桂西北干热河谷天然次生林群落个体密度对木本植物枝叶关系的影响

以雅长林场12个个体密度具有差异的天然次生林群落为对象,采用标准化主轴估计法比较不同个体密度群落木本植物枝叶大小及数量差异,分析密度制约因素对植物枝叶关系的影响。结果表明:不同密度植物的小枝横截面积与总叶面积均存在显著正向的异速生长关系,且回归方程存在共同斜率。中、高密度群落植物的小枝横截面积-总叶面积回归方程的截距显著高于低密度,说明高密度群落植物的单位面积枝条上所支撑的总叶面积大于低密度群落植物。不同密度群落植物的小枝横截面积与分梢密度均存在显著负向的异速生长关系,且存在显著小于1的共同斜率。各密度间小枝横截面积-分梢密度回归方程的截距无显著差异,说明在资源竞争加剧的情况下,植物并未改变枝条大小和数量的生物量投资比例。不同密度植物枝叶关系的回归方程在全部个体水平和大个体水平中均存在共同斜率,表明密度竞争无法改变植物的枝叶关系。在个体密度变化情况下,Corner法则对桂西北干热河谷天然次生林群落木本植物仍具有普适性。不同密度小枝横截面积与总叶面积的回归方程截距存在差异,说明群落个体密度增大,植物会重新权衡枝条与叶片的生物量及资源利用策略。

海南尖峰岭热带山地雨林不同空间尺度和径级水平的物种丰富度与个体密度关联

以海南尖峰岭热带山地雨林为研究对象,基于尖峰岭原始林60 hm2大样地,分析了7个不同空间尺度(5 m×5 m、10m×10 m、20 m×20 m、40 m×40 m、60 m×60 m、80 m×80 m、100 m×100 m)、3个不同径级(胸径(DBH)≥1.0 cm、DBH≥2.5 cm、DBH≥7.5 cm)物种丰富度与个体密度之间的关联性,以期为负密度制约效应等研究的尺度选择提供参考依据。研究结果表明,物种丰富度和个体密度之间的关联性是基于空间尺度存在的,并受分析植株径级大小的影响。DBH≥1.0 cm时,在4个空间尺度下(5 m×5 m、10 m×10 m、20 m×20 m、40 m×40 m),物种丰富度随个体密度增加而增加,但物种丰富度和个体密度两者间的相关性随取样空间尺度的增大而逐渐下降;在其他3个空间尺度下(60 m×60 m、80 m×80 m、100 m×100 m),两者间没有显著相关性。当DBH≥2.5 cm和DBH≥7.5 cm时,物种丰富度和个体密度间的相关性随空间尺度变化的趋势也与上述结果基本一致;在60 m×60 m的空间尺度上,DBH≥1.0 cm时物种丰富度和个体密度相关性不显著,DBH≥2.5 cm和DBH≥7.5 cm两个径级的物种丰富度和个体密度表现出弱相关性。DBH≥2.5 cm和DBH≥7.5 cm时,各空间尺度下物种丰富度和个体密度之间的决定系数几乎一致,但高于DBH≥1.0 cm时两者之间的决定系数,说明大径级植株的个体密度和物种丰富度之间有更强的关联性,负密度制约效应和自疏效应可能是产生这种现象的主要原因。

基于密度的进化算法的机械产品选配方法

针对机械产品多目标多质量要求下的选择装配问题,提出一种基于密度的多目标进化算法(DMOEA)的选择装配方法。考虑零件尺寸链与尺寸的关联关系,以选配成功率和装配精度为优化目标构建多目标多质量要求下的选配模型。使用自然数编码,以一个零件尺寸值序号的随机序列作为配对编码的基因,并采用个体聚集密度定义适应度函数,利用DMOEA对多目标选配问题进行求解,实现了多目标多质量要求下的选配优化。开发出基于DMOEA的零件选配系统,应用于某公司产品,验证了所提方法的可行性与有效性。

嵌入Circle映射的混合策略多目标粒子群算法

多目标粒子群算法具有收敛速度快、原理简单和易于实现等优点,被广泛应用于解决多目标优化问题。然而,它存在容易过早收敛、陷入局部最优等缺点。针对上述问题,提出了一种嵌入Circle映射的混合策略多目标粒子群算法(CMEMOPSO)。当粒子当前位置与其个体历史最优位置互不支配时,在一定概率下,利用Circle映射调整粒子位置,使其找到更优的解。同时,若外部存档达到预定阈值,则使用结合个体密度和拐点距离的混合评价指标评估非劣解的综合性能,去除较差的非劣解以实现对外部存档的更新,提高算法的综合性能。最后,利用所提出的算法在12个典型测试函数上进行实验。实验结果表明CMEMOPSO具有良好的收敛性和更快的收敛速度,它在大多数测试函数上优于其他比较算法。

2006～2007年福建沿岸海域石首鱼类资源量时空变化

基于2006～2007年福建沿岸海域4个航次的底拖网调查,分析了福建沿岸海域石首鱼科鱼类的资源现状.结果表明:4个航次共捕获石首鱼类16种,其中春季捕获石首鱼类10种,夏季和冬季均捕获14种,秋季捕获12种.不同航次捕获的石首鱼类占所有鱼类总渔获量的比例为10.43%～23.23%,平均15.71%.平均资源密度和平均个体密度分别为81.49 kg/km2和3 663.06 ind./km2.平均资源密度和平均个体密度均以秋季最高,分别为130.02 kg/km2和5 702.64 ind./km2.闽东沿岸海域、闽江口及其附近海域、闽中沿岸海域和厦门沿岸海域石首鱼类的全年平均资源密度分别为70.75、96.23、22.54和84.57 kg/km2.在各种石首鱼类中,叫姑鱼(Johnius belengerii)的资源密度和个体密度最大,其次是丁氏(Wak tingi).叫姑鱼的相对重要性指数最高,为871.01,仅叫姑鱼为优势种.与近20 a前的调查资料相比较,石首鱼类的渔获量占鱼类总渔获量的比例升高,但资源密度显著下降,必须采取措施,避免开发强度的继续增加,以利于其资源的可持续利用.

沙漠化对科尔沁沙质草地大型土壤节肢动物群落时空变化的影响

为揭示草地沙漠化对土壤大型节肢动物群落时空变化的影响,在2008-2009年春、夏、秋3个季节采用空间-时间转换的方法分层调查了科尔沁沙漠化草地0～30cm土壤节肢动物群落的类群丰富度、密度和优势类群的变化。结果表明:草地沙漠化导致土壤节肢动物类群丰富度和密度明显下降,下降幅度为夏季>春季>秋季,且以轻度和严重沙漠化阶段下降最为显著;草地沙漠化过程中,土壤节肢动物群落的季节变化模式和土壤剖面中的垂直分布模式也发生明显改变,其中季节变化模式由夏季最高、春季>秋季逐步转变为夏季最低、秋季>春季,土壤剖面中土壤动物的分布模式由从上层向下层递减逐步演变为上层下层相近,中间层最低;草地沙漠化还导致土壤动物群落优势类群的不断更替,其演替速率是夏季大于秋季和春季,中层土壤大于上层和下层土壤。草地沙漠化过程中,土壤节肢动物群落的变化主要受制于植被退化和土壤环境恶化的影响,特别是植被盖度、凋落物量、土壤有机碳和养分含量的降低。

基于海明差异评价的多目标进化算法

为提高多目标进化算法的分布性和收敛性,提出一种基于海明距离差异的多目标进化算法。在非支配前沿的基础上定义海明等级,依据海明距离的大小对个体进行选择操作。同时结合海明差异和Pareto评价方法,对外部存储器中最优解进行更新和维护,通过结构相似度构建小生境空间,并引导算法趋向Pareto最优前沿面。对6个典型函数的测试结果表明,较其他对比算法,该算法在具备收敛性的同时能够保持较好的均匀性分布。

杭州湾北岸软相潮间带软体动物种类多样性及其季节变化

本文根据1975年9,12月和1976年5,7月杭州湾北岸软相潮间带底栖生物调查的软体动物资料,计算了种类多样性(H′)、坤类丰度(d)、种类均度(J)和种类优势度(D_2)四个指数值,闸述了区内五个断面软体动物种类多样性的特性及其季节变化。

免耕玉米秸秆覆盖对大型土壤动物功能类群的影响

为探讨免耕玉米秸秆覆盖对大型土壤动物功能类群的影响,于2015年4、7、10月,在中国科学院吉林省沈阳应用生态研究所设在四平市梨树县保护性耕作试验基地的常规和免耕有无玉米秸秆覆盖的各样地上进行大型土壤动物群落调查。结果表明,各样地以腐食性个体密度为最高,类群数量以捕食性类群居多。相对于常规耕作样地,免耕有无秸秆覆盖增加了腐食性和捕食性类群个体密度,但对植食性和杂食性类群影响不显著。各样地腐食性和捕食性大型土壤动物具有明显的表聚性,而植食性和杂食性则无一致性表现。在季节变化上,腐食性和杂食性类群表现明显,腐食性类群密度最高出现在10月,杂食性类群密度最高值出现在7月。各样地腐食性类群组成极为相似,但捕食性、植食性和杂食性类群在常规耕作样地与NT-0、NT-100%间相似性程度低于NT-0与NT-100%样地之间的相似性。总之,免耕秸秆覆盖会对农田大型土壤动物群落各功能类群产生影响,但不同类群对免耕秸秆覆盖的响应不一致。

改进分布估计算法求解多用户检测问题

为了克服分布估计算法早熟收敛的缺点,本文提出一种多样性增强分布估计算法并将其用于优化多用户检测问题。改进算法在传统分布估计算法基础上,增加多样性判定及增强操作,采用独立个体密度评价种群多样性,并在独立个体密度低于多样性判定阈值时,随机变异实现多样性增强,避免算法早熟收敛。同时为了防止多样性增强导致优秀个体被消耗的现象,采样过程加入精英保留策略。仿真结果表明,该检测技术具有较快收敛速度,能有效避免早熟收敛,成功找到全局最优检测矢量,可实现与最优多用户检测技术相近的性能。

辽宁北部退化草地短期围封对地表节肢动物的影响

为了解短期围封对辽宁北部地区草地地表节肢动物的影响,2017年6月至9月,于辽宁省沙地治理与利用研究所章古台生态农业研发基地当年围封的草地,采用直接计数法对地表节肢动物进行了调查。调查共记录节肢动物7个目近30种,其中同翅目的叶蝉(50.05%)、半翅目的蝽类(23.43%)和蜘蛛(19.29%)为草地地表节肢动物的优势类群。结果表明,围封当年即可显著增加叶蝉(F=7.90,P<0.01)和瓢虫(F=3.35,P<0.01)的个体密度,同时,蜘蛛的个体密度则显著降低(F=1.19,P<0.01),其它类群在围封当年个体密度的变化均不显著(P>0.05)。同时发现,围封对辽宁北部地区退化草地地表节肢动物的时间动态也有重要影响。

果园土壤动物群落结构多样性与季节变化

采用手拣法对果园土壤动物进行分离提取,旨在了解果园土壤动物群落结构多样性与季节变化。结果表明,土壤动物自身的生长生理特点和自然环境条件决定了土壤动物的个体密度和类群数的季节差异。单向蚓目、膜翅目两类的数目最高,是果园土壤动物群落的优势种群;蜘蛛目、鞘翅目、半翅目、鳞翅目、双尾目5类次之;它们的个体密度呈现出波动的形式,5月、6月呈现上升的趋势,7月达到了个体密度最大值,9月、10月又呈现下降的趋势。这种波动形式的变化充分说明了季节的变化对果园土壤动物群落结构的影响。

土壤动物的多样性及对生态环境系统的意义

近年来随着地下生态学的崛起,土壤动物的相关研究引起更大的关注。目前,土壤动物生态学的研究不论从学科的发展、资料的积累、过程研究和实际应用等方面,都有了长足的进展。主要涉及土壤动物区系组成、多样性和生态分布及其与环境因子之间的关系,土壤动物在生态系统物质循环中的作用及土壤动物与微生物、植物及草食动物的关系等。

Effect of Different Sowing Dates and Densities on Individual Morphological Development of Super Short-season Insect-resistant Cotton

[Objective] The paper was to explore the effect of different sowing dates and densities on individual morphological development of super short-season insect-resistant cotton,confirm their effects on vegetative and reproductive growth of cotton,so as to provide theoretical and practical guidance for sowing date and density management of cotton planting in Jidong cotton growing region in Yellow River Basin.[Method] With super short-season insect-resistant cotton＂546＂as materials,the effects of different sowing dates（sowing dateⅠ：May 20;sowing dateⅡ：June 2;sowing date Ⅲ：June 14）and densities（low density：120 000 plants/hm2;middle density：150 000 plants/hm2;high density：180 000 plants/hm2）on individual morphological development of super short-season insect-resistant cotton were explored.[Result] Different sowing dates and density treatments significantly affected the individual morphological development of super short-season insect-resistant cotton＂546＂.The effectiveness of sowing date was higher than the effectiveness of density,and the effectiveness of sowing date on development of number of individual fruit branches was higher than that on plant height and stem diameter.[Conclusion] The regulation of sowing date and density during the cultivation process of super short-season insect-resistant cotton ＂546＂ in Jidong cotton growing region in Yellow River Basin could effectively promote vegetative and reproductive growth of cotton,strengthening its production base.

海蜇(Rhopilema esculentum)浮游幼体对褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)卵和初孵仔鱼捕食的比较研究

利用实验生态学方法研究不同个体大小的海蜇浮游幼体[平均伞径(2.5±0.1),(4.1±0.2),(11.7±0.5),(21.1±0.6)mm]对不同密度(10,30,50,80ind/L)的褐牙鲆卵[卵径(0.92±0.01)mm]和初孵仔鱼[全长(3.01±0.08)mm]的捕食率,解析海蜇浮游幼体对初孵仔鱼的捕食率随捕食时间(0.5,1,2,3,4,5h)的变化特征。结果表明,各个体组海蜇浮游幼体对卵的捕食率均显著低于对仔鱼的捕食率;它们对卵的捕食率与卵密度和海蜇个体大小的关系不显著,但对仔鱼的捕食率随海蜇个体大小及仔鱼密度的增大而显著升高;伞径21.1mm的个体对仔鱼的捕食率在开始捕食后1h时达到最大值[17.3ind/(predator.h)],此后随捕食时间的延长而逐渐下降。在自然水域中,如果二者发生时空上的匹配关系,海蜇浮游幼体对仔鱼的捕食可能影响褐牙鲆的早期存活及其资源补充量的变动。

沼液与生物炭联合施用对杨树人工林土壤甲螨密度的影响

【目的】沼液作为一种有机肥,富含多种营养元素及氨基酸、腐殖酸、吲哚乙酸等物质,能有效提高土壤肥力,减少化肥投入。生物炭是生物质经高温裂解产生的化学性质稳定的高度芳香化富碳固体物质,能缓释沼液的养分。采用沼液与生物炭混施杨树人工林,探讨土壤动物优势类群甲螨(oribatida)个体密度的响应,为进一步深入了解土壤动物及其生态过程,以及人工林的科学经营提供参考。【方法】采用野外控制试验,在同一年份造林、立地条件相对一致的16年生杨树人工林内联合施用不同用量沼液和生物炭,沼液样方大小为10 m×12 m,施液量分别设置对照(0 t/hm^2,编号CK)、低用量(0.125 t/hm^2,编号L)、中等用量(0.250 t/hm^2,编号M)和高用量(0.375 t/hm^2,编号H)4个处理;再于每个沼液样地内设置4个不同生物炭施用量,即:对照(0 t/hm^2,编号B0)、低用量(40 t/hm^2,编号B1)、中等用量(80 t/hm^2,编号B2)和高用量(120 t/hm^2,编号B3)4个处理。通过计算各土层甲螨的个体密度,分析各用量沼液与生物炭联合施用对不同土层(0~10、≥10~25、≥25~40 cm)中甲螨类群分布规律的影响。【结果】在单施沼液试验中(不施用生物炭),3个土层中甲螨的个体密度均大于对照组(不施用沼液);其中,0~10、≥10~25 cm土层甲螨个体密度均随着沼液施用量的增加而增大;而在施用生物炭试验中,B1、B2、B3处理的生物炭均降低了3个土层甲螨个体密度。在同一生物炭处理下,仅B1与施沼液M,及B3与施沼液H混施处理下的0~10 cm土层中,甲螨个体密度显著高于其他处理,其余各处理组对土层甲螨个体密度无显著影响。【结论】单施用沼液,显著增加了甲螨的个体数量,在本试验设置的0~0.375 t/hm^2范围内,甲螨的个体数量随施液量的增加而增加;而在所有沼液用量处理下,同时施用生物炭均降低了甲螨的个体数量,显示出显著的抑制作用,但其重金属累积或土壤理化性质等作用机制还有待深入。

红葱种群地上和地下构件的密度制约调节

虽然个体大小和密度的关系是植物生态学研究的中心问题,但是大多数基础研究只观测植株地上部分的生物量,即地上部分大小-密度关系,而对于地下构件大小-密度关系的研究十分薄弱。因为植物个体的生长是构件变化的过程,所以个体大小和密度的关系不仅表现为种群水平和个体水平,也表现为构件水平。该文研究了5个密度(36、49、64、121和225株·m-2)的红葱(Allium cepa var.proliferum)种群地下构件密度制约调节规律及其与地上构件密度制约调节规律的关系,地下部分和全株(包括地上部分和地下部分)的密度制约调节规律,及二者与地上部分密度制约调节规律的关系。结果表明:(1)不同密度环境下,植物的表型可以通过各器官形态的可塑性反应发生调整;植株地下构件和地上构件的各个特征(株高、叶片长、叶片数、鳞茎直径、分蘖重)均与密度呈显著的线性相关关系;(2)平均根、鳞茎、叶片和鞘生物量均与密度呈显著的幂函数负相关关系,但异速指数不同:鳞茎(-1.14)<叶片(-1.03)<根(-0.78)<鞘(-0.49),表明地下构件的大小和地上构件的大小随密度的变化不一致;(3)平均地下、地上和个体生物量均与种群密度呈显著的幂函数负相关关系,但异速指数不同,分别为:-1.13、-0.95和-0.98,表明地上部分大小和全株大小随种群密度的变化基本一致,但与地下部分大小的变化不一致。总之,密度制约对植株地下构件的调节作用大于地上构件,对地下部分的调节作用大于地上部分,红葱种群对地下资源的竞争占主导地位。

6种常见草坪草抗退化能力评估研究

为探讨利用常规植物生长数据评估草坪草抗退化能力的可行性,选取6种常见草坪草为研究对象,设置保持自然状态和人工去杂2个试验处理,连续5年调查单位面积植物物种多样性、植株个体数量和植物年生长量,分析3组数据随建坪年限增长的变化趋势和规律。结果表明,人工去杂管理措施能够显著减少各类草坪的杂草数量,保证草坪的整齐度和观赏性。随着建坪年限的增长,6种草坪单位面积植物物种多样性均呈衰减指数模型分布;人工去杂试验处理中白花三叶草的衰变速率最快,说明人工去杂管理措施对白花三叶草草坪管理效果最明显;保持自然状态样地中狗牙根和高羊茅的衰变速率最快,且在样方中仍然为优势植物种,说明两者的竞争能力较强。由于繁殖方式不同,单位面积植株个体数量在狗牙根草坪2个试验处理中呈二项式模型分布,在其他5种草坪中呈衰减指数模型分布。植物年生长量在6种草坪中均呈二项式模型分布,其达到最大值所需时间在人工去杂样地中匍匐剪股颖最长,在保持自然状态样地中狗牙根时间最长,说明人工去杂管理措施延缓匍匐剪股颖草坪退化的效果最明显,保持自然状态下狗牙根的竞争能力最强。研究结果表明,用单位面积植物物种多样性、植株个体数量和植物年生长量3组数据均能评价和衡量草坪草的抗退化能力,可以作为不同地区根据当地气候条件和草坪建成后的使用目的选择相应草坪草品种提供科学建议和合理意见,以便提高草坪质量,延缓草坪退化现象,延长草坪使用寿命。

川西亚高山/高山森林凋落物分解过程中土壤动物群落结构及其多样性动态

为进一步了解土壤动物对高寒森林凋落物分解的影响,于2011年11月至2012年10月在凋落物分解的不同时期即冻结前期、冻结期、融化期、生长季节初期、生长季节中期以及生长季节末期,采用凋落物分解袋法,研究了川西亚高山/高山森林代表性物种康定柳(Salix paraplesia)、方枝柏(Sabina saltuaria)、红桦(Betula albosinensis)和岷江冷杉(Abies faxoniana)凋落物中土壤动物的群落结构及其多样性动态.结果显示:(1)共捕获土壤动物7 082只,隶属2门9纲15目57科(类),不同物种凋落物中土壤动物捕获量差异显著,依次为岷江冷杉(36.01%)>红桦(29.19%)>康定柳(19.59%)>方枝柏(15.21%).(2)冻融季节土壤动物捕获量显著小于生长季节,但仍占到总捕获量的17.69%.(3)凋落物分解的不同时期,土壤动物优势类群差异显著,但主要以弹尾目和甲螨亚目为主.(4)土壤动物功能类群以菌食性(64.17%)最多,其次是捕食性(23.89%),植食性(8.94%)次之,腐食性(3.00%)最少.(5)土壤动物多样性受温、湿度影响显著,其Shannon-Wiener多样性指数与水热条件变化趋于一致.这些结果表明凋落物质量及水热条件综合作用于川西亚高山/高山森林凋落物分解过程中土壤动物群落结构及其多样性.