福建省明溪县极小种群野生植物喜树种群结构与动态特征

喜树(Camptotheca acuminata)为中国特有种,也是中国120种极小种群野生植物之一。在第二次全国重点保护野生植物资源调查中,发现福建省明溪县角溪区域有喜树种群野生分布点。为了探讨该区域喜树种群的生存状况,基于样地调查数据,以径级代替龄级,编制种群静态生命表并引入4个生存分析函数,分析种群数量特征;利用种群动态变化指数和时间序列模型对种群动态和未来发展趋势进行分析和预测。结果表明,(1)喜树种群龄级结构呈倒“J”型,各龄级均有个体分布,其中小树个体数量最多,幼苗、幼树存储量不足;种群动态指数在相邻龄级间存在一定的波动,V_pi和V_pi^′的值均大于零,表明该种群当前属于增长型,但种群对外界干扰比较敏感,抗干扰能力较差。(2)静态生命表显示,喜树种群存活数量和个体生命期望值都随着龄级的增加逐渐下降;种群存活曲线趋近于Deevey-Ⅱ型,前期死亡率下降较为迅速,而后期死亡率下降趋于平缓;死亡率和消失率曲线的变化趋势基本一致,均在第Ⅱ、Ⅷ龄级出现峰值。(3)生存分析表明,该种群具有前期迅速下降、中期小幅波动、后期逐...     

麻城枳椇种群结构及动态分析

为了阐明枳椇天然种群的年龄结构和发展趋势,保护现有资源,对麻城五脑山枳椇天然种群进行样地调查,分析了种群龄级动态,编制了种群静态生命表,进行了时间序列预测.结果表明:枳椇种群龄级结构动态指数V_(pi)=51.58%0,呈增长型;环境筛的抑制出现在第Ⅳ龄级,其后种群动态趋向稳定;存活曲线介于Deevey-Ⅱ型和Deevey-Ⅲ型之间,更接近Deevey-Ⅱ型;时间序列分析表明,由于林下更新层幼苗数量较大,种群具有较强增长和恢复能力.研究表明,枳椇种群的生长发育符合其自身生物学特性,种子库充足,种群处于稳定增长型.种群保护应避免景区建设对种群更新造成干扰.     

南京老山国家森林公园朴树种群动态

运用相邻格子法对南京老山国家森林公园朴树(Celtis sinensis)种群(以下简称老山朴树种群)进行野外调查,以定量方法研究其种群结构特征。编制种群静态生命表,并绘制存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线和4个生存函数曲线,同时结合时间序列预测模型研究老山朴树种群的数量动态。结果表明,种群各龄级个体数虽然存在波动,但整体呈增长趋势,存活曲线属DeeveyⅡ型,分别在第Ⅰ和第Ⅶ龄级出现2个死亡率高峰。第1个峰值的出现主要是由于种内竞争激烈,第2个峰值伴随种群进入生理死亡年龄而出现。生存分析结果表明,朴树种群至第Ⅵ龄级时,生存率仅为0.5%,累计死亡率高达99.5%;危险率曲线与死亡率和消失率曲线变化情况基本一致,反映朴树种群生长发育过程具有前期薄弱、中期稳定、后期衰退的特点。时间序列预测结果表明,在未来的2～6 a内,老山朴树种群呈增长趋势。对幼苗及幼林进行人工抚育管理将有助于老山朴树种群的天然更新。     

庞泉沟自然保护区华北落叶松种群生命表与谱分析

以种群生命表及生存分析理论为基础,将林木依胸径大小分级,以林木径级结构代表年龄结构,采用分段匀滑技术,编制庞泉沟自然保护区华北落叶松种群特定时间生命表,绘制死亡率曲线、消失率曲线、存活曲线、生存函数曲线,分析种群数量特征;同时结合谱分析方法,分析华北落叶松种群数量的动态变化.结果表明:(1)华北落叶松种群年龄结构表现为稳定型,但林下幼苗、幼树相对较少.(2)华北落叶松种群死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致,均出现两个高峰,一个出现在第11、12龄级阶段,另一个出现在第15龄级阶段;存活曲线趋于Deevey-Ⅱ型.(3)4个生存函数曲线表明,华北落叶松种群具有前期稳定、中后期锐减和末期衰退的特点.(4)种群动态的谱分析显示,华北落叶松种群动态除受基波影响外,还存在着明显的小周期波动,在第7龄级这一小周期波动与华北落叶松的高生长有关;在15龄级这一小周期波动与华北落叶松进入生理衰退期有关.     

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。     

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     

安徽琅琊山青檀种群数量动态

以种群生命表和生存分析理论为基础,采用胸径大小分级法和分段匀滑技术,编制琅琊山青檀（Pteroceltistatarinowii）种群静态生命表,绘制了死亡率曲线、消失率曲线、存活曲线和生存函数曲线并分析种群数量特征,结合种群动态量化方法和时间序列预测模型分析种群数量动态变化。结果表明：（1）琅琊山青檀种群属稳定增长型。种群径级结构大体呈倒“J”型分布,中、幼龄阶段个体数量较为丰富,老龄阶段个体数量相对较少,种群在发育过程中存在一定波动性,但种群数量变化动态指数Kp,i。和Kp,i（考虑外部干扰时）均大于0。（2）青檀种群死亡率曲线和消失率曲线变化趋势基本一致,均出现2个高峰,一个出现在第Ⅱ龄级,另一个出现在第XI（或Ⅻ）龄级;存活曲线经统计检验趋于Deevey-Ⅱ型。（3）青檀种群的生存率曲线单调下降,累计死亡率曲线单调上升,生存率下降趋势表现为前期高于后期,累计死亡率则相反;生存函数曲线显示,青檀种群具有前期薄弱、中期稳定和后期衰退的特点。（4）在未来2、4、6、8和10a内,青檀种群幼龄级个体数量相对丰富,种群呈稳定增长趋势。     

连云港市枫树湾景区枫香种群结构与分布格局

城市风景林是现代园林城市的重要硬件,城市风景林的结构稳定和健康延续关系到城市的自然和谐,进而影响到城市的可持续发展。调查城市风景林的森林结构与空间分布特征,分析种质资源存在的生态问题及潜在风险,提出相应的调整和补救措施,对于提升城市风景林的景观质量,改善人居环境具有重要意义。通过野外调查,采用空间代替时间和相邻格子法,对连云港枫树湾景区枫香种群结构和分布格局进行了研究。结果表明,(1)连云港枫树湾森林群落为典型的落叶阔叶林,群落中枫香占绝对优势(重要值合计561.477),呈单一优势群落。(2)枫香种群的年龄结构呈现一定程度的偏态分布,多数样地径级结构不完整,且不同生境之间种群结构存在差异。种群内幼树幼苗整体不足,部分龄级个体缺失,存活曲线出现断点,种群呈现衰退型变化。(3)从静态生命表看,种群的Ⅰ、Ⅲ和Ⅹ龄级的死亡率(qx)为负值,而第Ⅶ龄级的死亡率较大(85%),个体存活率(ax)在Ⅰ龄级后总体上随径级的增大而减少。生命期望(ex)出现了多次波动,幼苗与壮龄阶段的生命期望值低于幼、中龄树。(4)利用负二项参数(K)、扩散系数(C)、扩散型指数(Iδ)、Cassie指标(Ca)、丛生指数(I)、平均拥挤度指数(m*)和聚块性指标(m*/m)等参数对种群空间格局进行了分析,表明枫香种群的空间分布格局为集群分布,但不同样地种群的集群程度存在一定差异。总体上看,枫树湾枫香种群趋于衰退,部分样地种内竞争激烈,建议进行适度疏伐,增进林内光照;而生境偏僻、林下灌草过于繁茂的地段,建议进行适量清杂,并实施人工植苗或辅助更新,促进种群的结构调整和健康演替。     

密云水库不同封育年限灌丛群落结构及演替规律

灌丛群落为华北土石山区常见的次生植被类型,揭示其演替规律对明确北京区域森林动态及经营管理具有重要意义.采用样线调查方法,选择封育5、7、10和15 a的4个地段,进行10 m×10 m样地调查.运用空间代替时间数据处理方法,分析了灌丛群落的物种重要值、生物多样性指数、群落均匀度指数、生态优势度指数以及单位面积生物量变化情况.结果表明:随着封育年限的递增,灌丛先锋阳生性优势种重要值下降,阴生性和乔木树种重要值上升;封育到第7年时,乔木加入演替序列,到第15年时开始构建乔木层片;群落生态优势度指数降低,均匀度指数上升,灌丛植被向生物多样化和生态稳定的方向演替;研究区内植被潜在演替序列为:荆条Vitex negundo var.heterophyllax酸枣Ziziphus jujuba var.spinosa灌丛→三裂绣线菊Spiraea trilobata灌丛→山杨Populus davidiana×椴树混交林→蒙古栎Quercus mongolica林.     

濒危兰科植物流苏石斛的种群数量动态

运用静态生命表、生殖力表和Leslie矩阵模型,研究了云南西双版纳地区流苏石斛两个种群——A种群(21°58′N,101°13′E,保护区之外)和B种群(21°54′N,101°17′E,保护区内)的种群数量动态.结果表明:种群存活曲线表现为Deevey-型.A、B种群均表现出幼龄个体死亡率高,中龄级个体数量少,说明中龄阶段曾受到较大的人为干扰.种群的净增长率(Ro)、内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)都较低,表现为衰退种群,Leslie矩阵模型分析表明在未来25年种群各龄级的个体数及种群总数均表现出持续下降趋势.种群下降可能是由于当地人为的采挖和严重的生境破碎化所导致.图2表4参16     

南京南郊马尾松种群动态及种内竞争模型的应用

通过对南京南郊马尾松(Pinus massoniana)种群年龄结构的统计,绘制该种群的静态生命表。结果表明,该马尾松种群年龄结构属衰退型;存活曲线为凸形曲线,属Deevey-A型;死亡率和消失率变化规律一致,均在第11龄级(47~49 a)时取得极大值,分别达0.625和0.981。对群落Hegyi竞争指数的计算表明,种内竞争是马尾松种群衰退的主要原因:种内竞争指数占总竞争指数的85.8%,种内平均单木竞争指数为1.71,而种间竞争指数仅占总竞争指数的14.2%。非线性回归结果表明,用林振山种内竞争模型拟合南京南郊马尾松种群数量的衰退规律可以达到较高优度,判定系数为0.759,此地马尾松种群固有出生率为0.105,环境对马尾松的最大容量为31株·(400 m2)-1。模型稳定性分析表明,马尾松种群虽然处于衰退阶段,但种群不会退出该地区,并将在未来很长时间保持群落优势种的地位,种群密度最终将衰退至9.396株·(400 m2)-1的稳定状态。     

长期施用牛粪对褐土抗生素抗性基因多样性的影响

为探明长期施用牛粪对土壤抗生素抗性基因多样性的影响,以山西寿阳褐土长期定位试验为依托,选择5个施肥处理：CK(不施肥)、N₂P₁M₁(N:120 kg·hm^-2;P:37.5 kg·hm^-2;牛粪：22 500 kg·hm^-2)、N₄P₂M₂(N:240 kg·hm^-2;P:75 kg·hm^-2;牛粪：45 000 kg·hm^-2)、N₃P₂M₃(N:180 kg·hm^-2;P:75 kg·hm^-2;牛粪：67 500 kg·hm^-2)和N₀P₀M₆(牛粪：135 000 kg·hm^-2),采集玉米生长中期耕层...     

晋西黄土区不同密度刺槐林土壤有机碳组分及碳库特征

明晰不同林分密度下土壤有机碳组分含量及碳库特征,以期为确定刺槐林适宜人工造林密度和评价水土保持效益提供科技支撑。设置不同密度(700、1 500、1 800、2 400、3 000、3 500 plant·hm^-2)刺槐样地,以荒草地为对照,分析0-40 cm土层土壤有机碳组分及变化规律,计算碳库活度指数(CPAI)、碳库指数(CPI)以及碳库管理指数(CPMI),解析不同密度刺槐林地土壤碳库变化,并探讨土壤理化性质对土壤有机碳及其组分变化的影响。结果表明：不同密度刺槐林地土壤有机碳及其组分的含量均随着土层深度的增加而减少,平均土壤有机碳(SOC)含量为：6.80 g·kg^-1(1 800 plant·hm^-2)>5.01 g·kg^-1(1 500 plant·hm^-2)>4.73 g·kg^-1 (2 400 plant·hm^-2)>4.17 g·kg^-1 (3 000 plant·hm     

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.     

基于Ward系统聚类的京津冀城市群空气质量时空变化特征与成因分析

京津冀城市群是中国空气污染最严重的区域之一,探明该地区空气质量的时空变化特征和影响因素对空气污染防治具有重要意义。利用2014—2018年空气实时监测数据,运用系统聚类与空间分析方法,研究京津冀城市群空气质量的时空变化特征和关键影响因素,结果表明:2014—2018年京津冀城市群空气质量改善趋势明显,SO₂、PM_2.5、PM₁₀与CO浓度均有显著下降,O₃浓度逐年升高;以PM_2.5、PM₁₀、NO₂与O₃四项污染物浓度指标为依据,可将区域空气质量状况分为“低-低-低-低”(Ⅰ类),“中低-中低-高-中低”(Ⅱ类),“中高-中高-中低-高”(Ⅲ类)与“高-高-中高-中高”(Ⅳ类)4个区域,区间城市的地理点具有空间上的连续性,区内城市则具有空间上的聚集性;空气质量指数(AQI)呈“秋冬高,春夏低”的变化特点,5—9月O3污染突出,10月至次年4月颗粒物污染突出,四类分区内的特征污染物和变化规律各异;污染“热点”始终保持在保定西部-石家庄-邢台-邯郸一带,区域春夏季AQI的差异表现为东西向,秋冬季则表现为南北向;政策影响对污染物减排作用明显,是整个地区空气质量改善的根本原因。太阳辐射、空气湿度、季风等气象因素是张家口与承德夏季臭氧污染的关键因子,污染物排放变化是第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类城市空气质量改善的主要原因,风速,降雨等气象因子具有局部调节作用。在微观区域分析中,第二产业比重对PM_2.5和O₃的影响以北京-廊坊-天津为核心由内而外逐渐减小,汽车拥有量的影响逆向增加。     

我国半干旱区滴灌水肥一体化马铃薯田土壤NH3挥发特征和强度及影响因素

氨(NH₃)挥发是农业生态系统氮肥损失的重要途经,然而,北方干旱半干旱地区水肥耦合马铃薯田土壤NH₃挥发规律缺少数据支撑.该研究利用通气法田间原位观测我国西北滴灌水肥一体化和传统沟灌施肥马铃薯田水肥耦合土壤NH₃挥发特征,设置滴灌施肥500 kg·hm^-2(DDF)、滴灌施肥1000 kg·hm^-2(DGF)、滴灌不施肥(DCK)、沟灌施肥500 kg·hm^-2(FDF)、沟灌施肥1000 kg·hm^-2(FGF)、沟灌不施肥(FCK)6个处理.结果表明,NH₃挥发速率峰值出现在施用氮肥后1—2周,不同水肥处理土壤NH₃挥发存在显著差异(P<0.01).2018年DDF、DGF、DCK、FDF、FGF、FCK土壤NH₃累积挥发量分别为21.50、28.14、7.20、37.06、66.25、11.88 kg·hm^-2;2019年,分别为9.42、15.25、7.24、34.73、76.81、8.56 kg·hm^-2.2018年和2019年,沟灌FDF处理的NH₃挥发损失率分别是滴灌DDF处理的1.76倍和11.89倍;沟灌FGF处理分别是滴灌DGF的2.60倍和8.54倍.滴灌DGF处理NH₃挥发强度比滴灌DDF处理分别增加27.03%和52.94%,沟灌FGF处理比沟灌FDF处理分别增加76.04%和118.37%.随施肥量增加,传统沟灌马铃薯田土壤NH₃挥发损失率和NH₃挥发强度的增量高于滴灌水肥一体化模式.NH₃挥发速率与土壤体积含水量、NH₄⁺-N和NO₃^--N呈极显著相关(P<0.01).和传统沟灌比较,滴灌水肥一体化技术降低马铃薯田土壤NH₃挥发损失率,减轻NH₃挥发强度,提高马铃薯水肥利用率,减轻环境污染.     

天山云杉的种群动态

选择我国新疆境内天山山脉从西到东处于不同经度位置5个地区(昭苏、巩留、乌苏、乌鲁木齐和哈密)的天山云杉林进行垂直样带调查,采用静态生命表法,分析5个地区天山云杉种群的存活曲线和死亡率曲线,为天山云杉种群数量统计和生态保护提供依据.结果表明:其存活曲线为DeeveyⅡ型,表明天山云杉种群处于动态稳定状态;5个地区天山云杉种群均有两个死亡率曲线高峰,死亡高峰主要出现在幼年时期、近成熟前期、成年阶段和老年期.种群的死亡强度和死亡高峰在时间格局上各地区有明显的差异.图2表6参31     

贡嘎山海螺沟冰川退缩区原生演替序列植被生物量动态

基于对贡嘎山海螺沟冰川退缩后形成的125 a的原生演替序列上不同森林群落类型的调查,以空间代替时间的方法,选取了7个典型样地(S0~S6),分别代表冰川退缩后第0、17、35、49、56、85和125年后的演替群落,探讨了不同演替阶段生态系统各组分生物量变化规律及分配特征。结果表明,群落生物量与演替阶段和乔木层优势种的组成密切相关。乔木层生物量与活植物体总生物量均随演替的进行呈显著的指数增长的趋势,分别从10.195 Mg·hm~(-2)增至366.122Mg·hm~(-2),从9.162 Mg·hm~(-2)增至332.461 Mg·hm~(-2);不同演替阶段乔木层生物量在各个层次分配中占绝对优势(89.871%),其他各层所占比例较小,总趋势为:灌木层地被层草本层,林下各层生物量分配受到群落环境影响较大。粗木质物残体量和年叶凋落物量也随着演替的进行不断积累,其中粗木质物残体量在针阔混交林阶段(S5)达到最高,年叶凋落物量则随演替的进行呈显著的指数增加的趋势。演替前60年(S0~S4),柳树(Salix rehderana)、沙棘(Hippophae rhamnoides)和冬瓜杨(Populus purdomii)等落叶阔叶树种对乔木层生物量贡献最大,演替后60年(S5~S6),乔木层生物量则主要来自冷杉(Abies fabri)和云杉(Picea brachytyla)等针叶树种(93.070%);乔木层生物量的器官分配以树干所占比例最高,为56.388%~72.658%,枝和根的比例次之,叶所占比例则最小。经过了125 a的演替,海螺沟冰川退缩区生态系统植被生物量已达到成熟林水平,生态系统结构与功能相对稳定,植被演替发展至顶级群落。     

木荷地上部分生物量分布特征与生产力

对中亚热带木荷-马尾松群落中木荷种群地上部分的生物量和生产力进行了研究.在木荷地上部分的生物量中,树干生物量是群落总生物量的决定性组分,所占比重为66.06%～84.79%(干重),且随着林木径级的增大呈"中间大两头小"变化.木荷种群株数和生物量的径级分布曲线均为单峰型,且基本均呈正态分布,种群81.10%的生物量集中在11＜DBH≤27 cm径级,反映出木荷具有很好的速生特性.木荷种群地上部分平均现存生物量为209.59 t hm-2,年平均生产力为14.729 t hm-2 a-1,符合Whittaker、Rodin等估算的地球上及亚热带半干旱半湿润地区植物生产力估测值,虽然木荷-马尾松林造林时间不长,其生产力已较为可观,并具有相当的潜力.图2表3参21     

浑善达克沙地榆树疏林植被和土壤的空间分异特征

榆树(Ulmus pumila)疏林是分布在浑善达克沙地上的天然植被类型,也是沙地植被演替的顶级群落,在维持区域生态稳定性方面发挥着重要作用。深入研究榆树疏林植被和土壤的空间分异特征对于深化认识榆树疏林中的植物共生机制具有重要意义。以浑善达克沙地榆树疏林为研究对象,在东部、南部、西部和北部4个区域,采用改进的Whittaker取样法开展植被调查和样品取样,分析了榆树疏林植被的空间分布特征,同时探讨了影响植被分布的环境因子。结果表明,(1)榆树的种群密度在东部区域最高(270.00 plant·hm~(-2)),在南部区域最低(116.67 plant·hm~(-2)),北部和西部区域居中(分别为198.33plant·hm~(-2)和141.67plant·hm~(-2)),这与该区域内的年均温度呈现出一致的空间分布规律。(2)榆树的种群密度分别与胸径、树高、冠幅呈现相反的空间分布规律,随着榆树个体的生长,种群密度逐渐降低,存在"自疏"现象。(3)灌木的群落密度与榆树的种群密度之间呈现出显著的负相关关系(P0.05),表明榆树种群与灌木群落在空间上存在不同的分布区域。(4)土壤理化性质与榆树种群和灌木群落的各项指标之间未呈现出显著的相关关系(P0.05),而与草本群落的部分指标呈现显著的相关关系(P0.05)。土壤对草本植物空间分布的影响较大,而对本木植物(包括乔木和灌木)空间分布的影响较弱。研究结果可为浑善达克沙地榆树疏林的保护和恢复提供理论支持。