南亚热带森林演替植物幼苗生态位适应度模拟

适应度和生态位适应度既有相似性也存在区别,该文在综述两者概念的基础上,利用生态位中心、实际生态位和生态位宽度构建生态位适应度,分析两者存在的关系.结果发现生态位适应度和适应度具有一定的相关性,幼苗的生理特性可以用于表征物种在演替过程中的适应度,但是生态位适应度的动态提前于适应度的动态;同时利用限制因子构建的生态位适应度模型可以了解演替过程中影响物种演替的限制因子.该文的研究提供了一种利用物种生理特性定量研究演替过程中物种适应度动态的方法.      

太行山区物种生态位特征以及种间相关性对比分析

对河南省焦作市太行山1 hm~2样地内的优势物种进行生态位宽度指数(B(sw)i)、生态位相似性比例指数(Cih)、生态位重叠指数(Lih和Lhi)等定量分析,并用点格局做种间空间格局分析。结果表明,(1)样地内优势物种生态位宽度的排序为:栓皮栎刺槐油松黄栌连翘牡荆扁担杆,生态位宽度值存在较大的差异,主要是植物本身生物生态学特性决定的。(2)样地内各优势物种种对的生态位相似比例值较高,生态位重叠值普遍较低。群落中生活习性相似的物种,具较高的生态位相似比例和生态位重叠。(3)样地内优势物种间存在负相关性的种对共32对,有6对物种的种间负相关尺度相加超过10 m,说明该群落优势物种在生长过程中存在某种竞争。(4)生态位重叠并不能反映种间竞争,点格局的分析方法弥补了生态位对于种间关系研究的不全面性,较全面地反映了群落中优势物种的种间关系。     

元谋干热河谷植物生态位特征研究

采用样方法对云南元谋干热河谷区20个物种的30块样地进行调查研究,并计算了物种的生态位宽度、生态位相似性比例和生态位重叠值.结果表明,扭黄茅(Heteropogon contortus)是干热河谷区的主要优势种,其重要值和生态位宽度最大,分别为0.81和0.938.扭黄茅与其他物种的生态位相似性比例相对较低,生态位重叠值也较小,相反,生态位宽度较小的物种之间生态位重叠值和生态位相似性比例较高.在植被演替过程中,生态位较小的物种容易被替代.     

玛纳斯河流域绿洲盐漠带适生植物筛选及物种多样性研究

摘 要：【研究目的】以玛纳斯河流域绿洲盐漠带为研究区,通过筛选优势适生植物,为人工辅助提高盐漠带生态稳定性,保障绿洲农田高效生产力提供参考;【方法】通过植物种群结构组成、群落多样性及生态位宽度分析,筛选出优势适生植物并分析物种多样性;【结果】通过筛选,骆驼蓬、柽柳、猪毛菜、盐爪爪被确定为优势适生种;结合生态位宽度综合分析,得出土壤盐分维最大,为0.5832, 其次是有机质、全氮、水分,综合值分别为0.4800、0.4379与0.2201,说明该区域植物适盐能力较强,尤其骆驼蓬、盐爪爪、柽柳与猪毛菜表现出优势适应性。【结论】盐漠带植物受限于盐分与水分,表现出物种多样性不高,而筛选出优势适生植物骆驼蓬、盐爪爪、柽柳与猪毛菜可作为盐漠带退化生态系统恢复与重建的适生优势物种。     

Microsoft Excel 2003在群落生态位参数计算中的应用

[目的]利用Microsoft Excel 2003的基本功能进行数据处理,快速高效地计算出常用的Levins生态位宽度值、Pianka生态位重叠值等参数。[方法]以南京紫金山的麻栎(Quercus acutissima)群落为例,运用Microsoft Excel 2003对该群落中主要优势乔木种类生态位数据进行分析。[结果]麻栎和黄连木的生态位宽度值分别为0.68和0.47。麻栎与其他8个物种的生态位重叠值分别为0.706、0.862、0.648、0.690、0.569、0.839、0.623和0.833,黄连木与其他7个物种的分别为0.485、0.772、0.416、0.498、0.490、0.612和0.324,枫香与其他6个物种的分别为0.588、0.523、0.821、0.653、0.548和0.615,马尾松与其他5个物种的分别为0.653、0.726、0.193、0.549和0.176。[结论]Microsoft Excel 2003具有适用范围广、实用等优点,值得在群落参数的计算和分析中进一步推广和应用     

岷江干旱河谷主要灌木种群生态位研究

利用Levins生态位宽度指数和Schoener生态位重叠指数分析了岷江干旱河谷20种主要灌木种群在土壤水分、全N、速效P、速效K和pH 5个资源维上的生态位宽度和生态位重叠特征.结果表明:小花滇紫草、三花莸、白刺花、多花胡枝子、马鞍羊蹄甲具有较大生态位宽度,对环境有较强的适应能力,在维持岷江干旱河谷群落的物种多样性和相对稳定性中发挥重要作用;种群在各个资源维上的宽度值不同,说明对不同的资源利用能力不尽相同,在不同资源空间中的生态适应性亦不同.各个资源维上所有种群生态位宽度和的大小依次为pH全N土壤水分速效K速效P.由此看出,物种对速效P和速效K的利用能力低于对土壤水分的利用;同属种群间的重叠值较低.具有较高生态位宽度的物种一般具有较高的生态位重叠,但并非生态位宽度小的物种其重叠值也就小.灌木种群生态位的研究可用于指导岷江干旱河谷植被的保护和恢复.      

不同气候环境的我国白桦潜在分布区预测

通过预测过去到未来不同气候条件下中国白桦潜在分布区的变化，确定影响白桦(Betula platyphylla Suk.)分布的主要环境变量，对白桦资源的合理开发与低效白桦次生林改造具有重要意义。根据白桦166个分布数据和34个环境因子，利用R语言中ENMeval程序包优化最大熵值(MaxEnt)模型；通过皮尔逊(Person)相关性分析和方差膨胀因子分析(VIF),对参与建模的环境因子进行筛选；利用刀切法(Jackknife),确定白桦潜在分布的主导环境变量；根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的气候模型，预测不同气候环境时白桦分布区的变化趋势。结果表明：当特征组合为片段化特征、乘积型特征和阈值性特征，且调控倍频为2时，受试者工作特性曲线的AUC值为0.933,模型结构简单，预测精度较高。影响白桦分布的主要环境因子为最暖季度降水量、最热月最高气温、年均温、年降水量、最冷月最低气温和海拔。当前白桦潜在分布区主要位于大兴安岭地区、小兴安岭地区、长白山地区、祁连山地区、横断山脉地区，约占我国陆地面积14.7%。在未来白桦适生区预计向更高纬度和更高海拔地区迁移，同时较低纬度和较低...     

运城盐湖主要植物种的生态位研究

应用Levins生态位宽度公式及Pianka生态位重叠公式,研究了运城盐湖的13个物种的生态位宽度和生态位重叠。结果表明:芦苇和盐地碱蓬的生态位宽度值最大,分别为0.533和0.529;罗布麻和狗芽根的生态位宽度值最小,分别为0.025和0.013。生态位宽度较大的种与其它各物种间生态位重叠值较大;生态位宽度较小的种则相反,甚至没有重叠。生态位较宽的物种间的生态位重叠也可能较小,如缘毛牛皮消与二色补血草间(0.025);生态位宽度较窄的物种间也可能有较大的生态位重叠,如枸杞和苦苣菜(0.401)。     

缙云山草珊瑚群落主要种群生态位研究

分析了缙云山草珊瑚群落20个物种的生态位特征.研究表明:①草珊瑚群落主要物种生态位宽度值大小依次为草珊瑚、狗脊、红盖鳞毛蕨、杜茎山、山黄皮、茶、马尾松、四川山矾、四川大头茶、芒萁、里白、杉木、重楼排草、川杨桐、白毛新木姜子、细枝柃、薯豆,而广东钓樟、短刺米槠以及香樟生态位宽度值相同且最小;②草珊瑚与短刺米槠、重楼排草生态位重叠值较大,存在着较激烈的竞争;③物种间的生态位重叠值与它们的生态位宽度大小并没有明显的正相关,生态位宽度小的物种之间也可能存在较大的生态位重叠.     

不同类型猴樟混交林种间关系和冠层结构

以贵州人工栽培的猴樟纯林和3种类型的混交林为研究对象,采用Hegyi单木竞争指数模型对其种内、种间及全林分竞争强度进行定量研究,分析了不同混交组成树种的生态位宽度、生态相似系数和生态位重叠并测定了林分的冠层结构参数。结果表明:猴樟纯林的竞争最强,猴樟×杜英×楠木混交林是一个生态相似性较大、生态位重叠较高的混交组合,但目前竞争最小;猴樟×广玉兰×女贞混交林则是一个生态相似性小、生态位重叠较低且竞争比较强的混交组合,需要进行结构调整。研究结果反映出了不同混交组合中物种生态位宽度、生态位重叠和种间竞争关系的复杂性。混交林的冠层结构参数因树种组成、混交比例不同而异,总体上混交林的冠层参数空间异质性大于纯林。     

晴空条件下光合有效辐射中散射辐射的测量模型

为了解决散射辐射地面测量中难以摆脱遮光装置的问题,本研究通过调整传统的直接测量方法,拟建立晴空条件下的散射辐射估算模型。具体方法是,选择晴朗无云的天气条件,在美国华盛顿州普罗瑟市郊无绿色植物覆盖的空旷场地上测试07:30—19:30(间隔15 min)的北向局部散射辐射数据(PAR_f-N)和总体散射辐射数据(PAR_f)。测试同时拍摄天空图像,并计算其灰度特征值(H)和颜色特征值(B)。结果分析表明:1)PAR_f-N与PAR_f之间呈指数函数关系,决定系数r²为0.768;2)天空图像的H值与PAR_f之间呈三次函数关系,r²为0.688;3)结合PAR_f-N、H和B值,及常见气象因素,构建多元线性回归模型,最优模型引入了7个变量,其校正和预测相关系数及校正和预测均方根误差分别为0.951、0.958和27.897、25.526。研究表明该估算模型可在较大程度上提高预测性能及其稳定性。     

小兴安岭阔叶红松混交林林隙特征

对小兴安岭阔叶红松混交林林隙基本特征进行了研究。结果表明:林隙的线状密度为31.78个/km,冠空隙和扩展林隙所占的面积比例分别为15.71%和30.78%;冠空隙的年干扰频率为0.46%,干扰轮回期约为434.8a。冠空隙的大小变化在42.12-372.52m²之间,平均为153.37m²;扩展林隙的大小变化在98.65m²-633.10m²之间,平均为300.44m²。冠空隙和扩展林隙面积分布格局均符合Weibull分布。林隙形成方式主要为干基折断,占总形成木总数的35.29%,其次为掘根风倒,占28.43%。平均每个林隙的形成木为4.98株,由红松、白桦、枫桦、冷杉形成,径级在20-30 cm之间,高度在15-30 m之间。冠空隙的直径与高度比值的相对频率的分布呈单峰型曲线,当比值为0.30-0.45时,出现峰值;而扩展林隙的直径与高度比值的相对频率的分布呈双峰型曲线,当比值分别为0.75-0.90和1.05-1.15时,出现峰值。林隙边缘木胸径级的多度分布和高度级多度分布符合Weibull分布,但不符合正态分布。约13.41%的边缘木未出现偏冠现象,偏冠率在0.5-0.7之间的边缘木占70.49%。     

2.4GHz无线信号在苹果园中的衰减模型

为解决苹果园中无线传感器网络的规划和部署问题,研究2.4GHz无线信道在苹果园中的传播特性。在山东省肥城市普通的苹果园进行实地试验。选取对信号传播影响最大的一列果树,发射天线固定在两棵树之间发射信号,分别测量6个高度18个位置点的接收信号强度和丢包率。回归分析结果表明:无论发射天线多高,不同水平高度上的接收信号强度衰减均符合对数路径损耗模型,拟合的决定系数为0.927~0.987。发射天线高度不变时,衰减系数n值能用接收天线高度的二次函数曲线拟合,拟合的决定系数为0.71~0.89;模型参数A和接收天线高度符合线性关系,拟合的RMSE为0.2~1.2。建立以发射天线高度、接收天线高度和传播距离为参数的衰减模型并进行验证试验,结果表明:RMSE为2~5,94%的R2值大于0.9,预测模型能较好的估算收发天线高度不同时的信号强度损耗。     

The measurement,prediction, and development of soil management zones in low-relief sodic soils

Inexpensive, accurate, and rapid measurements of sodicity are required to identify the restoration options for degraded sites. This study determined the spatial variability of the percent of ammonium acetate extractable Na (%Na), apparent electrical conductivity (EC_a), pH_1:1, elevation and topographic wetness index, and used this information to create %Na management zones. In an 8.1 ha North Dakota field that contained Natraquolls and Calciaquolls, 1088 soil samples from the 0–0.3 and 0.3–0.6 m were collected from a 12.2 by 12.2 m geo-referenced grid. At each grid point, the elevation and ECa was determined using a differential corrected global positioning system and EM38m, respectively. Soil samples were analyzed for the %Na, EC_1:1, pH_1:1, and soil dispersion. Exponential semi-variogram models explained 96.7% of the ln-transformed %Na data in the 0–0.3 m soil depth, and %Na was correlated to EC_1:1 (r = 0.54), pH_1:1 (r = 0.68), clay dispersion (r = 0.68), ECav (r = 0.49), and ECah (r = 0.57). Forward stepwise regression models based on elevation, EC_1:1, pH_1:1, and ECah explained 64 and 74% of the %Na variability in the surface 0.3 m and subsurface 0.3–0.6 m, respectively. Management zones were identified that reduced the %Na variability up to 82%.     

非洲鸵鸟生长规律研究

根据Logistic生长曲线方程原理确定了非洲鸵鸟生长曲线方程参数a=29.0992,b=0.4977,并对方程进行了拟合,建立了非洲鸵鸟生长曲线方程^y=K/(1 29.0992e3/0.4977x)(ry′x=3/0.9918,P<0.001)。估测出非洲鸵鸟生长终极体重为108.69kg,达到最大体重的时间为204.49 d。为今后非洲鸵鸟在我国开展选育和科学饲养、适时出栏屠宰提供了一定依据。     

应用栖息地适宜性指数研究温台渔场小黄鱼的空间分布特征

根据2015—2016年春、夏、秋、冬4个季节在温台渔场开展的渔业资源与栖息环境综合调查采集的生产数据,采用正态分布函数分别构建海水底层温度(sea bottom temperature, SBT)、海水底层盐度(sea bottom salinity, SBS)和水深(depth)与相对资源密度的适宜性指数(suitability index, SI),利用最小二乘法进行参数求解,利用提升回归树(boosted regression tree, BRT)模型确定各环境因子的权重,采用基于不同权重的算术平均法(arithmetic weighted model, AWM)建立栖息地适宜性指数(habitat suitability index, HSI)模型,并通过交叉验证检验模型精度。研究发现:各环境因子与SI间均呈现明显的正态关系;小黄鱼的最适栖息地存在明显的季节性变化,全年HSI高值区出现在春季和夏季,其次为秋季和冬季,春季高值区位于122°30′E以东,28°30′N以北海域,夏季高值区呈带状南下,秋季高值区位于122°00′E,28°00′N附近海域,冬季高值区北上,位于123°00′E,29°00′N附近海域。研究结果表明:在HSI模型中考虑权重后,该模型能够较好地反映温台渔场小黄鱼栖息地的分布和变化情况。     

退化草地土壤上不同豆科作物根系生长特征的研究

以退化草地土壤为供试基质,采用盆栽和网箱栽培方法,研究大豆、黑大豆、绿豆、豌豆和蚕豆根系生长特征。结果表明:不同豆科作物根系各项指标的增长随生育期变化的时间趋势基本呈"S"型增长模型,可划分为缓增期、速增期、顶峰期和衰减期4个时期;不同豆科作物根系垂直分布的深浅存在较大差异,根系生物量空间呈"T"型分布,其垂直递减率符合幂曲线模型Y=B_0·X~(B1)。综合试验结果,黑大豆、蚕豆和大豆比绿豆和豌豆更适合在该试验条件下种植,其中黑大豆和蚕豆可以作为该类型土壤首选作物。本研究结果为选择适宜的豆科作物进行合理种植达到改良退化草地土壤、提高退化草地生物量产出提供了依据。     

Evaluation of a new method for quantification of heat tolerance in different wheat cultivars

Heat stress seriously affects wheat production in many regions of the world. At present, heat tolerance research remains one of the least understood fields in wheat genetics and breeding and there is a lack of effective methods to quantify heat stress and heat tolerance in different wheat cultivars. The objective of this study was to use various wheat cultivars to evaluate stress intensity(δ) and a new method for quantification of heat tolerance and compare this technique with three other currently utilized methods. This new parameter for heat tolerance quantification is referred to as the heat tolerance index(HTI) and is an indicator of both yield potential and yield stability. Heat treatments were applied in a controlled setting when anthesis had been reached for 80% of the wheat. The stress intensity evaluation indicated heat shock was the main factor associated with kernel weight reduction while grain yield reduction was mainly associated with chronic high temperature. The methods evaluation showed that a temperature difference of 5°C from natural temperatures was a suitable heat treatment to compare to the untreated controls. HTI was positively correlated with yield under heat stress(r=0.8657, δ_(2010)=0.15, in 2009–2010; r=0.8418, δ_(2011)=0.20, in 2010–2011; P0.01), and negatively correlated with yield reduction rate(r=–0.8344, in 2009–2010; r=–0.7158, in 2010–2011; P0.01). The results of this study validated the use of HTI and temperature difference control for quantifying wheat heat tolerance that included the yield potential and the stability of different wheat cultivars under heat stress. Additionally, 10 wheat cultivars showed high HTI and should be further tested for their heat confirming characteristics for use in wheat heat tolerance breeding.     

两种高质牧草不同生育期光合生理日变化及光响应特征

于2010年5月25日(拔节、分枝期)、7月6日(抽穗、结荚期)、8月25日(开花期)晴朗天气,采用LI-6400便携式光合作用测定系统对新引1号东方山羊豆和柳枝稷各项光合生理生态指标进行了测定.结果表明:(1)新引1号东方山羊豆净光合速率(Pn)日变化呈双峰曲线,存在“光合午休”现象;分枝期Pn、光能利用效率(LUE)、水分利用效率(WUE)日均值高于结荚期,而结荚期的叶温(Tl)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)日均值高于分枝期.(2)柳枝稷的Pn日变化呈单峰曲线,拔节期Pn、Tr日均值高于抽穗期,开花期最低;WUE与Ci日均值在开花期最高,拔节期次之,抽穗期最小;Tl、LUE日均值在抽穗期最高,拔节期次之,开花期最小.(3)Pn与Tr、Gs、叶片气孔限制值(Ls)、光合有效辐射(PAR)具有极显著正相关关系,与Ci呈极显著负相关;Tr与Gs、叶温下蒸汽压亏缺(Vpdl)、气温(Ta)、Tl、PAR均呈极显著正相关关系,与大气CO2浓度(Ca)呈显著负相关;Tl、Gs与PAR呈极显著正相关.(4)通过光响应曲线的绘制及相关生理指标的计算,结合相关评价标准,得出柳枝稷为阳生植物,而新引1号东方山羊豆为耐荫植物,且柳枝稷比新引1号东方山羊豆对光环境的适应性强.     

Effects of drought on electrical impedance spectroscopy parameters in stems of <Emphasis Type="Italic">Pinus bungeana</Emphasis> Zucc. seedlings

The effects of drought during preplanting (three treatments: soil relative water content (RWC) 75%–80%, 55%–60%, 35%–40%; B1, 2, and 3, respectively) and postplanting (four treatments: RWC 75%–80%, 55%–60%, 35%–40%, 15%–20%; A1, 2, 3, and 4, respectively) on electrical impedance spectroscopy (EIS) parameters in the stems of Pinus bungeana Zucc. seedlings were investigated by using 4-year-old container seedlings. Stem impedance spectra were modeled by a distributed circuit element model (2-DCE), which showed the extracellular and intracellular resistance (r _e and r _i), relaxation time (τ ₁ and τ ₂), and distribution coefficient (ψ ₁ and ψ ₂) of relaxation time. After preplanting B3 drought treatment, r _e and r _i increased significantly with the increase of soluble sugar of the stem, measured by enthronlsulphuric acid method. After four weeks postplanting A4 drought treatment, relative conductivity, and soluble sugar of stem increased significantly, and r _e of stem decreased significantly and continually, indicating that the cell membrane of stem cells was disrupted by severe drought. After five weeks drought treatment, τ ₁ of stem under A4 treatment decreased significantly, and ψ ₂ of stem under A2, A3, and A4 treatments was higher than that of A1 treatment. Briefly, drought made r _e, r _i, τ ₁, and ψ ₂ of stem change regularly, but r _e was found to be the most informative and useful parameter measured if used as a single index to assess the drought resistance of P. bungeana Zucc. seedlings.