外来物种入侵后的多物种竞争共存的集合种群模型

基于多物种竞争共存模型,提出外来物种与本地物种竞争共存途径的两种假想:外来物种通过插队竞争与本地物种实现共存;外来物种通过等位竞争与本地物种实现共存.并提出根据外来物种在两种竞争共存模式下占据生境斑块比例的稳定值大小来判断外来物种和本地物种的竞争共存途径.根据两种假想,分别建立了外来物种插队竞争共存模型和等位竞争共存模型.通过应用数学软件Mathematica 4.0对两个模型进行了模拟,得出以下结论:在外来物种与本地物种竞争共存状态下,如果外来物种通过插队竞争与本地物种实现共存,当本地物种竞争力差异较大时,外来物种极易对本地稀少物种构成危害.虽然外来物种不会直接造成本地稀少物种的灭绝,但是会使本地稀少物种的生境斑块急剧减少,增加本地稀少物种灭绝的可能性,而当本地物种竞争力差异较小时,外来物种对本地所有物种的影响都较小.如果外来物种通过等位竞争与本地物种实现共存,无论本地物种竞争力差异大小与否,外来物种只是影响到与其生态位相同的本地物种,影响程度取决于外来物种侵入时所占据生境斑块的比例大小.     

毛竹的异质性空间点格局分析

毛竹是一种重要的经济用材,研究其空间分布格局有益于对其空间发生进行预测。选取了一块空间肥量分布不均的毛竹样地,使用异质性空间点格局分析方法对毛竹的空间分布进行了研究,结果发现毛竹在给定的距离尺度下呈现出显著的泊松分布,而并不是聚集分布。同时选用二元二次方程拟合观察的数据,发现对毛竹强度的拟合优度较高。研究揭示出异质性空间环境中毛竹的分布特点,潜在地表明土壤肥量的空间分布对毛竹空间分布的影响,对毛竹的集约化经营具有重要的指导意义;同时,鉴于国内生态研究中较少采用异质性空间点格局分析方法,研究对于推动这种方法在国内生态学研究中的普及还具有一定的参考价值。     

栖息地永久性破坏的比例对物种多度稳定值影响的迭代算法

为了分析栖息地破坏程度对集合群落中物种多度稳定值的影响,基于Tilman等[1, 2]提出的多物种竞争的集合群落模型,设计了一种通用的迭代算法用以分析栖息地永久性破坏的比例对物种多度稳定值的影响。针对Tilman等[2]提出的物种多度与其扩散能力或者与其竞争能力相互关系的四种模型,也即：（1）物种竞争力越强则其多度稳定值越大,所有物种死亡率相同;（2）所有物种不论竞争力如何,其多度稳定值相同、死亡率也相同;（3）物种竞争力越弱则其多度稳定值越大,所有物种死亡率相同;（4）物种多度的稳定值相同,但物种竞争力越弱其死亡率越高。先前的研究已经阐明了在前2种模型中栖息地永久性破坏的比例对物种多度稳定值的影响;而对于模型3,因为其数学表达式较为复杂,先前的研究者不得不使用模型3的简化式来考察栖息地永久性破坏的比例对物种多度稳定值的影响;而对于模型4,由于其数学表达式更为复杂,栖息地永久性破坏的比例对物种多度稳定值的影响未能被以往的研究所阐明。本文所使用的迭代算法可以阐明四种模型中任何一种模型条件下栖息地永久性破坏的比例对物种多度稳定值的影响。我们发现对于模型1和2迭代算法所得到的物种多度稳定值与通过数学解析式分析的结果完全一致,同时通过使用迭代算法还阐明了模型4中栖息地永久性破坏的比例对物种多度稳定值的影响。假设栖息地永久性破坏的比例达到了能够导致第s个物种灭绝的水平,起初幸存物种竞争力的排序为s 1 ~ s 3 ~ s 5 ~ … ~ s 6 ~ s 4 ~ s 2,但是随着栖息地永久性破坏的比例不断增大,当其快达到（但还未达到）能够导致第s 1个物种灭绝的水平,物种竞争力的排序将变为s 2 ~ s 4 ~ s 6 ~ … ~ s 5 ~ s 3 ~ s 1。模型4中栖息地永久性破坏的比例对物种多度稳定值的影响与模型2中栖息地永久性破坏程度对物种多度稳定值的影响几乎一致,唯一不同是模型2中所有物种栖息地稳定值的曲线有一个共同的交点,而模型4中所有物种栖息地稳定值的曲线交点不唯一。此外,还使用迭代算法考对比了模型3原始数学表达式和简化式两种情况下栖息地永久性破坏的比例对物种多度稳定值的影响,发现结果略有不同。     

点格局分析中边缘校正的一种新算法及其应用

在点格局分析中,通常选取一个矩形作为研究区域,而K(d)函数估计值的方差倾向于随着距离尺度的增加而增加.作为一种粗略的指导,距离尺度的最大值一般为矩形最小边长度的一半.在这种情况下,边缘校正的权重最小值为0.25.通过在校正圆上等弧长取点,用校正圆上落在研究区域之内的点数除以整个校正圆上的点数,作为边缘校正权重的近似值.点数越多,这种近似算法越接近传统的精确算法.这种近似算法不仅适用于计算研究区域为矩形的边缘校正权重,而且适用于计算研究区域为任意多边形的边缘校正权重.此外,当矩形研究区域中点事件的信息不足时,这种算法可以允许计算接近到距离尺度的上限(即矩形对角线长度的一半)对应的K(d)函数.     

使用SSI模型描述昆虫温发育速率的SAS程序

Sharpe-Schoolfield-Ikemoto(SSI)模型是用来描述温度对昆虫发育速率影响的一个重要数学方程,它既能够很好地拟合温发育速率的数据,又能提供若干个重要温参数,特别是内禀最适发育温度(TΦ)。此温度反映了昆虫生存的最佳温环境。然而,由于SSI模型的参数过多,结构显得较为复杂,给实际的数据拟合带来了困难。一个基于R平台的软件包已经被开发出来,专门用于执行SSI模型的参数拟合。但目前由于国内许多研究者青睐于使用SAS统计软件,所以本文提供了一个基于SAS统计软件的程序,用以快速拟合SSI模型的参数。通过拟合棉铃虫Helicoverpa armigera Hübner蛹期的温发育速率数据,发现此SAS程序具有很好的拟合效果,同时进一步证明了SSI模型对描述温度对昆虫发育速率影响的有效性。     

作物多样性对害虫及其天敌多样性的级联效应

植物物种丰富度对植食性、寄生性和捕食性节肢动物多样性的影响是群落生态学的一个重要研究内容.探讨了作物物种丰富度对害虫及其天敌多样性的影响.通过连续4年5个作物物种丰富度水平的野外实验,发现作物物种丰富度显著性影响害虫物种丰富度,但对天敌物种丰富度的影响甚微.然而,害虫物种丰富度却显著影响天敌物种丰富度.这些发现表明,相邻营养层之间的级联效应较强,而不相邻营养层之间的作用关系被中间营养层所弱化.此外,本研究还发现,混栽田中节肢动物群落稳定性高于单一种植田中节肢动物群落稳定性.本研究结果突出了不同营养层之间复杂的作用关系以及作物多样性在农业生态系统食物网中的关键性角色.     

早竹林内蝇类多样性动态及其影响因子分析

【目的】早竹是一种重要的笋用竹种,人工经营的早竹林出笋率高、经济价值大。然而一些蝇类寄生于早竹笋内,导致竹笋品质降低、竹林退笋率增加。通过研究早竹林内蝇类种群动态和物种多样性,为科学防治笋蝇提供依据,以降低早竹笋的退笋率,增加竹笋产量,提高早竹种植的经济效益。【方法】采用黄板诱捕法调查早竹林内蝇类的多样性,运用多元线性回归分析了环境因子对蝇类Shannon-Wiener多样性指数的影响;并使用变异分解的方法分析了空间变量和环境变量对蝇类β多样性的影响。【结果】研究结果显示:在早竹林内共诱捕到的蝇类有8科10种,其中竹笋绒茎蝇Chyliza bambusae、江苏泉蝇Pegomyia kiangsuensis、横带花蝇Anthomyia illocata、常齿股蝇Hydrotaea dentipes、黑带食蚜蝇Episyrphus balteata是早竹林内的优势物种;黄板周围1.5 m范围内成竹数量和幼笋数量对蝇类的多样性有显著性影响,早竹林内蝇类的物种多样性随着成竹数量的增加而降低;空间变量单独对蝇类β多样性的解释量为8.54%,环境变量单独解释的量为28.84%,两者共同解释的量为10.46%,不能被环境变量和空间变量解释的量为52.16%。【结论】本研究展示了早竹林内蝇类多样性变动的动态,并阐释了蝇类多样性的主要影响因子,对于竹林害虫的综合治理、提高竹笋产量具有现实和理论意义。     

温度与昆虫生长发育关系模型的发展与应用

昆虫作为变温动物,对温度变化更为敏感。研究温度变化对昆虫生长、发育的影响有重要理论和实践意义。目前已构建了多个描述温度与昆虫增长速率的关系模型,用于解释温度对昆虫发育速率的影响。这些模型大体可分为两类:没有热动力学基础的纯描述性模型和有热动力学基础的应用性模型。本文在对现有的有关温度变化与昆虫生长发育关系的11个模型进行评述的基础上,结合作者近年来的研究,重点介绍了迄今为止国际上最为合理的、用以反映温度对昆虫发育速率影响的Sharpe-Schoolfield-Ikemoto模型,并利用这些模型拟合了一组温发育速率数据用以展示这些模型的应用。