天目山物种多样性尺度依赖及其与空间格局关系的多重分形

以浙江省天目山国家级自然保护区为例,采用多尺度分析思想,利用多重分形分析方法,研究了不同尺度下物种多样性的变化、空间分布格局以及多样性与空间格局之间的关系。研究主要得到3方面的结论：（1）物种多样性具有尺度依赖性,随着空间尺度的增大,Shannon-Wiener多样性指数Ⅳ增大,Margalef多样性指数足和均匀度指数E减小;（2）多重分形参数αmin。多重分形谱的变化范围SR等能够定量反映物种的空间分布特征,空间大尺度越大,物种越聚集,空间分布越不均匀;（3）物种多样性与空间格局存在线性或幂函数关系。研究表明多重分形分析定量描述物种空间格局是有效性的,多重分形参数与生物多样性之间的定量关系为研究物种空间格局、生态属性与尺度之间的关系奠定了基础。因此,分形结合传统方法,在生物多样性方面的研究将有很大的潜在价值。     

城市景观多样性的空间尺度分析——以上海市外环线以内区域为例

景观生态学研究的就是某一空间尺度范围内的景观格局与生态过程。因为景观格局与生态过程中存在的尺度多样性 ,导致尺度成为理解景观格局和生态过程相互作用的关键 ,其已经成为景观生态学的一个重要概念 ,但是由于理论和方法的限制 ,对景观生态学的尺度研究还不够 ,特别是景观格局综合性指标在不同幅度上的变化特征和效应。在 GIS与 RS技术支持下 ,采用基准分辨率为 5 m的 SPOT遥感图像作为数据源 ,对不同幅度下的城市景观多样性的空间分布格局进行了分析 ,并进一步利用半变异函数对其空间异质性进行定量描述。结论揭示 :随着空间尺度的增加 ,景观多样性程度也不断增加 ,另外多样性的空间分布格局也具有显著变化 ,由于受城市发展历史和目前城市扩展方向的影响 ,多样性在总体上是不平衡的 ,尺度越大 ,不平衡越明显 ;不同尺度下景观多样性空间格局的变化 ,与城市景观的特点和城市景观的功能息息相关 ,不过其受经济效益和社会文化效益的影响更大 ;随着尺度增加由于掩盖了更小尺度上的变异 ,导致块金效应增强 ,空间自相关部分对系统总的变异则明显下降 ;景观多样性具有尺度依赖性 ,可以说景观多样性也是尺度的函数 ,在不同的尺度上 ,结果差异显著 ,所以在景观生态学的研究中绝对不能忽略尺度对格局的影响     

荒漠植被植物种多样性对空间尺度的依赖

物种多样性与空间尺度的关系是植物生态学的一个研究热点。传统植物生态学研究认为种面积曲线方程中 Z值是个近似常数 ,但近期对森林和草原群落的研究表明 Z是随尺度变化的。在荒漠带选择了 10个样地 ,每个样地包括 1m2 到 1km2 的 6个空间尺度样方 ,研究荒漠地区物种多样性与空间尺度的关系。结果表明 :荒漠植被物种多样性随空间尺度的增大空间依赖性减弱 ,Z也是随尺度变化的。对荒漠植被种面积曲线 Z的研究结果支持了 Z随尺度变化的结论 ,但 Z是随尺度增加而减小 ,斜率 z值从 0 .37降至 0 .0 35 ,与草原和森林群落 Z值随尺度增加而增加的结论是相反的。     

福建中亚热带常绿阔叶林物种多样性的空间格局

对福建中亚热带不同区域、不同海拔梯度的常绿阔叶林群落进行物种多样性测定 ,结果表明 :(1 )在 6个区域中 ,乔木层的物种多样性指数平均值高于灌木层的平均值 ;对丰富度指数 ,太平乔、灌木层 (R1、R2 )最高 ,茂地 (R1、R2 )最低 ;对多样性指数 ,乔木层夏道 (D1、H1)最高 ,土堡 (D1)、茂地 (H1)分别最低 ,灌木层峡阳(D2 )、大洋 (H2 )分别最高 ,太平 (D2 、H2 )最低 ;对均匀度指数 ,乔木层中茂地 (E1、J1)最高 ,土堡 (E1、J1)最低 ,灌木层峡阳 (E2 )、大洋 (J2 )分别最高 ,太平 (E2 、J2 )最低 ;不同区域乔木层的物种多样性指数曲线变化比灌木层缓和 ;(2 )在 6个海拔梯度群落 ,对乔木层物种数和丰富度指数在海拔 2 0 0～ 40 0m(S1、R1)最高 ,对灌木层在海拔 60 0～ 80 0m(S1、R1)最高 ;对乔、灌木层物种数和丰富度指数在海拔 1 0 0 0～ 1 2 0 0m(S1、S2 、R1、R2 )最低 ;对多样性指数 ,在乔木层中在海拔 2 0 0～ 40 0m(D1、H1)最高 ,在海拔 80 0～ 1 0 0 0m(D1、H1)最低 ,在灌木层中在海拔 60 0～ 80 0m(D2 、H2 )最高 ,海拔 80 0～ 1 0 0 0m(D2 、H2 )最低 ;对均匀度指数 ,乔木层中在海拔 10 0 0～ 1 2 0 0m(E1、J1)最高 ,在海拔 80 0～ 1 0 0 0m(E1、J1)最低 ,灌木层中在海拔 1 0 0 0～ 1 2 0 0m(E2 )     

阿拉善左旗植物物种多样性空间分布特征

通过对内蒙古自治区阿拉善左旗的植被样方调查,研究干旱荒漠地区植物群落物种多样性的梯度变化和空间分布特征。通过对样方数据的群落生活型构成、物种丰富度、α多样性、β多样性分析,结合CCA排序和地统计方法,结果表明：（1）在该区域植物物种的α多样性和β多样性均起伏较大。（2）草本植物的丰富度由西向东呈增高趋势,而灌木的丰富度则呈降低趋势;随纬度的增加,草本植物丰富度呈现下降趋势,而灌木丰富度则显现出上升趋势。但是,38°～39．2°N之间出现了一个灌木和草本物种丰富度都相对比较低的异常区域。（3）α多样性与经度正相关,但与纬度存在负相关关系。β多样性显示,随着经度的增加,自西向东样方问物种构成的相似性降低,物种替代速率升高。随着纬度的增加,群落组成呈现逐渐单一化的趋势。（4）Shannon—Wiener指数和Shimpson指数的CO／（CO＋Cl）都在0．25—0．75之间,α多样性为中等空间相关性。CCA分析的结果表明,地理因素对于物种多样性有显著的影响,而且经度的影响大于海拔的影响。研究阿拉善左旗荒漠区植物物种多样性的梯度变化和空间分布特征,为认识和保护荒漠地区生物多样性资源提供了理论依据和实践基础。     

物种多样性和系统发育多样性对阔叶红松林生产力的影响

生物多样性与生态系统功能间的关系已成为生态学研究的热点问题之一,其中植物多样性对森林生产力的驱动作用受到广泛关注,而其潜在驱动机制还存在很大争议.本研究依托黑龙江凉水国家级自然保护区典型阔叶红松林9 hm^2森林动态监测样地,利用2005年和2015年的调查数据,采用线性回归和结构方程模型探究不同空间尺度下物种多样性和系统发育多样性对森林生产力的影响.结果表明:物种多样性和系统发育多样性与生产力均呈正相关,随着空间尺度的增大,物种多样性对生产力的作用强度逐渐增强,而系统发育多样性对生产力的作用逐渐减弱;小尺度下系统发育多样性对生产力的影响大于物种多样性.生产力还受到非生物因素影响,在不同尺度下土壤因子与生产力均呈显著正相关,并且随着尺度的增大,土壤因子对生产力的作用逐渐占据主导地位.在今后研究中应将进化信息与生态系统功能相联系,可为其他多样性度量提供额外的解释力,同时还应考虑空间尺度及非生物因素的影响,为深入了解森林生产力的驱动机制提供科学依据.     

辽东山区次生林物种多样性的空间分布及尺度效应

以辽东山区次生林为研究对象,分析4 hm²样地Gleason丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数的空间分布特征及其与尺度的关系.结果表明: 4个多样性指数的空间分布均表现出较高的空间异质性;4个多样性指数的方差随尺度的增加其变化趋势有所差异;4个多样性指数的变异系数随尺度的增加呈下降趋势;乔木层的4个多样性指数值高于灌木层,且随尺度增加其变化趋势有所差异.在分析辽东山区次生林物种多样性时应考虑尺度效应.     

桂西北喀斯特常绿落叶阔叶混交林物种多样性分布格局的尺度效应

物种多样性的空间分布格局及其与尺度的关系研究对于了解群落物种多样性形成机制具有重要意义。为了探讨喀斯特地区物种多样性空间分布格局的尺度效应,以喀斯特常绿落叶阔叶混交林25 hm~2样地的(胸径DBH≥1)木本植物为研究对象,分析了6个空间尺度(5 m×5 m,10 m×10 m,20 m×20 m,50 m×50 m,100 m×100 m,250 m×250 m)上的多度、物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及Pielou均匀度指数的变化规律。结果表明:物种多样性指数的空间分布均表现出较高的空间异质性;物种多样性指数的方差随取样尺度增加呈现单峰分布特征,并且在100 m×100 m尺度上达到最大值;物种多样性指数的变异系数随尺度的增加呈线性下降趋势,其中,Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及Pielou均匀度指数均在5 m×5 m至20 m×20 m尺度上明显减小;在大于50 m×50 m的尺度上,物种丰富度与多度的正相关性不显著(P0.05)。喀斯特常绿落叶阔叶混交林物种多样性的空间分布格局与不同空间尺度密切相关,深入解析物种多样性随空间尺度的变化模式,需要在类似的森林生态系统做更多的研究。     

珠江三角洲河网浮游轮虫的群落结构

通过2012年4次对珠江三角洲河网浮游动物的生态调查,研究该水域浮游轮虫的群落结构,包括种类组成、优势种、生物量及多样性等的时空分布,探讨了浮游轮虫群落结构与环境因子的相关关系,并阐析了浮游轮虫的聚群结构.结果表明： 共检出53种浮游轮虫.优势种类的季节演替及空间变化明显,针簇多肢轮虫占有较大优势.从季节变化来看,枯水期密度及生物量均大于丰水期,丰水期的生物多样性指数和均匀度要高于枯水期,浮游轮虫生物量和多样性的季节间差异显著;从空间分布来看,平均密度及平均生物量均呈现自西南向东北升高的趋势,最大密度及生物量均出现在市桥,而生物多样性指数和均匀度指数的空间变化趋势则相反,最高值均出现在青岐,浮游轮虫密度在各调查站位间差异显著,生物量及多样性在各调查站位间的差异不显著.浮游轮虫的密度与生物量、生物多样性指数与均匀度指数呈显著正相关,多样性与生物量呈显著负相关,生物多样性指数和均匀度指数随着生物量的增加显著降低.在不同季节,浮游轮虫密度与水温、pH、溶解氧、叶绿素a含量及总磷、总氮等环境因子密切相关.根据浮游轮虫密度对调查站位进行聚群分析得出5种聚群结构,说明相应调查站位的水质状况有显著差异.     

木林子大样地两个木姜子属物种空间分布格局及关联性

该文以湖北木林子国家级自然保护区15 hm2大样地同属物种[木姜子(Litsea pungens)和黄丹木姜子(L.elongata)]为研究对象,通过成对相关函数和不同零模型(完全空间随机模型、异质泊松模型和先决条件模型)的方法分析两个物种的空间分布格局、种内和种间空间关联性,从同属物种的空间分布格局角度探讨群落的构...     

钱江源国家公园森林物种组成和群落结构

全面了解以国家公园为主体的自然保护地体系木本植物物种组成,特别是珍稀濒危物种,分析其区系特征及不同植被类型群落结构现状,对国家公园物种保护和不同植被类型恢复具有重要指导意义。基于对钱江源国家公园全域的木本植物调查,详细分析了不同胸径大小级森林植被类型的物种组成、区系特征、种-个体曲线分析和结构特征。调查涵盖313个木本物种,温带分布的科多于热带分布的科(22/35),热带分布的属略少于温带分布的属(28/31);中国特有属7个,特有种101个,中国珍稀保护物种10个,世界自然保护联盟(IUCN)红色名录的近危、易危和濒危物种17个。在同等取样水平下,物种多样性在常绿阔叶林最高,天然针叶林次之,杉木林最低;全域所有个体及各林型的径级分布总体呈现明显的倒“J”形,群落总体上更新良好。研究发现钱江源国家公园物种丰富,但由于包含较多次生林等植被类型,整体温带多于热带区系成分,亟待采取措施恢复至典型中亚热带常绿阔叶林植被;研究对钱江源国家公园木本植物物种的多样性及其更新情况等科学和保护实践急需解决的基本问题做出了回答,也为未来钱江源国家公园生物多样性保护和恢复提供了科学依据。