黄土高原马栏林区主要植物种的生态位研究

应用L ev ins、Shannon-W iener生态位宽度公式和P ianka生态位重叠公式,定量研究了黄土高原马栏林区主要植物种的生态位宽度和生态位重叠特征,同时对主要种在演替系列上的生态位变化规律进行了分析.结果表明,在该地区森林群落演替系列中,乔木种生态位宽度的平均水平小于灌木种,建群种的生态位宽度小于主要伴生种;生态位宽度较大的种与其它各物种间生态位重叠的平均值较大,生态位宽度较小的种则相反,甚至没有重叠.由于物种生物生态学特性的不同和环境的异质性,具较宽生态位的物种间的生态位重叠也可能较小,生态位宽度较窄的物种间也可能有较大的生态位重叠,同属植物种对间也存在生态位重叠较大的情况.主要乔木和灌木种的生态位特征反映了森林群落演替的变化规律,该地区呈现出以自然恢复为主,同时又伴随着人为干扰的森林群落次生演替系列.     

封育对高寒草甸植物群落构成及生态位特征的影响

封育是天然草地管理的一种有效措施,利于草地生产力提高和退化草地恢复。该研究通过对青藏高原高寒草甸放牧和封育草地物种多样性、植被构成、植物种生态位特征、草地演替度等分析,解析高寒草甸植物种间关系及草地演替方向。结果表明:(1)封育显著降低了草地群落植物物种数以及α和β多样性指数,显著增加了草地1年生植物种数、地面芽植物种数和地上生物量。(2)放牧草地地上生物量以莎草科(59.7%)和禾本科(23.9%)为主,封育草地地上生物量以禾本科(85.0%)为主;放牧草地优势种为矮嵩草(Kobresia humilis)和线叶嵩草(K.capillifolia),封育草地优势种为垂穗披碱草(Elymus nutans)和早熟禾(Poasp.)。(3)放牧和封育草地的群落植物种重要值均与各自的生态位宽度变化规律一致。(4)草地植物种间竞争主要发生在不同科属植物种之间,封育增加了群落植物种整体生态位重叠值和植物种间竞争。(5)草地群落演替度为封育地放牧地,封育群落处于较稳定状态。研究认为,封育促进了高寒草甸由莎草+杂类草群落向禾草+杂类草群落演替。     

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。     

放牧影响下羊草草地主要植物种群生态位宽度与生态位重叠的研究

本文采用Shannon—Wiener和Pianka公式,在土壤水分、土壤含盐量和土壤有机质含量三维生态因子梯度上测定了松嫩草原碱化羊草草地放牧演替系列12种主要植物种群的生态位宽度和生态位重叠。结果表明,植物种群长期适应由放牧引起的群落和土壤环境因子梯度变化是种群生态位分化的主要原因。优势种羊草种群生态位宽度最大,三维上生态位宽度分别为0.910、0.869和0.930。五脉山黧豆和湿生植物生态位宽度均很窄。增加种表现出较强的适应环境能力,生态位宽度都较大。在放牧演替的先锋植物中,只有虎尾草生态位宽度较大(三维上平均0.707),角碱蓬和星星草种群生态位宽度均很窄。生态位宽度较大的物种与其它种群间生态位重叠较大。分布于相同或相邻放牧阶段及具有相同或相似环境要求的物种间生态位重叠较大。放牧条件下,羊草群落的演替过程也就是种群生态位分化的过程。     

黄龙山林区封育天然油松群落种群生态位特征

选择黄土高原气候交错带的典型地段,将封育年限作为一维资源状态,以物种的重要值作为资源位上的表征特征,对6个封育年限内的油松群落乔木层、灌木层的主要种群生态位宽度和生态位重叠进行了分析,结果表明:多数种群的生态位宽度较窄,生态位宽度较大的种群,生态位宽度排序与其重要值排序并非一致;种群间的生态位重叠较为普遍,这些结果与群落封育过程中物种对光等生态因子要求不同直接相关。研究结果有助于理解天然林封育过程中种群的生态适应性变化规律。     

皇甫川流域天然草地恢复演替进程中优势种的生态位分析

采用Levins,Shannon-Wiener生态位宽度公式和Levins生态位特定重叠指数公式对皇甫川流域天然草地恢复演替不同阶段植物群落中优势种生态位宽度和生态位重叠进行了测定,并分析各种群生态位宽度和生态位重叠的生态学意义。结果表明:演替过程中每一群落类型的优势种具有最大的生态位宽度;生态位宽度在演替序列的动态变化与种群动态有较好的对应关系;生态位重叠越大,种群间的生态相似性越大,利用资源的相似性程度越高,种间竞争可能越激烈;竞争是促使流域内各植物群落向顶级群落演替的一种动力机制。     

沙区人工固沙植物的种间生态位关系与系统模拟研究

在沙坡头沙区人工植被群落区,采用空间序列代替时间序列,并以演替时间为生态位维度,通过定量分析物种的生态位体积和生态位重叠,研究沙区人工植物群落演替过程中群落各组分种对资源的利用能力、种间生态相似性及竞争机制。基于干扰作用的机理分析,组建具有干扰作用的竞争系统模型,并进行数值模拟研究。结果表明:人工栽植的灌木花棒、柠条和半灌木油蒿的生态位体积值在时间尺度上呈现先增加而后减少的变化趋势;天然1年生草本各植物种则呈现持续增加的趋势。灌木、半灌木种之间、草本植物与草本植物之间的生态位重叠值较大,其中花棒与油蒿、虎尾草与雾冰藜之间的生态位重叠值分别为0.719 2和0.862 2,这表明二者之间有较大的生态相似性,从而在演替过程中具有较强的竞争作用;而半灌木油蒿与各草本植物之间的生态位重叠值很小,它们能够实现稳定共存。系统模拟结果表明:在群落竞争系统中,干扰强度适中时,弱竞争种具有较强侵占率,可以排斥强竞争者,不同干扰强度下系统可以产生多个可能的竞争结果,即诱发出群落不同的稳定状态,这与样区调查结果是一致的。     

鼢鼠土丘植物群落演替生态位动态及草地质量指数

采用"空间代替时间"的方法,以不同演替系列的鼢鼠土丘植物群落为对象,通过种群生态位动态和功能群变化探讨其演替机制.选取20个主要群落组分种,采用Shannon生态位宽度和Pianka生态位重叠指数进行定量分析.结果表明:较大的生态位宽度常伴随着较大的生态位重叠,但一些具较小生态位宽度的物种之间也存在着较大的生态位重叠;物种之间的生态位重叠普遍较大.功能群变化分析表明:随着演替的进行,1、2年生杂草先迅速减小后缓慢增大,但总体减小;多年生杂草先增大后减小;多年生禾草类线性增加.反映了多年生禾草类最终在演替顶极群落中占据主导地位.采用草地质量指数分析了鼢鼠土丘植被状况,表明随着演替的进行,草地质量指数显著增加.     

敦煌西湖荒漠-湿地生态系统优势物种生态位研究

水文情势改变会引起土壤盐分变化,直接影响到荒漠-湿地生态系统植被的分布与演替。基于对57个样地、171个样方植物物种分布影响较大的土壤pH值和土壤电导率两个环境因子,将其划分为6个梯度等级,测度分析了敦煌西湖植被群落中15个主要优势种的生态位特征,了解不同物种利用资源和占据生态空间的能力,对维持和科学保育植物群落的多样性具有重要意义。结果表明：（1）在土壤pH值和电导率梯度两个资源维上,多枝柽柳和芦苇的重要值和生态位宽度均较大,说明这两个物种适应能力强能够较好地利用环境资源,分布范围大且均匀。它们作为敦煌西湖植被群落中的广域种,具有重要的生态地位和作用。其次生态位较宽的疏叶骆驼刺、胡杨和苏枸杞对环境因子也具有较强的适应能力。（2）两个土壤因子梯度下植物种群生态位宽度相似,但也存在差异。如泡泡刺、蒙古沙枣在土壤pH值梯度资源维上的生态位宽度值远大于在土壤电导率梯度资源维上,但尖叶盐爪爪和甘蒙柽柳在土壤电导率梯度资源维上生态位宽度较大,表现出较强的耐盐能力,从而说明这些物种对不同土壤因子的利用能力和适应性不完全相同。（3）在两个资源维上优势物种间的生态位重叠值小于0.5的种对均为61对,占总种对的58.10%,因此生态位重叠值整体保持在较低水平,说明物种在土壤pH值和土壤电导率两个环境梯度上生态位分化明显。（4）敦煌西湖优势物种间总体表现为不显著的负关联,表明物种之间处于竞争关系,但竞争强度不大且群落结构稳定性较弱。     

大明山常绿阔叶林演替序列种群生态位动态特征

以广西大明山自然保护区常绿阔叶林的4个演替序列（15、30、60、160年）的群落为对象,分析了演替进程中优势种群重要值、生态位宽度与生态位重叠的动态特征。结果表明：杉木（Cunninghamia lanceolata）、罗浮栲（Castanopsis fabri）、云贵山茉莉（Huodendron biaristatum）、广东琼楠(Beilschmiedia fordii)分别是4个演替序列群落的优势种群,这些优势种群的作用明显,具有最大的生态位宽度。每个序列中较大生态位宽度的物种之间以及与其他物种之间的生态位重叠程度也较高。较小重要值的物种具有较宽生态位的现象暗示了该物种有可能成为下一演替序列的优势物种,较小生态位宽度的物种与其他物种之间的生态位重叠值较大的现象是生境破碎化和空间异质性的结果。整个演替序列中种群生态位宽度与生态位重叠平均值共同呈现了逐渐下降并在最后阶段稍有上升的曲线特征,说明随着演替时间的增加,竞争以及环境资源的变化导致各物种出现了一定程度的生态位分化,种间生态位重叠程度降低,逐渐形成一个结构稳定的群落。     

黄河首曲-玛曲县高寒草甸沙化演替进程中群落结构及种群生态位特征

以甘肃省玛曲县高寒沙化草甸为对象,应用空间序列代替时间序列的方法,对其不同沙化演替阶段植物群落主要种群结构及其生态位特征进行了研究.结果表明:(1)随着沙化演替的进行,物种组成数呈单峰式曲线变化规律,在轻度沙化阶段物种数最多(43种),禾草类和豆科类物种的重要值和生态位宽度均呈逐渐减少规律,优势度逐渐减弱;在极度沙化阶段(除垂穗披碱草外)几乎完全消失,莎草类和杂类草一些物种的重要值和生态位宽度则均呈逐渐增大规律,优势度逐渐增加,并在重度或极度沙化阶段成为优势种、次优势种或重要伴生种;随沙化演替进程,蒲公英、狼毒和乳白香青等物种则表现出波动性,最后消失,物种组成和数量的变化导致沙化演替进程中高寒草甸草场质量逐渐降低.(2)相邻沙化演替阶段植物群落的物种组成相似性指数较高,而相距较远的沙化演替阶段植物群落的物种组成相似性指数较小,沙化演替系列两个极端阶段的植物群落的物种组成相似性指数最小.(3)垂穗披碱草在整个沙化演替过程中重要值和生态位宽度均逐渐减小,但其值都较大.(4)生态位总宽度占前5位的物种依次是:垂穗披碱草、莓叶委陵菜、矮嵩草、高山唐松草和苔草,其值分别为1.653、1.438、1.387、1.295和1.204.(5)种群之间生态位重叠系数的平均值随沙化程度加深呈单峰式曲线变化规律,轻度沙化阶段种群的生态位重叠程度较高,为0.824.     

干旱荒漠区植物生态位对水盐的响应

全球气候变化对生态系统功能的影响决定着种群地位和群落演替,由于干旱区的特殊性成为研究生物响应环境变化的热点地区。为探索艾比湖流域荒漠区植物生态位对土壤水盐梯度的响应,在研究水、盐含量和植物生态位特征的基础上,应用变系数模型,分析了土壤水盐梯度下的群落组成和生态位响应趋势。结果显示:(1)随土壤水盐梯度的降低,艾比湖流域群落的物种组成呈倒"V"型分布,说明土壤水盐交互作用影响着植被分布和群落类型。(2)高水盐环境下,胡杨(Populus euphratica)、琵琶柴(Reaumuria soongorica)和梭梭(Haloxylon ammodendron)等生态位宽度值(B_i)较大,柽柳(Tamarix ramosissima)、骆驼刺(Alhagi sparsifolia)和甘草(Glycyrrhiza uralensis)等B_i较小;中水盐环境下,白刺(Nitraria schoberi)和琵琶柴的B_i较大,铃铛刺(Halimodendron halodendron)、甘草和盐节木(Halocnemum strobilaceum)的B_i较小;低水盐环境下,梭梭、花花柴(Karelinia caspica)和琵琶柴等B_i较大,盐节木的B_i较小;说明土壤水盐环境和物种生态学特性是影响B_i的重要因素。(3)物种水平上,B_i较大的种群与其他物种的生态位重叠(O_(ij))一般较大,但B_i较小的物种间的O_(ij)不一定小(例如:高水盐土壤环境下柽柳和骆驼刺的O_(ij)为1);群落水平上,B_i与O_(ij)具有一定的正相关性;说明由于资源纬度的相似性增大了低B_i物种间的O_(ij),并且B_i和O_(ij)由物种向群落尺度转换时,两者之间的关系存在冗余。(4)土壤水盐梯度与群落生态幅呈现一种非线性相关特征,高水盐格局对群落B_i有一定的促进效应,而低水盐模式对B_i具有一定的限制作用,表明土壤水盐的协同效应影响着物种在群落的地位,并在一定程度上决定了群落向正负两极演替的方向。     

福建罗卜岩闽楠(Phoebe bournei)林中优势树种生态位研究

在福建省三明市罗卜岩自然保护区内选择由落叶阔叶树种为主的常绿落叶阔叶混交林向中亚热带典型常绿阔叶林演替过程中的4个不同演替阶段的代表性群落,以群落组成类型作为一维资源位,以树种的重要值作为资源位上的表现特征,定量分析了闽楠林中优势树种生态位宽度和生态位重叠情况。结果表明,大部分的常绿阔叶树种具有较大的生态位宽度值,而落叶阔叶树种则呈现较小的生态位宽度值;两类树种的;生态位虽有一定程度的重叠,但总体仍然较低。这些结果与两类树种对光等生态因子要求不同直接相关。生态位宽度值较大的常绿阔叶树种之间可产生较高的生态位重叠值。生态位宽度值较大的树种与生态位宽度较小的树种也可产生较大的生态位重叠值,但较小生态位宽度值的树种与较大生态位宽度值的树种往往只有小的生态位重叠值,而较小生态位宽度值的树种之间则可有国产高的生态位重叠值。上述的生态位研究结果有助于理解由落叶阔叶树种为主的常绿落叶阔叶林向中亚热带典型常绿阔叶林演替过程中优势各群的生态适应性变化规律。     

洮河自然保护区大峪沟林区紫果云杉群落木本植物种群生态位特征

基于群落调查数据,以样地代表多种资源的综合状态,物种重要值作为生态位的计测指标,利用Levins和Shannon生态位宽度,Schoener生态位相似和Pianka生态位重叠对洮河自然保护区大峪沟林区的紫果云杉群落木本植物种群生态位进行定量研究。结果表明：紫果云杉群落乔木层共有树种8种,隶属于4科6属,紫果云杉占绝对优势,岷江冷杉为次优势种;灌木层共有植物50种,隶属于16科25属,忍冬科的蓝靛果、葱皮忍冬和唐古特忍冬等以及蔷薇科的峨眉蔷薇和银露梅等构成了灌木层的主体,紫果云杉幼苗优势不明显,但生态位宽度最大。本研究表明,生态位宽度受物种生态特性及其分布和生境共同影响,重要值大的物种生态位宽度一般较大,生态位宽度大的物种之间生态位相似性和重叠性一般较大,并与其它物种重叠的概率高、重叠程度大,生态位宽度小的物种集中出现时也会出现较大的生态位重叠,同科或同属的物种间常有较大生态位相似和重叠。生态位宽度反映着种群的扩散潜力,生态位相似反映着群落的稳定性,生态位重叠反映着物种间存在或潜在的竞争程度。紫果云杉在乔、灌木层均有最大的生态位宽度,生态适应性最强,群落结构稳定,具有进一步扩散的可能。     

异质生境对荒漠草原植物群落组成和种群生态位的影响

为揭示荒漠草原不同植物种群生态位特征以及对有限资源的利用状况,以围栏内外不同土壤类型下植物群落为研究对象,运用经典生态位理论,探讨其群落组成和种群生态位特征。结果表明：在调查样方中共记录到15科36属42种植物,以豆科、禾本科、菊科和藜科的草本植物为主。风沙土生境中的植被生物量和密度最高,一年生植物生态位宽度值往往较高,以猪毛蒿的重要值最大。灰钙土生境中植被盖度较高,多年生植物生态位宽度值相对较高,以牛枝子和针茅的重要值最大。放牧会减少多年生草本的种类和数量,而一年生草本有所增加,对半灌木数量则影响不大。在不同生境下猪毛蒿生态位宽度和总宽度值均居首,是该区域主要优势种和典型的泛化种。在放牧和短期围栏内猪毛蒿与其他物种的生态位重叠指数均较高,但在长期围封样地中,特别是灰钙土生境下,重叠指数比重有所降低。基岩风化沉积土中物种间的重叠程度最大,而风沙土中则最小。猪毛蒿分布在生态位重叠指数DCA排序图的中心,说明其在群落中占有重要地位,对有限资源的竞争能力和对环境的适应能力较强。综上,生境的异质性是导致群落组成及生态位不同的关键因子,因此在荒漠草原进行植被恢复建设和保护措施时,应考虑不同土壤类型条件下各物种生态适应性,避免生态位功能冲突。     

鄂西南木林子常绿落叶阔叶混交林恢复过程中优势树种生态位动态

运用Shannow-wiener生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数,分析了鄂西南木林子常绿落叶阔叶混交林恢复过程中优势树种生态位动态。结果表明:大穗鹅耳枥(Carpinus fargesii)、四照花(Cornus kousa var.Chinensis)、青冈(Cycloblanopsis glauca)生态位总宽度较大,且在5个不同恢复时期均有分布。恢复期14a、35a、60a、85a和110a生态位宽度最大的树种分别为白马桑(Weigela japonica var.sinica)、大穗鹅耳枥、四照花、光皮桦(Betula luminifera)和尾叶冬青(Ilex wilsonii)。随着群落的恢复,优势落叶树种生态位宽度表现出下降趋势,优势常绿树种则呈上升趋势。当恢复到顶极群落阶段,乔木层常绿和落叶树种生态位接近,灌木层常绿灌木占据较大生态位。随着群落的恢复,优势落叶树种与其它树种的生态位重叠值呈波动性下降趋势,优势常绿树种表现为波动性上升趋势,群落全部树种间生态位重叠程度呈小幅度波动性下降趋势。相同或相似生活型的演替早期种间的高生态位重叠,意味着种间对资源利用的相似性和竞争关系,演替后期种与其它树种间的生态位重叠的增加,意味着不同生活型树种在水平空间重叠而在垂直空间分化,这是不同树种对有限环境资源充分利用的一种机制。     

百山祖常绿阔叶林优势种群的生态位

为了理解百山祖中山常绿阔叶林备优势种群在群落中的关系、地位和功能,用定量分析法,对该群落中平均重要值大于1%的13个优势种群的生态位特征进行了研究。结果表明:多脉青冈、麂角杜鹃和窄基红褐柃的生态位宽度较大,它们的Hurlbert生态位宽度(B_a)分别为0.878、0.825、0.806;而厚叶红淡比、亮叶水青冈和水丝梨的生态位宽度较小,它们的B_a分别为0.341、0.320、0.272。物种的生态位宽度与其重要值大小无关,但与其在各样方中的重要值均匀程度呈极显著的线性正相关。生态位相似性比例(C_(ih))最大的是多脉青冈与尖连蕊茶(0.832),最小的是凸脉冬青和水丝梨(0.248)。对生境需求相似而生态位宽度较小的厚叶红淡比与亮叶水青冈的C_(ih)高达0.758。同属植物多脉青冈与褐叶青冈、台湾冬青与凸脉冬青之间并不具有较大的C_(ih)值。生态位宽度较大的物种与其他物种的生态位重叠值一般较大;生态位相似性比例大的物种的生态位重叠值一般较大。多脉青冈与褐叶青冈、台湾冬青与凸脉冬青的生态位重叠值并不大。总体来看,群落优势种群之间的生态位重叠程度较低,说明该群落主要优势种群之间竞争不激烈群落稳定。该研究揭示了群落优势种群的生态位特征和结构稳定性,为生物多样性保护、群落演替和种群进化等研究提供了理论基础,也为自然保护区管理机构制定和完善保护措施提供参考依据。