山东刺槐林对林下植物物种多样性及谱系多样性的影响
发布时间：2021-10-19 00:10
刺槐（Robinia pseudoacacia）是一种广泛分布的外来植物,通常认为外来物种会对自然生态系统造成一定影响。然而,刺槐对当地植物多样性的影响仍存在争议。本研究的主要目的是比较刺槐群落和以麻栎（Quercus acutissima）或栓皮栎（Q. variabilis）为优势种的本地落叶栎群落林下植物物种组成、物种多样性、谱系多样性及群落谱系结构的差异,探究刺槐林对当地森林生态系统可能造成的影响。在山东丘陵区设置17个刺槐群落和17个相应的落叶栎群落样方（样方大小为20 m×30 m）,调查每个样方内林下植物物种组成和多样性情况。研究发现,刺槐群落与落叶栎群落林下植物物种和谱系α多样性并无显著差异,而刺槐群落林下物种和谱系β多样性显著低于落叶栎群落,且刺槐群落植物谱系距离随环境距离的变化速率低于落叶栎群落,刺槐各样方间共有物种比例较大,物种的生态位较为相似,表明刺槐导致了植物群落的均质化。另外,刺槐群落较落叶栎群落具有较高的外来物种丰富度。可见,山东刺槐林虽然对植物物种数量没有显著影响,但却改变了群落的组成和结构。应对刺槐林进行长期监测,有效防控外来植物对当地生态系统造成的威...
【文章来源】：生态学杂志. 2020,39(09)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
刺槐群落和落叶栎群落成对样方分布图
本研究所建谱系进化树
虽然山东刺槐群落与落叶栎群落林下植物α多样性并无显著差异，但β多样性却呈现显著差异。刺槐群落相较落叶栎群落具有较低的物种和谱系β多样性。刺槐群落较低的β多样性意味着刺槐各样方间共有的物种比例较大，各样方间物种的生态位较为相似，表明刺槐群落出现均质化现象(Winter et al.,2009;Nascimbene et al.,2015)。Rice等(2004)研究刺槐对松林和栎林生态系统氮循环的影响，发现与邻近的天然松林、栎林相比刺槐林下土壤的氮、磷和钙含量较高，且土壤氮净矿化率和净硝化率较高。在阿帕拉契山脉的南部地区，刺槐林下的土壤与栎林相比具有更高的氮、有机质和硝酸盐含量(Boring et al.,1984)。Malcolm等(2010)研究发现当把刺槐移除并种植本地植物2年后，土壤的氮浓度和净氮矿化率降低到与本地样地相同水平，在移除刺槐4年后的样地中土壤净硝化率显著减少。刺槐通常会引起土壤氮储存的升高，导致刺槐群落中一些具有相似生态需求的物种成为优势种，如刺槐群落中常有较高比例的嗜氮植物(Benesperi et al.,2012;Staska et al.,2014)，最终导致物种组成的改变和群落的均质化。研究还发现，刺槐群落间的谱系β多样性(谱系距离)随环境距离增大而增大的变化速率低于落叶栎群落，说明刺槐可致使群落间生境差异减小，引起生物气候不同的区域中植物组成差异的减小，最终导致在大范围尺度下植物多样性的贫乏。虽然本研究中刺槐群落林下植被并没有表现出明显的谱系聚集现象，但是随着刺槐定植时间的增长，刺槐群落与本地群落的生境差异可能会越来越大，可能最终会导致在刺槐群落中能够定植的植物为少数可以耐受刺槐群落特殊生态环境的物种，出现群落谱系结构的聚集。因此，随着时间的推移，刺槐植物群落的变化应该得到更多的关注，以确定是否存在潜在威胁。图4 刺槐群落和落叶栎群落林下植物谱系结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]外来植物入侵对土壤氮有效性的影响[J]. 许浩,胡朝臣,许士麒,孙新超,刘学炎. 植物生态学报. 2018(11)
[2]Ecosystem carbon and nitrogen storage following farmland afforestation with black locust（Robinia pseudoacacia） on the Loess Plateau, China[J]. Guangqi Zhang,Ping Zhang,Yang Cao. Journal of Forestry Research. 2018(03)
[3]黄土区蔡家川流域刺槐人工林林下物种多样性[J]. 李敏敏,魏天兴,李信良,葛海潮. 浙江农林大学学报. 2018(02)
[4]黄顶菊入侵对土壤氨氧化细菌群落结构及多样性的影响[J]. 赵晓红,杨殿林,曲波,王慧,刘红梅,赖欣,皇甫超河. 生态学杂志. 2014(06)
[5]陕北黄土高原刺槐植物功能性状与气象因子的关系[J]. 宋光,温仲明,郑颖,丁曼. 水土保持研究. 2013(03)
[6]外来树种生态经济综合评价指标体系[J]. 李叶,张川红,郑勇奇,林培群,余雪标,姜英淑,沙海峰. 生态学杂志. 2010(05)
[7]植物群落清查的主要内容、方法和技术规范[J]. 方精云,王襄平,沈泽昊,唐志尧,贺金生,于丹,江源,王志恒,郑成洋,朱江玲,郭兆迪. 生物多样性. 2009(06)
[8]刺槐对乡土植被的入侵与影响[J]. 张川红,郑勇奇,刘宁,宗亦尘,焦明,郭慧玲. 北京林业大学学报. 2008(03)
[9]外来植物入侵对土壤生物多样性和生态系统过程的影响[J]. 陈慧丽,李玉娟,李博,陈家宽,吴纪华. 生物多样性. 2005(06)
[10]植物外来种入侵及其对生态系统的影响[J]. 彭少麟,向言词. 生态学报. 1999(04)
博士论文
[1]山东植物群落及其物种多样性分布格局与形成机制[D]. 张文馨.山东大学 2016
硕士论文
[1]刺槐对黄土丘陵区植物群落结构与功能的影响[D]. 朱朵菊.西北农林科技大学 2018
本文编号：3443773
【文章来源】：生态学杂志. 2020,39(09)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
刺槐群落和落叶栎群落成对样方分布图
本研究所建谱系进化树
虽然山东刺槐群落与落叶栎群落林下植物α多样性并无显著差异，但β多样性却呈现显著差异。刺槐群落相较落叶栎群落具有较低的物种和谱系β多样性。刺槐群落较低的β多样性意味着刺槐各样方间共有的物种比例较大，各样方间物种的生态位较为相似，表明刺槐群落出现均质化现象(Winter et al.,2009;Nascimbene et al.,2015)。Rice等(2004)研究刺槐对松林和栎林生态系统氮循环的影响，发现与邻近的天然松林、栎林相比刺槐林下土壤的氮、磷和钙含量较高，且土壤氮净矿化率和净硝化率较高。在阿帕拉契山脉的南部地区，刺槐林下的土壤与栎林相比具有更高的氮、有机质和硝酸盐含量(Boring et al.,1984)。Malcolm等(2010)研究发现当把刺槐移除并种植本地植物2年后，土壤的氮浓度和净氮矿化率降低到与本地样地相同水平，在移除刺槐4年后的样地中土壤净硝化率显著减少。刺槐通常会引起土壤氮储存的升高，导致刺槐群落中一些具有相似生态需求的物种成为优势种，如刺槐群落中常有较高比例的嗜氮植物(Benesperi et al.,2012;Staska et al.,2014)，最终导致物种组成的改变和群落的均质化。研究还发现，刺槐群落间的谱系β多样性(谱系距离)随环境距离增大而增大的变化速率低于落叶栎群落，说明刺槐可致使群落间生境差异减小，引起生物气候不同的区域中植物组成差异的减小，最终导致在大范围尺度下植物多样性的贫乏。虽然本研究中刺槐群落林下植被并没有表现出明显的谱系聚集现象，但是随着刺槐定植时间的增长，刺槐群落与本地群落的生境差异可能会越来越大，可能最终会导致在刺槐群落中能够定植的植物为少数可以耐受刺槐群落特殊生态环境的物种，出现群落谱系结构的聚集。因此，随着时间的推移，刺槐植物群落的变化应该得到更多的关注，以确定是否存在潜在威胁。图4 刺槐群落和落叶栎群落林下植物谱系结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]外来植物入侵对土壤氮有效性的影响[J]. 许浩,胡朝臣,许士麒,孙新超,刘学炎. 植物生态学报. 2018(11)
[2]Ecosystem carbon and nitrogen storage following farmland afforestation with black locust（Robinia pseudoacacia） on the Loess Plateau, China[J]. Guangqi Zhang,Ping Zhang,Yang Cao. Journal of Forestry Research. 2018(03)
[3]黄土区蔡家川流域刺槐人工林林下物种多样性[J]. 李敏敏,魏天兴,李信良,葛海潮. 浙江农林大学学报. 2018(02)
[4]黄顶菊入侵对土壤氨氧化细菌群落结构及多样性的影响[J]. 赵晓红,杨殿林,曲波,王慧,刘红梅,赖欣,皇甫超河. 生态学杂志. 2014(06)
[5]陕北黄土高原刺槐植物功能性状与气象因子的关系[J]. 宋光,温仲明,郑颖,丁曼. 水土保持研究. 2013(03)
[6]外来树种生态经济综合评价指标体系[J]. 李叶,张川红,郑勇奇,林培群,余雪标,姜英淑,沙海峰. 生态学杂志. 2010(05)
[7]植物群落清查的主要内容、方法和技术规范[J]. 方精云,王襄平,沈泽昊,唐志尧,贺金生,于丹,江源,王志恒,郑成洋,朱江玲,郭兆迪. 生物多样性. 2009(06)
[8]刺槐对乡土植被的入侵与影响[J]. 张川红,郑勇奇,刘宁,宗亦尘,焦明,郭慧玲. 北京林业大学学报. 2008(03)
[9]外来植物入侵对土壤生物多样性和生态系统过程的影响[J]. 陈慧丽,李玉娟,李博,陈家宽,吴纪华. 生物多样性. 2005(06)
[10]植物外来种入侵及其对生态系统的影响[J]. 彭少麟,向言词. 生态学报. 1999(04)
博士论文
[1]山东植物群落及其物种多样性分布格局与形成机制[D]. 张文馨.山东大学 2016
硕士论文
[1]刺槐对黄土丘陵区植物群落结构与功能的影响[D]. 朱朵菊.西北农林科技大学 2018
本文编号：3443773
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