湖北七姊妹山国家级自然保护区鸟类多样性及空间分布格局

为全面了解七姊妹山国家级自然保护区鸟类资源状况, 于2018年7月至2019年6月采用样线法、样点法, 对保护区鸟类种类, 生境、分布状况进行调查。结果显示: (1)保护区有鸟类251种, 隶属16目52科; 其中, 留鸟128种(51.00%)、夏候鸟80种(31.87%)、冬候鸟27种(10.76%)、旅鸟16种(6.37%)。区内以繁殖鸟类为主, 珍稀濒危鸟类种类多, 鸟类资源的保护价值高。(2)鸟类区系中, 东洋界物种141种(56.18%)、古北界物种71种(28.29%)、广布种39种(15.53%), 以东洋界占优势, 并呈现与古北界、广布种相混杂的格局。(3)各生境类型中的鸟类丰富度从高到低依次为林地＞灌丛＞河湖湿地＞草地＞村落耕地; 林地与灌丛之间的鸟类群落结构相似性最高, 林地与河湖湿地的最低。(4)保护区鸟类空间分布格局, 在垂直方向上呈单峰模式, 物种丰富度与海拔区段间存在显著的二次方程关系: y =-2.7976x2+ 22.631x + 32.75(R2=0.954, P<0.001); 在水平方向上全部鸟类丰富度呈现两端较低中间较高的分布格局。通过调查分析既丰富了七姊妹山国家级自然保护区和武陵山系的鸟类资料, 也为保护区进行保护决策提供科学依据。     

地形对七姊妹山自然保护区植物丰富度及分布格局的影响

该研究以七姊妹山自然保护区40个(20×20m2)植物群落调查样方为基础,并采用回归分析和典型对应分析(CCA)的方法研究该区地形对植物物种丰富度及植物分布格局的影响,以明确海拔、坡度、坡向、坡位等地形因子的相对重要性,为该区植物多样性的保护和管理提供理论依据。结果表明:(1)七姊妹山自然保护区40个调查样地共有植物633种,隶属133科,316属,其中乔木118种,灌木150种,草本365种。(2)曲线回归方程拟合结果显示,七姊妹山自然保护区植物物种丰富度分别与海拔、坡度具有显著相关性,物种丰富度沿海拔梯度升高而增大,沿坡度梯度先减少后增大之后又减小。(3)从植物的生活型来看,在所有海拔段,乔木物种丰富度始终低于灌木和草本植物;在低、中低海拔地带,灌木物种丰富度均高于乔木和草本植物;而在中、高海拔地带草本植物物种丰富度较大且高于乔木和灌木。(4)CCA排序结果表明,地形因子对植物物种的分布具有显著影响按其影响强度排序为海拔坡度坡位坡向,说明海拔是影响该区植物物种分布最重要的地形因子。     

七姊妹山常绿落叶阔叶混交林物种多样性格局及其环境解释

依托七姊妹山自然保护区6 hm²森林动态监测样地研究平台,基于样地和物种基本信息数据,采用多元回归树和冗余分析研究方法,探讨地形因子对生境的塑造作用及物种分布特征,分析不同群丛类型下物种多样性的变化规律。结果表明：(1)依据“1 SE”规则,4次分割依次以海拔(1 453 m)、坡度(23.13°)、海拔(1 398 m)、凹凸度(4.094)为分界点可将150个样地分为5个群丛。(2)冗余分析表明地形因子对物种分布解释量为0.077 6,解释率为16.36%,各环境因子对物种分布的解释力度依次为：海拔>坡度>凹凸度;坡向与物种的分布无显著相关性。(3)5个群丛中立木密度与胸高截面积最高的均为群丛5(527.4株/400 m²;3.495 cm²/株),立木密度与平均胸高截面积最低为群丛4(225.4株/400 m²;3.057 cm²/株)。(4)5个群丛中Shannon Winener丰富度指数与Simpson优势度指数最高的均为群丛2,最低的为群丛5,物种多样性尺度效应明显;Pielou均匀度指数最高为群丛4,最低为群丛5。(5)两两群丛间Jaccard相似性系数最低为群丛1 群丛2(0.331),最高的为群丛4 群丛5(0.645),海拔对β多样性格局影响较大。研究认为,七姊妹山自然保护区6 hm²样地地形因子对该区域生境的塑造具有一定作用,海拔、坡度、凹凸度组成的“环境筛”影响了该区域的物种分布及多样性格局。     

七姊妹山自然保护区黄杉林群落学特征

黄杉为国家Ⅱ级保护植物,是我国特有的第三纪孑遗的珍贵树种,主要分布在我国亚热带的中山地带。采用Braun-Blanquet的植物社会学调查方法并结合典型样方法对七姊妹山自然保护区的原生黄杉群落进行调查,并对其群落特征进行了分析。结果表明:在2300 m~2的调查样地,共有维管束植物52种,隶属24科38属,群落物种组成主要以杜鹃花科、豆科、五加科、壳斗科等种类为主;群落生活型组成分析显示,该黄杉群落高位芽植物占绝对优势,高位芽植物、地面芽植物占比分别为76.9%、13.5%,地上芽和地下芽植物较少,植物的生活型谱大致呈"L"型;群落重要值分析表明,黄杉重要值为53.6,占较大优势,是群落建群种,乌冈栎、石韦分别是灌木层及草本层的优势种,其重要值分别为24.0、54.8;该黄杉群落物种多样性指数整体较低,除均匀度指数外,优势度指数、多样性指数、丰富度指数总体表现出灌木层乔木层草本层,上坡山脊的规律;种群年龄结构分析表明,七姊妹山自然保护区黄杉种群年龄结构呈"L"型分布,属于增长型种群,在一定时间内,表明黄杉仍为该群落的优势种群,林窗的出现使该黄杉群落保持持续更新。     

七姊妹山国家级自然保护区菊科植物区系及资源植物分析

湖北七姊妹山国家级自然保护区位于宣恩县东部,生物多样性丰富。据调查,该区共有菊科植物58属119种(含变种),具有我国种子植物属15个地理分布区类型中的12个。从起源来看,七姊妹山国家级自然保护区菊科植物以温带起源为主,温带属占73.59%(39属),热带属占20.75%(11属),有3个中国特有分布属,表明该地区菊科植物区系有以温带成分为主的多类成分共存的特点。七姊妹山国家级自然保护区菊科资源植物十分丰富,按其用途可分为野生蔬菜类、蜜源植物类、观赏植物类、药用植物类、香料植物类及特有植物类等,这些资源植物具有较大开发利用价值。     

七姊妹山自然保护区蕨类植物区系地理及资源开发研究

运用植物区系地理分析方法对七姊妹山自然保护区的蕨类植物区系特征进行研究。科的地理区系分析表明,热带、亚热带成分高达58.3%,占主导地位。属的地理区系分析也表明了类似的趋势。种的地理区系分析表明,除了热带、亚热带成分占有较高比例外,温带分布的种也具有较高的比例,占非世界广布种的1.2%。特别是世界温带分布的种占较高比例,达24.2%,这反映了温带成分的重要地位。七姊妹山蕨类植物资源丰富,可区分为药用、观赏、食用、指示类植物等几大类。各种蕨类植物资源显示了广阔的利用前景。     

鄂西南亚热带山地常绿落叶阔叶混交林物种多度分布格局

基于七姊妹山自然保护区内6 hm~2监测样地多度数据,通过累计经验分布曲线(ECDF)表征该样地内不同生活型功能群的物种-多度分布格局,并采用6种模型对各功能群不同取样尺度物种等级-多度曲线进行拟合并检验其拟合效果,分析多度格局与模型拟合在不同尺度间的差异,探讨其背后的生态学过程与机制。结果表明:(1)各尺度下落叶种比常绿种的物种数多,物种多样性指数更大,但个体数相对较少;不同功能群稀有种比例排序为:落叶种所有种常绿种。(2)6种模型中的断棍模型的拟合效果较差;中大尺度(50 m×50 m、100 m×100 m)上不同生活型树种多度分布能接受的模型较少,除大尺度的常绿树种外,拟合最优模型均为对数正态分布模型,大尺度的常绿树种拟合最优模型为中性模型;小尺度上(20 m×20 m)常绿树种的最优模型为对数正态分布模型,落叶树种最优模型为生态位优先模型,所有树种在小尺度最优模型为Zipf-Mandelbrot模型。研究认为,随着尺度逐渐扩大,中性过程较生态位过程对物种-多度格局的解释力度更大,落叶树种物种多度格局的形成机制较常绿树种更接近于样地所有树种物种-多度格局的形成机制。