福建万木林保护区观光木群落物种相对多度模型的拟合研究

应用群落物种相对多度分布的几何级数分布模型,对数级数分布模型,对数正态分布模型,分割线段模型和Weibull模型,对观光木群落物种相对多度分布进行了对比研究,结果表明,对于乔木层物种,其相对多度分布可用对数级数分布,对数正态分布,Weibull分布,几何级数分布和分割线段模型来拟合,而对于灌木层物种相对多度分布则可用对数级数分布,对数正态分布和Weibull分布加以拟合,研究结果为观光木群落物种多样性保护提供了理论基础。     

闽北地区森林群落物种多样性的测定

采用8个物种多样性指数对闽北地区的8个森林群落类型物种多样性进行测定,并选用4个种一多度关系模型(对数正态分布、Weibull分布、对数级数分布、生态位优先占领模型)分析其物种-多度关系,把多样性指数与对数正态分布、Weibull分布和生态位优先占领模型的有关参数进行线性回归,以分析多度模型参数描述物种多样性的可行性。结果表明：(1)多数物种多样性指数对群落的测度是一致的,(2)对数正态分布、Weibull分布和生态位优先占领模型对8个群落的物种多度拟合效果很好;(3)对数正态分布、Weibull分布和生态位优先占领模型有关模型参数与部分物种多样性指数的线性关系达显著或极显著水平。通过闽北地区8个类型森林群落物种多样性指数测定,使生物多样性较准确地数量化,同时还说明采用改进单纯形法进行非线性分布函数的拟合是简单有效的,可推广应用。     

秦岭及陕北黄土辽东栎林群落物种移样性特性

应用５种物种多样性测度指标及４种物种－多度分布模型对秦岭和黄土区辽东栎林种子植物物种多样性及木本植物种－多度分布进行了对比研究,结果表明：秦岭辽东栎林无论是群落物种多性还是各层次的物种多样性均高于黄土区辽东栎林。秦岭辽东栎林木栖植物种－多度分布符合对数正态分布而黄土区辽东栎林则符合对数级数分布,分布区气候差异是造成两类辽东栎林物种多样性差异的主要原因。物种－多度分布分析物种多样性分析是一致的。     

黄土高原森林群落物种多度的分布格局

选用物种多度统计模型（对数级数分布模型、对数正态分布模型）和物种多度生态位模型（分割线段模型、生态位重叠模型、随机分配模型）研究了黄土高原子午岭马栏林区不同演替阶段3种森林群落物种多度分布格局的变化。结果表明：（1）物种分布统计模型拟合显示,演替初期的白桦（Betula platyphylla）林,物种丰富,但分布不均匀;演替中期的天然油松（Pinus tabulaeformis）林,油松优势地位明显,林下灌木和草本植物数量少但分布集中;演替顶极的辽东栎（Quercus liaotungensis）林,物种分布均匀且集中,枯立木形成的林隙较多。（2）在物种多度生态位模型拟合中,3种群落均能被较好地拟合。说明在演替过程中,影响物种分布的自然和人为因素较多,不能简单地选择一个生态位模型来解释。因此,研究森林群落物种分布时,最好采用多个模型进行拟合。     

秦岭及陕北黄土区辽东栎林群落物种多样性特征

应用５种物种多样性测度指标及４种物种—多度分布模型对秦岭和黄土区辽东栎林种子植物物种多样性及木本植物种—多度分布进行了对比研究,结果表明：秦岭辽东栎林无论是群落物种多样性还是各层次的物种多样性均高于黄土区辽东栎林。秦岭辽东栎林木本植物种—多度分布符合对数正态分布而黄土区辽东栎林则符合对数级数分布,分布区气候差异是造成两类辽东栎林物种多样性差异的主要原因。物种—多度分布分析与物种多样性分析结果是一致的。     

小兴安岭凉水自然保护区蝶类多样性

2012—2013年选取原始阔叶红松林、人工林、天然次生林和灌丛草甸4种典型植被生境,对小兴安岭凉水自然保护区的蝶类进行了系统研究。共捕获蝶类1438头,分属7科47属76种,4种植被生境中蝶类群落优势类群均为蛱蝶科,不同生境蝶类群落相似性与生境植被类型密切相关。计算分析了4种植被生境中蝶类多样性指数、物种丰富度、优势度指数、均匀度指数和种-多度关系,结果表明:3种森林生境蝶类多样性大于灌丛草甸,原始阔叶红松林蝶类具有最高的多样性指数、较高的物种丰富度、均匀度指数以及最低的优势度指数,种-多度分布为对数正态分布,说明环境质量优越,最适合蝶类生存和繁衍;灌丛草甸蝶类的多样性指数、物种丰富度和均匀度指数均为最低,而优势度指数最高,种-多度分布为对数级数分布,反映植物群落结构较单一,适合各种蝶类生存和繁衍的资源不足;天然次生林蝶类多样性指数、物种丰富度高于人工林,均匀度小于人工林,但前者种-多度分布为对数级数模型,后者为对数正态模型,说明在封山育林状态下,对森林植被组成进行适当合理的干扰,有利于森林的健康发展     

塔里木荒漠河岸林不同生境群落物种多度分布格局

为解释塔里木荒漠河岸林群落构建和物种多度分布格局形成的机理, 本文以塔里木荒漠河岸林2个不同生境(沙地、河漫滩) 4 ha固定监测样地为研究对象, 基于两样地物种调查数据, 采用统计模型(对数级数模型、对数正态模型、泊松对数正态分布模型、Weibull分布模型)、生态位模型(生态位优先占领模型、断棍模型)和中性理论模型(复合群落零和多项式模型、Volkov模型)拟合荒漠河岸林群落物种多度分布, 并用K-S检验与赤池信息准则(AIC)筛选最优拟合模型。结果表明: (1)随生境恶化(土壤水分降低), 植物物种多度分布曲线变化减小, 群落物种多样性、多度和群落盖度降低, 常见种数减少。(2)选用的3类模型均可拟合荒漠河岸林不同生境群落物种多度分布格局, 统计模型和中性理论模型拟合效果均优于生态位模型。复合群落零和多项式模型对远离河岸的干旱沙地生境拟合效果最好; 对数正态模型和泊松对数正态模型对洪水漫溢的河漫滩生境拟合效果最优; 中性理论模型与统计模型无显著差异。初步推断中性过程在荒漠河岸林群落构建中发挥着主导作用, 但模型拟合结果只能作为推断群落构建过程的必要非充分条件, 不能排除生态位过程的潜在作用。     

山西霍山油松林的物种多度分布格局

物种多度格局分析对理解群落结构具有重要的意义。该文首次选用描述种-多度关系的生态位模型(生态位优先模型NPM、分割线段模型BSM、生态位重叠模型ONM)、生物统计模型(对数级数分布模型LSD、对数正态分布模型LN)以及中性理论模型NT, 对山西霍山油松(Pinus tabulaeformis)林的物种数量关系进行了拟合研究, 并采用卡方(χ²)检验、Likelihood-ratios (L-R)检验、Kolmogorov-Smirnov (K-S)检验和赤池信息量准则(AIC)选择最适合模型, 结果表明: (1)描述乔木层物种多度格局的最优生态位模型为NPM (3种检验方法均接受该模型, p > 0.05, 且该模型具有最小的 AIC值), ONM的拟合效果次之, 不服从BSM; 三种生态位模型均可较好地拟合灌木层物种多度格局; ONM是草本层最佳生态位模型, BSM、NPM拟合效果较差; LSD可以描述油松林各层物种多度结构; LN可以很好地解释灌草层物种数量关系; NT不能解释油松林任何层次的物种多度结构。(2)霍山油松林乔木层和灌木层的物种丰富度和物种多样性均明显小于草本层; 该群落物种富集种少而稀疏种多, 且群落的均匀度相对较小。(3)从该区油松林种-多度分布来看, 同一个模型可以拟合不同的物种多度数据, 相同的数据可以由不同的模型来解释。因此, 研究森林群落物种分布时, 应采用多个模型进行拟合, 同时选用多种方法筛选最优模型。     

长白山阔叶红松林草本层物种多度分布格局及其季节动态

草本层是森林生态系统的重要组成部分, 对维持森林生物多样性具有重要意义。本文以长白山阔叶红松(Pinus koraiensis)林25 ha固定监测样地为研究平台, 运用不同的统计模型(对数正态模型和对数级数模型)及机理模型(包括生态位模型: 断棍模型和生态位优先占领模型; 中性模型: 复合群落零和多项式模型和Volkov模型), 对不同季节草本物种多度分布进行拟合。采用Kolmogorov-Smirnov和AIC检验确定最优模型, 以揭示草本层物种多度分布格局随季节的变化规律, 探讨草本层物种组成与结构背后的生态学过程。结果表明: (1)草本层物种多度分布季节差异明显。春季各多度级物种数差异不大, 夏季中间种较多, 秋季则是稀有种较多; (2)模型拟合结果显示, 不同季节草本层物种多度分布的最优拟合模型相近。统计模型中对数级数模型表现最优, 机理模型中中性模型的拟合效果优于生态位模型。复合群落零和多项式模型较好地拟合了春夏季草本物种多度分布, Volkov模型较好地拟合了秋季草本物种多度分布。综上所述, 尽管长白山阔叶红松林草本植物不同季节的物种多度分布格局不尽一致, 但其背后的构建机制相似, 中性随机过程在草本层物种多样性维持过程中显得更为重要。     

北京东灵山地区植物群落为多样性的研究

选用描述种种－我度关系的 共８个模型（对数级数分布ＬＳ、对数正态分布ＬＮ、负二项分布ＮＢ和几何分布ＧＯＭ以及“分割线段”模型ＢＳＭ、天府闰优先占邻模型ＮＰＭ、Ｚｉｐｆ模型ＺＭ和和Ｚｉｐｆ－Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ模型ＺＭＭ）对东灵山地区９个类型的森林群落进行了研究。结果表明,ＬＳ和ＮＢ对大多数群落可以很好地拟合,ＬＮ和ＧＯＭ对第五个群落都不能很好地拟合;ＺＭＭ可以很好地、ＮＰＭ也可以较好地拟合第一个群     

吉林蛟河阔叶红松林物种多度分布模型研究

以吉林蛟河阔叶红松林的木本植物为研究对象,将30hm²的样地面积划分为5m×5m,10m×10m,20m×20m,25m×25m的连续取样单元,在4个不同尺度下分别统计各物种在每个取样单元中的有无,得到每个物种在不同尺度下的取样单元数。利用随机分布模型和负二项分布模型分析物种的多度分布,对比预测多度与观测多度讨论两个模型的科学性与实用性。结果表明：对于阔叶红松林而言,负二项分布模型在所有研究尺度上的预测精度都要优于随机分布模型。随机分布和负二项分布的模型预测误差随着研究尺度的增大而增大,因此选取较小的取样单元可以切实提高物种多度的预测精度。利用随机分布和负二项分布模型对多度较小的物种进行预测的效果要优于多度较大的物种。负二项分布模型适合用来模拟阔叶红松林的物种多度分布格局,并且模型的拟合效果受取样单元大小影响。     

湖南省南岳原生性森林群落的研究——Ⅱ.水丝梨林

湖南省南岳的水丝梨林即水丝梨 +甜槠 -尾叶山茶 +花竹 -蔓赤车群丛是一种尚未报道的新群落类型。研究了该群落的区系特点、生活型、层次结构、更新演替、物种多样性及其物种相对多度分布格局 ,该群落物种多样性水平接近山地季雨林。     

湖南省南岳原生性森林群落的研究 Ⅲ.长叶石栎林

湖南省南岳原生性森林群落长叶石栎林是一种尚未报道过的群落新类型,即长叶石栎＋多脉青冈－尾叶山茶－求米草群丛（Association of Lithocarpus henryi Cyclobalanopsis multinervis-Camellia caudata-Oplismenus undulatifolius）,属于典型的常绿落叶阔叶林。该群落属的区系成分主要是北温带和泛热带2种分布区类型,其中温带性质成分占主体;而种的区系成分主要是华夏、东亚、华东－华中3种分布式样,具有华东－华中区系的过渡交替色彩。群落可以明显分为乔木层、灌木层和草本层,其中乔木层又可分为2个亚层,该群落能稳定相当一段时间,更新演替过程中虽然会保持常绿落叶阔叶林性质,但其优势种可能被尾叶山茶、多脉青冈等树种取代。该群落物种多样性水平接近季雨林与稀树草原之间的水平;Shannon-Weaver、Brillouin和McIntosh等3个多样性指数及其对应的均匀度指数可能适合研究群落物种多样性;在研究群落物种多样性时必须要多用一些公式进行测定才可能避免出现错误的结果。不同的物种相对多度分布格局模型在拟合群落不同层次时其结果并不一致。     

鄂西南亚热带山地常绿落叶阔叶混交林物种多度分布格局

基于七姊妹山自然保护区内6 hm~2监测样地多度数据,通过累计经验分布曲线(ECDF)表征该样地内不同生活型功能群的物种-多度分布格局,并采用6种模型对各功能群不同取样尺度物种等级-多度曲线进行拟合并检验其拟合效果,分析多度格局与模型拟合在不同尺度间的差异,探讨其背后的生态学过程与机制。结果表明:(1)各尺度下落叶种比常绿种的物种数多,物种多样性指数更大,但个体数相对较少;不同功能群稀有种比例排序为:落叶种所有种常绿种。(2)6种模型中的断棍模型的拟合效果较差;中大尺度(50 m×50 m、100 m×100 m)上不同生活型树种多度分布能接受的模型较少,除大尺度的常绿树种外,拟合最优模型均为对数正态分布模型,大尺度的常绿树种拟合最优模型为中性模型;小尺度上(20 m×20 m)常绿树种的最优模型为对数正态分布模型,落叶树种最优模型为生态位优先模型,所有树种在小尺度最优模型为Zipf-Mandelbrot模型。研究认为,随着尺度逐渐扩大,中性过程较生态位过程对物种-多度格局的解释力度更大,落叶树种物种多度格局的形成机制较常绿树种更接近于样地所有树种物种-多度格局的形成机制。     

大明山云贵山茉莉群落物种多度分布的Weibull模型

物种多度分布的分析对于了解群落物种多样性具有重要意义。Weibull模型是拟合物种多度分布的重要模型之一。在采用倍程对物种多度分组的基础上,用Weibull模型分别拟合广西大明山保护区云贵山茉莉群落乔木层、灌木层以及乔木+灌木物种的多度分布,结果三者均符合Weibull分布。由此表明所提出的方法应用于物种多度分布研究是理想的,从而完善了Weibull模型在物种多度分布上的应用。     

甘南高寒草甸群落的物种-多度关系沿坡向的变化

物种-多度格局研究是揭示群落组织结构和物种区域分布规律的重要手段。该研究以青藏高原东北部的甘南高寒草甸为研究对象, 基于野外调查和室内分析, 研究了不同坡向的环境因子、植物群落分布, 并利用RAD软件程序包对其进行了拟合分析。结果显示: 在南坡-北坡上, 土壤含水量从南坡(0.18 g·g ^-1)到北坡(0.31 g·g ^-1)呈现递增的趋势, 土壤温度从南坡(22.33 ℃)到北坡(18.13 ℃)以及光照强度从南坡(744.15 lx)到北坡(681.93 lx)均呈逐渐减小的趋势。物种-多度分布曲线的斜率从南坡向北坡依次减小。随着坡向由南向北转变, 物种-多度和物种多样性都呈递增的趋势。通过6个模型对坡向梯度的物种-多度分布进行拟合发现, 甘南高寒草甸区的物种-多度分布主要是以生态位模型为主, 其次是随机分布模型。青藏高原高寒草甸微生境梯度上的物种在总体上的资源分配模式是以固定分配模式为主, 稀有种的资源分配模式是以随机性模型为主, 常见种的资源分配模式则是以确定性模型为主。     

Consistent abundance distributions of marine fishes in an old,climatically buffered,infertile seascape

Aim Macroecological theory predicts that along direct physiological gradients there will be unimodal abundance distributions of species and consistent rates of assemblage turnover. However, the majority of marine studies that have investigated the realized distribution of species along latitudinal or temperature gradients have generally found unimodal distributions to be rare. We assess fish distributions along a temperature gradient in a stable oligotrophic seascape and suggest that unimodal distributions will be more common. Location Nearshore demersal fish habitat extending 1500 km along the coast of south‐western Australia. Methods The relative abundances of demersal fish species were sampled off the coast of south‐western Australia along a temperature gradient. The confounding influence of other environmental variables was tested, and the assemblage was found to be highly correlated with temperature. For the 20 most abundant species, quantile regression spline models were used to construct a model within which 95% of their abundance was expected to fall. We compared the results from this study with the proportion of unimodal species abundance distributions observed in other studies. Results Of the 20 most abundant species, 19 displayed patterns that indicated temperature was an important factor influencing their range and relative abundance; with 15 species exhibiting unimodal abundance distributions, four having ramped distribution to one end of the sampled range and one showing no consistent pattern. Main conclusions The high diversity and percentage of endemic species in terrestrial and marine habitats of south‐western Australia is likely to be due to the stable geological and oceanographic history of the region. In comparison, studies of abundance distribution in other marine systems have been conducted in relatively heterogeneous and productive environments. The old, climatically buffered, oligotrophic seascape of south‐western Australia has provided a simple system in which the consistent influence of physiological gradients on the abundance distribution of fish species can be observed.     

Placing empirical limits on metapopulation models for terrestrial plants

Both island-biogeographic (dynamic) and niche-based (static) metapopulation models make predictions about the distribution and abundance of species assemblages. We tested the utility of these models concerning such predictions for terrestrial vascular plants using data from 74 landscapes across the globe. We examined correlations between species frequency and local abundance and shapes of the species frequency distribution. No data set met all of the predictions of any single island-biogeographic metapopulation model. In contrast, all data sets met the predictions of the niche-based model. We conclude that in predicting the distribution of species assemblages of plants over scales greater than 10–1 km, niche-based models are robust while current metapopulation models are insufficient. We discuss limitations in the assumptions of the various models and the types of empirical observations that they will each have to deal with in further developments.     

揭示群落结构及其环境响应的联合物种分布模型的研究进展

物种分布模型通常用于基础生态和应用生态研究,用来确定影响生物分布和物种丰富度的因素,量化物种与非生物条件的关系,预测物种对土地利用和气候变化的反应,并确定潜在的保护区.在传统的物种分布模型中,生物的相互作用很少被纳入,而联合物种分布模型(JSDMs)作为近年提出的一种新的可行方法,可以同时考虑环境因素和生物交互作用,因而成为分析生物群落结构和种间相互作用过程的有力工具.JSDMs以物种分布模型(SDMs)为基础,通常采用广义线性回归模型建立物种对环境变量的多变量响应,以随机效应的形式获取物种间的关联,同时结合隐变量模型(LVMs),并基于Laplace近似和马尔科夫蒙脱卡罗模拟的最大似然估计或贝叶斯方法来估算模型参数.本文对JSDMs的产生及理论基础进行归纳总结,重点介绍了不同类型JSDMs的特点及其在现代生态学中的应用,阐述了JSDMs的应用前景、使用过程中存在的问题及发展方向.随着对环境因素与多物种种间关系研究的深入,JSDMs将是今后物种分布模型研究的重点.