不同降水条件下沙鞭种群生殖株丛空间格局

植物空间分布格局是物种自身生物学特性与环境因素相互作用的结果,生殖株丛空间分布格局则能够揭示物种有性繁殖过程应对异质生境的生态学适应机制。本研究利用群落学调查和基于完全随机、泊松聚块和嵌套双聚块模型的点格局方法,分析了沙鞭(Psammochloa villosa)种群生殖株丛空间分布格局特征,并探讨了空间格局对降水梯度的响应和适应机制。结果表明：(1)聚集分布是沙鞭种群生殖株丛的主要类型。在89、107.8、117.4、186、191.1 mm·a^-1降水梯度上聚集尺度分别为0～90、0～35、0～100、0～125、0～70 cm;(2)基于完全随机模型的空间分布格局对降水的响应规律显著,整体表现为随干旱程度加剧,沙鞭种群生殖株丛聚集尺度从0～125 cm下降至0～35 cm,聚集强度从24.92增长至97.14;(3)在89和107.8 mm·a^-1降水条件上,基于泊松聚块的空间分布格局分别在27～28和6～7 cm中正向偏离泊松聚块模型,但符合基于嵌套双聚块模型的空间分布格局。沙鞭生殖株丛空间格局变化规律反映了物种有性繁殖过程及应对环境...     

退化草地阿尔泰针茅生殖株丛与非生殖株丛的空间格局

生殖株丛与非生殖株丛的空间格局是株丛自身特性和植物种内、种间关系综合作用的结果。采用草地群落学调查与点格局分析方法,在祁连山北坡高寒退化草地设置4个退化梯度,每个梯度内随机设置3个2 m×2 m的样方,分析了0-100cm空间尺度上阿尔泰针茅(Stipa krylovii)种群生殖与非生殖株丛的生物量、高度和空间格局。结果表明:未退化草地中,阿尔泰针茅生殖与非生殖株丛均出现聚集格局,且分布于不同的尺度区间;草地退化过程中,生殖与非生殖株丛聚集格局出现重叠且重叠的空间尺度发生转换,从18-19 cm、54-68 cm转换为45-78 cm;生殖株丛空间格局以聚集分布为主,聚集格局尺度随生物量和株高增加而增大;非生殖株丛以聚集和均匀分布为主,聚集格局尺度随生物量和株高下降而减小,均匀格局尺度增大。在干扰活动影响下,生物量分配和株高的转变是种群空间格局发生尺度转换的关键因素,反映了退化草地植物种群繁殖与更新的适应性途径。     

基于不同零模型的三江平原沼泽湿地主要物种小尺度点格局分析

在三江平原沼泽湿地,基于不同零模型的点格局方法,研究了常年积水环境条件下沼泽湿地主要优势种毛苔草、漂筏苔草、狭叶甜茅以及小叶章种群的空间分布格局特征。结果表明:在0—200cm尺度范围内4种物种基本都偏离完全随机模型,表现为聚集分布,但偏离的程度不同;除了数量最少的小叶章种群外,其他3种物种都在一定尺度上偏离了泊松聚块模型;毛苔草和狭叶甜茅种群在极小尺度上偏离嵌套双聚块模型,但不显著,而漂筏苔草种群在所有尺度上符合嵌套双聚块模型。种群的实测值偏离完全随机模型的程度越大,越有可能符合符合泊松聚块模型,偏离泊松聚块模型的程度越大,越有可能符合嵌套双聚块模型。4种物种在0—200cm尺度范围内形成的聚块是由营养繁殖引起的,多个分株系统组成大聚块,而每个分株系统形成一个小聚块,聚块的形成加剧了种内竞争,使得种群的聚集强度降低。     

基于零模型的宁夏荒漠草原优势种群点格局分析

植物种群空间分布格局是多种生态过程综合作用的结果。明确植物优势种群个体的空间分布格局与形成机制有助于认识种群生态适应对策与群落多样性维持机制。以宁夏荒漠草原优势种群蒙古冰草、短花针茅、牛枝子和牛心朴子为研究对象,采用完全空间随机零模型分析其种群空间分布格局特征,并通过异质泊松零模型与泊松聚块零模型探讨生境异质性、扩散限制等因子在其空间分布格局形成过程中的作用。结果显示:(1)完全空间随机零模型下,4个物种在4 m尺度范围内表现为聚集分布,随尺度增大,逐渐过渡到随机分布和均匀分布。(2)在排除生境异质性的异质泊松零模型下,蒙古冰草种群在整个研究尺度上表现为随机分布;牛枝子、短花针茅和牛心朴子种群仅分别在0—0.2、0.1—0.4 m与0—0.2 m尺度范围内发生偏离,表现为均匀分布与聚集分布,其他尺度均为随机分布。(3)在排除扩散限制的泊松聚块零模型下,所研究种群均表现为随机分布。综上,荒漠草原优势种群在小尺度范围内主要表现为聚集分布;生境异质性与扩散限制均是驱动其空间分布格局形成的重要因子,相对而言,小尺度空间范围内扩散限制的作用更为显著。     

宁夏荒漠草原蒙古冰草(Agropyron mongolicum)种群小尺度空间分布及其关联性

植物种群的空间分布格局及其关联性不仅反映种群的生态调控能力和环境可塑性机制,也是其在群落中地位与生存能力的外在表现。在宁夏盐池县,选择以蒙古冰草为优势种的荒漠草原为对象,按丛径将蒙古冰草个体划分Ⅰ级株丛(0—5 cm)、Ⅱ级株丛(5.1—10 cm)、Ⅲ级株丛(10.1—15 cm)、Ⅳ级株丛(15.1—20 cm)和Ⅴ级株丛(﹥20 cm)5个株丛级,采用点格局分析中的O-ring函数统计方法,分析了蒙古冰草种群的株丛结构、各级株丛的空间分布格局及关联性。结果表明:(1)蒙古冰草种群中Ⅰ、Ⅱ级株丛占比(79.24%)明显高于Ⅳ、Ⅴ级株丛占比(8.46%),种群中可供更新的幼苗充足,种群表现出良好的发展趋势。(2)在小尺度范围内,蒙古冰草Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级株丛主要表现为聚集分布,而且个体越小聚集程度越高,随尺度的增大,逐渐过渡到随机分布和均匀分布,Ⅳ、Ⅴ级株丛在所有尺度上均为随机分布。(3)蒙古冰草种群Ⅰ级株丛与Ⅱ、Ⅲ级株丛,Ⅱ级株丛与Ⅲ级株丛在小尺度内呈显著正关联,随研究尺度的增大趋于无关联,其余各级株丛在0—5 m尺度上主要呈无关联。     

三江平原沼泽湿地4种优势植物空间格局对不同水位环境的响应

水文过程是沼泽湿地最基本的生态过程, 理解物种空间格局形成机制及其种群特征随水位环境变化的规律对于科学指导沼泽湿地植被恢复具有重要意义。本研究分别选择三江平原季节性积水与常年积水沼泽, 应用点格局方法中的完全空间随机模型、泊松聚块模型和嵌套双聚块模型分析了毛薹草(Carex lasiocarpa)、漂筏薹草(C. pseudocuraica)、狭叶甜茅(Glyceria spiculosa)、小叶章(Deyeuxia angustifolia) 4个主要优势植物种群的空间格局, 并测定了不同水位环境条件下的种群密度和个体大小特征。结果表明: 在沼泽湿地中, 4个优势种群在0-200 cm的尺度范围内都偏离了完全随机模型, 表现为集体性聚集分布特征, 且聚集距离主要集中在0-50 cm之间。随着水位的升高, 毛薹草种群密度、个体生物量、株高和基径都呈显著增大趋势, 但其聚集强度变弱; 而小叶章种群密度和个体大小则显著降低, 其聚集强度增大; 漂筏薹草和狭叶甜茅种群密度、个体大小和聚集强度变化并不显著。在季节性积水区, 4个物种在小尺度上均偏离了泊松聚块模型, 符合嵌套双聚块模型, 即在大聚块中分布较高密度的小聚块。但是, 在常年积水区, 仅毛薹草、漂筏薹草和狭叶甜茅3个物种符合嵌套双聚块模型, 而小叶章种群则符合泊松聚块模型, 说明在高水位胁迫下小叶章种群空间格局的大聚块中不存在较高密度的小聚块。综上所述,水位环境胁迫主要通过影响繁殖分配、种内竞争、易化作用以及个体大小变异等生物学过程共同决定着三江平原淡水沼泽湿地植物种群的斑块化分布特征, 不同零模型可以帮助解释种群空间分布格局的形成机制。     

不同高寒退化草地阿尔泰针茅种群的小尺度点格局

种群空间格局是种群自身特性、种间相互关系及环境条件综合作用的结果。采用草地群落学调查与点格局分析方法,在祁连山北坡选择未退化、轻度退化、中度退化和重度退化等4种高寒草地,分析了阿尔泰针茅(Stipa krylovii)种群斑块特征、株丛结构和点格局特征。结果表明:阿尔泰针茅在衰退过程中种群密度和种群领地面积减小,空斑面积增大,领地密度先增大后减小,小株丛(株丛径0.1-1.0 cm)比例增加,大株丛(株丛径2.1-7.0 cm)比例减小;不同草地梯度中阿尔泰针茅种群的空间格局存在明显差异:未退化草地中阿尔泰针茅种群在0-64 cm尺度上为均匀分布,64-100 cm尺度上为随机分布;中度退化草地中阿尔泰针茅种群在0-70 cm尺度上为随机分布,而在70-100 cm尺度上为聚集分布;轻度退化和重度退化草地中阿尔泰针茅种群在0-100 cm尺度上均为随机分布。在放牧干扰和种间竞争作用下,阿尔泰针茅种群斑块从中心开始破碎,并逐渐向四周辐散,引起小尺度上种群斑块间分布格局出现"随机分布-聚集分布-随机分布"转变,促使原有斑块被分割为多个直径较小的"岛"状小斑块并进一步分化,最终种群斑块完全破碎、草毡层逐步消失,从而造成阿尔泰针茅种群的衰退。     

高寒退化草地不同海拔梯度狼毒种群分布格局及空间关联性

在石羊河上游高寒退化草地,应用点格局分析方法,按狼毒个体分枝数设置Ⅰ级株丛(1—10枝)、Ⅱ级株丛(11—20枝)、Ⅲ级株丛(21—30枝)、Ⅳ级株丛(30以上)4个株级,研究了不同海拔高度各株级狼毒的空间分布格局及关联性,并统计了狼毒种群的大小组成。结果表明:随海拔升高Ⅰ、Ⅱ级狼毒株丛个体数减少,Ⅲ、Ⅳ级狼毒株丛个体数增多;Ⅲ、Ⅳ级狼毒株丛在各海拔梯度上主要以随机分布为主,Ⅰ、Ⅱ级狼毒株丛在低海拔地区小尺度上表现为聚集分布,随海拔升高聚集强度增强,聚集尺度减小,在较大尺度上表现为随机分布;Ⅰ级狼毒株丛与Ⅲ、Ⅳ级狼毒株丛、Ⅱ级狼毒株丛与Ⅳ级狼毒株丛小尺度上表现为正关联关系,随海拔升高正关联关系发生的尺度减小。狼毒种群对环境变化具有明显的响应机制,可通过相互之间的庇护作用、减少繁殖、减弱种内竞争以及提高聚集强度实现生存繁殖。     

荒漠草原不同土壤条件下猪毛蒿幼苗种群的点格局分析

采用摄影定位法测定了宁夏荒漠草原3种不同土壤条件下猪毛蒿（Artemisia scoparia）幼苗种群的空间格局,并应用完全空间随机模型、泊松聚块模型和嵌套双聚块模型对其分布格局进行了分析。结果表明：（1）在灰钙土生境下,猪毛蒿幼苗种群在小尺度上（0-2.85m）表现为聚集分布,随着尺度的增大先呈现为随机分布（2.85-3.75 m）,然后又呈现为均匀分布（3.75-5m）;在风沙土生境下,猪毛蒿幼苗种群在0-1.85 m之间表现为聚集分布,在1.85-2.35 m之间表现为随机分布,当尺度大于2.35 m时表现为均匀分布;而基岩风化残积土上的猪毛蒿幼苗种群在整个尺度上均呈现随机分布。（2）猪毛蒿种群幼苗在基岩风化残积土上符合泊松聚块模型,即猪毛蒿种群空间格局的聚块中不存在较高密度的小聚块;而在风沙土和灰钙土上则符合嵌套双聚块模型,即在大聚块中分布较高密度的小聚块。猪毛蒿幼苗种群空间格局的形成与土壤异质性存在着密切的联系,种群在空间中分布格局的形成机制可以通过种群空间格局的分析加以解释。     

水杉原生种群结构及空间分布格局

水杉(Metasequoia glyptostroboides)是我国特有濒危极小种群物种, 其种群的状态一直被国内外学者广泛关注。分析现存水杉原生种群结构和空间分布格局及其空间关联性, 可以从空间格局角度深入认识水杉原生种群结构和分布格局及可能的形成机理。本文基于湖北利川境内水杉原生种群的野外调查数据, 分析其径级和高度级结构, 同时运用点格局分析中的成对相关函数g(r)以及3个零模型(完全空间随机模型、异质泊松模型、先决条件模型)分析水杉原生种群空间分布格局、各龄级空间分布格局及空间关联性。结果表明: (1)分布于研究区域内的水杉原生种群个体数共5,663株, 已死亡33株, 现存活5,630株, 其中40株濒临死亡, 465株处于衰弱状态, 部分个体呈现不同的形态特征和生长状况, 断梢和蚁害最为常见, 雷击是最致命的危害。(2)水杉原生种群结构分析显示, 其径级结构和高度级结构均呈纺锤型, 自然更新不良。(3)基于完全空间随机模型, 水杉原生种群在各尺度下均呈现聚集分布, 中龄树在较小尺度(r < 3,300 m)上呈现聚集分布, 成年树和老龄树在较大尺度(r < 4,700 m)上呈现聚集分布; 排除生境异质性影响后, 聚集尺度均减小, 所以种群及不同龄级的聚集尺度分别为0-3,000 m、0-2,100 m、0-2,900 m和0-2,500 m, 随后呈现为微弱的随机分布和均匀分布。(4)基于完全空间随机模型, 3个龄级之间在所有尺度均为正关联; 在排除生境异质性影响后, 不同龄级的正关联尺度减小, 均在0-2,800 m呈正关联。综上, 水杉原生种群个体数量正呈现逐步减少的趋势, 种群主要呈聚集分布, 各个龄级间具有正向的关系, 从现有的空间格局来看, 生境异质性、扩散限制和种内竞争是导致该格局的主要原因。     

不同生态环境条件沙生植物沙鞭的结实研究

为了阐明不同生态环境条件下沙生植物沙鞭的结实规律,该文对沙鞭137个种群结实情况进行了实地观察,发现沙鞭种子的结实情况可被划分为无种子、种子饱满和种子不饱满3种类型;在此基础上,该文采用聚类分析、Kruskal-Wallis检验和典范对应分析(CCA)等方法探究沙鞭种群结实情况与22个地理气候因子的相关性。结果表明:(1)沙鞭137个种群按照地理气候因子不同聚为3个组;(2) Kruskal-Wallis检验显示沙鞭3个组间种子结实情况差异不显著(P=0.269),即沙鞭种群间种子结实与其所处的地理气候因子无直接相关性;(3)典范对应分析(CCA)表明沙鞭种群间种子结实情况差异也不显著(P0.05),但地理气候因子与种子饱满度以及无种子特征具有显著相关性,其中海拔和降雨因子(bio12-bio19)与种子饱满度呈正相关,而经纬度和温度因子(bio4,bio7)与种子饱满度呈负相关,无种子特征仅与最湿季平均温度(bio8)呈正相关。地理气候因子对沙鞭天然种群有性繁殖(有种子)重要性高于无性繁殖(无种子),表明制约沙生植物沙鞭有性繁殖的环境因子复杂,其无性繁殖可能是种群数量稳定的适应性表现。     

湖南省阳明山山顶苔藓矮林优势种空间分布格局

山顶苔藓矮林是亚热带山地常绿阔叶林区在极端气候与环境条件下发育的一种群落变型,通过研究优势植物的分布格局与规模,可以有效地指导植被保护与管理活动。在湖南阳明山国家级自然保护区的山顶苔藓矮林区设置3个样地,应用相邻格子法对优势种云锦杜鹃(Rhododendron fortunei)进行每木调查,在不同取样尺度(面积)上采用方差/均值比率法(v/m)、负二项参数(k)、丛生指数(I)、平均拥挤度(m~*)、聚块性指数(m~*/m)、聚集指数(C_a)和格林指数(GI)等聚集强度指数对云锦杜鹃种群分布格局进行分析。结果表明:阳明山山顶苔藓矮林优势种云锦杜鹃种群在北、南、东三个方位上的空间分布格局总体上为聚集分布,随着取样尺度的增大,聚集格局强度和规模依次减弱;而山顶苔藓矮林优势种群不同年龄阶段的空间分布特征为随着种群年龄的增大,其空间分布格局呈聚集强向聚集弱、以至于向随机分布发展;阳明山山顶苔藓矮林优势种群及其分布格局形成的主要原因是云锦杜鹃种群本身的种子繁殖及传播方式和类营养繁殖等生物学特性及方位、坡向等环境因子影响所致。     

桥山林区麻栎种群不同发育阶段空间格局及关联性

为探究麻栎种群不同发育阶段的空间分布特征及关联性,以黄土高原南部桥山林区麻栎天然次生林为研究对象,用L(r)函数对麻栎种群不同发育阶段空间分布特征及关联性进行分析。结果表明:(1)样地内麻栎种群各发育阶段数量结构均为不规则倒"J"型,种群结构稳定,能实现持续更新。(2)麻栎种群总体的空间分布特征受生境异质性影响较大,纯林样地中,种群在0—10 m尺度上表现为高强度聚集分布,5—35 m尺度表现为低强度聚集;混交林样地中,0—5 m尺度上表现为高强度聚集分布,5—35 m尺度上则表现为低强度聚集分布。(3)随着种群的发育及尺度的增大,麻栎种群空间聚集强度减弱,纯林样地内,麻栎幼苗在0—6 m的小尺度表现为聚集分布,6—12 m尺度上表现为随机分布;幼树在各尺度上均表现为聚集分布;中龄树与成龄树在各尺度上均表现为随机分布。混交林样地中,仅幼苗在0—6 m尺度上表现为聚集分布,其余各阶段在各尺度下均趋于随机分布。(4)种群不同发育阶段不同尺度空间关联性不同,纯林样地中,幼苗与幼树在1—2 m小尺度上呈负相关,幼树与中龄树在8 m尺度呈正相关,其余各生长阶段之间在任意尺度上均无关联性;混交林样地中,幼树与中龄树在2—12 m尺度上表现为正相关,其余各生长阶段之间在各尺度上均无关联。在未来的森林经营中,应对不同发育阶段、不同生境的种群进行不同抚育措施,促进种群良性发育。     

贵州特有植物长柱红山茶种群年龄结构及空间分布格局研究

为评估贵州特有植物长柱红山茶(Camellia mairei var.lapiden)的资源现状,采用样方法对其种群年龄结构和空间分布格局进行了研究。结果表明,长柱红山茶种群年龄结构为衰退型,种群密度以中龄树>老年树>幼龄树;不同发育阶段种群的空间分布格局不同,幼龄树和中龄树均呈显著集群分布,老年树接近集群分布或随机分布;种群的3个发育阶段之空间关系不密切,均表现为负相关或不相关。长柱红山茶由于其繁殖生物学特性和受其群落之种内、种间竞争及生境异质性的影响而趋于濒危和灭绝。因此,建立长柱红山茶就地保护区和开展引种栽培,扩大其栽培种植范围以增加种群数量是保护长柱红山茶种质资源的有效措施。     

木林子大样地两个木姜子属物种空间分布格局及关联性

该文以湖北木林子国家级自然保护区15 hm2大样地同属物种[木姜子(Litsea pungens)和黄丹木姜子(L. elongata)]为研究对象,通过成对相关函数和不同零模型(完全空间随机模型、异质泊松模型和先决条件模型)的方法分析两个物种的空间分布格局、种内和种间空间关联性,从同属物种的空间分布格局角度探讨群落的构建机制。结果表明:(1)种群空间分布格局研究中,两个种的空间分布格局大致为聚集分布。基于CSR零模型,木姜子和不同径级(幼树、小树、中树和成年树)的聚集尺度分别为0~114 m、0~103 m、0~56 m、0~34 m和0~16 m,黄丹木姜子和不同径级的聚集尺度分别为0~150 m、0~150 m、0~59 m、0~56m和0~14 m;基于HP零模型,木姜子整体的空间分布格局聚集尺度为0~23 m,其中幼树、小树和中树均在0~22 m呈现聚集分布,成年树仅在0~3 m尺度上表现为聚集分布,黄丹木姜子整体的空间分布格局聚集尺度为0~36 m、140~150 m,各径级的聚集尺度分别为0~35 m、0~35 m、0~12 m和0~6 m。(2)种内关联性研究中,木姜子和黄丹木姜子不同径级个体种内关联在小尺度上基本呈现正关联,随着尺度的增大变为微弱的无关联或负关联。(3)种间关联研究中,木姜子对黄丹木姜子和黄丹木姜子对木姜子的空间关系大致相同。总体上,两物种之间均体现为在30 m尺度内对另外一个物种呈现正关联,40~68 m尺度内呈现负关联;不同径级之间都表现为无关联,偶尔出现正关联或负关联。研究认为,种群空间分布格局基本上为聚集分布,其主要受到生境异质性和扩散限制的影响,木林子大样地中木姜子和黄丹木姜子空间分布格局存在相似性,而不同的生境偏好可能是导致两同属物种共存的原因。     

鄂尔多斯高原油蒿种群分布格局对降水梯度的反应

应用方差均值比率法、聚块性指数及点格局方法,沿着鄂尔多斯高原从东至西的降水梯度(336～249 mm·a^-1),设置5个采样点,对油蒿种群分布格局及其对降水梯度的反应进行了研究.结果表明：随着降水梯度的递减,在小尺度上研究区油蒿种群分布格局表现为由均匀分布向随机分布转变;在大尺度上则表现为由随机分布向聚集分布转变.降雨的减少显著改变了油蒿种群的空间分布格局,在进行生态恢复时需对植物个体进行合理配置.     

岷江干旱河谷多苞蔷薇生长与繁殖特征

通过大面积野外踏查和样方调查,分析了岷江干旱河谷乡土灌木多苞蔷薇种群的分布、生长繁殖特征及其空间差异性.结果表明,多苞蔷薇广泛分布于岷江干旱河谷汶川绵褫至松潘镇江关约170 km长、海拔1 200～2 600 m的空间范围内,其株高、基径、年龄、冠幅、萌蘖株数和结实量的平均值分别为(123.33±3.13) cm、(12.49±0.40) mm、(3.34±0.16) a、(1.30±0.13) m²、(5.07±0.39)株/丛和(171.47±25.90)果/丛.随着海拔高度和纬度增加,其株高、基径、冠幅和结实量增加,而萌蘖株数没有显著变化.多苞蔷薇有性结实和无性萌蘖能力随环境空间变化的不匹配性与其生长密切相关,可能与多变环境下资源分配利用的平衡机制有关;以丛进行年龄统计,多苞蔷薇缺少幼龄个体,种群发展并不稳定,但随海拔高度升高,萌蘖株年龄结构均呈“金字塔”型,且较大龄级的萌株比例略增,显示出良好的种群持续性.综合分析发现,多苞蔷薇生长与繁殖的空间差异性是对干旱河谷长期适应的结果,既为种群持续提供了保证,也为种群扩大奠定了基础.     

珍稀濒危植物黄杉种群结构与空间分布格局北大核心CSCD

为了解珍稀濒危植物黄杉种群的生存现状和更新机制,对贵州省威宁县黄杉自然保护区内天然分布的黄杉(Pseudotsuga sinensis)群落的结构特征和空间分布格局进行了研究。结果表明,黄杉种群的中龄级个体数较多,幼龄级和老龄级个体相对较少,呈典型的“∩”型结构。种群结构动态指数V_(pi)(13.49%)和V′_(pi)(0.05%)均大于0,种群属于增长型,但增长幅度逐渐降低,对外界干扰敏感度较高。种群存活曲线趋于Deevey-II型,生命期望值单调下降,死亡率呈“V”型,有2个死亡高峰,第1个出现在I龄级,第2个出现在IX龄级。黄杉种群除部分样地(Q2和Q7)呈均匀分布外,大部分样地呈集群分布;随龄级的增加,空间分布格局由集群分布逐渐趋向于均匀分布。因此,黄杉种群濒危的主要因素是幼树个体无法及时补充种群,建议加强对幼苗的抚育和通过适度干扰,促进黄杉种群的更新。