科尔沁沙地植被恢复中差不嘎蒿种群不同龄级个体的点格局分析

差不嘎蒿（Artemisia halodendron）主要分布在呼伦贝尔沙地和科尔沁沙地的流动和半固定沙丘上,是良好的乡土固沙半灌木,也是退化沙地固定和植被恢复过程中的建群种。点格局分析方法是20世纪末发展起来的多尺度空间格局分析方法。通过对差不嘎蒿种群的点格局分析,发现差不嘎蒿幼体的空间格局多为集群分布,在各个尺度上都极为显著,而随着差不嘎蒿龄级的增加,其空间分布也逐渐显现为随机分布。差不嘎蒿相邻龄级的空间关系差异不显著,而间隔龄级间则呈空间负相关。这与其幼体聚集,成体随机分布的空间格局相一致。     

毛乌素沙地油蒿种群点格局分析

油蒿(Artemisia ordosica)是我国北方农牧交错带的重要固沙植物,研究其种群格局对理解种群生态过程和改善流沙治理技术具有重要意义。点格局分析法是20世纪末发展起来的多尺度空间格局分析方法。通过研究油蒿种群的点格局,发现油蒿种群的空间分布格局和空间关联性同空间尺度、植株形体大小以及生境3种因素有密切联系。在较小的空间尺度上,油蒿种群倾向于非随机分布(集群分布比均匀分布常见),个体间有较强的空间关联(正关联比负关联常见);当空间尺度大于临界值后,油蒿种群倾向于服从随机分布,同时种群的空间关联性减弱。幼小油蒿植株具有明显的集群分布趋势,高大植株则表现出聚集强度的降低趋势;形体大小的差异越大,植株间的正关联关系越弱,或者负关联关系越强。与固定沙地相比,半固定沙地油蒿种群的集群分布现象更加明显,同时种群的空间正关联关系更强。研究结果表明,当通过移栽油蒿成体治理流动沙地时,应尽量将其栽种成集群分布而非均匀分布的形式,以提高植株成活率。     

五鹿山白皮松林不同龄级立木的点格局分析

白皮松是五鹿山自然保护区的重要保护植物。本文采用能够分析各种尺度下空间格局的分析方法—点格局分析法,以山西五鹿山自然保护区白皮松种群个体在空间分布的点图坐标为基础,对其进行了研究,结果表明：五鹿山白皮松不同龄级密度差异较大,中间龄级密度较大;6个龄级集群分布不明显,且随着龄级的增加集群分布特征逐渐减弱更加趋向于随机分布;龄级1和龄级2之间呈显著正关联,有利于种群的发展,其余各龄级之间在小尺度上关联性强,随着尺度的增大关联性减弱,说明龄级间的关联性与尺度密切相关。     

皖南山区南方红豆杉种群不同龄级立木的点格局分析

采用点格局分析方法O-ring统计,利用Programita软件对皖南山区霞乡村和仙寓山的南方红豆杉种群不同龄级个体的分布格局及其相互关系进行了分析.结果表明：霞乡村南方红豆杉种群各尺度下均表现为随机分布,而仙寓山南方红豆杉种群在2～25 m的空间尺度上呈随机分布,＜2 m尺度上为集群分布;仙寓山种群Ⅰ龄级在＜5 m尺度上呈集群分布,而高龄级个体在较多尺度上有偏离随机分布的倾向.随着龄级差距的加大,南方红豆杉幼龄个体与其他个体的空间负关联逐渐显现,而相邻龄级在空间分布上相互独立,关联性很小.南方红豆杉种群的这种空间关系有利于其对资源环境的有效利用,随着个体的生长,南方红豆杉种群的空间分布有一个从聚集到随机的过渡.     

油松种群不同龄级的空间格局与关联性分析

在霍山七里峪林场,选择典型油松林样地进行实地调查,运用点格局分析方法,对油松种群不同龄级的分布格局及其相互关系进行了研究。结果表明：(1)油松的龄级分布呈峰型,中间龄级个体多,主要集中在20～30 cm,小龄级和大龄级则相对较少;(2)油松的7个龄级个体的空间格局呈集群分布,其中龄级4、龄级5和龄级6的个体集群分布特征更为明显,同时表现出小尺度下呈集群分布,在大尺度下趋向于随机分布;(3)各龄级间的关系基本上呈显著正关联,3～5龄级的个体间正关联性更强,这种正关联的关系有利于油松种群对资源的充分利用,以确保种群的生存和发展。     

华西雨屏区白夹竹分株种群的点格局分析

采用点格局分析方法对华西雨屏区白夹竹分株种群的分布格局以及不同龄级分株之间的相互关系进行分析.结果表明：白夹竹分株种群在0～0.32 m空间尺度上呈集群分布,0.64～4.48 m空间尺度上呈均匀分布,>4.48 m空间尺度上呈随机分布.各龄级分株种群在0～8.00 m空间尺度上主要呈随机分布,龄级间略有差别.其中,Ⅰ龄级与Ⅱ、Ⅲ龄级分别在1.76～4.16 m、0.32～4.16 m尺度上接近或达到空间负关联,与Ⅳ龄级在0.32～3.04 m尺度上呈显著空间负关联,表现为随着龄级差距的加大,幼龄分株与高龄级分株的空间负关联增加.白夹竹分株种群的空间格局及不同龄级分株之间的相互关系由尺度、分株龄级及环境因素共同决定.     

青海云杉不同龄级立木的点格局分析

本文以祁连山优势种群青海云杉作为研究对象,在天老池小流域典型地段设置一个100 m×70 m的样地,采用点格局分析法分析其不同龄级的空间分布格局和空间关联性。结果表明:(1)青海云杉的年龄结构相对比较稳定,呈弱增长型;(2)龄级Ⅰ个体在不同空间尺度下都表现出明显的集群分布;龄级Ⅱ个体,在0~31 m尺度内呈集群分布,在大于31 m的范围内趋于随机分布;龄级Ⅲ个体,除在6~24 m范围内呈集群分布外,在其余空间尺度都表现为随机分布。随着青海云杉龄级的增大,其空间分布格局逐渐趋向于随机分布。(3)龄级Ⅰ和龄级Ⅱ个体,在0~20 m呈显著的负关联,在20~23 m其关联性减弱,大于23 m时趋于正关联;龄级Ⅰ和龄级Ⅲ个体,在所有尺度下均呈显著负关联;龄级Ⅱ和龄级Ⅲ个体,在所有尺度内都表现出负关联性。基于低龄级个体数量多且在小尺度上呈聚集分布的现状,从长远角度考虑,应适当对其进行疏伐,以此来扩大其生存空间,减小生存压力。     

中国北部六种沙蒿的地理替代规律及其主导生态因子

对广泛分布于中国北部草原区沙地与荒漠区的6种沙蒿进行野外实地考察、标本查阅、分布区气象数据搜集与土壤成分测定,通过分析得到以下结果:1差不嘎蒿为东蒙古-科尔沁分布种,褐沙蒿是浑善达克沙地分布种,黑沙蒿为腾格里-鄂尔多斯分布种,白沙蒿为戈壁-蒙古种,准噶尔沙蒿为中亚种,乌丹蒿为科尔沁沙地西部种。2黑沙蒿、褐沙蒿、差不嘎蒿呈现出从西南向东北的地理替代分布,白沙蒿与准噶尔沙蒿构成东西向的地理替代分布。乌丹蒿由于与另几个种的亲缘关系较远,不作为这几个种的地理替代种。3利用方差分析的方法分析了5种沙蒿分布区内的热量、水分及土壤指标的差异,在黑沙蒿、褐沙蒿与差不嘎蒿这一地理替代中,黑沙蒿在年均温、最冷月均温、年较差、寒冷指数、6～7月份降水、湿润指数、水热综合因子、土壤酸碱度、土壤全磷含量上均与另两个种存在着显著差异。黑沙蒿向东北被褐沙蒿所替代,应该是水热以及土壤因子的综合作用。褐沙蒿与差不嘎蒿分布区内,主要是5～6月份的降水存在着显著差异,也就是生长季前半期的干旱是褐沙蒿区别于差不嘎蒿并使两者之间发生替代的原因。对于白沙蒿与准噶尔沙蒿这一对地理替代种,同样是降水的变率是两者发生替代的原因。     

毛乌素沙地油蒿(Artemisia ordosica)种群空间格局对比

以空间自相关分析、半方差分析和九项轨迹方差分析等方法对比研究了毛乌素沙地优良固沙小灌木油蒿(Artemisia ordosica)在不同沙地条件下的小尺度种群格局.结果表明:在半固定沙地上油蒿种群的空间自相关性和空间异质性较强,同时斑块与斑块间隙的分化较为显著;在固定沙地上油蒿种群的空间自相关性和空间异质性较弱,同时斑块与斑块间隙的分化较轻微.半固定沙地油蒿种群的空间格局可能受控于地表风沙流,因为频繁而强烈的风沙流可以通过淘汰非聚集植株促使油蒿种群发生斑块分化.聚集斑块不仅是半固定沙地油蒿种群生存的重要形式,而且是半固定沙地油蒿种群继续发展的基础.在半固定沙地上油蒿种群的面积扩增很可能通过斑块边缘的连续性扩张过程实现.固定沙地油蒿种群缺乏斑块分化的现象可能与种群盖度高和种内竞争剧烈有关.研究结果对流沙治理具有指导意义,当把油蒿人工移栽到流动沙地时,如果将其配置为斑块与斑块间隙交替排列的格局,将有助于提高流沙固定和植被恢复重建的效率.     

北京松山自然保护区天然油松林不同龄级立木的空间点格局

采用点格局分析法对油松不同龄级个体的分布格局及其相互关系进行了研究.结果表明,油松不同龄级密度差异较大,高龄级密度较大（龄级Ⅰ密度为15 株·hm^-2,龄级Ⅲ密度为924 株·hm^-2）.油松各龄级的分布格局以及龄级间的空间关联与尺度（40 m内）密切相关,在小尺度上油松各龄级趋于聚集分布,龄级间有较强的相关关联;当空间尺度大于临界值（30 m或40 m）时,油松各龄级趋于随机分布,龄级间的空间关联性减弱.     

科尔沁沙地盐蒿种群的空间分布格局及关联性

以科尔沁沙地半固定沙丘和流动沙丘两种不同沙丘上的盐蒿(Artemisia halodendron)种群为研究对象,采用空间点格局方法研究了 0～20 m尺度上盐蒿种群的空间分布格局及其关联性.结果表明,半固定沙丘上盐蒿种群的数量远大于流动沙丘,不同生长发育阶段的种群结构呈偏正态分布,属于稳定型种群;流动沙丘上不同生长发...     

Effects of Sand Dune Stabilization on the Spatial Pattern of Artemisia ordosica Population in Mu Us Desert,Northwest China

Vegetation patterns are strongly influenced by sand mobility in desert ecosystems. However, little is known about the spatial patterns of Artemisia ordosica, a dominant shrub in the Mu Us desert of Northwest China, in relation to sand fixation. The aim of this study was to investigate and contrast the effects of sand dune stabilization on the population and spatial distribution of this desert shrub. Spatial autocorrelation, semi-variance analysis, and point-pattern analysis were used jointly in this study to investigate the spatial patterns of A. ordosica populations on dunes in Yanchi County of Ningxia, China. The results showed that the spatial autocorrelation and spatial heterogeneity declined gradually, and the distance between the clustered individuals shortened following sand dune fixation. Seedlings were more aggregated than adults in all stage of dune stabilization, and both were more aggregated on shifting sand dunes separately. Spatial associations of the seedlings with the adults were mostly positive at distances of 0–5 m in shifting sand dunes, and the spatial association changed from positive to neutral in semi-fixed sand dunes. The seedlings were spaced in an almost random pattern around the adults, and their distances from the adults did not seem to affect their locations in semi-fixed sand dunes. Furthermore, spatial associations of the seedlings with the adults were negative in the fixed sand dune. These findings demonstrate that sand stabilization is an important factor affecting the spatial patterns of A. ordosica populations in the Mu Us desert. These findings suggest that, strong association between individuals may be the mechanism to explain the spatial pattern formation at preliminary stage of dune fixation. Sand dune stabilization can change the spatial pattern of shrub population by weakening the spatial association between native shrub individuals, which may affect the development direction of desert shrubs.     

贵南沙蜥洞穴空间分布与昆虫资源分布特征的关系

贵南沙蜥分布在青海省贵南县的一片长×宽约为30 km×20 km的连续沙丘,该沙丘被周缘草地隔离,贵南沙蜥主要在沙地与草地接触带的沙地一侧活动。采用3条样线共150个陷阱研究贵南沙蜥在草地与沙地交界线两侧的活动洞穴空间分布特征与潜在的可利用性昆虫食物资源多样性,并分析洞穴空间分布特征与昆虫种类以及数量分布的关系。研究共捕获1236个昆虫个体,隶属于2纲10目26科42种,其中昆虫纲有7目21科37种978个,蛛形纲有3目5科5种258个;草地采集的昆虫有2纲9目22科37种570个,沙地有2纲9目21科33种666个。草地昆虫的Shannon-Wiener,Simpson多样性指数与均匀度指数均大于沙地,表明草地的昆虫食物资源较丰富且分布均匀。研究表明贵南沙蜥在沙地环境活动洞穴数量较多,且离交界线越近洞穴分布数量越多;草地生境活动洞穴空间分布与离交界线距离无相关性,相对沙地数量较少且空间上分布较均匀。草地样方捕获的昆虫种类和数量以及沙地样方捕获的昆虫数量都与离分界线的距离无关,但沙地上昆虫种类与离分界线的距离呈高度负相关。研究表明贵南沙蜥沙地活动洞穴空间分布与昆虫种类分布特征显著相关。     

Woody plant encroachment impacts on soil carbon and microbial processes: results from a hierarchical Bayesian analysis of soil incubation data

Quantitative methods were used to examine soil properties and their spatial heterogeneity in a 0-year fenced mobile dune (MD0), an 11-year fenced mobile dune (MD11) and a 20-year fenced mobile dune (MD20) in Horqin Sandy Land, Northern China. The objective of the study was to assess the effect of vegetation restoration on heterogeneity of soil properties in sand dunes and to provide a concept model to describe the relationship between vegetation succession and spatial heterogeneity variation of soil properties in the dunes. The results showed that the average values of vegetation cover, species number and diversity, soil organic carbon (C), total nitrogen (N), and electrical conductivity (EC) increased with the increase in fenced age of mobile dunes, while soil water content (0–20 cm) showed the reverse trend. Geostatistical analysis revealed that the spatial heterogeneity of soil organic C, total N, EC, very fine sand content, and soil water content (0–20 cm) increased from MD0 to MD11 with succession from sand pioneer plant to shrub species then decreased from MD11 to MD20 due to continuous development of herbaceous plants. Canonical correspondence analysis (CCA) showed that there was a relatively high correspondence between vegetation and soil factors, suggesting that the major gradients relating soil organic C, total N, EC, pH, slope, very fine sand content, and soil water content are the main factors for the distribution of dune plants and account for 68.1% of the species-environment relationship among the three sites. In addition, the distribution of the sand pioneer plant was positively related to the relative height of the sampling site and soil water content, and that of most herbaceous plants were determined by soil organic C, total N, EC, pH, and very fine sand content in mobile dunes. The conceptual model of relationship between vegetation succession and spatial heterogeneity of soil properties in mobile dunes suggests spatial patterns of soil properties are most strongly related to plant-induced heterogeneity in dune ecosystems prone to wind erosion, and conversely, the magnitude and degree of spatial heterogeneity in soil properties can influence the plant distribution pattern and vegetation succession of mobile dunes.     

Wind-dispersed seed deposition patterns and seedling recruitment of Artemisia halodendron in a moving sandy land

* BACKGROUND AND AIMS: Artemisia halodendron is a native sub-shrub that occurs mainly in moving and semi-fixed sandy lands in Inner Mongolia, China. Information on the spatial patterns of wind-dispersed seed deposition and seedling recruitment of A. halodendron inhabiting moving sandy lands is very limited. The aim of this study was to examine wind-dispersed seed deposition patterns and post-dispersal recruitment of A. halodendron seedlings. * METHODS: The spatial patterns of wind-dispersed seed deposition and seedling recruitment of A. halodendron were examined by investigating the numbers of deposited seeds, emerged and surviving seedlings using sampling points at a range of distances from the parent plant in eight compass directions for two consecutive growing seasons. * KEY RESULTS: Wind-dispersed seed deposition showed considerable variation between directions and years. Wind transported A. halodendron seeds only a few meters away from the parent plant in all eight directions. Seedling emergence and establishment also showed between-direction and between-year variability, but the spatial pattern of seedling distribution differed from that of seed deposition. Only a very small fraction (<1 %) of the deposited seeds emerged in the field and survived for long enough to be included in our seedling censuses at the end of the growing season. * CONCLUSIONS: The spatial variation in wind speed and frequency strongly affects the pattern of seed deposition, although the variation in seed deposition does not determine the spatial pattern of seedling recruitment. Seeds of A. halodendron are not dispersed very well by wind. The low probability of recruitment success for A. halodendron seedlings suggests that this species does not rely on seedling recruitment for its persistence and maintenance of population.     

科尔沁沙地差巴嘎蒿群落及种群生态特征

对科尔沁不同类型沙地上差巴嘎蒿群落内物种重要值、多样性等生态特征进行分析后,将其划分为3个类型：差巴嘎蒿 1年生植物群聚、差巴嘎蒿 禾草类群丛、冷蒿 黄蒿+禾草类群丛,分别分布于流动、半固定和固定沙地上.随着沙地基质固定程度的增加,差巴嘎蒿群落由差巴嘎蒿-1年生植物群聚(先锋群落、盖度＜10%、多样性指数0.33)演替到差巴嘎蒿-禾草类群丛(盖度30%～35%、多样性指数0.56)再演替到冷蒿 黄蒿＋禾草类群丛(草原群落、盖度40%～45%、多样性指数0.59).在差巴嘎蒿群落演替过程中,差巴嗄蒿种群年龄结构的变化趋势是:在流动沙地上为增长型;在半固定和固定沙地上为衰退型.人工种植5年后差巴嘎蒿种群年龄结构为增长型,人工种植18年后为稳定型.     

尖峰岭热带山地雨林优势树种白颜树空间分布格局

优势树种对群落的构建和形成起主要作用。该文以海南岛尖峰岭60 hm²样地内重要值第二大的树种白颜树(Gironniera subaequalis)为研究对象, 探索其种群分布格局特征, 讨论环境异质性、密度依赖死亡、扩散限制等机制在格局形成过程中所起的作用。将白颜树10022个植株分为6个径级, 分别归属于幼树、中龄树、成年树三个生活史阶段, 采用成对相关函数分析各径级的空间分布特征; 双变量成对相关函数和标签关联函数分析不同生活史阶段之间的空间关系; Berman检验方法检验3个地形因子分别对幼树、中龄树、成年树分布影响的显著度。结果表明: 白颜树种群内I、II、III、IV径级呈现聚集分布, 聚集程度随径级的增加减弱; V和VI径级小尺度上均匀分布, 大尺度上以随机分布为主。幼树与中龄树空间正关联; 幼树与成年树空间负关联; 成年树与中龄树在较小的尺度上负关联, 大尺度上微弱正关联。但是不同生活史阶段的个体之间彼此分离, 个体间无直接的促进作用。地形因子中, 坡度、海拔、凹凸度对幼树的分布影响显著; 坡度、凹凸度对中龄树的分布影响显著; 仅坡度对成年树的分布影响显著。从现有的空间格局可以推断出环境异质性和密度依赖死亡对格局形成起作用, 但是种子的扩散限制对空间格局的影响没有明确地表现出来。     

珍稀濒危植物长蕊木兰种群的年龄结构与空间分布

珍稀濒危植物长蕊木兰为国家Ⅰ级保护植物。然而,由于受研究尺度和分析方法的限制,对其种群生态特征等方面仍不清楚。以云南高黎贡山原生的中山湿性常绿阔叶林4 hm2样地调查数据为基础,应用Ripley的L函数分析了长蕊木兰种群的年龄结构与空间分布格局。研究发现:(1)长蕊木兰种群的年龄结构为反"J"型,属稳定型种群。(2)长蕊木兰种群个体的空间分布格局与空间尺度关系密切,空间尺度小于75 m时为聚集分布,大于75 m时为随机分布。生境异质性在长蕊木兰种群空间分布格局的形成中可能发挥了重要的作用。(3)不同发育阶段个体的空间分布格局存在明显的差异,中树和小树阶段的分布格局在中、小尺度上呈聚集分布,在较大尺度上呈随机分布;大树阶段在整个空间尺度上均呈现随机分布。(4)长蕊木兰不同发育阶段的空间关联性主要表现为中、小尺度上的负相关,在较大尺度上则趋向于无关联。     

山西灵空山刺五加种群空间分布格局及种间空间关联性

以山西灵空山自然保护区刺五加(Acanthopanax senticosus(Rupr.Maxim.)Harms)种群为对象,采用空间点格局方法中的Ripley’s K函数,对刺五加种群不同龄级的空间分布格局及其与主要灌木物种间的空间关联性进行研究,并对种群空间分布格局进行可视化解析。结果显示,刺五加种群中幼年个体数量多,径级结构呈金字塔型,为增长型种群,能够实现持续更新;刺五加种群的径级Ⅰ在小尺度上呈聚集分布,随着尺度增大出现随机分布;径级Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ在全尺度上呈聚集分布,径级Ⅴ、Ⅵ在小尺度上为聚集分布,随着龄级和空间尺度的增大,刺五加种群聚集强度渐弱,呈现随机分布;刺五加种内关联在全尺度上呈正相关,但与群落中主要灌木在小尺度上呈不相关或负相关,在大尺度上呈负相关。研究表明刺五加的生长条件较为适宜,并可以通过相互之间的庇护作用,减弱种内竞争,但与其他树种间存在强烈竞争,生存现状较差,在群落中处于劣势。