天童常绿阔叶林中常绿与落叶物种的物种多度分布格局

物种多度分布是对群落内不同物种多度情况的数量描述, 作为理解群落性质的基石, 其形成机制受到广泛关注。常绿与落叶物种是两类有着不同物候性状与生长策略的物种集合, 它们普遍共存于常绿阔叶林中。在天童20 ha常绿阔叶林动态监测样地内, 虽然常绿物种在物种多度和胸高断面积等指标上占有绝对优势, 但其在物种丰富度上却不及落叶物种。分析两者在常绿阔叶林中的物种多度分布特征, 能够为理解常绿阔叶林内物种多样性的维持机制提供一个全新的视角。为此, 我们基于天童样地的植被调查数据, 一方面利用累积经验分布函数对两类生活型植物的物种多度分布进行描述, 使用Kolmogorov-Smirnov检验(K-S检验)判断其差异性; 另一方面, 采用纯统计模型、生态位模型和中性理论模型对二者的物种多度分布曲线进行拟合, 并基于K-S检验的结果以及AIC值进行最优模型的筛选。结果显示: (1)常绿与落叶物种的物种多度分布曲线间并无显著差异。(2)在选用的3类模型中, 中性理论模型对于两类物种多度分布曲线的拟合效果都最好, 而生态位模型的拟合效果则一般。从上述结果可以看出, 尽管常绿与落叶物种在物种数量和多度等方面均存在差异, 但它们却有着近似的物种多度分布格局以及相近的多样性维持机制。然而, 鉴于模型拟合的结果只能作为理解群落多样性构建机制的必要非充分条件, 故而只能初步判定中性过程对于常绿与落叶物种的物种多样性格局影响更大, 却不能排除或衡量诸如生态位分化等其他过程在两类生活型多样性格局形成中的贡献。     

亚热带常绿阔叶林群落物种多度分布格局对取样尺度的响应

为揭示物种多度格局随尺度的变化规律,探讨多度格局形成的机理及生态学过程,作者以古田山亚热带常绿阔叶林24 ha固定监测样地为背景.采用断棍模型(broken stick model)、对数正态模型(Iognormal distribution model)、生态位优先占领模型(preemption model)、Zipf模型(Zipf model)、Zipf-Mandelbrot模型(Zipf-Mandelbrot model)及中性理论模型(neutral model),对不同尺度下的物种多度分布格局进行拟合,并采用AIC检验和卡方检验选择最优拟合模型.结果表明,不同尺度上适合的物种一多度曲线模型不同;在取样边长为10 m和20 m时,除中性模型外的5个模型均不能被拒绝,它们均适合小尺度下的格局,这表明存小的尺度上生态位过程对物种一多度曲线的格局贡献较大;在取样边长为40 m时,最适合的模型为对数正态模型;取样边长为60 m和80 m时,Zipf-Mandelbrot模型为最优拟合模型;在取样边长为100 m时,尽管Zipf-Mandelbrot模型有最小的AIC值,但卡方检验拒绝了除中性模型外的5个模型;中性理论模型除了边长为10 m和20 m尺度以外,在其他尺度上均比前面5种模型的预测效果更好.因此在研究物种多度分布规律时必须注意空间尺度的影响.研究结果表明随着尺度的增加,中性过程成为决定物种一多度曲线格局的主要生态过程.     

黄土高原森林群落物种多度的分布格局

选用物种多度统计模型（对数级数分布模型、对数正态分布模型）和物种多度生态位模型（分割线段模型、生态位重叠模型、随机分配模型）研究了黄土高原子午岭马栏林区不同演替阶段3种森林群落物种多度分布格局的变化。结果表明：（1）物种分布统计模型拟合显示,演替初期的白桦（Betula platyphylla）林,物种丰富,但分布不均匀;演替中期的天然油松（Pinus tabulaeformis）林,油松优势地位明显,林下灌木和草本植物数量少但分布集中;演替顶极的辽东栎（Quercus liaotungensis）林,物种分布均匀且集中,枯立木形成的林隙较多。（2）在物种多度生态位模型拟合中,3种群落均能被较好地拟合。说明在演替过程中,影响物种分布的自然和人为因素较多,不能简单地选择一个生态位模型来解释。因此,研究森林群落物种分布时,最好采用多个模型进行拟合。     

长白山不同演替阶段针阔混交林群落物种多度分布格局

为解释长白山温带森林群落构建和物种多度格局的形成过程, 该文以不同演替阶段的针阔混交林监测样地数据为基础, 采用中性理论模型、生物统计模型(对数正态分布模型)和生态位模型(Zifp模型、分割线段模型、生态位优先模型)拟合森林群落物种多度分布, 并用χ ²检验、Kolmogorov-Smirnov (K-S)检验和赤池信息准则(AIC)选择最佳拟合模型。结果显示: 中性模型能很好地预测长白山温带森林不同演替阶段植物群落的物种多度分布。在10 m × 10 m尺度上, 5种模型均可被χ ²检验和K-S检验接受, 但中性模型拟合效果不如对数正态分布模型、Zifp模型、分割线段模型和生态位优先模型, 表明小尺度上中性过程和生态位过程均能解释群落物种多度分布, 但生态位过程的解释能力相对较大。而在中大尺度上(30 m × 30 m、60 m × 60 m和90 m × 90 m), 中性模型为最优拟合模型, 并且随着研究尺度增加, 生态位模型和生物统计模型逐渐被χ ²检验拒绝, 表明中性过程在长白山针阔混交林群落物种多度分布格局形成中的作用随着研究尺度增加而逐渐增大。该文证实了中性过程在长白山温带针阔混交林群落结构形成中具有重要作用, 但未否认生态位机制在群落构建中的贡献。因此, 温带森林群落构建过程中中性理论和生态位理论并非相互矛盾, 而是相互融合的。在研究森林群落物种多度分布时, 应重视取样尺度和演替阶段的影响, 并采用多种模型进行拟合。     

石灰岩山地淡竹林演替序列的群落物种多度分布格局

利用断棍模型(BSM)、生态位优先占领模型(NPM)、优势优先模型(DPM)、随机分配模型(RAM)和生态位重叠模型(ONM),对石灰岩山地淡竹林演替序列3类群落15个样地的种 多度关系进行拟合,并利用卡方(x²)和赤池信息量准则(AIC)检验.结果表明: 淡竹纯林、竹阔混交林和阔叶林最优物种多度分布格局模型分别为：DPM(x²=35.86,AIC=-69.77)、NPM(x²=1.60,AIC=-94.68)和NPM(x²=0.35,AIC=-364.61);BSM对混交林和阔叶林的拟合效果较好,对淡竹纯林的拟合欠佳;RAM和ONM对3类群落的拟合均不能接受;在淡竹纯林向阔叶林演替过程中,物种数逐渐增加,多度分布均匀,物种多度分布格局由DPM向NPM转变.由生境过滤作用主导转换成种间竞争作用主导是淡竹林演替序列物种多度格局变化的主要原因.采用多种模型和检验方法综合分析群落演替内、外因素变化,将有助于深入理解群落演替的生态过程.     

多物种集合的种-多度关系模型研究进展

种 -多度关系是群落结构研究最基本的方面之一。Preston最早描述的物种“常见性和罕见性的分布”是群落中种 -多度关系的一般特性。自从 Motomura开创性地提出一个几何序列模型用于描述这种特性后 ,生态学家已建立了许多拟合种 -多度关系的经验模型和理论模型 ,主要包括对数序列分布、对数正态分布等统计模型 ,几何序列模型、分割线段模型等生态位模型以及反映群落动态和环境制约作用的动态模型 ,还有其中一些模型的扩展模型。近年来 ,种 -多度关系研究领域已大大拓宽 ,如“群落”的内涵已延伸为“多物种集合”,物种“多度”的测度推广到“广义多度”。尽管种 -多度关系研究已取得很大进展 ,仍有一些问题尚待解决 ,诸如多度指标选择、种 -多度分布时空变化规律及其机制以及种 -多度关系模型的选择、检验、解释与应用。     

美国纽约州阔叶林物种多度格局的研究(英文)

物种多度格局是群落结构的重要反映 ,近年来又受到生态学家的重视。用 5种生态位模型研究美国纽约州“城 -郊 -乡”生态样带温性落叶阔叶林的物种多度格局。其中 3个模型 ,即几何级数模型、生态位重迭模型和分割线段模型拟合效果很好 ,它们既适合于简单群落 ,又适合于复杂群落结构的研究。另外两个模型 ,即随机分配模型和优势优先模型拟合效果不如前三个模型 ,可能仅适合于简单的群落研究。森林群落不同功能层的物种多度格局相似 ;沿“城 -郊 -乡”生态样带 ,森林群落的结构一致 ;物种多度格局与物种多样性指数结合使用可以更好地研究群落的结构特征。     

物种多度格局研究进展

物种多度格局研究始于20世纪30年代,是种群生态学和群落生态学研究的起点。物种多度格局研究主要在两个水平上进行：1）初期研究主要集中于群落水平,希望在不同群落之间发现一个共同的整体格局来描述群落的组织结构。常用模型包括几何级数、对数级数、对数正态和断棍模型,不同模型代表了不同的生态学过程。2）目前转向重视物种水平,并以物种多度的区域分布规律及其生态学机制研究为主。物种分布区多度关系有正相关、无相关和负相关3种形式。局部多度高的物种一般趋于广布,而局部多度低的物种趋于受限分布。物种多度区域分布的生态位模型预测为单峰型,还经常会出现“热点地区”;而异质种群模型预测为双峰型。物种多度的区域分布主要由环境资源特性、物种生态位和扩散过程等因素决定。3）物种多度格局的时间变化与空间变异类似,代表了这些生态学过程的时间异质性。4）物种多度格局的尺度变化经常表现出自相似性,但该规律并非一直存在,因为生物多样性由不同尺度上的不同生态学过程决定。5）多度（稀有度）是物种保护的基本依据,而群落多度模型能够指示生态学和干扰过程变化对群落结构的影响。物种多度格局的模型手段仍需改进,机制研究尚不系统,应用研究亟待扩展,对于物种多度格局的深入理解将为揭示生物多样性分布机制和有效保护提供帮助。     

吉林蛟河阔叶红松林物种多度分布模型研究

以吉林蛟河阔叶红松林的木本植物为研究对象,将30hm²的样地面积划分为5m×5m,10m×10m,20m×20m,25m×25m的连续取样单元,在4个不同尺度下分别统计各物种在每个取样单元中的有无,得到每个物种在不同尺度下的取样单元数。利用随机分布模型和负二项分布模型分析物种的多度分布,对比预测多度与观测多度讨论两个模型的科学性与实用性。结果表明：对于阔叶红松林而言,负二项分布模型在所有研究尺度上的预测精度都要优于随机分布模型。随机分布和负二项分布的模型预测误差随着研究尺度的增大而增大,因此选取较小的取样单元可以切实提高物种多度的预测精度。利用随机分布和负二项分布模型对多度较小的物种进行预测的效果要优于多度较大的物种。负二项分布模型适合用来模拟阔叶红松林的物种多度分布格局,并且模型的拟合效果受取样单元大小影响。     

鄂西南亚热带山地常绿落叶阔叶混交林物种多度分布格局

基于七姊妹山自然保护区内6 hm~2监测样地多度数据,通过累计经验分布曲线(ECDF)表征该样地内不同生活型功能群的物种-多度分布格局,并采用6种模型对各功能群不同取样尺度物种等级-多度曲线进行拟合并检验其拟合效果,分析多度格局与模型拟合在不同尺度间的差异,探讨其背后的生态学过程与机制。结果表明:(1)各尺度下落叶种比常绿种的物种数多,物种多样性指数更大,但个体数相对较少;不同功能群稀有种比例排序为:落叶种所有种常绿种。(2)6种模型中的断棍模型的拟合效果较差;中大尺度(50 m×50 m、100 m×100 m)上不同生活型树种多度分布能接受的模型较少,除大尺度的常绿树种外,拟合最优模型均为对数正态分布模型,大尺度的常绿树种拟合最优模型为中性模型;小尺度上(20 m×20 m)常绿树种的最优模型为对数正态分布模型,落叶树种最优模型为生态位优先模型,所有树种在小尺度最优模型为Zipf-Mandelbrot模型。研究认为,随着尺度逐渐扩大,中性过程较生态位过程对物种-多度格局的解释力度更大,落叶树种物种多度格局的形成机制较常绿树种更接近于样地所有树种物种-多度格局的形成机制。     

中国油松林生产力格局与模拟

基于全国３８０块样地资料,从宏观上阐明了油松林生物生产力的分布格局,建立了联系叶面积指数分布规律和地植物学知识的生产力水热相关模型与地理分布模型．在油松正常分布范围内（年均气温２～１４℃,年降水量４００／３００～７００／９００ｍｍ）,林分叶面积指数随年均气温的变化呈指数递减的函数关系,这是油松林适应水分协迫环境的一种机制．     

长白山阔叶红松林草本层物种多度分布格局及其季节动态

草本层是森林生态系统的重要组成部分, 对维持森林生物多样性具有重要意义。本文以长白山阔叶红松(Pinus koraiensis)林25 ha固定监测样地为研究平台, 运用不同的统计模型(对数正态模型和对数级数模型)及机理模型(包括生态位模型: 断棍模型和生态位优先占领模型; 中性模型: 复合群落零和多项式模型和Volkov模型), 对不同季节草本物种多度分布进行拟合。采用Kolmogorov-Smirnov和AIC检验确定最优模型, 以揭示草本层物种多度分布格局随季节的变化规律, 探讨草本层物种组成与结构背后的生态学过程。结果表明: (1)草本层物种多度分布季节差异明显。春季各多度级物种数差异不大, 夏季中间种较多, 秋季则是稀有种较多; (2)模型拟合结果显示, 不同季节草本层物种多度分布的最优拟合模型相近。统计模型中对数级数模型表现最优, 机理模型中中性模型的拟合效果优于生态位模型。复合群落零和多项式模型较好地拟合了春夏季草本物种多度分布, Volkov模型较好地拟合了秋季草本物种多度分布。综上所述, 尽管长白山阔叶红松林草本植物不同季节的物种多度分布格局不尽一致, 但其背后的构建机制相似, 中性随机过程在草本层物种多样性维持过程中显得更为重要。     

太岳山油松天然林林木的空间格局

油松(Pinus tabulaeformis)耐低温、干旱和贫瘠,是我国北方温性针叶林中分布最广的森林群落,也是我国北方广大地区最主要的造林树种之一。太岳林区在山西省素称"油松之乡",麻池背的油松天然林从封禁以来,在其生长过程中未受到干扰破坏,形成了独特的油松天然林生态系统顶级群落。2007年7月,在太岳林区灵空山林场的麻池背,设置了一块面积为4hm2的油松天然林样地,逐一测量并记录了样地内所有胸径大于1cm乔木树种的胸径(DBH),树高,冠幅(南北,东西)和枝下高,并对其挂牌标记,鉴定种名,确定坐标位置。用扩散系数C,平均拥挤度m*和聚块性指数m*/m及Morisita指数Iδ对样地内林木的空间格局进行了判断,主要研究了油松林木空间格局随取样尺度、林木径级变化的动态以及油松上层木,下层木和枯立木的空间格局,另外还分析了主要伴生树种辽东栎(Quercus liaotungensis)以及其他所有阔叶树种的空间格局。研究结果表明:样地内胸径大于1cm的乔木树种共35种,3561株,油松2583株,占总个体数的72.50%,其中活立木2482株,枯立木101株;辽东栎319株,占总个体数的9.07%,为油松的主要伴生树种;其余各树种的个体数占总个体数的比例均不到4%。林分中构成中上层林的树种是油松,树高10m以上的乔木树种中,油松以外的其他树种只占了3.99%;10m以下的乔木树种和灌木组成了下层林木。油松的径级分布呈峰型,中径级个体多,主要集中在28—36cm,小径级与大径级则相对较少。在5m×5m,10m×10m,20m×20m三个尺度下,油松林木均为集群格局,且尺度变化对聚集程度影响不明显;同时对不同径级油松林木分布格局研究显示,除最大径级(d44cm)外,其余各径级基本都为集群格局,而最大径级为随机格局,表明随着生长发育,油松林木空间格局由集群格局逐渐向随机格局转变;油松上层木、下层木和枯立木均为集群格局;主要伴生树种辽东栎以及其他所有阔叶树种皆为集群格局。     

黄龙山林区封育天然油松群落种群生态位特征

选择黄土高原气候交错带的典型地段,将封育年限作为一维资源状态,以物种的重要值作为资源位上的表征特征,对6个封育年限内的油松群落乔木层、灌木层的主要种群生态位宽度和生态位重叠进行了分析,结果表明:多数种群的生态位宽度较窄,生态位宽度较大的种群,生态位宽度排序与其重要值排序并非一致;种群间的生态位重叠较为普遍,这些结果与群落封育过程中物种对光等生态因子要求不同直接相关。研究结果有助于理解天然林封育过程中种群的生态适应性变化规律。     

子午岭地区辽东栎和油松林建群种的更新生态位宽度分析

通过实地调查并采用Levins生态位宽度指数对子午岭地区主要树种辽东栎(Quercus liaotungensis)和油松(Pinus tabulaeformis)的幼苗、幼树和成树在不同坡向的辽东栎林、油松 辽东栎混交林和人工油松林3种群落中的生态位宽度进行了分析研究。结果显示:(1)辽东栎和油松的更新生态位宽度在不同群落中各不相同,成树的生态位宽度与群落类型一致;(2)辽东栎幼苗和幼树在阳坡和阴坡人工油松林中的生态位宽度分别是0.951、0.95和0.98、0.94,且生态位宽度显著大于其它2个群落,表明辽东栎幼苗和幼树能很好地适应人工油松林的环境条件;(3)在阳坡,油松幼苗的生态位宽度在辽东栎林最大为0.79,且极显著大于其它2个群落,而阳坡油松幼树的生态位宽度在人工油松林中最大为1.00;在阴坡,油松幼苗的生态位宽度在人工油松林最大为0.63,而阴坡油松幼树的生态位宽度却在油松 辽东栎混交林最大为0.83,且极显著大于其它2个群落;表明油松幼苗适应阳坡的辽东栎林环境和阴坡的人工油松林环境,油松幼树适应阳坡的人工油松林环境和油松 辽东栎林环境。结果表明,人工种植油松林有利于该地区的植被恢复,人工油松林和油松 辽东栎混交林会在该地区存在较长时间,而阳坡的油松 辽东栎混交林存在时间会更长。     

灵空山油松种群年龄结构与动态分析

对山西灵空山自然保护区的油松（Pinus tabulaeformis）种群进行了调查,利用生存分析理论及谱分析理论,分析了油松种群径级结构和静态生命表,绘制了存活曲线,同时分析了种群数量的周期性。主要结果如下：（1）油松种群幼苗幼树个体数较多,中径级的个体数较稳定,而高径级由于种间竞争及环境因子的影响,个体数明显下降。（2）油松种群的存活曲线呈现Deevey-Ⅱ型。动态表现为前期增长,中期稳定,后期衰退。（3）油松种群波动存在小周期,但变化不大,说明油松种群发展较为稳定。     

北京东灵山辽东栎(Quercus liaotungensis)林沿海拔梯度的物种多度分布

多度格局对理解群落结构具有重要意义。选用5个描述种-多度关系的生态位模型(断棍模型BSM、生态位优先占领模型NPM、生态位重叠模型ONM、随机分配模型RAM、优势优先模型DPM),分乔、灌、草3层分别对北京东灵山辽东栎林进行了研究。结果表明:在乔木层,沿海拔梯度从低海拔到高海拔,能很好地反映物种多度格局变异的模型有由RAM、NPM向DPM过渡的趋势;NPM和BSM均能较好地模拟灌木层的绝大多数海拔段,但NPM的效果更好;草本层以BSM的模拟效果最好。生态位模型可以反映出辽东栎林乔木层物种多度分布沿海拔存在的明显变异,而灌木层和草本层物种多度分布沿海拔梯度无明显变化或很难由生态位模型反映出来,是否引入新的模型方法,如中性模型、近中性模型,还有待于进一步研究。     

太白山锐齿栎林物种-多度分布格局

以太白山1.5 hm2的锐齿栎原始林和次生林样地中环境因子和胸径≥1 cm的木本植物调查数据为基础,采用统计模型(对数正态模型)、生态位模型(Zipf模型、断棍模型、生态位优先模型)和中性模型,拟合了锐齿栎群落的物种多度分布.结果表明:太白山锐齿栎林物种多度分布格局受到生境异质性的影响.其中,地形因子对原始林物种分布影...     

秭归飞播油松林的物种多样性

通过对湖北省秭归县飞播油松林的野外调查,研究报道了该群落的物种多样性状况。结果表明,飞播油松林改变了当地原生植被状况,群落的植物种类比飞播地原生植被油芒草丛有较大增加,群落的植物组成也有较大变化,丰富了群落的物种多样性。但由于飞播油松林的乔木层种类单一,虽然群落的种类和个体数比当地的栎、大叶杨林多,其Ｓｈａｎｎｏｎ指数仍小于后者。油松林的物种多样性在不同地段的表现与该地段油松的株数及生长状况有关,而这些又决定于飞籽密度及坡向、坡度等小生境因素。文章最后还对保护和利用飞播油松林提出了一些建议。