糙皮桦纯林处于中间稳定阶段。白桦林均处于发育的前期或中期;糙皮桦林处于发育的初级阶段和中级阶段;而红桦林处于发育的初级阶段和中后阶段,不同群落之间差异明显。

关键词：青藏高原东北边缘桦木林种群生态学

青藏高原东北边缘云杉属-冷杉属林火烧迹地灌木群落特征、种间关联性和生态位研究

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青藏高原东北边缘云杉属-冷杉属林火烧迹地灌木群落特征、种间关...

作者：赵安甘肃农业大学

学位级别：硕士

在全球气候变化背景下,不合理的人为活动容易发生重度森林火灾,使森林生态系统遭受毁灭性破坏,森林结构和功能丧失,严重威胁人类的生存以及自然、社会和经济的可持续发展。因此,火烧迹地植被的恢复与重建已经成为恢复生态学主要研究内... 详细信息

在全球气候变化背景下,不合理的人为活动容易发生重度森林火灾,使森林生态系统遭受毁灭性破坏,森林结构和功能丧失,严重威胁人类的生存以及自然、社会和经济的可持续发展。因此,火烧迹地植被的恢复与重建已经成为恢复生态学主要研究内容之一。本研究以青藏高原东北边缘迭部林区云杉属-冷杉属林火烧迹地灌木群落为研究对象,采用空间代替时间方法,布设样地并展开调查,从群落物种组成特征、物种多样性、种间关系和种群生态位等角度开展研究,系统分析了不同恢复年限火烧迹地灌木群落和未过火林地林下灌木层特征、种间关联性和物种生态位格局,揭示了青藏高原东北边缘云杉属-冷杉属林火烧迹地灌木群落恢复与重建过程中群落演替的生态过程、维持机制和稳定性,为当地林业部门对火烧迹地植被的恢复和演替进程中进行合理的干预、引种和造林等提供合理的依据。本文主要结论如下:(1)灌木种类组成具有差异,5 a火烧迹地有灌木24种,分属11科17属;15 a火烧迹地有灌木17种,分属8科10属;未过火林地有灌木35种,分属12科19属。5 a、15 a火烧迹地及未过火林地的物种丰富度指数与Pielou均匀度指数,以及5 a火烧迹地的物种丰富度指数与Simpson指数、物种丰富度指数与Shannon-Wiener指数的相关性均不强(P0.1),其他指数间的相关性都较强(P15 a火烧迹地>未过火林地,Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数均是15 a火烧迹地>未过火林地>5 a火烧迹地。5a、15 a火烧迹地物种组成最相似,未过火林地与15 a火烧迹地物种组成相似度大于和5 a火烧迹地的相似度。(2)种间总体联结性(VR)值5 a火烧迹地>未过火林地>15 a火烧迹地。χ检验、联结系数、Jaccard相似系数结果均显示,5 a、15 a火烧迹地和未过火林地灌木种间呈正联结种对数占比基本要小于相互独立或负联结种对种对数占比,其中联结系数、Jaccard相似系数结果表明,种间呈正联结、相互独立趋势种对数占比大小分别是5 a火烧迹地>15 a火烧迹地>未过火林地,呈负联结种对数占比大小分别为5 a火烧迹地5 a火烧迹地>未过火林地;生态位重叠一般的种对数占比均是5 a火烧迹地>15 a火烧迹地>未过火林地;生态位重叠较小的种对数占比均是未过火林地>15 a火烧迹地>5 a火烧迹地。(4)5 a火烧迹地处于演替的初级阶段,局部小生境范围内物种丰富度增加,物种多样性、优势度和均匀度较低,物种多样性指数间相关性总体不高,种间总体联结性最高,种对间呈正联结的种对数占比最大,物种间生态位重叠较大,总体说明群落此时演替较好。15 a火烧迹地物种多样性和优势度最高,树种分布最均匀,物种多样性指数间相关性最高,种间总体联结性呈负联结趋势,种对间负联结对数占比适中,种间生态位重叠较大,群落总体稳定性比5 a火烧迹灌木群落高。未过火林地物种多样性和优势度较高,物种多样性指数间相关性较大,种间生态位重叠较小,种对间联结性负联结对数占比最多,但群落种间总体联结性呈正联结,其稳定性最高。在植被恢复与重建过程中,火烧迹地与未过火林地物种组成相似度增加。以上结果表明,青藏高原东北边缘云杉属-冷杉属林不同年限火烧迹地随着植被演替的进行,灌木群落稳定性逐渐增强,群落目前朝正向演替。

关键词：青藏高原东北边缘云杉属-冷杉属林火烧迹地灌木群落特征种间关联性生态位

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青藏高原东北边缘亚高山桦木林种群年龄结构

甘肃农业大学学报 2006年第3期41卷 70-75页

作者：杨龙孙学刚张伟杨宇翔刘秀生甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070 甘肃莲花山国家级自然保护区管理局甘肃康乐731500

基于10个典型样地的调查数据,对白桦、红桦、糙皮桦3种天然分布于青藏高原东北边缘亚高山带的主要桦木种群年龄结构进行了测度分析．结果表明,3种桦树的年龄结构较复杂,白桦和糙皮桦均属于增长型(发育的前期)或稳定型(发育的中期),而红... 详细信息

基于10个典型样地的调查数据,对白桦、红桦、糙皮桦3种天然分布于青藏高原东北边缘亚高山带的主要桦木种群年龄结构进行了测度分析．结果表明,3种桦树的年龄结构较复杂,白桦和糙皮桦均属于增长型(发育的前期)或稳定型(发育的中期),而红桦的不同群丛属于增长型(发育的初期)或始衰型(发育的中后期),不同群落之间差异明显; 聚类分析结果显示,青藏高原东北边缘桦木林年龄结构大致可以分为5类,中华柳—糙皮桦林单独聚为第1类,桦叶荚蓬—白桦林和辽东栎—山杨—白桦林聚为第2类,箭竹—白桦林、糙皮桦纯林、红桦纯林、山杨—白桦林聚为第3类,白桦纯林单独聚为第4类,箭竹—红桦林和青杆—白桦林聚为第5类．出现以上情况,不仅与群落本身的性质有关,而且与人为干扰和地区环境差异有关．因此,为保护该地区桦木林,不但要进行适当择伐,减少人为干扰,而且应对其进行长期的定位监测．

关键词：青藏高原东北边缘亚高山桦木林年龄结构