黄土区长期封育草地优势物种生态位宽度与生态位重叠对不同干扰的响应特征

运用Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数及物种丰富度,初步分析了长期封育草地优势种群生态位对放牧、火烧和施肥的响应特征。结果表明:在封育(对照组)、放牧、火烧和施肥干扰下,生态位宽度最大的物种依次是白颖苔草、中华小苦荬、白莲蒿和本氏针茅;建群种本氏针茅在不同干扰下生态位宽度表现为施肥(1.362)>火烧(1.244)>封育(1.088)>放牧(1.026),物种丰富度指数则依次为放牧>施肥>火烧>封育。所有物种和优势种的生态位重叠指数平均值均表现为施肥>封育>火烧>放牧,且在各干扰下,生态位重叠指数最大的种对依次为本氏针茅和白颖苔草、大针茅和白颖苔草、大针茅和白颖苔草以及中华小苦荬和硬质早熟禾。综上所述,对长期封育的草地进行适度的干扰可提高物种丰富度,改善种群的生态位配置和最大限度地利用环境资源。     

科尔沁沙地人工固沙群落草本植物种群生态位特征

运用Levins生态位宽度和Pianka生态位重叠公式,计测分析了科尔沁沙地流动沙丘以及山竹子Hedysarum fruticosum、柠条锦鸡儿Caragana korshinskii、黄柳Salix gordejevii和小叶锦鸡儿C. microphylla人工固沙群落内草本植物种群的生态位宽度和生态位重叠。研究结果表明：在不同的生境条件下物种的生态位宽度存在差异,沙蓬Agriophyllum squarrosum在流动沙丘上的生态位宽度最大,狗尾草Setaria viridis、毛马唐Digitaria ciliaris分别在山竹子群落和黄柳群落中的生态位宽度最大,烛台虫实Corispermum candelabrum在柠条锦鸡儿群落和小叶锦鸡儿群落中占据着最宽的生态位。各群落中生态位宽的物种对生态位重叠值较大,但有些较窄的生态位物种对之间也出现较大的生态位重叠,这种现象从另外的角度表明各群落内环境资源存在一定的空间异质性。不同固沙群落中相同物种的生态位宽度和生态位重叠的差异在一定程度上反映了各群落内不同的区域环境特征。     

云顶山亚高山草甸优势种群生态位研究

本研究首先运用TWINSPAN把云顶山亚高山草甸36个样方分为5个群落类型,作为5个综合资源位。采用Levins、Shannon-Wiener生态位宽度指数和Petraitis生态位重叠指数,对云顶山亚高山草甸优势种群的生态位宽度和生态位重叠进行了研究。结果表明,10个优势种群中嵩草的生态位最宽, Levins生态位宽度和Shannon-Wiener生态位宽度分别为8.78和31.58,对环境有广泛的适应性。云顶山亚高山草甸不同群落类型内种群生态位宽度越大,对环境的适应能力越强,对资源的利用能力也越强;生态位重叠越大,种群间的生态相似性越大,利用资源的相似性程度越高。嵩草+蒲公英群落中优势种群生态位普遍重叠值最高,为0.914,各物种有较强的利用资源的共性。     

围封对昭苏马场春秋草场种群生态位的影响

采用空间序列代替时间序列的方法,运用Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数,对不同围封恢复年限种群生态位及生态位重叠计算分析.结果表明:在围封自然恢复进程中,建群种针茅的生态位宽度较大,主要优势种群的生态位宽度呈减小趋势,其余大部分种群生态位宽度逐渐增大.生态位宽度大的物种不一定是群落的优势种,生态位宽度与种群的分布均匀程度有很大关系.生态位宽度较大的物种间有较大的生态位重叠,随着围封时间的延长,种群间生态位重叠系数平均值呈增加趋势,反映了植被在恢复过程中种间竞争增强和环境资源的有效利用.     

不同退化梯度下大尤尔都斯高寒草原植物种群生态位特征

采用Levins生态位宽度指数(BL_i)和Pianka生态位重叠指数(Q_(ik)),测定不同退化梯度下巴音布鲁克大尤尔都斯高寒草原17种主要植物的生态位宽度及生态位重叠。结果表明,未退化阶段,优势种紫花针茅(Stipapurpurea)的生态位宽度较高,轻度退化与中度退化阶段其生态位宽度减小,重度退化阶段又上升,其它物种根据群落结构变化生态位宽度发生变化。在不同退化梯度下均出现生态位较窄的种群生态位重叠较大的现象,物种间生态位重叠的变化是由种间生态学特性差异与草地退化对种间关系影响共同造成的。研究显示,在巴音布鲁克大尤尔都斯高寒草原,过度放牧导致草地退化,物种生态位重叠总体相对较低。     

祁连山青海云杉人工林草本层生态位及生态响应研究

对祁连山区青海云杉(Picea crassifolia)人工林草本层植物群落的60个样方进行调查,运用Levins和Shannon-Wiener生态位宽度指数及Pianka 生态位重叠度指数,对该人工林下草本层各植物种群的生态位宽度及生态位重叠度进行定量研究。结果表明:珠芽蓼(Polygonum viviparum)和东方草莓(Fragaria orientalis)的生态位宽度最大,是青海云杉人工林下草本层的优势种,表明这2种物种在该人工林下具有广泛的适应性。生态位重叠指数表明:在青海云杉林下生态位宽度较大或较小的草本种群,他们之间的生态位重叠既有较大的,也有较小的,草本种群的生态位宽度和生态位重叠程度无相关性,可能是由于该区草本物种分布的斑块性和环境资源的高度空间异质性造成的。总体上看,青海云杉人工林下草本层的生态位重叠相对较低,对资源利用的相似度较低;从生态响应速率来看,高山老鹳草(Geranium pylzowianum)和马先蒿(Pedicularis)的发展性最强,在今后的演替过程中将会发展为青海云杉人工林下草本层的优势种群。     

野生大豆群落主要种群生态位特征研究

野生大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)属豆科(Leguminosae),为我国二级濒危保护植物。为给野生大豆种群保护提供科学依据,对北京地区野生大豆群落环境进行系统调查,通过对区域、生境和群丛组3种不同尺度下28个优势种生态位宽度和生态位重叠分析,结果表明:在3种尺度下,优势种的生态位宽度同频度有相同的变化趋势,频度越大,生态位宽度越大;在石质河床、土质河床和水库撂荒地3种不同基质生境下分布的野生大豆群落具有一定相似性,但在优势种组成上仍有差异;每个群丛组生态位宽度较大的物种在一定程度上可以代表其群丛组生境特点,生境条件影响物种分布;生态位重叠值较高的各种对,因为具有相似的生物学特征,对生境要求比较相近;生态位宽度较大的种群之间,生态位重叠值并不一定高。     

森林生态系统内灌草植被生物量估测方法的研究

以相同立地条件下北京林业大学妙峰山实验林场的油松林、栓皮栎林和针阔混交林林下灌草为对象,分别采用模型法和样方全收获法对灌木层和草本层生物量进行研究,其中灌木层调查灌木种高度、基径、冠幅范围和干湿比,通过回归分析构建物种以地径平方与株高乘积(D²H、DH)、植冠面积(A)和植冠体积(V)为自变量的各器官及全株生物量模型,选出R²较大、SEE较小的模型作为最优模型,并用最优模型对不同类型林下灌木层各物种生物量进行了研究;草本层通过样方全收获法将选取的样方草本全部收获烘干称重计算干湿比,从而推算林分草本生物量。结果表明,灌木层单一物种各器官生物量采用的最优模型由多到少依次为三次方程、幂函数方程、二次方程和一次方程;各器官最优模型采用自变量多为V、D²H、DH和A。不同森林的灌草生物量组成存在较大差异,其中灌木层生物量为:油松林>栓皮栎林>针阔混交林;草本层生物量为:针阔混交林>栓皮栎林>油松林;林下灌草层总生物量为:针阔混交林>栓皮栎林>油松林;灌木层单一物种器官茎和根的生物量大于枝和叶的生物量,不同林型草本层的地上生物量大于地下生物量,灌木层生物量大于草本层。     

甘肃亚高山云杉人工林下植物种群生态位特征

根据野外110个样方的调查数据,应用Levins、Shannon-Wiener生态位宽度指数和Levins生态位重叠指数对甘肃亚高山云杉(Picea asperata)人工林下30个种(包括15种灌木和15种草本植物)的生态位特征进行定量分析。结果表明,灌木针刺悬钩子(Rubus pungens)、箭竹(Sinarundinaria nitida)、秀丽莓(Rubus amabilis)、草本东方草莓(Fragaria orientalis)、鸭茅(Dactylis glomerata)和紫花碎米荠(Cardamine tangutorum)的生态位宽度较大,表明这些物种适应能力强,分布范围广,倾向于泛化种。生态位宽的种群可能产生较小的生态位重叠,生态位较窄的种群间也会产生较大的生态位重叠,生态位宽度与生态位重叠程度无相关性。总体上看,亚高山云杉人工林下物种间生态位重叠程度均较小,种间竞争并不激烈。从生态响应来看,灌木层的红桦(Betula albo-sinensis)幼苗和草本层的老鹳草(Geranium wilfordii)发展性最强,今后可能会发展为云杉人工林下的优势种群。     

呼伦贝尔草甸草原区主要植物种群生态位特征与物种多样性对封育年限响应

采用Levins生态位指数、Pianka生态位重叠指数和物种多样性指数,分析草甸草原区主要植物种群生态位对封育年限的响应特征。结果表明：退化草地实施封育措施后,群落中主要植物种群生态位宽度发生变化,未封育（对照区）样地以多年生草本植物蒲公英生态位宽度最大;封育年限为4和13年时,生态位宽度最大的物种均为展枝唐松草;封育年限为5、6、8和10年时,生态位宽度最高的物种依次是羊草、麻花头、囊花鸢尾和贝加尔针茅;退化草地实施封育后,物种间生态位重叠指数值集中在0.6~0.9,而未封育样地物种生态位重叠指数值在0.0~0.3;随着封育年限的增加,生态位重叠指数总平均值表现出先增加后降低的变化趋势,其中未封育（对照区）样地主要植物种群生态位重叠指数总平均值最低,封育5年时,主要植物种群生态位重叠指数总平均值最大,为0.68;封育草地的主要植物种群的生态位重叠指数平均值较未封育（对照区）样地增加了40.76%~93.68%;封育年限为5年时,Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数最大,分别比未封育（对照区）增加了45.46%、16.51%、45.80%和23.38%。封育后,群落多样性、丰富度和均匀度显著增加,并且植物种间竞争加剧,但在封育5年后,随着封育年限的增加,多样性、丰富度以及均匀度逐渐降低,导致生态位分化,种间竞争减缓,群落趋于稳定。因此,从物种多样性角度出发,该区封育时间不宜过长,在封育5年后,可采取适当利用,保护群落多样性。     

山西浊漳河北源湿地草本植物群落优势种生态位与种间关系

以山西浊漳河北源湿地草本植物群落调查为基础,通过生态位指数测度、方差比率法、χ2检验、联结系数AC、Pearson相关系数检验对16个优势种群进行了生态位和种间关联的分析。结果表明,1)藨草(Scirpus triqueter)、头穗莎草(Cyperus glomeratus)、水蓼(Polygonum hydropiper)的生态位宽度值相对较大,在研究区域内具有泛化种倾向;2)120个种对间的生态位重叠指数低,55%的种对之间不存在重叠,种间竞争弱;3)群落内植物整体关联度为显著负相关(P0.05),χ2检验与Pearson相关系数检验的正负关联比(分别为0.52和0.15)均小于1,负关联的种对数多于正关联,且大多数种间关联程度不显著(P0.05),说明浊漳河北源湿地草本植物群落结构简单,物种间相互作用较弱,处于演替初期阶段;4)物种间的生态位重叠指数与联结系数AC、Pearson相关系数存在着显著的正相关关系(P0.05),且Pearson相关系数的拟合效果优于AC联结系数。本研究有利于更好地认识优势种种间的相互关系及群落的动态特征,了解浊漳河北源湿地利用现状,为湿地生态恢复提供理论依据。     

巨桉人工林草本层主要种群的生态位分析

根据野外60个样方的调查数据,应用Levins、Shannon-Wiener生态位宽度指数和Levins生态位重叠指数分析了巨桉人工林草本层13个主要种的生态位宽度和生态位重叠特征。结果表明,里白和芒的生态位宽度最大,主要是由于其具有广泛的适应性。生态位宽度较大(或较小)的种群,它们所构成的种对间生态位重叠既有较大的,也有较小的,生态位宽度与生态位重叠程度无相关性。总体上看,巨桉人工林草本层物种间生态位重叠相对较低。从生态响应速率来看,里白发展性最强,可能形成少数种独占巨桉人工林草本层的格局。     

五台山蓝花棘豆群落优势种群生态位研究

采用Shannon-Wiener和Levins指数以及Petraitis特定重叠指数对五台山蓝花棘豆群落的18个优势种群的生态位宽度和生态位重叠进行了研究。结果表明,蓝花棘豆和小江菊的生态位最宽,这是由于它们对环境的广泛适应性。建群种如蓝花棘豆、地榆和披针苔草之间重叠值最大,且它们与其他15个种群的特定重叠值远小于15个种群与它们的特定重叠值。生态位宽度相似的物种之间特定重叠值较大,如蓝花棘豆与地榆;生态学特性相似的物种之间的特定重叠值较大,如细叶鸢尾与石竹。有8个种对之间存在完全特定重叠。18个优势种群之间不存在完全普遍重叠,这主要与它们对水分和光照的适应性不同有关。     

牦牛粪对高寒草甸植被群落特征和生态位参数的影响

本研究定量分析了青藏高原高寒草甸牦牛粪斑与对照处植被构成、牧草养分、植物种重要值、生态位宽度和生态位重叠值的变化,为高寒草甸植被演替和异质性形成机制的揭示提供科学依据。结果表明,牦牛粪沉积增加植物总生物量和活体质量,使草层高度、盖度和牧草K含量增加,而对死物质质量和物种数无影响。粪沉积降低优势植物紫花针茅(Stipa purpurea)、艹洽草(Koeleria cristata)和矮嵩草(Kobresia humilis)的重要值,增加其生态位宽度,并提高线叶嵩草(Kobresia capillifolia)和扁穗冰草(Agropyron cristatum)的重要值,使优势种植物更倾向于泛化种。粪沉积使伴生种异针茅(S.aliena)的重要值降低,西北针茅(S.krylovii)的重要值增加,珠芽蓼(Polygonum viviparum)的重要值和生态位宽度均降低,使少量种垂穗披碱草(Elymus nutans)、球花蒿(Artemsia pratensis)、茵陈蒿(A.capillaries)、冷蒿(A.frigida)、高山韭(Allium sikkimense)和狼毒(Stellera chamaejasme)的生态位宽度增加。粪沉积使草地植物的整体生态位重叠值增大,使生态位重叠值0.85的种对增加13.8%,生态位重叠值0.45的种对降低42.9%。总之,粪沉积使草地禾草比例增加,促进高寒草甸草地由莎草+禾草群落向禾草群落或禾草+莎草群落转化。     

甘肃景泰北部干旱荒漠区封育沙地植物生态位研究

利用Levins生态位宽度公式和Pianka生态位重叠公式,对甘肃省景泰县北部沙生植被主要植物种在不同恢复方式下的生态位宽度和生态位重叠进行计测分析。结果表明:在自然恢复沙地灌木层中,沙蒿的生态位宽度最大,BL值为0.966,其次是驴驴蒿,BL值为0.935。人工+自然恢复沙地灌木层中,仍是沙蒿的生态位宽度最大,BL值为0.962,其次是花棒和沙拐枣,BL值分别为0.900和0.897;在自然恢复沙地草被层中,禾草的生态位宽度最大,其次是五星蒿,BL值分别是0.989、0.959。人工+自然恢复沙地草本中,五星蒿的生态位宽度最大,其次是刺蓬,BL值分别是0.952、0.942;自然恢复沙地灌木种群间生态位重叠最大的是荒漠锦鸡儿与白沙蒿,NO值为1。人工+自然恢复沙地灌木种群间生态位重叠最大的是柠条与沙拐枣,NO值为0.980;具有较宽生态位的五星蒿、刺蓬、禾草、沙米等草本间均有较大的生态位重叠,生态位宽度和生态位重叠之间不是直接的线形关系。     

青藏高原东北边缘高寒草甸植物种群生态位特征对牦牛放牧的响应

在甘肃天祝县境内的青藏高原高寒草甸牦牛牧区设置不同强度放牧小区,采用野外样方调查法研究了放牧对青藏高原高寒草甸植物组成、种重要值和种群生态位特征的影响。结果表明,青藏高原高寒草甸随放牧强度增大植物种数逐渐减少,其中紫花针茅、西藏香青、高山韭等种类在重度放牧条件下消失。在中度条件下,优势种线叶嵩草的重要值最高;另一优势种珠芽蓼的重要值则是先增加后降低再升高,以轻度放牧条件下最高。在3个放牧强度条件下,珠芽蓼和线叶嵩草的生态位宽度均位居所有种群前两位,并随着放牧强度增加二者的生态位宽度呈增大趋势,在重度放牧条件下二者生态位宽度相等。3个放牧强度下,优势种珠芽蓼和线叶嵩草与各种群间的生态位重叠系数不尽相同,封育或者轻度放牧条件下,珠芽蓼是种群间竞争较强的一方,但当放牧强度达到中度及以上时,珠芽蓼则退出种群间竞争强度激烈的局面;线叶嵩草是重度放牧下,种群间竞争强度最大的一方。说明放牧强度对青藏高寒草甸植物群落植物物种组成、重要值、生态位宽度和生态位重叠值均产生一定的影响,中度放牧强度是珠芽蓼和线叶嵩草的适宜放牧强度。运用“生态位理论”分析青藏高原高寒草甸植物群落生态特征,其结果与“中度干扰理论”相吻合,中度放牧是青藏高原高寒草甸优势种适宜的放牧强度。     

围栏封育对温性草甸草原植物群落构成及生态位特征的影响

为明确温性草甸草原群落构成和生态位对围栏封育的响应,运用了Levins生态位指数和Pianka生态位重叠指数以及物种多样性指数分析围栏内外植物种对资源的利用情况和种间竞争情况。结果表明:围栏封育显著促进退化草地植被恢复,植被地上生物量和地下生物量分别较对照提高255.06%,51.06%;物种多样性与丰富度分别增加了10.36%,10.34%。围封样地内生态位宽度排名前2位的植物为囊花鸢尾和羊草,生态位宽度值分别为0.921和0.873;自由放牧样地生态位宽度排在前2的植物为蒲公英和寸草苔,生态位宽度值依次为0.912和0.791。围栏封育可以显著提高草地生产力,并且对物种多样性也有一定的促进作用,是应对退化温性草甸草原恢复的有效措施;与自由放牧相比,围栏封育增加了群落植物种整体生态位重叠值和种间竞争。