首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
集合种群动态对生境毁坏空间异质性的响应   总被引:2,自引:0,他引:2  
刘会玉  林振山  梁仁君  温腾 《生态学报》2007,27(8):3286-3293
首次将分形几何(Fractal geometry)与元胞自动机(Cellular automata)相结合,研究了破碎化生境中集合种群的空间分布格局动态,以及集合种群动态对生境毁坏空间异质性的响应。研究发现:(1)各个物种种群在生境中的分布具有很好的分形特征,物种的计盒维数(Box dimension)不仅可以很好地反映种群的空间分布结构,也能很好地反映种群动态。(2)如果将空间因素考虑进来的话,生境毁坏的灭绝债务(Time debt)将大于空间隐含模式所模拟的结果。(3)物种灭绝同时存在强物种灭绝和弱物种灭绝。并且只有在生境随机毁坏下,才与空间隐含的模拟结果比较接近,即强物种中将是最强物种率先灭绝。而在边缘毁坏这种比较集中成块的开发方式下,将是较强的物种灭绝。(4)边缘毁坏相对随机毁坏有利于物种,尤其是弱物种的长期续存。  相似文献   

2.
相互作用的集合种群研究动态   总被引:1,自引:0,他引:1  
周淑荣  李金花  王刚 《生态科学》2005,24(4):289-294
在集合种群水平上,两个或更多物种可以生活在同一个斑块网络中而没有相互作用。但在很多情况下,种间的相瓦作用会影响种群的迁移率、灭绝率和侵占率,从而调节相应物种的集合种群动态。这方面的研究主要有集合种群水平上物种之问的竞争、捕食以及在没有任何环境异质性的条件下物种在空间上聚集分布的产生和维持等。综述了近年来关于集合种群水平上的竞争,捕食者和猎物系统以及捕食与复杂空问动态的最新研究成果。  相似文献   

3.
集合种群强物种种群的演化特性   总被引:12,自引:4,他引:8  
林振山  Larry Li 《生态学报》2003,23(9):1731-1736
大量的数值模拟研究表明;(1)集合种群里最强物种种群对栖息地占有率相对较少时,较小的栖息地毁坏率就可以导致该最强物种种群与其它奇数物种种群一起退化;(2)而最强物种种群对栖息地占有率相对较多则是导致集合种群里弱物种种群集体灭绝的内因;(3)当栖息地的毁坏率大于最强物种种群对栖息地的占有率时,最强物种种群将先灭绝而使得弱物种种群进化为强物种种群或新的更强的强物种种群。  相似文献   

4.
惠苍 《西北植物学报》2004,24(3):370-383
集合种群的空间模式研究是当今生态学的核心问题之一。本研究利用常微分动力系统以及基于网格模型的元胞自动机模型对Allee效应、拥挤效应以及捕食作用集合种群的空间分布模式做了全面的模拟研究。Allee效应描述当种群水平低于某一阈值时会发生由生殖成功几率下降造成的种群负增长率,而拥挤效应是指当种群密度过高时引起的个体性为异常从而达到调节种群增长率的作用。文章组建了3个空间确定性模型:局部作用模型(CIM)、距离敏感模型(DSM)和集合种群捕食模型(MMP)。局部作用模型显示在一维生境中空斑块形成金字塔状,二维模型显示出明显的动态拟周期性以及由空间混沌所形成的异质性。距离敏感模型可导致由迁移个体中密度制约强度决定的集合种群大小复杂动态与种群密度的双峰分布。这些结果说明动态行为的复杂性,不仅可用于表征研究物种的特性,而且可以表明该物种的续存能力与灭绝风险。集合种群捕食模型是概率转换空间模型,利用该模型得出了依赖于模型参数和生境尺度的白组织种群概率空间分布模式。模拟的结果表明,系统的内在机制和这种白组织模式导致捕食者形成集团型不明显的“捕食小组”或“杀手小组”,并具有较高扩散力.但却包括侵占率低、灭绝率高的特点。而使猎物种群形成高集团性、高侵占率、低灭绝率、低扩散力的种群集团。这种特点又使捕食者种群在生境中处于中心地带,而使猎物种群形成在捕食者和生境边缘间的环状分布。这些结果还说明了尺度对于生态学的研究是至关重要的,不同的尺度将产生不同的系统模式。  相似文献   

5.
集合种群的理论框架与应用研究进展   总被引:14,自引:0,他引:14  
集合种群的研究是当今国际生态学的重要前沿与热点。随着全球范围的生境破坏和破碎化,集合种群的研究方法已成为数学生态学、理论生态学和保护生物学的重要手段。由于其迅速的发展,集合种群的概念与理论得到迅速扩展与丰富。为了能总观集合种群进展的全局并开展进一步的工作.首先对集合种群的已有概念、理论和模型做了全面的分析和总结;其次对集合种群的发展和概念进行了探讨,以集合种群模型的中心框架:Levins的斑块占据模型为基础,展开对其它原理、效应和机制的探讨;主要包括了Levins原理.即当生境遭到破坏时,空斑块比例在集合种群灭绝前保持不变,然后还分析了Allee效应(集合种群的Allee效应主要是由于建群困难和扩散损失造成的);第三,分析了援救效应:迁入个体可以降低斑块中现有局域种群的灭绝风险。援救效应会增强集合种群的生存力,使空斑块比例下降。第四,探讨了两竞争集合种群的共存机制,即竞争,侵占妥协,其共存机制为空间生境中物种共存提供了有力的理论解释。最后,对集合种群群落中的灭绝债务进行了讨论。并给出了2种最为主要的集合种群空间模拟方法。  相似文献   

6.
提高生态位模型转移能力来模拟入侵物种的潜在分布   总被引:5,自引:0,他引:5  
生态位模型利用物种分布点所关联的环境变量去推算物种的生态需求,模拟物种的分布。在模拟入侵物种分布时,经典生态位模型包括模型构建于物种本土分布地,然后将其转移并投射至另一地理区域,来模拟入侵物种的潜在分布。然而在模型运用时,出现了模型的转移能力较低、模拟的结果与物种的实际分布不相符的情况,由此得出了生态位漂移等不恰当的结论。提高生态位模型的转移能力,可以准确地模拟入侵物种的潜在分布,为入侵种的风险评估提供参考。作者以入侵种茶翅蝽(Halyomorpha halys)和互花米草(Spartina alterniflora)为例,从模型的构建材料(即物种分布点和环境变量)入手,全面阐述提高模型转移能力的策略。在构建模型之前,需要充分了解入侵物种的生物学特性、种群平衡状态、本土地理分布范围及物种的生物历史地理等方面的知识。在模型构建环节上,物种分布点不仅要充分覆盖物种的地理分布和生态空间的范围,同时要降低物种采样点偏差;环境变量的选择要充分考虑其对物种分布的限制作用、各环境变量之间的空间相关性,以及不同地理种群间生态空间是否一致,同时要降低环境变量的空间维度;模型构建区域要真实地反映物种的地理分布范围,并考虑种群的平衡状态。作者认为,在生态位保守的前提下,如果模型是构建在一个合理方案的基础上,生态位模型的转移能力是可以保证的,在以模型转移能力较低的现象来阐述生态位分化时需要引起注意。  相似文献   

7.
在徐彩琳和Tilman研究工作的基础上,将竞争系数引入集合种群动力模式,建立了集合种群物种之间竞争的数学模型,并对集合种群5-物种的竞争动态进行了计算机模拟研究.结果表明:物种竞争排除与共存受迁移扩散能力和竞争能力影响很大,排除原理在理论上是存在的,在广域集合种群和实际中物种是竞争共存的,共存的条件是其竞争能力与扩散能力呈非线性负相关关系,竞争的结果使物种的强弱序列发生变化.  相似文献   

8.
生境破坏的模式对集合种群动态和续存的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
宋卫信  张锋  刘荣堂 《生态学报》2009,29(9):4815-4819
构建了空间关联的集合种群模型,该模型不但包含了种群的空间结构信息,而且引入了破坏生境的全局密度和局部密度两个指标,它们描述了破坏生境的模式.模型揭示了破坏生境的空间分布格局复杂地影响了集合种群的动态和续存,破坏和未破坏生境斑块的均匀混合不利于集合种群的增长和续存,而生境类型聚集分布可以促进集合种群的快速增长和长期续存;对于两种斑块类型相对均匀混合的生境来说,均匀场假设可能会高估集合种群的续存,对于相对斑块类型高度聚集的生境,均匀场假设可能会低估集合种群的续存;物种的迁移范围也会影响集合种群的续存,迁移范围越大的物种越容易抵御生境的破坏而免遭灭绝.这意味着在生物保护中不能仅仅考虑生境的恢复和斑块质量的改善,生境结构的构建也是很重要的,加强生境斑块之间的连通性也有利于物种的长期续存.  相似文献   

9.
对于非捕食 被捕食(食饵)生态系统,强弱物种之间存在一定的竞争影响.在不考虑栖息地毁坏的情况下,引进双向竞争机制,将Tilman的单向竞争模式推广为n集合种群双向竞争模型,并对6-集合种群的竞争动态进行了计算机模拟研究.结果表明,在平衡态,种群竞争共存的条件是其竞争能力与扩散能力呈现指数型负相关关系,竞争的结果使物种的强弱序列发生变化;物种竞争排除与共存受迁移扩散能力和竞争能力影响很大,在局域斑块上竞争排斥的集合种群在广域尺度上可以竞争共存,即逃亡共存.  相似文献   

10.
通过对森林植被群落的动态模拟,可以揭示森林植被的恢复过程和演替规律。本文将动物集合种群竞争模型引入森林演替模拟中,以庐山为研究区域选取10个优势乔木种进行了森林演替模拟。在MATLAB中分别对当前生境条件、生境破坏条件和生境恢复条件进行模拟,结合庐山森林演替动态曲线和各优势种对外界条件响应规律,总结了对不同物种续存的保护机制。结果表明:(1)庐山森林种群整体向常绿阔叶林方向演替,混生林中阔叶树占优势;(2)森林群落中的优势物种可分为3个等级:第一等级优势种对恶劣生态环境适应性强,但在生态环境得到保护时容易被低优势度物种侵占,应防止人工引进的外来物种对原有优势种造成过度侵占;第二等级优势种对生境变化敏感,生境严重破坏会造成这类物种灭绝,生境恢复能使之续存;第三等级优势种在生境恢复条件下也难以续存,应采取人工育林等措施进行保护。  相似文献   

11.
干旱、半干旱区沙漠化强烈影响动植物分布及多样性,地表甲虫是荒漠中主要的动物类群,它们对沙漠化引起的植被和土壤环境变化响应十分敏感。鉴于此,以河西走廊中部张掖绿洲外围的天然固沙植被区作为研究区,依据沙漠化发育程度选择流动沙丘(ASD)、丘间低地(IL)、半固定(SFSD)和固定沙丘(FSD)4种生境,调查了地表甲虫群落组成及影响甲虫分布的植被和土壤环境。研究发现,4种生境地表甲虫群落组成明显不同并存在季节变异,5月ASD与IL、SFSD和FSD生境地表甲虫群落的相异性大于8月。5月和8月SFSD生境地表甲虫活动密度均显著高于其他生境,8月FSD生境地表甲虫多样性指数显著高于其他生境。不同大小甲虫对沙漠化的响应模式不同,大中型甲虫对沙漠化的响应较小型甲虫敏感,这在5月表现尤为明显。地表甲虫与环境因子的RDA分析结果表明,12个植被和土壤环境因子解释了49.8%的地表甲虫群落变异,其中植被环境解释了甲虫群落变异的16.3%,土壤环境解释了甲虫群落变异的4.2%,植被和土壤环境相互作用解释了甲虫群落变异的29.3%。pRDA分析结果表明,草本物种丰富度、灌木盖度、土壤有机碳含量和粗砂含量是影响地表甲虫分布的主要环境因子,它们解释了43.7%的地表甲虫群落变异。Pearson相关分析表明,草本物种丰富度与地表甲虫活动密度呈显著正相关,而与地表甲虫均匀度呈显著负相关;灌木盖度与地表甲虫多样性呈显著正相关;地表甲虫物种丰富度与灌木盖度和草本物种丰富度均呈显著正相关。此外,研究还发现戈壁琵甲、克氏扁漠甲、中华砚甲和甘肃齿足象可以用于指示FSD生境,东鳖甲属昆虫可以用于指数SFSD生境,谢氏宽漠王可以用于指示IL及ASD生境。  相似文献   

12.
在气候变化和人类活动共同影响下,沙区“生态-经济-社会”复合系统快速变化,为沙漠化治理及区域可持续发展带来了严峻的挑战。因此,揭示沙区“生态-经济-社会”复合系统脆弱性演变规律,辨识影响脆弱性演化的关键因素及区域差异对沙区可持续管理具有重要意义。以内蒙古自治区为研究区,利用“暴露-敏感-适应”评估模型构建沙区“生态-经济-社会”复合系统脆弱性评价指标体系,将空间主成分分析与时空地理加权回归模型相结合,探讨2000—2018年内蒙古“生态-经济-社会”复合系统脆弱性时空演变及关键因素作用机制。结果表明:(1)脆弱性及暴露度、敏感性和适应性三个维度在空间上均有较强的异质性特征,脆弱性具有整体分散、局部聚集的分布格局;暴露度的空间分布为中部高,两边低;敏感性的空间分布为西部高,东部低;适应性的高低值分布与脆弱性相反。(2)脆弱性的变化在总体上呈现大部分区域降低,局部区域升高的趋势,显著升高区域主要聚集在内蒙古南部地区。(3)影响脆弱性分布的因素在每年均有所不同,但总体上植被覆盖度、沙漠化程度、气象指数等生态指标是影响脆弱性显著变化区域的主要因素。  相似文献   

13.
毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域土壤水分和植被空间格局   总被引:4,自引:0,他引:4  
应用地统计学和经典统计学方法,对毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域土壤水分和植被特征的空间分布格局及其相互关系进行研究,结果表明: 0-5 cm和5-10 cm土壤水分符合指数模型,10-15 cm土壤水分和植物群落物种数、植被盖度、植被密度都符合球状模型;0-5 cm土壤水分、植物群落物种数和植被盖度都具有强空间自相关性,5-10 cm、10-15 cm土壤水分和植被密度都具有中等程度的空间自相关性;从牛枝子群落到黑沙蒿群落,各层土壤水分与植物群落物种数之间具有相似的空间格局,都呈先升高后降低的变化趋势,而植被盖度和植被密度呈逐渐减小的变化趋势;0-5 cm土壤水分与植物群落物种数之间具有显著的正相关,是制约植被物种空间分布的关键因素。  相似文献   

14.
干旱荒漠区斑块状植被空间格局及其防沙效应研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
胡广录  赵文智  王岗 《生态学报》2011,31(24):7609-7616
斑块状植被相对稳定的空间格局是其适应环境的结果,也是干旱区植被存在的主要形式.干旱荒漠区植被对土壤风蚀的防护功能不仅与盖度、高度有关,而且与植被空间格局有关.以往的研究多侧重于植被盖度和高度对防护功能的影响,而对植被格局影响防沙效应的研究相对薄弱.干旱区斑块状格局的植被能否防沙、防沙效应如何一直是防沙治沙工程研究中的焦点问题.综述了干旱区斑块状植被空间格局特征、形成演化及防风固沙效应等方面的研究进展,提出未来应借助3S技术手段和模型模拟方法,加强对斑块状植被空间格局与风蚀风积过程的互馈关系、斑块动态的驱动因素和斑块状植被格局防沙功能的尺度效应研究.  相似文献   

15.
理解植物群落组成结构的演化对于阐明荒漠化的过程与驱动机制、制定有效的干旱区生态系统恢复措施具有重要价值。研究干旱区植物群落的空间格局的演化过程有助于深入理解荒漠化和生态恢复的过程与机理。目前大量研究关注于植被退化过程中的群落组成结构变化,而对于生态恢复过程中的植物群落空间格局演化的研究尚不多见。干旱区生态系统中植物通常较为稀疏且个体较小,准确提取植物的分布往往需要分辨率极高的遥感数据。近年来,低空无人机遥感技术的快速发展为精细尺度上植被空间格局的研究提供重要技术支持。利用2 cm空间分辨率的低空无人机遥感数据结合地面群落调查,在精细尺度上研究了宁夏沙坡头草方格生态恢复区内植物群落的空间格局变化。研究结果表明,沙坡头地区草方格生态恢复工程实验区域,相对于未实施生态恢复工程的裸露沙丘区域,植物物种多样性和植被盖度显著提高。恢复工程实施4年后,平均植被盖度增加3倍,物种丰富度增加1倍。在植被恢复过程中,随着植被盖度的增加,植被斑块表现出规模上升、破碎化程度下降、形状复杂化、空间自相关减弱等格局特征变化。这些空间格局特征的变化表明大型植被斑块趋于恢复,整体微环境的改善有利于单独生长的植物个体存活,整体上生态系统退化为裸地的风险降低。利用低空无人机遥感手段,对草方格生态恢复工程的植被恢复过程进行了详细、高分辨率的空间格局调查及分析,结合地面群落调查,从多个方面证明了草方格生态恢复措施的有效性。基于无人机的系统格局连续长期监测有助于深入理解干旱区生态恢复机理,对于科学开展荒漠化生态恢复措施也具有重要价值。  相似文献   

16.
Desertification causes not only a reduction of vegetation cover and surface moisture but also the expansion of sandy land. Considering that the modified soil adjusted vegetation index (MSAVI) is linearly related to canopy cover, albedo plays a significant role in the surface energy balance, and the sandy feature index (SFI) can identify sandy land. This paper proposed a desertification monitoring index (DMI) based on MSAVI, albedo and SFI to accurately monitor desertification. In addition, three classification methods (quantile grading, the susceptibility index segmentation method, and Jenks Natural Breaks) were used to divide the DMI into non-desertification, mild desertification, moderate desertification, and severe desertification. The relative exponential entropy model was adopted to select the optimal method for desertification classification. Spatiotemporal distributions of desertification in Duolun County were finally observed from 2005 to 2020. The results show that (1) although MSAVI, albedo and SFI have their own advantages in monitoring desertification, a single indicator is not suitable for various land uses. The DMI can combine the advantages of MSAVI, albedo and SFI in desertification monitoring and is more consistent with the real desertification levels. (2) Compared with quantile grading and susceptibility index segmentation methods, Jenks Natural Breaks has the smallest relative exponential entropy (2.124), with an overall classification accuracy of 88.21%, indicating that Jenks Natural Breaks is an optimal method for desertification monitoring. (3) Although approximately 1708.60 km2 of desertification areas have improved from 2005 to 2020, accounting for 44.23% of the whole area, the remaining areas are still under fluctuating or degraded conditions. This shows that the local government has made some progress in desertification protection, but the areas under fluctuating or degraded conditions still require protection or management.  相似文献   

17.
毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域土壤养分的空间异质性   总被引:2,自引:0,他引:2  
毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域是沙地-草地景观界面的关键部位,研究该区域土壤养分的空间格局和生态学过程,对于土地沙漠化的机理研究具有重要的意义。采用经典统计与地统计学相结合的方法,通过半变异函数及其模型、克里格局部插值估计、空间分布图等研究了毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域土壤养分的空间异质性特征。结果表明:研究区土壤速效钾含量符合球状模型,全氮和速效磷含量符合指数模型;速效钾含量具有强空间自相关性,其结构方差比为0.882,而全氮和速效磷含量表现为中等程度的空间自相关性,其结构方差比分别为0.501和0.514;3种土壤养分空间自相关距离存在差异,其中全氮和速效钾的变程均为511m,而速效磷的变程为143m;3种土壤养分的分布格局呈现明显的空间规律性,从牛枝子群落到黑沙蒿群落,速效钾和速效磷含量先降低后升高,与研究区的界面变化过程一致,而全氮含量逐渐降低,与研究区的植被覆盖度变化一致;3种土壤养分的标准差都较小,Kriging插值结果比较可靠。  相似文献   

18.
中国西南喀斯特植物群落演替特征及驱动机制   总被引:11,自引:0,他引:11  
植被恢复是西南喀斯特石漠化治理和生态重建的关键步骤。通过总结已有的结果和分析中国科学院环江喀斯特试验站部分试验数据,研究了西南喀斯特植被演替过程中群落的动态特征,结果发现:西南喀斯特沿北、中、南亚热带至北热带的海拔递减、气温和降雨量升高的梯度格局下,群落的高度、盖度增加,密度、科属种数量和物种多样性呈递减趋势;不同区域沿草丛、灌丛、灌乔丛、乔丛的顺向演替方向上,群落的高度、盖度增加、密度减小,科属种数量及物种多样性除北亚热带持续增加外,其他3个区域的最大值均出现在灌乔丛,乔丛反而有所下降;西南喀斯特植被演替是生物驱动因素与环境阻力相互作用的结果,不同区域不同演替阶段植被演替的建群种和关键种不同,其植物群落的稳定性受多样性和结构性的共同控制,因地质和生态环境恶劣,植被退化容易恢复难,充分理解和认识植被演替规律对西南喀斯特植被恢复和生态重建意义重大。  相似文献   

19.
毛乌素沙地南缘植被景观格局演变与空间分布特征   总被引:5,自引:0,他引:5  
周淑琴  荆耀栋  张青峰  吴发启 《生态学报》2013,33(12):3774-3782
以1991、1999和2007年TM/ETM+影像为数据源,利用RS和GIS技术提取研究区植被覆盖度信息,将其按地貌分区,计算景观格局指数,分析植被景观格局变化特征.结果表明:(1) 1999年是研究区16a植被景观结构变化的转折点,植被覆盖状况前期恶化后期好转.1991-1999年两区极低和低级植被覆盖度占绝对优势,继续增强,风沙区55%-70%,丘陵区70%-80%.高等级比例均在5%以下,持续下滑.2007年两区的优势级别提升为低级和中级,风沙区比例55%,丘陵区70%.极低级别比例减小,风沙区40%-20%,丘陵区50%-15%.高级比例不同程度增大.(2)1999年前后植被景观格局反向演变,两区变化趋势基本相同程度不同.植被多样性和均匀度先减小后增大,等级问交替分布规律先弱后强.风沙区景观形状由复杂到简单,破碎度先增后减;丘陵区破碎度持续增大,形状变化微小.整体上来看,风沙区植被多样性高整体性好,植被均匀度指数大,交替分布规律明显,丘陵区植被格局较差.但外界对风沙区的干扰比丘陵区强烈.(3)植被景观格局演变过程中始终保持多核心模式,核心面积、形状甚至类型发生不同程度的变化.风沙区核心多为无植被斑块,丘陵区多为高植被覆盖度斑块.核心外围植被分布具有梯度性.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号