贵州雷公山秃杉的种群结构和空间分布格局

在贵州雷公山秃杉分布区域选择6类典型样地,运用相邻格子法,对秃杉种群进行生态学调查,采用空间序列代替时间序列的方法,编制种群的特定时间生命表与存活曲线,并应用均值(-X)、聚集度指数(I)、聚集指数(Ca)、扩散系数(C)、负二项分布指数(K)等聚集强度指数分析种群分布格局,为贵州雷公山秃杉种群的保护提供一定的理论依据。研究结果表明:(1)秃杉种群年龄结构呈金字塔形,幼苗严重不足,成年阶段个体较为丰富,种群有衰退趋势;(2)秃杉种群的死亡率qx从Ⅰ龄级至Ⅶ龄级增大,其中在Ⅴ龄级与Ⅵ龄级有两次死亡高峰,存活曲线基本接近DeeveyⅡ型;(3)种群分布格局整体上呈聚集分布。     

神农架地区河岸带中领春木种群数量特征与空间分布格局

 东亚特有珍稀濒危植物领春木(Euptelea pleiospermum)在神农架地区集中分布于河岸带中。为初步探讨领春木在河岸带集中分布的成因和维持机制, 在神农架地区4条河流——沿渡河、香溪河、南河和堵河的河岸带, 共设置了30个样方(20 m × 30 m), 从种群的大小级结构、静态生命表、存活曲线、空间分布格局及其动态5个方面分析了神农架地区河岸带中领春木种群的数量特征与空间分布格局。结果表明: 1) 幼龄期个体缺乏, 中龄期个体相对丰富, 老龄期个体数量稀少。纺锤型的大小级结构表明种群属于衰退型, 但是以萌蘖为主要更新方式使其种群在较长一段时间内得以维持; 2)现存的Ⅰ、Ⅱ级个体数少, 导致静态生命表中Ⅰ、Ⅱ级个体死亡率出现负值, 自疏现象造成第Ⅳ级个体出现死亡率高峰, 由于接近实际寿命, 在第Ⅶ级死亡率达到最高; 3) 虽然其幼苗存活率较低, 但由于其幼树的存活率较高, 其存活曲线接近DeeveyⅠ型, 表明该地区河岸带的环境条件较适宜领春木种群的生长; 4) 空间分布格局总体为聚集分布, 这与大多数珍稀植物种群一致。人为干扰和自然环境影响其分布格局, 使种群由聚集分布向随机分布发展。因此使领春木种群在河岸带中沿海拔呈现“一带多岛”现象; 5) 从幼龄期到中龄期再到老龄期, 不同发育阶段的领春木种群的分布格局由聚集分布逐渐变为随机分布。但由于分布格局受种群本身生物学特性、自然环境因素(如坡向和海拔)和人为干扰的影响, 领春木在不同河岸带中的分布格局有所差异。     

北京东灵山地区白桦种群生活史特征与空间分布格局

白桦(Betula platyphylla)群落是北京东灵山地区主要的群落类型之一。该文从生命表特征、年龄结构、存活曲线以及种群和不同龄期个体群空间分布格局4个方面,研究了北京东灵山地区白桦种群的生活史动态特征与空间分布规律。研究结果表明:北京东灵山地区白桦种群在其生长过程中,当胸径达到20 cm左右时(即第Ⅴ龄级时),由于种内不同个体间为争夺空间与阳光,将遭遇一次死亡高峰,随后将进入一个平稳的生长期,最后在第Ⅵ龄级之后,死亡率再次逐渐升高;北京东灵山地区白桦种群属于衰退型种群;白桦种群的存活曲线基本接近Ⅰ型(曲线凸型),虽幼苗存活率较低,但整体上白桦种群对环境具有较强的适应能力;在种间竞争较小的情况下,白桦种群呈聚集分布,而种间竞争激烈时种群分布趋于随机;生物因素和环境因素是影响白桦种群空间分布格局的两个主要原因,表现在不同的环境条件下,白桦种群不同年龄级的个体群呈现出集群分布或随机分布,处于不同发育阶段的个体群,其空间分布格局是随时间变化的。     

贵州雷公山自然保护区秃杉天然种群生命表

运用相邻格子法,对雷公山秃杉种群进行生态学调查,采用空间代替时间的方法,编制秃杉种群的生命表。结果表明：秃杉种群结构存在波动性, 成年阶段的个体较丰富, 种群趋于Deevey Ⅱ型;秃杉种群死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致, 均出现2个高峰, 一个出现在第6龄级阶段, 另一个出现在第12龄级阶段;秃杉种群的生存率单调下降, 累计死亡率单调上升, 生存率下降趋势前期高于后期, 累计死亡率则相反;生存函数曲线表明,秃杉具有中期稳定和后期衰退的特点。     

塔里木河上游灰胡杨种群生活史特征与空间分布格局

灰胡杨是荒漠地区特有的珍稀渐危植物,主要分布在塔里木河流域,是塔里木荒漠生态系统的关键种之一。在塔里木河上游选择具有代表性群落设立5 hm²研究样地,应用相邻格子法进行每木调查,从年龄结构、生命表特征、存活曲线、生存分析以及种群不同发育阶段个体空间分布格局等方面研究了灰胡杨种群生活史动态特征与空间分布规律。结果表明:塔里木河上游灰胡杨种群结构整体上呈钟型,幼树个体较少,成年个体较多,属暂时稳定型种群;不同生境种群结构不同,随河流走向种群结构由稳定型转为衰退型。种群存活曲线趋于DeeveyⅡ,生存率呈单调下降趋势,中期(Ⅵ-Ⅸ)降幅较高;危险率呈上升趋势,于Ⅸ龄级出现危险率与死亡率、消失率高峰,生命期望单调下降,反映种群生存力下降的趋势。灰胡杨种群空间分布格局总体上为聚集分布,因生境不同空间格局发生变化,这是种群适应环境压力及与环境协同进化的结果;种群空间格局随发育进程而变化,从幼龄到中、大龄,种群分布格局的聚集强度减弱并逐渐转变为随机分布,这是种内竞争强度变化的结果。环境因子与种群分布多度的相关与逐步回归分析表明地下水位是影响种群分布的主要因素。可见,塔里木河上游灰胡杨种群结构与空间分布格局随生境和时间发生变化,环境因素和生物因素是影响灰胡杨种群生态特征的两个主要原因。     

湖北神农架地区巴山冷杉（Abies fargesii）种群结构特征与空间分布格局

巴山冷杉群落是湖北神农架地区主要的群落类型之一,从生命表特征、年龄结构、存活曲线以及种群和不同龄级个体空间分布格局等方面研究了湖北神农架地区巴山冷杉的种群结构特征与空间分布规律.研究结果表明:巴山冷杉的种群年龄结构图呈现的是幼苗比例最大,中龄树、幼树和成龄树比例次之的规律;巴山冷杉幼苗储备丰富,巴山冷杉自身的生物学特性及环境因素是形成这种现象的主要原因;湖北神农架地区巴山冷杉种群的存活曲线接近于Deevey C型,I径级巴山冷杉死亡率最高,II径级开始巴山冷杉幼树死亡率大幅度下降,直至老龄期死亡率逐渐升高;巴山冷杉种群不同年龄级的个体呈现出集群分布或随机分布,处于不同发育阶段的个体群,其空间分布格局是随时间变化的.     

云南兰坪云南红豆杉种群年龄结构与空间分布格局分析

利用点格局分析法对滇西北兰坪县4个云南红豆杉(Taxus yunnanensis)种群的年龄结构、不同生长阶段空间分布格局及其关联性进行分析。结果表明:(1)林窗与人为干扰影响4个云南红豆杉种群的龄级结构,小林窗的种群呈稳定型;较大林窗的种群呈进展型;群落结构完整未出现林窗和有较大人为干扰的种群年龄结构均呈衰退型,幼苗、幼树与小树个体缺乏,种群存在一定程度的更新困难,林窗的大小是种群更新的重要因素。(2)人为干扰、自然生境与本身生物学特性影响4个种群空间分布格局,种群1整体及其不同生长阶段个体均呈聚集分布;种群2和种群4在小尺度呈聚集分布,而在大尺度上呈随机分布;种群3随着空间尺度增大分布格局表现为聚集→随机→聚集趋势。(3)种群2中幼苗、小树和中树在小尺度下表现为聚集分布,其他尺度下表现为随机分布;种群3的小树阶段聚集分布和随机分布皆有出现,中树与大树在不同尺度上表现为聚集分布;种群4聚集分布的强度随生长阶段的增加在减弱。(4)4个种群各发育阶段间皆呈或接近显著正相关,种内竞争弱,有利于种群维持。     

海南霸王岭陆均松种群年龄结构与点格局分布特征

陆均松(Dacrydium pectinatum)是构建海南热带山地雨林天然群落的关键种。本文通过实地调查,利用生存分析理论及空间点格局分析法,对陆均松种群龄级结构、空间分布特征及生存现状进行分析。结果表明:1)陆均松天然种群各龄级数量分布呈现前期锐减,波动强烈,中期稳定,后期衰退的特点,种群在生活史初期受到严苛的环境筛选作用;2)陆均松种群存活曲线波动较大,在Ⅰ~Ⅴ龄级阶段种群死亡率及消失率较高,存活曲线表现为Deevey-Ⅲ型,Ⅶ~ⅩⅦ龄级阶段,存活曲线表现为Deevey-Ⅰ型;3)在研究尺度范围内,陆均松种群不同生活史阶段空间分布格局存在明显差异,生活史初期和中期,个体在中小尺度上表现为聚集性分布,聚集强度随尺度的增大及年龄增长逐渐减弱并转为随机分布,生活史后期种群个体在整个研究尺度表现为随机分布;4)不同生活史阶段间的空间关联性不显著,多表现为无关联。     

北京地区黄檗种群数量结构及空间分布特征

黄檗(Phellodendron amurense)为我国二级国家重点保护野生植物,在北京地区黄檗多散生于阔叶林中,数量稀少,为了解北京地区黄檗种群的年龄结构和空间分布特征,促进种群扩繁,在北京百花山、松山和雾灵山自然保护区共设置了12个20 m×20 m的样地,从种群的径级结构、静态生命表、空间分布格局等3个方面分析了黄檗种群的数量特征与空间分布格局。结果表明:1)黄檗幼龄期个体数较多,中龄期个体数相对稳定,老龄期个体数量稀少,倒"J"的径级结构表明黄檗种群总体属于增长型种群;但局部小种群的径级结构组成比例差异很大。2)在整个黄檗种群的静态生命表中有3个死亡率高峰,第一个是从幼树阶段至小树阶段,第二个是从小树阶段至大树阶段,第二阶段死亡率最高,第三个是大树阶段的末期;3)黄檗空间分布格局总体为集群分布,在不同发育阶段的分布格局受其生物学、生态学特性以及种群发展过程中种内、种间关系的影响呈现出不同的分布格局。因此,调整局部种群的径级结构,采取促进黄檗小树集群分布的措施是促进其种群扩大的重要环节。     

百山祖北坡常绿阔叶林多脉青冈种群结构和分布格局

本研究应用理论分布模型和5个聚集强度指标,研究百山祖北坡中山常绿阔叶林多脉青冈种群分布格局。结果表明：多脉青冈种群结构呈基部和中部宽、顶部窄的形状,龄级完整,属于稳定型,但存在波动性;从整个种群和不同发育阶段来看,多脉青冈的分布格局主要呈聚集分布,且随年龄增长,聚集度逐渐降低,呈现扩散趋势,到大树期为随机分布。种群自身生物学特性、种群生境以及环境资源等综合因素影响多脉青冈的年龄结构和分布格局。     

关帝山华北落叶松天然更新种群结构与空间格局研究

华北落叶松（Larix principis—rupprechtii）是分布于华北山地半湿润地区针叶林的主要建群种之一。从种群的大小级结构、空间分布格局及动态等方面,研究了关帝山采伐迹地上华北落叶松天然更新种群的数量特征与空间格局。结果表明：（1）华北落叶松幼苗幼树缺乏,2．5cm〈DBH≤17．5cm的个体数量丰富,DBH〉17．5cm个体数量稀少,种群表现为衰退型,但华北落叶松较长的生命周期、数量丰富的中小径级个体和客观存在的林冠干扰,使得其依然可发展成为稳定的种群;（2）采伐迹地上华北落叶松幼苗幼树多为集群分布;2．5cm〈DBH≤7．5cm的林木在2m×2m的尺度下呈显著的集群分布,而随取样尺度增大,聚集性减弱,趋于随机分布;7．5cm〈DBH≤17．5cm的林木在各个取样尺度基本上呈随机分布,这与其自身的生物学特性和环境光照条件密切相关。     

Dominant species and dispersal limitation regulate tree species distributions in a 20‐ha plot in Xishuangbanna,southwest China

Habitat heterogeneity and dispersal limitation are widely considered to be the two major mechanisms in determining tree species distributions. However, few studies have quantified the relative importance of these two mechanisms at different life stages of trees. Moreover, rigorous quantification of the effects of dominant tree species in determining species distributions has seldom been explored. In the present study, we tested the hypothesis that the distribution of tree species is regulated by different mechanisms at different life history stages. In particular, we hypothesised that dispersal limitation regulates the distribution of trees at early life stages and that environmental factors control the distribution of trees as they grow, because of niche differentiation resulting from environmental filtering. To test this, trees in 400‐m² quadrats in a 20‐ha plot in Xishuangbanna, southwest China were grouped into four classes on the basis of the diameter at breast height (DBH) that roughly represent different stages in the life history of trees. A neighbourhood index was computed to represent a neutral spatial autocorrelation effect. We used both biotic (dominant species) and abiotic (topography and soil) predictor variables to model the distribution of each target species while controlling for spatial autocorrelation within each of the DBH classes. To determine which factors played the largest role in regulating target species distribution, the simulated annealing method was used in model selection based on Akaike information criterion (AIC) values. The results showed that the relative importance of neutral and niche processes in regulating species distribution varied across life stages. The neutral neighbourhood index played the most important role in determining the distributions of small trees (1 cm ≤ DBH ≤ 10 cm), and dominant species, as biotic environmental predictor variables, were the next most important regulators for trees of this size. Environmental predictor variables played the most important role in determining the distributions of large trees (10 cm ≤ DBH). This finding builds on previous research into the relative importance of neutral and niche processes in determining species distributions regardless of life stages or DBH classes.     

白马雪山阳坡林线方枝柏种群的生态特征

方枝柏(Sabina saltuaria)是青藏高原特有林线树种。对白马雪山阳坡海拔4 390 m以上林线0.42 hm²样地方枝柏种群进行每木调查,分析了种群结构、数量动态及空间分布格局。结果表明:1)在种群生物学特征、环境因子及人为干扰等综合影响下,林线区方枝柏幼苗数量非常少。幼树在种群中占了很大比重,种群个体数随径级的增加而逐渐减少,密度为成年树>幼树>幼苗;2)种群存活曲线介于Deevey-Ⅱ型和Deevey-Ⅲ型之间,种群结构更接近稳定型。死亡率曲线和消失率曲线都在龄级Ⅲ出现一个高峰,可能是由于方枝柏处于青壮年期,个体对营养空间的需求不断增大,对空间、光照和养分等生存因子的激烈竞争引起的自疏过程,导致死亡率有所上升;3)方枝柏种群各龄级的空间格局基本上是聚集型,随龄级增加,聚集尺度和强度都增加;各龄级关系密切,都呈显著正相关,其中幼苗和成年树的相关性最强,幼苗和幼树相关性最弱。林线方枝柏种群空间分布格局是种群生物学特性、环境条件及人为干扰等因素共同作用的结果,这种格局有利于整个种群的生存和发展,也是高山生态系统恶劣生境中种群的一种适应对策。该研究采用森林罗盘仪与测距仪相结合进行每木定位的方法,准确度高且大大降低工作强度,是高海拔区恶劣条件下开展类似工作的推荐之法。研究结果也再次体现了空间点格局分析方法在格局研究中的有效性和优越性。     

青藏高原东缘岷江冷杉天然群落的种群结构和空间分布格局

 岷江冷杉(Abies faxoniana)是青藏高原东缘亚高山顶极森林植被的优势种之一,主要分布于岷江、大渡河和白龙江的上游地区。该文研究了岷江冷杉天然原始群落的种群结构和空间分布格局。样方大小为100 m ×60 m。测定了所有个体的坐标及其胸径、高度和冠幅。将岷江冷杉按大小级分为5级,即幼苗：H（高度）<0.33 m; 幼树: H≥0.33 m, 且 DBH（胸径）<2.5 cm; 小树: 2.5 cm≤DBH<7.5 cm; 中树: 7.5 cm≤DBH <22.5 cm和大树: DBH≥22.5 cm。采用了Morisita 指数 (Iδ)、方差均值比 (V/m), 聚块度指标(m*/m)和空间点格局分析方法 (SPPA) (采用了Ripley二次分析法)4种方法分析岷江冷杉的空间分布格局。结果表明： 1) 岷江冷杉种群结构稳定。因为其年龄结构表现为增长型, 幼苗幼树储备丰富,密度分别为2 217·hm-2和2 683·hm-2,可见岷江冷杉天然更新良好,进而通过其“移动镶嵌循环”更新维持其种群的稳定性。在大小级结构图中的一些缺刻和年龄结构图中的“断代”现象,是干扰的时空异质性在采样的时间和空间断面上的反映。 2) 幼苗、幼树和小树在所有的研究尺度（从 1 m×1m 到 30 m×30 m）下都呈聚集分布。但中树和大树基本上呈随机分布。3) 聚集强度随尺度的变化而变化。上述的前3种方法表明,聚集强度随尺度的增加而减弱。但是,空间点格局分析法表明,岷江冷杉幼苗、幼树和小树的聚集强度首先随尺度的增加而增强,达到一定高峰后,随尺度的增加而减弱。 4) 岷江冷杉的空间分布格局是它与其自然环境长期作用的结果,同时也反映了其种群天然更新的格局和机制。 5) 4种分析方法对格局的判别基本一致, 但空间点格局分析法更能反映出格局强度随尺度的变化的关系,是值得推荐的一种分析空间分布格局的方法。使用空间点格局分析法的限制主要在于其计算和采样比较复杂。另外,由于Ripley 二次分析法对于“空白”的探测不敏感,需要进一步做一些方法上的改进。     

云冷杉天然次生林死木分布格局及空间关联性

为揭示天然次生林群落演替规律,以吉林省汪清林业局金沟岭林场的云冷杉天然次生林为对象,采用相邻网格法调查样地(100 m×100 m)内每株林木(DBH≥1 cm)的基本特征及坐标位置,研究死木的分布格局及空间关联性。结果表明: 死木的径级分布呈左偏单峰山状分布,其中枯倒木呈多峰山状分布;各树种的死木株数与该树种的总株数没有必然联系;树种死木株数与树种混交度之间存在显著负指数关系;死木主要在0～8 m尺度上呈聚集分布,随着尺度的增大,逐渐转变为随机分布或均匀分布,以随机分布为主;中(10 cm≤DBH＜20 cm)、小径级(1 cm≤DBH＜10 cm)死木在8 m以下的小尺度上的聚集分布是造成死木总体在小尺度上呈聚集分布的主要原因。不同径级死木与不同径级活立木的空间关联性差异较大,死木与幼树(1 cm≤DBH＜5 cm)的关系较为明显,尤其是大径级死木与幼树在2～25 m尺度上呈显著正关联性;死木与小树(5 cm≤DBH＜15 cm)没有明显的关联性;中、小径级死木与中树(15 cm≤DBH＜25 cm)在0～3 m尺度上呈正关联性,与大树(DBH≥25 cm)分别在9、11～14 m以及15、42～45 m尺度上呈负关联性。树种在生物学特性、径级分布和空间布局上的差异影响着死木的株数和径级分布;混交程度低的树种可能出现较多的死木;死木空间分布格局随林木径级和研究尺度的大小产生变化;死木与活立木的空间关联性在不同径级和不同尺度上呈现出明显差异。     

天山云杉天然林不同林层的空间格局和空间关联性

天山云杉(Picea Schrenkiana)林是天山林区的重要针叶林。研究调查了分别代表天山云杉增长型种群和成熟型种群的两块标准地,应用Ripley's K系数法研究了天山云杉更新层、低林层、中林层和高林层的空间格局和不同林层的空间关联性,并应用Moran's I系数法研究了不同林层的林木高度的空间自相关性。结果表明:所有林层的天山云杉活立木都是显著聚集的,只是发生聚集格局的强度和聚集尺度不同。更新层天山云杉具有最大的聚集强度,从更新层到低林层,聚集强度急速降低。两块标准地中天山桦(Betula tianschanica Rupr.)、天山柳(Salix tianschanica Rgl.)和天山云杉活立木的空间关联性的表现不同。研究结果表明:增长型种群中天山桦、天山柳在所有尺度上都抑制天山云杉的生长;而成熟型种群中天山桦、天山柳在1-10 m尺度内对天山云杉种群的生长没有影响,10-40 m表现出正相关,40 m以上没有表现出明显的关联性;同时天山桦、天山柳基本上在所有尺度都抑制天山云杉的更新。在更新层和低林层间表现出正相关;而更新层和枯死木之间的空间关联性为正相关。     

太白山红桦种群结构与空间分析

 为了揭示太白山红桦(Betula albo-sinensis)种群的维持机制, 结合径级结构、静态生命表和存活曲线, 对太白山红桦种群结构进行了研究; 并应用单变量、双变量K函数对不同径级立木与残干的空间格局、空间关联性进行了多尺度分析。研究显示, 太白山红桦种群在幼苗幼树阶段死亡率较高, 进入中龄期后死亡率有所降低, 随着年龄增长, 死亡率逐渐增加, 直至年龄极限。其存活曲线基本接近Deevey I型(曲线凸型)。其个体死亡方式主要为掘根和折干(由大雪所致), 能够为种群更新提供潜在空间。除海拔2 250 m立木整体格局呈集群分布外, 该地区红桦立木与残干在不同尺度下的整体格局均为随机分布。不同发育阶段的个体均呈集群分布, 表现为斑块状同龄群。在红桦更新所需的最适林窗大小尺度上, 红桦立木与残干的空间关联性为显著正相关。以上结果表明: 太白山红桦种群具有同龄集群生长的特性, 种群由时空上不连续的局部斑块同龄个体组成, 其更新有赖于以掘根及折干方式死亡个体所形成的林窗斑块, 这种以局部林窗斑块更新维持种群整体稳定的特性, 可能是其长期稳定存在的重要机制。