Plant diversity and community stability in forest ecosystems of Ningxia， China

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00087

Journal of Desert Research ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (3): 210-221.DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00087

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Plant diversity and community stability in forest ecosystems of Ningxia， China

Weihong Zhang¹(), Juan Ma¹, Ruizhi Zhao¹, Wei Zhou¹, Xinyi Zhao¹, Yanxia Pan²()

^1.Ningxia Environmental Monitoring Center，Yinchuan 750002，China
^2.Shapotou Desert Research and Experiment Station / National Key Laboratory of Ecological Safety and Sustainable Development in Arid Lands，Northwest Institute of Eco-Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China

Received:2025-02-21 Revised:2025-04-24 Online:2025-05-20 Published:2025-06-30
Contact: Yanxia Pan

Abstract

Abstract:

This study systematically analyzed the plant diversity and community stability of forest ecosystems in the Ningxia Hui Autonomous Region based on survey data from 10 forest ecosystem plots. A total of 202 plant species were recorded， belonging to 54 families and 124 genera， including 23 species in the arboreal layer， 31 species in the shrub layer， and 148 species in the herbaceous layer. By calculating the Sprenson similarity coefficient， importance value index， diversity index， and applying the Godron stability measurement method， the species composition differences， species importance， diversity levels， and stability characteristics of different forest communities were assessed. The study found significant differences in species richness and diversity indices among forest communities in Ningxia， with the richness index ranging from a minimum of 5 to a maximum of 72， and the diversity index （Shannon-Wiener index） ranging from a minimum of 1.33 to a maximum of 3.42. The community stability analysis revealed that the Picea crassifolia community had the highest stability index （Godron stability measurement）， closely approaching the stability point （20， 80）， while the Larix principis-rupprechtii community had the lowest stability index， deviating significantly from the stability point. A significant positive correlation was found between species diversity and community stability. The results of this study provide scientific guidance and decision-making support for the management of forest ecosystems in Ningxia and similar arid regions， emphasizing the importance of protecting biodiversity and maintaining ecosystem stability.

Key words: Ningxia, forest ecosystem, plant diversity, community stability, ecological management

CLC Number:

Q948

Weihong Zhang, Juan Ma, Ruizhi Zhao, Wei Zhou, Xinyi Zhao, Yanxia Pan. Plant diversity and community stability in forest ecosystems of Ningxia， China[J]. Journal of Desert Research, 2025, 45(3): 210-221.

Figures/Tables 7

References 48

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样地编号	群落类型	中心点经纬度	海拔/m	坡向	坡度/（°）	郁闭度
S1	银白杨（人工林,Populus alba)	38.77744°N，106.75686°E	1 107.2	ES	3~5	0.26~0.62
S2	榆树（人工林,Ulmus pumila)	38.74928°N，105.91312°E	1 956.0	N	16~30	0.21~0.64
S3	白柳（天然林,Salix alba）	36.60922°N，105.92803°E	1 527.5	EN	16~30	0.20~0.70
S4	侧柏（人工林,Platycladus orientalis）	38.14042°N，106.53311°E	1 248.2		0~2	0.26~0.67
S5	小叶杨（人工林,Populus simonii）	37.17636°N，107.26292°E	1 620.8	E	0~2	0.15~0.55
S6	山杏（人工林,Prunus sibirica）	36.08224°N，105.74223°E	2 238.8	W	16~30	0.30~0.78
S7	青海云杉（人工林,Picea crassifolia）	35.90386°N，106.13914°E	2 239.1	W	16~30	0.30~0.85
S8	华北落叶松（人工林,Larix principis-rupprechtii）	35.60935°N，106.25889°E	2 068.5	WN	16~30	0.40~0.80
S9	云杉（人工林,Picea asperata）	35.41835°N，106.32294°E	1 994.3	EN	16~30	0.35~0.80
S10	华北落叶松（人工林,Larix principis-rupprechtii）	35.30323°N，106.40127°E	1 997.0	WN	6~15	0.45~0.75

样地编号	群落类型	中心点经纬度	海拔/m	坡向	坡度/（°）	郁闭度
S1	银白杨（人工林,Populus alba)	38.77744°N，106.75686°E	1 107.2	ES	3~5	0.26~0.62
S2	榆树（人工林,Ulmus pumila)	38.74928°N，105.91312°E	1 956.0	N	16~30	0.21~0.64
S3	白柳（天然林,Salix alba）	36.60922°N，105.92803°E	1 527.5	EN	16~30	0.20~0.70
S4	侧柏（人工林,Platycladus orientalis）	38.14042°N，106.53311°E	1 248.2		0~2	0.26~0.67
S5	小叶杨（人工林,Populus simonii）	37.17636°N，107.26292°E	1 620.8	E	0~2	0.15~0.55
S6	山杏（人工林,Prunus sibirica）	36.08224°N，105.74223°E	2 238.8	W	16~30	0.30~0.78
S7	青海云杉（人工林,Picea crassifolia）	35.90386°N，106.13914°E	2 239.1	W	16~30	0.30~0.85
S8	华北落叶松（人工林,Larix principis-rupprechtii）	35.60935°N，106.25889°E	2 068.5	WN	16~30	0.40~0.80
S9	云杉（人工林,Picea asperata）	35.41835°N，106.32294°E	1 994.3	EN	16~30	0.35~0.80
S10	华北落叶松（人工林,Larix principis-rupprechtii）	35.30323°N，106.40127°E	1 997.0	WN	6~15	0.45~0.75

生活型	科名	属数	物种数	生活型	科名	属数	物种数
乔木	松科(Pinaceae)	2	7	灌木	苋科(Amaranthaceae)	5	6
	蔷薇科(Rosaceae)	3	5		忍冬科(Caprifoliaceae)	3	6
	杨柳科(Salicaceae)	2	3		伞形科(Apiaceae)	3	5
	豆科(Fabaceae)	2	2		石竹科(Caryophyllaceae)	3	5
	柏科(Cupressaceae)	1	1		牻牛儿苗科(Geraniaceae)	2	4
	胡颓子科(Elaeagnaceae)	1	1		茜草科(Rubiaceae)	2	4
	桦木科(Betulaceae)	1	1	草本	紫草科(Boraginaceae)	2	2
	壳斗科(Fagaceae)	1	1		木贼科(Equisetaceae)	1	2
	榆科(Ulmaceae)	1	1		车前科(Plantaginaceae)	1	2
	苦木科(Simaroubaceae)	1	1		蓼科(Polygonaceae)	1	2
灌木	胡颓子科(Elaeagnaceae)	10	11		玄参科(Scrophulariaceae)	2	2
	豆科(Fabaceae)	4	6		莎草科(Cyperaceae)	1	4
	杨柳科(Salicaceae)	1	3		兰科(Orchidaceae)	1	1
	木犀科(Oleaceae)	1	2		百合科(Liliaceae)	1	1
	苋科(Amaranthaceae)	1	1		瑞香科(Thymelaeaceae)	1	1
	鼠李科(Rhamnaceae)	1	1		石蒜科(Amaryllidaceae)	1	3
	白刺科(Nitrariaceae)	1	1		桔梗科(Campanulaceae)	1	2
	绣球科(Hydrangeaceae)	1	1		报春花科(Primulaceae)	1	1
	瑞香科(Thymelaeaceae)	1	1		景天科(Crassulaceae)	1	1
	五福花科(Adoxaceae)	1	1		荨麻科(Urticaceae)	1	1
	玄参科(Scrophulariaceae)	1	1		堇菜科(Violaceae)	1	3
	桦木科(Betulaceae)	1	1		龙胆科(Gentiana)	1	1
	忍冬科(Caprifoliaceae)	1	1		蒺藜科(Zygophyllaceae)	1	1
	菊科(Asteraceae)	12	25		远志科(Polygalaceae)	1	1
	禾本科(Poaceae)	12	19		鸢尾科(Iridaceae)	1	1
	豆科(Fabaceae)	9	16		列当科(Orobanchaceae)	1	1
	蔷薇科(Rosaceae)	6	15		蕨科(Pteridaceae)	1	1
	毛茛科(Ranunculaceae)	5	9

生活型	科名	属数	物种数	生活型	科名	属数	物种数
乔木	松科(Pinaceae)	2	7	灌木	苋科(Amaranthaceae)	5	6
	蔷薇科(Rosaceae)	3	5		忍冬科(Caprifoliaceae)	3	6
	杨柳科(Salicaceae)	2	3		伞形科(Apiaceae)	3	5
	豆科(Fabaceae)	2	2		石竹科(Caryophyllaceae)	3	5
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	胡颓子科(Elaeagnaceae)	1	1		茜草科(Rubiaceae)	2	4
	桦木科(Betulaceae)	1	1	草本	紫草科(Boraginaceae)	2	2
	壳斗科(Fagaceae)	1	1		木贼科(Equisetaceae)	1	2
	榆科(Ulmaceae)	1	1		车前科(Plantaginaceae)	1	2
	苦木科(Simaroubaceae)	1	1		蓼科(Polygonaceae)	1	2
灌木	胡颓子科(Elaeagnaceae)	10	11		玄参科(Scrophulariaceae)	2	2
	豆科(Fabaceae)	4	6		莎草科(Cyperaceae)	1	4
	杨柳科(Salicaceae)	1	3		兰科(Orchidaceae)	1	1
	木犀科(Oleaceae)	1	2		百合科(Liliaceae)	1	1
	苋科(Amaranthaceae)	1	1		瑞香科(Thymelaeaceae)	1	1
	鼠李科(Rhamnaceae)	1	1		石蒜科(Amaryllidaceae)	1	3
	白刺科(Nitrariaceae)	1	1		桔梗科(Campanulaceae)	1	2
	绣球科(Hydrangeaceae)	1	1		报春花科(Primulaceae)	1	1
	瑞香科(Thymelaeaceae)	1	1		景天科(Crassulaceae)	1	1
	五福花科(Adoxaceae)	1	1		荨麻科(Urticaceae)	1	1
	玄参科(Scrophulariaceae)	1	1		堇菜科(Violaceae)	1	3
	桦木科(Betulaceae)	1	1		龙胆科(Gentiana)	1	1
	忍冬科(Caprifoliaceae)	1	1		蒺藜科(Zygophyllaceae)	1	1
	菊科(Asteraceae)	12	25		远志科(Polygalaceae)	1	1
	禾本科(Poaceae)	12	19		鸢尾科(Iridaceae)	1	1
	豆科(Fabaceae)	9	16		列当科(Orobanchaceae)	1	1
	蔷薇科(Rosaceae)	6	15		蕨科(Pteridaceae)	1	1
	毛茛科(Ranunculaceae)	5	9

	S1	S2	S3	S4	S5	S6	S7	S8	S9	S10
S1		38.71	5.41	10.53	26.67	4.65	7.55	3.23	3.39	2.94
S2	6		19.05	0.00	5.71	6.59	6.90	2.99	6.25	5.48
S3	1	4		0.00	9.76	12.37	15.62	5.48	17.14	10.13
S4	1	0	0		8.70	2.53	0.00	3.64	0.00	0.00
S5	4	1	2	1		4.44	3.51	24.24	9.52	11.11
S6	2	3	6	1	2		26.55	18.03	21.85	18.75
S7	1	2	5	0	1	15		15.73	25.58	10.53
S8	1	1	2	1	8	11	7		23.16	30.77
S9	1	2	6	0	3	13	11	11		33.66
S10	1	2	4	0	4	12	5	16	17

Plant diversity and community stability in forest ecosystems of Ningxia， China

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	科	属	物种	重要值
乔木	松科(Pinaceae)	落叶松属(Larix)	华北落叶松(Larix gmelinii var. principis-rupprechtii)	0.606850
	杨柳科(Salicaceae)	杨属(Populus)	小叶杨(Populus simonii)	0.592391
	榆科(Ulmaceae)	榆属(Ulmus)	榆(Ulmus pumila)	0.361476
	杨柳科(Salicaceae)	柳属(Salix)	白柳(Salix alba)	0.191937
	松科(Pinaceae)	云杉属(Picea)	云杉(Picea asperata)	0.178121
	蔷薇科(Rosaceae)	杏属(Prunus)	山杏(Prunus armeniaca)	0.154488
	松科(Pinaceae)	云杉属(Picea)	青海云杉(Picea crassifolia)	0.118248
	柏科(Cupressaceae)	侧柏属(Platycladus)	侧柏(Platycladus orientalis)	0.096082
	桦木科(Betulaceae)	桦木属(Betula)	白桦(Betula platyphylla)	0.047920
	松科(Pinaceae)	松属(Pinus)	油松(Pinus tabuliformis)	0.031251
灌木	木樨科(Oleaceae)	丁香属(Syringa)	紫丁香(Syringa oblata)	0.466663
	蔷薇科(Rosaceae)	绣线菊属(Spiraea)	土庄绣线菊(Spiraea ouensanensis)	0.382845
	胡颓子科(Elaeagnaceae)	胡颓子属(Elaeagnus)	沙枣(Elaeagnus angustifolia)	0.324926
	苋科(Amaranthaceae)	合头藜属(Sympegma)	合头藜(Sympegma regelii)	0.322267
	玄参科(Scrophulariaceae)	醉鱼草属(Buddleja)	互叶醉鱼草(Buddleja alternifolia)	0.202626
	胡颓子科(Elaeagnaceae)	沙棘属(Hippophae)	中国沙棘(Hippophae rhamnoides subsp. sinensis)	0.201374
	鼠李科(Rhamnaceae)	枣属(Ziziphus)	酸枣(Ziziphus jujuba var. spinosa)	0.191694
	豆科(Fabaceae)	胡枝子属(Lespedeza)	胡枝子(Lespedeza bicolor)	0.171024
	蔷薇科(Rosaceae)	栒子属(Cotoneaster)	水栒子(Cotoneaster multiflorus)	0.146442
	豆科(Fabaceae)	锦鸡儿属(Caragana)	拧条锦鸡儿(Caragana korshinskii)	0.089982
草本	莎草科(Cyperaceae)	薹草属(Carex)	细叶薹草(Carex duriuscula subsp. stenophylloides)	0.385840
	禾本科(Poaceae)	短柄草属(Brachypodium)	短柄草(Brachypodium sylvaticum)	0.330244
	苋科(Amaranthaceae)	猪毛菜属(Salsola)	猪毛菜(Salsola collina)	0.282245
	菊科(Asteraceae)	蒿属(Artemisia)	白莲蒿(Artemisia sacrorum)	0.174499
	蔷薇科(Rosaceae)	草莓属(Fragaria)	东方草莓(Fragaria orientalis)	0.167301
	禾本科(Poaceae)	披碱草属(Elymus)	鹅观草(Elymus kamoji)	0.125597
	禾本科(Poaceae)	赖草属(Leymus)	赖草(Leymus secalinus)	0.101069
	菊科(Asteraceae)	香青属(Anaphalis)	黄腺香青(Anaphalis aureopunctata)	0.091889
	蔷薇科(Rosaceae)	委陵菜属(Potentilla)	等齿委陵菜(Potentilla simulatrix)	0.085287
	唇形科(Lamiaceae)	百里香属(Thymus)	百里香(Thymus mongolicus)	0.071131

样地编号	Patrick丰富度指数（R）	Shannon-Wiener指数（H）	Simpson 指数（D）	Pielous均匀度指数（J）
S1	13	2.022913	0.825633	0.788676
S2	18	2.513428	0.897469	0.869587
S3	24	2.657591	0.898071	0.836232
S4	5	1.334628	0.663115	0.829251
S5	17	2.033805	0.803963	0.717844
S6	72	3.424373	0.945973	0.800711
S7	40	2.755864	0.892065	0.747074
S8	48	2.833742	0.904724	0.732006
S9	46	3.089544	0.918483	0.806956
S10	55	3.134854	0.928036	0.782279

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