从生态位的观点试论稻田综合利用

一生态位的研究是理论生态学的一个重要领域。Grinell(1917)将生态位定义为物种在环境中的最后分布单位,强调生态位的空间概念(space niche);Elton(1927)特别强调物种与其他种的营养关系(trophic relationship),并把生态位定义为物种在生物群落中的     

基于生态位适宜度的耕地可持续利用评价

耕地可持续利用评价是土地利用研究的重要内容.基于生态位理论,从区域耕地生态系统整体性出发,提出耕地生态元和耕地生态位的概念,并在此基础上构建了耕地可持续利用生态位适宜度评价模型( Fi模型).然后,将所构建模型应用于河南省焦作市耕地可持续利用评价之中,测度了1997～2006年期间焦作市耕地可持续利用生态位适宜度Fi值.为了便于对照分析,采用限制因子模型(NFmin-i模型)和希尔伯脱空间模型(CHi模型)进行耕地可持续利用生态位适宜度NFmin-i值和CHi值的测算.测算结果表明:(1)1997～2006年期间, Fi值总体上呈递增趋势,从1997年的0.5088增加到2006年的0.6503,表明支撑焦作市耕地可持续利用的自然、经济和社会因子总体上呈良性发展趋势,即耕地可持续利用现实生态位趋于最适生态位.(2)1997～2006年期间,Fi与CHi值各年间的变化规律一致,与NFmin-i值总体变化规律一致,表明运用Fi模型进行耕地可持续利用评价具有较强的科学性和现实性.同时,Fi值有利于从综合角度表征区域耕地总体可持续利用水平.(3)利用最适生态位解释区域耕地可持续利用评价标准,以及运用n维资源(条件)生态位与最适生态位的匹配这一基本思想进行区域耕地可持续利用评价,生态意义明确,便于依据生态位适宜度值的大小及其变化制定区域耕地利用方案和措施.     

普陀山主要植物种生态位特征

利用样地调查方法,以物种重要值作为资源状态指标,应用Levins生态位宽度公式和Levins生态位重叠公式对普陀山主要植物种进行了生态位宽度和生态位重叠计算。结果表明:普陀山主要植物群落中,青冈(Cyclobalanopsis glauca)、茶(Camellia sinensis)、薹草(Carex tristachya)的生态位宽度分别在乔、灌、草本层中占有优势地位;而且,各层植物种之间有着不同程度的重叠,表现为草本层>乔木层>灌木层;总体上,各植物种的生态位重叠较小,生态位分化明显,资源利用方式分化较大;分布频度是影响植物种生态位宽度、生态位重叠大小的主要因素之一,分布频度越大,则生态位宽度越大,与其他植物种形成生态位重叠的机率也越大。     

粤北天然林优势种群生态位研究

基于粤北始兴县罗坝保护区内2个2500m^2样地的群落分层频度调查数据,以不同林层作为一维资源位状态,以个体多度为生态位计测的资源状态指标,对天然常绿林群落中的12个优势树种（栲树、马尾松、茶木、枫香、罗浮柿、杨梅、鹿角栲、黄瑞木、甜锥、山杜英、牛耳枫及鸭公树）进行了生态位的计测和分析。结果表明,大部分的耐荫树种具有较大的生态位宽度值;而阳性树种（如马尾松等）同表现为较小的生态位宽度值。其中马尾松和枫香的生态位宽度值为0,与这两个种在群落演替中的衰退地位相一致,各优势树种,无论是耐荫种类抑或是阳性种类,均表现出一定程度的对现有环境适应的相似性。群落1中相似性比例在0.5以上的占54.5%;也表现出一定程度的生态位重叠,群落1中重叠值大于0.2的占51.5%。结合经典的森林群落分层频度分析,则可以更准确地判定种群在群落中的地位和更新发展潜力;另一方面,把群落分层作为资源位,考虑不同的个体多度的分层中的分布情况,这些分析结果也从一个侧面反映树种对生境的要求情况,不同的群落由于其中树种组成结构不同,使树种生态位宽度值产生变化,从而影响树种之间的生态位相似比例和生态位重叠值。     

莱州湾鱼类群落优势种生态位

根据2011年5月、8月、10月和12月莱州湾底拖网调查资料,对该海域鱼类群落优势种的生态位进行了研究。结果表明,全年调查共捕获鱼类49种,各季节优势种种类数分别为春季3种,夏季5种,秋季3种,冬季4种。夏、冬季优势种的丛生指数较低,春、秋季较高;冬、春季优势种的平均拥挤度较低,夏、秋季较高。基于欧氏距离的优势种丰度聚类结果同优势度排序结果吻合。主成分分析(PCA)表明,青鳞小沙丁鱼(Sardinella zunasi)和赤鼻棱鳀(Thryssa kammalensis)分别是影响第一轴和第二轴的主要种类。绯鱼衔(Callionymus beniteguri)、鲬(Platycephalus indicus)、髭缟虾虎鱼(Tridentiger barbatus)和短吻红舌鳎(Cynoglossus joyneri)是时空二维生态位宽度最高的种类(2)。时空生态位显著重叠(0.6)的种类有7组,其中银姑鱼(Pennahia argentata)和皮氏叫姑鱼(Johnius belengerii)重叠值最高(0.798)。δ~(13)C值变幅(CR)最大的种类为斑鱼祭(Konosirus punctatus),δ~(15)N值变幅(NR)最大的种类为青鳞小沙丁鱼;青鳞小沙丁鱼和鱼祭生态位总面积超过20,皮氏叫姑鱼生态位总面积最小(1.38)且与其他优势种营养生态位重叠较高。等级聚类、排序、PCA和优势种排序结果较一致,而与时空生态位宽度分析结果差异较大,表明莱州湾鱼类群落结构受洄游鱼类的影响较大。时空生态位宽度较高的种类主要为集群特征不明显的周年定居种(绯鱼衔、鲬、短吻红舌鳎等底层鱼类),而季节洄游种(青鳞小沙丁鱼、鱼祭、赤鼻棱鳀等中上层鱼类)因时间生态位宽度较低导致时空生态位宽度较低。时空生态位和营养生态位分析表明,生态位重叠导致的资源利用性竞争并不是导致莱州湾鱼类群落结构现状的决定性因素,而更多可能是人为干扰形成的。     

应用生态位模型研究外来入侵物种生态位漂移

由于基础生态位和实际生态位的改变,外来入侵物种在入侵地成功定殖、扩散后常会发生生态位漂移,而物种生态位漂移往往很难直接证明。生态位模型在假设入侵物种的生态位需求保守的前提下,以物种在其原产地的生态位需求为基础,预测其在入侵地的潜在分布,通过比较预测分布与实际分布的差异可以从一定程度上得到外来入侵物种的生态位是否发生漂移的间接证据。以我国入侵杂草胜红蓟在原产地的生态位需求为基础,应用生态位模型预测其在其他地区的潜在分布。研究结果表明,生态位模型可以很好地预测胜红蓟在亚太平洋地区和非洲地区的分布,但在我国,其预测分布与实际分布存在较大差别。胜红蓟在我国预测分布主要为云南、海南、台湾部分地区,而胜红蓟入侵我国后现已广泛分布于长江以南地区,其实际分布比预测分布广泛得多,由此推测胜红蓟在入侵我国后其生态位已经产生了漂移。     

基于生态足迹方法的沈阳地区种植业生产资源消耗评价

根据生态足迹方法,建立了种植业生态足迹模型,计算了2001—2006年沈阳地区种植业生态足迹,分析了单位重量农产品生态足迹构成变化规律及其原因。结果表明:2001—2006年,沈阳地区种植业生态足迹呈现先下降后上升趋势,单位重量农产品生态足迹总体呈下降趋势;耕地足迹是沈阳种植业生态足迹的主要成分,水足迹次之,能源足迹所占比重最小。2001—2006年间,耕地足迹从56.8%降到54.4%;水足迹在27.6%～32.1%波动;而能源足迹从14.0%增加到16.2%;农产品单产的提高伴随着钾肥、复合肥、农药、农膜、农用钢材和柴油投入量的增加。表明近年来沈阳地区种植业生产对化石能源的依赖程度在加大。     

栲树种群生态位动态研究

用Levins生态位宽度及重叠、Feinsing等生态位宽度和Petraitis生态位重叠计测方法,处理缙云山森林群落演替系列取样,分析栲树种群的生态位特征及动态.结果表明,栲树种群为缙云山森林群落演替顶极群落常绿阔叶林的优势种群,其生态位宽度随群落演替过程基本呈增长趋势,而资源利用程度却呈“∧”形;对于栲树种群和缙云山森林群落其它14个优势种群间在所有5类群落中的生态位重叠,仅栲树种群与典型针阔混交林中的小叶栲、光叶灰木、川灰木、薯豆、白毛新木姜子、广东山胡椒、大头茶、虎皮楠、杉木、马尾松种群上和针叶林中小叶栲、光叶灰木、杉木种群上,表现出显著完全特定重叠.     

栲树种群生态位动态研究

用Levins生态位宽度及重叠、Feinsing等生态位宽度和Petraitis生态位重叠计测方法 ,处理缙云山森林群落演替系列取样 ,分析栲树种群的生态位特征及动态 .结果表明 ,栲树种群为缙云山森林群落演替顶极群落常绿阔叶林的优势种群 ,其生态位宽度随群落演替过程基本呈增长趋势 ,而资源利用程度却呈“∧”形 ;对于栲树种群和缙云山森林群落其它 1 4个优势种群间在所有 5类群落中的生态位重叠 ,仅栲树种群与典型针阔混交林中的小叶栲、光叶灰木、川灰木、薯豆、白毛新木姜子、广东山胡椒、大头茶、虎皮楠、杉木、马尾松种群上和针叶林中小叶栲、光叶灰木、杉木种群上 ,表现出显著完全特定重叠 .     

古田山青冈林优势种群生态位特征

利用样方法进行野外调查,每个样地大小20 m×20 m。采用生态位宽度、生态位相似比例和生态位重叠值公式统计分析了古田山自然保护区青冈林优势种群生态位特征。结果表明,古田山青冈林中青冈、马银花、木荷、甜槠、麂角杜鹃等具有较大的生态位宽度,其Bi、Ba分别为0.7974、0.6435、0.6272、0.5908、0.5783和0.7770、0.4012、0.4745、0.4171、0.4303;而光叶石楠和栲树的生态位宽度较小,Bi、Ba仅为0.3966、0.2716和0.1441、0.0825。生态位宽度大的种群间生态位相似比例较高,如青冈与马银花、麂角杜鹃的生态位相似比分别为0.6134、0.6056;反之则低,如光叶石楠和栲树生态位相似比为0.1039。生态位重叠与生态位宽度有一定的联系,高生态位宽度种群间的生态位重叠通常较大,反之则低。     

岳麓山马尾松生态位分析

在调查岳麓山植被的基础上,分析了马尾松（Pinus massoniana）群落乔木层和灌木层中主要种群的生态位宽度、生态位重叠及马尾松种群的年龄结构。结果表明：1）乔木层马尾松生态位宽度最大,灌木层中马尾松生态位宽度最小;2）马尾松年龄结构为衰退型;3）生态位和种群年龄结构表明,岳麓山马尾松虽然是乔木层的优势种,但更新严重不良,表现出强烈消退趋势;4）乔木层中与马尾松生态位重叠较大的种为樟（Cinnamomum camphora）、枫香（Liquidambar formosana）、四川山矾（Symplocos setchuensis）、冬青（Ilex crenata）、檵木（Cyclobalanopsis glauca）等,灌木层中栲(Castanopsis fargesii)和苦槠(Castanopsis sclerophylla)与马尾松生态位重叠最大。     

生态位概念及其在昆虫生态学中的应用

生态位理论已成为现代生态学的重要内容。在生态位概念百年演变史中,“空间生态位”、“功能生态位”与“多维超体积生态位”最具代表性。生态位宽度和生态位重叠是描述物种内和物种间生态位关系最重要的2个指标。本文系统总结了生态位概念的演变历史及其主要测度公式在昆虫生态学中的应用概况;并就如何利用生态位理论,开展害虫综合治理提出了几点看法;最后就生态位理论在昆虫生态学中存在的问题及应用前景进行了分析和展望。合理利用生态位理论,将为切实制定有害生物综合治理策略和探讨外来入侵物种种群形成机理等方面提供理论指导。     

草坪杂草生态位研究

调查研究草坪杂草的重要值、生态位宽度、以及不同种类杂草之间的生态位重叠值 ,能够揭示杂草种间生态相似关系 ,能够预测杂草之间相互影响的趋势。利用杂草种间的相互制约关系 ,可以指导合理地使用除草剂 ,从而达到降低草坪养护成本 ,保护环境的双重效果。以武汉市区多种不同种类草坪为研究对象 ,对该地区草坪主要杂草进行了系统调查 ,通过七级目测法 ,计算了草坪 2 0种主要杂草的重要值 ,并计测了它们的生态位宽度和生态位重叠值。结果表明 ,看麦娘 (Alopecurusaequalis) ,牛蘩缕(Stellaria media) ,野燕麦 (Avena fatua) ,猪殃殃 (Galium aparine) ,一年蓬 (Erigeron annuus) ,鼠麴草 (Gnaphalium multiceps) ,毛茛 (Ranunculus arevensis) ,通泉草 (Mazus japonicus)等杂草的实际生态位比较宽 ,它们是本地区草坪的主要杂草。而猪殃殃(Galium aparine) ,婆婆纳 (Veronica persica) ,野燕麦 (Avena fatua)等杂草间的生态位重叠值大。杂草生态位宽度大小反映了杂草利用资源的多样化水平或特化水平 ,通常生态位宽度大的杂草以牺牲对局域范围内资源的利用效率来换取对大范围内资源的利用能力     

长苞铁杉群落优势种群高度生态位研究

基于天宝岩国家级自然保护区内长苞铁杉群落的调查数据 ,以不同高度作为一维资源位状态 ,以个体多度为生态位计测的资源状态指标 ,对群落中的 1 2个优势树种进行了生态位的计测和分析。结果表明 ,长苞铁杉具有较大的生态位宽度值 ,具有一定的稳定性 ;各优势树种 ,均表现出一定程度的对环境适应的相似性和生态位重叠。长苞铁杉与阳性树种柳杉、耐荫树种中偏阳性树种木荷之间的生态位相似性和生态位重叠值比与耐荫性树种深山含笑、细叶青冈之间的都要大。这些分析结果为珍稀濒危植物长苞铁杉的保护提供了科学依据     

唐家河自然保护区夏季啮齿类的空间生态位

本文在野外调查的基础上, 运用现代生态学中生态位的理论和方法, 采用以Shannon - Wiener 多样性指数为基础的生态位宽度指数和Pianka 生态位重叠指数对唐家河自然保护区的啮齿类动物群落进行了研究。根据海拔高度和植被类型, 将唐家河自然保护区的植被划分为4 个带, 即山地常绿阔叶林带(海拔1 600 m以下) 、常绿与落叶阔叶混交林带(1 600～ 2 100 m) 、针阔叶混交林带(2 100～ 2 400 m) 和亚高山针叶林+ 亚高山灌丛草甸带(2 400～ 3 600 m) 。发现唐家河自然保护区的12 种啮齿类动物中, 高山姬鼠、龙姬鼠和大林姬鼠在4 个垂直植被带上的分布范围最宽。本文还对群落中物种的空间生态位宽度指数与其分布的关系以及各物种对空间资源的竞争与空间生态位重叠指数大小的关系进行了讨论。     

上海市树附生苔藓植物生态位

生态位理论在植被生态研究中有着重要的应用价值,引入生态位理论对树附生苔藓植物进行了研究。在上海市市区和郊区主要公园、部分街道及校园,包括崇明岛等地区,共设立18个样点,调查发现43种树附生苔藓植物,其中藓类植物39种,苔类植物4种。根据盖度值计算了43种树附生苔藓植物的生态位宽度。结果表明,树附生苔藓植物种数(N)与生态位宽度(B)符合公式N=0.3423e-0.0369B,r=0.9347,大部分的树附生植物生态位宽度很窄,67.44%种类的生态位宽度小于0.1。本文计算了43种树附生苔藓植物的生态位重叠值,应用主分量分析法和最小生成树法对它们进行分类。将43种树附生苔藓植物分成3个生态类群,它们与生境关系显著。因此,在苔藓植物保护中应特别注意对树附生苔藓植物及其生境的保护。     

百山祖常绿阔叶林优势种群的生态位

为了理解百山祖中山常绿阔叶林备优势种群在群落中的关系、地位和功能,用定量分析法,对该群落中平均重要值大于1%的13个优势种群的生态位特征进行了研究。结果表明:多脉青冈、麂角杜鹃和窄基红褐柃的生态位宽度较大,它们的Hurlbert生态位宽度(B_a)分别为0.878、0.825、0.806;而厚叶红淡比、亮叶水青冈和水丝梨的生态位宽度较小,它们的B_a分别为0.341、0.320、0.272。物种的生态位宽度与其重要值大小无关,但与其在各样方中的重要值均匀程度呈极显著的线性正相关。生态位相似性比例(C_(ih))最大的是多脉青冈与尖连蕊茶(0.832),最小的是凸脉冬青和水丝梨(0.248)。对生境需求相似而生态位宽度较小的厚叶红淡比与亮叶水青冈的C_(ih)高达0.758。同属植物多脉青冈与褐叶青冈、台湾冬青与凸脉冬青之间并不具有较大的C_(ih)值。生态位宽度较大的物种与其他物种的生态位重叠值一般较大;生态位相似性比例大的物种的生态位重叠值一般较大。多脉青冈与褐叶青冈、台湾冬青与凸脉冬青的生态位重叠值并不大。总体来看,群落优势种群之间的生态位重叠程度较低,说明该群落主要优势种群之间竞争不激烈群落稳定。该研究揭示了群落优势种群的生态位特征和结构稳定性,为生物多样性保护、群落演替和种群进化等研究提供了理论基础,也为自然保护区管理机构制定和完善保护措施提供参考依据。     

夏大豆田主要害虫及天敌生态位研究

研究了7—8月份夏大豆田主要食叶性害虫及其天敌的生态位宽度和生态位重叠度。分析了各昆虫种间的竞争动态,害虫与其天敌在时间上的同步性和空间上的同域性均较强,为保护利用自然天敌控制夏大豆害虫提供了科学依据。     

秦岭冷杉群落主要种群生态位研究

基于对秦岭山区濒危植物秦岭冷杉(Abies chensiensis)分布群落的样地调查,采用定量分析的方法,研究了秦岭冷杉群落中主要种群的生态位宽度、生态位相似性比例和生态位重叠,结果表明：（1）分别用Levins和Shannon-weiner两指数测得的主要种群的生态位宽度结果基本一致,即乔木、灌木和草本层中生态位宽度最大的依次为秦岭冷杉、箭竹（Sinarundinaria nitida）和苔草（Carex lanceolata）,秦岭冷杉与生态位宽度值大的种群易形成混交林;（2）生态位宽度较高的两个种群,种对相似性比例一般较高;（3）秦岭冷杉群落中各主要种群之间的生态位重叠程度较低,表明种群对群落环境资源的分享比较充分,群落处于相对稳定状态。