Ripley′s指数的一个新变形——G(d)

在对Ripley′s指数的物理背景进行分析的基础上提出了一个新的变形——G(d)指数。原始Ripley′s指数K(d)是一个半径为d（d为尺度）的圆的面积估计量,是有量纲的,且K(d)随着d的增大迅速增大,应用起来不太方便。Ripley′s指数的变形L(d)将K(d)换算成d的估计量,再减去d,使得L(d)在随机分布的假定下有数学期望0,这使得L(d)的应用比K(d)要方便。但L(d)还是一个具有长度单位的量,其上下包迹线呈明显的喇叭形状,对于应用还不是十分方便。提出的G(d)指数是一个比值,无量纲,数学期望也是0。文章给出了4个例子,这些例子说明,它保持了L(d)指数区分分布类型的能力,同时具有稳定这个良好特性,到了一定尺度以后,上下包迹线趋向常数。进一步分析得知,这些常数与单位面积的个体密度相关,呈对数关系,其相关系数r2达到0.9左右。这样在实际应用中,包迹线只要模拟到稳定点即可,余下部分可通过回归公式计算,从而节省计算工作量。     

桂林岩溶石山檵木种群空间格局及其关联性

种群的空间分布格局及其关联性反映了种群演替方式和对环境因子的适应策略,对植被的恢复与重建、生物多样性保护等具有重要的意义和价值.为了解桂林岩溶石山檵木种群的空间分布格局及其关联性,在对其进行群落调查的基础上,采用点格局方法,以Ripley K函数为基础,运用其衍生的成对相关函数和Ripley L函数对檵木种群的空间分布格局以及不同径级之间关联性进行分析.结果表明:檵木种群的径级结构呈倒“J”型分布,小径级个体占较大比例,种群自然更新状况良好,属增长型种群;檵木种群3个径级的个体在小尺度上呈聚集分布,但随着空间尺度的增大,聚集强度逐渐减弱,趋向随机分布;檵木种群3个不同径级的个体间在小尺度下均呈现无关联,随着尺度增大,不同径级个体的空间关联性呈现正关联或负关联;檵木种群个体间径级差异越大,它们的空间关联性越弱,甚至可能逐渐转变为负关联.本研究结果有助于了解桂林岩溶石山檵木种群在生长发育过程中的生态策略和物种共存的尺度依赖性特征及其形成机制,从而为岩溶石山森林植被的恢复与重建、保护和经营管理提供参考.     

Spatial analysis of Protected Areas of the coastal/marine environment of Brazil

This study analyses the spatial distribution pattern of the Protected Areas (PA) of the Brazilian coastal and marine environments using Ripley's function. The PA are classified in accordance with the three Large Marine Ecosystems (LME) of the Brazilian coast, also incorporating the divisions provided in the National Coastal Management Plan. The similarity among management strategies in the three LME was analysed by the Morisita-Horn index. The assumptions are as follows: (i) the PA will be aggregated in the coastal environment for the three LME and (ii) differences exist with regard to the similarities within and between the LME. The analysed PA showed an aggregate pattern for shorter distances and a uniform pattern for longer distances. These patterns were significant for the East Coast and the South Platform. The management similarity was greater between the East Coast and the South Platform, suggesting that these two LME use similar strategies to manage natural resources. The coastal environment is more protected than the marine environment. Results indicate that the marine environment has a small number of protected environments. Both environments use more frequently the management model of Sustainable-Use Protected Area, with the participation of several social players in the management area. The country is still far from reaching the Targets of Aichi and of the Ministry of the Environment.     

南极半岛北部南极磷虾渔业空间点格局特征

南极磷虾作为南极生态系统中的关键物种,在空间分布上常表现出集群特征.这也反映到磷虾渔业生产的空间格局特征上.为了探讨捕捞能力有明显差异的船队在高/低单位捕捞努力量渔获量(CPUE)的情况下空间点分布格局特征及其生态学效应,基于南极半岛北部海域的两艘中国南极磷虾渔船(船A为专业南极磷虾渔船,船B为在智利竹筴鱼渔场与南极磷虾渔场转换的兼作渔船)的磷虾渔业数据,从空间点格局的角度出发,分别从两船的高、低CPUE的空间点格局在不同尺度上聚集特征,高、低CPUE在不同尺度上的二元点格局相关关系,以及CPUE点标记格局下的相关性关系等3个方面进行了分析.Ripley的L函数和标记相关函数分析结果表明: 研究对象在空间窗口所有尺度上的空间格局均表现为聚集性,高、低CPUE下均有聚集发生;在15 km尺度上,聚集强度近最大,在15~50 km尺度下,聚集程度稳定;总体上点格局分布的聚集强度依次为:船A高CPUE>船B低CPUE>船B高CPUE>船A低CPUE.船A高、低CPUE在0~75 km尺度上为正相关关系,在大于75 km尺度上为随机关系;船B在所有尺度上的高、低CPUE均为正相关,说明了低CPUE点事件伴随高CPUE的点事件同步发生,两者在大部分尺度下均显著相关.这是磷虾集群模式的动态性和复杂性造成.船A各点的CPUE值在0~44 km尺度上呈正相关,在44~80 km尺度上呈负相关;船B各点的CPUE值在50~70 km尺度上呈负相关,在其他尺度上无显著相关性;正相关反映了磷虾密集集群的种群分布特性,而负相关表明了磷虾群间由于食物和空间原因存在一定的竞争关系.捕捞能力强的船A和捕捞能力较弱的船B在点格局分布上存在较大差异.专业南极磷虾渔船更适于开展磷虾作业空间点格局分析及相关科学调查工作.     

巴山木竹发笋和大熊猫取食的时空格局及相关性分析

巴山木竹(Bashania fargesii)是秦岭大熊猫冬季和春季主要食物来源。秦岭地区巴山木竹的更新是保护大熊猫和评价其生境质量的一个重要因子, 而发笋是巴山木竹更新的主要方式。揭示巴山木竹发笋和大熊猫取食的时空格局以及二者空间和数量上的相关性对保护和恢复大熊猫栖息地具有重要意义。运用单变量和双变量Ripley K函数点格局方法, 对秦岭南坡佛坪国家级自然保护区40×40 m永久样地竹子发笋和大熊猫取食情况连续6年(2002–2008年, 2007年除外)研究表明, 由于自身克隆生长、资源异质性、大熊猫取食和践踏等因素, 巴山木竹发笋呈现聚集分布格局; 而大熊猫取食的聚集格局可能归因于食物聚集分布、自身取食习惯和取食地段小地形特征。大熊猫取食和巴山木竹发笋空间上呈现正相关, 显示出巴山木竹为秦岭大熊猫食物主要来源。同时, 线性回归结果显示, 大熊猫取食强度与巴山木竹发笋产量之间相关性不显著, 说明该地区还存在其他竹子提供食物来源, 大熊猫对巴山木竹不是完全依赖。     

基于Ripley L和O-ring函数的森林景观空间分布格局及其关联性

采用空间点格局分析中的Ripley L和O-ring函数,以大兴安岭盘古林场森林资源二类调查数据为例,对比分析2种方法在森林景观类型的空间分布格局及其关联性研究中的差异.结果表明: 2种方法获得的景观空间分布格局在整体趋势上反映一致,都是在中小尺度上呈聚集分布,之后随着尺度的增大主要表现为随机分布特征;景观类型间的关联性存在显著差异,其中,Ripley L函数结果表明,天然落叶松林、天然白桦林分别与针阔混交林在中小尺度上呈负相关,而在更大尺度上整体表现出无关联性或正关联性的趋势,其余景观类型间在所有研究尺度上呈显著负相关; O-ring函数结果则表明,4种森林景观类型两两之间均呈现出相似的关联性变化趋势,即在小尺度上均表现为负相关,在中等尺度上均呈现出不相关性,但在更大尺度上呈正相关趋势;对同一景观类型(或景观类型组),2种方法在不同尺度等级上的空间分布格局及其关联性的判别一致率存在较大差异,其一致性判别率在所有研究尺度上整体呈现出基本不变、先下降后增加和一直下降3种趋势.