基于空间生态集合覆盖模型的自学习禁忌搜索算法在保护区空间选址中的应用——以戴云山为例

自然保护区规划是保护生物多样性的有效方式.传统保护区规划方法只能识别物种保护的重点区域,无法科学确定保护区的适宜面积.地块选择方法基于数学模型,从规划区域中选择部分地块组成自然保护区,保护特定物种或生态系统,是缓解生态保护与开发利用矛盾的重要手段.现有地块选择法未考虑各单元生态差异,且最优化算法存在计算效率的瓶颈.本文首先构建适用于森林生态系统的生态值赋分评价体系,据此计算戴云山生态值并绘制其分布图;然后,结合生态值建立生态集合覆盖模型(ESCP),并基于ESCP嵌入空间紧凑性提出空间生态集合覆盖模型(SSCP);最后,利用寻优性能良好的自学习禁忌搜索算法(STS)搜索各保护目标下的近似最优选址方案,给出福建省戴云山现有建成区优化方案.结果表明: 戴云山生态值计算结果在空间分布上存在明显差异;ESCP比原集合覆盖模型(SCP)能产生生态值更高的选址方案;SSCP在ESCP基础上对生态值较高区域有聚集作用,且周长权重越大,聚集效果越明显;建议现保护区可向外拓展136 km²,并将西北向分布长苞铁杉的地块纳入保护区范围.研究结果为实现戴云山保护区可持续发展及土地资源优化配置提供了优化方案,也可为我国森林生态系统类型的自然保护区设计提供新思路.     

中亚热带格氏栲天然林幼苗竞争强度研究

采用Hegyi单木竞争指数模型对格氏栲幼苗种内和种间竞争强度进行定量分析.结果表明,格氏栲幼苗种内竞争强度随幼苗高度的增加而逐渐减少.种间竞争强度的顺序为:桂北木姜子＞梨茶＞黄润楠＞毛鳞省藤＞矩圆叶鼠刺＞木荷＞酸味子＞狗骨柴＞少叶黄杞＞山黄皮＞光叶山矾＞沿海紫金牛＞小叶赤楠＞尖叶水丝梨＞赤楠＞草珊瑚＞格氏栲＞丝栗栲＞杜...     

福建尤溪九阜山维管束植物及其分布

福建尤溪九阜山自然保护区有维管束植物171科547属1 104种。本文分析了该区维管束植物科、属的种类组成,阐述了构成森林的主要植物类群及其分布。     

林窗对格氏栲天然林更新层物种生态位的影响

采用改进更新生态位宽度和更新生态位重叠模型分析林窗干扰对福建三明市格氏栲天然林更新层物种生态位的影响。结果表明:林窗中格氏栲更新生态宽度值大于林下,林窗在促进格氏栲更新过程中具有重要作用。林窗和林下更新生态位宽度最大的为桂北木姜子,其与格氏栲更新生态位重叠值也较大。林窗中的格氏栲与其它物种更新生态位重叠值低于0.6,林窗微生境的异质性导致格氏栲与其它树种间对资源的利用存在明显的共享趋势,促进了物种间共存。林下的格氏栲与木荷、木荚红豆和短尾越桔的更新生态位重叠值均高于0.6,格氏栲与这些物种相互争夺资源与空间,种间竞争较强。格氏栲天然林未来树种组成中,主要由桂北木姜子、木荷、矩圆叶鼠刺与格氏栲等组成的混交群落,整个群落正向物种组成多样化的方向演变。     

林窗对格氏栲天然林更新层物种多样性和稳定性的影响

采用物种多样性指数和改进的M.Godron稳定性法研究林窗干扰对格氏栲(Castanopsis kawakamii)自然保护区天然林更新层物种多样性和稳定性的影响.结果表明:林窗干扰改善了微环境,表现在林窗和林下乔灌层树种重要值和多样性存在差异.林窗乔木层中丰富度指数R、优势度指数D、Shannon-Wiener指数H、均优多指数Z均高于林下,均匀度指数Js和群落优势度指数C低于林下;灌木层中R、D、H、Js、Z指数均高于林下,群落优势度指数C低于林下,林窗物种多样性更为丰富,生态优势种不明显,群落向复杂化和均匀化方向发展.林窗与林下乔木层Jaccard相似性系数Cj、Sorenson相似性系数CS、Bray-Curtis指数CN相对较低,Morista-Horn指数CmH较高,林窗对树种更新具有促进作用;灌木层相似性系数Cj、Cs、CN、CmH均较高,物种组成基本一致.根据M.Godron稳定性原理拟合出稳定性模型,林窗和林下乔木层分别为对数模型与二次函数模型,林窗和林下灌木层最佳拟合模型均为对数模型.林窗乔木层植物处于稳定状态,林下乔木层植物不稳定;林窗和林下灌木层植物均处于稳定状态.林窗和林下乔木层树种中以桂北木姜子(Litsea subcoriacea)重要值最高,说明其在森林更新中占有重要地位,可能对格氏栲种群更新产生较大影响.林下乔木层中格氏栲重要值较低,格氏栲更新存在困难,而林窗干扰促进了格氏栲的向上生长和重要值的提升,可有效实现格氏栲种群的更新和恢复.     

孑遗植物水松不同年龄级种群遗传多样性的ISSR分析

按胸径将福建省屏南水松(Glyptostrobus pensilis)种群划分为成树、小树、幼苗3个年龄级,利用ISSR分子标记对不同年龄级的水松遗传多样性及遗传结构进行分析,旨在揭示其不同世代间遗传多样性的变化规律,为水松资源有效保护提供科学依据。用10条随机引物共检测到83个扩增位点,其中多态位点32个,多态位点百分率(P)为38.55%。同其他濒危裸子植物相比,水松具有较低的遗传多样性。不同年龄级的遗传多样性差别较大,P、Nei基因多样度(He)、Shannon信息指数(I)均以成树最高,小树次之,幼苗最低,表明水松种群遗传多样性世代间呈现衰退趋势。分子方差分析(AMOVA)表明,水松种群不同年龄级内、年龄级间均存在遗传变异,但遗传变异主要存在于年龄级内。不同年龄级间的遗传分化系数(Gst)为0.2872,基因流(Nm)仅0.6204,遗传相似度以幼苗和小树最高。基于水松种群遗传学和生态学的研究结果,提出应加大对遗传多样性高的水松种群保护力度,加强水松种群基因交流,以最大限度地保存水松资源的遗传多样性。     

孑遗植物水松(Glyptostrobus pensilis)种群优势度增长规律研究

运用有限空间种群增长的逻辑斯谛模型探讨屏南水松(Glyptostrobus pensilis)种群基面积的增长规律,并通过改进单纯型法进行最优拟合.研究结果表明,洪-Logistic新模型比其它种群增长模型更符合水松种群的实际增长趋势.该模型残差平方和Q为1.7831,内禀增长率为0.7604,特征返回时间Tr为1.3116径级年,最大增长速率出现在第8径级,即胸径为48～54 cm时期,平衡位置在环境容量为58.1991 m2/hm2处.可见水松种群增长较慢,平衡性脆弱,受破坏后恢复时间较长.研究结果可为屏南水松种群的保护和管理提供理论依据.     

福建省壳斗科果树资源的研究

福建省壳斗科果树资源有6属38种1变种,占全省壳斗科属、种的比率分别为100%和56.5%.总结了6个方面的资源特点,同时分析了部分壳斗科果树的利用价值,并提出开发利用的建议.     

永定桫椤群落的结构特征

在相邻格子抽样调查的基础上,分析了福建省永定桫椤[Alsophila spinulosa(Wall.ex Hook.)Tryon]群落的种类组成、重要值、种内与种间的竞争指数、水平结构和垂直结构特征。该群落共有植物186种,隶属于75个科132属,植物种类丰富。该群落乔木种群的重要值,以及桫椤与其他优势种群种内和种间的竞争指数表明,该群落由多个种群共建而成,初步认定有5个共建种群或优势种群。在水平空间上,5个可能的共建种群均服从聚集分布,在垂直空间上层次分化明显。通过分析表明永定桫椤群落是保存完好、结构典型、物种丰富多样的珍贵群落,应很好加以保护。     

戴云山罗浮栲群落维管植物组成及其地理成分研究

戴云山自然保护区罗浮栲（Castanopsis fabri）群落有维管植物39科61属104种,其中蕨类植物有4科4属4种,裸子植物有2科3属3种,被子植物有33科54属97种。群落植物组成上,包含物种多的科和属数量少,而包含物种少的科和属数量多。该群落维管植物在科、属级上以热带成分为主;此外,该群落维管植物是华东植物区系的组成部分,在地理成分上与华南、华中地区联系紧密。可见,戴云山罗浮栲群落具有典型的中亚热带常绿阔叶林群落特征。