北京东灵山地区辽东栎、大叶白蜡和五角枫种群分布格局与动态

对北京东灵山地区三块样地中的辽东栎(Quercus liaotungensis)、大叶白蜡(Fraxinus rhynchophylla)和五角枫(Acer mono)种群的分布格局和种群动态进行了考察.调查三块样地中每个树种的全部个体,按高度将它们分为4个不同龄级,用相邻格子样方法进行取样.在研究分布格局时,计算了扩散系数C、扩散型指数Iδ与IA、CA指数和聚块指数m/m等各项指标,测定它们的分布格局,并通过计算拟合它们的分布类型.结果表明,不同地点各种群的幼苗(<0.4 m)、小幼树(0.4～1 m)和大幼树(1～2 m)绝大多数呈聚集分布,少量呈随机分布;成林辽东栎成熟个体(≥2 m)是一种界于均匀分布和随机分布之间的状态,幼林辽东栎成体和灌丛大叶白蜡属于随机分布,成林大叶白蜡和五角枫、灌丛辽东栎呈聚集分布.在研究种群动态时,分别作出每个种群的龄级结构图,再对同一样地不同种群以及同一种群不同龄级个体的数量差异进行最小显著差法(LSD)检验和比较,结果表明检验结果和龄级结构图显示出来的趋势是一致的,即成林辽东栎种群具有较稳定的结构,成林大叶白蜡和五角枫表现为增长型结构,幼林辽东栎、大叶白蜡和五角枫都表现为衰退型结构,灌丛辽东栎具有稳定型结构,灌丛大叶白蜡具有增长型结构.研究表明,作为优势种的辽东栎种群个体之间的竞争很激烈,在乔木层中占有明显优势;作为伴生种的大叶白蜡的幼苗对环境的适应能力很强,在较低位层中占有明显优势.     

北京东灵山地区辽东栎、大叶白蜡和五角枫种群分布格局与动态

对北京东灵山地区 3块样地中的辽东栎 (QuercusliaotungensisKoidz .)、大叶白蜡 (FraxinusrhynchophyllaHance)和五角枫 (AcermonoMaxim .)种群的分布格局和种群动态进行了考察。调查 3块样地中每个树种的全部个体 ,按高度将它们分为 4个不同龄级 ,用相邻格子样方法进行取样。在研究分布格局时 ,计算了扩散系数C、扩散型指数Iδ 与IA、CA 指数和聚块指数m /m等各项指标 ,测定它们的分布格局 ,并通过计算拟合它们的分布类型。结果表明 ,不同地点各种群的幼苗 (<0 .4m)、小幼树 (0 .4～ 1m)和大幼树 (1～ 2m)绝大多数呈聚集分布 ,少量呈随机分布 ;成林辽东栎成熟个体 (≥ 2m)是一种介于均匀分布和随机分布之间的状态 ,幼林辽东栎成林和灌丛大叶白蜡属于随机分布 ,成林大叶白蜡和五角枫、灌丛辽东栎呈聚集分布。在研究种群动态时 ,分别作出每个种群的龄级结构图 ,再对同一样地不同种群以及同一种群不同龄级个体的数量差异进行最小显著差法 (LSD)检验和比较 ,结果表明检验结果和龄级结构图显示出来的趋势是一致的 ,即成林辽东栎种群具有较稳定的结构 ,成林大叶白蜡和五角枫表现为增长型结构 ,幼林辽东栎、大叶白蜡和五角枫都表现为衰退型结构 ,灌丛辽东栎具有稳定型结构 ,灌丛大叶白蜡具有增长型结构。研究     

灵空山林区辽东栎(Quercus liaotungensis)种群空间分布格局

为了揭示辽东栎种群空间分布格局的形成机制、种群分布规律和动态变化,采用标准地法,应用偏离指数、Lloyd的平均拥挤度和聚块指数、Morisita指数及均方-区组分析,在5个取样尺度下对不同群落类型中辽东栎(Quercus liaotungensis Koidz.)种群进行了格局分析.结果表明:辽东栎种群的空间分布格局受群落内小环境及辽东栎树种本身的生物学特性的共同影响.气候和立地条件基本一致时,群落内地形起伏不平所形成的小环境以及辽东栎树种强烈的伐桩萌芽更新能力对辽东栎种群的空间分布类型具有显著影响;辽东栎种群的空间分布格局受群落学特征的影响主要体现在群落种类组成和结构上.辽东栎作为共优种,在群落内的分布受制于其它共优种,特别是在油松(Pinus tabulaeformis)的树冠下,辽东栎株数极少;而在无油松分布的辽东栎母树周围,出现辽东栎植株集聚的现象.研究表明辽东栎种群在不同群落类型中多表现为集群分布;随着种群的发育其分布格局由集群分布向随机分布过渡.     

）种群生活史特征与空间分布

种群生活史特征和空间分布格局对于分析种群演替动态规律、判定种群分布规律和预测种群演化过程及变化趋势均具有重要的理论和现实意义。本文从静态生命表、年龄结构、存活曲线三个方面分析了东灵山地区辽东栎种群的生活史特征。结果表明：物种生物学因素是影响辽东栎种群生存力最主要因素,辽东栎种群静态生命表中生命期望值逐渐降低反映出种群生存力下降的趋势。空间分布格局分析表明辽东栎种群各个径级的个体都属于聚集分布。辽东栎实生苗和萌生苗共存是辽东栎种群适应环境压力和与环境协同进化的结果,表明自然状态下辽东栎种群具有较高的稳定性。由于辽东栎种群的这种较强的稳定性和适应能力,随着辽东栎种群发育整个群落将趋于进展演替,最终形成稳定和充分利用环境资源的顶极群落结构。     

黄土高原马栏林区辽东栎更新特性研究

研究了黄土高原马栏林区主要植被类型中的辽东栎幼苗的数量特征,更新层幼苗、幼树的实生和萌生特性及其辽东栎在垂直结构上的数量分布。结果表明:(1)辽东栎幼苗在黄土高原马栏林区分布广泛且数量充足。不同的植被类型中辽东栎种群表现出不同的大小级结构,在油松—辽东栎混交林、油松林和辽东栎林中辽东栎种群的幼苗、幼树和成树均占一定的比例,而在油松—白桦混交林、白桦林、山杨林和山杨—白桦混交林中辽东栎种群则以幼苗和幼树为主。表明辽东栎种群在该地区植被的发展过程中将产生重要的作用。(2)辽东栎在这一地区是由实生和萌生的个体混合组成的。在各种植被类型中实生植株的密度都高于萌生植株,辽东栎种群的更新在该地区可能主要是通过实生植株来完成的,即辽东栎实生植株在更新过程中起重要的作用。但萌生植株作为辽东栎顺利通过瓶颈的一种手段,作为辽东栎种群繁衍和稳定的一种途径,在辽东栎种群的更新中也起着一定的作用。     

东灵山两个落叶阔叶林中辽东栎种群结构和动态

对北京东灵山地区的两个辽东栎种群的结构和数量动态进行了研究。在研究种群的空间分别格局时,分别将两个种群中的每个辽东栎个体在样地中进行定位。将辽东栎个体按不同尺度大小分为４类,在每一尺度中,按不同格子尺度进行机取样,分别计算Ｍｏｒｉｓｔａ的分布指数,聚块性指数,方差／均值比。用这些指数判断辽东栎不同大小级别以及不同取样尺度上的格局强度。结果表明,两个种群的格局强度都随尺度的不同而变化。５０龄辽东栎林     

北京东灵山地区辽东栎(Quercus liaotungensis)种群生活史特征与空间分布

种群生活史特征和空间分布格局对于分析种群演替动态规律、判定种群分布规律和预测种群演化过程及变化趋势均具有重要的理论和现实意义.本文从静态生命表、年龄结构、存活曲线三个方面分析了东灵山地区辽东栎种群的生活史特征.结果表明:物种生物学因素是影响辽东栎种群生存力最主要因素,辽东栎种群静态生命表中生命期望值逐渐降低反映出种群生存力下降的趋势.空间分布格局分析表明辽东栎种群各个径级的个体都属于聚集分布.辽东栎实生苗和萌生苗共存是辽东栎种群适应环境压力和与环境协同进化的结果,表明自然状态下辽东栎种群具有较高的稳定性.由于辽东栎种群的这种较强的稳定性和适应能力,随着辽东栎种群发育整个群落将趋于进展演替,最终形成稳定和充分利用环境资源的顶极群落结构.     

子午岭地区辽东栎和油松林建群种的更新生态位宽度分析

通过实地调查并采用Levins生态位宽度指数对子午岭地区主要树种辽东栎(Quercus liaotungensis)和油松(Pinus tabulaeformis)的幼苗、幼树和成树在不同坡向的辽东栎林、油松 辽东栎混交林和人工油松林3种群落中的生态位宽度进行了分析研究。结果显示:(1)辽东栎和油松的更新生态位宽度在不同群落中各不相同,成树的生态位宽度与群落类型一致;(2)辽东栎幼苗和幼树在阳坡和阴坡人工油松林中的生态位宽度分别是0.951、0.95和0.98、0.94,且生态位宽度显著大于其它2个群落,表明辽东栎幼苗和幼树能很好地适应人工油松林的环境条件;(3)在阳坡,油松幼苗的生态位宽度在辽东栎林最大为0.79,且极显著大于其它2个群落,而阳坡油松幼树的生态位宽度在人工油松林中最大为1.00;在阴坡,油松幼苗的生态位宽度在人工油松林最大为0.63,而阴坡油松幼树的生态位宽度却在油松 辽东栎混交林最大为0.83,且极显著大于其它2个群落;表明油松幼苗适应阳坡的辽东栎林环境和阴坡的人工油松林环境,油松幼树适应阳坡的人工油松林环境和油松 辽东栎林环境。结果表明,人工种植油松林有利于该地区的植被恢复,人工油松林和油松 辽东栎混交林会在该地区存在较长时间,而阳坡的油松 辽东栎混交林存在时间会更长。     

北京山区辽东栎林的径级结构、种群起源及生态学意义

 北京山区的辽东栎(Quercus wutaishanica)林径级结构的调查分析结果表明,辽东栎林是稳定性的群落类型,其更新主要通过萌生来完成。能够与辽东栎长期共存的伴生种有色木(Acer mono)、大果榆(Ulmus macrocarpa)、大叶白蜡(Fraxinus rhynchophylla)等。萌生在辽东栎种群中十分普遍,除辽东栎伐桩、枯木和大树根际有较多的萌生茎干外,多年生实生苗也有萌生现象发生。辽东栎林的更新在辽东栎总体种群的幼树阶段(径级2)存在着明显的瓶颈现象,但萌生特性使辽东栎林在更新时或受到干扰后形成较大的萌生种群,使辽东栎的大幼树能够得到迅速的补充,顺利地通过瓶颈进行更新,保持群落的相对稳定。一定数量的辽东栎实生种群的存在对于维持辽东栎的遗传多样性、种群整体活力和群落的稳定,提高辽东栎种群对环境变化的反应能力等方面有着十分重要的生态学意义。     

北京东灵山海拔梯度上辽东栎种群结构和空间分布

种群年龄结构和空间分布格局是种群生态学的核心研究内容.为了阐明辽东栎种群海拔梯度分布特点,在北京东灵山地区辽东栎海拔分布范围(1000～1800m)内调查10条样带,研究种群大小级结构和空间分布的变异.种群的平均胸径在海拔梯度上表现出两段式的分布特征,海拔1480m为两段分布的分界点,在每一段内随海拔增加平均胸径也增加, 这反映了海拔梯度上种群的不同发育历史.种群密度、种群的聚集程度、种群的结构在海拔梯度上的分布特征都与平均胸径分布相似,种群密度和聚集程度与平均胸径为负相关系,其分布趋势与平均胸径相反.总体上,东灵山海拔梯度上辽东栎种群还是比较稳定的.辽东栎种群结构和空间分布在海拔梯度上的分布特征是种群发育历史、物种特性、环境、干扰等因素在海拔梯度上综合作用的结果.     

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.     

Regeneration pattern analysis of Quercus Iiaotungensis in a temperate forest using two-dimensional wavelet analysis

This paper introduces the two-dimensional (2D) wavelet analysis as a general interrogative technique for the detection of spatial structure in lattice data. The 2D wavelet analysis detects components of hierarchical structure and displays the locational information of the components. Patches and gaps of different spatial scales in graphical presentation of wavelet coefficients can be linked to the local ecological processes that determine patterns at stand or landscape scales. Derived from the 2D wavelet transform function, the calculation of wavelet variance can reduce the four-dimensional data of wavelet coefficients to a two-dimensional wavelet variance function and quantify the contribution of the given scale to the overall pattern. We illustrate the use of the 2D wavelet analysis by analyzing two simulated patterns and identifying the regeneration pattern of the Quercus liaotungensis in a warm temperate forest in north China. Our results indicate that the recruitment of Q. liaotungensis occurs in an overlapping area between the patch of adult and canopy gap at scales of 45m×45m-70m×70 m and 20m×20m-30m×30m. The regeneration pattern of Q. liaotungensis can be mainly ascribed to a trade-off between two ecological processes: recruitment around parent trees and the physiological light requirements of seedlings and saplings. Our results provide a general portrayal of the regeneration pattern for the dispersal-limited and shade-intolerant Quercus species. We find that the two-dimensional wavelet analysis efficiently characterizes the scale-specific pattern of Q. liaotungensis at different life-history stages.     

北京山区辽东栎林中几种木本植物光合作用对CO2浓度升高的响应

 为揭示我国暖温带地区辽东栎群落若干优势植物光合作用随CO2浓度升高而变化的特点,用自行设计的同化室装置对自然生长状态下的辽东栎(Quercus liaotungensis KOidz．)、大叶白蜡(Fraxinus mandshurica Rupr．)、蒙椴(Tilia mongolica Maxim．)、五角枫(Acer mono Maxim．),以及优势灌木六道木(Abelia biflora Turcz．)、毛榛(Corylus mandshurica Maxim．)等6种木本植物进行升高CO2浓度处理,测定了这几种植物净光合速率的变化。加倍CO2浓度对6种植物的光合作用有不同程度的促进作用,净光合速率增加的程度从37％到93％不等,以辽东栎受到的促进作用最大,六道木最小,平均增加75％。净光合作用随CO2浓度升高而增加的程度中乔木种类略高于灌木种类。在夏季和秋季进行的日动态测定都表现出加倍CO2浓度对6种木本植物净光合速率的明显的促进作用。     

黄土高原马栏林区优势种幼苗与其种群径级结构的演替研究

对黄土高原马栏林区几种典型群落类型中优势种辽东栎(Quercus liaotungensis)、油松(Pinus tabulaefor-mis)、白桦(Betula platyphylla)和山杨(Populus davidiana)的幼苗和种群径级结构进行了研究。结果表明:(1)辽东栎幼苗在马栏林区7种典型群落类型中均有分布,且数量充足,实生苗更新良好,辽东栎在不同的群落类型中表现出不同的种群径级结构。在油松 辽东栎混交林和辽东栎林中趋于稳定型;在油松林、油松 白桦混交林、白桦林、山杨林和白桦 山杨混交林中则为增长型;(2)油松幼苗在油松 白桦混交林、油松林和油松 辽东栎混交林中分布较多,但均少于辽东栎幼苗。在这些群落类型中油松种群的径级结构属于稳定型;(3)白桦和山杨幼苗数量较少,无正常更新能力,种群径级结构趋于衰退,以白桦和山杨为主的群落类型将逐渐被以油松和辽东栎为主的群落类型所取代;(4)马栏林区优势种幼苗分布的广度和丰度受到光照、水和灌草层等非生物和生物因素及其相互作用的影响。表明在黄土高原马栏林区以天然恢复为主的辽东栎种群,将在该地植被的自然恢复过程中产生重要作用;油松种群不仅过去而且将来也同样会在该地区的植被恢复中发挥重要作用。     

北京东灵山地区植物群落多样性研究Ⅷ.群落组成随海拔梯度的变化

以样带法研究了北京东灵山地区落叶阔叶林物种组成随海拔梯度表现出的变化格局。通过变换分割样带的尺度,考察了环境的局部变化对群落主要组成物种的分布及其优势程度的影响。东灵山落叶阔叶林优势种辽东栎和五角枫几乎遍布整个样带,其它伴生乔木树种表现出明显的分布替代格局。以占据率和单种率考察了尺度对群落特征分析的影响。本区落叶阔叶林１ｍ样带最佳分割尺度为：乔木层４０ｍ,更新层８０ｍ、灌木层２０ｍ。样带法在研究植物群落随环境梯度变化格局中具有重要价值。     

黄龙山油松林和油松+辽东栎混交林物种组成及优势种群动态

根据黄龙山油松(Pinus tabulaeformis)林和油松+辽东栎(Quercus liaotungensis)混交林共6个群丛中27个典型样地调查资料,分析了松栎林群落物种组成、多样性指数和优势种群动态.结果表明:(1)松栎混交林中灌木层和草本层植物种数均大于油松林,且灌木和草本种类因群落生境不同而有差异.(2)物种多样性分析显示,油松林和松栎混交林中由于生境不同导致灌木层物种多样性差异最大.(3)优势种群分析表明,油松林中阴坡幼苗数量较多,种群最大的为Ⅳ和Ⅴ龄级个体;松栎混交林中油松和辽东栎幼苗充足,到Ⅱ、Ⅲ龄级二者均大量减少,此后油松个体增加而辽东栎减少,说明松栎林发育过程中各层次植物物种相互制约,优势种群之间也存在竞争,且受生境条件影响较大.(4)主成分分析表明,气温、土壤、光照和总郁闭度是主要影响因子.因此,在未来森林抚育中应适当减少优势种群密度,促进异龄化;采取有效措施合理搭配灌木和草本,强化对森林发育有利的因素,提高林分质量.     

黄土高原马栏林区辽东栎林种内、种间竞争研究

利用Hegyi的单木竞争指数模型对黄土高原马栏林区辽东栎(Quercus liaotungensis)的种内和种间竞争强度进行了定量分析.结果显示:(1)辽东栎种内竞争强度与种间竞争强度的总和大致相等,其种内及种间竞争强度均随对象木胸径的增大而逐渐减小,其关系服从幂函数规律,竞争主要发生在胸径小于15 cm的幼树阶段.(2)各组成树种对辽东栎影响程度(竞争指数)的大小顺序为:辽东栎>油松(Pinus tabulaeformis)>白桦(Betulaplatyphylla)>山杨(Populus davidiana)>杜梨(Pyrus betulaefolia)>湖北山楂(Crataegus hupehensis)>茶条槭(Acer ginnala)>陕西鹅耳枥(Carpinus shensiensis)>葛萝槭(A.grosseri).(3)油松是该地区的次优势种,对辽东栎有较大的竞争压力,在群落发展中可能会形成以油松占优势的混交林.(4)辽东栎胸径小于15 cm时,种内种间竞争是导致大量个体死亡的主要原因;胸径超过15 cm时,人为砍伐可能是个体死亡的主要原因.研究结果认为马栏林区混交林油松的密度不宜过大,尤其是在与未成熟辽东栎种群混交时密度应合理,应对该林区的混交林进行人工抚育,及时择伐密度过大的油松,而在辽东栎胸径达到15 cm之前择伐长势较差的植株,以促使森林群落尽快趋于稳定.     

子午岭天然林与人工林群落特征比较研究

采用标准样地调查法对比研究了黄土高原子午岭地区人工刺槐林、人工油松林与天然林山杨林、白桦林与辽东栎林的群落特征。结果表明,人工林与天然演替森林（山杨林与自桦林）均具有较丰富的物种组成,为62种左右,而天然顶极森林（辽东栎林）的物种数量则相对较少,为48种。人工林与天然林空间层次分化明显,而且还有一定数量的层间藤本植物。从群落结构的空间格局来看,人工油松林与天然林乔木层与灌木层发育较好,但人工刺槐林的草本层发育较好。人工林的植物多样性主要体现在草本层,而天然林乔木层与灌木层也具有相对较高的多样性。以天然辽东栎林为参照,群落物种组成相似性的比较结果表明,人工刺槐林与天然林的相似性较低,其相似性指数（IS）为19．4,而人工油松林与天然林的相似性则较高,IS值为43．4,甚至高于天然白桦林（33．3）与山杨林（42．9）。因此,相比较而言,油松比刺槐更适合作为黄土高原子午岭地区的人工造林树种。     

子午岭马栏林区主要森林群落的稳定性分析

选用构成群落稳定性指标体系的10项相关指标,采用Godron稳定性测定方法、主成分分析法以及Shan-non-Weiner物种多样性指数研究了子午岭马栏林区主要森林群落的稳定性状况及其与环境和群落生态特征间的关系。结果显示:(1)群落物种的总体多样性是白桦林>天然油松林>辽东栎林;而群落稳定性则表现为辽东栎林>天然油松林>白桦林;(2)各群落中影响主成分的主要因素均包含物种多样性因子和生活史阶段因子。表明物种多样性指数虽然是群落稳定性的重要影响因子,但由于存在其它因子的相互作用,不能单纯以群落物种多样性指数判断某具体群落的稳定性,必须在此基础上结合群落优势种群的年龄结构才能比较真实地评价群落的稳定性状态。