高寒草甸不同类型草地群落特征及优势种植物生态位差异

为了解高寒草甸不同种群利用资源和占据生态空间的能力,结合野外试验和室内分析等手段对青藏高原杂类草草甸、矮嵩草(Kobresia humilis)草甸、小嵩草(Kobresia pygmaea)草甸和藏嵩草(Kobresia tibetica)沼泽化草甸的群落数量特征及主要优势种植物的生态位进行研究.结果表明,不同群落类型高寒草甸物种组成、Shannon-Wiener和Simpson多样性指数均表现出杂类草草甸矮嵩草草甸小嵩草草甸藏嵩草沼泽化草甸;地上生物量为藏嵩草沼泽化草甸矮嵩草草甸杂类草草甸小嵩草草甸;不同群落类型优势种群所占的比例存在差异性.生态位宽度以及主要优势种植物生态位重叠值在不同植被类型差异明显,垂穗披碱草(Elymus nutans)在杂类草和矮嵩草草甸的生态位宽度最大,小嵩草和藏嵩草分别在小嵩草草甸和藏嵩草沼泽化草甸中最大,且生态位越大与其他植物的生态位重叠程度较高.但同一物种在不同群落类型所占的生态位宽度和生态位重叠值也不同,生态位宽度大的物种间生态位重叠值也越大.说明高寒草甸优势种群在资源利用能力或环境的生态适应能力方面有较大的差异性,环境资源的异质性是导致群落组成不同的关键因子.     

镇江内江湿地植物群落演替进程中种群生态位动态

用定量分析法对镇江内江湿地植物群落演替进程中种群生态位动态进行了研究.先采用"空间代替时间"方法,选择四类典型样地,分别代表群落演替进程中四个不同阶段.再以每个调查样方作为多维资源的综合资源位,用Levins 生态位宽度公式和Pianka生态位重叠公式测算不同演替阶段内所有种群的生态位宽度以及同一演替阶段内所有种群间的生态位重叠,并分析它们的生态学意义.结果表明,不同演替阶段,群落的优势种群生态位占绝对优势,揭示了它们较强的环境适应能力和较高的资源利用能力.种群生态位动态较好地表征了演替过程中对应种群及生境的动态变化,尤其是优势种群的更迭.总体上,生态位较宽的种群间生态位重叠较大,有较多相似生态特性的种群间生态位重叠也较大.群落内种群的平均生态重叠随演替逐渐增加,至中后期最高,后期略有回落,这主要由群落内种群种内竞争和种间竞争共同作用的结果.     

宁夏盐池荒漠化地区人工封育草场的植物生态位特征

运用Levins生态宽度指数及Pianka生态位重叠指数,对宁夏盐池人工封育草原2006年和2007年植物生态位宽度及生态位重叠进行计量,以了解干旱半干旱区草原植物生态位格局.结果表明:2007年封育区植物利种的生态位宽度及种间的生态位重叠指数总体上较2006年有所降低;2006年黑沙嵩生态位宽度最大,达0.768,是06年封育区的优势种;2007年封育区的优势种为刺沙蓬和黑沙蒿,其生态位宽度值分别为0.544、0.460;2006年和2007的生态位重叠结果均表明,生态位宽度大的物种不一定和其他物种有大的重叠指数,较高的生态位宽度和较高的生态位重叠之间并不存在直接的线性关系;2006年、2007年较高的Pianka生态位重叠指数都出现在生态位宽度较小的物种之间.这一现象从另外一个角度说明植被恢复过程中环境资源存在着高度的空间异质性.     

人工封育区沙化草地植被生态位研究

采用样线和样方结合法对宁夏人工封育草原进行野外调查,运用重要值、Levins生态宽度指数和Pianka生态位重叠指数对封育外围区、边缘区、核心区3种不同措施下的植物生态位宽度及生态位重叠进行分析,以揭示人工封育区沙化草地植被生态位变化规律。结果表明：在整个人工封育区,重要值之和较大的为黑沙蒿（Artemisia ordosica Krasch.）和刺沙蓬（Salsolaruthenica IIjin.）,分别为689.53、455.83。外围区与边缘区生态位宽度最大的均为黑沙蒿,生态位宽度分别为0.846、0.790,核心区生态位宽度最大的是阿尔泰狗娃花（Heteropappus altaicus（Willd.）Novopokr.）,生态位宽度为0.640,是人工封育区的优势种。生态位重叠计测结果表明,植被的生态位宽度和生态位重叠并不存在直接的线性关系;生态位重叠度平均值和重叠对百分数表现为外围区〉核心区〉边缘区。不同封育措施间生态位宽度和生态位重叠度的差异表明适度封育有利于草地植被恢复,但随着封育时间延长,植物的再生和幼苗的形成会受到一定程度抑制。     

宁夏盐池不同封育措施下的植物生态位研究

运用Levins生态位宽度指数及Pianka生态位重叠指数,对宁夏盐池柳林堡人工封育草场不同措施（老封育区、新封育区、对照区）下的植物生态位宽度及生态位重叠度进行计算,从生态位角度揭示不同措施下的植被恢复情况。结果表明：老封育区、新封育区和对照区的主要建群种生态位宽度均有较大的差异,老封育区宽度值最大的是耐旱性极强的阿尔泰狗哇花（Heteropappus altaicus（Willd.）Novopokr.）、丝叶山苦荬（Lxeris chinensis var.graminifolia（Ledeb.）H.C.Fu）、叉枝鸦葱（Scorzonera divaricata Turcz.）,说明随着封育时间的延长,封育区植被有旱生化方向发展的趋势;新封育区的优势种是丝叶山苦荬、黑沙蒿（Artemisia ordosica Krasch.）、苦豆子（Sophora alopecuroides）、刺沙蓬（S.ruthenica Iljin）,且4种植物生态位宽度接近,对资源环境的利用更为均衡;对照区的优势种是黑沙蒿、苦豆子、刺沙蓬,宽度值分别为0.729、0.666、0.540。同时,3种措施的生态位重叠结果均表明,生态位宽度大的物种不一定和其他物种有大的重叠指数,较高的生态位宽度和较高的生态位重叠度之间并不存在直接的线性关系。这一现象从另外一个角度说明植被恢复过程中环境资源存在着高度的空间异质性。     

人工封育区植物群落恢复演替系列种群生态位动态特征——以宁夏盐池为例

为了解干旱半干旱区草原植物生态位格局,运用Levins生态宽度指数及Pianka生态位重叠指数,对宁夏盐池人工封育草原3种不同措施下的植物生态位宽度及生态位重叠进行计量。结果表明:茵陈蒿(Artemisia capillaries Thunb)和新疆猪毛菜(Salsola sinkiangensis A.J.Li)的生物、生态学特性决定了它在该区的优势地位,其生态位宽度远远高于其他物种,并且出现下降的趋势;生态位重叠结果均表明,生态位宽度大的物种不一定和其他物种有大的重叠值,较高的生态位宽度和较高的生态位重叠之间并不存在直接的线性关系;较高的Pianka生态位重叠值都出现在生态位宽度较小的物种之间。这一现象从另外一个角度说明植被恢复过程中环境资源存在着高度的空间异质性。     

广西红树林优势种群生态学研究

木榄(Bruguiera gymnorrhiza)和红海榄(Rhizophora stylosa)是红树林乔木层的优势种,起着重要的生态功能.文章采用常用的生态位宽度、生态位重叠计测公式和Hegyi竞争指数模型,研究木榄和红海榄种内以及种间的相互关系.结果表明,木榄和红海榄有极其相似的生态位宽度和极高的生态位重叠关系,Hegyi竞争指数模型计算的竞争强度也证明,木榄和红海榄之间存在有激烈的生存竞争,并预测到木榄和红海榄将长期共存,但木榄在竞争中有微弱的优势.     

古田山国家自然保护区黄山松林主要种群生态位研究

采用样方法进行调查,每个样地面积为20m×20m。测度主要种群的生态位宽度、生态位相似比例、生态位重叠值。结果表明,黄山松、木荷、野漆树、甜槠等有较大的生态位宽度,其Levins生态位宽度(Bi值)和Hurlbert生态位宽度(Ba值)分别为0.7619、0.6517、0.5886、0.5384和0.9175、0.6278、0.5571、0.4377;野鸭椿的生态位宽度最小,其Bi值和Ba值分别为0.3655和0.2343。黄山松、木荷、野漆树、甜槠等生态位宽度较大的树种,生态位相似性比例高;而生态位宽度较小的物种,生态位相似性比例较小。黄山松、木荷、野漆树、甜槠等生态位宽度较大种群之间具有较大的生态位重叠。     

小陇山自然保护区华山松群落8个主要种群的生态位研究

小陇山国家级自然保护区是中国华山松的主要分布区之一。在野外大量调查基础上,运用Levins和Shan-non-Wiener生态位宽度、生态位重叠和生态位相似比例等指数,对林区华山松群落中8个主要种群生态位特征进行研究。结果表明,生态位宽度值大小依次为华山松、锐齿栎、披针叶忍冬、漆树、甘肃山楂、毛栗、辽东栎和少脉椴。华山松Shannon-Wiener生态位宽度值最大,为0.988 8,其次是锐齿栎,为0.877 6,少脉椴最小,为0.352 9。该群落种群间生态位重叠值普遍较低,表明多数种群间竞争较小。建群种华山松与其他种群间生态位重叠值较大,为0.079 1~0.101 3,而其他种群与华山松间生态位重叠值却较小,为0.015 4~0.069 0,华山松与毛栗的重叠值最大,为0.101 3,华山松与少脉椴的重叠值最小,为0.079 1。生态位相似比例在0.5以上的种群对有4对,占14.28%,分别是华山松-锐齿栎、华山松-披针叶忍冬、锐齿栎-披针叶忍冬和锐齿栎-漆树种群对,在0.5以下的有24对,占85.72%,表明群落中多数种群对资源利用的相似性程度较小。作为中国华山松的分布地之一,秦岭西段小陇山林区具有暖...     

放牧对荒漠草原建群种和优势种生态位的影响

短花针茅荒漠草原建群种为短花针茅（Stipa breviflora）,优势种为无芒隐子草（Cleistogenes songorica）和碱韭（Allium polyrrhizum）,3个种群地上现存量之和可达群落现存量的60%~80%,其数量消长、时空变化及结构的位移均会引起群落的巨大波动。为明确3个植物种群占有空间资源的能力、相互关系及其受放牧影响的变化规律,以内蒙古苏尼特右旗赛汉塔拉镇1999年建立的荒漠草原教学科研基地建群种和优势种为研究对象,于2012年8月在围封区（CK）和自由放牧区（CG）按样带法和样地法进行取样,运用生态位宽度指数、生态位重叠指数及灰色关联度进行数据分析,结果如下。受放牧影响,短花针茅和碱韭主要通过大幅度调节生态位宽度来保证植物种群存活及其在群落中的地位和作用,变化幅度分别为0.429~0.813和0.235~0.828;而无芒隐子草生态位宽度变化不大（为0.556~0.761）,其对放牧影响的耐受性较强。在生态位重叠方面,短花针茅与无芒隐子草受放牧影响后分别与其他两植物种群重叠程度增加,而碱韭植物种群表现相反;生态位重叠程度变化与种对间的竞争能力有关,也与种对间的亲和能力有关,且存在不对称性。     

生态修复后九曲湾水库浮游动物优势种演替及生态位特征分析

探究生态修复后九曲湾水库浮游动物优势种生态位特征及主要影响因素,为九曲湾水库及相关饮用水源地水库生态系统的保护、修复提供理论和技术支撑。于生态修复前2014年4月(平稳期)、2014年7月(爆发期),2015—2016年生态修复后12月(枯水期)、4月(平水期)、7月(丰水期)进行数据采集,采用优势度、Levins生态位宽度、Petrailis生态位重叠指数等方法,对九曲湾水库浮游动物优势种演替、生态位特征及主要影响因素进行分析。结果表明,九曲湾水库生态修复前共鉴定浮游动物30种,其中轮虫类26种,桡足类4种,枝角类未检出;生态修复后共鉴定浮游动物50种,其中轮虫类30种,枝角类13种,桡足类7种。生态修复前,平稳期到爆发期优势种的更替率为75%,爆发期到生态修复后枯水期优势种的更替率为80%。生态修复后,枯水期到平水期优势种的更替率为66.6%,平水期到丰水期季节更替率为57.14%,共同优势种为裂足臂尾轮虫(Brachionus diversicornis)、汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii)。九曲湾水库浮游动物优势种生态位宽度在0.250—0.931之间,生态修复前和生态修复后广生态位种类占全部优势种的75%、58.33%、70%、33%、0。优势种生态位重叠指数在0—0.998之间,生态位重叠程度差异较大,平稳期、爆发期、枯水期、平水期、丰水期生态位重叠指数大于0.6的分别占53.57%、50%、73.33%、66.67%、66.67%。生态修复前影响浮游动物优势种生态位分化的主要因素是水温(WT)、溶解氧(DO),生态修复后影响浮游动物优势种生态位分化的主要因素是总磷(TP)、叶绿素(Chl.a)。研究表明,生态修复前蓝藻水华发生期影响浮游动物生态位分化的环境因子为物理因子,生态修复后影响浮游动物生态位分化的环境因子为营养盐。     

若尔盖湿地3种无尾两栖类不同发育阶段的生态位宽度

研究了若尔盖湿地国家级自然保护区的3种无尾两栖类,高原林蛙(Rana kukunoris)、倭蛙(Nanorana pleskei)和岷山蟾蜍(Bufo minshanicus)的成体和亚成体在7个生境因子(牧场性质、牛粪数量、植被高度、植被盖度、距水塘距离、地表温度、地表湿度)上的生态位宽度.结果表明,岷山蟾蜍成体在牧场性质、牛粪数量、植被盖度、地表温度、地表湿度5个维度上的生态位宽度最窄,其亚成体在牧场性质、牛粪数量、植被高度、距水塘距离、地表湿度5个维度上的生态位宽度最宽;倭蛙亚成体在牧场性质、牛粪数量、地表温度、地表湿度4个维度上的生态位宽度最窄,而其成体在牛粪数量、植被高度、植被盖度、距水塘距离4个维度上的生态位宽度最宽;高原林蛙在微气候因子的两个维度上具有较大的生态位宽度值,而在水塘距离维度上的生态位宽度值则很小.当人类活动导致生境变更时,倭蛙的反应最为敏感;比较3种无尾两栖类在不同生长阶段(成体、亚成体)的生态位宽度,发现它们利用资源的策略不同.表3参16     

Mapping the niche space of soil microorganisms using taxonomy and traits

The biodiversity of microbial communities has important implications for the stability and functioning of ecosystem processes. Yet, very little is known about the environmental factors that define the microbial niche and how this influences the composition and activity of microbial communities. In this study, we derived niche parameters from physiological response curves that quantified microbial respiration for a diverse collection of soil bacteria and fungi along a soil moisture gradient. On average, soil microorganisms had relatively dry optima (0.3 MPa) and were capable of respiring under low water potentials (-2.0 MPa). Within their limits of activity, microorganisms exhibited a wide range of responses, suggesting that some taxa may be able to coexist by partitioning the moisture niche axis. For example, we identified dry-adapted generalists that tolerated a broad range of water potentials, along with wet-adapted specialists with metabolism restricted to less-negative water potentials. These contrasting ecological strategies had a phylogenetic signal at a coarse taxonomic level (phylum), suggesting that the moisture niche of soil microorganisms is highly conserved. In addition, variation in microbial responses along the moisture gradient was linked to the distribution of several functional traits. In particular, strains that were capable of producing biofilms had drier moisture optima and wider niche breadths. However, biofilm production appeared to come at a cost that was reflected in a prolonged lag time prior to exponential growth, suggesting that there is a trade-off associated with traits that allow microorganisms to contend with moisture stress. Together, we have identified functional groups of microorganisms that will help predict the structure and functioning of microbial communities under contrasting soil moisture regimes.     

万木林中亚热带常绿阔叶林林隙主要树种的高度生态位

对万木林自然保护区中亚热带常绿阔叶林林隙内外主要树种的生态位宽度和生态位重叠进行了研究。结果表明：桂北木姜子和浙江桂在林隙内外部都占有较高的生态位宽度；生物学特性和生态学特性接近的树种高度生态位重叠较大，反之则较小；在林隙内，出矾和薄叶山矾的高度生态位重叠最大，而桂北木姜子和黄瑞木、尖叶水丝梨，浙江桂和尖叶水丝梨的高度生态位重叠较小；在非林隙内，山矾和黄瑞木的高度生态位重叠最大，桂北木姜子和尖叶水丝梨、黄瑞木的高度生态位重叠较小，表3参13     

Porphyrobacter sp.D22F的降解特性及其在石油降解菌群中的生态位

为揭示多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)降解微生物资源的多样性和石油降解菌群的优势菌,研究了从南海沉积物中分离得到的一株PAHs降解菌D22F的降解特性及其在石油降解菌群D22-1中的生态位.对菌株D22F进行16S rRNA基因同源性分析及透射电镜观察以初步确定其种属,通过培养法、气相色谱质谱联用(GC-MS)测定其多环芳烃降解范围和降解率,通过简并引物PCR扩增其PAHs双加氧酶大亚基基因片段并进行系统发育分析,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)监测石油降解菌群中的优势菌.结果表明,与菌株D22F的16S rRNA基因相似度最高的模式株为产卟啉杆菌属Porphyrobacter tepidarius DSM 10594T(AF465839;98.55%).该菌株能降解萘、甲基萘、苊、硫芴、菲、蒽等;对初始浓度为0.2 g/L菲10 d后的降解率可达90%以上.从其基因组DNA中克隆到的PAHs起始双加氧酶大亚基基因phnAc与Novosphingobium aromaticivorans DSM 12444中的质粒pNL1(CP000676)上的bphA1f基因相似度最高,达到99.41%.DGGE谱图显示,菌株D22F是石油降解菌群中的3种优势菌之一,在传代菌群中可稳定存在.Porphyrobacter sp.D22F为产卟啉杆菌属(Porphyrobacter)中首株以低分子量PAHs为唯一碳源和能源的菌株,是石油降解菌群的优势菌.     

Testing hypotheses on shape and distribution of ecological response curves

Niche theory with hypotheses on shape and distribution of ecological response curves is used in the studies of resource sharing of competing plant species. Predictions based on theory should be applicable when, e.g., effects of competing species on the ecological tolerances are assessed or species’ diversity along a resource gradient is evaluated. We studied the ecological response curves of competing plant species along a resource gradient in boreal forests. The study was based on nation-wide soil and vegetation data collected from 455 sample plots on boreal forests in Finland. Species response curves along a soil fertility gradient (in terms of C/N ratio) were estimated using generalized additive models. Distribution of species optima and the relationship of niche width and skewness to the location of the optimum were analyzed with new bootstrap tests. The developed tests can account for the effects of truncation observed in the response curves of several species and for the uneven distribution of observations on the gradient.The estimated response curves of the major field layer species of boreal forests were not evenly distributed along soil C/N gradient. The density of optima peaked with relatively high nitrogen availability. Species with optima at low nitrogen availability had relatively broad realized niches. Niche width was negatively correlated with the density of optima. Species optima were packed and niches were narrow at high resource levels. This result suggests that a greater number of more specialized species can occur and interspecific competition decreases niche widths at high resource levels. Species were packed in the gradient where the C/N ratio was lower than 25, i.e., in conditions where nitrification can take place. This indicates that the majority of the vascular plants of boreal forests are favoured by the availability of NO₃⁻. Those few species thriving at high C/N ratios have broader realized niches.     

毛竹混交林主要种群多维生态位特征

应用生态位空间分割法，分别考虑资源利用率与否测定毛竹混交林多维资源空间中主要种群多维生态位宽度及多维生态位重叠，结果表明：考虑资源利用率与否对多维生态位宽度的测定有较大的影响，毛竹混交林中主要种群的多维生态位宽度与物种的生物学特性及竞争力密切相关，同一生境中物种的多维生态位重叠可通过生态位分化而减少竞争，研究毛竹混交林主要种群多维生态位特征对毛竹混交林营造具有指导作用．表8参24．     

巨枝人工林灌木层优势种的种间联结性分析

种间联结的研究对于人工林群落的生物多样性保育和可持续经营与管理具有重要的意义,目前对巨桉人工林灌木层物种之间的作用关系知之甚少。根据野外60个样方的调查数据,运用x^2检验、Jaccard指数和Spearman秩相关系数研究了巨桉（Eucalyptusgrandis）人工林灌木层18个优势种的种间关联和相关关系。结果表明,灌木层优势种具有总体上的正联结性,但在153个种对中,具有显著正联结性的种对数约占总种对数的10％,绝大数种对表现为弱联结性或无联结性,种间关系较为松散,表明巨桉林下灌木种群具有相对独立分布的特性。研究种间关系时,种间关联结合种间相关得出的结果较好。根据分析结果将18个优势种划分为4个生态种组,生态种组内的种其资源利用方式和生态要求相似,而组间表现出明显的差异。生态种组的划分能为巨桉人工林林下灌木层的管理提供理论依据。