羊草种群年龄结构及无性繁殖对策的分析

天然割草场羊草 ( Aneurolepidium chinense( Trin.) Kitag.)种群的生殖枝中有 87%为冬性植株。羊草分蘖节最老为 4龄 ,其生活时间可达 5个年度。在分蘖节成株的年龄结构中 ,1、2龄株占绝对优势 ,其所占比重达 92 .5 %。 1龄株生产力最高 ,至 3龄株生活力已明显衰弱。割草场羊草种群为增长型与稳定型混合的年龄结构类型。综合分析了羊草以根茎顶端成株调节种群年龄结构的无性繁殖对策 ,以及羊草草地自然持续更新的生物生态学机制     

不同干扰类型下羊草种群的空间格局

生态系统各层次的空间格局与生态学过程的相互关系一直是生态学的研究热点之一,这一问题的关键是选取合适的观察尺度。羊草(Leymus chinensis)作为呼伦贝尔草原的地带性植被,研究其种群空间格局对理解种群生态过程和草地资源可持续利用具有重要意义。利用Ripley's K函数和Monte Carlo随机模拟方法,对两块样地3种干扰下的羊草种群格局进行定量分析。结果表明:(1)刈割、围封、放牧3种干扰对羊草草甸草原恢复改良样地(LM)和贝加尔针茅试验样地(SM)的羊草种群空间格局具有显著影响,空间格局在不同尺度上存在差异。(2)在较小的空间尺度内,羊草种群倾向于非随机分布,在LM样地、SM样地分别为均匀分布和聚集分布;当空间尺度大于临界值后,羊草种群在围封(30-100cm)、放牧干扰(84-100cm)下倾向于随机分布,刈割干扰下仍为聚集分布。这主要与羊草的繁殖对策、群落地位以及各种干扰下对资源的竞争能力有关。(3)空间结构的规律性表面上取决于观察尺度,但更小尺度的数据对局域空间结构的生物学解释可能更有效。     

基于个体的空间显性模型和遥感技术模拟入侵植物扩张机制

基于个体的空间显性模型和遥感技术,以互花米草为例,模拟了自1997到2010年的种群扩张动态,揭示了土地利用变化与潮间带高程的影响;并通过全局敏感性分析揭示了种子扩散、成体存活率、有性和无性繁殖等种群统计学特征对互花米草种群扩张的相对重要性。研究结果发现:1)有性繁殖与无性繁殖共同决定互花米草种群快速扩张;2)潮间带高程和土地利用变化显著影响模型预测的精度,对互花米草种群扩张有非常重要的影响;3)成体存活率与种子长距离扩散是影响互花米草种群扩张速度最重要的因素;无性繁殖比有性繁殖对种群扩张的影响更大;种子长距离扩散比本地扩散更为重要,同时,小概率的种子长距离扩散事件对种群扩张有非常重要的影响。为了经济有效地控制外来入侵植物的扩张,应该抑制种子的长距离扩散和移除种子长距离扩散形成的位于入侵前沿的小斑块。     

松嫩平原羊草种群营养繁殖的季节动态及其生物量与密度关系的分析

本文根据野外定位定期观测,分析了羊草[Aneurolepidium chinense(Trin.)Kitag.]种群和羊草个体群营养繁殖的特点。结果表明,在整个生长季,羊草能不断地进行营养繁殖。在移植当年,羊草分蘖株个体群的营养繁殖潜力比实生苗个体群的更大,两个实验个体群的数量均符合于逻辑斯谛曲线增长。生殖生长对羊草的营养繁殖有较大的影响。天然割草场上的羊草种群在生物量达最高时期,种群植株的大小受密度的制约,平均单株重量与密度之间遵循-0.6699 幂的规律性变化。综合分析表明,在松嫩平原天然割草场上,羊草种群依靠营养繁殖更新延续、自我调节,但该种群尚未达到环境所能容纳的最大数量。     

基因型多样性对羊草种群年龄结构的影响

基因型多样性作为遗传多样性的重要组成部分,不仅在群落水平,而且在种群水平均可以发挥重要生态作用。以羊草（Leymus chinensis）为研究对象,设置5种基因型多样性梯度试验控制小区,进行基因型多样性对羊草种群年龄结构的影响研究。结果表明：随基因型多样性梯度的逐步增加,2a分蘖株生物量和数量均显著增加（P<0.05）;1-4龄级羊草根茎生物量、长度和干物质积累量多数呈极显著性增加的变化趋势（P<0.01）。在1、2、4、8和12种基因型多样性梯度时,分蘖株生物量及数量年龄结构均以1a或2a分蘖株所占比例为最高,年龄结构表现为增长型或稳定型;而羊草种群根茎生物量和长度也以2a根茎所占比例为最高,年龄结构表现为稳定型。随基因型多样性水平的增加,羊草种群分蘖株数量和生物量的年龄结构从增长型向稳定型过渡,但根茎长度和生物量的年龄结构均为稳定型。12基因型多样性水平的4龄级分蘖株和根茎的特征高于其他基因型多样性水平。因此,在不同基因型多样性水平羊草种群分蘖株和根茎具有增长型或稳定型的年龄结构,适当的基因型多样性数量显著促进了各龄级羊草分蘖株和根茎的生物量和数量特征的升高,但高度的基因型多样性水平会增加羊草种群中高龄级的分蘖株和根茎所占的比例,种群发展表现出衰退信号。     

尺度与密度:测定不同尺度下的种群密度

群落中的种群密度由于空间尺度的变化而存在着一定差异,那么,某一种群的密度随着空间尺度的变化会发生怎样的变化?抑或某一物种相对于另一物种而言,随着空间尺度的变化其密度会怎样变化?这是与尺度有关的种群密度问题,当属生态学的基本问题.该文提出这样的问题,并把不同尺度下的种群密度称之为尺度密度(scale density).O-Ring函数的实质是计算不同尺度下的种群密度.因此,在研究实例中,应用O-Ring函数计算了典型草原处于不同恢复阶段的羊草(Leymuschinensis)种群、米氏冰草(Agropyron michnoi)种群,以及米氏冰草种群相对于羊草种群在不同尺度下的种群密度,结果发现:羊草和米氏冰草2个种群的尺度密度,在小尺度范围内严重退化群落均高于恢复演替群落,这一结果验证了“胁迫梯度假说”,同时表明该结果是放牧胁迫下正相互作用所致;通过比较羊草种群与米氏冰草相对于羊草的尺度密度发现,在严重退化的群落中,羊草与米氏冰草的种间关联为负联结,这种负联结是由正相互作用引起的,而在恢复8年和恢复21年群落中,二者之间是正联结,当为竞争所致.该实例说明分析种群密度随尺度变化的规律对于深入认识生态学问题可能会有很大帮助.     

羊草种群密度与生长动态研究

 通过人为控制种群密度的栽培实验,从基株和构件水平上观察羊草无性系种群的生长动态,分析不同密度水平上羊草种群通过调节种群的生长、发育、增殖以及死亡过程来适应密度制约的途径。研究结果表明：1)羊草种群密度可在不同的构件水平间得到调节。当基株密度得到适当调节后便可减缓构件密度(无性系枝条、根茎芽等)的变化幅度和影响构件的发育进程。2)无性系枝条是羊草种群的主体,常在生长季后期出现大量增长,都处于生长旺盛的幼苗期,为翌年春季的返青积累能量和物质。3)单位面积总生物量随密度增加而提高,虽然尚未出现产量恒值现象,但存活枝条平均单株重(地上生物量)随密度增加呈下降趋势,这已反映出密度制约的作用。4)不同密度下羊草种群的生殖过程表现为：低密度时以无性繁殖为主,根茎芽的存活力较高;高密度时以有性繁殖为主,生殖分配值较大。     

基于不同零模型的点格局分析

在种群空间格局研究中,定量分析格局及其形成过程已成为生态学家的主要目标。在量化分析的众多方法中,点格局分析是最常用的方法,而在选择零模型时,完全空间随机模型以外的复杂零模型很少使用,实际上,这些零模型可能有助于认识格局的内在特征。为此,我们在研究实例中,选择完全空间随机模型(complete spatial randomness)、泊松聚块模型(Poisson cluster process)和嵌套双聚块模型(nested double-cluster process)对典型草原处于不同恢复演替阶段的羊草(Leymus chinensis)种群空间格局进行了分析。结果发现:完全空间随机模型仅能检测种群在不同尺度下的格局类型;而通过泊松聚块模型和嵌套双聚块模型检验表明,在恢复演替的初期阶段,羊草种群在小尺度范围内偏离泊松聚块模型,而在整个取样范围内完全符合嵌套双聚块模型;随着恢复演替时间的推移,在恢复演替的后期,在整个取样尺度上,羊草种群与泊松聚块模型相吻合。这是很有意义的生态学现象。这一实例表明在应用点格局分析种群空间格局时,仅通过完全空间随机模型的检验来分析格局特征,或许很难论证复杂的生态过程,而选择一些完全空间随机模型以外的较复杂的零模型,可能发现一些有价值的生态学现象,对揭示格局掩盖下的内在机制有所裨益。     

松嫩平原栽培条件下羊草无性系构件的结构

羊草是长根茎型禾草,是典型的无性系植物,在松嫩平原的生长季末期,栽培条件下羊草无性系分株由分蘖株和分蘖苗组成,在具有充分生长空间而又没有种间竞争的风沙土上,羊草分株的分蘖节在一个生长季内可以繁殖4个世代,按分蘖节的繁殖世代划分龄级,现实与潜在无性系构件的年龄谱均以1龄级比重最大,随着龄级的增加明显减少,呈增长型的年龄结构,羊草无性系分株的生产力主要与分株形成及生长的时间长短有关,形成时间越早、生长时间越长的分蘖株对无性系的物质生产和营养繁殖的贡献越大,羊草无性系在空间扩展与物质贮存上具有一定的可调节性。     

放牧对大针茅草原建群种与优势种空间分布关系的影响

为探讨放牧下大针茅草原建群种大针茅(Stipa grandis)和优势种羊草(Leymus chinensis)及糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)种群空间分布特点及关系,本实验以内蒙古自治区锡林郭勒盟毛登牧场大针茅草原建群种大针茅、优势种羊草和糙隐子草为研究对象,通过野外试验,以地统计学为基础,采用半方差函数、分形维数及克里格插值法,分析了围封(CK)和放牧(G)样地大针茅、羊草及糙隐子草种群小尺度空间分布关系。结果表明:围封样地大针茅、羊草及糙隐子草植株密度分别为10.94株/m~(2 )、12.95株/m~(2 )、13.60株/m~(2 ),放牧样地植株密度分别为16.84株/m~(2 )、48.28株/m~(2 )、28.63株/m~(2 ),放牧显著增加大针茅、羊草及糙隐子草种群密度(P0.05);半方差函数进行模型拟合发现,大针茅、羊草及糙隐子草种群空间分布函数关系均符合高斯模型;通过对空间分布函数关系分析,围封和放牧样地结构比为G (93.3%) CK(60.4%),表明放牧样地大针茅种群空间分布主要受结构性因素影响,而围封大针茅种群则受随机性因素影响较大;围封和放牧样地分形维数值为CK(1.796) G(1.361),表明放牧样地大针茅、羊草和糙隐子草所形成的空间分布格局相比围封样地较为复杂,大针茅空间分布对羊草和糙隐子草空间分布的依赖性较弱;通过立体图分析,在放牧利用过程中,羊草处于中低密度时,及糙隐子草处于高密度时,均与大针茅种群间的关系从围封中的竞争关系变为放牧过程中的亲和关系,可见放牧导致种间关系改变。     

Heterogeneous microcommunities and ecosystem multifunctionality in seminatural grasslands under three management modes

Increasing attention has been paid to the relationship between biodiversity and ecosystem functioning (BEF) because of the rapid increase in species loss. However, over the past 20 years, most BEF studies only focused on the effect of species diversity on one or a few ecosystem functions, and only a few studies focused on ecosystem multifunctionality (i.e., the simultaneous provision of several ecosystem functions). Grassland ecosystems have important economic, environmental, and esthetic value; thus, this study focused on the heterogeneous microcommunities in grasslands under three management modes. The multifunctionality index (M‐index) was assessed at community and microcommunity scales, and the relationship between species diversity and multifunctionality was investigated. The communities were found to be respectively composed of one, three, and six microcommunities in grazing, clipping, and enclosure management, based on a two‐way indicator species analysis (TWINSPAN) and detrended correspondence analysis (DCA) for community structure. Biodiversity and soil indicators showed an apparent degradation of the grazing community, which had the worst M‐index. Clipping and enclosure communities showed no significant difference in biodiversity indices, soil variables, and M‐index; however, these indices were clearly different among microcommunities. Therefore, the microcommunity scale may be suitable to investigate the relationship between vegetation and multifunctionality in seminatural grassland ecosystems. Dominant species richness had more explanatory power for ecosystem multifunctionality than subdominant species richness, rare species richness, and the number of all species. Therefore, it is important to distinguish the role and rank of different species in the species richness–multifunctionality model; otherwise, the model might include redundant and unclear information. Communities with more codominant species whose distribution is also even might have better multifunctionality.     

植物群落对昆虫群落及种群生态效应的数学分析

为探讨植物群落与昆虫群落及种群之间的生态关系,本文运用典范相关,双重筛选逐步回归,判别分析等数学方法,以植物群落9个参数为自变量,以昆虫群落14个参数及松毛虫种群密度为因变量,对森林植物群落结构变化对昆虫群落及赤松毛虫种群所产生的生态效应进行了定量分析。结果表明:森林植物群落以其垂直结构的复杂程度对捕食昆虫类群多样性产生较大影响,植物群落科种组成的复杂程度则对寄生昆虫多样性产生明显的影响,而且二者皆对整个昆虫群落的多样性和稳定性有显著影响。用植物群落结构参数对赤松毛虫种群的发生类别进行判别,经检验与实际情况完全相符。     

稻田节肢动物群落营养层及优势功能集团的组成与多样性动态

该项研究通过系统调查,把稻田节肢动物群落按营养和取食关系划分为三个营养层(基位物种,中位物种,顶位物种)和不同的功能集团,在物种、功能集团和营养层三个组织层次水平上探讨了稻田节肢动物群落的结构和多样性,较全面地考察了整个群落中物种和功能集团在时间上的结构动态、功能关系和数量消长规律。结果表明：功能集团多样性与种多样性的变化趋势较一致,在群落研究中似乎可以用对功能集团的研究代替对种的研究,从而简化物种间复杂的网络关系,认为这是研究群落物种间功能关系的途径之一。营养层多样性在时间序列过程中波动性较小,所以可用于群落相似性和稳定性的分析。研究分析了中性昆虫对害虫调控的意义,认为对于天敌作用的评价应以整个群落为基础,全面考虑天敌、害虫、以及中性昆虫的数量、丰盛度、空间时间生态位等信息。     

白龙江上游地区森林植物群落物种多样性的研究

 白龙江上游地区属长江防护林工程重点地区之一。根据36个样地的调查资料,分析了该地区森林植物群落物种多样性的特征：群落内各层物种丰富度指数的大小顺序为“灌木层>草本层>乔木层”;均匀度指数变化比较复杂,在杜鹃巴山冷杉（Rhododendron fastigiatum-Abies fargesii）林中为“草本层>灌木层>乔木层”,在苔藓巴山冷杉林中为“乔木层>灌木层>草本层”,其余群落中为“灌木层>草本层>乔木层”;多样性指数的大小顺序为“乔木层<灌木层和草本层”,而灌木层与草本层的多样性指数随林分郁闭度变化而变化,在郁闭度30%的杜鹃巴山冷杉林中,草本层大于灌木层,在郁闭度47%的箭竹巴山冷杉林中,草本层和灌木层相当,在郁闭度55%以上的各个群落内,灌木层大于草本层。同一海拔不同坡向群落的物种多样性表现为分布于阳坡的油松（Pinus tabulaeformis）林大于分布于阴坡的草类云杉（Picea asperata）林。物种多样性沿海拔梯度的变化表现为随海拔升高先降低后增加,从海拔2 400 m的栎类阔叶林,2 600 m的草类云杉林,2 800 m的箭竹(Sinarundinaria nitida)巴山冷杉林,到3 000 m的苔藓巴山冷杉林和3 200 m的杜鹃巴山冷杉林,物种多样性依次下降,到海拔3 400 m的高山杜鹃（Rhododendron fastigiatum）灌丛,物种多样性增加。物种多样性在紫果云杉(Picea purpurea)林的演替系列中表现为随群落演替发展而增加,后降低,在针阔混交林阶段达到最大。     

地形对森林群落年龄及其空间格局的影响

 地形已被广泛认为是植被环境时空异质性的重要来源,但其对山地森林群落动态的影响及其机理仍不清楚。作者在三峡大老岭选取一块200 m×100 m的常绿落叶阔叶林样地, 在样地植物群落调查的同时,建立了1∶500的数字高程模型,并利用树木年轮数据和分种的胸径 年龄幂函数模型,推算了全部10 m×10 m单元样方的群落年龄。统计了样地群落的年龄结构及其代表种的构成特征,并利用多元回归结合方差分析方法分析了地形和生物因子对群落年龄结构的影响与途径。结果表明：1）幂函数模型很好地拟合了16个树种的胸径-年龄数量关系;2）样地内群落斑块的年龄介于14～179年,平均值在95年左右;3）代表样方群落年龄的树种共有24 个,而前5种即在68.5%的样方中决定群落的年龄;4）回归分析表明群落年龄受到溪流影响指数、坡位、坡度、样方内受干扰木胸面积和树种生长指数等因素的显著影响。显示沟谷地 表径流冲击和表土侵蚀等坡面过程带来的干扰明显影响群落发育过程的空间格局,具有不同生态习性树种的潜在年龄也限制了群落的现实年龄;5）地形主要通过控制地表干扰体系的时空分布和不同物种的选择性分布两方面而对群落动态与年龄产生影响。但由于生态格局自身的复杂性与随机性和分析方法带来的误差,使基于地形的群落年龄格局预测结果还存在较大的不确定性。     

广东森林群落的组成结构数量特征

本文探索森林群落组成结构水平的定量描述方法。通过用Shannon—Wiener多样性指数、Simpson生态优势度指标以及群落均匀度指标,测定广东范围内22个森林群落的物种多样性、生态优势度和群落均匀度。结果表明这三种指标值能有效地表征群落的组成结构特征;广东亚热带常绿阔叶林群落的物种多样性指数为4—5左右,群落均匀度为0.7—0.8左右,生态优势度为0.08—0.12左右。文章还对测定结果进行分析,进一步探讨了三种指标值的相互关系,三种指标值在群落学研究中的意义,以及在林业实践上的作用等。     

贵州梵净山山顶苔藓矮林初步研究

 梵净山山顶苔藓矮林具有下述特点：1．根据其分布高度,区系组成,常绿树种和落叶树种的比例、重要值,生活型谱,可认为它是常绿落叶阔叶混交林的变型,是一种地形顶极群落。2.其特点是：林木矮小,分枝低,主干不明显,枝干多弯曲,树冠平伏紧密,生长缓慢,林内苔藓植物发达,种类组成贫乏,层次简单,藤本植物稀少。3．用极点排序法可把它们分成六个类型,即杜鹃槭树矮林、山樱山矾矮林、械树矮林、黔稠矮林、花楸杜鹃矮林和黄杨矮林。4．其更新特点是萌蘖占有重要地位,种子更新能力较弱,两者互相补充保证了矮林能自我更新,成为稳定的群落。5．梵净山山顶苔藓矮林经营的方向是认真保护。     

贵州部分森林群落物种多样性初步研究

 本文根据贵州省178个森林群落样地的数据研究了群落物种的多样性。测定的指标有群 落物种丰富度,群落Simpson多样性指数和群落均匀度。测定结果表明;不同垂直带生物气 候条件下的森林群落有不同的多样性。相同垂直带生物气候条件下,基质生境相同时,不同森林植被亚型的群落的多样性近似,基质生境不同时,群落多样性则不同;同一群落类型的各个样地的多样性也有变化,结构不同的群落个体,其多样性指数不同,演替趋势也不同。乔木第二亚层的多样性普遍地高于乔木第一亚层。同一演替系列中,越接近顶极阶段多样性越高。多样性指数与群落物种丰富度,均匀度呈紧密的正相关,与群落个体总数没有相关。认为多样性测定在比较、说明群落的结构、类型、组织特征、生境、演替等方面有一定意义。     

黔西北地区农田鼠类群落结构的研究

本文根据黔西北地区农田鼠类的种类组成和数量,将该地区农田鼠类划分为如下４个鼠类群落：Ａ．高山姬鼠＋社鼠群落,Ｂ．黑线姬鼠＋锡金小家鼠＋高山姬鼠群落,Ｃ．黑线姬鼠＋大足鼠＋锡金小家鼠群落和Ｄ．黑线姬鼠＋小家鼠群落。在群落Ｂ中多样性指数（１．４３３）和均匀性指数（０．６８９）最高,最低是群落Ａ,分别为０．８８９和０．４５７;最高的优势度指数（０．５０５）是群落Ａ,而群落Ｂ是０．３０３为最低;群落Ｂ和群落Ｃ之间的相似性指数（０．７５０）最高,群落Ａ和群落Ｄ之间是０．０７５为最低。     

江苏海岸沙生植被的研究

 海岸沙生植被系由沙生植物和一些耐沙植物所组成的隐域植被,具旱生性质;种类组成简单,只24种,隶属18科,21属。此外,在砂质海岸听见的一个向森林演替的群落地段,含有19种木本,21种草本植物,概为新发观的耐沙植物,根据组成植物的生活型分析,作了沙生植被的生活型谱。 海岸沙生植被可分为草本与木本两个基本类型、共6个群落。它们的演替规律作了论述。最后讨论了沙生植被的开发、利用及保护问题。