内蒙古沙地森林草原过渡带中沙地云彬种群动态

沙地云彬是我国内蒙东部沙地森林草原过渡带的特有濒危树种,沙地杉林是陆地上非常特殊的森林生态系统类型。本文研究了沙地云杉的种群动态,建立了沙地云杉种群生命表、年龄结构、存活曲线和生殖力表,同时研究了沙地云杉种群分布格局及增长动态,可为沙地治理和沙地森林生态系统研究提供科学依据。     

塔里木河下游典型绿洲边缘物种多样性特征和种群分布格局

2008年夏季采用样带样方法对塔里木河下游典型绿洲边缘7个断面进行植被调查,采用α多样性指数(丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数)和β多样性指数(Whittacker指数和Cody指数)分析环境梯度下种群多样性变化规律,利用种群分布格局指标(扩散系数、负二项参数、平均拥挤度、丛生指标和聚块性指标)定量分析绿洲边缘10个植物种群格局特征.结果表明:塔里木河下游典型绿洲边缘物种多样性特征受到土壤水分、盐分等因素限制,物种丰富度整体处于较低水平;α多样性指数表现为绿洲＞过渡带＞流动沙丘;从绿洲、过渡带到流动沙丘β多样性指数呈下降趋势;种群分布格局分析结果表明绿洲边缘10个植物种群均呈聚集分布,集群分布状态反映了干旱区植物种群对生存环境的适应特征.     

中国特有珍稀濒危树种银缕梅种群结构和空间格局

选择浙江和安徽两地的银缕梅(Parrotia subaequalis)种群为研究对象,以空间序列代替时间变化的方法研究银缕梅种群结构,采用方差/均值比的t检验法进行分布格局的判定,并结合丛生指数(Ⅰ)、负二项参数(K)、Cassie指数(CA)和聚块性指数(IPA)分析聚集度.结果表明,银缕梅种群分布格局表现为由低龄级的集群分布向高龄级的随机分布过渡的趋势,但总体上呈集群分布,这主要与银缕梅种群的萌蘖繁殖方式、种内自疏及生境异质性有关.对种群龄级结构、种群存活曲线和静态生命表的分析,均反映出银缕梅种群结构波动性较大,稳定性差,更新能力不足,为衰退型种群.     

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。     

濒危植物脱皮榆种群结构与分布格局研究

对山西南部中条山和霍山脱皮榆的种群结构与分布格局进行了研究,其中根据大小结构图和存活曲线分析脱皮榆种群动态,应用扩散系数、聚集指数、平均拥挤度、聚块性指数、聚集强度、Cassie指数(1/K)、Poisson分布和负二项分布的χ2拟合检验等方法研究分布格局.结果表明,脱皮榆种群幼苗个体比例较大,总体上近于增长型种群.脱皮榆分布格局呈聚集型,这主要与物种本身的生物学和生态学特性密切相关,同时受群落内生境异质性的影响.图2表2参14     

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。     

广东康禾自然保护区地面苔藓种群分布与格局分析

种群分布格局是植物群落的重要特征,研究种群分布格局是理解植物群落形成和构建的基础。采用Poisson数学模型和方差均值法检验广东康禾自然保护区地面苔藓种群分布格局的类型,利用双向轨迹方差法(TTLQV)分析其格局变化。结果显示,研究区苔藓植物整体呈集群分布,优势种东亚拟鳞叶藓(Pseudotaxiphyllum pohliaecarpum)平均拥挤指数最高(m*=13.04),聚块性指数最低(m*/m=1.15),细叶小羽藓(Haplocladium microphyllum)和细指苔(Kurzia gonyotricha)的平均拥挤指数次之,分别为11.85、10.00;而非优势物种树生扁萼苔(Radula obscura)和长叶羽苔(Plagiochila flexuosa)聚快性指数最高,分别为14.79、14.45;说明优势物种的种间竞争更强烈,非优势物种分布更聚集。种群格局变化表明,研究区苔藓植物的格局规模以小斑块聚集居多,如细指苔、神山细鳞苔(Lejeunea eifrigii)、东亚拟鳞叶藓及南方小锦藓(Brotherella henonii)等多个物种在区组4、5、15、22、24呈现斑块聚集,其格局规模的差异可能与苔藓植物的生存策略和生长环境密切相关。苔类植物与苔藓植物的整体格局变化更接近,在区组4都呈大斑块聚集,整体为镶嵌格局;而藓类植物在区组5、16、22均有较大的峰值波动,为大斑块聚集;说明苔类植物优势种群组在群落中占主导地位。不同苔藓物种呈现不同的格局变化,主要受其生物学特性与种间竞争的影响,生境异质性则是其集群分布的主要原因。     

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。     

多维地形因子作用下的西南山地丘陵过渡带景观格局研究:以涪江流域中上游为例

山地丘陵过渡带地形独特,地形因子分析不仅可以对复杂地理单元的景观格局做出合理解释,而且能进一步了解景观格局分布规律,为优化空间配置奠定基础。以2017年Google Earth影像、DEM和全球30 m地表覆盖数据为数据源,运用GIS技术、分布指数、景观格局指数和移动窗口法等方法,分析了涪江流域中上游地区景观类型随高程、坡度、起伏度和坡向的空间分布特征,利用Pearson相关性分析探究不同地形因子对景观格局变化的影响程度。结果表明:(1)随着高程、坡度和起伏度的增加,景观类型由人为主导的耕地、建设用地过渡为以自然为主导的林地、草地;从阳坡到阴坡,建设用地分布由优势到劣势下降最为明显。(2)流域景观类型最为丰富的地貌为冲积平原,主要分布于海拔500～650 m、坡度0～5°和起伏度10～30 m的区域;高海拔、坡度和起伏度地区的景观格局单一化趋势明显,破碎化程度较轻。(3)山地区的多样化景观主要分布在涪江沿岸,丘陵区涪江沿岸景观呈现单一化趋势,冲积平原区景观由外向内呈现出相对单一化—多样化—相对单一化的趋势,城乡结合部景观最为丰富。(4)不同地形因子对景观格局的影响程度为高程坡度起伏度坡向,高程、坡度、起伏度与景观格局有较强的相关性,而坡向则表现为弱相关性。     

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     

Spatio-temporal analysis of alpine ecotones: A spatial explicit model targeting altitudinal vegetation shifts

There is general agreement in literature that Alpine vegetation belt ecotones have shown a trend of upward migration in the last few decades. Despite the potential of such shifts as indicators of global change effects in mountain ecosystems, there are relatively few works focused on their assessment in a systematic and spatially explicit way. In this work our aim is to quantify the altitudinal shifts and analyse the spatial pattern dynamics of mountain ecotones. We developed a novel procedure to delineate the current and former state of three characteristic mountain ecotones, which we formalised as forest, tree and tundra lines. Our approach is based on the recognition of altitudinal extreme outposts identified with ecotone locations at a slope scale. The integration of multi-temporal datasets allows the identification and quantification of altitudinal advances and retreats in the outpost locations for a given period. We tested the method in a section of the Italian Alps for the period 1957-2003. Results show a general trend of an increase in altitude for the three ecotones, despite the occurrence of occasional decreases. We estimate decadal altitude increments of 25 m for forest line, 13 m for treeline and 11 m for tundra line. We also identified changes in ecotone spatial morphology between the two dates, with significant implications in connectivity and colonisation dynamics.     

长白山不同海拔岳桦(Betula ermanii)的光合生理

通过研究不同海拔(1 750 m,1 900 m,2 000 m)岳桦的光合生理,探讨岳桦叶片对高山环境的适应特征.结果表明:与海拔1 750 m相比,1 900 m和2 000 m处植物叶片具有较低的暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)和CO2补偿点(CCP),较高的最大光合速率(Amax)、光近饱和点(LK)、表观羧化速率(CE)、最大羧化速率(Vcmax)和最大电子传递速率(Jmax).1 900 m处光化学淬灭系数(qP)和作用光存在时PSⅡ实际光化学量子效率(ФpsⅡ)最高,2 000 m处非光化学淬灭系数(NPQ)则最高.随海拔升高,岳桦叶片水分利用效率(WUE)先升高再降低.与1 750 m相比,1 900和2 000 m处植物叶片具有较高的气孔导度(gs)和CO2吸收速率(Pn/Ci斜率).分析表明:1 900 m是岳桦的最适生长区,具有较高的光合能力,且所受胁迫较小.图6表3参26     

Experimental evidence for herbivore limitation of the treeline

The treeline ecotone divides forest from open alpine or arctic vegetation states. Treelines are generally perceived to be temperature limited. The role of herbivores in limiting the treeline is more controversial, as experimental evidence from relevant large scales is lacking. Here we quantify the impact of different experimentally controlled herbivore densities on the recruitment and survival of birch Betula pubescens tortuosa along an altitudinal gradient in the mountains of southern Norway. After eight years of summer grazing in large-scale enclosures at densities of 0, 25, and 80 sheep/km2, birch recruited within the whole altitudinal range of ungrazed enclosures, but recruitment was rarer in enclosures with low-density sheep and was largely limited to within the treeline in enclosures with high-density sheep. In contrast, the distribution of saplings (birch older than the experiment) did not differ between grazing treatments, suggesting that grazing sheep primarily limit the establishment of new tree recruits rather than decrease the survival of existing individuals. This study provides direct experimental evidence that herbivores can limit the treeline below its potential at the landscape scale and even at low herbivore densities in this climatic zone. Land use changes should thus be considered in addition to climatic changes as potential drivers of ecotone shifts.     

祁连山青海云杉群落物种组成及α多样性垂直分布

通过对祁连山自然保护区青海云杉群落物种组成及α多样性垂直分布格局的研究,结果表明：祁连山自然保护区青海云杉群落内有维管植物25科51属96种,其中乔木4种,灌木29种,草本62种;植物种相对集中分布于海拔2 680～2 890 m的阴坡;随海拔梯度升高,群落内植物种数减少,且相邻样地的共有种数呈不明显的先减少而后增加的趋势,Margalef指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数呈降低趋势;不同林型的植物种的丰富度依次为：青海云杉混交林〉草类-青海云杉林〉苔藓-青海云杉林〉灌木-青海云杉林〉马先蒿-青海云杉林。     

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。     

岷江上游林草交错带祁连山圆柏群落的物种多样性及乔木种群的分布格局

应用5种多样性指数对祁连山圆柏群落的物种多样性进行了研究，并采用相邻格子样方法测定了乔木种群及其各立木级的分布格局．结果表明，灌木层的物种多样性偏低，而草本层多样性较高，群落总的物种多样性(以丰富度表示)较高．群落总的物种多样性较高是由于较低的灌木层多样性与较高的草本层多样性综合作用的结果，与放牧影响、阳坡的干燥环境有关，可能是林草交错区固有的特点．乔木种群的分布格局呈现出集群分布，但在其发育过程中显示了动态变化的特征，即在幼苗和小树阶段为集群分布，到了大树阶段转变为随机分布或均匀分布．表6参32     

长白山北坡林线处岳桦年轮年表及其与气候的关系

运用相关函数及响应分析等树木年轮气候学方法,研究了长白山北坡林线处岳桦(Betula ermanii)径向生长及其与气候的关系.结果表明,林线处岳桦年轮宽度年表具有较强的气候敏感性.其径向生长与上年7月和当年3月的温度显著负相关(P<0.05),与上年9月和当年7月的温度显著正相关;同时与上年6月降水量显著正相关.与季节性气候因子的响应分析表明,岳桦径向生长与当年春季(1～3月)和当年生长季前(4、5月)的平均温度呈显著负相关,与当年生长季前的平均最高温度显著正相关,与降水量的相关关系不显著.利用多元逐步回归方法模拟了岳桦年轮宽度指数与气候因子间的关系,并据此预测在温度和降水增加的背景下,林线处岳桦径向生长将降低14.8%.     

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．