庐山25hm2森林样地乔木层优势种空间分布格局及关联性

为探究亚热带亚高山地区庐山地带性树种的空间分布格局,参照CTFS技术规范,2021年在庐山仰天坪地区建立了25 hm²森林样地,按叶片形状、是否落叶等植物生活型,将样地乔木树种类分为常绿针叶树种、落叶阔叶树种和常绿阔叶树种,使用空间点格局法分析了不同生活型中优势种的空间分布格局。结果表明：台湾松、四照花、化香树、锥栗、枹栎、灯台树、格药柃、黄丹木姜子、微毛柃等为主要优势种,其中台湾松为样地乔木层建群种。优势种种群空间点格局表现为在一定尺度内聚集分布,随着尺度的增加,逐渐转变为随机分布。常绿针叶树种与落叶阔叶树种、常绿阔叶树种之间呈小尺度内无关联、大尺度下负相关的特点;落叶阔叶树种与常绿阔叶树种之间的负相关关系较为明显;各落叶阔叶树种之间在小尺度内呈正相关或无关联,大尺度下呈负相关;常绿阔叶树种间在小尺度内呈正相关,中间尺度内无关联,大尺度下呈负相关。     

华北山地典型天然次生林群落的树种空间分布格局及其关联性

关帝山华北落叶松、云杉、杨桦天然次生林植被类型是华北高海拔地带代表性的森林类型。以该地区上述3种典型的天然次生林群落为例,运用点格局分析中的单变量O-ring统计方法,分析各群落主要树种的种群空间分布格局;用双变量O-ring统计方法,分析各群落中树种间的空间关联性;并对同一树种在不同森林群落类型中种群空间分布格局和种间关联性的变化进行比较,以探讨华北山地次生林群落空间格局形成和种群维持与动态机制。研究结果表明,(1)各种群在相对小的尺度上聚集分布特征明显,随尺度增加树木种群的聚集性减弱并逐渐表现出随机分布的格局特征;(2)同一树种在不同森林群落类型中空间分布格局差异很大。红桦、白桦和山杨在阔叶林中呈明显的小尺度聚集分布格局,而在针叶林群落呈随机分布。在阔叶次生林中混生的小龄级华北落叶松呈现聚集性空间分布格局。在华北落叶松为优势树种的针叶林中,大龄级的华北落叶松表现出小尺度上均匀分布和较大尺度上随机分布的格局特征;(3)各群落中树种间的空间关联性主要表现在小尺度范围,随尺度加大空间关联性逐渐不明显;(4)在阔叶树占优势的次生林,小龄级华北落叶松与桦木的分布有较明显的空间正关联性,而在华北落叶松为优势树种的针叶林,桦与华北落叶松并未表现明显的空间关联性。种群分布格局和种群间的空间关联性随群落结构、空间尺度和龄级结构不同而有较大变化。     

天目山常绿阔叶林优势种群及其空间分布格局

常绿阔叶林是浙江省天目山国家级自然保护区重点保护植被类型,研究常绿阔叶林优势种群及其空间分布格局,可正确认识优势种群在常绿阔叶林中的地位和作用,为常绿阔叶林的保护和恢复重建提供理论依据。在天目山国家级自然保护区内,选择典型常绿阔叶林设置样地,样地大小100 m×100 m。用全站仪测定每株树木坐标。用优势度分析法确定群落优势种。采用Ripley'sK(d)函数分析优势种群空间分布格局和种间关联关系。结果表明,常绿阔叶林的优势树种数随大小级的增大而增加,但优势树种的聚集程度却降低。常绿灌木连蕊茶(Camellia fraterna)在幼苗、幼树中占绝对优势。在中树和大树中,以细叶青冈(Cyclobalanopsis gracilis)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)和短尾柯(Lithocarpus brevicaudatus)为主,形成多优势种结构特征。连蕊茶、细叶青冈和青冈具有较稳定的显著聚集分布特征。豹皮樟(Litsea coreana var. sinensis)和短尾柯的分布格局波动较大。从整体上看,5个优势种群的分布格局都呈显著聚集分布特征。连蕊茶与细叶青冈、短尾柯、豹皮樟,以及细叶青冈与短尾柯、青冈与豹皮樟都有较强的物种空间依赖性。青冈和短尾柯相互独立生长,有显著负关联性。同科、属的细叶青冈和青冈也表现出显著负关联性。研究认为,种间关联关系具有传递性,可以从已知3个种的两对种间关联关系推出第三对种间关联关系。已知种间关联关系越显著,且尺度范围越宽,那么种间关联关系传递的稳定性也越高。结果认为,常绿阔叶树种是天目山国家级自然保护区常绿阔叶林群落的优势种,优势种均呈显著聚集分布,多数优势种间有较强的种间关联性。     

千岛湖次生林优势种种群结构与分布格局

为了揭示亚热带地区常绿阔叶林次生演替机理,以砍伐后自然恢复40余年的浙江千岛湖姥山岛次生林为研究对象,分析了该群落优势种的种群结构、存活曲线和空间分布格局。结果表明:1)群落中重要值最大的是马尾松(Pinus massoniana)种群,达到50.47%,其后依次是石栎(Lithocarpusglabra)、苦槠(Castanopsis sclerophylla)和青冈(Cyclobalanopsis glauca)。2)马尾松的种群结构呈纺锤型,但1、2径级个体数极少,幼龄个体储备严重不足,已呈衰退趋势;石栎、苦槠、青冈的种群结构呈金字塔型。3)从静态生命表看,马尾松种群小径级的死亡率为负值,也说明马尾松种群幼苗严重缺乏,种群呈衰退趋势。4)马尾松种群的存活曲线为凸型,石栎、苦槠和青冈种群则近似直线型。5)4种优势种种群总体和各级个体的空间分布格局均呈聚集分布。总体来看,马尾松种群为稳定型趋向衰退型,而石栎、苦槠和青冈种群为稳定增长型,群落会继续向针阔混交林方向演替,进而演替成为常绿阔叶林。     

常绿阔叶林石栎和青冈种群生活史特征与空间分布格局

以中亚热带低山丘陵常绿阔叶林石栎-青冈群落为研究对象,采用相邻格子法在湖南省长沙县大山冲林场建立1hm2永久性监测样地,通过编制静态生命表绘制种群年龄结构图和存活曲线以及应用Ripley’s K函数,研究了石栎和青冈的生活史动态、空间点格局以及不同生活史的空间关联性。结果显示:(1)两种群的死亡率随径级的增加呈上升趋势,在幼树(Ⅰ级)到小树(Ⅱ级)阶段均达到死亡高峰;两种群均属于增长型年龄结构,生命曲线接近于Ⅰ型(曲线凸型)。(2)分布格局主要呈聚集分布,聚集强度随空间距离的增大而增强,随年龄的增大石栎种群呈下降趋势,青冈种群呈先减弱后增强的趋势。(3)石栎和青冈的幼树、小树在小尺度上与中树、大树显著正关联,且青冈在t15m的尺度上小树和大树亦显著正关联。研究表明,物种的生物学特征和种内、种间竞争是影响石栎、青冈种群生存力的重要因素;种子扩散、萌芽繁殖、生境特化和负密度效应是维持石栎和青冈种群空间格局的主要驱动因子。     

珍稀濒危植物金花茶的点格局分析

金花茶(Camellia nitidissima Chi)是一种珍稀濒危的观赏植物,为林下常绿灌木或小乔木,分布区非常狭小.基于广西防城金花茶自然保护区1 hm2次生林固定样地的调查数据,采用单变量和双变量成对相关函数分析了金花茶的空间分布格局及其与样地25个主要树种之间的空间关联性.结果表明:金花茶种群径级结构呈现倒“J”型分布,有小径级个体储备,种群较稳定;金花茶在空间上呈聚集分布,随着尺度的增大,聚集强度逐渐减小;金花茶对资源的利用和生境的适应性与群落中的其他主要树种差异较大;金花茶与样地25个主要树种之间的空间关联性达88％,其中与金花茶呈负相关的树种占60％,明显多于呈正相关的树种;25个主要树种中的6个群落中上层物种,在空间格局上与金花茶呈显著性正相关,恰好为金花茶的生存创造了适宜的林下环境.     

杉木与米老排人工混交林群落木本植物空间格局研究

该研究在全面踏查广西大青山实验场杉木-米老排人工混交林群落的基础上,采用典型样方法选择1块90 m×110 m的永久固定样地,测量每株活立木中心位置坐标,检尺每株活立木胸径(地径)、树高、冠幅等,并采用径级代替龄级和空间点格局分析方法的Ripley's L(r)函数,分析杉木-米老排人工混交林的种群动态以及群落内主要木本植物种群的空间分布格局和主要种群的种间关联,以探讨杉木-米老排人工混交林群落内物种间的相互作用以及保持种群稳定与演替规律,为亚热带人工混交林培育的树种选择、空间结构调整及抚育管理提供理论依据。结果表明:(1)样地内胸径≥1 cm的活立木共计49个树种、 3 361株,其中杉木、米老排、三桠苦、红椎、九节、对叶榕、水锦树7个树种重要值都在4%以上,占有较大优势,是林分的主要树种。(2)杉木-米老排人工混交林群落内所有活立木(DBH≥1 cm)在0～40 m的尺度上表现出聚集分布,其中:幼树(1 cm≤DBH5 cm)在0～40 m的尺度上的聚集程度较群落内所有活立木聚集程度高;小树(5 cm≤DBH10 cm)在0～5 m的尺度上呈现随机分布,在6～40 m尺度上的聚集程度较弱;大树(DBH≥10 cm)在小于5 m的尺度上表现出均匀分布,在5～40 m尺度上服从于随机分布。(3)群落内7个主要种群除米老排和红椎接近随机分布外,其他种群皆服从聚集分布,且随尺度增加聚集程度增强。(4)样地内大树与小树之间相互独立,而小树与幼树、大树与幼树之间在研究尺度范围内存在正关联关系。(5)研究区群落内主要种群(21个种对)之间以无关联和负关联为主,只存在少量种群(5个种对)之间呈正关联,表明广西大青山实验场杉木-米老排人工混交林群落结构的稳定性较弱,尚未达到群落演替的顶级阶段。     

山西灵空山刺五加种群空间分布格局及种间空间关联性

以山西灵空山自然保护区刺五加(Acanthopanax senticosus(Rupr.Maxim.)Harms)种群为对象,采用空间点格局方法中的Ripley’s K函数,对刺五加种群不同龄级的空间分布格局及其与主要灌木物种间的空间关联性进行研究,并对种群空间分布格局进行可视化解析。结果显示,刺五加种群中幼年个体数量多,径级结构呈金字塔型,为增长型种群,能够实现持续更新;刺五加种群的径级Ⅰ在小尺度上呈聚集分布,随着尺度增大出现随机分布;径级Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ在全尺度上呈聚集分布,径级Ⅴ、Ⅵ在小尺度上为聚集分布,随着龄级和空间尺度的增大,刺五加种群聚集强度渐弱,呈现随机分布;刺五加种内关联在全尺度上呈正相关,但与群落中主要灌木在小尺度上呈不相关或负相关,在大尺度上呈负相关。研究表明刺五加的生长条件较为适宜,并可以通过相互之间的庇护作用,减弱种内竞争,但与其他树种间存在强烈竞争,生存现状较差,在群落中处于劣势。     

鹞落坪落叶阔叶林蔷薇科主要树种的空间分布格局及种间关联性

为探讨大别山森林群落的构建和演替机制, 本文基于安徽鹞落坪落叶阔叶林11.56 ha动态监测样地的定位监测资料, 采用最近邻分析和O-ring函数、Monte Carlo拟合和零模型选取的方法, 分析了落叶阔叶林蔷薇科主要树种水榆花楸(Sorbus alnifolia)、山樱花(Cerasus serrulata)和中华石楠(Photinia beauverdiana)不同年龄阶段的空间分布格局及种间关联性。结果表明: (1)在整个样地中3个树种的小树和成年树阶段都为聚集分布, 且随年龄增加聚集性减弱, 在老树阶段转为随机和均匀分布。(2)在0-50 m尺度范围内, 以完全随机模型(complete spatial randomness, CSR)为零假设时, 3个树种整体及小树都在小尺度(≤ 10 m)上呈聚集分布, 成年树与老树多为随机分布。以异质性泊松模型(heterogeneous Poisson, HP)为零假设时, 树种的聚集与生境异质性间呈负相关, 3个树种只在≤ 4 m尺度上出现聚集现象。(3) 3个树种种内各个年龄段之间在较大范围内多为负相关和无显著相关性, 同时各树种及不同年龄段之间受种间竞争和密度制约效应影响在小尺度上(≤ 10 m)多为负相关, 随尺度增加相关性减弱。综合而言, 大别山落叶阔叶林中蔷薇科植物的分布格局整体上多为聚集分布, 随树龄增加聚集性减弱, 在中大尺度上受生境异质性效应的影响显著, 在小尺度上多为负相关, 各树种内部各龄级相互之间也多为负相关。     

长白山落叶阔叶混交林的物种多样性、种群空间分布格局及种间关联性研究

根据在吉林省蚊河实验管理局1hm^2落叶阔叶混交林样地调查结果,对落叶阔叶混交林的群落结构、物种多样性、主要树种的空间分布格局以及树木种群的种间关联进行了研究．结果表明,树木种群优势程度不明显;乔木、灌木、草本的均匀度指数、生态优势度指数都较低．对5个主要乔木种群的空间格局均呈现聚集分布;15个主要树种之间有14个种对存在着显著的种间关联,一个种独立;树种之间正关联的种对少,关联强度低,而负关联多且较高,群落结构组成不稳定,处于软阔叶林向硬阔叶林直至红松阔叶林过渡的阶段．     

Spatial Pattern of Phomopsis Cane and Leaf Spot Symptoms in Commercial Vineyards in Ohio

Spatial patterns of incidence of Phomopsis cane and leaf spot were examined using 57 data sets obtained from a statewide survey of grape vineyards in Ohio from 2002–2004. To characterize small‐scale patterns at the vine scale or below, discrete‐distributional analyses were used to quantify the heterogeneity of disease incidence within vineyards. The number of diseased leaves and internodes (out of 15) per sampling unit was better fitted by the beta‐binomial than the binomial distribution in 67% and 91% of the cases, respectively. The index of aggregation was significantly >1 for 78% and 98% of the cases for diseased leaves and internodes, respectively. These results indicated aggregation of this disease at an individual vine scale (or lower). Conversely, there was little evidence of aggregation at scales larger than a vine (e.g. disease foci extending beyond individual vines) for most vineyards based on Spatial Analysis by Distance IndicEs (SADIE). SADIE analysis suggested a random pattern of the count of diseased leaves and internodes in the majority (>86%) of the cases. Based on SADIE, there was significant (P ≤ 0.05) evidence of association between leaf and internode disease counts per vineyard in 75% of cases, indicating that the dispersal of inoculum from the previously infected wood tissues (canes) affected both leaf and internode in the same manner. In contrast, association of disease counts from one year to the next was only significant in approximately 15% of the cases, indicating the difficulty in predicting the level of disease in a section of a vineyard based on the previous year’s observations alone.     

Rapid learning of shelter position in an intertidal fish, the shanny Lipophrys pholis L.

The homing ability of an intertidal fish, the shanny Lipophrys pholis , was investigated using two experiments that were based on the shanny's natural propensity to home to a refuge. A displacement experiment demonstrated that the fish were able to accurately locate the previous position of a refuge once the shelter itself had been removed so that it could not be used as a cue to directly signal the goal location. This shows that the shanny can encode information about its familiar surroundings into a spatial map and use this information to home. A second experiment in which the cues internal and external to the experimental tank were put in conflict with one another suggested that the shanny can encode cues that are both intra- and external-tank cues in its representation of space, but that there is individual variation in the type of cues that are used, or memorized.     

中国陆域地表人类活动与自然环境的空间关系研究

在人类活动主导人地矛盾的当代背景下,从空间关联角度测度人类活动与自然环境相互作用是推动区域可持续发展的基本前提。以2015年数据为基础,通过选取特征变量构建综合测度指标体系,利用小波多尺度分析、双变量局域空间自相关、人地系统耦合协调度模型等方法多层次刻画中国陆域地表人类活动与自然环境的空间相关关系、空间匹配关系、空间耦合关系。研究结果表明:①人类活动与自然地理基础的空间相关关系随着地域尺度增大而趋于增强,说明自然环境条件对人类活动格局的基础性作用;②人类活动与自然资源支撑的空间匹配关系呈现非均衡性特征,华北地区人类活动规模与自然资源支撑空间错位显著、区域可持续发展面临严峻挑战;③人类活动与自然环境承载的空间耦合协调度从东南向西北递减,调整人类活动的结构与方式是化解区域人地矛盾的理性选择。     

Detection and visualization of spatial genetic structure in continuous Eucalyptus globulus forest

Visualizing the pattern of variation using microsatellites within a Eucalyptus globulus forest on the island of Tasmania provided surprising insights into the complex nature of the fine-scale spatial genetic structure that resides in these forests. We used spatial autocorrelation and principal coordinate analysis to compare fine-scale genetic structure between juvenile and mature cohorts in a study area, 140 m in diameter, located within a typical, continuous E. globulus forest. In total, 115 juvenile and 168 mature individuals were genotyped with eight highly polymorphic microsatellite loci. There was no significant difference in the level of genetic diversity between cohorts. However, there were differences in the spatial distribution of the genetic variation. Autocorrelation analysis provided clear evidence for significant spatial genetic structure in the mature cohort and significant, but weaker, structure in the juvenile cohort. The spatial interpolation of principal coordinate axes, derived from ordination of the genetic distance matrix between individuals, revealed a spatially coherent family group which was evident in both cohorts. Direct comparison of the genetic structure within each cohort allowed visualization of a shift in the spatial distribution of genetic variation within the population of approximately 10 m. As the shift coincided with the direction of prevailing winds, it is hypothesized that this phenomenon is due to downwind dispersal of seeds and is indicative of the important role of prevailing winds in forcing eastward gene flow in these high-latitude forests.     

山西植被空间格局及演替简

在ArcGIS软件中采集1984年和2005年山西植被类型的图形,得到山西群系、森林、灌丛、草本植被及栽培植被的图形及面积,用叠置分析和景观格局分析方法研究植被的空间分布及其演替、空间格局及其变化。森林在西南部相对集中分布,在西北角增加明显,它在山西植被中所占面积及比重都最小,最为破碎。油松林在山西森林中占优势,恢复森林主要是油松林、小叶杨林、辽东栎林。1984年灌丛的面积在植被中最大,所占比例也最高,超过50%,集中连片分布面积较大,但灌丛缩减迅速,主要在中南部,在山西植被中遭破坏最为严重。沙棘、虎榛子灌丛和黄栌、连翘灌丛对灌丛的影响最大。草本植被主要在北部减少,在中南部分散增加,更加破碎。白羊草草丛在山西草本植被中占优势,蒿、禾草草原和百里香、禾草草原变化最大。栽培植被明显增加,在植被中所占比重急剧增加,成为山西优势植被。森林、栽培植被分别增加24.3%、71.5%,而灌丛、草本植被却分别减少70.3%,15.6%,演替主要是人为因素造成的。     

辽东山区次生林乔木幼苗分布格局与种间空间关联性

在辽东山区次生林建立4 hm^2样地(200 m×200 m),研究0~50 m尺度范围内乔木幼苗分布格局及种间空间关联性.结果表明:在完全随机零模型下,0~20 m尺度上,95%的树种呈现聚集分布格局;0~16 m尺度上,19个树种呈现聚集分布;随着尺度的增加,聚集分布树种的比例逐渐减少,50 m尺度上,随机分布成为树种分布的主要形式;在异质性泊松过程零模型下,0~24 m尺度上,5%的树种呈现聚集分布,26~50 m尺度上,42%和58%的树种呈现随机和均匀分布.在完全随机零模型下,正相关树种对比例最高,且在50 m尺度下呈现正相关、负相关、无相关3种相关性的树种对比例相同;在异质性泊松过程零模型下,树种对主要呈现负相关,且随尺度增大,负相关的树种对比例逐渐升高.种子扩散限制和生境异质性在某种程度上解释了乔木幼苗的聚集分布格局,乔木幼苗强烈的聚集分布又促使种间空间关联性密切,更新群落稳定性较差.     

Local dispersal can facilitate coexistence in the presence of permanent spatial heterogeneity

Abstract In the presence of permanent spatial heterogeneity, local dispersal, especially short‐range dispersal, can facilitate coexistence by concentrating low‐density species in the areas where their rates of increase are higher. We present a framework for predicting the effects of local dispersal on coexistence for arbitrary forms of dispersal and arbitrary spatial patterns of environmental variation. Using the lottery model as an example, we find that local dispersal contributes to coexistence by enhancing the effects of environmental variation on scales longer than typical dispersal distances, which can be characterized solely by the variance of the dispersal kernel. Higher moments of the dispersal kernel are not important.     

子午岭油松林灌木层主要树种的空间分布格局和种间关联性研究

对子午岭油松林的主要物种进行实地调查,并根据林下灌木层各物种的重要值确定主要树种,然后用聚集强度指数、x2值和关联度指数对林下灌木层主要树种的空间分布格局和种间关联性进行分析.结果显示:(1)13个主要树种中除辽东栎的K值和CA值小于0外,其余种群皆表现为K>0,C>1,CA>0,I>0,m*/m>0;(2)x2检验显示,大多数树种种间关联性不显著;(3)种间关联度分析显示,树种呈正联结的共计36对,呈负联结的也有36对,有6对是关联强度低的种对.结果表明,在子午岭油松林中辽东栎与其它树种相比,具有广泛均匀分布的倾向,与其它树种之间存在强烈的竞争关系,辽东栎树种具有一定的种间竞争扩张优势.