五大连池火山蒙古栎种群空间分布格局

种群空间格局研究是深入认识种群生态学功能和过程的有效途径,研究森林群落优势种群空间分布格局可为阐明其种群的生态特征和群落演替趋势提供参考依据。以五大连池4座老期火山南坡蒙古栎(Quercus mongolica)种群为研究对象,采用多尺度、多指数综合判定方法,分析不分龄级和不同龄级蒙古栎种群随空间尺度变化的空间分布特征。研究表明：(1)4座火山蒙古栎种群空间分布格局随空间尺度变化而不同,不分龄级种群在200 m²和400 m²尺度上以集群分布为主,但集群强度存在明显差异;龄级Ⅴ种群在25 m²和50 m²尺度上集群分布显著,而龄级Ⅶ种群在200 m²和400 m²尺度上集群分布显著。(2)4座火山蒙古栎种群空间分布格局均具有明显尺度效应,6个判别指数随尺度增大呈不同变化趋势,4座火山蒙古栎不分龄级种群呈幂函数递增趋势(46%)最多,龄级Ⅶ种群呈幂函数递增趋势的高达50%。(3)4座火山蒙古栎种群格局规模不同,不分龄级种群只有东焦得布山均方值在200 m     

不同放牧强度下星毛委陵菜(Potentilla acaulis)种群小尺度空间格局

利用R ip ley’s K函数以及蒙特卡罗(Monte Carlo)随机模拟方法,定量分析了4种放牧强度———无牧、轻牧(1.33只羊/hm2)、中牧(4.00只羊/hm2)、重牧(6.67只羊/hm2)下星毛委陵菜(Potentilla acaulis)种群的小尺度空间格局及其随尺度的变化规律;研究了放牧对星毛委陵菜种群空间格局的影响;并以放牧条件下星毛委陵菜的生活史特征、生态适应对策以及群落内植物种间的相互作用为基础,探讨产生和维持这些格局的机理.研究表明:(1)放牧对星毛委陵菜种群空间格局有显著影响,同一放牧强度下星毛委陵菜种群在不同尺度上的空间格局存在显著差异.(2)无牧条件下,星毛委陵菜种群在0~96 cm尺度上表现为集聚分布,在96~100 cm尺度为随机分布;轻牧条件下,星毛委陵菜种群在0~92 cm尺度上表现为集聚分布,在92~100 cm尺度为随机分布;中牧条件下,星毛委陵菜种群在0~72cm尺度上表现为集聚分布,在72~100 cm尺度为随机分布;重牧条件下,星毛委陵菜在20~22 cm尺度上表现为集聚分布,在15~17 cm、23~28 cm和46~50 cm尺度为均匀分布,在0~15 cm、17~20 cm、22~23 cm、28~46 cm和50~100 cm上为随机分布.(3)同一放牧强度下,随着尺度的增大,星毛委陵菜种群由集聚分布趋向于随机分布;且转变为随机分布时的尺度随着放牧强度的增大而逐渐缩小.这与星毛委陵菜生物学特性和种群对放牧压力的生态适应对策密切相关.(4)在0~100 cm尺度上,星毛委陵菜种群的集聚强度随着放牧强度的增大而逐渐减小,即:无牧>轻牧>中牧>重牧.(5)放牧活动改变了决定群落结构的有关过程的相对重要性.这些研究结果将为在放牧活动干扰下草原群落的演替提供理论依据.图2参24     

北京山区典型流域不同海拔椴树种群的空间点格局分析

采用点格局分析法对不同海拔的椴树（Tilia miqueliana Maxim.）种群进行分布格局及其种间关系进行了研究。结果表明：整体上群落内以中龄树个体数为最多,小树次之,成年树个体最少。随着海拔的增加可以看出：小树（d≤5 cm）随着海拔的增加而减少,中树（5 cm20 cm）的规律不明显;椴树种群的空间分布格局与空间尺度（25 m内）有密切关系,在较小的空间尺度上倾向于非随机分布,具有明显的空间相关性;在〉15 m或25m的某临界尺度时却倾向于随机分布,同时空间关联变得微弱。随着海拔的增加,各物种聚集分布的尺度有逐渐减小的趋势。种间关系随着海拔的增加,物种间的正相关尺度有增加的趋势。     

北京山区典型流域不同海拔椴树种群的空间点格局分析

采用点格局分析法对不同海拔的椴树(Tilia miqueliana Maxim.)种群进行分布格局及其种间关系进行了研究。结果表明:整体上群落内以中龄树个体数为最多,小树次之,成年树个体最少。随着海拔的增加可以看出:小树(d≤5 cm)随着海拔的增加而减少,中树(5 cm20 cm)的规律不明显;椴树种群的空间分布格局与空间尺度(25 m内)有密切关系,在较小的空间尺度上倾向于非随机分布,具有明显的空间相关性;在>15 m或25m的某临界尺度时却倾向于随机分布,同时空间关联变得微弱。随着海拔的增加,各物种聚集分布的尺度有逐渐减小的趋势。种间关系随着海拔的增加,物种间的正相关尺度有增加的趋势。     

不同空间尺度土地利用结构与景观格局对龙川江流域水质的影响

为了探究龙川江流域不同尺度土地利用结构与景观格局对水质的影响,于2017年5和9月对龙川江流域的21个样点进行取样,测定水温、pH、溶解氧饱和度、氮、磷等水质指标。结合2017年10m分辨率的土地利用数据,提取3种空间尺度(河段、河岸带、子流域)的土地利用结构与景观格局指数,运用相关分析、冗余分析(RDA)、"bioenv"分析和逐步回归模型揭示不同尺度土地利用结构与景观格局对水质的影响。结果表明,龙川江水体主要污染物为TN和TP,水质基本指标有月际性差异,N、P浓度在5月高于9月,但差异不显著。不同空间尺度土地利用结构与水质指标的相关关系不同,子流域尺度土地利用组合与总体水质之间的相关性最强,且林地对水质有正面影响,耕地、建设用地对水质有负面影响。不同尺度的景观格局指数组合与水质的相关性存在差异,河岸带景观格局组合与总体水质的相关性最高,RDA分析表明景观格局指数对总体水质的总解释率为河岸带子流域河段。整体上,9月土地利用结构与景观格局对水质的影响要大于5月。多元回归模型发现建设用地和耕地对养分的预测能力及预测指标依赖于空间尺度和取样月份。研究以龙川江为例,证实了土地利用结构与景观格局对水质的影响具有尺度效应,水质响应的空间尺度效应应纳入土地利用规划与水资源管理的过程中,提出长江上游更多的个案研究尤为必要,对长江上游河源区水资源保护及土地利用管理具有重要的意义。     

福建梅花山国家级自然保护区拟赤杨种群分布格局的分形分析

分形理论中的计盒维数、信息维数和关联维数能分别从空间占据程度、格局强度和个体空间关联的尺度变化角度,揭示种群分布格局的尺度变化特征.本文应用以上3个分形维数探讨了福建梅花山国家级自然保护区拟赤杨种群分布格局的多尺度分布规律,计算结果表明,拟赤杨种群的分布格局具有分形特征,其计盒维数为1.0298～1.2982,信息维数为0.9728～1.2464,关联维数为0.5089～0.8047.拟赤杨种群的计盒维数、信息维数较高,而关联维数较小,表明该种群的分布格局强度相对较高,结构相对复杂,具有集聚分布的趋势.     

菹草生物量控制对群落中沉水植物生长及水质的影响

沉生植物对维护和提高湖泊生态系统的生物多样性和稳定性,控制湖泊富营养化具有重要生态价值。对于可在水面形成致密冠层的沉水植物,生物量过大时可能会对水体功能产生不利的影响。实验通过对菹草(Potamogeton crispus)+金鱼藻(Ceratophyllum demersum)群落中菹草在春季暴发时采取不同菹草收割强度(100%、80%、60%、40%、20%和0%的收割)进行生物量控制。每种收割处理均在底泥厚度为15 cm,水深为110 cm独立实验池中(4 m长×2 m宽×2.5 m深)进行。实验研究生物量调控对冬季种菹草与春季种金鱼藻交替及水质的影响,探讨群落中菹草的最佳生物量控制强度,为草型湖泊进行沉水植物生态管理提供依据。结果表明:在40%、20%和0%(未收割)菹草收割强度处理下菹草容易产生断枝并且整株上浮,更高强度的收割减小了植株受到的浮力,促进了群落中菹草和金鱼藻的生长,并延长了菹草的生命周期,推迟了菹草的上浮时间。菹草遮光效应在一定程度上促进了金鱼藻的生长,中等偏高强度的菹草收割使得菹草和金鱼藻均处在较高的生物量水平,维持了群落的稳定性。在菹草生长期对其进行60%~80%收割可维持水体营养盐在较低的水平,并能实现冬季种沉水植物菹草与春季种沉水植物金鱼藻在群落中有效交替,可缓解存留菹草衰亡给水质带来的不利影响,强化沉水植物群落的水质净化功能。     

上海地区河网水质空间分异及对河岸带土地利用的响应

河岸带土地利用是影响河流水质的重要因素,基于上海市2013年55个河网水质监测点10项水质指标数据,利用SOM+K-means自组织特征映射(self-organization feature mapping,SOM)神经网络,识别全市水质空间分布格局;运用冗余分析(RDA)和Spearman秩相关在不同空间尺度(100、200、500和1 000 m缓冲区)上探讨水质与河岸带土地利用的关系及尺度效应。结果表明:(1)可将上海市55个水质监测点划分为4个聚类,体现出较为明显的空间异质性,监测点分布于淀山湖、崇明岛等城市远郊地区的聚类Ⅰ水质最优,而监测点分布于苏州河沿线的聚类Ⅱ和城市近郊的聚类Ⅲ的水质较差;(2)在空间尺度上,500 m缓冲区对聚类Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ的总解释率最强,1 000 m缓冲区对聚类Ⅱ的总解释率最强;(3)在最优空间尺度上,城镇建设用地对各聚类水质都有较高的解释率,且与大部分水质指标呈正相关。     

春季休牧后放牧强度变化对短花针茅荒漠草原主要植物种群空间分布的影响

为揭示春季休牧后放牧强度变化对短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原主要植物种群空间分布形式、生态位变化和种内个体关系的影响,引入多重分形理论进行分析。结果表明,主要植物种群短花针茅、碱韭(Allium polyrhizum)和无芒隐子草(Cleistogenes songorica)在各处理区的空间分布均存在多重分形特征(计盒维数D0信息维数D1关联维数D2)。短花针茅种群空间分布主要受低密度分布区影响(多重分形谱Δf0),碱韭受高密度分布区影响(Δf0),无芒隐子草空间分布的主导因素由低密度区(Δf0)转为高密度区(Δf0)。春季休牧+夏季重牧+秋季适牧(SA2)处理下的主要植物种群空间分布较春季休牧+夏季适牧+秋季重牧(SA1)处理复杂(多重分形谱宽Δα表现为SA2SA1)。春季休牧能够使短花针茅植物种群生态位宽度、个体间竞争强度增加(分形维数均较CK增大),且增加程度SA2SA1;SA1有利于碱韭和无芒隐子草生态位宽度、个体间竞争强度增加(分形维数D0、D2更趋近于2)。     

兰州市郊红砂种群数量动态与分布格局

对兰州市南北两山天然分布的红砂种群数量动态和空间分布格局进行研究。利用地径回归得到红砂种群年龄结构,编制静态生命表,进行生存分析及谱分析,计算红砂种群年龄结构动态指数,以揭示种群数量动态特征;采用扩散系数、负二项指数、平均拥挤度、聚块性指数、扩散型指数、丛生指数、Cassie指数和Green指数8个分布指标判断红砂种群时空尺度上的格局类型。结果表明,南北两山红砂种群密度、盖度适宜,动态指数均大于0,呈现增长型,并存在明显的周期性;种群以中幼龄植株为主体,各龄级的死亡率基本平稳,但在第Ⅱ过渡到第Ⅲ龄级时,出现死亡高峰,存活曲线趋于Deevey-Ⅲ型。种群时空异质性明显,阳坡的红砂种群呈现聚集分布,阴坡则多呈现均匀分布;不同发育阶段红砂种群分布格局呈现明显递变规律,幼龄阶段聚集度高,随着年龄增大,聚集性大幅减弱。     

菹草生长对沉积物间隙水中各形态磷浓度的影响

通过人工构建湖泊生态系统,用湖泊沉积物的上层泥和下层泥分别代表清淤前后的2种基质,研究菹草(Potamogeton crispus)生长对沉积物不同层次间隙水中各形态磷浓度的影响.垂直方向上,将2种基质中的间隙水分为表层、中层和底层3个层次.结果表明,菹草生长能够不同程度地降低各层间隙水中磷浓度,上层泥和下层泥2种基质均表现为表层间隙水溶解性总磷(DTP)和溶解性活性磷(SRP)含量降低幅度最大,DTP含量分别降低68.97％和83.09％,SRP含量分别降低54.57％和96.02％.菹草的吸收作用使得各层间隙水中磷浓度均低于无沉水植物的对照组.试验结束时,2种沉积物中TP含量降低幅度差异不显著,说明疏浚前后种植菹草均可有效控制湖泊内源磷污染.     

Geostatistical analysis on the spatial pattern of Pinus tabulaeformis population at different habitats in the Lingkong Mountain北大核心CSCD

In order to reveal the distribution pattern and spatial correlation of Pinus tabulaeformis population, this research used geostatistical theory and methods to examine the distribution pattern and spatial correlation of P. tabulaeformis population in different habitats of the Lingkong Mountain. The results showed that the semivariograms well fitted the exponential model for P. tabulaeformis populations at the mountain ridge, and the spherical model for those in slow slopes and valley areas. All three populations showed aggregated pattern. The spatial heterogeneity of the habitats of ridge, slow slope and valley was mostly due to the spatial autocorrelation in the ranges of 11.16 m, 9.99 m and 4.74 m, respectively. The populations at the ridges and gentle slopes showed greater sill values and determinant coefficient but lower fractal dimension than the pines in valleys, indicating that the first two habitats are characterized by higher degree of spatial heterogeneity and more significant spatial patterns, which is not found in the valley populations. Therefore the variations in the spatial distribution patterns of P. tabulaeformis populations is likely resulted from both the intrinsic biological characteristics and the environmental factors.     

闽北次生常绿阔叶林主要树种空间分布格局及其应用研究

应用聚集度指标、Ｉｗａｏ 方程和Ｔａｙｌｏｒ 幂法则模型等测定方法,研究了闽北次生常绿阔叶林９ 个主要树种的空间分布格局．研究结果表明,闽北次生常绿阔叶林９ 个主要树种的空间分布呈聚集分布,分布的基本成份为个体群,个体群分布聚集．根据Ｉｗａｏ 的Ｍ＊ 与ｘ 的回归方程,计算了９ 个树种在不同密度和允许误差下的理论抽样数．     

抚育间伐对栓皮栎种群空间分布格局的影响

抚育间伐是一种重要的改善林木生长条件的经营措施,对林分结构和动态具有重要影响。为研究抚育间伐对林木种群空间结构与格局影响的内在机制,以间伐和未间伐的栓皮栎人工林为研究对象,通过设置2个100 m×100 m样地并进行每木定位和调查,在采用径级结构代替年龄结构方法将栓皮栎种群划分为幼树(2 cm≤DBH<5 cm)、小树(5 cm≤DBH<13 cm)和大树(DBH≥13 cm)3个生长阶段的基础上,分别采用Ripley’s K函数衍生的g(r)函数和双变量g12(r)函数,对栓皮栎种群空间分布点格局及不同生长阶段栓皮栎种群之间的关联性进行了研究。结果表明,间伐和未间伐样地栓皮栎种群空间分布点格局分别在0-16 m和0-33 m距离尺度内呈聚集分布,而分别在大于16 m和33 m距离尺度内呈随机分布;间伐和未间伐样地栓皮栎幼树、小树和大树的株数比分别为8?741?699和261?1134?683,且间伐样地栓皮栎幼树、小树和大树种群分别在0-14、1-16、0-6 m距离尺度内呈现均匀或聚集分布,而在其他距离尺度上表现为随机分布;栓皮栎幼树、小树和大树之间仅在间伐样地0-6 m距离尺度内呈现一定的相关性,而在未间伐样地更大的距离尺度内有显著的关联性,如栓皮栎幼树和大树之间在6-38 m距离尺度上呈显著正相关。因此,抚育间伐一定程度上使得栓皮栎种群在更大距离尺度上呈现出随机分布状态,并弱化了不同生长阶段的林木栓皮栎种群的关联性,这调整了栓皮栎种群空间竞争关系,有利于大径级林木个体的培育。该研究可以为开展抚育间伐对林木种群的影响的研究提供理论依据,也可以为制定科学合理的抚育技术措施提供参考。     

固城湖生物资源现状及近20年间的变化趋势

1999年对固城湖渔业生物资源进行了周年调查,结合1981年4月至1982年3月、1987年6月至1988年5月的2次调查资料,比较分析了固城湖生物资源的动态。研究结果表明,从1981年至1999年近20a间,固城湖浮游植物数量增加44.8倍,生物量增加40.6倍,生物多样性减少。浮游动物数量较20世纪80年代下降约50%,生物量高于80年代初期,低于80年代后期。底栖动物生物量下降,其中瓣鳃类、腹足类生物量下降明显,而寡毛类和摇蚊幼虫等数量与生物量增长显著。固城湖水生植物演替剧烈,水生植物群落结构发生了重大变化,已由苦草、轮叶黑藻群落演变为微齿眼子菜、菹草群落,渔业利用价值下降。每年大量水草腐烂沉积,使固城湖水质呈现不断下降趋势。指出加强对固城湖生物资源的调控和综合利用,是固城湖生态保护和建设的关键。     

扎龙湿地丹顶鹤巢址空间分布变化及其对环境变化指征

扎龙国家级湿地保护区是我国一级保护鸟类丹顶鹤最重要的集中繁殖栖息地。以扎龙保护区为研究区,利用质心模型和最近邻体模型等方法,模拟1996至2004年间丹顶鹤（Grus japonensis）巢址的空间分布变化,分析这种变化对环境变化的指示作用。结果表明：丹顶鹤种群巢址分布出现向核心区集中的现象,鹤巢平均最近邻体距离大幅减少,巢址的空间分布格局由1996年的均匀分布转变为2004年的成群分布型;丹顶鹤巢址的空间分布变化表明该区环境发生巨大的变化：1996年核心区内栖息资源相对均匀、丰富,而缓冲区和实验区适宜生境呈零星分布格局,此后生境质量经历了由适宜一非适宜,适宜生境空间分布由均匀一斑块化的过程,到2004年各功能区适宜生境数量大幅减少,且核心区内适宜生境斑块化严重。为研究区丹顶鹤种群及其生境的保护和管理提供参考。     

Outbreak suppression by predators depends on spatial distribution of prey

The capacity of a predator population to suppress a prey population that varies in abundance and spatial distribution is explored in a lattice simulation model. The model is based on empirically derived parameters for particular species. Within season predation by Pterostichus cupreus (Coleoptera: Carabidae) of varying densities and distributions of the prey Rhopalosiphum padi (Homoptera: Aphididae) in spring cereals was simulated. From these spatially explicit simulations prey population suppression was found to be largely dependent on the spatial distribution of the prey. A possible mechanism was that high degrees of prey aggregation provided refuge for the prey that, when aggregated, escaped detection by P. cupreus. In contrast, P. cupreus was found to efficiently suppress incipient outbreaks for evenly distributed prey populations, even at high prey densities. A higher predator density compensated for the lowered control ability of the predators for highly aggregated prey populations and hastened the decline of the prey population.     

鼓翅皱膝蝗生态学特性研究

在甘肃省夏河县对鼓翅皱膝蝗的种群结构、数量变动、空间格局及动脉进行了系统研究。鼓翅皱膝蝗1a发生1代，以卵在土中越冬，翌年5月中旬开始孵化出土，6月上旬达到出土高峰，此期蝗虫种群仅由1龄和2龄蝗蝻组成，其中1龄蝗蝻占81.8％，2龄蝗蝻占18.2％，成虫于7月上旬开始羽化，8月上旬达到羽化高峰，此期的成虫数量达61.3％，而蝗蝻仅占38.7％，蝗蝻期约为72d，成虫寿命54d左右，每雌平均产卵32.6粒。鼓翅皱膝蝗在草地上属聚集分布，蝗蝻发生期种群的空间动态主要表现出扩散趋势，但初孵化出土时有短暂的聚集行为。取食量随龄期增大而增大，每头鼓翅皱膝蝗取食牧草量蝗蝻期平均为1.5g，成早期约为5.8g，成早期的食量是蝗蝻期的3.7倍。表3参12     

Survey of deep-dwelling red coral (<Emphasis Type="Italic">Corallium rubrum</Emphasis>) populations at Cap de Creus (NW Mediterranean)

The distribution and population structure of the eurybathic gorgonian Corallium rubrum were studied off Cap de Creus (Costa Brava, Northwestern Mediterranean Sea). Red coral is endemic to the Mediterranean Sea and the adjacent NE Atlantic coast, where it has been over exploited for centuries. This study presents, the first quantitative data on the spatial distribution and structure of a population extending between 50 (common SCUBA limits) and 230 m depth, and compared it with shallow populations previously studied in the same area. Different remotely operated vehicles (ROV) and two methodological approaches were employed during four cruises between 2002 and 2006: 1-Extensive surveys: sea to coast transects in which red coral density and patch frequency were recorded; 2-Intensive surveys, in which parameters describing colony morphology were recorded. Most of the hard substrate between 50 and 85 m depth was inhabited by red coral colonies, showing a patch frequency of 8.3 ± 7.9 SD patches per 100 m-transect (total transect area: 34 m²), and within-patch colony densities of 16–376 colonies m⁻² (mean of 43 ± 53 colonies m⁻²). Below 120 m depth red coral was less abundant, and rather than forming dense patches as in shallow water, isolated colonies were more common. The population structure differed between sites that are easily accessible to red coral fishermen, and remote ones (both at similar depth, 60–80 m), as colonies in easily accessible locations were smaller in height and diameter, and showed a less developed branching pattern. At shallower locations (10–50 m depth) the population structure was significantly different from those at deeper locations, due to the heavy harvesting pressure they are exposed to in the shallows. Twenty-five to forty-six percentage of the deeper colonies were taller than 6 cm, while only 7–16% of the shallow water colonies exceeded 6 cm colony height. Forty-six to seventy-nine percentage of the colonies in deeper waters were large enough to be legally harvested, while only 9–20% of the shallow water colonies met the 7 mm legal basal diameter to be collected. The branching pattern was also better developed in deeper colonies, as up to 16% of the colonies showed fourth order branches, compared to less than 1% of the shallow water colonies (of which 96% consisted of only one single branch). The results thus confirm that C. rubrum populations above 50 m depth are exposed to a higher harvesting intensity than deeper populations in the same area.     

Genetic sub-structure and intermediate optimal outcrossing distance in the marine angiosperm <Emphasis Type="Italic">Zostera marina</Emphasis>

The spatial distribution of genetic variability depends on the spatial patterns of clonal and sexual reproduction, gene flow, genetic drift and natural selection. Species with restricted dispersal may exhibit genetic structuring within populations with immediate neighbours being close relatives, and may show differentiation among populations. Genetic structuring of a species may have important genetic, evolutionary and ecological consequences including distance-dependent mating success. In this study we used microsatellite markers to show that clones of Zostera marina in a population in the Ria Formosa, Portugal, were aggregated and covered distances of up to 3–4 m. Clones within 4 m of each other exhibited significant and positive coancestry values, reflecting the limited seed dispersal of this species. Hand-pollinations between near (0–10.9 m), intermediate (11–32 m) and far (15 km) individuals resulted in similar levels of seed set, although the near pollinations had higher, although not statistically significant, levels of seed abortion during maturation. Seeds from intermediate-distance pollinations had a significantly higher proportion of seeds germinate and shorter germination time than both the near and far seeds. Similarly, the average number of seedlings produced per pollination, used as an overall estimate of fitness, was significantly greater for the intermediate distance when compared to both near and far pollinations. These results suggest that the genetic structuring observed may result in both inbreeding and outbreeding depression, which gives rise to an intermediate optimal outcrossing distance.