植物种群空间分布格局测定的新方法:摄影定位法

在种群空间分布格局研究中,取样方法至关重要。受点格局分析方法及地理信息系统原理与方法的启示,该文论述了一种新的测定方法:摄影定位法,即在典型草原恢复样地中选取10m×10m的群落片段,用竹签将其分成400个50cm×50cm的亚样方,应用摄影技术将这400个亚样方内所有的物体按一定的顺序拍摄下来,借助地理信息系统技术准确地确定每株(丛)植物的着生点位置,实现种群格局的测定,并通过威尔柯克森符号秩检验,表明该种方法可行。在使用此方法进行种群格局测定时,工作效率大幅度提高,且在典型草原群落种群格局测定中得到很好的效果。应用该测定方法对种群格局进行动态监测,不仅可以测定每个种群的格局动态变化过程,而且可以监测每株植物的生死过程以及种间的相互关系,进而从种群格局角度去认识演替过程,从而把演替的群落、种群尺度监测细化到个体水平。

眼内异物缝环定位摄影法及体会

眼内异物定位的目的是确定异物在眼内的位置。异物定位是否准确是手术能否顺利摘出的关键。笔者复习50例眼内异物缝环摄影,并查阅手术结果,认为此方法准确率高,特向同道们推介并谈谈自己的体会。 材料和方法 一、材料来源: 笔者收集我院1991～1995年眼内异物角膜缝环定位摄影50例,均经手术摘出。其中男48例,女2例。

典型草原退化群落不同恢复演替阶段羊草种群空间格局的比较

羊草(Leymus chinensis)为典型草原群落的主要建群种之一,在群落中扮演着重要角色。应用摄影定位法测定处于不同恢复演替阶段的羊草种群空间格局,通过点格局、种群空斑、种群领地及种群领地密度等方法分析发现,羊草种群在恢复演替过程中经历了种群增长和种群衰退的过程。在此过程中,羊草种群数量出现最高点,此点之前,种群拓殖大于自疏,种群整体增长;此点之后,种间竞争及种内竞争致使种群衰退,而种间竞争占主导地位,种内竞争相对较弱。羊草种群的增衰导致种群空斑发生变化,从而引起种群格局类型发生相应的变化,表现为在恢复21a的群落中,羊草种群在10m×10m的取样范围内表现出两种格局分布类型:在0～4.85m之间呈现聚集分布,当尺度大于4.85m时,则表现为随机分布;在恢复8a的群落中,羊草种群在10m×10m的取样范围内出现3种格局分布类型:在0～3.01m之间呈聚集分布,在3.01～3.37m之间为随机分布,当尺度大于3.37m时则表现为均匀分布;在严重退化群落中,羊草种群在整个10m×10m测定尺度上呈现聚集分布。由此可见,羊草种群格局在恢复演替过程中是变化的,这种变化主要由群落剩余资源驱动下的种群拓殖及种内种间竞争所致。

荒漠草原不同土壤条件下猪毛蒿幼苗种群的点格局分析

采用摄影定位法测定了宁夏荒漠草原3种不同土壤条件下猪毛蒿(Artemisia scoparia)幼苗种群的空间格局,并应用完全空间随机模型、泊松聚块模型和嵌套双聚块模型对其分布格局进行了分析。结果表明:(1)在灰钙土生境下,猪毛蒿幼苗种群在小尺度上(0—2.85m)表现为聚集分布,随着尺度的增大先呈现为随机分布(2.85—3.75 m),然后又呈现为均匀分布(3.75—5m);在风沙土生境下,猪毛蒿幼苗种群在0—1.85 m之间表现为聚集分布,在1.85—2.35 m之间表现为随机分布,当尺度大于2.35 m时表现为均匀分布;而基岩风化残积土上的猪毛蒿幼苗种群在整个尺度上均呈现随机分布。(2)猪毛蒿种群幼苗在基岩风化残积土上符合泊松聚块模型,即猪毛蒿种群空间格局的聚块中不存在较高密度的小聚块;而在风沙土和灰钙土上则符合嵌套双聚块模型,即在大聚块中分布较高密度的小聚块。猪毛蒿幼苗种群空间格局的形成与土壤异质性存在着密切的联系,种群在空间中分布格局的形成机制可以通过种群空间格局的分析加以解释。

羊草＋大针茅草原退化群落优势种群空间点格局分析

草原退化的特征主要表现为群落生产力的大幅下降和植物个体的小型化,同时,退化的草原生态系统与一定强度的放牧压力保持平衡而相对稳定。该文应用摄影定位法测定了羊草+大针茅草原退化群落中4个优势种群羊草(Leymus chinen-sis)、米氏冰草(Agropyron michnoi)、大针茅(Stipa grandis)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)的空间格局。点格局分析结果表明:在空间分布格局上,4个优势种群均偏离完全随机模型和泊松聚块模型,而符合嵌套双聚块模型,也就是说,其空间格局表现为聚集分布,且在大聚块中分布着较高密度的小聚块。严重退化的草原群落中优势种群的嵌套双聚块空间分布格局当属一种集体行为,是种群适应过度放牧压力的一种表现形式,为过度放牧导致的退化草原群落的主要特征之一。这种生态学现象同植物个体小型化一样,是种群易化(正相互作用)的结果。在过度放牧的胁迫下,种群通过改变个体性状及个体在空间的分布状况实现自我帮助,以抵御外界的放牧压力达到自我保护,从而维持退化草原生态系统与放牧压力间的相对平衡。

基于不同零模型的点格局分析

在种群空间格局研究中,定量分析格局及其形成过程已成为生态学家的主要目标。在量化分析的众多方法中,点格局分析是最常用的方法,而在选择零模型时,完全空间随机模型以外的复杂零模型很少使用,实际上,这些零模型可能有助于认识格局的内在特征。为此,我们在研究实例中,选择完全空间随机模型(complete spatial randomness)、泊松聚块模型(Poisson cluster process)和嵌套双聚块模型(nested double-cluster process)对典型草原处于不同恢复演替阶段的羊草(Leymus chinensis)种群空间格局进行了分析。结果发现:完全空间随机模型仅能检测种群在不同尺度下的格局类型;而通过泊松聚块模型和嵌套双聚块模型检验表明,在恢复演替的初期阶段,羊草种群在小尺度范围内偏离泊松聚块模型,而在整个取样范围内完全符合嵌套双聚块模型;随着恢复演替时间的推移,在恢复演替的后期,在整个取样尺度上,羊草种群与泊松聚块模型相吻合。这是很有意义的生态学现象。这一实例表明在应用点格局分析种群空间格局时,仅通过完全空间随机模型的检验来分析格局特征,或许很难论证复杂的生态过程,而选择一些完全空间随机模型以外的较复杂的零模型,可能发现一些有价值的生态学现象,对揭示格局掩盖下的内在机制有所裨益。