Ripley′s指数的一个新变形——G（d）

在对Ripley′s指数的物理背景进行分析的基础上提出了一个新的变形——G（d）指数。原始Ripley′s指数K（d）是一个半径为d（d为尺度）的圆的面积估计量,是有量纲的,且K（d）随着d的增大迅速增大,应用起来不太方便。Ripley′s指数的变形L（d）将K（d）换算成d的估计量,再减去d,使得L（d）在随机分布的假定下有数学期望0,这使得L（d）的应用比K（d）要方便。但L（d）还是一个具有长度单位的量,其上下包迹线呈明显的喇叭形状,对于应用还不是十分方便。提出的G（d）指数是一个比值,无量纲,数学期望也是0。文章给出了4个例子,这些例子说明,它保持了L（d）指数区分分布类型的能力,同时具有稳定这个良好特性,到了一定尺度以后,上下包迹线趋向常数。进一步分析得知,这些常数与单位面积的个体密度相关,呈对数关系,其相关系数r2达到0.9左右。这样在实际应用中,包迹线只要模拟到稳定点即可,余下部分可通过回归公式计算,从而节省计算工作量。     

Ripley's指数的一个新变形——G(d)

在对Ripley's指数的物理背景进行分析的基础上提出了一个新的变形--G(d)指数.原始Ripley's指数K(d)是一个半径为d(d为尺度)的圆的面积估计量,是有量纲的,且K(d)随着d的增大迅速增大,应用起来不太方便.Ripley's指数的变形L(d)将K(d)换算成d的估计量,再减去d,使得L(d)在随机分布的假定下有数学期望0,这使得L(d)的应用比K(d)要方便.但L(d)还是一个具有长度单位的量,其上下包迹线呈明显的喇叭形状,对于应用还不是十分方便.提出的G(d)指数是一个比值,无量纲,数学期望也是0.文章给出了4个例子,这些例子说明,它保持了L(d)指数区分分布类型的能力,同时具有稳定这个良好特性,到了一定尺度以后,上下包迹线趋向常数.进一步分析得知,这些常数与单位面积的个体密度相关,呈对数关系,其相关系数r2达到0.9左右.这样在实际应用中,包迹线只要模拟到稳定点即可,余下部分可通过回归公式计算,从而节省计算工作量.     

Ripley''s K(d)函数分析种群空间分布格局的边缘校正

Ripley’sK(d)函数是分析种群空间分布格局最常用的方法,边缘校正是此方法的关键问题。传统的边缘校正包括3种情形：(i)圆完全包含在样地内;(ii)圆与样地的一条边相交;(iii)圆与样地的两条边相交,并有2个或3个交点。实际上,还存在第(iv)种情形,即圆与样地两条边相交有4个交点的情形。本文从数学上证明,传统边缘校正中,当边缘校正属于第(iv)种情形时,仍按第(iii)种情形进行校正,必然导致权重估计偏大,L(d)值偏高,从而影响结果分析。采用我国东北长白山天然云冷杉林样地资料验证了此结论。结果表明,天然云冷杉林中,3个优势种群林木分布格局特点是：鱼鳞云杉和臭冷杉的分布格局曲线非常相近,而与椴木的差异较大。原因是鱼鳞云杉和臭冷杉具有相似的生态学特性。椴木在小尺度显著聚集,因为椴木常在林隙更新。相比较而言,建群种云冷杉分布的均匀程度要比椴木高。     

基于Ripley K函数的武汉市景观格局特征及其变化

基于1987、1996和2007年武汉市TM遥感影像,应用点格局分析方法之一的RipleyK函数,分析了武汉市市域景观格局的特征及其变化.结果表明:1987—2007年间,耕地是武汉市的景观基质,而林地、水体、草地、城乡建设用地和其他未利用地则以斑块或廊道的形式镶嵌其中;林地、水体、草地和城乡建设用地在所有研究尺度下均呈现出显著的聚集空间格局,且林地、草地和城乡建设用地的空间聚集性强于水体;耕地在小尺度下呈现出聚集的空间格局,随着尺度的增大,逐渐变为随机、均匀的空间格局.研究期间,武汉市林地、城乡建设用地面积逐次增大,水体、草地和耕地面积逐次减少;各景观类型的空间格局特征也发生了改变,总体表现为林地和城乡建设用地空间聚集度降低,分布的均匀程度增加,而草地、水体和耕地的空间分布变得更加不均匀,聚集程度增加.与样方法、样线(带)法相比,利用样点分析景观格局具有简单、准确、易用等优点.Ripley K函数是多尺度景观格局分析的有效手段,是景观指数法的支持和补充.     

基于Ripley的K(r)函数和分形维数的梭梭种群空间格局

应用Ripley的K(r)函数和分形维数,研究了古尔班通古特沙漠土质、沙质、盐土和石砾质4种生态类型梭梭在不同发育阶段的分布格局和分形特征.结果表明:沙质、盐土和石砾质生态类型中的梭梭种群呈显著聚集分布,而土质生态类型梭梭种群仅在1～18m范围内呈聚集分布,说明荒漠植物群落通过聚集分布适应其生存的环境;梭梭不同发育阶段的分布格局不同,幼苗和幼树呈聚集分布,成年树呈随机分布.与Ripley的K(r)函数相比,关联维数能反映种群的个体对空间占据能力的强弱,但不能直接反映干旱区种群的个体聚集/非聚集.此外,3种分形维数对样地内梭梭种群个体数量和植株大小较为敏感.     

基于Ripley L和O-ring函数的森林景观空间分布格局及其关联性

采用空间点格局分析中的Ripley L和O-ring函数,以大兴安岭盘古林场森林资源二类调查数据为例,对比分析2种方法在森林景观类型的空间分布格局及其关联性研究中的差异.结果表明: 2种方法获得的景观空间分布格局在整体趋势上反映一致,都是在中小尺度上呈聚集分布,之后随着尺度的增大主要表现为随机分布特征;景观类型间的关联性存在显著差异,其中,Ripley L函数结果表明,天然落叶松林、天然白桦林分别与针阔混交林在中小尺度上呈负相关,而在更大尺度上整体表现出无关联性或正关联性的趋势,其余景观类型间在所有研究尺度上呈显著负相关; O-ring函数结果则表明,4种森林景观类型两两之间均呈现出相似的关联性变化趋势,即在小尺度上均表现为负相关,在中等尺度上均呈现出不相关性,但在更大尺度上呈正相关趋势;对同一景观类型(或景观类型组),2种方法在不同尺度等级上的空间分布格局及其关联性的判别一致率存在较大差异,其一致性判别率在所有研究尺度上整体呈现出基本不变、先下降后增加和一直下降3种趋势.     

大院资源冷杉种群的空间分布格局分析

资源冷杉是极度濒危的我国特有植物,其中的湖南省炎陵县大院资源冷杉种群是种群规模最大的种 群.该研究采用点格局分析方法分析了该种群的种群分布格局,用计盒维数和信息维数研究了种群格局的分形特征.结果表明:大院资源冷杉种群的空间分布格局总体上呈聚集分布;种群的计盒维数在1.047～1.354 之间,种群占据空间程度较弱;...     

一种新的景观扩张指数的定义与实现

景观格局动态信息的定量表达始终是景观生态学研究的一个重要科学问题,景观格局指数是其中的一种重要方法,但其多是静态指数,难以有效定量表达景观格局的动态信息.因此,针对景观扩张过程以斑块扩张面积为基础提出了一种新的景观扩张指数,来表达景观格局的动态信息.并以妫水河流域1998-2009年的景观农田化过程为例,验证该指数的适用性,结果表明:该指数不仅能够定量表达斑块的空间扩张规模,而且可以准确识别斑块的空间扩张模式.根据扩张斑块与原斑块的空间位置关系,将景观的空间扩张模式划分为邻接扩张式和外部扩张式两种.提出的景观扩张指数在技术方法上计算简便,易于实现,完善了景观格局动态的量化表征科学方法.     

四川短尾鼩（Anourosorex squamipes)种群动态研究

四川短尾鼩(Anourosorex squmipes)的怀孕期在每年的4、7 、9月,种群数量高峰为6月和10～11月。其种群数量的消长可分为种群潜伏期(3-4月)、盛发期(6、8、9月)、始衰期(10-11月)、凋落期(12、1、2月)以及数量间歇期(7月)和繁殖间歇期(5月)。该兽在田间是以个体群为基础的聚集型分布格局,并有高密度时低聚集和低密度时高聚集的分布特征。     

蛇岛蝮蛇(Gloydius shedaoensis Zhao)种群分布格局对捕食率的影响

目的进一步了解蛇岛蝮蛇的种群动态,深入探讨全岛的种群密度和分布格局对捕食率的影响。方法结合蛇岛蝮蛇种群数量调查,对全岛所有区域的各种生境蝮蛇数量进行标记统计,每1～2天进行一个沟溪全面踏查,分别记录春秋两季不同区域、不同生境的蛇岛蝮蛇不同年龄组的分布数量和捕食状况,进行比较。结果2005～2006年蛇岛蝮蛇种群密度为0.0278条/m2,春秋两季是候鸟迁徙和捕食高峰时期,灌木林是蛇岛蝮蛇捕食栖息的主要场所,占全部种群的63.38%,其次是稀树草地27.04%,乔木林和裸地分别为5.86%、3.72%。蛇岛蝮蛇春季捕食持续时间短,捕食率10.92%,秋季捕食持续时间长,捕食率为8.61%。结论应密切关注候鸟迁徙的动态。     

白烨种群空间分布格局的研究

根据在白桦(Betula platyphylla)种群分布区内所选择的四个代表性地区的定位观测资料,本文运用数学分析方法,采用电子计算机进行运算,模拟,研究白桦种群的空间分布格局。结果表明:随着生境温度的逐渐降低或温度的逐渐升高,白桦种群由聚集分布过渡为随机分布,随着种群年龄的增加,种群空间分布格局表现出相同的变化规律。     

内蒙古黑里河天然油松林主要树种的空间分布格局

于内蒙古黑里河自然保护区设置1.96 hm2的油松林固定监测样地,用样方法对油松林物种组成及其分布进行调查分析,并用Ripley's K函数对乔木层的主要树种进行空间格局分析,以探讨油松种群不同生长阶段个体(幼树、小树及大树)的空间分布.结果表明:乔木层共调查到13个树种,油松为优势种,主要伴生种包括色木槭、蒙古栎、蒙椴、山杨和白桦.油松林内各主要树种的径级结构均呈反J型分布.各主要树种在空间分布上主要表现为聚集分布,油松种群在1～65 m的尺度上呈聚集分布,大于65 m的尺度表现为随机分布,色木槭、蒙古栎、蒙椴、山杨和白桦在所有尺度上呈聚集分布.随着种群发育(幼树-小树-大树),油松种群由聚集分布趋于随机分布,体现了油松种群的生存策略.     

秦岭巴山冷杉(Abies fargesii)种群结构与动态

为了阐明秦岭巴山冷杉(Abies fargesii)种群的结构特征和动态规律,对位于秦岭中段南坡佛坪保护区内不同海拔分布的巴山冷杉种群的年龄结构、生命表以及存活曲线等进行了研究.结果表明: 在海拔2350、2500和2700 m,巴山冷杉种群都表现为衰退型,种群个体主要聚集在中龄级,幼龄级的个体都极度缺乏.在各海拔巴山冷杉种群生命表中,死亡量(dx)、死亡率(qx)和消失率(Kx)都为负值,反映了种群幼龄个体的缺乏程度.随着海拔的升高,幼龄级个体数量增加而大龄级个体数量减少.巴山冷杉种群生命表和存活曲线的分析表明,巴山冷杉种群个体存活量最多的年龄级和出现最大死亡率的年龄级都随着海拔的降低而依次后推.随着海拔的升高,巴山冷杉种群的分布格局由随机分布类型过渡为聚集分布类型.     

高寒草甸生态系统优势鼠种高原鼢鼠(Myospalax baileyi)和高原鼠兔(Ochotona curzoniae)种群空间格局的研究

本文研究于1983年7—8月,1985年8—10月期间,在中国科学院高寒草甸生态系统定位站进行。应用概率分布的方法研究小哺乳动物的种群空间格局,取得了与实际观察相吻合的结果。这项工作将为定量描述哺乳动物种群数量的空间配置做出尝试。 主要结果为: 1.高原鼢鼠和高原鼠兔(以下简称鼢鼠,鼠兔)的空间格局适合负二项分布,截尾负二项分布。 2.鼢鼠在空间的聚集强度高于鼠兔。 3.鼢鼠在高寒草甸和灌丛中的聚块面积分别为0.75公顷和1公顷以上;鼠兔均为0.5公顷。 4.大雪后(低密度鼠兔种群),鼠兔的空间格局呈随机分布,鼢鼠的格局不变,聚集强度均有下降。 5.两种动物空间分布总体上呈正相关,低密度样本与此相同;高密度样本为负相关。     

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...     

植物种群空间分布的点格局分析

植物种群在群落中的分布格局与空间尺度有着密切关系,传统的样方取样及其格局分析方法,只能分析一种尺度下的格局。本文引入一种新的格局分析方法--点格局分析,其是以种群空间分布的坐标点图为基础,通过本文对美国密西根州克林顿县栎林3个优势种格局分析,它有3个明显的优点：1）能够分析各种尺度下的种群格局和种间关系,结果清楚,直观;2）所描述的结果更符合实际,尤其是对群落结构的描述;3）它有利于定点观察,研究时间与种群格局的关系,本文分析的3个种集群特征明显,但随尺度的变化有不同的分布趋势,3个种间的关系也是如此。     

青藏高原东缘岷江冷杉天然群落的种群结构和空间分布格局

 岷江冷杉(Abies faxoniana)是青藏高原东缘亚高山顶极森林植被的优势种之一,主要分布于岷江、大渡河和白龙江的上游地区。该文研究了岷江冷杉天然原始群落的种群结构和空间分布格局。样方大小为100 m ×60 m。测定了所有个体的坐标及其胸径、高度和冠幅。将岷江冷杉按大小级分为5级,即幼苗：H（高度）<0.33 m; 幼树: H≥0.33 m, 且 DBH（胸径）<2.5 cm; 小树: 2.5 cm≤DBH<7.5 cm; 中树: 7.5 cm≤DBH <22.5 cm和大树: DBH≥22.5 cm。采用了Morisita 指数 (Iδ)、方差均值比 (V/m), 聚块度指标(m*/m)和空间点格局分析方法 (SPPA) (采用了Ripley二次分析法)4种方法分析岷江冷杉的空间分布格局。结果表明： 1) 岷江冷杉种群结构稳定。因为其年龄结构表现为增长型, 幼苗幼树储备丰富,密度分别为2 217·hm-2和2 683·hm-2,可见岷江冷杉天然更新良好,进而通过其“移动镶嵌循环”更新维持其种群的稳定性。在大小级结构图中的一些缺刻和年龄结构图中的“断代”现象,是干扰的时空异质性在采样的时间和空间断面上的反映。 2) 幼苗、幼树和小树在所有的研究尺度（从 1 m×1m 到 30 m×30 m）下都呈聚集分布。但中树和大树基本上呈随机分布。3) 聚集强度随尺度的变化而变化。上述的前3种方法表明,聚集强度随尺度的增加而减弱。但是,空间点格局分析法表明,岷江冷杉幼苗、幼树和小树的聚集强度首先随尺度的增加而增强,达到一定高峰后,随尺度的增加而减弱。 4) 岷江冷杉的空间分布格局是它与其自然环境长期作用的结果,同时也反映了其种群天然更新的格局和机制。 5) 4种分析方法对格局的判别基本一致, 但空间点格局分析法更能反映出格局强度随尺度的变化的关系,是值得推荐的一种分析空间分布格局的方法。使用空间点格局分析法的限制主要在于其计算和采样比较复杂。另外,由于Ripley 二次分析法对于“空白”的探测不敏感,需要进一步做一些方法上的改进。     

黑河下游胡杨种群的点格局分析

采用空间点格局分析方法中的Ripley K函数,将宏观的地理环境与微观的点格局相结合,分析了不同尺度下黑河下游胡杨种群的空间分布格局.结果表明: 胡杨种群密度随离河距离增大而减小,且东河胡杨种群密度整体上高于西河;胡杨种群分布格局随空间尺度的变化而变化,主要在中尺度5～12 m呈聚集分布,在小尺度0～2 m和大尺度38～40 m呈随机分布,极少呈均匀分布;胡杨种群在不同离河距离主要呈聚集分布,且聚集强度随离河距离的增大呈增大趋势,而胡杨种群在离河距离较远的地段有扩散趋势,转为随机分布.表明胡杨种群内部的生态联系对空间尺度具有很强的依赖性,胡杨种群空间分布主要受表层土壤含水量和地下水埋深的影响.     

大沙鼠和子午沙鼠种群空间分布格局的研究

采用最近邻体法、Ｔ形取样法和负二项分布法对内蒙古达茂联合旗腾格淖尔地区的大沙鼠和子午沙鼠空间分布格局进行了研究。结果表明,大沙鼠一年四季均为聚集分布,子午沙鼠在冬春季为均匀分布,在夏秋季为聚集分布。二种群间在冬春季为聚集或均匀分布,在夏秋季为明显的聚集分布。对二者空间分布格局进行相关性检验,冬春季二者为负相关,夏秋季为正相关。