北京东灵山辽东栎(Quercus liaotungensis)林沿海拔梯度的物种多度分布

多度格局对理解群落结构具有重要意义。选用5个描述种-多度关系的生态位模型（断棍模型BSM、生态位优先占领模型NPM、生态位重叠模型ONM、随机分配模型RAM、优势优先模型DPM）,分乔、灌、草3层分别对北京东灵山辽东栎林进行了研究。结果表明：在乔木层,沿海拔梯度从低海拔到高海拔,能很好地反映物种多度格局变异的模型有由RAM、NPM向DPM过渡的趋势;NPM和BSM均能较好地模拟灌木层的绝大多数海拔段,但NPM的效果更好;草本层以BSM的模拟效果最好。生态位模型可以反映出辽东栎林乔木层物种多度分布沿海拔存在的明显变异,而灌木层和草本层物种多度分布沿海拔梯度无明显变化或很难由生态位模型反映出来,是否引入新的模型方法,如中性模型、近中性模型,还有待于进一步研究。     

坡位对北京东灵山辽东栎林物种多度分布的影响

海拔与坡位是气象因子和立地因子的综合表现.坡位影响环境因子在空间上的分布状况,与海拔共同营造物种生存的小生境,形成群落多度格局.本文选用5个描述种-多度关系的生态位模型(断棍模型BSM、生态位优先占领模型NPM、生态位重叠模型ONM、随机分配模型RAM、优势优先模型DPM),对北京东灵山辽东栎林的乔、灌、草3个层沿海拔梯度分别在上、中、下坡位进行群落多度格局调查.结果表明:在乔木层,从低海拔到高海拔、从下坡位到上坡位,能很好地反应群落多度格局变异的模型有由RAM、NPM向DPM过渡的趋势;能很好地拟合灌木层群落多度格局的生态位模型依次是NPM、BSM、RAM,DPM在高海拔地段拟合的效果也很好;BSM在草本层的拟合效果最好,其次是NPM和ONM.协方差分析表明,海拔和坡位都没有对辽东栎林的群落多度格局产生显薯影响.     

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。     

辽东栎林不同层植物沿海拔梯度分布的DCCA分析

 为研究北京东灵山辽东栎（Quercus liaotungensis）不同层植物的分布与环境因子之间的关系,对东灵山辽东栎林进行了植物群落学调查。沿 海拔梯度在乔木层、灌木层和草本层各调查119个样方,同时调查了每个样方的环境因子如海拔、坡度和坡位。物种数据采用二元属性数据,对 非数值环境因子进行赋值。对东灵山辽东栎林和各环境因子进行去趋势典范对应分析（Detrended canonical correspondence analysis, DCCA）,结果表明：DCCA 第一轴基本上反映了植物群落所处环境的海拔的梯度变化,第二轴基本上反映了坡位的梯度变化。同时发现辽东栎林 大多数植物分布在低海拔区域。乔木层的物种分布比较均匀。草本层的物种分布重叠率是最大的,说明草本植物的生境相似性很高。低海拔区 域的生物多样性要高于高海拔区域的生物多样性。结合环境因子间的相关关系和DCCA排序结果,发现海拔是影响东灵山辽东栎林物种分布的主 要环境因子。     

石灰岩山地淡竹林演替序列的群落物种多度分布格局

利用断棍模型(BSM)、生态位优先占领模型(NPM)、优势优先模型(DPM)、随机分配模型(RAM)和生态位重叠模型(ONM),对石灰岩山地淡竹林演替序列3类群落15个样地的种 多度关系进行拟合,并利用卡方(x²)和赤池信息量准则(AIC)检验.结果表明: 淡竹纯林、竹阔混交林和阔叶林最优物种多度分布格局模型分别为：DPM(x²=35.86,AIC=-69.77)、NPM(x²=1.60,AIC=-94.68)和NPM(x²=0.35,AIC=-364.61);BSM对混交林和阔叶林的拟合效果较好,对淡竹纯林的拟合欠佳;RAM和ONM对3类群落的拟合均不能接受;在淡竹纯林向阔叶林演替过程中,物种数逐渐增加,多度分布均匀,物种多度分布格局由DPM向NPM转变.由生境过滤作用主导转换成种间竞争作用主导是淡竹林演替序列物种多度格局变化的主要原因.采用多种模型和检验方法综合分析群落演替内、外因素变化,将有助于深入理解群落演替的生态过程.     

不同利用方式下典型草原植物群落物种多度分布格局

物种多度格局是群落结构的重要反映,它描述了群落内不同物种个体数量的分布情况,能更好的体现出物种关系和作用机制。根据物种的多度格局追溯物种的作用机制过程是揭示群落本质的重要方式。试验以内蒙古典型草原为研究对象,采用生态位重叠模型(ONM)、生态位优先占领模型(NPM)、断棍模型(BSM)、优势优先模型(DPM)和随机分配模型(RAM)共5种生态位模型与群落植物物种进行拟合,按照拟合程度分析放牧、割草两种利用方式下植物群落物种多度分布格局。旨在探究不同利用方式下物种之间的多度关系,利用具有不同生态学意义的数学模型探讨各个利用方式下植物群落的真实分布,以达到运用模型研究群落结构的目的,进而揭示不同利用方式下典型草原群落结构变化,为草地合理利用提供依据。结果表明:刈割区、放牧区和围封区的物种数分别为33种、16种和29种,相较于围封对照区,刈割区的物种数增加了12%,而放牧区的物种数减少了44.8%。群落优势种大针茅、糙隐子草、知母、羊草和黄囊薹草在刈割区、放牧区及对照区的出现频度分别占整个群落物种总频度的88.33%、81.47%和75.6%。放牧、割草利用下最优拟合模型分别为随机分配模型RAM(χ~2=92.99,AIC=168.86,BIC=171.18)和生态位优先占领模型NPM(χ~2=22.29,AIC=246.17,BIC=250.27),而对照所表现的最优拟合模型也为生态位优先占领模型NPM(χ~2=90.51,AIC=321.32,BIC=325.81);生态位优先占领模型NPM对放牧利用下的拟合效果也较好,随机分配模型RAM对于割草和围封两种利用方式的吻合度较差。     

百花山植物群落物种多样性研究

基于百花山50个样方的调查资料，从不同类型群落的物种多样性及其与海拔的关系等方面对百花山植被进行了分析，并且用DCA排序和海拔高程排序对物种多样性在环境梯度上的分布格局进行了初步研究。结果表明：群落内不同生长型的物种丰富度指数在森林群落中大小顺序为草本层＞灌木层＞乔木层，灌丛群落主要表现为草本层﹥灌木层，只有荆条灌丛表现为灌木层＞草本层；Shannon-Wiener指数在山杨—华北落叶松群落中表现为灌木层＞草本层＞乔木层,其他森林群落为草本层＞灌木层＞乔木层，在灌丛群落中主要表现为草本层＞灌木层，只有荆条灌丛表现为灌木层＞草本层；均匀度指数在灌丛群落中表现为灌木层＞草本层，在辽东栎林和山杨—华北落叶松林中表现为灌木层＞乔木层＞草本层,而其他森林群落表现为乔木层＞灌木层＞草本层。物种多样性在DCA第一轴排序和海拔高程梯度上都表现出单峰曲线变化趋势，但拟和效果的显著程度不同：丰富度和均匀度指数在海拔高程上曲线的拟和效果优于DCA环境梯度排序效果；而多样性指数则相反。     

历山森林群落物种多样性与群落结构研究

采用多样性指数、丰富度指数和均匀度指数对山西历山森林群落物种多样性进行了研究.结果表明,各群落类型的物种多样性指数的顺序为：青榨槭＋五角枫林>青榨槭＋鹅耳枥林>辽东栎林>栓皮栎林>华山松＋红桦林>油松＋栎林>白桦林>侧柏＋栓皮栎林>红桦林>华山松林>侧柏林>油松林>红桦＋山杨林;森林群落灌木层多样性指数和丰富度指数大于草本层和乔木层,而均匀度指数在乔木层、灌木层和草本层则表现出多样化的趋势;海拔1 000～1 920 m之间,Shannon-Wiener指数、Hill多样性指数及物种丰富度与海拔梯度均呈正相关(P<0.05),海拔大于1 920 m则呈现负相关;这些指数沿海拔梯度的变化呈现出“中间高度膨胀”的规律,即中等海拔高度上物种多样性高而低海拔和高海拔物种多样性低.这主要是由于在中海拔（约1 900 m）地段水热条件组合较好,人类活动干扰较少所致.     

太白山北坡落叶阔叶林物种多样性特征

对太白山北坡落叶阔叶林从不同类型,层次的丰富度,均匀度和物种多样性指数及其与环境梯度的关系等方面进行了分析。结果表明,处于中山带的锐齿槲栎林及辽东栎林的多样性较高,高海拔与低海拔处的群落多样性较低。水热梯度对物种多样性有很大影响。植物生长型与物种多样性的关系表现为灌木层的多样性指数（Ｄ）和均匀度大于草本层,而草本层大于乔木层,草木层物种丰富度最大,灌木层次之,乔木层最小,不同群落间灌木层各多样性测     

黄土高原马栏林区主要森林群落物种多样性研究

应用丰富度指数(S)、多样性指数(H1)、优势度指数(D)和均匀度指数(Js)对子午岭马栏林区的主要森林群落物种多样性进行了研究。结果表明:41个样地共记录草本151种,灌木111种,乔木33种。马栏林区森林植物群落其总体多样性是混交林>纯林>人工林;不同森林群落各层的物种多样性基本都表现为灌木层>草本层>乔木层;物种多样性乔木层以油松(Pinus tabulaeformis) 辽东栎(Quercus liaotungensis)混交林和落叶阔叶混交林较高,灌木层以油松 白桦(Betula platyphylla)混交林、白桦林和天然油松林多样性较高;草本层则是人工刺槐 (Robinia pseudoacacia)林、白桦林和山杨(Populus davidiana)林多样性较高。人工刺槐林和人工油松林在乔木层和灌木层多样性指数都较低。物种均匀度乔木层是落叶阔叶混交林最高,人工油松林和人工刺槐林最低;灌木层各群落的均匀度较为接近;草本层则表现为人工刺槐林均匀度最高,混交林最低。β多样性分析显示人工刺槐林与其它森林群落相异性较大,而辽东栎林、天然油松林和油松 白桦混交林均与油松 辽东栎混交林的相异性较小。研究表明多树种营造混交林可以增加群落的多样性,建造具有较高物种多样性的群落应种植混交林取代单一物种的人工纯林,在选择树种时应优先考虑乡土树种。     

北京东灵山地区植物群落多样性的研究 Ⅲ.几种类型森林群落的种-多度关系研究

选用描述种－多度关系的二类共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、生态位优先占领模型ＮＰＭ、Ｚｉｐｆ模型ＺＭ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对每一个群落都不能很好地拟合;ＺＭＭ可以很好地、ＮＰＭ也可以较好地拟合每一个群落,ＺＭ可以很好地拟合大多数群落,而ＢＳＭ则反之。ＬＳ中的参数α与４个丰富度指数呈极强的线性关系,与３个多样性指数也有较强的线性关系。因此,α可以作为群落的一个多样性指数使用,并且它更多地反映了群落的丰富度。本研究也表明,将包含多个参数的非线性方程组逐渐化为只含一个参数的非线性方程,再将ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法、区间二分法和迭代法相结合以求解该方程,从而实现参数估计,这种算法是可行的;在拟合三参数模型ＺＭＭ时,先固定参数β,再通过线性化求出另外２个参数,经过多次计算,求出一组参数值作为下一步非线性方程拟合的初值,这种算法也是成功的。在进行种重要性顺序－多度表模型的评价时,不能只考虑剩余标准差或相关指数,它们是基于误差平方和的两个指标,对真实的误差有某种夸张作用;应该尽可能地考虑平均绝对误差这个指标。     

贺兰山木本植物群落物种多样性的海拔格局

 贺兰山位于中国温带草原和温带荒漠的过渡带,是研究干旱区山地物种多样性海拔格局的理想区域。该文通过样方法调查研究区的森林和灌丛群落,并运用广义可加模型分析物种多样性的海拔分布格局。结果表明：1）海拔是物种丰富度的重要影响因子,一般能解释原始数据30%～40%的变差。2）对于森林和灌丛群落,草本植物都是群落中比例最高的物种, 而且决定了群落总物种丰富度的海拔分布格局。3）森林群落的乔木层物种丰富度在中海拔区域最高,反映了中海拔区域相对优越的水热条件。灌木层和草本层的物种丰富度明显受到乔木层郁闭度的影响,有随海拔升高而降低的趋势。4）灌丛群落的灌木层和草本层物种丰富度均呈单峰格局,皆因低海拔的干旱和高海拔的寒冷抑制了多数物种的生存,仅气候条件适宜的中海拔区域能够生存丰富的物种。     

Multi-scale analysis on species diversity within a 40-ha old-growth temperate forest

In order to better explore the maintenance mechanisms of biodiversity,data collected from a 40-ha undisturbed Pinus forest were applied to the Individual SpecieseArea Relationship model (ISAR) to determine distribution patterns for species richness.The ecological processes influencing species abundance distribution patterns were assessed by applying the same data set to five models:a LogNormal Model (LNM),a Broken Stick Model (BSM),a Zipf Model (ZM),a Niche Preemption Model (NPM),and a Neutral Model (NM).Each of the five models was used at six different sampling scales (10 m×10 m,20 m×20 m,40 m×40 m,60 m×60 m,80 m×80 m,and 100 m×100 m).Model outputs showed that:(1) Accumulators and neutral species strongly influenced species diversity,but the relative importance of the two types of species varied across spatial scales.(2) Distribution patterns of species abundance were best explained by the NPM at small scales (10 me20 m),whereas the NM was the best fit model at large spatial scales.(3) Species richness and abundance distribution patterns appeared to be driven by similar ecological processes.At small scales,the niche theory could be applied to describe species richness and abundance,while at larger scales the neutral theory was more applicable.     

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。     

普陀山主要植物种生态位特征

利用样地调查方法,以物种重要值作为资源状态指标,应用Levins生态位宽度公式和Levins生态位重叠公式对普陀山主要植物种进行了生态位宽度和生态位重叠计算。结果表明:普陀山主要植物群落中,青冈(Cyclobalanopsis glauca)、茶(Camellia sinensis)、薹草(Carex tristachya)的生态位宽度分别在乔、灌、草本层中占有优势地位;而且,各层植物种之间有着不同程度的重叠,表现为草本层>乔木层>灌木层;总体上,各植物种的生态位重叠较小,生态位分化明显,资源利用方式分化较大;分布频度是影响植物种生态位宽度、生态位重叠大小的主要因素之一,分布频度越大,则生态位宽度越大,与其他植物种形成生态位重叠的机率也越大。     

Species Abundance in a Forest Community in South China: A Case of Poisson Lognormal Distribution

Case studies on Poisson lognormal distribution of species abundance have been rare, especially in forest communities. We propose a numerical method to fit the Poisson lognormal to the species abundance data at an evergreen mixed forest in the Dinghushan Biosphere Reserve, South China. Plants in the tree, shrub and herb layers in 25 quadrats of 20 m×20 m, 5 m×5 m, and 1 m×1 m were surveyed. Results indicated that: (i) for each layer, the observed species abundance with a similarly small median, mode, and a variance larger than the mean was reverse J-shaped and followed well the zero-truncated Poisson lognormal;(ii) the coefficient of variation, skewness and kurtosis of abundance, and two Poisson lognormal parameters (σ andμ) for shrub layer were closer to those for the herb layer than those for the tree layer; and (iii) from the tree to the shrub to the herb layer, the σ and the coefficient of variation decreased, whereas diversity increased. We suggest that: (i) the species abundance distributions in the three layers reflects the overall community characteristics; (ii) the Poisson lognormal can describe the species abundance distribution in diverse communities with a few abundant species but many rare species; and (iii) 1/σ should be an alternative measure of diversity.