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Dynamic process of plant community and species diversity and mechanism of species extinction under grazing test

植物群落和物种多样性动态过程及物种丧失机制放牧试验


在长期严格的沙地草场放牧试验的基础上,通过调查及多种计算和分析,揭示了在放牧条件下植物群落和物种多样性的动态演变规律及物种丧失的机制,主要结论是:(1)在不同稳定的牧压下群落外貌特征及组分发生明显的分异。(2)持续强度放牧使物种消失,α多样性下降,为理解现代物种消亡和灭绝机制提供了部分依据,现代物种的消亡和灭绝正是由于人们对于生境的破坏引起的,生境破坏引起局部地区物种的消失,这种局部消失的不断累加就可能引起物种的消亡和绝灭。(3)放牧试验对物种组成和β多样性的影响表现在时空两个方面。

Based on the strict and long-term grazing test and quadrate investigation, we revealed the dynamic succession of plant community and species diversity as well as mechanism of species losses under the grazing condition. The main results are (1) The community appearance characteristics and composition become dividing obviously under stable different grazing pressure. (2) The continued intensive grazing causes the species losses and decrease in a diversity, this provides partly basis for understanding the modern species disappearance and extinction. The species extinction was due to destruction of habitat by human being. Destruction of habitat leads to species disappearance in local istrict. Accumulation of the species losses in local district may lead to the species true extinction. (3) The grazing influence the species composition and (3 diversity in both the temporal and spatial dimensions.


全 文 : 万方数据
万方数据
I期 徐斌等:植物群落和物种多样性动态过程及物种丧失机制放牧试验 3
寰2 1996年各放牧区植物种一组成趔型坠塑咝型垡型堂翼兰坚型堕型些
重牧区H 中牧区M 轻牧区L 对照区c
。 属(抽 种却喇∞ 屑‰ 种卸商岛 属‰ 种speci曲属G朋璐种s咖
孽科‰叫m∽" 2 2 3 3 4 4 4 4
豆 科岫咖iⅫ∞ 4 4 3 3 3 3 4 4
菊 科C∞p画诅e 2 2 2 2 4 4 4 4
大裁科E1lphofKB啷eI l 1 l I I I 1
萝 科A9cl印剐¨∞ 0 O 0 0 1 l 0 0
旋花科c0刑0hula嘲 0 O O 0 0 0 l 1
牛儿苗科C唧niBc啦e 0 0 0 0 1 l l 1蔷藏科RD㈣e 1 1 l 1 l l 1 1伞形科UInbdli妇 1 1 0 0 0 0 O O
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多样性),另一种是测度群落间的多样性(口多样性)。
在a多样性指数中最常用的shIlpBon指数和shⅫm’
晰ener指数。前者以度量物种的集中性为基础,如果某
群落物种的集中性越高。则多样性程度降低。后者借
用了信息论方法i4J,反映群落的不确定性。这两个公
式采用以下写法:
蹄n指数
JD=l一∑Pi2
Sllann∞.Wien口指数
日=一∑Pfk&Pf
其中,S为群落中的物种数,Pi为种i的数量与群落所
有物种数量之和的比值。这两个指数各有其特点。卢
多样性指数是描述两群落之间物种替代特点的【9。“,
反映物种组成的差异或相似程度。最简便和应用最广
的是Jaoc8Id指数和鼬ens∞指数【“j。公式的写法如
下:
Ja∞Ⅱd指数
cj=j/ta+b—j)
&№f∞∞指数
凸=2』/(口+6)
其中:,为两群落或样地共有的物种数,a和6分
别是样地A和B的物种数。
这两个公式的弱点是过分强调了稀有种的重要性
而削弱了优势种的重要性。而Br町.CI埘s指数是在s0㈣指数基础上形成的可应用于个体数量的方
法,写法为:
CM=2讲/0dN+酬)
口Ⅳ和w分别为样地A和曰物种个体数量之和。
州为两样地共有种中数量较少者之和,即:
∥=∑咖(m,胛)
这个公式较准确反应了两样地物种的数量特性,
但它反映的趋势与J8ccaId指数和&m—n指数常常不
一致。
2.3.2放牧试验地的a多样性1993年和1996年在
每个放牧试验处理区北半部做样方21个,按种计算频
度做为每个试验区的数量,然后求出每个种在试验区
的数量比率傲为R,再计算多样性指数(表3),1993年s矗n口B0n指数和岛口norl.№指数显示出相似的变化
趋势,在四个处理区中,中牧区指数最大,其次是重牧
区,轻牧区和对照区相对较小。而指数的差异不明显,
这说明放牧试验进行一年后的1993年。各处理区的物
种较均匀,无明显的变化,从表1的物种组成也可看出
这种趋势。1996年两个多样性指数差异加大,主要是
重牧区的指数值明显低于其它区,重牧区的物种多样
性明显减少。其它试验区的指数差异很小。同一指数
在两个时期的对比来看,重牧区的多样性指数下降明
显,其次是中牧区,这两个区由于放牧影响,生物多样
性明显降低。1993—1996年,重牧区减少了lO种,中
牧区减少了6个种。而轻牧区和对照区的多样性指数
基本稳定。两个时期总的放牧地的指数有所下降,但
不太明显。
2.3.3放牧试验地的口多样性所选的三种B多样
性指数,是反映各试验区之间物种组成的相似情况的,
即数值越大。两样地之间的相似程度越大。1993年各
放牧处理区之间的口多样性指数如表4所示,重牧区
与中牧区之间的J∞cmd指数和somrM指数最大,说
明他们之间的物种组成最相似。而H.一L,f卜c之问
的相似性降低。其它各放牧地之间的物种组成相似性
变化不大。由于BI卵.Gur凼指数以数量数据为基础,
除了反映物种组成外,对种的数量大小较敏感,指数的
变化较大,在各放牧区之间的变化趋势与J*c脚cd指数
与S0—m·指效所揭示的趋势相近,即重牧区与中牧
区、轻牧区、对照区之间的相似性运渐降低,即物种的
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万方数据
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1期 徐斌等:植物群落和物种多样性动态过程及物种丧失机制放牧试验 5
进一步加大。重牧区1993年至1996年的口多样性指
数值较低,强度放牧使许多物种消失,遗为我们理解物
种的消亡和灭绝机理提供了部分依据,现代物种的灭
绝和消亡正是由于人们对于环境的破坏引起的,环境
破坏引起局部地区物种的消失,而这种局部消失的不
断累加就可能引起物种的真正消亡和绝灭。其它区的
指数值也较小。说明其它试验区经过三年的连续试验,
物种也发生了较大的变化。放牧试验一方面使不同试
验区的物种组成变异,还使同一试验区在多年连续放
牧试验下物种组成发生较明显变异,放牧试验对物种
组成和8多样性的影响表现在时空两个方向上。
致谢本文得到北京大学陈昌笃教授和崔海亭教授的指导和
斧正,在研究中北京大学城环系92级实习生榇浩、刘寅小臆帮
助进行野』,b-r作,特此致谢。
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万方数据
植物群落和物种多样性动态过程及物种丧失机制放牧试验
作者: 徐斌, 辛晓平, 大黑俊哉
作者单位: 徐斌,辛晓平(中国农业科学院农业自然资源与农业区划研究所,北京,100081), 大黑俊哉
(农业环境技术研究所,日本)
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGIC SCIENCE
年,卷(期): 2002,21(1)
被引用次数: 1次

参考文献(11条)
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