羊草草原群落水平格局研究 Ⅱ.二维网函数插值法

本文用二维网函数插值法,对羊草草原群落14种主要植物种群的个体分布格局作了分析。 根据网格法获取的数据资料,应用插值公式计算网点值,全部计算过程由电子计算机实现。计算结果由计算机输出并打印出每个种群的个体分布格局图。 分布格局图提供了以下信息: 1.14种植物种群个体的空间分布类型; 2.聚块的大小; 3.聚块的合计面积。 种群的镶嵌格局图直观的反映了种群之间在空间上的配置关系,并可给出镶嵌体的类型。讨论了研究种群个体分布格局的取样面积以及应用插值法存在的问题。     

荒漠植被种群分布格局的研究——种新的三角形插植法

本文提出了一种研究植物种群分布格局的新三角形插值法,与二维网函数插值法相比、具有许多优点,它能提供后者所能提供的一切信息,如种群个体分布类型、斑块合计面积等,更为重要的是它克服了二维网函数插值法可插出负值的弊病,同时解决了模拟格局图的输出变形问题,计算结果更令人满意,极适合于天然植物群落分布格局的研究。     

荒漠植被种群分布格局的研究——一种新的三角形插值法

本文提出了一种研究植物种群分布格局的新三角形插值法,与二维网函数插值法相比,具有许多优点,它能提供后者所能提供的一切信息,如种群个体分布类型、斑块合计面积等,更为重要的是它克服了二维网函数插值法可插出负值的弊病,同时解决了模拟格局图的输出变形问题,计算结果更令人满意,极适合于天然植物群落分布格局的研究。     

羊草草原种群分布格局的最适取样面积

只有提供足够的环境空间才能保证展现出特定群落类型的种类组成和结构特征的真实面貌,然而,反映群落种类组成的种-面积曲线所给出的最小面积远不能反映种群结构和群落结构的特征。本文将以统计学的方法对研究种群个体分布格局的最适取样面积作深入探讨。 应用Greig-Smith格局分析的原理,计算在一个由小到大的样方面积系列中测得种多度值均方的变化,得到了随样方面积逐级增大的多度值均方的变化曲线,变化曲线表明:8个植物种群的变化曲线韵峰值基本上都出现在区组16到32范围内,表示这些种群个体斑块的聚块群的平均面积在288—576平方米,所以,对多数种群来说,500平方米(12米×40米)的样方可以作为研究种群个体分布格局的最适取样面积。     

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。     

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.     

羊草+大针茅草原退化群落优势种群空间点格局分析

草原退化的特征主要表现为群落生产力的大幅下降和植物个体的小型化, 同时, 退化的草原生态系统与一定强度的放牧压力保持平衡而相对稳定。该文应用摄影定位法测定了羊草+大针茅草原退化群落中4个优势种群羊草(Leymus chinensis)、米氏冰草(Agropyron michnoi)、大针茅(Stipa grandis)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)的空间格局。点格局分析结果表明: 在空间分布格局上, 4个优势种群均偏离完全随机模型和泊松聚块模型, 而符合嵌套双聚块模型, 也就是说, 其空间格局表现为聚集分布, 且在大聚块中分布着较高密度的小聚块。严重退化的草原群落中优势种群的嵌套双聚块空间分布格局当属一种集体行为, 是种群适应过度放牧压力的一种表现形式, 为过度放牧导致的退化草原群落的主要特征之一。这种生态学现象同植物个体小型化一样, 是种群易化(正相互作用)的结果。在过度放牧的胁迫下, 种群通过改变个体性状及个体在空间的分布状况实现自我帮助, 以抵御外界的放牧压力达到自我保护, 从而维持退化草原生态系统与放牧压力间的相对平衡。     

乌兰布和沙漠沙冬青种群结构和空间分布

对乌兰布和沙漠不同区域分布的沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)种群结构和空间分布格局进行了研究,根据大小结构图分析沙冬青种群动态,用平均拥挤度(m·)、丛生指数(I)、聚块性指标(m·/m)、Cassie指标(CA)、扩散系数C、负二项分布中的K指标判断格局类型,并根据双项轨迹方差法分析格局规模.结果表明:沙漠中部分布的沙冬青种群年龄结构完整,而其他区域分布种群结构均不完整;各区域分布种群均以中龄级个体居多,种群目前处于相对稳定的状态,但是由于幼龄级个体少,种群更新困难,且部分区域种群有"老龄化"的趋势.在西北边缘和沙漠北部分布的种群为聚集分布类型,而其他区域均为均匀分布;对各样地种群格局规模的分析也表明格局规模存在差异.     

秦王川盐沼湿地角果碱蓬种群聚集分布格局与特征

植物种群的多尺度集聚与聚块特征变化是植物对环境协同适应的结果。运用成对相关函数与零模型方法,依据微地形的土壤盐分分布规律设置4个样地,在2 m×2 m的样方内设置400个小格子记录植物株数并取土样,分析了兰州秦王川盐沼湿地土壤盐分梯度下角果碱蓬种群(Suaeda corniculata)种群空间格局的集聚分布内在特征。结果表明:角果碱蓬种群集聚分布范围内呈现2个关键尺度的集聚现象,小尺寸聚块的集聚或叠加形成复合大尺度聚集,整体表现为嵌套双聚块分布;随着土壤盐分递减,种群集群分布中大聚块尺寸趋于增大,小聚块尺寸差异不明显;大尺寸聚块的数量明显减少,小聚块数量随种群植株数量变化,整个梯度呈现降低趋势;小聚块中植株个体平均数逐渐减少,复合大聚块中包含小尺度聚块平均数量呈降低趋势。内陆盐沼湿地土壤环境异质性背景下角果碱蓬种群集群分布中聚块特征的梯度变化,是植株个体形态与构成的调整适应,种群正负向生态关系、庇护与自疏效应梯度转换的结果。     

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。     

高寒草地狼毒与阴山扁蓿豆种群的空间格局

不同的格局类型和空间关联性可以反映出干扰状态下天然草地植物种群的资源环境适应对策.采用草地群落学调查与点格局分析方法,分析了祁连山北坡高寒草地优势种群更替过程中狼毒和阴山扁蓿豆种群的空间格局及其种间关联关系.结果表明:随着草地退化程度加剧,狼毒种群地上生物量、密度、植株高度持续增加,空间分布类型由聚集分布转变为非聚集分布,阴山扁蓿豆种群高度逐渐降低,种群密度和地上生物量先增大后减小,空间分布类型由均匀或聚集分布转为随机分布;狼毒和阴山扁蓿豆的空间关联性由显著正关联区间不断增大转为关联性不显著.草地退化过程中群落上层禾草西北针茅种群的衰退以及狼毒和阴山扁蓿豆的植株高度差异,导致了植物对光资源的非对称性竞争,使二者的资源分配策略发生了调整,并影响了空间分布格局和种间关联性.     

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.     

濒危植物南方红豆杉种群克隆生长空间格局与动态

在南方红豆杉集中的广西元宝山林区设置样地 ,采用相邻格子样方法和T形距离取样法调查取样。应用方差 均值比的t检验法判定种群分布格局类型 ,用负二项参数、格林指数、Morisita指数、丛生指标、平均拥挤度和聚块性指数、T形距离指数等方法测度集聚强度 ,对南方红豆杉种群克隆生长的空间格局及动态进行研究。结果表明 :整个种群在 1 0m×1 0m、1 0m× 5m、5m× 5m、 3m×2m等不同空间尺度下均表现为集聚分布格局 ,但集群强度不高。在种群生活史中 ,从幼苗到大树 ,集群程度减小 ,大树呈随机分布。南方红豆杉有强烈的萌生能力 ,大量产生萌生分株 ,幼苗期剧烈的种内和种间竞争作用 ,导致个体密度下降、集群程度降低 ,种群表现扩散趋势 ,而小树、中龄树因占据了所需的生态位空间 ,种内竞争相对减缓 ,集聚强度有所增强 ,随个体生态位空间的扩张 ,种内和种间竞争重新加剧 ,种群密度下降 ,种群空间格局转为随机分布。南方红豆杉种群不同大小级分布格局这种动态变化反映了种群在生长发育过程中的生态策略和适应机制。     

山东百部种群的空间分布格局

采用扩散系数的t检验、Poisson分布的x^2拟合检验及Morisita指数的F检验研究了山东百部（Stemona shandongensis）种群的空间分布类型;用负二项参数（K）、Cassie指标（1／K）、Green指数（GI）和Lloyd的平均拥挤度（m^＊）与聚块性指标（PAI）研究其聚集强度。同时利用上述指数研究了取样面积、苗龄对山东百部种群分布格局和聚集强度的影响,分析了分布格局形成的原因。结果表明,总体上山东百部种群的分布格局类型为集群分布,种群聚集尺度多为8m^2;当年生植株种群聚集强度高于多年生种群;整个种群分布格局的演化趋向于高聚集强度的集群分布。     

珍稀濒危植物桫椤种群结构与动态研究

采用空间序列代替时间变化的方法,对7个地段中的桫椤种群大小结构进行分析,运用C、K、m^*、m^*/m和Iδ5种聚集度指标测定不同地段内桫椤种群的空间分布格局及其动态,并根据植株个体点位图,考察桫椤种群在不同取样尺度上的空间分布格局.结果表明,不同地段中的桫椤种群结构存在增长型、稳定型、成熟型和衰退型4种类型;不同地段中的桫椤种群空间分布格局有所差异,表现为集群分布或随机分布;在桫椤种群生长过程中,分布格局从集群型向随机型转变;种群扩散型指数Iδ随取样尺度的增大而减小.     

濒危植物南方红豆杉种群克隆生长空间格局与动态

在南方红豆杉集中的广西元宝山林设置样地．采用相邻格子样方法和T形距离取样离法调查取样 。应用方差/均值比的t检验法判定种群分布格局类型,用负二项参数 格林指数、Moristita指数 、丛生指标、平均拥挤度和聚块性指数、T形距离指数等方法测度集聚强测度,对南方红豆杉种群克隆生长的空间格局及动态进行研究。结果表明：整个种群在10mX10m、10mX5m、3mX2m等不同空间尺度下均表现为集聚分布格局,但集群强度不高。在种群生活史中,从幼苗到大构树,集群程度减小,大树呈随机分布。南方红豆杉有强烈的萌生能力,大量产生萌生分株,幼苗期剧烈的种内和种间竞争作用,导致个体密度下降、集群程度降低,种群表现扩散趋势,而小树、中龄树因占据了所需的生态位空间,种内竞争相对减缓,集聚强度有所增强,随个体生态位空间的扩张,种内和种间竞争重新加剧,种群密度下降,种群空间格局转为随机分布。南方红豆杉种群不同大小级分布格局这种动态变化反映了种群在生长发育过程中的生态策略和适应机制。     

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。     

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...     

天然红海榄种群分布格局研究

以湛江高桥红树林自然保护区中的天然红海榄种群为对象,采用相邻格子法进行野外调查,同时根据红海榄种群个体定位图,运用扩散系数、聚集指数、聚块性指数、扩散型指数、平均拥挤度、负二项参数、Cassie.R.M.指标,分析天然红海榄种群在不同潮带、不同群落类型及不同取样尺度下的空间分布格局。结果表明:红海榄种群在高潮带和低潮带中趋向于随机分布的空间格局,中潮带则呈现为明显的聚集分布;红海榄种群在纯林中的分布格局略偏向于随机型,在混交林中则呈现较强的聚集分布,聚集度指标表现为C>1,Iδ>1,K<8,m*/>1,Ca>0;红海榄种群在不同取样尺度的分布格局存在差异,聚集强度随着取样尺度的增大而减弱,在取样尺度为5m×5m时呈现明显的聚集分布,取样尺度为5m×10m时亦表现为聚集分布但聚集强度相对较小,取样尺度为10m×10m时其空间格局介于聚集分布与随机分布的临界状态。红海榄种群的分布格局与生境条件的异质性以及红海榄自身的生物学特性有关。     

濒危植物元宝山冷杉种群结构与分布格局

元宝山冷杉是广西特有,列入《中国植物红皮书》的珍稀濒危植物,种群数量不足900株,在元宝山自然保护区设置5块样地,应用相邻格子法进行调查获取野外资料,对元宝山冷杉种群进行统计,编制种群的特定时间生命表,绘制大小结构图和存活曲线,并进行种群动态谱分析;应用理论分布模型和聚集强度指数进行处群分布格局分析,结果表明：元宝山冷杉种群幼苗个体比例大,大个体级死亡率较高,个体胸径超过21cm后,生命期望陡降,谱分析表明,种群的动态过程存在周期性,由于种内和种间竞争的影响及林窗效应,种群结构有波动性变化过程,元宝山冷杉种群当前仍为稳定型种群,元宝山冷杉种群呈现聚集分布,在不同发育阶段的分布格局有差异;幼苗,幼树阶段为集群分布,中龄阶段向随机分布发展,大树呈均匀分布,种群在不同发育阶段的空间分布格局差异与其生物学和生态学特性密切相关,同时受群落内小环境的影响。