扩散限制和环境筛选对子午岭森林群落构建的相对贡献

【目的】改善区域生态环境是促进农业生产、实现可持续发展的重要前提,而加强植被的恢复重建是改善生态环境的重要途径。本研究拟通过对黄土高原子午岭森林群落构建过程的研究,为该区的植被恢复重建提供理论依据。【方法】采用典范变异分解和Mantel检验两种互补的方法,通过分离环境因子/距离（度量环境筛选）和空间因子/距离（间接度量扩散限制）对群落物种组成/距离的相对贡献,确定环境筛选和扩散限制在该区植物群落构建中的相对重要性。【结果】不同群落类型间的物种组成差异显著,空间和环境因子共同解释了草本、灌木、乔木三层29%—65%的物种组成变异（P＜0.01）。而二者的贡献特点在不同层次有所差异,乔木层和灌木层主要以空间因子为主导;而在草本层中,空间和环境因子具有相似的贡献率。草本、灌木、乔木三层的物种非相似性距离与环境距离和地理距离都显著相关（P＜0.05）,草本层具有较大的环境距离相关系数,而灌木层和乔木层具有较大的地理距离相关系数。【结论】扩散限制和环境筛选相互作用,共同影响着黄土高原森林群落的构建过程。本研究的结果并没有否定环境筛选在黄土高原群落构建中的重要性,而是更加强调了扩散限制在该区的主导性。因此,在黄土高原森林群落的恢复重建中,应该同时考虑环境异质性和地理空间的差异性。     

通过种群互作阐释森林群落多样性格局

生态位理论、中性理论和近中性理论等都倾向于从群落水平上解释群落构建。目前利用种群互作和种群动 态理论解释群落生态学现象的理论基础仍旧十分薄弱。建立种群生态与群落生态联系,推动种群生态和群落生态 学理论相互融合,必将大大促进群落构建理论的快速发展。本文简单回顾了生态位理论和中性理论等群落构建理 论,重点梳理了建立在种群动态和种群互作基础上的群落构建研究进展。种群动态过程包括出生、死亡、迁入和迁 出,在基本种群动态过程基础上,物种相对多度分布可用Dirichlet 分布模型和中性模型进行描述。ISAR(individual species-area relationships)模型建立在种-面积关系和Ripley K 函数基础上,实现了从植物个体冶角度描述一个物种 周围不同尺度上相邻物种的丰富度状况。非对称竞争在植物群落邻体关系中普遍存在,描述了资源在竞争植物之 间进行的不平等分配。结合ISAR 模型和非对称竞争现象,从种群互作角度阐述了邻域多样性冶格局构建的相关 评价方法和理论。      

柴达木盆地不同退化程度的天然草地生态位研究

[目的]探讨草地退化过程中群落主要植物生态功能的变化规律。[方法]以青海省乌兰县不同退化程度的紫花针茅型天然草地为研究对象,利用生态位理论研究不同退化程度对天然草地的生态位宽度和生态位重叠的影响。[结果]随着天然草地退化程度的加剧,柴达木盆地天然草地优势种植物的生态位宽度和总生态位宽度呈下降趋势,而生态位重叠值略有减少。[结论]生态建设项目对改善退化天然草地生态系统生态状况具有重大意义。     

浙江瓯飞围填海区渔业资源优势种生态位分析

生态位体现了物种在群落中利用资源的能力及种间关系,在生态学研究中具有重要的意义。为探求浙江瓯飞围填海区渔业资源群落结构的形成和影响因素,于2014年5月对浙江瓯飞围填海区渔业资源进行调查。通过相对重要性指数确定资源群落优势种,结合非度量多维标度法和Bray-Curtis相似性分析法对优势种的生态位宽度、生态位重叠值进行分析,并以典范对应分析(CCA)研究生态位分化状况。结果表明:(1)该海域优势鱼种为12种,与围填海工程开始前(2007年)相近,主要优势鱼种为白姑鱼;(2)优势种生态位变化范围为0.31~2.32,生态位较宽的有白姑鱼、皮氏叫姑鱼、银鲳、口虾姑、三疣梭子蟹、棘头梅童鱼和龙头鱼,优势种间的生态重叠值为0.01~0.95,差异较大,其中班与绿鳍红娘鱼的重叠值最高,为0.95,CCA分析结果显示优势种生态位的宽度、优势种间的重叠值与物种的功能类群及生境状况密切相关,并非简单正相关;(3)影响围填海区渔业资源物种分布的最主要因子是悬浮物和叶绿素,其次为p H、水温和盐度,溶解氧的影响最小,这些环境因素综合解释了此区域渔业资源群落种类组成59.0%的总变异。     

子午岭马栏林区主要植物群落复杂性

群落复杂性是生态复杂性在群落水平上的具体表现,体现了群落结构与功能的综合特征,是生态系统的重要组成要素.应用Shannon-Wiener生态位宽度、Pianka生态位重叠和Anand群落复杂性等公式,定量研究了黄土高原马栏林区辽东栎(Quercus liaotungensis)群落、油松(Pinus tabulaeformis)群落和白桦 (Betula platyphylls)群落主要树种的生态位宽度、生态位重叠以及群落复杂性特征,同时对群落复杂性与土壤养分状况的关系进行了分析.结果表明:①群落总体复杂性是天然油松林＞辽东栎林＞白桦林,演替顶极群落并不一定最复杂;②群落乔木树种的平均生态位宽度为辽东栎林＞白桦林＞油松林,群落乔木树种生态位平均重叠值为白桦林＞辽东栎林＞油松林,辽东栎群落生态位分化程度较高;③群落复杂性与土壤环境中的速效钾含量和pH值没有明显关系,但与速效磷含量有极显著的负相关关系,这说明速效磷对研究地区群落复杂性有很大影响,是制约群落复杂性的主要因子.通过群落土壤养分状况与乔木树种生态位特征能很好地分析理解群落复杂性现状.     

淳化县不同植被类型群落特征和物种多样性研究

采取随机取样法对渭北黄土高原淳化县自然和人工恢复植被进行了研究,分析了不同植被类型典型群落的特征和物种多样性。结果表明：王家山地区4种群落中共发现植物67种,分别隶属于24科56属。乔灌群落的外貌特征主要由高位芽植物决定,而草地主要由地面芽植物构成。物种多样性Shannon-wiener指数、均匀度指数和物种丰富度指数的大小顺序均为草地群落〉灌木群落〉乔木群落,而它们的Simpson指数大小顺序与之相反;乔木林之间群落相似性指数最高,乔木林和灌木林与草地的相似性指数均很低。     

白洋淀湿地不同生境植物群落功能生态位及影响因素分析

为研究白洋淀湿地不同生境植物群落功能生态位特征及主要限制性环境因素,以白洋淀水生植物群落和洲滩草本植物群落为研究对象,利用功能生态位超体积量化不同生境植物群落功能生态位,利用Sørensen指数计算不同生境植物群落功能生态位超体积重叠程度,并探究影响不同生境植物群落功能生态位超体积的关键环境因子。结果发现,不同生境植物群落功能生态位超体积差异明显,表现为水生植物群落大于洲滩草本植物群落。2种生境植物群落功能生态位重叠程度为0.32。碱解氮、全磷是影响洲滩草本植物群落功能生态位超体积的主要环境因子,而影响水生植物群落功能生态位超体积的关键环境因子是碱解氮、速效磷和铵态氮。2种生境植物群落功能生态位超体积均表现为与生境氮元素含量呈显著正相关,与磷元素含量显著负相关。综上所述,白洋淀湿地不同生境植物群落功能生态位分化明显,洲滩草本植物群落功能生态位空间收敛程度更高,生境中有效氮元素含量和磷元素含量是植物群落功能生态位的主要驱动力。     

生态因子对大理苍山种子植物多样性分布格局的影响

运用物种丰富度、Shannon指数表征alpha(α)多样性,用Bray-curtis指数表征beta(β)多样性,同时运用距离矩阵多重回归和方差分解的方法,探讨大理苍山种子植物的α多样性和β多样性与年平均降水量、年平均温度、坡度、坡向、岩石类型和土壤类型等环境因子之间的关系。结果表明:苍山地区种子植物物种丰富度与属丰富度分布格局相同,且丰富度与海拔高度呈单峰曲线关系,属最大丰富度在海拔2 000 m左右,物种最大丰富度在海拔2 500 m左右;α多样性和β多样性与各环境因子之间显著相关;对α多样性来讲,年平均降水量和岩石类型联合的相对解释能力最大,两者共同解释比例为85%;β多样性的解释能力最强的为年平均降水量,其解释率为83%,岩性的解释率为78%,两者共同作用的解释率为88%。因此,本研究表明研究区域的种子植物多样性主要是由气候、土壤以及地形共同影响下形成的。无论是α还是β多样性,环境变量的解释量都占了绝大部分,故推测生态位作用对本区群落的形成和维持具有重要影响。     

辽宁西北部地区乔木群落与环境关系研究

为了解决辽宁省西北部地区造林困难的问题,对乔木林群落与环境的关系进行研究,采用DCCA排序法分析乔木与环境因子的关系,应用Canoco软件进行数据处理。经过结果分析得出,环境因子之间存在显著的相关性,坡位、坡度、海拔、土壤类型是影响乔木植物分布的主要因子。根据树种和样地的DCCA排序图,5种群落的划分和群落分别适宜的生长环境。通过分析环境因子对物种分布格局的解释能力分析,环境因子解释了45.3%的植被格局。     

浓香型白酒大曲生产园区土壤细菌群落结构及影响因素研究

通过高通量测序、土壤理化性质测定及相关性分析,研究了大曲生产园区内距离制曲车间不同距离的土壤微细菌群落特征及影响因素。结果显示,土壤营养物质全氮、有机碳、有效磷、速效钾含量与距离负相关,细菌丰富度Chao指数近距离<中距离<远距离;不同距离土壤优势菌种类相同而相对丰度有差异;RDA分析结果显示,pH、全氮含量、速效钾含量是影响细菌群落结构的主要理化因素,分别解释了19.5%、15%和14.8%的细菌群落差异,监测和调控这些理化性质有利于制曲生态环境的相对稳定。研究结果将补充和加深对制曲环境的认识,为制曲生态环境保护以及新建制曲车间选址提供理论依据。     

万木林木荷群落优势种的生态位

以群落组成类型资源轴上取样地段为一维资源状态,以重要值为生态位计测的资源状态指标,对木荷群落中的11个优势树种进行了生态位的计测和分析。结果表明:木荷具有较大的生态位宽度值,具有一定的稳定性;各优势树种,均表现出一定程度的对环境适应的相似性和生态位重叠。这从一个侧面反映了森林生态系统演替趋势,从而为木荷林的保护、群落结构与动态预测等提供科学依据。     

物种分布模型理论研究进展

利用物种分布模型估计物种的真实和潜在分布区,已成为区域生态学与生物地理学中非常活跃的研究领域。然而,到目前为止,这项技术的理论基础仍然存在不足之处,一些关键的生态过程未能被有效纳入到物种分布模型的理论框架中,从而为解释物种分布模型预测的结果带来了诸多困惑。鉴于此, 总结了物种分布模型的理论基础;系统探讨了物种分布模型与物种分布区的关系;特别指出了物种分布模型研究中存在的理论问题;重点阐述了物种分布模型未来的发展方向。研究认为,物种分布模型与生态位理论、源-库理论、种群动态理论、集合种群理论、进化理论等具有重要的联系;正确理解物种分布模型的预测结果与物种分布区的关系,有赖于对影响物种分布的3个主要因素(环境条件、物种相互作用与物种迁移能力)做出定量的分离;目前物种分布模型主要存在的问题是未能将物种的相互作用和物种的迁移能力有效纳入到模型的构建过程中;未来物种分布模型的发展应该加强模型背后理论框架的研究,并进一步加强整合物种相互作用过程、种群动态过程、迁移过程和物种进化过程等内容。研究还认为,从更高的理论层次模拟功能群和群落结构将是未来物种分布模型的重要发展方向。     

西藏珠穆朗玛峰国家级自然保护区鸟类群落结构与多样性

通过样线法调查并综合有关文献,录得珠峰保护区鸟类342种,并对其鸟类群落结构与多样性进行了分析.其中留鸟218种,夏候鸟67种,冬候鸟43种,旅鸟及迷鸟14种;国家一级保护鸟类8种,二级保护鸟类31种;东洋界132种,古北界156种,广布种54种,特有种19种.多样性指数2.4340,均匀性指数0.4371.研究表明,喜马拉雅山脉将保护区明显阻隔为南坡和北坡两种不同的生态景观.南坡鸟类群落以森林鸟类为主,东洋界成分占67％,垂直分带明显,多样性系数3.3983,均匀度指数0.6396;北坡鸟类群落以湿地和荒漠鸟类为主,古北界成分占77％.呈斑块状分布,多样性指数1.8751,均匀度指数0.4199,南、北坡鸟类群落的相似百分率为15.70,差异显著.     

戴云山黄山松群落乔木层主要种群生态位研究

运用系统聚类将戴云山黄山松群落29个调查样地划分为8个群丛类型。采用Levins指数、Shannon-Wiener指数、Pianka指数和Petraitis普遍生态位重叠指数计算群落乔木层主要种群的生态位宽度、生态位重叠和多种群生态位重叠,分析生态学意义。结果表明:在总群落中,黄山松生态位最宽,在群落中地位高,分布范围广;亮叶水青冈生态位最窄,与黄山松形成共建群落;总群落物种生态位宽度比各群丛大。各主要种群生态位重叠值普遍偏低,91.78%种对生态位重叠值在0-0.5之间波动。群丛Ⅶ的普遍生态位重叠值最高,群丛Ⅷ与群丛Ⅶ相似,说明该2群丛各物种在资源利用上共性较强;而群丛Ⅱ普遍生态位重叠值最小,群落中各物种资源利用共性最差,优势种的优势作用明显。     

粤北4个保护区广东松群落特征比较

应用植被样方调查法研究了粤北的英德石门台、曲江罗坑、南岭乳阳八宝山和乐昌杨东山十二度水自然保护区的广东松群落的维管植物种类组成、数量优势科和乔木层优势种,比较分析了4个研究地点的物种和群落的相似性。结果表明,物种相似性系数与地理距离呈正相关,乔木层树种及群落的相似性系数无明显规律。各地数量优势科均由壳斗科、樟科、杜鹃花科、山茶科等亚热带常绿阔叶林表征科组成。乔木层共有优势种为广东松、五列木、乌冈栎、金毛柯、深山含笑、厚叶楠、岭南槭等。广东松种群年龄结构分析表明,所有样地的广东松种群均处于中衰至衰退阶段,为维护该濒危保护植物的可持续发展,有必要进行人工繁殖。     

贵州喀斯特区野生葛藤群落主要种群生态位

通过对喀斯特区葛藤Pueraria lobata群落野外样地调查,分析其组成类型中16个优势种的生态位宽度、生态位相似性比例及生态位重叠.结果表明:①生态位宽度排在前6位的分别是葛藤,香叶树Lindera communis,竹叶椒Zanthoxylum planispinum,异叶鼠李Rhamnus heterophylla,粉枝莓Rubus bifioru,火棘Pyracantha fortuneana;②葛藤在喀斯特石漠化生境中的适应能力较强;③各种对的生态位相似比例为0～1不等,物种利用资源的相似程度差异较大;④16个种群间并未表现出显著的生态位完全重叠,各种群间利用资源的差异性显著,表明种群对资源的共享趋势并不明显,显示葛藤群落不稳定;⑤群落主要树种生态位重叠基本上是种群的生态位宽度越大,与其他种群的生态位重叠的机会越大,反之则越小.但在本研究发现,具有较大生态位宽度种群之间的生态位重叠值未必高.在喀斯特石漠化区,发展葛藤做饲料具有较大前景,但必须加大刈割等人工干扰措施,方能可持续发展.     

马鞍列岛岩礁生境鱼类群落结构时空格局

基于2009年马鞍列岛潮下带岩礁生境的多网目三层组合刺网逐月调查数据,对鱼类群落月相和季度间的变化、区域尺度上的空间差异和群落的稳态进行了探讨,应用优势种相对丰度和生物量、定居性鱼类和洄游种的季节动态、非度量多维标度(nMDS)和生物量丰度曲线(ABC)分析方法对群落时空格局进行了分析。结果显示:季节性洄游种集中出现在夏秋季,但对岩礁生境的利用表现出不同区域的强度差异;小黄鱼Larimichthys polyactis和黄姑鱼Nibea albiflora周年利用岩礁生境,但强度有别,尤其在冬季;定居性鱼类褐菖鲉Sebastiscus marmoratus、斑头鱼Agrammus agrammus和大泷六线鱼Hexagrammos otakii在春末夏初的种群密度最高,同样表现出某些或大部分月份的区域差异;而河口种中国花鲈Lateolabrax maculatus则更多地选择秋冬季出现在岩礁生境。多元分析结果揭示了当地岩礁生境鱼类群落格局上显著的季节和区域差异,这是定居性鱼类对岩礁生境利用的阶段性变化和区域差异、结合洄游种季节迁移和选择性分布等因素作用下共同形成的格局。ABC分析进一步发现,丰富的鱼类生态类型形成了夏季岩礁生境更为稳定的群落状态,而冬季相反;同时各季度A区的群落干扰明显强过B区。研究表明,产卵季节海域西北部的岩礁生境很可能起着主要的产卵场功能,而东南部区域各季度皆侧重于幼鱼育肥场的功能表达。丰富的种类区系加之优势种的季节性交替出现,共同塑造了岩礁生境极具动态的鱼类群落格局,对维持岛礁海域鱼类多样性以及局部区域生态系统的稳定性起着非常重要的作用。