计盒维数在种群空间分布格局中的应用研究综述

计盒维数是分形维数的一种,能揭示种群空间占据程度及其尺度变化规律。本文综述了计盒维数在种群空间分布格局中的应用,重点讨论了计盒维数与传统方法的结合在濒危植物种群空间分布格局中的应用,用于群落演替过程的研究以及与周围环境因素的响应等。认为计盒维数是种群空间分布格局研究的重要手段。     

岷江百合种群空间格局信息维数分析

采用信息维数对岷江上游干旱河谷岷江百合种群进行空间格局分形特征分析,结果表明:1)不同样地岷江百合种群空间格局信息维数差异较大,分形特征明显;2)信息维数较低,介于0.107 7~0.843 6之间,其个体分布非均匀性程度比较低,种群更新较差,在其所处群落中还没有占据优势地位;3)格局尺度变化微弱,拐点尺度在1.099 0~1.831 7m之间;4)信息维数与经度和纬度之间具有显著的相关性,而且有随纬度增加而增加的趋势。     

九连山伞花木群落结构特征分析

根据16个样方共1600m2面积调查统计,九连山伞花木(Eurycorymbus cavaleriei)群落共有维管束植物53科82属104种,区系地理成分以热带、泛热带分布的热带性成分为主,占总属数的70.73%。群落最小面积为1600m2。物种多样性Shannon-Wiener指数为5.28,均匀度为88.3%。高位芽植物占总数的86.5%,以中型叶、草质叶、单叶和全缘叶占优势。该群落与中亚热带常绿阔叶林有显著区别,属于从中亚热带向南亚热带常绿阔叶林过渡的类型。群落垂直结构层次明显,可分为乔木层、灌木层和草本层,并有非常丰富的层间植物。从群落物种重要值以及主要种群的年龄结构来看,物种重要值都较低,伞花木的重要值只有24.48,优势种不是很明显,反映本群落正处于激烈的竞争演替中。建议采取人为干扰措施,改善林内光照条件等,提高伞花木林下更新能力和竞争力,稳定伞花木在群落中建群种的地位。     

武夷山香果树种群格局的分形特征——信息维数

采用信息维数对武夷山香果树(Emmenopterys henryi)种群进行空间分布格局的分形特征分析,结果表明:香果树种群信息维数值在1.0～1.7,香果树在各种群落中信息维数呈极显著线形相关(P0.01);不同群落类型的香果树种群间分形特征差异明显,而同一类型内部各样地间差异较小;香果树种群信息维数由高到低依次为:香果树纯林阔叶林毛竹林针阔混交林;香果树信息维数随海拔高度的变化波动幅度较大,香果树在海拔1 300 m左右,信息维数达最大值,格局尺度变化强烈,是香果树种群生存较理想的环境,海拔高于1 400 m或低于1 200 m信息维数较低,种群更新较差。提出了加强保护有结实能力的香果树母树,以促进其自然更新的建议。     

广东南昆山华东润楠群落及优势种群研究

应用样方调查法研究了南昆山华东润楠群落物种组成及优势种群的空间分布格局。结果表明,华东润楠群落以樟科、壳斗科和山龙眼科等热带亚热带植物类群为优势。华东润楠是群落的优势种群,该种群具有较丰富的幼苗和Ⅵ级立木,但缺乏Ⅲ级至V级中龄级立木,种群结构不稳定。幼龄期个体呈聚集分布,林冠层个体趋于随机分布,表明该种群在群落中已呈现衰退趋势。随着群落的进展演替,华东润楠种群的优势将被其它中生性树种所代替。     

南川百合与泸定百合种群格局分形特征的分析

本文应用计盒维数和信息维数比较分析了南川百合与泸定百合种群的空间分布格局及其分形特征。研究显示，南川百合与泸定百合种群的计盒维数和信息维数均较小（〈1．5，远离2），说明其占据生态空间的能力和格局强度都不大，体现其在群落中的劣势伴生地位。在2006年，南川百合各种群的平均计盒维数（0．7232）比泸定百合（0．7734）小0．0502，而其平均信息维数（0．4179）却比泸定百合（0．2381）大0．1798，这些数据表明，南川百合种群占据生态空间的能力比泸定百合弱，但其种群格局强度要比泸定百合种群大得多。在高温干旱的2006年，这两种百合的计盒维数与2005年相比都有所减少，信息维数都有所增加，但南川百合种群计盒维数的减少比例（13．87％）大于泸定百合（8．97％），约为泸定百合的1．54倍，其信息维数的增加比例（6．830%）却小于泸定百合（33．02%），泸定百合种群信息维数的增加量是南川百合种群的4．98倍，这些数据表明，高温干旱天气对这两种百合的生长均有影响；泸定百合的抗热抗旱能力要高于南川百合，南川百合更易受高温干旱天气的伤害。由于人为干扰和气候等环境因子的变化，南川百合和泸定百合均出现濒危迹象，此外，因南川百合抗热抗旱性能不强、占据生态空间能力弱等，导致其更加处于濒危状态，应尽快加以保护。     

北京山区天然次生林群落乔木层主要种群生态位研究——以雾灵山自然保护区为例

以群落样方为一维综合资源位,在北京雾灵山自然保护区天然次生林内选择2个有代表性的群落进行生态位研究,并用空间代替时间的方法以生态位的变化分析各种群在群落演替过程中的地位和发展动态。结果表明:1)群落Ⅰ和群落Ⅱ处在同一演替序列上的不同演替阶段,群落Ⅱ为群落Ⅰ后期的演替阶段。2)白桦属于生态位衰退型树种;蒙椴、蒙古栎属于生态位扩展型树种;白桦、黑桦、红桦、元宝枫属于生态位稳定型树种;大果榆属于生态位敏感型树种。3)群落Ⅱ阶段比群落Ⅰ阶段的生态位重叠值高,种间竞争更激烈。4)群落Ⅱ中桦树种群随着演替继续进行会衰退,群落将形成椴树和栎类混交林。     

湖南舜皇山常绿阔叶林种类组成数量综合特征Ⅲ群落结构图解

群落结构图解不仅能反映物种在群落中的地位,也能在一定程度上反映物种的动态及群落的演替趋势,所以它能较全面地比较天然混交林中各种树种在森林中的作用.用第V级大树结构图解和林木结构图解两种方法分别测定了中亚热带常绿阔叶林乔木层物种在森林组成中的优势度.结果表明:第V级大树结构图解能较客观地反映已进入稳定阶段群落的组成结构特征;林木结构图解能较好地反映处于顺向演替阶段群落的组成结构特征.     

福建汀江源自然保护区伞花木群落特征研究

对分布在福建汀江源自然保护区中磺片区的伞花木群落进行调查,经分析结果表明:区域内伞花木群落共有维管束植物57科88属107种,在科属组成上以壳斗科、蔷薇科、樟科、山茶科、禾本科、菊科种类为主,种子植物属的地理成分中热带性质分布占明显优势,在林内乔木层中种间竞争剧烈,伞花木在群落中开始退化,在林缘乔木层伞花木依旧占有统治地位。伞花木群落高位芽植物占优势(58.88%),群落正朝向稳定的中亚热带常绿阔叶林方向演替。     

黄河三角洲柽柳种群在水深环境梯度下分布格局的分形分析

利用计盒维数和信息维数两种分形方法分析了黄河三角洲湿地柽柳种群的空间分布特征及其水深梯度的变化。结果表明,不同水深梯度下柽柳种群分布格局的计盒维数均较大,随着水深的增大而逐渐减小,但变化幅度较小,反映了不同水深梯度下柽柳种群的对水平空间的占据程度均较大;信息维数总体上随水深的增大而减小,在水深低于-1.50m范围内,信息维数较大,柽柳种群的微观结构较为复杂,格局强度较高,水深高于-1.50m时,信息维数较小,柽柳种群的微观结构较为简单,格局强度较弱。从柽柳种群分布格局的信息维数来看,黄河三角洲柽柳种群的适宜水深应低于-1.50m。     

大山冲森林公园亚热带典型天然混交林乔木层更新与演替研究

通过踏查、样地调查相结合的野外调查方法,结合群落重要性指数、相似性指数分析方法,对大山冲森林公园天然的针阔混交群落进行研究,了解其亚热带典型天然混交林的更新和演替规律。结果表明:群落物种组成结构差异在随着时间增加而增大,但总体变幅小,乔木层物种种类增加33.3%,平均胸径、平均树高和林分密度变幅小;4年演替过程中,山矾在群落乔木层中几乎消失,山矾种群数量下降94.4%,青冈栎种群数量相差小,但种群重要值从第三到第五,下降23.4%,丧失了原来的优势地位;群落中,常绿阔叶树种类和针叶树种类变化小或不变,落叶树种类增加了12.5%,但在数量及重要值两方面,常绿阔叶树和针叶树一直处优势地位,石栎和马尾松仍是群落优势种;群落乔木层相似性系数为0.4;在不出现天灾或人类有意干扰下,群落将继续朝顶级群落-常绿阔叶林方向更新演替。     

南川百合与泸定百合种群格局关联维数的比较研究

本文采用分形理论中的关联维数比较分析了南川百合与泸定百合种群的空间分布格局及其分形特征。结果显示,南川百合与泸定百合种群的关联维数都不大（小于或接近1．5,比较远离2）,说明其种群个体空间相关程度低,个体间竞争不激烈,种群整体对空间的占据能力不强,体现其在群落中的劣势伴生地位。在2006年,若只比较人为干扰小的种群,则南川百合5个种群的平均关联维数（1．1295）比泸定百合4个种群（1．5154）小25．46％;若不考虑人为干扰,在所有的样地中进行比较,那么,在2006年,南川百合5个种群的平均关联维数（1．1295）比泸定百合6个种群的（1．4496）小约22．08％,而在2005年,南川百合5个种群的平均关联维数（1．3671）也比泸定百合3个种群的（1．3673）要小一些,这些数据表明,与泸定百合种群相比,南川百合种群个体空间相关程度低,种群整体占据生态空间的能力弱。在高温干旱的2006年,这两种百合种群的平均关联维数与2005年相比都有所减少,但南川百合种群的平均关联维数的减少比例（17．38％）大于泸定百合的减少比例（6．26％）,其减少比例约为泸定百合的2．78倍,这些数据表明,高温干旱天气会降低南川百合和泸定百合种群的适应能力,泸定百合的抗热抗旱能力要高于南川百合,南川百合更易受高温干旱天气的伤害。南川百合和泸定百合均出现濒危迹象,但因南川百合抗热抗旱性和占据生态空间能力更弱,导致其更加处于濒危状态．鉴此,应尽快在南川百合的主要分布区建立自然保护小区以保护其自然环境,同时与迁地保护相结合,并进一步探讨其濒危机制,以为这种百合的种质资源保护提供理论依据。     

乐昌含笑群落特征及其种群动态

乐昌含笑是中国特有珍稀濒危植物,天然群落稀少.首次对乐昌含笑群落特征进行了探讨.结果表明:乐昌含笑群落组成的植物种类丰富,地理成分多样,来源于12个地理分布型,区系特征过渡性明显,群落生活型,具有以中高位植物为主的中亚热带地区的典型,在乔木各层片的群落结构中,乐昌含笑的重要值高达159.55,占有明显的优势地位;通过乐昌含笑种群动态分析得知,该群落正处在相对稳定的演替阶段,建议对本群落采取有效的保护措施.     

硕桦青杄林演替的Markov预测

森林演替是种群数量和空间分布格局随时间转移的过程,这个过程具有方向性,从初期的群落经过中间一系列演替阶段,最终达到顶级.这个过程可以概括为:     

湖南仙庾岭风景名胜区秋色叶植物群落研究

指出了湖南仙庾岭风景名胜区属于中亚热带丘陵地区,地带性典型植物群落为常绿阔叶林。对景区总体植物群落类型及其结构、种类组成进行了调查研究,结果表明:秋色叶植物群落可以划分为5类:香樟·枫香群落、枫香群落、檫木群落、白栎群落、山乌桕群落,通过分析各典型群落的种类组成、结构特征及景观特征,为选择和合理运用秋色叶树种资源、山林植物景观修复提供依据,有助于该区系中亚热带含有常绿成分的落叶林植被的演替研究。     

硕桦青杆林演替的Markov预测

森林演替是种群数量和空间分布格局随时间转移的过程，这个过程具有方向性，从初期的群落经过中间一系列演替阶段，最终达到顶级。这个过程可以概括为：     

格氏栲群落的结构特征

在 1hm2 样地调查材料的基础上 ,分析了福建三明格氏栲自然保护区森林群落的种类组成、群落外貌、水平结构和垂直结构特征。该群落共有维管束植物 1 1 0种 ,隶属于 42科 6 8属 ,其中单种属占 6 7% ,包括藤本在内的高位芽植物占总数的 87 3%。除格氏栲种群符合随机分布外 ,其它乔木种群均服从聚集分布 ,在垂直空间上可分为 3个亚层。物种多样性指数介于南亚热带季风常绿阔叶林和中亚热带常绿阔叶林之间     

福建省罗卜岩自然保护区闽楠种群结构和空间分布格局初步研究

在福建省三明市罗卜岩自然保护区内设置 1 60 0m2 样地 5个 ,应用相邻格子法进行每木调查获得野外资料。通过对闽楠种群结构和空间格局的研究 ,结果表明 :闽楠种群结构呈金字塔型 ,具有丰富幼苗贮备 ,约 1 0 80 3株·hm- 2 ;在不同的演替群落中闽楠种群结构表现出不同的特征 ;但随着群落的演替 ,种群大小结构呈现一定的规律变化 ;存活曲线的特性表现为种群从Ⅰ级苗发育到Ⅱ级苗过程中死亡率均较高 ,平均约82 3 %。在常绿阔叶林群落中闽楠种群空间分布聚集强度较其在常绿落叶阔叶混交林群落中为低 ;闽楠种群不同发育阶段空间分布格局有较大差别 ,总体趋势是由集群分布向随机分布转变 ,由聚集度高向聚集度低转变 ;不同群落生境对闽楠种群空间分布格局产生影响。同时 ,闽楠种群空间分布格局也受区组大小影响。最后 ,对闽楠种群濒危原因和保护做了初步探讨。     

广东内伶仃岛马尾松群落和布渣叶群落的演替动态

采用植被生态学方法,对1997—1998年在广东内伶仃岛设定的固定样地进行调查和研究,着重分析了内伶仃岛植被中4个主要典型群落的物种组成、群落结构和物种多样性等特征,揭示了各主要群落15 a来的演替情况。结果显示,马尾松-梅叶冬青+豺皮樟群落、马尾松-檵木+豺皮樟群落、马尾松-银柴-豺皮樟群落以及布渣叶+小叶榕-黄牛木群落4个群落优势种的组成发生了较大的变化。其中,马尾松群落中的马尾松衰退明显,优势地位被阔叶种群取代;布渣叶群落的优势种布渣叶优势更加明显。此外,这4个群落的结构更加复杂,主要体现在乔木层、灌木层、林间藤本植物和林下草本植物的组成更加多样化。经过15 a的演替,各群落的物种多样性均提高。3个马尾松群落正朝向更加复杂的南亚热带阔叶林演替,而布渣叶群落也同样向更加复杂的结构演替。     

中亚热带不同演替森林群落土壤结构分形特征对大孔隙的影响

[目的]探究中亚热带不同演替森林群落土壤大孔隙及对结构分形特征的响应,为不同森林群落土壤大孔隙及生态功能予以数据支撑.[方法]选择滇中磨盘山演替初期的云南松林、演替中期的云南松阔叶树混交林和演替顶级的常绿阔叶林为对象,利用染色示踪法结合图像形态学分析,探讨土壤分形特征及其对大孔隙的影响.[结果]垂直剖面大孔隙数量和总孔...