碱化草地群落恢复演替空间格局动态分析

对松嫩平原碱化草地1989年开始围栏封育的1hm^2样地9a间的空间格局进行了分析,结果表明：（1）不同物种斑块空间格局动态不同,在恢复演替各个阶段中的地位与作用也不同。（2）结论基本上支持了斑块化－稳定性假说。     

次生林区斑块形状动态与森林恢复过程分析

以1959年以来4期航片为基础资料,在ARC／INFO支持下,分析丁关帝山天然次生林区森林恢复过程中各类景观要素斑块异圆指数和类斑边界分维数及其动态。研究表明,采用斑块异圆指数即可揭示景观要素斑块形状特征及其变化规律;研究地区景观恢复过程中,各类非林地斑块的异圆指数总体上高于林地斑块,但呈持续下降趋势,形状趋于规则;林地斑块的异圆指数呈持续上升趋势,景观处于活跃的森林恢复和斑块演替中期,演替后期森林斑块的扩展和合并过程始终占主导地位,斑块形状更趋复杂多变,相邻斑块间的联系密切,先锋性森林群落的斑块形状较为简单,斑块逐渐消退。为研究景观结构与功能的关系和变化规律提供了基础。     

鼢鼠土丘植物群落演替生态位动态及草地质量指数

采用"空间代替时间"的方法,以不同演替系列的鼢鼠土丘植物群落为对象,通过种群生态位动态和功能群变化探讨其演替机制.选取20个主要群落组分种,采用Shannon生态位宽度和Pianka生态位重叠指数进行定量分析.结果表明:较大的生态位宽度常伴随着较大的生态位重叠,但一些具较小生态位宽度的物种之间也存在着较大的生态位重叠;物种之间的生态位重叠普遍较大.功能群变化分析表明:随着演替的进行,1、2年生杂草先迅速减小后缓慢增大,但总体减小;多年生杂草先增大后减小;多年生禾草类线性增加.反映了多年生禾草类最终在演替顶极群落中占据主导地位.采用草地质量指数分析了鼢鼠土丘植被状况,表明随着演替的进行,草地质量指数显著增加.     

植物根系水力再分配模型参数分析与尺度转换

植物根系水力再分配(Hydraulic redistribution)是近几年提出的对植物根系水力提升现象一种更准确的描述。Ryel等(2002)建立的根系水力再分配模型(以下简称Ryel模型)模拟结果表明根系水力再分配是土壤水分动态的一个重要组成部分。该文基于Ryel模型,对模型中涉及的重要参数进行敏感性分析,更准确地阐述参数变化下根系水力再分配模型的行为动态,从而定量分析环境及植物自身等因素对根系水力再分配的影响。Ryel模型时间尺度和土层厚度的设定限制了模型的应用,该文通过参数调整,将模型从时间尺度为小时、土层厚度均一转换到时间尺度为天、土层厚度不等,并应用到内蒙古皇甫川流域。     

红树植物木榄幼树斑块形状的分形分析

应用分形理论分析了山口国家级红树林自然保护区木榄幼树斑块形状的分形特征。木榄幼树斑块在整体水平上的分形维数为 1 .1 2 ,而单个斑块的分形维数介于 1 .1 7～ 1 .3 7之间。分形维数的大小与斑块形状的复杂程度密切相关。频谱法和周长 -面积法都适用于分析幼树斑块形状的分形特征。     

三江源区“黑土滩”型退化草地人工恢复植物群落的演替动态

选取青藏高原三江源区"黑土滩"型退化草地上建植的人工草地为研究对象,对不同建植年限人工草地植物群落及其各功能群的物种组成、平均高度、盖度和地上生物量及植物多样性等进行实地调查和对比分析,探讨"黑土滩型"退化草地在人工恢复过程中植物群落组成和多样性变化,以期回答人工恢复的草地植物群落何时才能接近天然草地、人工恢复的时间阈值应为多长等问题,从而为三江源区"黑土滩"型退化草地的恢复重建提供科学的理论指导。研究结果表明:草地恢复前5年内,禾本科植物的数量大量增加,植物群落的高度增加了847.6%,植物群落盖度增加了134.5%;不同恢复年限的草地植物群落的多样性指数都有相似的变化趋势,恢复8年后植物群落组成达到阶段性的稳定状态,在恢复时间达16—18年后,逐渐向更稳定的状态转化;恢复18年的草地与天然草地植物群落的Jaccard及Sorensen相似度指数分别为0.596、0.747,Cody差异度指数为9.5。由此可见,建植人工草地的方式恢复退化草地,可在建植8年后达较好的恢复效果;恢复时间达16年以上的人工草地采取适度的调控措施,有利于其向天然草地恢复演替;建植18年的人工草地物种组成情况与天然草地最接近,但仍有差异。因此,"黑土滩"型退化草地的人工促进恢复,到未退化的状态至少需要18年以上。     

放牧和围封条件下羊草碱化草地中斑发布格局研究

应用分形方法对松嫩平原羊草碱化划地中斑块分布格局进行定量估计,分析了放牧干扰和围封条件下斑块分布特征及动态。结果表明：随放牧强度增加,羊草斑块的斑块化指数增大,斑块面积范围的上下限变小,分布趋于破碎化和不均匀,斑块公布格局趋于复杂,自相似规律发生转折的尺度增多。围封后,１９８９～１９９３年羊草斑块总面积增加,斑块数目减少,斑块化指数降低,１９９４年后羊草斑块分布格局基本稳定。羊草斑块分布的双对数曲     

江河源区人工草地及"黑土滩"退化草地群落演替与物种多样性动态

研究了“黑土滩”退化草地以及在“黑土滩”上建植的垂穗披碱草人工草地在第2～6年间植物群落演替及物种多样性动态。结果表明：随着演替的发生．两种不同类型草地群落的α多样性指数均呈现单峰变化趋势。人工草地群落的α多样性指数比“黑土滩”退化草地群落的低,建植第4年的人工草地群落和封育4年的“黑土滩”退化草地群落的各指数最高。两种不同类型草地草场质量指数也呈现先降后升的趋势,人工草地群落的草场质量和生物量比“黑土滩”退化草地群落高。从植物的生活型看．一年生植物被多年生植物替代。β多样性的时间动态反映出演替过程中,两种类型的草地群落2龄与5龄、6龄群落间的β多样性低,物种周转率高;2龄与3龄,5龄与6龄群落间的β多样性高．物种周转率低,4龄群落是过渡群落。在时间序列上可分为两个阶段．2～4龄主要是一年生草本的入侵．4～6龄主要是多年生草本的定居。     

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     

希拉穆仁草原近自然恢复状态下植被-土壤响应特征

通过对内蒙古阴山北麓围封区域草原近自然状态下植被群落特征及其土壤颗粒物理特性的研究,探讨草地群落与土壤颗粒物理特性在自然风蚀条件下的特征。结果表明:(1)草地全覆盖时以羊草、赖草为优势种,当草地盖度下降为40%以下时以指示草地退化的冷蒿为优势种;且随着植被盖度的降低,草地植物群落生物量呈降低趋势,Shannon-Wiener指数、Simpson指数均呈现出先升高后降低的趋势;(2)草地植被覆盖度对地表土壤颗粒分形维数有显著影响(P0.05),随着盖度的降低,其地表土壤颗粒分形维数呈显著降低趋势,地表土壤颗粒粗化明显;(3)在近自然状态下,草地植被覆盖较低时,地表0—1 cm土壤颗粒粗粒化现象尤为显著,粒度累计差异达到1 mm,垂直结构上表现为由3—5 cm、1—3 cm土层至0—1 cm土层,土壤颗粒粗粒化程度加重,粗颗粒粒度累积差异分别出现在0.1、0.25、1 mm;(4)在近自然状态下,随着草地植被盖度增加,表层土壤受植物遮蔽,得到有效保护,土壤颗粒逐渐细化,容重也缓慢下降。在近自然状态下,草地及土壤环境发生有层次且多样性的变化,草地植被的斑块状变化使得希拉穆仁围封区草原在近原始状态下出现自然风蚀现象成为可能。     

根状茎型植物扁秆荆三棱对土壤养分异质性尺度和对比度的生长响应

土壤养分的空间异质性在自然界普遍存在, 而克隆植物被认为能很好地适应和利用土壤养分异质性。尽管尺度和对比度是异质性的两个重要属性, 但有关土壤养分异质性的尺度和对比度及其交互作用对克隆植物生长和分株分布格局影响的研究仍比较缺乏。在一个温室实验中, 根状茎型草本克隆植物扁秆荆三棱(Bolboschoenus planiculmis) (异名扁秆藨草(Scirpus planiculumis))被种植在由高养分斑块和低养分斑块组成的异质性环境中。实验为两种尺度处理(大斑块和小斑块)和两种对比度处理(高对比度和低对比度)交叉组成的4种处理组合。在每个处理中, 高养分和低养分斑块的总面积相同; 在所有4种处理中, 土壤养分的总量也完全相同。无论在整个克隆(植株)水平, 还是在斑块水平, 尺度、对比度及其交互作用对扁秆荆三棱的生物量、分株数、根状茎长和块茎数的影响均不显著。然而, 在斑块水平, 扁秆荆三棱在高养分斑块中的生物量、分株数、根状茎长和块茎数均显著高于低养分斑块, 而在高养分斑块中相邻分株间的距离(间隔物长)小于低养分斑块, 并且这种效应均不依赖于斑块尺度的大小和对比度的高低。因此, 在土壤养分异质性环境中, 扁秆荆三棱可以通过缩短间隔物长, 并可能通过提高根状茎的分枝强度, 把较多的分株和潜在分株放置在养分条件好的斑块中。这种响应格局体现出克隆植物的觅食行为, 有利于整个克隆对异质性资源的吸收和利用。然而, 该实验中的尺度和对比度对扁秆荆三棱分株的放置格局均没有显著效应。作者推测, 在一个更大的斑块尺度和(或)对比度范围内, 扁秆荆三棱对土壤养分异质性的响应可能不同。因此, 下一步的研究应涉及更广泛的尺度和对比度。     

Patch dynamics and local succession in a sandstone area with frequent disturbance

Abstract. A system of sand talus cones in a small forested rocky sandstone area was investigated to determine the importance of disturbance‐related dynamics and mesoclimate to vegetation differentiation. These cones (usually 3–12 m long) are formed by the accumulation of sand at the foot of sandstone rocks and are subject to frequent disturbance by the transport of sand. Vegetation was recorded both at the whole‐cone level and at the within‐cone level; the latter was approached by means of a transect of small squares along each cone. Soil profiles were recorded at the upper, centre and bottom parts of the cones. To express mesoclimatic differentiation among the cones within the rocky area, the potential insolation was calculated from the horizon angular height and the likelihood of thermal inversions was estimated by the height of the cones above the valley bottom. The major environmental factor correlated with variation in cone vegetation is the disturbance dynamics as determined by the structure of the soil profile; active cones (with sand at the surface) are colonized by different species as compared with non‐active cones (with surface covered by humus sediments). There is a clear primary succession gradient from plants able to cope with continuous sand transport to stands of tall bryophytes, small shrubs and herbs. Quite often the same gradient is found within cones, with late successional vegetation confined to the lower, stabilized parts of the cones, while the upper part is still being affected by sand transport. The differentiation along the gradient of disturbance is much stronger than the differentiation due to climatic or other gradients. Indirect data indicate that the long‐term average rate of sand accumulation is ca. 1 mm/yr. If sand transport ceases, Sphagnum peat accumulates on some of the cones; the depth of accumulated Sphagnum remains may reach 50 cm. The development of the peat layer is but weakly correlated with the measured variables suggesting that random processes at the beginning of Sphagnum establishment may be a driving force. By measuring Sphagnum growth and decomposition, and the peat density, we estimated the time needed for their development to be several hundreds of years.     

森林景观恢复过程中景观要素斑块规模的动态分析

以１９５９年以来的４期航片为基础资料,通过对研究地区各类景观要素的斑块平均规模和粒级结构及其动态变化过程进行分析,揭示了研究地区森林景观恢复演替过程中景观要素斑块动态特点,阐明了植被演替和干扰格局控制下森林景观要素斑块恢复演替的过程和规律。研究地区森林景观自５０年代以来在整体上始终属于细景观,但景观要素斑志规模和粒级结构发生了显著变化,在三个不同时期表现出不同的变化特点,而且不同景观要素的斑块规模     

热带森林中的斑块动态与物种多样性维持

斑块作为景观要素之一,直接到景观结构的空间格局及其内部各要素之间的相互关系,其动态也将导致景观格局的变化。异质性的斑块在自然森林中是普遍存在的,这就是说,顶极森林中仍然存在着由不同种类或不同生长时期的植物种群组成的森林斑块。由自然或人为干扰所驱动的森林生长循环导致敢这些斑块在空间上的镶嵌,对于持定的地域片段,也导致了不同生长时期的森林斑块的周期性循环。在热带森林中,森林的生长循环由林窗期（ｇａｐ     

生态学中的尺度问题：内涵与分析方法

尺度问题已成为现代生态学的核心问题之一.尺度问题主要涉及3个方面：尺度概念、尺度分析和尺度推绎.主要评述前两个方面.生态学尺度有三重概念：维数、种类和组分,其中每重概念又包含了多个定义,有必要进行澄清、分类和统一.尺度分析涉及尺度效应分析和多尺度空间格局分析.格局、过程及它们之间的关系,以及某些景观特性均表现出尺度效应,因此多尺度研究非常必要和重要.多尺度空间格局分析（尤其是特征尺度的识别）是进行尺度效应分析和跨尺度推绎的基础.多尺度分析需要特定的方法,景观指数法是最常用和最简单的方法,但也常产生误导;空间统计学方法（如半方差分析法、尺度方差分析法、空隙度指数法和小波分析法等）和分维分析法在最近十几年发展起来,并逐渐应用于生态学,在尺度分析上具有很大的应用潜力.各种方法在尺度分析上各有优势和不足,有必要同时使用两种或两种以上方法进行比较和评估.总之,有关尺度分析的研究需要进一步加强,从而为下一步的尺度推绎提供可靠的依据.