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青藏高原亚高寒草甸植物群落物种多样性和生产力关系的研究

作　者: 刘梦雪
导　师: 周淑荣
学　校: 兰州大学
专　业: 生态学
关键词: 演替植物群落物种多样性生产力群落相似性物种多度物种特征
分类号: S812
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文以亚高寒草甸植被演替过程中出现的5种主要群落类型为研究对象,通过野外调查和室内实验分析,研究了不同演替阶段群落的组成结构、多样性指数的变化、演替过程中群落物种多样性与植被生产力的关系以及群落间的相似性,以探索时间尺度上多样性和生产力的关系模式。结果表明：(1)无论是用物种丰富度还是均匀度指数测度亚高寒草甸不同演替梯度上植物群落的多样性,都反映出基本一致的趋势,其多样性顺序为：6年<9年<21年<11年<31年；Shannon-Wiener指数则是随着演替时间的延长而逐渐上升的,Simpson指数的变化趋势是先上升后下降,即9年<6年<11年<<21年31年。总的来说,群落演替的方向是从不平衡状态向平衡状况、从不稳定向稳定发展。(2)各群落间p多样性分析表明,除个别群落间p多样性较小外,如11年弃耕地和31年弃耕地,大多数群落间p多样性指数均较大,较大的p多样性指数反映了群落间的物种组成差别较大,群落的生境多样性较丰富。通过对不同群落间Jaccard指数和Sorensen指数的比较发现：相邻群落间的指数最小,随着演替时间差距的增大,群落相似性指数呈逐渐减小的的趋势。结合p多样性和群落相似性,我们发现亚高寒草甸演替过程中在物种组成结构方面具有递进性和渐变性,但是在亚高寒草甸原来的生态条件下,自然植被演替的速度并不快,可以在群落结构特点和土壤性质等变化规律的情况下,通过人为的干扰-种植特定植物或人工施肥等加快演替速度,促进植被的恢复。(3)对群落内生产力和丰富度的相关性分析发现,在6年,9年,11年和21年弃耕地上两者都是不相关的(P>0.05,R分别为0.352，0.339，0.279和0.358)，但是在31年弃耕地中两者显著水平(P<0.05,R=0.909)。对两者回归拟合后发现,拟合的最好是S型曲线(R2=0.871,F=27.056,P=0.007<0.01)。对群落间生产力和丰富度相关性分析以及回归拟合分析发现,生产力和丰富度显著相关(R=0.914,P<0.05),且拟合最好的是S型曲线(R2=0.939,F=46.149，P=0.007)。草地植物群落多样性指数与地上生物量的回归拟合,多样性指数的拟合优度依次为：Shannon-wiener指数(R2=0.870,F=20.026,P=0.021)>Pielou指数(R2=0.868,F=19.699,P=0.021)> Simpson指数(R2=0.234 P=0.409)。从总的拟合结果来看,亚高寒草甸植物群落物种多样性与地上生物量呈S形曲线。(4)通过分析了群落内物种多度与物种特征的关系发现,物种多度和SLA、LDMC、LNC以及LPC都没有显著的相关关系(P＞0.1),只有31年弃耕地中物种多度和LDMC是例外,成显著正相关(R=0.579,P=0.02)；通过分析了整个演替梯度上物种多度与物种特征的关系发现,物种多度和SLA不相关,与LNC在0.05水平上显著正相关(R=0.212,P=0.041),与LPC在0.05水平上显著负相关(R=-0.287,P=0.034), LDMC在0.01水平上极显著负相关(R=-0.358.P=0.003)。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-9
第一章总论  9-22
  1 生物多样性  11-12
  2 多样性-生产力的关系以及研究背景  12-21
    2.1 研究背景  12-16
    2.2 关系模式  16-18
    2.3 有关机制  18-20
      2.3.1 取样效应  18
      2.3.2 生态位互补假说  18-19
      2.3.3 物种间相互的正作用  19
      2.3.4 保险假说  19-20
    2.4 影响生产力的因素  20
    2.5 物种共存机制对多样性-生产力关系的影响  20-21
  3 本文研究内容和目的  21-22
第二章材料与方法  22-26
  1 实验设计  22-23
    1.1 实验地概况  22
    1.2 实验方法  22-23
  3 计算方法  23-24
    3.1 重要值  23
    3.2 群落多样性的计算  23-24
      3.2.1 α多样性的选择  23-24
      3.2.2 β多样性的选择  24
      3.2.3 α多样性和β多样性的定义  24
  4 群落相似性系数  24-25
  5 数据处理  25-26
第三章结果与分析  26-37
  1 不同演替群落的物种组成特点  26-28
  2 群落多样性的变化  28-31
    2.1 群落α多样性的变化  28-30
    2.2 β多样性的变化趋势  30-31
  3 多样性与生产力的关系  31-33
  4 群落相似性  33-34
  5 多度与物种特征(SLA、LDMC、LNC、LPC)的关系  34-37
第四章讨论  37-41
  1 群落结构组成特点  37
  2 群落多样性和相似性  37-39
  3 生物多样性与生产力的关系  39-41
参考文献  41-51
在学期间的研究成果  51-52
致谢  52

青藏高原亚高寒草甸植物群落物种多样性和生产力关系的研究

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