长白山次生杨桦林树种多样性格局多尺度分析

从植物种群角度出发研究物种对局域群落多样性格局的影响,有助于更好地揭示群落水平研究中易于被掩 盖的种间互作等作用机制对群落组建过程的影响。研究了不同空间尺度上树种对局域多样性格局的影响,检验了 促进种、中性种和抑制种在群落多样性格局组建中所起的作用。以长白山5.2 hm2 次生杨桦林监测样地数据为基 础,采用单物种-面积关系模型计算29 个树种的ISAR 和mISAR 曲线,并用完全空间随机化方法检验了单物种-面 积关系偏离中性的显著性。研究结果表明,不同树种在不同空间尺度上对局域多样性格局影响不同;样地中臭松、 簇毛槭、色木槭、山杨、水榆和紫椴为多样性促进种,白桦和春榆为多样性抑制种;水曲柳、蒙古栎、山丁子和暴马丁 香在小尺度上为中性种,其他树种在小尺度上均表现为促进种。多样性促进种、中性种和抑制种对群落多样性格 局组建的影响具有明显的尺度依赖性,多样性促进种在中小尺度(0 ~36 m)上比例最高,在群落多样性构建过程中 起主导作用;而中性种在大尺度上比例最高,决定了群落多样性格局的构建过程。因此,多样性促进种和中性种共 同影响着局域群落多样性格局构建,二者的相对作用大小取决于讨论问题的空间尺度。      

吉林蛟河近熟林树种多样性格局组建机制研究

植物种在群落多样性格局组建过程中所起的作用一直是生态学重点关注的问题。2010 年在吉林蛟河建立面 积为21.12 hm2 的近熟林监测样地,样地中记录到DBH 1 cm 木本植物32 405 株, 共计50 种木本植物。利用单物 种-面积关系模型分析了样地内30 种木本植物对局域群落多样性格局的影响,利用完全空间随机化模拟计算植物 对局域多样性促进或抑制的显著性程度。研究结果表明:1)由于ISAR 模型没有考虑竞争的非对称性,在相同取样 面积下,同一树种的mISAR 值普遍低于ISAR 值。不同树种的mISAR 曲线更加分散、区分度更为明显,且具有明显 的尺度依赖性。2)在0 ~50 m 空间尺度上,簇毛槭、黑樱桃、翅卫矛、稠李、大果榆、花楷槭、毛榛和青楷槭为多样性 促进种;水榆为中性种;红松、色木槭、胡桃楸在绝大多数空间尺度上表现为抑制种;其余树种绝大多数在小尺度上 表现为促进种。3)在中小尺度上,促进种决定了局域群落多样性格局组建; 在较大尺度上,促进种和中性种共同作 用于群落多样性格局的组建,并且随机过程的影响相对更强。因此,促进种和抑制种所代表的确定性过程与中性 种所代表的随机过程共同作用于森林群落多样性格局构建过程, 并且二者起作用的空间尺度不同。      

吉林蛟河近熟林树种多样性格局尺度依赖性分析

生境过滤和扩散限制是影响群落多样性格局组建的主要生态学过程,研究了物种多样性格局组建过程中不 同生态学过程起作用的空间尺度。利用单物种-面积模型检验了其中40 种木本植物对邻域物种丰富度的影响,并 且利用同质性泊松、异质性泊松、同质性托马斯和异质性托马斯过程分析了单物种-面积关系偏离中性状况的显著 性。研究结果表明,毛榛、鼠李、早花忍冬、茶条槭和花曲柳在0 ~50 m 空间尺度上为生物多样性促进种;糠椴和千 金榆分别在0 ~25 m 和0 ~35 m 尺度上为生物多样性抑制种;其他绝大多数树种表现为中性种。扩散限制对群落 多样性格局组建影响较大,而生境过滤作用影响相对较小。异质性托马斯过程同时剔除了生境过滤和扩散限制影 响,分析结果显示0 ~20 m 尺度上促进种在群落中占据支配地位;在20 m 尺度上中性种比例随着空间尺度增加 而增大,在群落多样性构建过程中占据主导地位;群落中抑制种比例较低,并且随着空间尺度变化幅度不大。因 此,生态位分化和中性作用共同决定了群落多样性结构的构建过程,二者的相对重要性与空间尺度密切相关。      

植物多样性促进种支配局域空间多样性结构

生物多样性的形成和维持机制一直是生态学关注的核心议题,检验了温带森林群落多样性格局组建过程中生态位理论所强调的确定性过程与中性理论所关注的随机过程的相对重要性,并且量化了二者所起作用的空间尺度。在520 m ×420 m中龄林动态监测样地树种空间定位数据的基础上,采用单物种-面积关系模型量化了特定树种对局域范围物种多样性的影响,同时利用同质性泊松过程和异质性泊松过程来检验目标物种偏离中性状态的显著性程度。研究结果表明,除红松、长白落叶松和青杨外,绝大多数树种在小尺度上表现为多样性促进种。植物多样性促进种和中性种共同支配了林分空间多样性格局,但二者所起作用的相对大小与空间尺度密切相关。多样性促进种比例随着空间尺度增加而减小,中性种比例随着空间尺度增加而增大,抑制种比例维持在较低水平且变化不大;在中小尺度上,植物多样性促进种在群落中占据绝对优势,而在大尺度上中性种则占优势。因此,中性理论所关注的随机过程和生态位理论强调的确定性过程相互耦合,共同决定了温带中龄林群落空间多样性格局的组建过程。     

长白山不同林型空间格局及树种多样性多尺度分析

物种空间分布如何影响群落多样性格局目前还不清楚。以长白山针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林3 个 5.2 hm2 样地为基础,采用Ripley爷s K 函数分析了树种的空间分布,在种群水平上检验了不同树种对局域多样性格 局的影响。研究结果显示:1)针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林样地中绝大多数树种在小尺度上呈聚集分布;针 阔混交林样地中簇毛槭、色木槭和蒙古栎在大尺度( 30 m)上呈现随机或均匀分布;椴树红松林和云冷杉林样地 中树种空间分布受研究尺度影响较小,在不同空间尺度上树种空间格局基本一致。2)在物种组织水平上,同一树 种对不同林分的多样性格局影响存在差异。但在群落组织水平,针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林却具有一致 的多样性格局组建规律。多样性促进种比例随着空间尺度的增加而减少,中性种比例随着空间尺度的增加而增 大。中小尺度上多样性促进种在群落构建中起主导作用,而在大尺度上中性种决定了群落多样性格局。3)绝大多 数树种的空间分布与其多样性维持作用之间没有明显关联性。少数针叶树种臭松、红松和鱼鳞松在空间聚集分布 的尺度范围越大时,其对局域群落多样性呈非促进效应的尺度范围相对也越大。建议未来从物种聚集效应角度出 发进一步探讨群落多样性的形成和维持机制。      

长白山原始阔叶红松林主要乔木树种种群格局的分形特征:计盒维数

应用计盒维数对长白山原始阔叶红松林中主要乔木树种种群空间格局进行的研究表明,样地内乔木树种中裂叶榆种群的计盒维数最大,为1.888。在群落中占据最大的生态空间;簇毛槭、白牛槭、紫椴和五角槭的计盒维数都在1.8以上,与裂叶榆在群落中处于优势地位;其他树种依据计盒维数的大小在群落中占据相应的生态空间。所研究各树种拐点尺度从5～31 m不等,但均大于其平均冠幅,所有树种全部为聚集分布,拐点尺度代表了相应树种的聚块大小。这与其他学者的研究结果相符,说明计盒维数具有较高的准确性和实用性。     

老龄林林分空间的点格局分析

采用TOPCON全站仪,在吉林省蛟河市林业实验区管理局施业区内设置1块500 m×600 m固定监测样地,并进行群落调查,在Arc GIS平台上采用Ripley’s K函数进行不同尺度的空间聚集度研究,采用空间自相关方法对研究区内的种群进行空间自相关性分析。结果表明:老龄林中数量最多的前6个种群分别是簇毛槭、白牛槭、千金榆、色木槭、裂叶榆和花楷槭;不同的起测胸径对林木的空间格局分布有重要的影响,起测胸径5 cm时,发现6个个体数量最多的种群显示出了不同的空间格局,其中白牛槭的空间聚集性最高;优势木在空间尺度较小时,生长得比较密集,在空间尺度较大时,则呈现出离散的分布特点,不同的起测胸径对研究结果也有一定的影响,因此,在研究空间格局分布时,起测胸径是首先需要考虑的因素;优势木在种群间还是不同空间距离下,优势木间均显示正向的空间自相关性,只是相关性程度略有差异,优势木的相关性受空间尺度的影响较大。     

小陇山锐齿栎林木本植物物种丰富度与生产力关系研究

  目的  物种丰富度?生产力关系研究是天然林生物多样性保护和生态系统功能维持的理论依据。由于物种丰富度间接包含了功能多样性、系统发育多样性和基因组多样性,因此从物种丰富度的角度探讨多样性?生产力关系,可以分析发现影响植被生产力的其他多样性因素。以往关于森林物种丰富度与生产力关系的研究大多集中在群落水平,而对于单个物种生产力对邻域物种丰富度的响应是如何影响群落水平的物种丰富度与生产力关系的研究却鲜见报道。  方法  本研究以小陇山地区的锐齿栎天然林为研究对象,通过回归分析、关联指数模型和异质性泊松模型,分析群落和物种水平的木本植物物种丰富度与生产力关系。  结果  丰富度?生产力关系在群落水平上表现出明显的尺度依赖性:在10 m × 10 m的研究尺度上,物种丰富度与群落生产力呈单峰曲线关系;而在20 m × 20 m的研究尺度上,物种丰富度对群落生产力无显著影响。物种水平上,0 ~ 20 m范围内物种丰富度?生产力关系中性种占比最大,占所有目标种总和的68.8% ~ 81.3%;其次为促进种;抑制种所占比例最小。研究区部分的树种表现出明显的偏离中性关系的情况,种间促进或抑制作用对丰富度?生产力关系有重要影响。  结论  物种丰富度和物种属性均会影响小陇山锐齿栎林生产力。      

温带森林群落多样性的测度方法比较评述

生物多样性研究的一个重要任务是对以前和现有物种进行多样性测度.学者们在温带森林群落多样性评价研究中提出了众多的测度指标和方法,各种测度方法所揭示的生态学意义不尽相同.为在温带森林群落多样性研究中选择更为适宜的测度指标,在前人研究的基础上,系统地总结和阐述了温带森林群落多样性研究中所应用的α多样性、β多样性和γ多样性的测度方法,并对各测度指标和方法进行比较,获得了最适合评价温带森林群落多样性的测度方法或指标,其中物种丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Alatalo均匀度指数、种间相遇机率和生态优势度指数是最适合评价温带森林群落α多样性的测度指标;Whittaker指数和Bray-Curtis指数是值得推荐的β多样性测度方法;γ多样性可由α多样性和β多样性来代替.参38     

不同干扰和尺度下荒漠啮齿动物群落格局

2002~2004年,在内蒙古阿拉善荒漠区选择4种不同干扰生境,在3个空间尺度上对啮齿动物群落格局进行了研究。结果表明,在不同干扰和尺度下,荒漠啮齿动物群落格局具有明显差异。随着尺度的增大,不同干扰生境种类组成明显增加,优势种组成格局明显变化,开垦干扰下子午沙鼠在3个空间尺度上都为优势种;轮牧干扰下子午沙鼠只是在小尺度上占有优势,而小毛足鼠在2个较大空间尺度上始终为优势种;过牧干扰下同样子午沙鼠只是在小尺度上占有优势,而三趾跳鼠在2个较大空间尺度上始终为优势种;禁牧干扰下子午沙鼠和黑线仓鼠的优势地位在1hm2和10hm22个空间尺度上交替出现,但在40hm2空间尺度则同时成为优势种。在荒漠栖息地破碎化过程中,啮齿动物群落格局在不同空间尺度上受到了明显的影响。三趾跳鼠在群落中数量升高是荒漠生境开始破碎化的表现之一。     

天然次生林主要种群生态位结构的研究

文章应用生态位理论。对组成东北东部地区天然次生林群落中１０个主要种群（水曲柳、胡桃楸、黄波罗、椴树,山杨,白桦,枫桦,榆,色木械,蒙古栎）进行了生态位结构的初步研究。分别采用三种常见的生态位宽度和生态位重叠计测公式。     

气候变化对东北温带次生落叶阔叶混交林的影响

用BKFP林窗模型研究次生落叶阔叶混交林在气候变化和CO2倍增后的情景下得出：林分由白桦过渡白桦,山杨组成。在气候变化后,树种密度有所增加。水曲柳、红松、蒙古栎、紫椴叶面积指数增加,色木、白桦、山杨叶面积指数减少。春榆在50a气候变化时叶面积指数增加,但在100a时气候变化却使叶面积指数减少。     

北京地区主要乔木树种的抗火性分析

以北京地区的17种主要乔木树种为研究对象,利用主成分分析法对影响树种抗火性的4项理化性质指标(绝对含水率、热值、灰分含量、抽提物含量)和9项生物学及生态学指标(物候期、树冠浓密度、叶子特征、树皮状况、萌芽力、幼年生长速度、自然整枝度、地被物结构和林分卫生状况)进行了分析,并对各树种抗火性进行了综合评价。结果表明:17种乔木的抗火性能由强到弱依次是榆树、栾树、暴马丁香、柳树、核桃楸、刺槐、杨树、糠椴、黑桦、小叶朴、山杏、元宝枫、辽东栎、白梨、华山松、华北落叶松、油松。其中,榆树、栾树、暴马丁香、柳树和核桃楸的抗火性较强;油松、华北落叶松、华山松、白梨、辽东栎和元宝枫的抗火性较弱;而刺槐、杨树、糠椴、黑桦、小叶朴和山杏的抗火性居中。     

长白山杨桦次生林群落结构及培育目标林种研究

通过对长白山杨桦次生林群落结构和种群的调查,分析了各树种重要值及种间联结性,确定了培育的目标林种.结果表明：杨桦次生林的物种组成丰富,优势树种明显,白桦和蒙古栎在杨桦林中占有绝对优势;红松与白桦、蒙古栎、色木槭、山槐、山梨和紫椴表现为正联结关系,红松与暴马丁香、黄榆、假色槭、毛山楂、山杨和水曲柳表现为负联结关系;主要培育目标林种是紫椴和山槐,应适当间伐暴马丁香、假色槭.     

采伐对吉林蛟河针阔混交林空间结构的影响

探讨不同采伐强度下林分空间结构的变化对森林可持续经营具有指导意义。在吉林省蛟河次生针阔混交林内,设置采伐强度分别为0%(对照,CK)、14.3%(弱度,LT)、29.4%(中度,MT)和50.4%(重度,HT)的4块样地,样地面积各1 hm2,利用角尺度、大小比数、混交度和密集度4个林分空间结构参数探讨林分整体以及春榆、红松、色木槭、水曲柳和紫椴5个主要树种的林分空间结构在采伐3年后的变化。结果表明,从采伐干扰对林分整体的影响来看,LT处理后林分的水平分布格局更合理,混交度较高,林分结构相比CK处理更稳定;采伐干扰对林分大小分化程度的影响不显著;林木密集度随采伐强度增加逐渐降低,林内较稀疏的林木比例逐渐增加;从采伐干扰对主要树种的影响来看,不同树种对采伐干扰的响应差异显著,采伐对5种树种的水平分布格局均有显著影响,但对确定采伐强度不具指导意义;从树种的大小分化程度和混交度考虑,LT处理对春榆、水曲柳和紫椴更有利,MT处理对红松和色木槭更有利;除紫椴外其他树种的密集度随采伐强度的增加而降低。综合考虑,采伐干扰在短期内对林分整体的空间结构影响较小,对主要树种的空间结构影响较大,采伐强度在15%左右比较合理,也可以结合森林经营需求针对个别树种适当提高采伐强度,建议不超过20%。      

冀北山地杨桦次生林优势种群结构及时间序列预测分析

运用径级结构、静态生命表和时间序列预测分析方法,研究了冀北山地杨桦次生林群落结构和主要优势种群的动态变化过程,揭示了主要优势种群各径级数量动态规律。结果表明:冀北山地杨桦次生林群落物种组成丰富,垂直结构较为明显。山杨、五角枫和蒙古栎种群,幼龄个体多,老龄个体少,基本上属于进展型种群,而白桦种群的小径级和高径级的个体都较少,主要以幼树和中树居多,属于衰退型种群。蒙古栎种群存活曲线接近于DeeveyⅢ型。时间序列分析表明,在未来的Ⅱ径级、Ⅳ径级和Ⅵ径级中,白桦种群呈现大径级株数增加的趋势,白桦种群维持困难;山杨种群和五角枫种群小径级株数呈现减少的趋势,中径级株数呈现增加的趋势,表明山杨和五角枫保持相对稳定性,而蒙古栎呈现衰退的态势。因此对4种优势种群,分别实施不同的经营措施,促进种群的自然更新和群落演替。