生境梯度影响下的天然红松种群空间格局与种内关联

为理清生境梯度下天然红松种群空间分布规律,以黑龙江省凉水国家级自然保护区内自坡底至坡顶的四种生境(生境Ⅰ,谷地平坡潮湿生境;生境Ⅱ,坡下缓坡潮湿生境;生境Ⅲ,坡上斜坡半湿润生境;生境Ⅳ,坡顶陡坡半干旱生境)类型中建群种红松种群为研究对象。分析不同林层(主林层、亚林层、演替层、更新层)红松种群的数量特征,并基于O-ring函数,在重复采样条件下评价了红松种群空间分布格局。结果表明:(1)下坡位生境(生境Ⅰ、Ⅱ)红松更新层种群数量显著大于上坡位(生境Ⅲ、Ⅳ)(P<0.05),演替层中差异不显著;自坡底至坡顶的生境梯度上,主林层和亚林层中红松株数比例增加,红松种群年龄结构结构由倒J型向J型转变。(2)下坡位原始红松林更新层和演替层中红松种群聚集规模与聚集强度均高于上坡位,坡顶(生境Ⅳ)原始红松林更新层中红松种群聚集规模与聚集强度高于坡上(生境Ⅲ)。(3)四类生境的原始红松林中主林层与更新层中红松种群总体表现为空间独立,在个别尺度上表现出微弱的空间正关联或负关联;在0—5 m尺度上,下坡位红松林原始林内演替层与主林层红松种群表现为空间负关联,而上坡位生境林分对应林层间空间关系则为空间正关...     

长白山阔叶红松林红松种群年龄结构与数量动态特征

该研究以分布于长白山阔叶红松林内的红松(Pinus koraiensis)种群为对象, 通过编制种群静态生命表, 计算数量动态指数, 绘制存活曲线、死亡率曲线和消失率曲线, 应用4个生存函数并引入谱分析和时间序列预测模型, 分析红松种群年龄结构, 揭示其天然更新过程及未来发展趋势, 以期为野生红松种群的保护和恢复提供科学依据。结果显示: 红松种群数量变化具有阶段性, 幼龄(I-III龄级)和成龄(VII-X龄级)个体数量多, 中龄(IV-VI龄级)和老龄(XI-XIV龄级)个体数量少, 形成明显间断的两个优势年龄分布区。种群存活曲线趋近于Deevey-Ⅲ型, 表明幼龄个体死亡率高。忽略外部干扰时的总体数量动态变化指数大于>0, 表明红松种群为增长型; 考虑未来外部干扰时的种群动态变化指数趋近于0, 结合死亡率和消失率曲线呈现出连续先增后降的复杂动态变化趋势, 可知该种群受外界随机干扰时增长不明显。生存函数分析显示, 红松种群具有前期锐减、中期稳定、后期衰退的特点。谱分析表明红松种群天然更新呈周期性波动。未来2、3、4、5、6、7、8、9、10个龄级时间后, 红松幼、中龄个体数逐渐减少, 而成、老龄个体数量将逐渐增加。幼龄个体死亡率高、生存空间和资源条件有限, 老龄个体生理衰老明显是限制红松种群增长的主要原因。建议加强幼龄个体的抚育工作, 提高其存活率和生存质量; 保护和改善生存环境, 从而促进红松种群的自然更新和恢复。     

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.     

长白山红松林主要树种空间格局的模拟分析

 本文引入依坐标点集的空间格局模拟分析法研究了长白山红松林主要树种的格局分布,以及红松不同年龄级格局分布的动态。结果表明：红松在不同的林型、不同的生长发育阶段表现不同的空间格局,乔木层红松属随机型分布,在红松云冷杉林中非随机性较强;随着年龄级增长,红松的空间格局从聚集向随机发展,林木的随机自稀是种群格局动态变化的重要原因。     

生态场理论在沙地云杉种群更新中的应用

生态场理论是物理生态学的基本理论,它基于植物分布格局,植物生长模型,植物竞争以及竞争利用的研究,研究森林草原过滤带上沙地云杉种群在更新中产生的生态场的特性,结果表明,沙地云杉种群生态场是半椭圆形特殊的非均匀场,生态场强度随着母树距离的增大而变化,开始时迅速增大,３￣５ｍ处场强达到最大,然后逐渐下降,由于生态场的重叠而使叠加部分的场强明显增大,生态场的作用范围与坡度,坡长等地形因子及树高,冠半径等测     

敦煌阳关盐沼湿地芦苇种群小尺度空间分布格局

植物种群的空间分布格局是研究连接植物与外界环境关系的重要桥梁,是植物种群稳定性和生活史策略的表现形式。本研究以敦煌阳关盐沼湿地克隆植物芦苇(Phragmites australis)为对象,设置湿生区、轻度盐化区、重度盐化区和荒漠区采样梯度,应用Ripley K(d)函数分析法研究了芦苇种群的小尺度空间分布格局特征及生态适应对策。结果表明:(1)随着从湿生到荒漠区环境梯度的变化,芦苇种群的盖度、密度、高度、地上生物量及种群领地面积都呈现出显著下降的趋势,空斑面积呈现出显著增加的趋势,而种群领地密度则呈现出先增加后下降的趋势;(2)从湿生到荒漠生境,芦苇种群的小尺度空间拓展策略主要表现为由聚集分布为主、非聚集分布(随机分布或均匀分布)为辅,转变为随机分布为主、非随机分布(聚集分布或均匀分布)为辅的特征。研究结果明晰了干旱区内陆河湿地中芦苇种群的空间分布格局特点及其影响因素,为进一步理解克隆植物的生态适应机制提供了案例研究,为科学保护和管理干旱区内陆河湿地生态系统提供了理论依据。     

麦蚜与龟纹瓢虫在麦田的空间格局分析

【目的】为保护麦田天敌并合理利用天敌对麦蚜进行控制。【方法】通过田间网格式取样调查,应用生态位和地统计学方法研究了麦田中麦蚜及其主要天敌龟纹瓢虫Proplaea japonica的时空分布格局。【结果】麦蚜及瓢虫时间序列上的种群动态分析显示,麦田中龟纹瓢虫发生期比麦蚜滞后,麦蚜与龟纹瓢虫的种群数量动态趋势相似,种群相关系数为0.930,表明龟纹瓢虫与麦蚜种群呈明显的跟随关系。在空间上,麦蚜和龟纹瓢虫两者的生态位重叠度随着麦蚜的发生量增多而增高,最高达0.52。麦蚜与龟纹瓢虫的空间格局在时间序列上,随着种群数量改变而变化。在低种群密度下,麦蚜的半变异函数为线性模型,呈随机分布;在高密度下,麦蚜和龟纹瓢虫的的半变异函数均为指数模型,呈聚集分布。Block Kriging空间插值分析,得到二维空间插值模拟图,较好反映了麦蚜和龟纹瓢虫种群在麦田的时空分布。【结论】麦田生态系统中麦蚜与其天敌——龟纹瓢虫在时空分布上具有较强的相似性。同时研究结果提示,评价自然天敌对害虫的控害功能时,要综合分析两者的数量关系和空间分布关系及其控害功能的协同作用,才能提出可靠的防治策略。     

小兴安岭阔叶红松林物种组成及主要种群的空间分布格局

研究了黑龙江省凉水国家自然保护区阔叶红松林的物种组成和径级结构,并应用点格局分析方法对其主要种群的空间分布格局及空间关联性进行了研究.结果表明: 该保护区内阔叶红松林中胸径≥1 cm的乔木共有16种,种群密度差异性很大,针叶树种红松和冷杉处于明显的优势地位;种群的径级结构近似倒“J”形,林分更新良好;主要种群的分布格局多呈聚集分布,只有红松在19～21 m和44 m尺度上以及青楷槭在接近所研究的最大尺度上时才呈现出随机分布.其中,红松在所研究尺度上一直都接近于随机分布,聚集强度也最小,冷杉、紫椴和青楷槭的分布格局都呈现出随机分布的趋势;除红松和冷杉在2～3 m的小尺度上,以及冷杉和青楷槭在37～81 m尺度上呈显著正相关外,其余种群的空间关联性均不显著.所有树种的总体联结关系均表现为不显著的正关联.
     

李园桃蚜和草间小黑蛛种群空间格局的地学统计学研究

利用地学统计学的原理和方法分析了李园桃蚜种群和草间小黑蛛种群的空间结构和时间相关性.结果表明,桃蚜种群6月27日和11月22日此两次的半变异函数拟合模型为直线,表明此两次两种空间分布为均匀分布或随机分布,其余9次半变异函数拟合模型均为球形,表明此9次李园桃蚜种群的空间分布是聚集分布,变程RSD(m)为4.173903～34.7837.草间小黑蛛空间格局5月21日、5月31日及10月19日、11月22日4次半变异函数拟合模型为直线,表明此4次种群的空间分布为均匀分布或随机分布,其余8次半变异函数拟合模型均为球形,表明此8次李园草间小黑蛛种群的空间分布是聚集分布,变程RSD(m)为2.3169～42.00711,表明草间小黑蛛种群对桃蚜种群在空间位置上具有追随关系,对其种群数量的控制有较大作用.     

红松存在/不存在数据的多尺度空间分布格局

红松属小兴安岭地区地带性植被优势种,该地区也是其分布的北缘。在景观尺度上开展红松的分布格局研究有利于进一步了解红松分布机理、未来迁移过程等问题,对其经营和保护有重要意义。将景观指数法与点格局分析法结合,设定8个空间尺度,利用红松存在/不存在数据,通过计算各空间尺度上红松聚集程度和景观指数,分析小兴安岭地区红松种群在多尺度上的分布格局。研究结果表明,小尺度上红松聚集分布明显,随机分布区多处于其聚集分布区的边缘,均匀分布区则散布在其聚集分布区内。景观指数研究表明,通过景观指数可判断红松聚集分布格局趋势,而不能判断均匀分布、随机分布格局趋势,因为它们在多尺度下景观指数波动大,不能用景观指数来描述分布格局。研究得出如下结论:1)红松主要分布在其分布区的核心区域内,在分布区边缘和过渡带上呈随机分布,2)存在/不存在数据能够用来分析种群的多尺度空间分布格局,3)空间尺度的变化会引起树种分布格局的变化,随机分布随尺度增加,边缘化程度加强,4)单一尺度上,景观格局指数不能完全描述种群分布格局;而在多尺度上,变化趋势稳定的景观指数表明聚集分布存在,而波动剧烈的景观指数常与随机分布和均匀分布联系在一起,5)地形因子中,红松对坡度和海拔两个因子变化敏感。     

昆虫种群的一类时空动态模型研究

昆虫种群的时空动态包括种群的数量变化和空间分布变化.根据密度制约性原理, F推导出描述昆虫种群时空动态的非线性偏微分方程模型.该模型由扩散、迁移、出生及死亡等成分组成.建立了模型的差分解法,也给出模型参数的拟合方法.模型的初始分布确定为二项分布,Poisson分布,以及负二项分布.给出产生3种空间分布的计算方法.给定初始分布类型及参数,由各算法组装的计算机模型可得到初始分布,田间各点各时刻的昆虫数量 ,以及该时刻的空间分布类型和聚集性.     

黄斑苇■繁殖期种群分布型的研究

黄斑苇鹊是夏候鸟,每年5—8月在上海奉贤县沿海新海塘繁殖。本文对其繁殖期种群分布型等进行研究,并用Poisson法测定。研究表明该种鸟巢的空间分布属于集群型。集群分布之巢占64.04％;每群6.08±1.76只,结构较为松散。其巢的空间生态位是芦苇层次中的中层。文中还讨论了生态位层次之间的关系以及生态位分离、种群密度和种群数量变动等问题。     

长白山地区不同林型红松种群生态位特征

采用Levins、Hurlbert生态位宽度和Pianka生态位重叠计测方法,分析长白山地区不同林型红松种群生态位特征。结果表明,红松种群是长白山地区顶极群落原始阔叶红松林的优势种群,其生态位宽度呈现原始阔叶红松林白桦林落叶松阔叶混交林。相比于其他种群的生态位宽度,总体上原始阔叶红松林中耐阴树种的生态位宽度较大,阳性树种的生态位宽度较小,而次生林则相反。在生态位重叠方面,红松与各林型中其他种群表现出不完全重叠。在原始阔叶红松林和白桦林中,红松与其他乔木种群对资源有明显的共享趋势。红松与原始阔叶红松林的色木槭、紫椴、青楷槭、白桦,与落叶松阔叶混交林的紫椴、蒙古栎、长白落叶松,与白桦林的色木槭、白桦,对同一资源有相同或相似的要求,且当资源不足时会产生竞争。     

枇杷园蜘蛛混合种群空间分布型的动态分析

枇杷园蜘蛛混合种群的空间分布型在不同季节存在差异,其空间分布型主要由枇杷园蜘蛛本身的生殖水平、游猎型和定居型数量的多寡,主要目标害虫的数量及分布,气候环境的变化及其越冬生态习性,枇杷园蜘蛛的种群密度及其种间竞争程度决定。     

不同种群密度羊草生态场梯度及其变化特征

通过对植物个体与种群生态场定位实验研究,提出了生态场梯度的概念,并给出了植物与羊草个体生态场梯度的模型,植物生态场的场梯度是,生态场中生态势沿任意方向的变化率。羊草个体生态场梯度同羊草种群密度相关。     

辽东山区天然更新红松幼苗种群结构与动态

本研究以辽东山区红松人工林为种源的3种不同林带(落叶松林带、针叶混交林带和阔叶混交林带)内天然更新红松幼苗为对象,运用静态生命表和生存分析方法研究天然更新红松幼苗的种群结构与动态特征.结果 表明:3种不同林带内天然更新红松幼苗的年龄结构呈"(n)"型左偏态分布,前期幼苗数量较多且死亡率较高,后期不断减少,属于衰退型种群...     

人工森林群落中红松、落叶松种群生态位计测方法的研究

采用树高级种群分类,在一维和多维主导生态因子梯度上,提出了人工红松森林群落、人工落叶松森林群落,红松、落叶松种群生态位计算公计算结果表明,同林令最高树高级种群只出现在土壤含水率）２５％、上壤有机质含量）６％的资源位上。     

空间自相关与分布型指数研究

本文介绍了地学统计学（ｇｅｏｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ）中关于自相关函数、方差图的基本概念。提出了扩散性指数Ｉｚ,当Ｉｚ从０→１变化时,种群的空间分布由均匀→随机→聚集。Ｉｚ可反映不同方向上种群分布情况。以松毛虫种鲜调查资料为例,介绍了这些新概念的应用。结果表明,空间分布型与空间位置、方向有关。当研究昆虫种间空间分布型时,不考由空间位置是不全面的。     

带扩散的Logistic单种群模型及其最优收获

在一些合理的假设条件下,就空间分布非均匀的Ｌｏｇｉｓｔｉｃ型收获模型 得到了与空间分布均匀的Ｌｏｇｉｓｔｉｃ型收获模型［１,２,３］完全平行的结论,其中包括种群持续生存和灭绝时收获努力量 Ｅ（ｘ）须满足的充要条件、种群持续生存时趋于正平衡状态的速度估计、种群灭绝时其密度趋于０的速度估计以及在种群持续生存条件下的最优收获努力量 Ｅ、最优平衡解 ｐ（ｘ）和最大收获量 ｈ＊     

长白山阔叶红松林树木种群动态的长期监测

基于1981-2016年对长白山阔叶红松林固定样地(面积 1 hm²)4次调查的监测数据,研究了阔叶红松林树种组成与结构的变化特征,分析了各树种的径阶分布、空间分布、数量变化等.结果表明: 35年间,林分的树种组成变化不大,林分总密度呈下降趋势.总胸高断面积和蓄积量分别为 43～45 m²·hm^-2和474～496 m³·hm^-2,其中,红松的优势度最大,胸高断面积和蓄积量分别占57.8%～59.7%和62.5%～65.4%.所有优势树种的空间分布无明显变化,均呈随机分布.其中,红松的径级结构呈近似正态分布,乔木层全部树种的径级结构呈倒 “J” 型分布.小径级(10～26 cm)死亡个体的绝对数量最多,死亡比例为30%,而中径级(30～50 cm)死亡比例最高,为30%～50%.乔木层中除色木槭外的主要树种均没有明显进阶,死亡率高于更新率,特别是红松,完全没有更新或进阶,种群处于衰退状态.原始阔叶红松林中红松、紫椴等优势树种的更新受到阻碍,这些树种的种群维持可能需要自然干扰.