北京东灵山土壤动物-植物互作关系对海拔格局的响应

土壤动物可能会与植物形成复杂的互作网络,有关其对海拔梯度做出响应的研究还相对较少,了解不同生境下的生态网络为理解和预测系统的稳定性及其动态变化机制提供了新途径。于北京东灵山地区调查了沿海拔梯度凋落物层与土壤层中的土壤动物以及木本和草本植物的多样性,并通过零模型的方法对比了土壤动物-植物互作网络特征参数的标准化效应值在高-中-低三个海拔段的差异。结果显示：土壤动物的稀有类群在中海拔段多样性较高,木本植物多样性随海拔降低,而草本植物多样性则随海拔升高。各生物类群组成都随海拔距离而增加,存在明显的聚集性分布格局。植物与土壤动物之间的互作网络特征参数不仅随海拔改变,且在凋落物与土壤层之间、木本与草本植物之间存在差异。总体而言,土壤动物与木本植物互作网络的海拔变化主要与土壤动物多样性有关,而与草本的互作网络则与草本植物多样性有关。沿海拔梯度,存在土壤动物-木本植物向土壤动物-草本植物网络的适应性转变。本研究在同一海拔梯度上探讨了不同层土壤动物与植物的互作关系,对深入理解山地生态系统中各生物类群的共存机制具有重要意义。     

北京东灵山森林植物多样性的网络结构特征

一个群落可以看作是由物种相互连接的复杂系统,刻画其网络结构有助于深入揭示系统性质以及结构与功能之间的关系。在生态学中,复杂网络理论已被成功应用于食物网与互利网络的结构研究,但尚未检验其刻画生物多样性格局的能力。采用复杂网络理论研究了北京东灵山森林乔木层、灌木层、草本层植物关联关系的网络结构特征及其差异。结果表明,植物物种的共同出现是非随机的,并表现出一定的小世界模式;乔木层、灌木层、草本层植物共同出现的网络在结构特征上存在明显差异,草本层网络比乔木层和灌木层网络更松散且平均路径更长,灌木层和草本层网络的聚类系数高于乔木层且存在度的幂律分布。皆表明复杂网络理论具备反映不同层植物多样性格局差异的能力。     

）种群生活史特征与空间分布

种群生活史特征和空间分布格局对于分析种群演替动态规律、判定种群分布规律和预测种群演化过程及变化趋势均具有重要的理论和现实意义。本文从静态生命表、年龄结构、存活曲线三个方面分析了东灵山地区辽东栎种群的生活史特征。结果表明：物种生物学因素是影响辽东栎种群生存力最主要因素,辽东栎种群静态生命表中生命期望值逐渐降低反映出种群生存力下降的趋势。空间分布格局分析表明辽东栎种群各个径级的个体都属于聚集分布。辽东栎实生苗和萌生苗共存是辽东栎种群适应环境压力和与环境协同进化的结果,表明自然状态下辽东栎种群具有较高的稳定性。由于辽东栎种群的这种较强的稳定性和适应能力,随着辽东栎种群发育整个群落将趋于进展演替,最终形成稳定和充分利用环境资源的顶极群落结构。     

北京东灵山地区辽东栎(Quercus liaotungensis)种群生活史特征与空间分布

种群生活史特征和空间分布格局对于分析种群演替动态规律、判定种群分布规律和预测种群演化过程及变化趋势均具有重要的理论和现实意义.本文从静态生命表、年龄结构、存活曲线三个方面分析了东灵山地区辽东栎种群的生活史特征.结果表明:物种生物学因素是影响辽东栎种群生存力最主要因素,辽东栎种群静态生命表中生命期望值逐渐降低反映出种群生存力下降的趋势.空间分布格局分析表明辽东栎种群各个径级的个体都属于聚集分布.辽东栎实生苗和萌生苗共存是辽东栎种群适应环境压力和与环境协同进化的结果,表明自然状态下辽东栎种群具有较高的稳定性.由于辽东栎种群的这种较强的稳定性和适应能力,随着辽东栎种群发育整个群落将趋于进展演替,最终形成稳定和充分利用环境资源的顶极群落结构.     

北京东灵山地区地形土壤因子与植物群落关系研究

 地形与土壤因子是决定植物群落结构的主要因素,同时植物多样性在不同尺度上影响着景观中的流,植物、地形与土壤三者之间在不同尺度上密切联系,研究它们之间的关系对于了解生态系统功能过程非常重要。针对东灵山地区异质化景观现状,在小流域尺度上选取了76个20 m×20 m的样地进行调查,研究选取了16个指标,分别代表地形因子、植物群落与土壤性质。利用多元统计手段,对选取指标进行了主成分分析、聚类分析与典范相关分析。结果显示土壤、植被、地形因子三者相互影响：地形因子与土壤理化性质影响着植被的分布格局与群落结构,反过来群落因子也对土壤的理化因子产生较大的影响。土壤有机质含量是指示土壤肥力的一个敏感指标,3种不同肥力类型中,群落的层盖度与丰富度存在较大的差别,而决定其分布的地形特点也不相同。不同指标集团的典范相关分析表明,坡位主要影响乔木层盖度,海拔高度与全氮相关性密切,而乔木层物种丰富度与有机质含量关系密切。     

保护性的蚂蚁-植物相互作用及其调节机制研究综述

蚂蚁-植物互利关系是生态和进化研究中的模式系统之一。该文分析总结了近年来有关蚂蚁对植物的保护作用及其调节机制的研究进展。植物通过给蚂蚁提供食物体、蚁菌穴和蜜露吸引蚂蚁,通过自身的物理、化学方式调节与蚂蚁的互利关系,使蚂蚁能有效地保护自已,防止欺骗和寄生的发生。反过来,蚂蚁可以减少植食性动物对植物的伤害和取食,减少叶片损伤,提高种子产量和质量,提高植物的竞争优势等。虽然蚂蚁对植物的保护作用的强度受到多种生物与非生物因素的影响,变异性较大,但在大多数情况下,蚂蚁-植物之间仍呈显著的正相互作用。同时,蚂蚁-植物的相互作用还具有广泛的生态影响,尤其会大大降低林冠上节肢动物群落的物种多样性和多度。未来的研究需要加强蚂蚁-植物互利关系的起源与维持机制、对蚂蚁自身的影响、与生物入侵的关系,以及进化生态学等方面的研究。     

海拔对辽东栎林地土壤微生物群落的影响

以北京东灵山辽东栎林地土壤为对象,运用氯仿熏蒸-浸提法及磷脂脂肪酸分析(PLFA)法,研究林木生长季节土壤微生物群落随海拔梯度的变化特征.结果表明:随着海拔升高,辽东栎林土壤微生物生物量碳、氮,以及微生物各类群含量均有差异但不显著;土壤细菌/真菌升高,而革兰氏阳性菌(G+)/革兰氏阴性菌(G-)降低.土壤微生物生物量碳、氮以及细菌、真菌、G+细菌、G-细菌的含量与土壤含水量、有机碳、全氮呈显著正相关,土壤真菌含量与土壤碳氮比值呈正相关.土壤微生物群落组成结构(细菌/真菌和G+细菌/G-细菌)的变化主要受土壤温度和土壤含水量的显著影响,说明土壤微生物群落结构对环境条件的变化敏感.随着全球变暖的加剧,暖温带辽东栎林地土壤真菌和G+细菌的比例有升高的趋势.     

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.     

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。     

北京东灵山土壤动物多样性海拔格局的尺度推绎规律

识别群落内部各类群多样性格局的复杂性是生态学家面临的挑战,而尺度推绎规律是揭示复杂生态结构的有效途径之一。本研究利用多重分形的方法探索了不同海拔土壤动物多样性格局的尺度推绎规律,对比分析了凋落物层和土壤层之间多重分形谱的差异。结果表明: 与之前对植物群落的分析结果相似,土壤动物多样性尺度推绎规律同样具有幂律特征,如丰富度、Shannon多样性指数和Simpson多样性的倒数。凋落物层和土壤层中不同相对多度土壤动物的丰富度也具有幂律尺度推绎规律。凋落物层和土壤层中土壤动物多样性格局都具有多重分形特征,但凋落物层中多样性的分形结构比土壤层更均匀,且两层间优势类群与稀有类群的尺度推绎特征在多重分形谱上不同格局。幂律尺度推绎规律对于有着较高丰富度与多度的土壤动物同样存在,从而有助于揭示地下生物多样性的空间分布机制。