长白山次生杨桦林种群空间点格局及密度制约效应

以长白山5.2 hm²次生杨桦林样地为研究对象,利用空间点格局分析的双相关函数g（r）以及随机标签零模型和案例-对照设计法,探讨了树木种群空间格局及其密度制约效应。研究结果表明：生境异质性对不同生活型以及不同树种的成熟个体在大尺度范围上具有强烈影响。剔除生境异质性带来的影响后,在14个常见树种中有12个树种在小尺度上呈显著的空间聚集分布格局;随着空间尺度的增加聚集性分布树种数量急剧下降,在18 m尺度上聚集率下降到0。全部14个常见树种均呈现出显著的密度制约效应,表明密度制约是调节温带森林树木种群空间结构的主要作用机制。此外,密度制约与物种多度呈负相关,与亚林层和灌木层树种的同种聚集强度呈正相关。并且随着空间尺度增大受密度制约影响的树种百分比逐渐减小,14个常见树种中有11个在0-1 m处达到最大的密度制约强度。     

大兴安岭次生林区优势种落叶松分布格局及竞争作用

竞争是形成特定群落结构、构成分布格局的基本驱动力之一,树种的空间分布和大小并不是相互独立的,而是广泛受到竞争过程影响。在大兴安岭设置一块具有代表性的天然次生林恢复样地,采用点格局分析中的最近邻体距离G（r）函数、双关联函数g（r）和基于个体胸径标记的点格局分析方法同时结合4种点格局零模型（完全随机模型、均值托马斯模型、随机标签模型、先决条件零模型）研究分析大兴安岭次生林区优势种落叶松不同生活史阶段的分布格局、关联性及竞争作用。研究结果显示：落叶松不同发育阶段分布格局不同、同一发育阶段不同研究尺度分布格局也不同;落叶松种群内存在潜在的竞争、且竞争作用与龄级和研究尺度有关;落叶松幼龄个体在小尺度（r<5m）下的聚集分布是由扩散限制作用和竞争作用所导致;落叶松种群内成龄与幼龄个体间有较强的正关联性、成龄个体对幼龄个体在小尺度下有明显的庇护作用;标记点格局分析方法在检测植物群落中的竞争作用时敏感性较高。     

西藏色季拉山急尖长苞冷杉原始林粗木质残体空间格局分析

粗木质残体（Coarse woody debris,CWD）的空间格局反映了森林群落的死亡格局和干扰格局,在一定程度上体现了群落内林木的死亡过程。采用相邻网格法对色季拉山急尖长苞冷杉（Abies georgei var.smithii）原始林1 hm²固定样地内CWD进行调查,从CWD类型、腐烂等级、径级3个方面对CWD空间分布格局进行分析。结果表明：样地内CWD总密度为582株/hm²,倒木占55.33%,是CWD的主要输入形式。CWD密度在腐烂等级上的分布可用多项式拟合（R²=0.9973）,在径级上的分布可用指数衰减模型拟合（R²=0.9746）,且在不同类型、腐烂等级及径级上的分布差异较大。在50 m尺度内,CWD整体表现为小尺度的集群分布和中、大尺度的随机分布。在3种CWD分类中,仅有大枯枝、Ⅰ级腐烂、径级ⅠCWD在小尺度或中尺度表现为较强的集群分布,其余则均以随机分布为主,只是在个别尺度达到或接近集群分布。不同类型CWD间整体关联不显著,只有枯立木与大枯枝在0-21 m尺度内达到显著负关联。CWD空间分布格局是急尖长苞冷杉原始林的重要结构特征,在很大程度上决定着林下植物群落及林型自然更新格局。     

青藏高原东缘林线杜鹃-岷江冷杉原始林的空间格局

为深入理解高山林线原始林中优势树种的空间结构特征和种间关系,以青藏高原东缘林线杜鹃-岷江冷杉原始林1 hm²样地调查数据为基础,采用成对相关函数g(r)函数,分析了优势种岷江冷杉(Abies faxoniana)和凝毛杜鹃(Rhododendron agglutinatum)各径级的空间分布格局和各径级间的空间关联性。结果表明:岷江冷杉和凝毛杜鹃径级分布连续,呈倒"J"型,均为进展种群。小尺度上,对于岷江冷杉活立木(小树+中树+大树)、小树、中树为显著聚集分布,大树为均匀分布,死树则为随机分布;凝毛杜鹃活立木(小树+中树+大树)、小树、中树、大树、死树均为显著聚集分布。小尺度上随径级增大岷江冷杉的分布格局从聚集分布趋于均匀分布。岷江冷杉大树与其小树的空间关联验证了Janzen-Connell假说中的距离制约效应。通过验证接受了随机死亡假说,发现种内的密度制约效应不明显。两个树种的枯立木对凝毛杜鹃小树均表现为排斥关系,而对岷江冷杉小树表现为相互独立的关系。两个优势种总体表现为相互独立,但种间不同径级间的空间关联性各异。     

贵州闽楠天然种群特征、空间分布格局及空间关联分析

为更好地保护闽楠天然种群，探究闽楠天然种群特征、空间分布格局及其空间关联性，对针对性地提出保护措施具有重要意义。以贵州台江县登鲁村闽楠天然种群为研究对象，通过野外设置60 m×60 m固定样地，采用种群径级结构代替年龄结构、点格局分析方法分析闽楠种群年龄结构、不同生长阶段空间分布格局及其关联性。结果表明：（1）闽楠种群年龄结构呈倒"J"型分布，幼龄个体数量多，随着年龄增加，能够成功进入后期的个体数量急剧下降，死亡率高。存活曲线趋于Deevey-Ⅱ型，属于稳定型种群。种群在第5龄级（7.5 cm≤DBH<12.5 cm）的生命期望（e_x）最高。（2）闽楠种群分布格局由随机分布转向随机分布。在幼苗、幼树、中树阶段空间分布格局趋于集群分布，大树阶段趋于集群分布。（3）不同生长阶段之间空间关联性表现有所差异。小尺度上，大树与幼树呈负关联，大尺度上，两者呈正关联；小尺度上，幼树与幼苗、大树与幼树都呈正关联，大树和中树无关联，在大尺度上，大树和中树、幼树与幼苗、中树与幼苗以及中树和幼树都呈负关联且随着空间尺度的增加负关联性逐渐增强。总体而言，该闽楠天然种群较稳定，但对环境干扰敏感，幼龄个体因呈聚集分布受密度制约而竞争剧烈，成年个体则因对环境的竞争而呈随机分布。为维持种群的长期稳定，需要分阶段适时进行人工调控。     

贵州特有植物红花瘤果茶种群空间格局及数量动态研究

红花瘤果茶(Camellia rubituberculata)为地理分布狭窄的贵州特有植物,颇具经济价值。为查清其分布特征和评估其濒危状况,该文在红花瘤果茶的集中分布区设置三个典型样地进行调查,采用空间点格局及多元点格局分析法分析种群空间分布格局,利用种群动态量化指数分析预测种群数量动态规律。结果表明:(1)兴仁县新寨村大皮坡1号样地幼龄树的小尺度呈集群分布、大尺度呈随机分布,中龄树和老龄树均呈随机分布; 兴仁县新寨村槽子土2号样地的幼龄树均呈集群分布,中龄树和老龄树均呈随机分布; 晴隆县紫马乡龙头村上捧碧林区3号样地幼龄树、中龄树和老龄树均呈随机分布。(2)不同发育阶段的空间关联主要表现为1号样地幼龄树和中龄树均为负相关,幼龄树和老龄树在中小尺度上为负相关,在大尺度上为无相关,中龄树和老龄树均为无相关。2号样地幼龄树和中龄树在小尺度上为负相关,中大尺度上为无相关; 幼龄树和老龄树在中小尺度上为负相关,中大尺度上为无相关; 中龄树和老龄树均为无相关。3号样地的幼龄树和中龄树均为正相关; 幼龄树与老龄树在小尺度上为负相关,中尺度上为无相关,大尺度上为正相关; 中龄树和老龄树均为无相关。(3)种群数量动态分析表明3个样地中幼苗补充充裕,种群结构为增长型,但易受外界环境干扰、生态脆弱。(4)红花瘤果茶的生境异质性及其种内种间关系相互作用的结果是影响种群数量扩大和物种散布的主要因素。     

藏东南急尖长苞冷杉群落空间点格局分析及其时空动态

为探究藏东南色季拉山急尖长苞冷杉（Abies georgei var.smithii）群落的空间分布格局及其时空动态，在急尖长苞冷杉纯林中设置1个1 hm²的固定样地，记录样地内所有高度>2 m的急尖长苞冷杉的年龄、胸径、冠幅和坐标等指标。根据径级分布分析种群的径级结构，采用点格局分析方法对种群的空间格局进行分析。结果显示：（1）急尖长苞冷杉的径级分布为倒"J"型，结构稳定，自然更新良好。（2）成树在各个时期和不同尺度上都呈随机分布；幼树在1891年之后的各个时期在小尺度（2 m）上呈聚集分布，1981-2012年在1-41 m尺度上陆续出现聚集分布；幼苗在1861-1920年在小尺度（1-2 m）上呈聚集分布，1951-1980年出现聚集分布的尺度范围最大（1-35 m、41 m和48 m）。（3）在不同时期中，不同年龄组树木之间几乎都呈正关联或无关联；成树和幼树随时间推移从无关联到在各个尺度上陆续出现正关联的变化；成树和幼苗随时间呈无关联、中大尺度（32-35 m、44 m和49 m）正关联和无关联的变化；幼苗和幼树呈现从无关联转变为小尺度（8 m）正关联和小、中尺度（1-30 m）正关联的变化。研究结果表明：成树在小尺度上对幼龄树存在一定的抑制，但在较大尺度是促进的。1951-1980年样地中的幼苗数量大量增加，随后30年幼树的数量因幼苗长大也有增加，这在一定程度上增大了竞争。但总体来看急尖长苞冷杉群落在演替过程中具有种内促进作用。     

杭州午潮山天然次生林木本幼苗组成及其时空分布格局

木本植物幼苗是森林生态系统的重要的组成部分,其定居、存活、生长的生态学过程对于森林植被的更新具有潜在指示和筛选作用。为探究浙江杭州午潮山亚热带常绿阔叶次生林群落更新和演替机制,基于样方法对150 m²样地内天然更新幼苗的物种组成、数量特征和基径结构进行统计,在此基础上采用最近邻分析和Ripley''s K函数的点格局方法,分析其中主要优势树种的更新动态及其时空分布格局。结果表明:(1)样地内乔木幼苗树种组成丰富,共调查到幼苗811株,隶属12科20属27种,其中樟科Lauraceae、壳斗科Fagaceae、山茶科Theaceae和山矾科Symplocaceae为主要优势科。(2)红楠Machilus thunbergii、薄叶润楠M. leptophylla、毛柄连蕊茶Camellia fraterna和刨花润楠M. spauhoi在所有调查物种重要值排序前4,因而被确定为优势林下植物,绘制的基径结构小提琴图(violin plot)进一步显示它们的种群分属快速增长型、稳定增长型、缓慢增长型和稳定型。(3)红楠、薄叶润楠和刨花润楠在小径级和小尺度上多呈聚集分布,随生长发育和空间尺度的增加,聚集强度呈现先增高后降低趋势,最终向离散分布或随机分布转变,可视为群落演替的早期树种;同时,三者在聚集强度上有所差异,排序为红楠＞薄叶润楠＞刨花润楠。毛柄连蕊茶Camellia fraterna种群密度较低,在小径级和小尺度上呈随机分布,随生长发育和空间尺度的增加,聚集强度呈波动趋势,最终向离散分布转变,可视为演替的中期树种。本研究在小尺度上初步揭了午潮山木本幼苗种群的演替过程中的种群结构和分布格局,可以为亚热带森林管理与植被恢复提供理论依据。     

不同干扰类型下羊草种群的空间格局

生态系统各层次的空间格局与生态学过程的相互关系一直是生态学的研究热点之一,这一问题的关键是选取合适的观察尺度。羊草(Leymus chinensis)作为呼伦贝尔草原的地带性植被,研究其种群空间格局对理解种群生态过程和草地资源可持续利用具有重要意义。利用Ripley's K函数和Monte Carlo随机模拟方法,对两块样地3种干扰下的羊草种群格局进行定量分析。结果表明:(1)刈割、围封、放牧3种干扰对羊草草甸草原恢复改良样地(LM)和贝加尔针茅试验样地(SM)的羊草种群空间格局具有显著影响,空间格局在不同尺度上存在差异。(2)在较小的空间尺度内,羊草种群倾向于非随机分布,在LM样地、SM样地分别为均匀分布和聚集分布;当空间尺度大于临界值后,羊草种群在围封(30-100cm)、放牧干扰(84-100cm)下倾向于随机分布,刈割干扰下仍为聚集分布。这主要与羊草的繁殖对策、群落地位以及各种干扰下对资源的竞争能力有关。(3)空间结构的规律性表面上取决于观察尺度,但更小尺度的数据对局域空间结构的生物学解释可能更有效。     

小兴安岭谷地云冷杉林主要种群及林隙形成木的空间格局

调查了小兴安岭谷地云冷杉林1.5 hm²(100 m×150 m)固定样地内的物种组成和径级结构,用点格局方法分析样地内主要种群的空间格局和空间关联性以及林隙形成木的空间格局.结果表明： 样地内胸径≥2 cm的乔木有13种,种群密度差异大,重要值在前4位的为臭冷杉、红皮云杉、白桦和花楷槭.种群的径级结构近似倒“J”形.臭冷杉和红皮云杉空间分布相似,随空间尺度的变化趋势为聚集 随机 均匀分布.白桦在≤40 m尺度为聚集分布,>40 m尺度变为随机分布,而花楷槭在整个研究尺度上均为聚集分布.除白桦和花楷槭两者间在整个研究尺度上均为负相关以外,其余种群间均为小尺度上正相关、大尺度上负相关.臭冷杉和白桦种群间正相关的显著性强,其他种群间正相关性普遍较弱.样地内林隙形成木的空间格局表现为中小尺度聚集分布,随尺度增大趋于随机分布.掘根形成的林隙形成木的空间点格局呈单峰型分布,随机、聚集和均匀3种分布均有出现.折干形成的林隙形成木的空间点格局分布整体波动不大,小尺度上在随机和聚集分布间交替出现,到大尺度则归于随机分布.两者间的空间关联性分析表明,≤32 m尺度为显著正相关,>32 m尺度为不显著的负相关.     

不同降水条件下沙鞭种群非生殖株丛空间格局分析

植物空间分布格局是物种自身生物学特性与环境因素共同作用的结果,非生殖株丛空间分布格局能够揭示物种无性繁殖与种群扩张过程对异质生境的生态学适应机制。利用基于完全随机、泊松聚块和嵌套双聚块模型的点格局方法和群落学调查,分析了沙鞭(Psammochloa villosa)种群非生殖株丛空间分布格局,探讨了空间格局对降水梯度的响应和适应过程。结果表明：(1)聚集分布是沙鞭种群非生殖株丛的主要类型。在89 mm/a、107.8 mm/a、117.4 mm/a、186 mm/a、191.1 mm/a、363 mm/a降水梯度上聚集尺度分别为3—126 cm、9—200 cm、9—129 cm、6—77 cm、2—95 cm、2—96 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,沙鞭种群非生殖株丛聚集尺度从2—96 cm下降至6—77 cm;(3)在107.8 mm/a、117.4 mm/a、191.1 mm/a、363 mm/a降水梯度上,基于泊松聚块模型的空间分布格局分别在15—19 cm、2—6 cm、2—4 cm、9—25 cm尺度正向偏离泊松聚...     

Point pattern analysis of different age-classes of Larix principis-rupprechtii in Luya Mountain Reserve, Shanxi Province, China

Larix principis-rupprechtii forest is an important vegetation formation and has a large distribution area in Luya Mountain Reserve, China. Spatial pattern analysis on individual trees in different age-classes of Larix principis-rupprechtii was made in this paper. Here, we employed the technique of point pattern analysis, which could analyze patterns under all scales along a gradient. It was based on spatial mapped points of individual distribution. The results of this study showed that the densities of the five age-classes varied in the order: age-class 3 > age-class 4 > age-class 5 > age-class 2 > age-class 1. Although age-classes 1 and 2 have much fewer individuals than other three age-classes do, the population was stable at present. However, it would be necessary to take some measures for improving population regeneration for a long-time view. The individuals of all age-classes focused on clumping distribution in space; however, their distribution pattern varied with the change of scale. This mainly depended on biological features of Larix principis-rupprechtii and forest environments, but it also meant that the scale was an important factor in controlling spatial distribution pattern of tree individuals. The feature of clumping distribution became more significant with the increase of age. The relationships between individuals in different age-classes were almost all significantly correlated with each other. These associations became more significant within the older age-classes. This suggested that the individuals of different age-classes were interdistributed, by which the population could get benefits in resource utilization. The technique of point pattern analysis is effective and easy to be used in species pattern study. Its results are more closer to the reality, especially for community structure. Translated from Acta Ecologica Sinica, 2004, 24(1): 35–40 [译自: 生态学报]     

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。     

云南兰坪云南红豆杉种群年龄结构与空间分布格局分析

利用点格局分析法对滇西北兰坪县4个云南红豆杉(Taxus yunnanensis)种群的年龄结构、不同生长阶段空间分布格局及其关联性进行分析。结果表明:(1)林窗与人为干扰影响4个云南红豆杉种群的龄级结构,小林窗的种群呈稳定型;较大林窗的种群呈进展型;群落结构完整未出现林窗和有较大人为干扰的种群年龄结构均呈衰退型,幼苗、幼树与小树个体缺乏,种群存在一定程度的更新困难,林窗的大小是种群更新的重要因素。(2)人为干扰、自然生境与本身生物学特性影响4个种群空间分布格局,种群1整体及其不同生长阶段个体均呈聚集分布;种群2和种群4在小尺度呈聚集分布,而在大尺度上呈随机分布;种群3随着空间尺度增大分布格局表现为聚集→随机→聚集趋势。(3)种群2中幼苗、小树和中树在小尺度下表现为聚集分布,其他尺度下表现为随机分布;种群3的小树阶段聚集分布和随机分布皆有出现,中树与大树在不同尺度上表现为聚集分布;种群4聚集分布的强度随生长阶段的增加在减弱。(4)4个种群各发育阶段间皆呈或接近显著正相关,种内竞争弱,有利于种群维持。     

Exploring the foraging environment of a natural enemy of Callosobruchus maculatus: Spatial egg distribution in stored cowpea

Knowledge of the spatial distribution of stored product insects may reduce the dependency on chemicals for control of these insects. Biological control, for instance, could be improved based on such knowledge. In this paper we describe the three-dimensional spatial oviposition pattern of Callosobruchus maculatus in stored cowpea. Individual C. maculatus females oviposited in clusters of 70±15 (SD) eggs. These clusters were variable in shape. In any cluster 90 to 95% of the eggs fitted into a volume of 19.1±3.5 cm³. The egg density was highest (0.6 eggs bean^–1) at the center of a cluster and decreased towards the periphery. A statistically significant relationship existed between the number of eggs n in a cluster and the cluster volume, V(cm³): V=11.5+0.11n. We also investigated the spatial egg distribution of beetles which emerged from egg clusters such as those produced by individual females. Their oviposition was not confined to one specific area but was scattered throughout the bean mass. A point pattern analysis showed that the density of the `parent' cluster had no effect on the spatial egg pattern. These results give insight into the foraging environment which the egg parasitoid Uscana lariophaga, a promising candidate for biological control of C. maculatus, is facing. We argue that the probability p of encountering at least one other bean with eggs after a parasitization is a function of the number n of beans that are visited: p=1–0.42 (0.37)^(n–1).     

The biochemical and cytological characterization of Vicia faba DNA by means of MboI,AluI and Bam HI restriction endonucleases

Summary Restriction endonucleases were employed to characterize both cytologically and electrophoretically the DNA of Vicia faba. The electrophoretic pattern of total DNA digested with AluI and MboI shows a continuous smear. Bam HI also shows a continuous smear for the bigger polynucleotide fragments and several bands in the lower part of the lane. Digestion of fixed chromosomal DNA produces metaphase longitudinal differentiation when MboI and AluI are used, while no appreciable banding pattern is present when Bam HI is employed. These results are discussed in relation to the organization of chromosomal DNA, to other data in the literature on chromosome banding and on the digestion of total DNA of other species.     

Genetic analysis of axon pattern formation in the embryonic CNS ofDrosophila

The major axon tracts in the embryonic CNS ofDrosophila are organised in a simple, ladder-like pattern. Each neuromere contains two commissures which connect the contra-lateral sides and two longitudinal connectives which connect the different neuromeres along the anterior-posterior axis. The commissures form in close association with only few cells located at the CNS midline. The formation of longitudinal connectives depends in part on the presence of specific lateral glial cells. To unravel the genes underlying the formation of the embryonic CNS axon pattern, we conducted a saturating F2 EMS mutagenesis, screening for mutations, which disrupt this process. The analyses of the identified mutations lead to a simple sequential model on axon pattern formation in embryonic CNS.     

Bacterial and chemical leaching pattern on copper ores of sandstone and limestone type

Thin polished sections of copper sulphide ore were placed as an energy source in stationary cultures of wild strains and Thiobacillus neapolitanus at pH 7.5. Scanning electron microscopy revealed characteristic leaching patterns that depended on the type of leaching process and time of bioleaching. In some cases, a biological film on the ore surface was observed. Close contact between bacterial cells and ore seems necessary for leaching in some cases.M. Ostrowski and A. Skodowska are with the Department of Photo and Image Information, University of Warsaw, ul.Nowy wiat 67, 00-046 Warsaw, Poland.     

浙江丽水白云山红豆树人工林的径级结构和空间分布格局

采用固定样地调查的方法,在浙江丽水白云山林场的红豆树人工林中共建立两个20 m×40 m的监测样地(1号样地和2号样地),并进行群落调查。结果表明:(1)共记录到乔木和灌木物种13种,优势种主要为红豆树、深山含笑(Michelia maudiae)和刨花楠(Machilus pauhoi)等。两个样地的径级结构均成倒"J"分布。(2)从空间分布看,两个样地的红豆树均基本呈现随机分布。在较小空间尺度上,1号样地和2号样地的其他树种与红豆树之间均呈负相关,特别是1号样地。(3)通过分析环境因子对红豆树胸径生长的影响,发现样地内除土壤厚度外,其他因子如全氮、全磷含量、p H值及凋落物等对红豆树的生长影响不大。研究认为:(1)白云山的红豆树人工林尚具有较大的生长潜力。(2)红豆树的种内竞争可较小,而红豆树和其他树种之间则可能存在较强的种间竞争。(3)后期管理过程中,该类林分可以适当伐除其他树种,并对大红豆树进行修枝,即有利于干形也可促进小红豆树的生长,同时加强对土壤厚度的管理。通过对40年生红豆树成熟人工林的径级结构和空间分布格局的研究,可以更好地了解林分结构特征和物种更新过程。