不同林龄阔叶红松林林下簇毛槭的性比格局及雌雄个体的空间分布

为探讨不同发育阶段林分下的雌雄异株植物与性别相关的性比格局和空间分布, 以5.2 ha的中龄林和1.0 ha的老龄林固定监测样地内簇毛槭(Acer barbinerve)雌、雄植株的定位观测数据为基础, 对比分析了长白山不同林龄的阔叶红松林中的已花簇毛槭的性比格局、空间分布及其与环境因子间的关系。研究结果表明: 中龄林和老龄林中雌树的胸径均显著大于雄树, 总体上性比极显著偏离1:1。随着树木的生长, 性比由偏雄性转变为不再偏离1:1, 这可能是因为雄树始花胸径较小所致。O-ring单变量点格局分析显示中龄林样地中的雌树和雄树符合异质性泊松分布, 老龄林样地中的雌树和雄树均完全随机分布。O-ring双变量点格局分析显示, 在随机标签假设下, 中龄林中的雌树和雄树在1-4 m尺度上空间负相关, 在4-100 m尺度上空间独立, 老龄林中的雌树和雄树在所有尺度上空间独立。簇毛槭在中龄林和老龄林中不同的空间分布格局说明中龄林中簇毛槭分布的斑块性相对明显, 随着林分的发育, 郁闭度较高的老龄林样地中环境异质性降低, 环境因子对簇毛槭分布的影响减弱。典范冗余分析(redundancy analysis, RDA)表明在中龄林中, 林分密度只能解释3.73%的雌树分布的变异, 与雄树分布的相关性不显著, 叶面积指数和非生物因子对雌树和雄树的影响均较弱; 老龄林中簇毛槭的分布与生物因子和非生物因子的相关性均不显著。     

雌雄异株树种黄连木种群性比及空间分布

研究了100m×140m固定样地内黄连木种群的性比格局和空间分布。结果表明,调查样地中dbh≥4cm的黄连木植株共有2116株,其中包括526株雌树,1200株雄树,性别未确定植株390株。黄连木性比(雄/雌=2.28)显著偏雄(P0.001)。雌树和雄树平均胸径分别为7.34和7.81cm,雄树胸径显著大于雌树胸径(P0.05)。黄连木幼树、雌树和雄树均呈显著聚集性分布。黄连木幼树与雌树、幼树与雄树均在较小尺度上表现为相互吸引;雌树与雄树则在空间上相互排斥,即雌树与雄树存在空间分离现象;黄连木不同大小以及不同性别植株之间主要表现为相互排斥。     

雌雄异株植物鼠李的生殖分配

以雌雄异株树种鼠李为模式物种,分别从树枝、植株和种群水平上分析了雌雄异株树种鼠李的生殖分配过程,检验了营养生长与生殖过程之间的平衡。结果表明:树枝水平,鼠李年生殖生物量(花生物量+果生物量)投资具有显著的性别差异和个体差异(P<0.001)。雌花生物量大于雄花生物量,雌花生物量最大值为雄花生物量最大值的1.75倍。雌树和雄树的叶片生物量差异不显著(P>0.05)。植株水平上,鼠李生殖生物量(花生物量+果生物量)投资具有显著的性别差异和个体差异(P<0.001),雌树与雄树的花生物量和茎干径向增量差异显著(P<0.05),叶片生物量差异不显著(P>0.05)。鼠李胸径大小对花生物量、叶生物量和茎干径向增量影响显著(P<0.05)。鼠李雌树的花生物量和茎干径向增量均大于雄树。种群水平上,鼠李雄树始花期略早于雌树,2010年雌树和雄树分别于5月28日和5月25日始花。在360 m × 660 m研究样地内种群性比为0.17,卡方检验表明种群性比显著偏离1∶1(P<0.001)。雌树和雄树年平均生长量分别为0.78 mm和0.83 mm。因此,在树枝水平、植株水平以及种群水平上,雌雄异株树种鼠李的营养生长和生殖生长不存在平衡关系。推断鼠李雌树能够通过光合过程获得更多生物量来满足其生殖和营养生长过程需要。     

缙云山细枝柃种群性比及空间分布

缙云山细枝柃（Eurya loquaiana）种群包含一些性别变异个体，表现出"亚雌雄异株"的特点。为分析该种群的性别格局，了解柃木属植物性别系统的进化及其适应机制，在缙云山细枝柃分布的不同生境中设置8个20 m×20 m长期观测样地，分析性比变化及其与环境、年龄结构的关系，同时设置1个20 m×60 m样地，分析植株的空间分布格局及性别间在空间上的关联。结果显示：（1）缙云山细枝柃种群总体上性别偏雌，雌雄比为1.43，性别变异株比例达14.42%。（2）各样地中雌雄比和性别变异株比例差异较大，性别变异株比例与干扰强度呈较强正相关而与海拔高度和郁闭度呈较强负相关，显示变异株的出现可能与人为干扰有一定联系；雌雄比与样地中细枝柃平均基径显著正相关，可能随着林龄的增加，雌雄比有增加的趋势。（3）细枝柃个体在空间上整体呈聚集分布，雌株、雄株及性别变异株主要呈随机分布，在部分尺度偏向于聚集分布。（4）雌株和雄株对环境异质性的响应相似，在空间分布上有一定的正相关。上述结果反应了缙云山细枝柃种群的性别格局及其生态适应机制。     

西藏极小种群野生植物密叶红豆杉种群的性比及雌雄空间格局

雌雄异株植物种群具有性比和雌雄个体空间分布格局, 这对个体成功繁殖、种群生存潜力、天然更新能力和遗传多样性的维持都是重要的, 对于珍稀濒危雌雄异株植物种群尤其如此。密叶红豆杉(Taxus fuana)为国家I级重点保护植物, 是首批列入《全国极小种群野生植物拯救保护工程规划》的120种极小种群野生植物之一, 具有重要的生态和经济价值。但目前关于密叶红豆杉种群生态学方面的研究, 尤其是性比结构与空间分布格局在国内外鲜有报道。本文对西藏吉隆地区的6个天然密叶红豆杉种群(吉普、多甫、朗久、吉隆、开热和唐蕃)进行了实地调查, 研究其性比结构及其空间分布格局。结果表明, 调查的6个种群中总计雄株1,651株, 雌株1,231株, 仅吉普(雄/雌 = 1.89)与吉隆(雄/雌 = 1.39)两个种群有显著的性别偏倚现象且显著偏雄性(P < 0.001)。6个种群雌雄植株间的空间相关性不强, 整体趋于相互独立。不同径级间, 吉隆和开热种群的性比格局相似, 均在小径级上性比显著偏雄性, 而吉普种群则在中等径级上显著偏雄性。综上, 不同密叶红豆杉种群的大小、性比、雌雄个体的大小级结构以及空间分布格局等均表现出不同。因此, 需要结合各个种群本身的发展动态、受干扰的类型以及各区域环境因子的差异进行有针对性的保护。     

宁夏贺兰山斑子麻黄种群的性比及雌雄空间格局

摘要：性比、空间分布格局及关联性对雌雄异株种群的繁殖、进化与发展具有重要影响。斑子麻黄是雌雄异株且狭域分布的国家二级保护植物,在维持贺兰山荒漠生态系统稳定性和多样性发挥着重要作用,但有关斑子麻黄种群性比的研究未见报道。本文分析了宁夏贺兰山四个不同海拔(S1、S2、S3、S4)斑子麻黄天然种群性比、空间分布格局及关联性。结果表明：（1）斑子麻黄性比与生长环境条件密切相关。4个种群都偏雄,生长环境严酷的S3、S4种群性别显著偏雄（p=0.02）;不同龄级分析显示由于环境的差异对斑子麻黄种群偏雄的选择发生不同的龄级,生境条件好的S1、S2种群在幼龄和成年阶段显著偏雌或有偏雌趋势,偏雄发生在老年阶段;而生长环境严酷的S3、S4种群偏雄发生在幼龄阶段,成年和老年阶段有偏雄的趋势。（2）雌雄种群的关联性会决定种群的发展。S1、S3、S4雌雄空间关联性表现为“正关联→不关联”,雌雄的相互关联有利于繁殖,3个种群为稳定型;而S2种群在整个尺度上都表现为“无关联”,雌雄群体相互独立,各自发展,缺乏幼年、成年植株,为衰退种群。研究结果揭示了斑子麻黄雌雄群体的组成、结构及分布特征,为其保育提供了理论依据。     

雌雄异株植物山杨的气候响应差异

本文通过建立长白山阔叶红松林内雌雄异株植物山杨树轮宽度序列及标准化年表,分析不同气候条件下的生长差异及其与气候因子的关系,以期揭示性别因素对植株径向生长 气候因子关系的影响.结果表明： 不同气候条件下雌雄植株年径向生长速率存在显著差异,对气候因子的响应也有所不同.1980年以前,山杨雌株年均生长速率显著高于雄株,雌株与生长季末低温、上年生长季末和当年生长季降水量呈显著负相关,山杨雄株则与当年生长季温度呈显著正相关.1980年（含）以后,温度明显上升,尤其是最低温度,植株生长速率出现下降趋势,雌株生长速率显著低于雄株;雌株对低温变化更敏感,与上年生长季末低温呈显著负相关、与春季低温呈显著正相关,雄株与低温的相关关系均未达到显著水平.低温对长白山地区山杨雌株生长具有重要影响,在降水基本保持不变的条件下,低温的上升将明显抑制山杨雌株的生长,而对雄株影响不显著.     

青杨雌雄群体沿海拔梯度的分布特征

以小五台山天然青杨种群为试验对象,通过在其分布海拔范围内(1400-1700 m)设置样方的方式研究青杨雌雄群体的平均胸径、密度、性比、大小级结构和空间分布的差异.结果显示:雌株群体的平均胸径在整个海拔梯度上无显著差异,而海拔1700 m处的群体密度显著低于其它海拔;雄株群体的平均胸径在海拔1700 m最大,显著高于其它海拔,而群体密度在各海拔梯度间无显著差异.在海拔1600 m,雌雄群体的平均胸径最接近,同时密度也最接近.从整个海拔范围来看,青杨雌雄个体的比例(雄/雌)为0.80∶1,性比不偏离1∶1(x2=2.94,P＞0.05).但在不同海拔梯度上性比有所不同,低海拔性比为0.44,显著偏雌(X21400=5.91,P＜0.05),而高海拔性比为2.55,显著偏雄(x21700=6.56,P＜0.05);随着海拔接近1600 m,性比逐渐趋于1:1(x21600=0,P＞0.05).除海拔1700 m为下降型外,青杨雌雄群体的大小级结构在其它海拔主要表现为稳定型.而最稳定群体结构的分布海拔在雌雄群体间不同.在海拔1400 m,雌株群体中I级和Ⅱ级植株占群体比例最大;雄株群体I级和Ⅱ级植株占群体比例最大的海拔是1600 m.群体空间分布以聚集分布为主,彼此间无明显差异;但群体间聚集强度的变化在海拔梯度上各有不同,主要表现为雌株群体的PAI随海拔的升高逐渐增加,而雄株群体的PAI则随海拔的升高呈现出先增加后减少的趋势.研究结果表明了青杨雌雄群体的分布特征沿海拔梯度的变化明显不同,中等海拔区域可能为青杨种群的最适繁衍区.     

河北小五台山青杨种群中雌雄群体的空间分布及其成因

为揭示雌雄异株植物种群的空间分异现象的内在原因, 以河北小五台山天然青杨(Populus cathayana)种群为研究对象, 采用平均最近邻指数、核密度、方差分析等方法分析了青杨雌雄群体的聚集程度、群体密度和分布格局以及其与到河岸的距离(河距)、海拔和土壤理化性质间的内在关系。结果显示: 1)青杨种群总体上沿金河沟呈狭长带状集聚分布, 中海拔区域个体数量最多, 密度最大; 2)随海拔增加, 雌雄个体数与密度均表现“先增后减”的特点, 而平均胸径的变化正好相反; 3)海拔对性比具有显著影响: 低海拔区域(1 300-1 400 m)偏雌, 中低海拔区域(1 400-1 500 m)偏雄, 其他海拔段的性比接近1:1; 4)随河距增加, 雌雄个体数、密度和平均胸径均表现出逐渐减少或减小的特点, 并且雌株优势分布区内的土壤有机质和全氮含量显著高于雄株优势分布区; 5)局部区域由于海拔和河距改变了土壤理化性质和生长环境, 导致了该区域内的性比发生偏倚。上述结果表明, 青杨雌雄群体的空间分布、动态变化以及性比受海拔、河距以及所在区域的土壤理化性质的综合影响, 雌雄植株在资源需求和环境适应力方面存在的差异会导致局部区域内的性比发生偏倚。     

Spatial distribution of male and female Populus cathayana populations and its drivers in Xiaowutai Mountains,Hebei, China

为揭示雌雄异株植物种群的空间分异现象的内在原因, 以河北小五台山天然青杨(Populus cathayana)种群为研究对象, 采用平均最近邻指数、核密度、方差分析等方法分析了青杨雌雄群体的聚集程度、群体密度和分布格局以及其与到河岸的距离(河距)、海拔和土壤理化性质间的内在关系。结果显示: 1)青杨种群总体上沿金河沟呈狭长带状集聚分布, 中海拔区域个体数量最多, 密度最大; 2)随海拔增加, 雌雄个体数与密度均表现“先增后减”的特点, 而平均胸径的变化正好相反; 3)海拔对性比具有显著影响: 低海拔区域(1 300-1 400 m)偏雌, 中低海拔区域(1 400-1 500 m)偏雄, 其他海拔段的性比接近1:1; 4)随河距增加, 雌雄个体数、密度和平均胸径均表现出逐渐减少或减小的特点, 并且雌株优势分布区内的土壤有机质和全氮含量显著高于雄株优势分布区; 5)局部区域由于海拔和河距改变了土壤理化性质和生长环境, 导致了该区域内的性比发生偏倚。上述结果表明, 青杨雌雄群体的空间分布、动态变化以及性比受海拔、河距以及所在区域的土壤理化性质的综合影响, 雌雄植株在资源需求和环境适应力方面存在的差异会导致局部区域内的性比发生偏倚。     

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.