格氏栲种群数量动态的谱分析研究

运用谱分析数学方法,研究分析格氏栲林格氏栲种群动态规律．结果表明：格氏栲种群数量动态的周期波动性是明显的,与格氏栲天然更新过程有关;不同生境、人为干扰均对辂氏栲种群数量动态的波动产生影响;格氏栲生长量的周期波动与其种群数量动态的周期波动特征基本一致,表明格氏栲种群数量动态呈周期波浪式发展,即表征格氏栲林优势种群的稳定性。     

荒漠珍稀灌木半日花种群数量动态的谱分析

依据不同坡位的半日花（Helianthemum ordosicum）种群的野外样方调查数据,运用谱分析数学方法,对其种群数量动态变化进行了分析研究。结果表明：在以地径级差划分龄级的基础上,半日花种群天然更新过程的动态是通过半日花不同龄级的株数分布波动而表现的。不同坡位半日花种群的数量动态过程受基波影响最明显,并且波动还表现出明显的中、小周期。不同坡位种群均存在基本周期1／2的12～15mm地径增量的中等长度的周期波动,以及2．00～6．25mm地径增量的小周期波动。这种中、小周期波动与环境压力、种间竞争及自身生理特性等有关。由于不同坡位的生境条件不同,表现为从坡下部到坡上部,半日花种群数量变动的波动小周期（地径增量表型）逐渐缩短。人为干扰对不同坡位半日花种群动态的波动产生影响。半日花种群数量动态变化的这种周期性的波动可使半日花种群的自我稳定性得以维持与延续。     

濒危植物沉水樟的种群生命表和谱分析

将林木依胸径大小分级,以林木径级结构代表年龄结构。采用分段匀滑技术,编制沉水樟种群特定时间生命表,绘制死亡率曲线、危险率曲线及存活曲线,分析沉水樟种群动态趋势。结果表明：沉水樟种群的存活曲线趋于Deevey-Ⅲ型,幼苗和中树稀缺是导致沉水樟濒危的重要原因。沉水樟种群天然更新过程的动态是通过沉水樟不同龄级的株数分布波动而表现的,种群动态的谱分析表明沉水樟种群动态除受基波的影响外,还显示出明显的小周期波动,在11龄级这一小周期波动与沉水樟高生长有关,在15龄级这一小周期的波动可能与沉水樟的生理特性有关。     

孑遗植物水松(Glyptostrobus pensilis)种群生命表和谱分析

对屏南水松(Glyptostrobus pensilis)种群依胸径大小分级,以林木径级结构代替年龄结构,采用匀滑技术,编制水松种群静态生命表,绘制死亡率曲线、危险率曲线及存活曲线,分析水松种群动态变化趋势.结果表明,水松种群的存活曲线趋于Deever-Ⅲ型,幼苗稀缺是其濒危的重要原因之一.水松种群天然更新过程是通过水松不同龄级的株数分布波动而表现的,谱分析表明,水松种群动态不仅受基波影响,而且在第10龄级呈现较小的周期波动,其机制与水松高生长特性有关.     

山西霍山油松种群结构和动态研究

在山西南部霍山七里峪林场典型地段设置了9个样地,对油松(Pinus tabulaeformis Carr.)种群进行了调查,利用生存分析理论及谱分析理论,分析了油松种群径级结构和静态生命表,绘制了存活曲线,同时分析了种群数量的周期性.主要结果如下:(1)油松的平均密度随径级的增加而减少,反映了密度与径级之间存在着一种负相关性.(2)油松种群的存活曲线整体上趋于DeeveyⅡ型.(3)油松种群的生存与死亡,死亡密度与危险率均存在波动起伏的特点.生存率与积累死亡率单调下降与上升,下降或上升的幅度是前、后期大,中期平稳.(4)谱分析表明油松种群数量动态存在周期性波动,与油松天然更新过程有关.     

新疆野核桃自然保护区不同坡向野核桃种群生命表与波动周期

为了掌握新疆野核桃种群的波动周期、预测未来种群结构变化,在新疆野核桃自然保护区的阳坡和阴坡分别设置样地大样本调查,以径级结构代表年龄结构编制野核桃种群静态生命表,绘制其期望寿命图、年龄结构图、存活曲线和死亡率曲线,同时应用谱分析方法比较分析不同坡向生境野核桃种群的波动周期。结果表明:(1)野核桃种群不同坡向同一龄级和同一坡向不同龄级的期望寿命均存在波动,期望寿命在10龄级前为阳坡高于阴坡,10龄级后为阳坡低于阴坡。(2)阳坡和阴坡野核桃种群均为增长型年龄结构。(3)不同坡向生境野核桃种群的存活曲线均趋于Deevey-Ⅱ型,但阳坡种群各龄级的存活率均高于阴坡。(4)1龄级植株以高死亡率为代价发育为幼树;阳坡种群在其生活史中经历2个死亡高峰,最高峰在16龄级,阴坡种群经历4个死亡高峰,最高峰在9龄级。(5)谱分析表明,新疆野核桃种群的数量动态除受基波影响外,并表现明显的小周期波动,具有大周期内有小周期的多谐波迭加特征,且在11龄级的小周期波动与野核桃高生长特性有关,在17龄级的小周期波动可能与野核桃的生理特性有关。     

喀斯特季节性雨林蚬木种群结构和数量动态

蚬木是喀斯特季节性雨林的特征种.为了了解蚬木种群的结构和生存状态,根据一个15 hm2固定样地的调查数据,采用数量分析方法研究了蚬木种群的年龄结构和数量动态特征.结果表明,蚬木种群的幼龄个体数量很多,年龄结构呈倒-J型;存活曲线可以同时被DeevyⅡ和DeevyⅢ型曲线拟合,但更倾向于DeevyⅡ型曲线;特定时间生命表分析结果表明,种群的死亡率在年龄级0～9a、60～69 a出现明显的峰值;生存分析结果显示,蚬木种群生存状态具有前期波动、中期稳定、后期衰退的特点;谱分析结果表明,蚬木种群动态未发现有明显的大周期波动,但存在一个长度为lla左右的小周期波动.综上研究结果,研究区内的蚬木种群为增长型种群结构;在不同发育阶段,蚬木种群的生存状态存在波动,在种群发育的前期和后期生存状态不稳定;蚬木种群的年龄结构和数量动态可能受本身生物学特性、负密度制约效应、喀斯特地质性干旱等因素的影响较大.     

阔叶红松林红松种群动态的谱分析

一、引言波动出现于所有的植被中。Veblen等(1980)通过老龄林结构和动态分析认为,优势种的林冠更替是周期循环的,而不是一个连续发展过程。谱分析(Spectral analysis)则能揭示这种周期波动的特征。而在有限多个等距离数据基础上进行谱分析的工具是有限富里叶级数(Fourier serie),或称离散富里叶变换(Fourier translation)。     

POPULATION QUANTITATIVE CHARACTERISTICS AND DYNAMICS OF RARE AND ENDANGERED TSUGA TCHEKIANGENSIS IN JIULONGSHAN NATURE RESERVE OF CHINA

 针对九龙山国家级自然保护区南方铁杉(Tsuga tchekiangensis)种群的分布特点, 设置了10个具有代表性的样地。以种群生命表及生存分析理论为基础, 编制了南方铁杉种群的静态生命表, 绘制了存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线、生存率曲线、累计死亡率曲线、种群死亡密度曲线和危险率曲线, 分析了种群数量特征; 同时结合谱分析方法, 分析了南方铁杉种群数量的动态变化。结果表明: 1) 南方铁杉种群结构存在波动性, 幼年阶段的个体较丰富, 成年个体数量相对较少, 种群趋于Deevey Ⅱ型。2) 南方铁杉种群死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致, 均出现两个高峰, 一个出现在第5龄级阶段, 另一个出现在第15龄级阶段。3) 南方铁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。4) 4个生存函数曲线表明, 南方铁杉具有前期稳定、中期锐减和后期衰退的特点。5) 种群动态的谱分析显示, 南方铁杉种群动态除受基波影响外, 还存在着明显的小周期波动, 谐波A3处周期的波动与南方铁杉的高生长有关; A6处周期的波动与外界环境变化有关; A8处周期的波动与南方铁杉进入生理衰退期有关。     

长白山阔叶红松林红松种群年龄结构与数量动态特征

该研究以分布于长白山阔叶红松林内的红松(Pinus koraiensis)种群为对象, 通过编制种群静态生命表, 计算数量动态指数, 绘制存活曲线、死亡率曲线和消失率曲线, 应用4个生存函数并引入谱分析和时间序列预测模型, 分析红松种群年龄结构, 揭示其天然更新过程及未来发展趋势, 以期为野生红松种群的保护和恢复提供科学依据。结果显示: 红松种群数量变化具有阶段性, 幼龄(I-III龄级)和成龄(VII-X龄级)个体数量多, 中龄(IV-VI龄级)和老龄(XI-XIV龄级)个体数量少, 形成明显间断的两个优势年龄分布区。种群存活曲线趋近于Deevey-Ⅲ型, 表明幼龄个体死亡率高。忽略外部干扰时的总体数量动态变化指数大于>0, 表明红松种群为增长型; 考虑未来外部干扰时的种群动态变化指数趋近于0, 结合死亡率和消失率曲线呈现出连续先增后降的复杂动态变化趋势, 可知该种群受外界随机干扰时增长不明显。生存函数分析显示, 红松种群具有前期锐减、中期稳定、后期衰退的特点。谱分析表明红松种群天然更新呈周期性波动。未来2、3、4、5、6、7、8、9、10个龄级时间后, 红松幼、中龄个体数逐渐减少, 而成、老龄个体数量将逐渐增加。幼龄个体死亡率高、生存空间和资源条件有限, 老龄个体生理衰老明显是限制红松种群增长的主要原因。建议加强幼龄个体的抚育工作, 提高其存活率和生存质量; 保护和改善生存环境, 从而促进红松种群的自然更新和恢复。     

栓皮栎种群生殖生态与稳定性机制研究

对河南省内不同干扰程度下栓皮栎种群的乍殖乍态特征及稳定性进行研究。结果表明：不同干扰程度下种群的各生殖参数变化较大,种群表现出不同的生态适应策略,成为其稳定与恢复的主要机制。结果还表明较大程度干扰下的栓皮栎种群主要由无性繁殖来恢复,因此应加强其机理的研究。     

The prey-dependent consumption two-prey one-predator models with stage structure for the predator and impulsive effects

In this paper, we consider the prey-dependent consumption two-prey one-predator models with stage structure for the predator and impulsive effects. By applying the Floquet theory of linear periodic impulsive equation, we show that there exists a globally asymptotically stable pest-eradication periodic solution when the impulsive period is less than some critical value, that is, the pest population can be eradicated totally. But from the point of ecological balance and saving resources, we only need to control the pest population under the economic threshold level instead of eradicating it totally, and thus, we further prove that the system is uniformly permanent if the impulsive period is larger than some critical value, and meanwhile we also give the conditions for the extinction of one of the two preys and permanence of the remaining species. Thus, we can use the stability of the positive periodic solution and its period to control insect pests at acceptably low levels. Considering population communities always are imbedded in periodically varying environments, and the parameters in ecosystem models may oscillate simultaneously with the periodically varying environments, we add a forcing term into the prey population's intrinsic growth rate. The resulting bifurcation diagrams show that with the varying of parameters, the system experiences process of cycles, periodic windows, periodic-doubling cascade, symmetry breaking bifurcation as well as chaos.     

秦岭北坡栓皮栎种群动态的研究

对秦岭北坡栓皮栎种群动态进行了系统研究,分析了种群的年龄结构和分布格局。编制了静态生命表。绘制了存活曲线．结果表明,秦岭北坡栓皮栎种群年龄结构属于进展型,幼龄个体多。中老龄个体少;种群在I、Ⅱ龄级时死亡率最高．随着年龄增加,死亡率逐渐降低;到Ⅶ、Ⅷ龄级。由于生理衰老。死亡率回升;栓皮栎种群存活曲线属于DeeveyⅢ型;种群分布格局总体上的呈聚集型。随年龄增加,种群聚集强度降低。在高海拔地区,种群趋向随机分布．海拔800～1100m是栓皮栎种群较为适宜的生境．对于低海拔地区栓皮栎林要加强保护,减少人为干扰;中海拔地区应加强抚育管理和适时间伐,高海拔地区应加强目的树种的抚育．     

陕西不同地区栓皮栎种群年龄结构动态模型的研究

栓皮栎种群动态模型能阐明其自然种群动态的规律,揭示种群的内在机制和对种群行为进行预测。矩阵模型是一种i状态分布方法,依靠矩阵形式来处理种群的特征分布,可以模拟和预测种群中各个年龄组的数量动态和年龄结构的变化,它能够从目前已知的年龄结构及种群的生存率和生育率,来推测种群的未来年龄结构。在研究栓皮栎种群动态时,也借用该模型对栓皮栎种群各年龄组的结构和数量动态作出预测。Leslie矩阵模型就是该模型中的一种,利用该模型的理论和方法,对栓皮栎种群的自然变化过程进行了模拟和预测。结果发现,从分布中心到分布边缘,随着生境的差异,栓皮栎种群产生幼苗的年龄级、内禀增长率、生育力和幼苗的数量都发生变化,预测结果与实际反映的情况基本一致,表明Leslie矩阵模型是一种较为理想的反映种群动态的模型。模型表达形式简单,参数生态学意义确切,应用精度高,从而达到准确预测栓皮栎种群动态的目的。     

河南省栓皮栎林主要种群的生态位研究

对河南省栓皮栎林主要树种的生态位宽度与重叠进行分析。结果表明栓皮栎种群的生态位宽度较大,尤其是在土壤厚度空间资源上利用的优势明显;栓皮栎与麻栎、小叶青冈栎的生态位重叠较大,但在总资源轴上具分异性与互补性,生态位重叠随资源轴数增加而减小,从而使得栓皮栎林具有一定的稳定性。指出今后研究应注重栓皮栎对土壤利用的功能及机理。     

白桦种群的稳定性与火干扰关系的研究

从种群生态学和干扰生态学的角度出发,在火史重建的基础上,采用种群世代划分的方法,研究了大兴安岭北部白桦群的稳定性与火干扰的关系,结果表明：白桦种群的耐火力与自我恢复力都较差,主要依靠很强的火后恢复力维持其稳定性,种群耐火力与长期火状况密切相关,表现为：低频类〈中频类〈高频类。高强类〈中强类〈低强类。火后恢复力与自我恢复力和最近一次火烧强度及距今时间密切相关,火后恢复力与自我恢复力都以低强类〉高强类     

Modelling and analysis of impulsive releases of sterile mosquitoes

To study the impact of releasing sterile mosquitoes on mosquito-borne disease transmissions, we propose two mathematical models with impulsive releases of sterile mosquitoes. We consider periodic impulsive releases in the first model and obtain the existence, uniqueness, and globally stability of a wild-mosquito-eradication periodic solution. We also establish thresholds for the control of the wild mosquito population by selecting the release rate and the release period. In the second model, the impulsive releases are determined by the closely monitored wild mosquito density, or the state feedback. We prove the existence of an order one periodic solution and find a relatively small attraction region, which ensures the wild mosquito population is under control. We provide numerical analysis which shows that a smaller release rate and more frequent releases are more efficient in controlling the wild mosquito population for the periodic releases, but an early release of sterile mosquitoes is more effective for the state feedback releases.     

Separable models in age-dependent population dynamics

A class of population models is considered in which the parameters such as fecundity, mortality and interaction coefficients are assumed to be age-dependent. Conditions for the existence, stability and global attractivity of steady-state and periodic solutions are derived. The dependence of these solutions on the maturation periods is analyzed. These results are applied to specific single and multiple population models. It is shown that periodic solutions cannot occur in a general class of single population age-dependent models. Conditions are derived that determine whether increasing the maturation period has a stabilizing effect. In specific cases, it is shown that any number of switches in stability can occur as the maturation period is increased. An example is given of predator-prey model where each one of these stability switches corresponds to a stable steady state losing its stability via a Hopf bifurcation to a periodic solution and regaining its stability upon further increase of the maturation period.     

三峡库区三种林下地被物储水特性

通过对三峡库区3种森林类型(松栎混交林、栓皮栎纯林、马尾松纯林)林下地被物调查及其持水试验,分别得到3种森林类型林下地被物最大储水量、吸水速率等水文特征参数,结果表明,栓皮栎纯林林下苔藓层储水量最大,为其风干重的303．1％,松栎混交林林下的为283．8％,马尾松纯林林下的为242．3％．松栎混交林林下枯落物最大储水量为其风干重的282.2％,栓皮栎纯林林下的为262．5％,马尾松纯林林下的为239．3％。经分析拟合,得到林下苔藓层、林下枯落物吸水速率与浸泡时间之间关系式为S=kt^n,在同为中龄林条件下,3种森林类型林下苔藓层储水量均高于林下枯落物储水量,而林下地被物储水量随时间变化过程与森林类型无关。