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秦岭西部森林群落相似性递减格局及其影响因素

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生物多样性 2017年第1期25卷 3-10页

作者：赵鸣飞王国义邢开雄王宇航薛峰康慕谊罗开北京师范大学资源学院北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 宝鸡市马头滩林业局陕西宝鸡721006

群落间物种组成的相似性递减格局与生境过滤、空间过程密切相关,探索其成因涉及到群落构建机制等生态学核心问题。本研究以秦岭西部森林群落为研究对象,运用Mantel检验和基于距离矩阵的多元回归方法,探究了不同生态因子对群落相似性变... 详细信息

群落间物种组成的相似性递减格局与生境过滤、空间过程密切相关,探索其成因涉及到群落构建机制等生态学核心问题。本研究以秦岭西部森林群落为研究对象,运用Mantel检验和基于距离矩阵的多元回归方法,探究了不同生态因子对群落相似性变异的贡献,并通过置换检验比较不同生活型之间相似性的空间递减率差异。结果显示:(1)3种生活型物种组成相似性与地理距离、海拔距离、局地生境异质性差异均呈显著递减趋势;(2)地理距离与生境差异作为主导因子,分别共同解释乔木、灌木和草本群落相似性变异的41.1%、59.0%和47.4%,且地理距离的单独解释率均大于生境过滤的单独解释率;(3)不同生活型相似性在空间上的递减率大小关系为:乔木>灌木>草本,表明物种因扩散能力的不同而对空间阻隔效应的响应存在差异。本研究初步确定扩散限制与生境过滤共同主导了秦岭西部森林群落的构建过程,且扩散限制所起作用更为显著。

关键词：扩散限制生境过滤生境异质性海拔梯度群落构建物种周转率

芦芽山寒温性针叶林冠层下植被beta多样性格局及其成因

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生态学报 2017年第10期37卷 3327-3334页

作者：赵鸣飞邢开雄王宇航王国义薛峰左婉怡康慕谊北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学资源学院北京100875

群落构建机制是生态学的中心议题之一。对山地植被beta多样性格局及其成因的探究有助于加深对此问题的认识。以芦芽山寒温性针叶林群落冠层下植被为研究对象,结合野外调查与室内实验获取的详细数据,运用Mantel检验、普通最小二乘回归和... 详细信息

群落构建机制是生态学的中心议题之一。对山地植被beta多样性格局及其成因的探究有助于加深对此问题的认识。以芦芽山寒温性针叶林群落冠层下植被为研究对象,结合野外调查与室内实验获取的详细数据,运用Mantel检验、普通最小二乘回归和典范对应分析(CCA)等统计方法,探讨了林下植被的beta多样性格局及其成因,结果显示:(1)沿海拔梯度相邻群落间草本层物种周转率呈现递减格局,而灌木层变化规律不明显;(2)灌、草层beta多样性与海拔差异、地理距离呈显著正相关关系,而与局地环境异质性关系不显著。控制海拔作用后发现,灌、草层beta多样性与地理距离关系依然显著,而当消除地理距离的线性影响后,beta多样性与海拔关系也变得不显著(3)CCA模型中,环境因子共解释了物种组成变异的74.4%,其中,海拔、坡度、凋落物厚度、乔木密度与总干面积对林下灌、草植被物种组成具有显著影响,但土壤因子的作用未见显著。综上,生境筛滤与扩散限制共同主导了芦芽山寒温性针叶林冠层下群落构建过程,但扩散限制的影响强于生境筛滤作用。

关键词：海拔梯度物种周转率群落构建扩散限制生境筛滤

中国东北地区12个建群树种对气候变化响应的MaxEnt模型分析

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生态学报 2022年第23期42卷 9712-9725页

作者：杜倩魏晨辉梁陈涛于景华王慧梅王文杰森林植物生态学教育部重点实验室黑龙江省林源活性物质生态利用重点实验室东北林业大学化学化工与资源利用学院哈尔滨150040 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

气候变化是当前全球生物多样性面临的最大威胁之一,对物种地理分布格局具有较大影响。东北森林物种丰富度较高,目前尚缺乏基于主要树种、未来不同气候模式的综合研究。基于12种建群树种的分布数据及23个环境变量(19个生物气候因子、土... 详细信息

气候变化是当前全球生物多样性面临的最大威胁之一,对物种地理分布格局具有较大影响。东北森林物种丰富度较高,目前尚缺乏基于主要树种、未来不同气候模式的综合研究。基于12种建群树种的分布数据及23个环境变量(19个生物气候因子、土地利用类型、海拔、坡度、坡向)数据,应用MaxEnt模型首次对东北地区乔木树种在3种气候变化情景下(SSP126可持续路径、SSP245中间路径、SSP585化石燃料为主发展路径)的潜在丰富度分布格局、主导环境变量以及树种损失、获得和周转情况进行了预测。结果表明:不同未来气候情景下东北地区各树种的潜在分布变化存在差异,适生区面积减小的树种有:兴安落叶松、山杨、春榆、白桦、水曲柳、胡桃楸、蒙古栎、辽东桤木,减小幅度达到10%—30%;适生区面积变化不大的树种有:红皮云杉、樟子松、黄檗,多数情况下低、中和高适生区面积变化发生了抵消,导致总适生区面积变化不大;适生区增加的树种有:红松,增加幅度达20%左右。环境因素将影响东北地区乔木树种潜在适宜性分布,其中,降水因素对东北地区树种分布格局起关键作用,尤其是降水量季节性变化,是影响东北地区50%左右树种分布格局的主导环境因子。东北地区乔木树种在无迁移和SSP585气候情景下受威胁程度相对较高,而在SSP126气候情景下大多处于低风险状态;物种迁移假设的对物种受威胁程度的影响先于气候变化情景的影响,树种发生适度迁移能够缓解树种受威胁的状况。网格单元中物种损失和周转的预测表明,东北地区树种高周转率主要由树种高损失率造成,损失率较高的地区往往树种周转率也相对较高。预测气候变化对东北地区树木分布格局的影响,有助于制定更有效的气候变化适应策略,以促进东北地区树木的可持续发展。

关键词： MaxEnt模型未来气候变化模式中国东北地区物种损失率物种周转率

昆嵛山天然林13年演替动态--生物多样性变化、物种周转与食叶害虫的短期干扰

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中南林业科技大学学报 2011年第1期31卷 9-17页

作者：梁军孙志强朱彦鹏张星耀于善栋张英军杨晓燕唐晓娟国家林业局森林保护重点试验室中国林科院森林生态环境与保护研究所北京100091 昆嵛山森林生态系统定位研究站山东烟台264100 国家林业局泡桐研究开发中心河南郑州450003 昆嵛山林场山东烟台264100

依托昆嵛山森林生态定位观察站所设立的40块永久性样地,比较了群落自然演替13 a的林内灌草多样性指数、物种周转率以及食叶害虫昆嵛山腮扁叶蜂的危害程度,评判食叶害虫对林分结构变化的短期潜在功能作用。结果表明:赤松纯林内灌草Shanno... 详细信息

依托昆嵛山森林生态定位观察站所设立的40块永久性样地,比较了群落自然演替13 a的林内灌草多样性指数、物种周转率以及食叶害虫昆嵛山腮扁叶蜂的危害程度,评判食叶害虫对林分结构变化的短期潜在功能作用。结果表明:赤松纯林内灌草Shannon多样性指数和均匀度指数分别为2.50和0.79,分别低于1996年的2.69和0.85;黑松混交林内灌草Shannon多样性指数和均匀度指数分别为2.27和0.79,分别高于1996年的1.85和0.77。赤松和黑松混交林下的灌草种类13 a的整体物种周转率达到125.9%;昆嵛山腮扁叶蜂发生严重林分(虫口密度>25头.株-1)的树木死亡率(平均13.35%)极显著高于腮扁叶蜂发生较轻的林分(P=0.003 8),树木死亡率与腮扁叶蜂虫口密度呈显著的正相关,并与林分郁闭度显著相关,但与林分密度不相关;腮扁叶蜂发生严重林分的树木胸径平均增长量略高于发生较轻的林分,但两者之间差异不显著。从本研究结果看,在昆嵛山,与未发生腮扁叶蜂的林分相比,腮扁叶蜂危害导致树木死亡率升高有可能加速林分密度的调整。

关键词：昆嵛山国家自然保护区赤松昆嵛山腮扁叶蜂物种周转率演替动态

埃塞俄比亚和厄立特里亚种子植物区系组成、多样性格局和特有性

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埃塞俄比亚和厄立特里亚种子植物区系组成、多样性格局和特有性

作者： BIYANSA HIRPO BQRU 中国科学院大学(中国科学院武汉植物园)

学位级别：硕士

植物区系研究的核心任务是从多种角度去阐明和理解特定地区的植物多样性模式和植物区系的组成,从而制定有效的保护方案,特别是在生物多样性相对丰富但由于气候和人为驱动的环境变化而受到高度威胁的热带地区。埃塞俄比亚和厄立特里亚位... 详细信息

植物区系研究的核心任务是从多种角度去阐明和理解特定地区的植物多样性模式和植物区系的组成,从而制定有效的保护方案,特别是在生物多样性相对丰富但由于气候和人为驱动的环境变化而受到高度威胁的热带地区。埃塞俄比亚和厄立特里亚位于全球生物多样性热点区域之一的非洲之角。然而,该地区的植物多样性以及植物区系组成还不清楚,而同时其生物多样性又受到非常严重的威胁。因此,通过研究该地区植物区系的组成以及植物的空间格局对于该地区的植物多样性保护有着重要意义。本研究利用埃塞俄比亚和厄立特里亚植物志以及在线数据库,重新构建了该地区的植物多样性数据信息库。利用数据库中植物信息进行多重多样性指标的空间尺度分析,从而确定该地区植物多样性空间分布格局以及划分植物区系等。我们通过0.5°× 0.5°栅格化的方式对埃塞俄比亚和厄立特里亚进行空间尺度划分,利用种子植物在属、种和特有种水平上的分类学和系统发育学的β多样性相似性进行聚类分析,并对聚类结果进行相似性(ANOSIM)检验。最终,埃塞俄比亚和厄立特里亚植物区被划分为两个植物区系亚省、五个植物区系区和十三个植物区系亚区。其中西南植物区系亚省主要位于高海拔区域,西北植物亚省主要位于低海拔区域。5个植物区系区主要与区内植物组成、地理差异等有关系。通过物种周转率的研究发现,高山区域物种多样性高,但存在较高的物种周转率。同时,由于高山对物种信息交流的阻碍作用,位于该区域高山东西两侧的植物区系区之间的物种周转率很低。埃塞俄比亚和厄立特里亚特有植物分布热点地区主要位于该地区高山区域,通过加权特有性的分析,确定出三个特有植物分布中心,分别是北部的西蒙山特有植物中心,位于中部的舍瓦高地特有植物中心,位于南部的巴里山特有植物中心。三个特有植物分布中心中西蒙山和巴里山中心特有程度最高,而舍瓦高地特有植物中心是首次被提出。综上所述,通过我们对埃塞俄比亚和厄立特里亚的植物区系的划分以及特有植物的空间格局的分析,为进一步研究该地区植物区系间的起源与进化关系的研究提供了基础理论依据,也为该地区的生物多样性保护和保护区的规划建设等提供了科学依据。

关键词：非洲之角植物区系系统发育多样性物种周转率特有植物分布中心

气候变化情境下黑龙江流域木本植物分布格局演变的MaxEnt模型分析

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气候变化情境下黑龙江流域木本植物分布格局演变的MaxEnt模型分析

作者：杜倩东北林业大学

学位级别：硕士

气候变化是当前全球生物多样性面临的最大威胁之一,对物种地理分布格局具有较大影响。黑龙江流域是世界范围内生物多样性保护的重要基地,该区域物种丰富度较高,发挥着重要的生态服务功能。目前尚缺乏基于主要树种、未来不同气候模式的... 详细信息

气候变化是当前全球生物多样性面临的最大威胁之一,对物种地理分布格局具有较大影响。黑龙江流域是世界范围内生物多样性保护的重要基地,该区域物种丰富度较高,发挥着重要的生态服务功能。目前尚缺乏基于主要树种、未来不同气候模式的综合研究。本研究基于43种木本植物的分布数据及23个环境变量（19个生物气候因子、土地利用类型、海拔、坡度、坡向）数据,应用Maxent模型对黑龙江流域常见木本植物在三种气候变化情景下（SSP126可持续路径、SSP245中间路径、SSP585化石燃料为主发展路径）的潜在丰富度分布格局进行预测,探究各树种潜在适生分布区并比较其在不同气候情景下发生的变化,进而研究影响各树种潜在地理分布分局的主导环境变量,分析树种受威胁情况以及损失、获得和周转情况。主要结论如下:（1）应用Max Ent模型对黑龙江流域43种木本植物进行模型预测分析,除绣线菊（测试数据AUC=0.798）、库页悬钩子（测试数据AUC=0.793）外,其他41种木本植物Max Ent模型预测精度AUC值均大于0.8,这种高的预测精度说明Max Ent模型能够较好的模拟物种丰富度分布格局,其结果可以作为基于点格局模拟物种丰富度分布的补充,结果有效,可信度较高。（2）对于乔木树种而言,未来气候情景适生区面积减小的树种有:落叶松（Larix gmelinii）、山杨（Populus davidiana）、五角枫（Acer pictum ***）、臭冷杉（Abies nephrolepis）、春榆（Ulmus davidiana ***）、白桦（Betula platyphylla）、黑桦（Betula dahurica）、硕桦（Betula costata）、水曲柳（Fraxinus mandshurica）、胡桃楸（Juglans mandshurica）、蒙古栎（Quercus mongolica）、槺椴（Tilia mandshurica）、紫椴（Tilia amurensis）、鱼鳞云杉（Picea jezoensis ***）、辽东桤木（Alnus hirsuta）;适生区面积变化不大的树种有:红皮云杉（Picea koraiensis）、樟子松（Pinus sylvestris ***）、黄檗（Phellodendron amurense）、大果榆（Ulmus macrocarpa）、黄花落叶松（Larix olgensis）、裂叶榆（Ulmus laciniata）;适生区增加的树种有:红松（Pinus koraiensis）。未来大部分乔木树种的核心分布区向长白山地区移动。（3）对于灌木树种而言,未来气候情景适生区面积减小的树种有:刺五加（Eleutherococcus senticosus）、笃斯越橘（Vaccinium uliginosum）、杜香（Ledum palustre）、胡枝子（Lespedeza bicolor）、金银忍冬（Lonicera maackii）、暖木条荚蒾（Viburnum burejaeticum）、山刺玫（Rosa davurica）、细叶沼柳（Salix rosmarinifolia）、兴安杜鹃（Rhododendron dauricum）、越橘（Vaccinium vitis-idaea）、绣线菊（Spiraea salicifolia）、库叶悬钩子（Rubus sachalinensis）;适生区面积变化不大的树种有:东北山梅花（Philadelphus schrenkii）、鸡树条荚蒾（Viburnum opulus ***）;适生区增加的树种有:大叶小檗（Berberis amurensis）、狗枣猕猴桃（Actinidia kolomikta）、黄花忍冬（Lonicera chrysantha）、接骨木（Sambucus williamsii）、长白忍冬（Lonicera ruprechtiana）、珍珠梅（Sorbaria sorbifolia）。未来各气候变化情境下,大部分灌木树种核心分布区域仍位于大小兴安岭及长白山地区,少部分将向松嫩平原及俄罗斯外兴安岭、布列亚山脉移动。（4）基于点格局的木本植物物种丰富度分布格局与Max Ent模型模拟结果基本一致,但Max Ent模拟结果丰富度分布在空间上更连续,丰富度值更高,说明黑龙江流域木本植物物种实际物种丰富度分布格局呈碎片化,部分散落分布树种可能面临适宜栖息地收缩的风险。（5）温度降水等生物气候因子与黑龙江流域木本植物物种丰富度分布格局间相关性大,对各物种潜在适宜性分布贡献率高,是影响黑龙江流域木本植物潜在适生区的主导环境因子。（6）黑龙江流域木

关键词： MaxEnt模型未来气候变化模式物种丰富度分布格局物种损失率物种周转率黑龙江流域

食叶害虫对昆嵛山天然赤松种群演替动态的功能作用

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食叶害虫对昆嵛山天然赤松种群演替动态的功能作用