群落二维格局分析的两种方法

群落二维空间格局研究能够更好地揭示群落的特征,但在分析方法上有较大的困难。用垂直相交的两条样带在两个方向上同时取样的二维取样法,获得数据,用DCA排序与格局分析相结合的方法,得到群落不同格局规模斑块的长、宽及面积,实现二维格局研究。在亚高山草甸群落格局研究中应用表明,两个方法均是有效的。     

鼎湖山旅游路径对针阔混交林个体数量和生物量空间分布格局的影响

以与旅游路径相邻的鼎湖山针阔混交林样地为研究对象,应用垂直路径和平行路径两种样带取样方法,探讨旅游路径影响下不同取样尺度群落个体数量和生物量的空间分布格局,以及不同优势种群空间分布格局对旅游路径干扰的响应.结果表明,群落生物量在各取样尺度上均未检测到显著变化(P>0.05),群落个体数在远离旅游路径方向各取样尺度上均呈显著的增加趋势(P<0.05).优势物种20 m取样尺度的空间分布格局反映了不同种群对旅游路径干扰的不同响应,其中荷木的生物量、豺皮樟的个体数和生物量在远离旅游路径方向上均呈显著增长趋势,其他物种的个体数和生物量变化不显著.     

科尔沁沙地草地植被恢复演替进程中群落优势种群空间分布格局研究

通过对处于流动沙地、半固定沙地和固定沙地等不同恢复演替阶段的群落的取样调查 ,研究了科尔沁沙地草地植被恢复进程中群落优势种群的空间分布格局及其动态变化。运用扩散系数、聚集指数、平均拥挤度、聚块性指数、Green指数、聚集强度、Poisson分布和负二项分布的 χ2 拟合检验等 7项指标 ,对群落优势种群的分布格局的研究结果基本一致 ,大多数物种的空间分布呈显著的聚集分布。在演替进程中种群格局强度的变化和群落总体聚集程度的变化与种群动态和群落结构的空间异质性相对应 ,较高的聚集程度是种群分布斑块化和群落结构的空间异质性的反映 ,随着演替进展 ,优势种的种群数量扩展 ,但种群分布的聚集强度下降 ,群落结构的空间异质性降低。在 7种测定分布格局的指标中 ,聚块性指数、Green指数和聚集强度是无量纲的指标 ,其大小不受种群大小的影响 ,其变化可以较好地指示格局强度本身的变化 ,并与种群动态和群落结构变化相联系     

林分空间格局的研究方法

森林群落中的植物种群以其特有的生态学和形态学属性,在与环境因子的相互作用下,成为森林生态系统中基本结构与功能单元.研究森林群落的种群空间格局及其动态可以为森林群落演替趋势、森林生态系统可持续经营提供基础理论.格局分析的数量指标还可以为生物多样性保护、森林可持续经营评价等提供可靠依据.但采用何种方法进行种群分布格局的分析研究是一个争论性的问题.本文介绍了林分空间格局的分析方法,根据取样的不同分为样方法和距离法.而它们都有各自的优缺点,而本文认为空间点格局方法是一种研究空间格局的比较好的方法.     

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。     

荒漠植被种群分布格局的研究——种新的三角形插植法

本文提出了一种研究植物种群分布格局的新三角形插值法,与二维网函数插值法相比、具有许多优点,它能提供后者所能提供的一切信息,如种群个体分布类型、斑块合计面积等,更为重要的是它克服了二维网函数插值法可插出负值的弊病,同时解决了模拟格局图的输出变形问题,计算结果更令人满意,极适合于天然植物群落分布格局的研究。     

荒漠植被种群分布格局的研究——一种新的三角形插值法

本文提出了一种研究植物种群分布格局的新三角形插值法,与二维网函数插值法相比,具有许多优点,它能提供后者所能提供的一切信息,如种群个体分布类型、斑块合计面积等,更为重要的是它克服了二维网函数插值法可插出负值的弊病,同时解决了模拟格局图的输出变形问题,计算结果更令人满意,极适合于天然植物群落分布格局的研究。     

坝王岭热带山地雨林群落种群垂直分布

应用中心点,四分法取样技术于海南岛坝王岭的热带山地雨林,并根据群落以及部分优势种的特性,人为划分群落和各个种的层次高度范围,研究了一部分种群在群落中的垂直空间分布。结果表明,整个群落的个体垂直空间分布均匀度较高,群落下层的物种多样性指数稍高于上层,而均匀度则稍低。各个种群的垂直空间分布多度不等,有利于揭示种群在群落结构、演替过程的作用.种群的垂直空间分布格局呈随机型或集群型。     

扩展点格局分析方法在灌木种群空间分布格局研究中的应用

当研究对象个体差异很大或者研究尺度与植物大小属于一个数量级时,传统的以种群空间分布的坐标点图为基础的点格局分析方法存在局限性.本文引入一种在传统点格局分析方法基础上发展起来的以栅格数据为分析对象的新方法——扩展点格局分析方法,用以分析具有一定面积和形状对象的空间格局和生态过程,该方法适用于灌木研究对象.以狭域特有种四合木(Tetraena mongolica)种群的空间分布格局分析为例,采用摄影定位法,用图像处理软件及地理信息系统软件将样地信息数字化后,利用扩展点格局分析方法分析了群落中四合木单种的空间分布格局及其与群落中霸王(Zygophyllum xanthoxylum)种群的关系,四合木种群在69～ 99 cm尺度上表现为均匀分布,四合木与霸王在350 ～570cm尺度上表现出显著的负关联关系.结果揭示了灌木种群的空间结构特征.     

华北山地典型天然次生林群落的树种空间分布格局及其关联性

关帝山华北落叶松、云杉、杨桦天然次生林植被类型是华北高海拔地带代表性的森林类型。以该地区上述3种典型的天然次生林群落为例,运用点格局分析中的单变量O-ring统计方法,分析各群落主要树种的种群空间分布格局;用双变量O-ring统计方法,分析各群落中树种间的空间关联性;并对同一树种在不同森林群落类型中种群空间分布格局和种间关联性的变化进行比较,以探讨华北山地次生林群落空间格局形成和种群维持与动态机制。研究结果表明,(1)各种群在相对小的尺度上聚集分布特征明显,随尺度增加树木种群的聚集性减弱并逐渐表现出随机分布的格局特征;(2)同一树种在不同森林群落类型中空间分布格局差异很大。红桦、白桦和山杨在阔叶林中呈明显的小尺度聚集分布格局,而在针叶林群落呈随机分布。在阔叶次生林中混生的小龄级华北落叶松呈现聚集性空间分布格局。在华北落叶松为优势树种的针叶林中,大龄级的华北落叶松表现出小尺度上均匀分布和较大尺度上随机分布的格局特征;(3)各群落中树种间的空间关联性主要表现在小尺度范围,随尺度加大空间关联性逐渐不明显;(4)在阔叶树占优势的次生林,小龄级华北落叶松与桦木的分布有较明显的空间正关联性,而在华北落叶松为优势树种的针叶林,桦与华北落叶松并未表现明显的空间关联性。种群分布格局和种群间的空间关联性随群落结构、空间尺度和龄级结构不同而有较大变化。     

Two-dimensional pattern analysis on dominant species and community in subalpine meadow of Luya Mountain,Shanxi Province,China

The spatial pattern analysis of population and community is important to understand community structure and has become one key topic in modern plant ecology.There are many techniques for analyzing one-dimensional pattern in ecological literature.Two-dimensional pattern analysis is better than one-dimensional analysis in the study on community spatial characteristics and structure.However,it is hard to analyze these two-dimensional patterns due to poor effective methodology.The two-dimensional sampling using two transects that meet at right angles was applied to get quadrat data in this work.And then the data from the two transects were analyzed separately by one-dimensional pattern analysis method,two-term local quadrat variance.The length,width,and area of patches at different scales of pattern for populations were obtained from the analysis.For community pattern,detrended correspondence analysis (DCA)was employed to summarize the species information firstly,and then the first DCA axis scores were analyzed to check its pattern.The application of this method to the pattern analysis on dominant populations and community for subalpine meadow (Comm.Polygonum viviparum+Carex rigescens+Kobresia bellardii)in the Luya mountains showed that it could release the characteristics of spatial pattern clearly and was a very effective technique.The method is easy to use and saves time with obvious advantages,compared with the twodimensional pattern analysis methods presented in the literatures.In the study meadow,the patterns of the main dominant species,Polygonum viviparum,Carex rigescens,and Kobresia bellardii,were apparent and comparatively regular in shape with large areas of patches at the same scale compared with other species such as Festuca sp.and Thalictrum petaloideum.There were two or three scales of patterns for each plant population studied.This was related to population features,the interaction with environmental factors,and their dominant position in the community.The two scales of patterns for the meadow community were clear.The pattern of community was closely correlated with that of the main dominant species.The patches of dominant species were inter-distributed and overlapped,and formed the community pattern together.This is beneficial for utilization of resources,and keeping the community stable.     

Two-dimensional pattern analysis on dominant species and community in subalpine meadow of Luya Mountain, Shanxi Province, China

The spatial pattern analysis of population and community is important to understand community structure and has become one key topic in modern plant ecology. There are many techniques for analyzing one-dimensional pattern in ecological literature. Two-dimensional pattern analysis is better than one-dimensional analysis in the study on community spatial characteristics and structure. However, it is hard to analyze these two-dimensional patterns due to poor effective methodology. The two-dimensional sampling using two transects that meet at right angles was applied to get quadrat data in this work. And then the data from the two transects were analyzed separately by one-dimensional pattern analysis method, two-term local quadrat variance. The length, width, and area of patches at different scales of pattern for populations were obtained from the analysis. For community pattern, detrended correspondence analysis (DCA) was employed to summarize the species information firstly, and then the first DCA axis scores were analyzed to check its pattern. The application of this method to the pattern analysis on dominant populations and community for subalpine meadow (Comm. Polygonum viviparum + Carex rigescens + Kobresia bellardii) in the Luya mountains showed that it could release the characteristics of spatial pattern clearly and was a very effective technique. The method is easy to use and saves time with obvious advantages, compared with the two-dimensional pattern analysis methods presented in the literatures. In the study meadow, the patterns of the main dominant species, Polygonum viviparum, Carex rigescens, and Kobresia bellardii, were apparent and comparatively regular in shape with large areas of patches at the same scale compared with other species such as Festuca sp. and Thalictrum petaloideum. There were two or three scales of patterns for each plant population studied. This was related to population features, the interaction with environmental factors, and their dominant position in the community. The two scales of patterns for the meadow community were clear. The pattern of community was closely correlated with that of the main dominant species. The patches of dominant species were inter-distributed and overlapped, and formed the community pattern together. This is beneficial for utilization of resources, and keeping the community stable. __________ Translated from Acta Ecologica Sinica, 2005, 25(6): 1264–1268 [译自: 生态学报]     

拉萨河谷草地群落的数量分类与排序

采用TWINSPAN数量分类和DCA、CCA排序的方法,对拉萨河谷草地23个样点进行统计分析。结果显示:(1)TWINSPAN数量分类将拉萨河谷草地群落划分成8种类型,拉萨河谷的草地群落分布呈现明显的垂直地带性分布格局。(2)TWINSPAN分类所划分的各群落在DCA排序图上都有各自的分布范围和界限,说明DCA排序能较好的反应各群落与其环境资源之间的关系,同时,TWINSPAN的分类结果也在排序图上得到较好的印证。(3)样点DCA排序的第一轴基本反映了海拔高度的变化梯度,第二轴基本反映了坡向的变化。(4)样点CCA排序表明,影响群落分布的主要环境因子是海拔,其次是坡向。CCA排序进一步阐明了拉萨河谷草地群落分布决定于海拔和坡向等环境因子,并间接验证了TWINSPAN的分类结果。(5)物种CCA排序和TWINSPAN分类结果表明:植物群落中物种的分布格局与植物群落类型的分布格局存在一定的相似性,物种的分布格局在很大程度上影响着群落的分布格局。     

青藏高原三种优势植物生物量分配的变化规律

该研究利用4个由高到低不同海拔的同质园实验,以青藏高原高寒草地优势植物垂穗披碱草(Elymus nutans)、矮嵩草(Kobresia humilis)和珠芽蓼(Polygonum viviparum)为对象,分析了植物个体根、茎、叶生物量分配及根冠比的变化规律及影响因素。结果表明:(1)植物个体根、茎、叶质量比和根冠比具有显著的种间差异;与垂穗披碱草和珠芽蓼相比,矮嵩草具有显著较高的根质量比而叶、茎质量比较低,所以其根冠比较高。(2)在向低海拔移栽的过程中,珠芽蓼叶质量比保持不变,茎质量比显著降低而根质量比显著升高,根冠比表现出显著上升的趋势;垂穗披碱草则相反,即叶、茎质量比显著升高而根质量比显著降低,根冠比表现出显著下降的趋势;矮嵩草根、茎、叶质量比和根冠比则无显著变化。(3)随着海拔降低,年均气温明显升高而年均降雨量明显降低,且在植物个体种源地和土壤基质保持一致的条件下,向低海拔移栽过程中温度是导致珠芽蓼根、茎、叶生物量分配及根冠比变化的重要因素,而水分是垂穗披碱草根、茎、叶生物量分配及根冠比变化的重要驱动因素;矮嵩草根、茎、叶生物量分配及根冠比受其遗传因素影响较大。因此,在将来暖干化的背景下,青藏高原高寒草地植物生物量的分配将会发生改变,导致它们对资源(光照、水分和土壤养分)获取和利用的变化而改变它们的种间关系,从而影响群落的物种多样性与组成,最终可能导致生态系统功能的变化。     

Arbuscular mycorrhizal distribution in relation to microsites on recent volcanic substrates of Mt. Koma,Hokkaido, Japan

Mycorrhizae occur in most terrestrial ecosystems and are crucial to understanding community structure and function. However, their role in primary succession is poorly understood. This study examined the mycorrhizal colonization of six plant species in relation to microsite types on recent volcanic substrates on the summit of Mt. Koma, Hokkaido, Japan. The six microsites were flat, rill, near rock, Carextussock, Polygonum patch and Salix patch. Carex oxyandra was nonmycorrhizal and Agrostis scabra and Campanula lasiocarpa were arbuscular mycorrhizal (AM) at all microsites examined. Agrostis AM colonization levels did not differ across microsites. Near rock Campanula roots contained significantly more hyphae than at flat and Polygonum patch microsites, and rill and Carex tussock Campanula more arbuscules than at Polygonum patches. Penstemon frutescens was found to be facultatively mycotrophic with AM colonization occurring in roots of Penstemon growing in Carex tussocks, Polygonum patches and near rocks. Polygonum weyrichii was found to be ectomycorrhizal. Polygonum located in rills and in Polygonum and Salix patches were more colonized than Polygonum in Carex patches. Salix reinii was heavily ectomycorrhizal.     

珠穆朗玛峰国家级自然保护区高山杜鹃群落多样性研究

根据野外样方调查数据,采用双向种指示分析(TWINSPAN)和典范对应分析(DCCA),对珠穆朗玛峰国家级自然保护区高山杜鹃灌丛群落进行分类和排序,并分析物种多样性沿海拔梯度分布格局。结果表明:(1)该研究区域38个高山杜鹃样地中,共记载的维管束植物有35科68属135种,出现频度较高的种有高山嵩草(Kobresia pygmaea)、珠芽蓼(Polygonum viviparum)、高山大戟(Euphorbia stracheyi)、髯花杜鹃(Rhododendron anthopogon)、雪层杜鹃(R.nivale)、扫帚岩须(Cassiope fastigiata)、鳞腺杜鹃(R.lepidotum)、木根香青(Anaphalis xylorhiza)、刚毛杜鹃(R.setosum)等。(2)TWINSPAN等级分类将该区域高山杜鹃灌丛38个样地划分为14个群丛类型。(3)样地DCCA二维排序图结果表明,土壤类型和海拔是影响该区域高山杜鹃灌丛群落分布格局的主要因子。(4)该区域高山杜鹃灌丛群落物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数与海拔呈显著负相关关系,随着海拔的升高而不断降低;而Pielou指数与海拔之间并无显著相关关系。     

乌鲁木齐河源区高寒冰缘植被的生态特征研究

对乌鲁木齐河源区高寒冰缘植被进行了调查和生态环境分析。研究了高寒冰缘植物对寒区环境在形态结构和繁殖方式等方面的适应特征及其生态对策,在该区域垂直带谱中,植被包括了两个垂直带;高山草甸和高山垫状植被。主要植物群系有：苔草群系、蒿草群系、早熟禾群系、四蕊山莓草系、高山红景天群系、族生柔籽草群系、珠芽蓼群系等７个,共包括２７类植物群（群丛）此外,在高山流石堆上具有有牌演替早期阶段的高山植物群聚。决定该区     

放牧对青藏高原东部两种典型高寒草地类型凋落物分解的影响

为认识放牧对青藏高原东部中生性的高寒草甸草地和半湿生的沼泽草地凋落物分解的影响,在这两种草地上分别设置了围栏和放牧样地,研究了其各自的混合凋落物样品和4个优势物种(发草Deschampsiacaespitos、鹅绒委陵菜Potentilla anserine、木里苔草Carexmuliensis、藏嵩草Kobresiatibetica)凋落物的分解和养分释放动态,这4个优势物种也大致代表了当地沼泽草地生态系统在放牧和气候变暖驱动下逆行演替不同阶段的优势物种类群。结果表明,各优势物种凋落物的分解速率有显著差异;放牧在总体上促进了凋落物的分解,但不同物种的响应有所不同;放牧对凋落物C的释放影响不显著或有抑制作用,但对N、P的释放具有一定促进作用。对各优势物种凋落物分解和养分释放模式的分析表明,群落逆行演替过程中,凋落物分解和C释放加速,可能促进沼泽湿地退化的正反馈效应。草甸草地的退化标志物种鹅绒委陵菜具有较高的凋落物质量和分解速度,反映了中生条件下植物应对牲畜啃食采用"逃避"而非"抵抗"策略的趋向。     

卧龙自然保护区亚高山草甸的数量分类与排序

在野外植被调查的基础上,采用植被数量分析方法对岷江流域卧龙自然保护区亚高山草甸进行TWINSPAN分类和DCA排序,研究了植物种、植物群落与环境之间的关系.结果表明,该地区亚高山草甸共有植物139种,隶属于31科88属.应用数量分类方法将114个样方分为12个群落类型.在分析不同环境因子间的关系基础上,从定量的角度揭示了影响群落分布的主要因素是海拔梯度和土壤含水量.DCA排序图反映出排序轴的生态意义,第1轴反映了各群落类型所在环境的海拔梯度,从上到下,随着海拔的升高,植物群落或植物种的耐寒性越来越强;第2轴基本上反映了各群落类型所在环境的土壤含水量.排序结果与分类结果比较吻合,反映出植物群落类型和物种分布随环境因子梯度变化的趋势.