检索结果-内蒙古大学图书馆

生态环境学报 2022年第8期31卷 1530-1536页

作者：袁春明杨国平耿云芬张珊珊云南省林业和草原科学院云南昆明650204 国家林业和草原局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室云南昆明650204 云南省森林植物培育与利用重点实验室云南昆明650204 中国科学院西双版纳热带植物园云南勐腊666303

了解种群动态及其关键驱动因子对濒危物种的保护至关重要。景东翅子树为国家Ⅱ级重点保护野生植物,按IUCN红色名录濒危等级和标准划分为极危种。生境的丧失及其片断化是该物种濒危的主要威胁因素。该研究主要回答以下2个问题:(1)不同大... 详细信息

了解种群动态及其关键驱动因子对濒危物种的保护至关重要。景东翅子树为国家Ⅱ级重点保护野生植物,按IUCN红色名录濒危等级和标准划分为极危种。生境的丧失及其片断化是该物种濒危的主要威胁因素。该研究主要回答以下2个问题:(1)不同大小的片断和连续森林中景东翅子树的种群动态如何?(2)驱动景东翅子树种群动态变化的关键因子是什么?在不同大小片断(5 hm^(2)和15 hm^(2))和连续森林中分别设立3个50 m×100 m固定样地,调查景东翅子树所有个体的胸径(幼苗和幼树为地径)、繁殖产出、个体的存活及幼苗的补充情况。基于连续3年的种群统计调查及实验数据,建立不同时间段(2018—2019、2019—2020和2020—2021年)上述3种生境中景东翅子树的积分投影模型,同时应用弹性分析方法量化种群统计参数对种群增长率的相对贡献。结果表明,(1)不同时段不同生境中景东翅子树的种群生命率(或统计过程)存在一定差异。3种生境中景东翅子树的死亡个体数为0—2 plant·a^(-1)·hm^(-2),年开花个体数为0—4 plant·a^(-1)·hm^(-2),新增个体数为0—1.3 plant·a^(-1)·hm^(-2)。(2)除5 hm^(2)片断在2020—2021年间受人为影响导致较大下降外,3种生境中景东翅子树种群的增长率等于或趋近于1,说明其种群是稳定的。(3)3个时段3种生境中景东翅子树种群的存活和生长对种群增长率的贡献占99.2%以上,说明种群的存活和生长是驱动种群增长、维持种群稳定的关键因子。研究认为如果没有较大的人为干扰和环境的波动如严重干旱等,3种生境中景东翅子树种群可维持稳定。

关键词：生境片断化濒危植物景东翅子树种群生命率种群动态积分投影模型弹性分析

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长汀生态恢复区不同混交比例针阔混交林内马尾松种群动态及其驱动机制

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林业科学 2024年第5期60卷 89-97页

作者：刘澳王嘉铮卢思航雷菲娅宁宏涛腾渝李守中福建师范大学湿润亚热带山地生态国家重点试验室培育基地福州350007 福建师范大学地理科学学院福州350007 兰州大学生态学院草地农业生态系统国家重点试验室兰州730000 兰州大学榆中山地生态系统野外科学观测研究站兰州730000 地理学国家级试验教学示范中心(福建师范大学) 福州350007

[目的]分析我国亚热带生态恢复典型先锋物种马尾松在不同混交比例针阔混交林内的种群动态及其驱动机制,为深入理解亚热带植被重建与恢复进程奠定基础。[方法]基于福建省长汀县生态恢复区4块不同混交比例针阔混交林内马尾松种群调查数据... 详细信息

[目的]分析我国亚热带生态恢复典型先锋物种马尾松在不同混交比例针阔混交林内的种群动态及其驱动机制,为深入理解亚热带植被重建与恢复进程奠定基础。[方法]基于福建省长汀县生态恢复区4块不同混交比例针阔混交林内马尾松种群调查数据,构建积分投影模型并运用弹性分析、生命表响应试验等方法,探究混交林内马尾松种群动态及其驱动机制。[结果]针阔混交林内马尾松种群整体表现为持续衰退状态(种群增长率λ<1),随着阔叶树种在林分中相对多度增加,马尾松个体平均存活率和平均繁殖率以及λ均呈先上升后下降趋势。弹性分析表明,个体存活对混交林内马尾松种群增长最重要,小径级个体正生长利于种群发展,繁殖对种群增长的影响较为有限。随着阔叶树种相对多度增加,对马尾松种群增长最重要的个体逐渐由幼苗转变为成年树,种群维持风险逐渐增大。生命表响应试验显示,个体生长差异是不同混交林间马尾松种群增长差异的主要来源。[结论]随着阔叶树种混交比例上升,马尾松种群内幼苗和幼年树的比例和重要性持续降低,成年树的比例和重要性不断增加,不同生活史阶段个体生命率的差异化响应驱动马尾松种群动态变化。

关键词：种群动态混交林马尾松积分投影模型弹性分析生命表响应试验

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长汀侵蚀退化区砍伐迹地马尾松种群动态

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生态学报 2018年第9期38卷 3175-3182页

作者：杨贤宇李守中宋铁燕王从容刘聪吴语嫣宁秋蕊姜良超福建师范大学湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350007 福建师范大学地理科学学院福州350007 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093

砍伐是人类对植物种群最常见的干扰形式之一,种群结构及其动态在砍伐后会经历快速变化和调整时期。以长汀侵蚀退化地为研究区,基于砍伐迹地上马尾松种群4年生活史调查,利用积分投影模型(IPM,Integral Projection Model)结合传统种群统... 详细信息

砍伐是人类对植物种群最常见的干扰形式之一,种群结构及其动态在砍伐后会经历快速变化和调整时期。以长汀侵蚀退化地为研究区,基于砍伐迹地上马尾松种群4年生活史调查,利用积分投影模型(IPM,Integral Projection Model)结合传统种群统计分析方法,揭示砍伐迹地上马尾松种群增长率变化过程及个体生命率对种群的影响。结果表明:砍伐迹地上马尾松种群处于衰退状态(λ<1),且衰退程度不断加深。4年内幼苗数量大幅度减少,幼年树和成树数量增加。死亡在生活史各个阶段均有出现,幼苗是死亡的主要来源;植株生长量随着个体的增大和时间的增加而增加,生长增量由大到小依次为:成年树,幼年树和幼苗;植株繁殖概率逐年提升,但新生幼苗数量逐年下降。弹性分析显示,个体尤其是幼苗的存活对种群至关重要,小径级植株的正生长有利于种群恢复,大径级植株的正生长不利于种群发展,而负增长和繁殖贡献均十分有限。

关键词：马尾松种群动态砍伐积分投影模型弹性分析侵蚀退化区

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基于竞争关系的马尾松种群IPM构建与种群动态分析

基于竞争关系的马尾松种群IPM构建与种群动态分析

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作者：王晓宁福建师范大学

学位级别：硕士

森林是陆地生态系统的主体,在维护生态平衡、促进资源可持续发展等方面具有不可或缺的地位,为人类社会、经济发展提供了丰富的自然资源。然而由于人类对森林的过度干扰,中国南方侵蚀退化地区的原有生态系统被破坏、森林植被大规模消失,... 详细信息

森林是陆地生态系统的主体,在维护生态平衡、促进资源可持续发展等方面具有不可或缺的地位,为人类社会、经济发展提供了丰富的自然资源。然而由于人类对森林的过度干扰,中国南方侵蚀退化地区的原有生态系统被破坏、森林植被大规模消失,植被重建成为了退化生态系统重建的首要任务。在退化生态系统的生态恢复过程中,先锋种是生态恢复先锋阶段重要组成部分,其种群动态变化受控于种群内部生死过程及外部环境的影响,并决定了生态恢复的进程。种内竞争是影响先锋种种群动态的不可忽视驱动因素,其在生态恢复过程中长期存在,并通过调整马尾松的生活史对策影响了种群的发展方向。本文以福建省长汀县侵蚀退化区的先锋种马尾松作为研究对象,设立了3处不同生态恢复水平的样地,利用4年的种群生活史调查数据,通过Hegyi竞争指数量化不同生态恢复水平下马尾松竞争强度,利用广义混合线性(General Linear Mixed Model,GLMM)拟合生命率(Vital rates)函数,并构建积分投影模型(Integral Projection Model,IPM),探讨在生态恢复不同阶段,种内竞争对马尾松种群动态变化的驱动机制及对其生活史对策的影响,以期为侵蚀退化地区的先锋种群促育及生态恢复提供理论指导。研究结果表明:(1)马尾松种内竞争强度与大小结构组成在生态恢复的不同阶段存在较大差异。不同的生态恢复水平下种内竞争强度为较高恢复样地>强度侵蚀样地>中度恢复水平样地,其中强度侵蚀样地内,马尾松个体间的竞争强度变异性最高(1136.6%,935.0%,1127.0%)。在不同恢复水平的样地中,个体的竞争压力均表现出随个体大小的增加而降低的趋势。伴随生境恢复水平的提高,样地内的马尾松平均个体大小增大,但较高恢复样地内的马尾松个体大小分布呈现出明显的两极分化。马尾松种群的个体数量与大小结构同生态恢复水平密切相关,生境内资源的可利用性以及生态发育的时间决定了马尾松的种群结构组成,生态恢复水平差异导致的马尾松种群径级结构差异是样地间种内竞争强度的变异性的原因。(2)不同生态恢复水平下,马尾松的个体生命率对种内竞争强度变化的响应不同,竞争强度的变化影响了马尾松种群生活史对策的调整。马尾松个体的死亡风险在生态恢复的不同阶段均呈现随个体大小的增加而降低的趋势,小径级马尾松(径级<2mm)在中等恢复样地、强度侵蚀样地、较高恢复样地的存活率分别为84%、68%以及42%。种内竞争在强度侵蚀生境及中等恢复生境对马尾松个体的存活率具有显著的影响,伴随竞争强度的增加强度侵蚀样地小径级马尾松存活的可能性降低,而中等恢复样地的小径级马尾松存活率升高;不同生态恢复水平下种群均为正生长状态,强度侵蚀样地、中等恢复样地以及较高恢复样地内的马尾松种群的平均生长量分别为(2.91±0.29)mm、(6.90±0.32)mm以及(2.52±0.34)mm,中等恢复水平下,种内竞争影响了马尾松个体生长率,伴随种内竞争强度的增加,马尾松个体直径的生长速率减缓;种内竞争对马尾松个体繁殖率在不同的生态恢复水平下均有显著影响,伴随种内竞争强度的增加,马尾松个体繁殖的可能性降低的现象。种内竞争强度的增加会促使马尾松生活史对策转变,资源将更多的分配至个体的营养生长,繁殖策略由提前繁殖转向繁殖延迟,个体通过减少繁殖来保证自身的竞争优势。(3)种内竞争通过调整种群的生活史对策影响了种群的发展,在生态恢复的各个阶段中,马尾松种群动态随竞争强度的增加呈现不同的变化趋势。各生态恢复水平下马尾松种群均表现出衰退趋势,中等恢复样地马尾松衰退速率最快(λ=0.740,0.878),且种群稳定性最差。弹性分析的结果显示个体存活是主导马尾松种群增长率变化的主要来源。在强度侵蚀样地中,种内竞争强度的增加通过提升大个体的存活率提高了种群的增长率,种内竞争强度增加50%种群增长率分别提高了0.5%、2.8%;中等恢复样地中种内竞争强度增加通过减少小径级个体的存活、降低个体生长速率以及繁殖率使得马尾松种群增长率衰退加快,种内竞争强度增加50%种群增长率分别降低了9.6%、5.5%;而在较高恢复样地中马尾松种内竞争强度的变化对种群动态的影响很小甚至可以忽略。

关键词：马尾松种内竞争积分投影模型种群动态生态恢复

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放牧管理和降雨变化对青藏高原金露梅种群动态的影响

放牧管理和降雨变化对青藏高原金露梅种群动态的影响

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作者：丁宁杰兰州大学

学位级别：硕士

草地约占地球陆地表面的40%,在陆地生态系统中扮演着重要角色。由于气候变化以及人为干扰,全球49%的草地正面临着退化的危机。青藏高原高寒草地是世界上海拔最高的草地生态系统,是研究自然生态系统对全球气候变化响应的理想之地。目前,... 详细信息

草地约占地球陆地表面的40%,在陆地生态系统中扮演着重要角色。由于气候变化以及人为干扰,全球49%的草地正面临着退化的危机。青藏高原高寒草地是世界上海拔最高的草地生态系统,是研究自然生态系统对全球气候变化响应的理想之地。目前,在全球变化与人为干扰的协同作用下,青藏高原将近二分之一的高寒草地正在经历着退化。在草地退化的同时,气候变化和过度放牧导致的灌木扩张现象也在加剧。深入解读气候变化和放牧如何影响灌木种群的生长、存活和繁殖,进而驱动种群动态的变化、影响物种存亡,从而制定相应的管理措施非常重要。种群生态学模型可以将环境的变化对整个生活史过程的影响准确纳入分析,从而为预测全球变化下的种群动态提供了有力的工具。但是,目前对于气候变化下草地中灌木种群的研究还非常缺乏,这限制了我们预测气候变化下草地灌木种群动态的能力。本文以青藏高原典型灌丛物种金露梅(Potentilla fruticosa)为研究对象,设置了放牧与围封两个研究区域,并在每个区域内设计了5个降雨处理,即对照(CK)、减雨75%、减雨50%、增雨50%、增雨75%。每个处理设置两个重复样地。对每个处理下的金露梅种群进行了连续3年的追踪调查,获取了其生长、存活、繁殖等生活史数据。基于3年的种群生活史数据,利用广义线性混合模型(General Linear Mixed Model)拟合生长、存活、繁殖等生命率(Vital rates)函数,并构建积分投影模型,模拟金露梅在不同处理下的种群动态。研究主要发现:(1)金露梅的生命率在不同处理和不同年际间具有很大的差异;在第一次调查期间,放牧对金露梅种群内个体的生长和存活没有显著影响;在第二次调查期间,放牧提高了金露梅种群内个体的存活率,但降低了金露梅种群内个体的年际生长;(2)放牧管理和降雨变化下,金露梅种群整体处于较稳定状态。在第一次调查期间,围封和放牧处理下的金露梅种群处于增长阶段(λ>1);在第二次调查期间,在放牧处理下,增雨75%和减雨75%均导致金露梅种群衰退(λ<1),其它处理下的所有种群均处于增长阶段(λ>1);(3)弹性分析的结果显示,放牧管理和降雨变化下,金露梅种群增长率均对存活的变化最为敏感,对生长的变化较为敏感,而对繁殖的变化的敏感性最低;(4)生命表响应实验(LTRE)分析结果表明,放牧管理和降雨变化下,金露梅种群增长的差异主要是由存活的差异引起的。在围封处理下,所有生命率的变化均对种群增长率表现出正贡献;而在放牧处理下,所有生命率的变化均对种群增长率表现出负贡献。本研究的结果表明,放牧活动和降雨变化下的金露梅种群均处于相对较稳定的增长状态,种群内个体的存活是制约金露梅以及驱动种群变化的最主要因素。因此在草地管理过程中,管理者可以根据不同的草地管理目的,通过调控种群内个体的存活,达到有效调控金露梅种群增长状态的目标。

关键词：积分投影模型种群动态金露梅草地灌丛化青藏高原草地管理放牧气候变化

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长汀水土流失区马尾松种群动态对短期气候波动的响应

长汀水土流失区马尾松种群动态对短期气候波动的响应

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作者：黎恬福建师范大学

学位级别：硕士

IPCC报告指出,未来干旱、洪水和热浪等极端天气事件发生的频率和强度都将增加,气温和降水的变化频率可能随之增大,这日益成为推动森林生态系统变化的关键因素。以往研究大多关注气候波动对树木个体生理的影响,通过分析植物生理指标来描... 详细信息

IPCC报告指出,未来干旱、洪水和热浪等极端天气事件发生的频率和强度都将增加,气温和降水的变化频率可能随之增大,这日益成为推动森林生态系统变化的关键因素。以往研究大多关注气候波动对树木个体生理的影响,通过分析植物生理指标来描述两者关系。当着眼于种群尺度时发现,气候波动对个体生理的影响会导致种群存活、生长和繁殖等种群生活史参数发生不同程度变化。对于种群动态来说,任何影响种群动态的因素都必须通过影响种群生活史参数来发挥作用,进而可能影响物种共存,甚至整个生态系统的稳定。种群动态的研究方法也从静态生命表到矩阵模型,再到积分投影模型(Integral Projection Model,IPM),仍在不断创新。随着气候波动加剧,将气候变量与种群动态综合考虑是十分必要的。本文关于气候波动的量化主要采用从中国气象数据网获取的2011-2020年基础气象数据,计算年尺度、季尺度的标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)。种群动态的研究则以福建省长汀县水土流失区的先锋树种马尾松为研究对象,测量与气象数据同期的马尾松种群调查数据。借助广义线性混合模型(General Linear Mixed Model,GLMM)将SPEI纳入生命率函数,构建新的IPM。分析长汀水土流失区的气候波动规律,探究短期气候波动影响下的马尾松生命率变化情况,阐明马尾松种群动态及其生活史策略的调整机制,以期为长汀水土流失区的生态恢复提供理论指导。研究结果表明:(1)长汀水土流失区年度干旱发生的频率相对较低。但夏秋季节降水量较少,气温较高,高温与多雨不完全同步。台风登陆的频率影响降水的多寡,导致该地区气候在短期波动剧烈,7-9月份季节性干旱频发。(2)短期气候波动对种群的影响会通过生命率的变化反映。对于马尾松种群存活来说,受气候波动影响较明显,且集中第二、三季度。当气候较为干旱时,种群存活下降明显,尤其小径级马尾松受影响更严重。对于马尾松种群的生长来说,即使长寿命物种的生长变化相对较小,但结果显示树木生长季节的短期气候波动仍对树木存在影响。当气候较干旱时,生长增加较明显。当气候相对湿润时,大径级马尾松生长增加,小个体减少。气候波动与树木生长变化不同步反映出气候对树木生长的影响存在一定滞后。对于马尾松种群繁殖来说,短期气候波动对其影响较复杂。大径级马尾松繁殖在一定程度上与SPEI呈正比,小径级则相反。当马尾松种群受到气候波动的胁迫明显时,小径级马尾松会提前产生繁殖。(3)短期气候波动影响下的长汀水土流失区,马尾松种群表现出明显的衰退趋势(λ<1),影响种群增长的主要是种群存活。在短期气候波动影响下,大径级马尾松繁殖受到影响相对较小,小个体受影响严重,种群结构极不稳定。在气候波动影响下,种群各生命率间存在一定变化,马尾松种群死亡增加时,个体会发生生长增加或者繁殖径级提前等现象,抵抗气候波动对种群的负影响,以此来维持群落演替。

关键词：短期气候波动马尾松标准化降水蒸散指数广义线性混合模型积分投影模型

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长汀侵蚀退化区砍伐干扰下马尾松种群动态及生活史特征

长汀侵蚀退化区砍伐干扰下马尾松种群动态及生活史特征

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作者：杨贤宇福建师范大学

学位级别：硕士

森林作为陆地生态系统的主体,维系了自然环境与人类社会,在维护生态平衡和保护生物多样性方面发挥着重要作用,也为经济发展提供着不可或缺的自然资源。砍伐作为森林资源开发利用的主要手段,是调节群落结构、促进林分生长的重要措施之一... 详细信息

森林作为陆地生态系统的主体,维系了自然环境与人类社会,在维护生态平衡和保护生物多样性方面发挥着重要作用,也为经济发展提供着不可或缺的自然资源。砍伐作为森林资源开发利用的主要手段,是调节群落结构、促进林分生长的重要措施之一。但由于历史上长期不合理的砍伐模式,我国南方侵蚀退化区原有的常绿阔叶林大部分已退化为人工次生林。同时随着该地区人口增长和经济发展,以砍伐为代表的人类干扰活动目前在小尺度区域内仍然可见,严重影响了次生林的恢复和可持续发展。本研究以长汀侵蚀退化区广泛分布的马尾松种群为研究对象,在种群统计学的基础上,依据七年生活史调查数据构建积分投影模型(IPMs,Integral Projection Models),阐明砍伐生境内马尾松个体尺度上和种群尺度上的动态特征、发展规律及其驱动机制,为侵蚀退化地生态管理和植被恢复提供一定科学依据。结果表明砍伐干扰显著降低马尾松植株存活概率,幼苗存活率年际波动较成树更为明显。死亡株数在砍伐后持续上升,死亡在生活史各个阶段均有出现,幼苗仍是死亡的主要来源。种群在砍伐前后均处于正增长状态,生长量在砍伐后逐年提升,其中成树阶段植株生长显著快于其他生活史阶段,个体间生长差异增大。松果数和新生苗数均因砍伐而显著减少,植株开始繁殖的大小阶段在砍伐后出现推迟。砍伐前种群处于稳定发展状态(λ=1.070),砍伐干扰时期处于快速衰退状态(λ=0.625),而砍伐后则处于持续衰退状态(λ=0.730-0.964)。砍伐推动了种群向不稳定状态进一步发展。所有植株的存活对种群发展均具有推动作用,但幼苗等植株的存活是种群增长的关键,并且砍伐干扰时期其重要性最高。植株个体的正增长对种群发展同样重要,而负增长的贡献则十分有限。繁殖生命率在砍伐后时期对种群增长率的重要性逐步提升。马尾松作为先锋树种,其种群增长强烈依赖于存活生命率,而不是繁殖生命率的策略,是其成功定居侵蚀退化地的重要特征。种群管理应当基于对种群最为重要的生命率(存活生命率)和受砍伐影响最大的生命率(新生幼苗数)两方面。对幼苗等小个体植株的存活和生长以及对新生苗的建成进行适当人工抚育,有利于马尾松先锋树种在砍伐干扰后的恢复和发展。

关键词：马尾松种群动态砍伐积分投影模型长汀侵蚀退化区

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毛乌素沙地沙丘不同固定阶段油蒿群落特征及种群动态

毛乌素沙地沙丘不同固定阶段油蒿群落特征及种群动态

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作者：范冬庆北京林业大学

学位级别：硕士

干旱、半干旱地区严酷的生境条件,直接影响着植物种群的生长、繁殖和存活等过程。研究典型植物群落特征及其与环境问的关系,对于阐明荒漠植物群落生物多样性形成与维持的内在机制具有重要意义。本文以毛乌素沙地沙丘不同固定阶段优势灌... 详细信息

干旱、半干旱地区严酷的生境条件,直接影响着植物种群的生长、繁殖和存活等过程。研究典型植物群落特征及其与环境问的关系,对于阐明荒漠植物群落生物多样性形成与维持的内在机制具有重要意义。本文以毛乌素沙地沙丘不同固定阶段优势灌木种油蒿(Artemisia ordosica)作为研究对象,通过排序分析(CCA)和种群动态模型(IPM)分析的方法,对半固定沙丘、结皮较少的固定沙丘、大量结皮的固定沙丘中油蒿群落特征及其物种组成、群落与环境间的关系以及种群的动态特征进行了研究。结果显示：(1)随着沙丘的固定,油蒿群落中植物的平均高度和平均盖度逐渐增加,物种多样性指数和物种丰富度先增加后减少。油蒿群落的物种组成中,一年生沙生植物的重要值逐渐下降,多年生草原植物的重要值逐渐增加,呈现出随着沙丘的固定,群落向地带性植物群落演替的趋势。(2)相关性分析和典范对应分析显示,土壤有机碳、土壤养分含量、土壤细粒结构、土壤水分以及土壤生物结皮等都与物种分布具有较高的相关性,这些环境因子对植被—环境关系的解释量为40.42%；影响油蒿群落的主导环境因子存在差异,半固定沙丘中,物种分布与土壤水分呈正相关；结皮较少的固定沙丘中,物种分布主要受土壤水分、土壤养分和土壤细粒结构的影响；结皮较多的固定沙丘中,物种分布主要受到地表结皮厚度和土壤水分的显著影响。(3)种群动态分析显示,油蒿种群增长率从半固定沙丘的增长(λ=1.016-1.036)到大量结皮的固定沙丘逐渐减少(λ=0.763-0.783)。积分投影模型结果显示,油蒿通过提高种子产量和增强更新能力,使得种群能够在半固定沙丘快速扩张,幼苗和幼株对半固定沙丘的油蒿种群增长至关重要；在沙丘固定后期,油蒿老株占据较大的比例,种群可能是通过枯枝不断地收缩植株大小来实现种群的存活。研究结果表明,不同的沙丘固定阶段中,荒漠植物群落与其主导环境因子之间存在着复杂的平衡,退化沙地生态系统的修复应同时考虑生境条件和生态需求。油蒿种群在沙丘固定过程中,通过调整自身的生命率特征和生活史特征,来适应生境条件的变化,这在一定程度上解释了其在毛乌素沙地大面积分布的原因。通过积分投影模型研究油蒿种群动态能够很好的反映出油蒿种群内短暂的动态变化,在一定程度上解决了以往种群动态研究需要进行多年观测,才能获得种群有效变化信息的局限。

关键词：毛乌素沙地油蒿沙丘固定典范对应分析积分投影模型种群动态

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长汀水土流失区马尾松种群动态对种群空间格局影响研究

长汀水土流失区马尾松种群动态对种群空间格局影响研究

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作者：赵文浩福建师范大学

学位级别：硕士

森林在保持水土、调节气候、净化空气等方面具有重要作用,能够维护陆地生态系统的平衡,促进资源的可持续发展。然而由于人类的过度干扰,中国南方原有的大面积的森林被砍伐,导致水土流失严重,植被难以存活,出现了大量的侵蚀退化地区,植... 详细信息

森林在保持水土、调节气候、净化空气等方面具有重要作用,能够维护陆地生态系统的平衡,促进资源的可持续发展。然而由于人类的过度干扰,中国南方原有的大面积的森林被砍伐,导致水土流失严重,植被难以存活,出现了大量的侵蚀退化地区,植被重建成为了退化生态系统恢复的首要任务。生态恢复过程从在退化的生态系统中促进先锋种群的更新和生长开始,到在裸露的地表重新建立群落和生态系统。在这一过程中,先锋种群处于一个不稳定状态,种群动态和空间格局变化极快,对于这一时期先锋种群的研究可以揭示非稳定条件下的先锋种群动态和空间格局的变化机制。本研究以中国东南部水土流失区的先锋树种马尾松为研究对象,建立长期种群监测固定样地,利用从2011年至2021年共11年10期的种群生活史调查数据,建立积分投影模型,输出种群增长率、生命率等种群统计学参数。通过空间格局指数量化生态恢复过程中马尾松空间格局类型以及聚集强度变化,并将积分投影模型中输出的种群统计学参数与聚集强度进行相关性分析,探讨生态恢复过程中,马尾松种群动态及空间格局变化规律,以及种群统计学表现对聚集强度变化的驱动机制,并提出管理建议,以期为水土流失地区的森林生态恢复提供一定的理论依据。研究结果表明:(1)马尾松大个体的存活率均较高(接近100%),小个体的存活率会随着生态恢复的进行逐渐降低。马尾松的平均生长量会随着个体基径的增加而上升,同时,随着生态恢复的进行,生长量也会变高。马尾松的繁殖率表现出随着生态恢复的进行而出现繁殖推后的规律,此时马尾松会将更多的资源分配到生长而不是繁殖上。马尾松种群在本研究期间表现出先增长(λ>1)后衰退(λ<1)的规律,与种群稳定性的变化规律一致。调查的第六期是马尾松从增长转为衰退的转折点,此时种群稳定性也最低。弹性分析发现0-100mm大小的马尾松的存活对于种群增长率的增加最为重要。生命表响应实验发现在年际间种群增长率差异不大的时候,种群生命率之间年际间的差异依旧很大,这主要是由于生命率之间的补偿效应,不同生命率的积极和消极影响会相互抵消。(2)空间格局指数分析显示马尾松在调查期间均呈现聚集分布,但聚集强度随着生态恢复的进行逐渐降低。点格局分析显示,在生态恢复过程中,种群在小尺度的聚集可以提高优势度形成群体效应,使得马尾松种群在小尺度下均呈现聚集分布。在整个样地中,由于样地内部微生境中的养分分布不均匀和微地形的破碎化,导致马尾松种群的空间格局逐渐表现出随机分布的特点。空间关联分析表明,马尾松种群大径级树木与其他生活史阶段之间呈现无关联的特点,小树与新生幼苗以及死亡树木之间表现出明显的正关联,这说明了马尾松种群空间格局会受到水土流失导致的生境限制,并采取了小径级树木聚集提高优势度的空间生存对策。(3)马尾松种群的更新(更新率和更新数量)与聚集强度呈现正相关关系,并通过影响密度的方式来影响平均拥挤度。个体的死亡则与聚集强度呈现负相关关系,其主要是影响与密度无关的聚块性指数。随着生态恢复的进行,马尾松可以更新在以往不能满足马尾松生存的生境,或者马尾松密度较低的生境,使马尾松聚集强度变低。马尾松的死亡主要是马尾松受生境胁迫或是种内、种间竞争等因素,这是马尾松只能在部分空间上生存的体现,因此死亡的增加会导致种群更加聚集。但是随着生态恢复的进行,种群更新逐渐停止,马尾松的个体死亡会成为控制其空间格局的最主要因素。(4)随着生态恢复的进行,限制马尾松种群增长的主要因素从非生物因素的生境胁迫转向生物因素的竞争。因此本研究认为,在生态恢复初期,需要着重对幼苗进行保育;种群快速增长时期,需要保证种群的良性增长,进行择伐,避免过多的种内竞争;在生态恢复到达一定程度后,需要进行本地阔叶树种的补种,加速群落演替。

关键词：马尾松积分投影模型空间格局生态恢复种群统计学

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氮添加对半干旱区草地优势植物种群动态的影响机制

氮添加对半干旱区草地优势植物种群动态的影响机制

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作者：薛若冰兰州大学

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全球变化是二十一世纪人类面临的最大挑战之一。大气氮沉降引起的活性氮在生态系统中的累积正严重威胁着全球生物多样性。草地作为陆地生态系统重要的组成部分,在全球生物多样性保护中发挥着举足轻重的作用。干旱、半干旱区草地生态系... 详细信息

全球变化是二十一世纪人类面临的最大挑战之一。大气氮沉降引起的活性氮在生态系统中的累积正严重威胁着全球生物多样性。草地作为陆地生态系统重要的组成部分,在全球生物多样性保护中发挥着举足轻重的作用。干旱、半干旱区草地生态系统降雨量低,大气氮沉降加剧了盐胁迫,进一步影响生物多样性。我国北方半干旱区草地生态环境相对脆弱,对大气氮沉降尤为敏感。因此,深入了解半干旱区草地优势植物对氮添加的响应对于我国北方半干旱区草地生物多样性保护和可持续发展具有重要意义。本研究以我国北方半干旱区草地优势植物长芒草（Stipa bungeana Trin）和赖草(Leymus secalinus（Georgi）Tzvel)的种群为研究对象,设置了对照（无氮添加）和五个氮添加水平处理,即,1.15 g N·m-2·yr-1、2.30 g N·m-2·yr-1、4.60 g N·m-2·yr-1、9.20 g N·m-2·yr-1和13.80 g N·m-2·yr-1,每个处理设置5个重复。连续两年追踪了所研究种群内的所有个体的存活、生长、繁殖等生命率数据,并基于调查数据构建了积分投影模型（Integral Projection Models,IPMs）,模拟了不同氮添加处理下长芒草和赖草的种群的动态过程,解析了不同氮添加处理下种群动态变化的规律和驱动机制。本研究的主要研究结论如下:（1）氮添加对长芒草和赖草的存活、生长,以及长芒草的繁殖影响显著。随着氮添加水平的升高,长芒草和赖草的存活率均呈现先升高后降低的趋势,平均株高均显著上升;（2）不同氮添加处理下,长芒草和赖草的种群增长率均低于1,表明这两个物种的种群均呈现衰退状态。不同氮添加处理下种群增长率对种群内个体的存活的变化最为敏感,对个体的年际生长的变化较为敏感,但对繁殖的变化不敏感;（3）生命表响应实验（Life Table Response Experiment,LTRE）分析结果表明,不同氮添加处理下种群增长率的变化主要取决于大个体的存活。以上研究结果表明,在制定半干旱区草地种群管理措施时,需要优先考虑管理措施对种群内大个体存活的影响。本研究结果有望为氮沉降背景下半干旱区草地的保护和管理提供科学依据,通过结合适当的管理措施来提高种群内大个体的存活率,将有助于逆转种群衰退状态,进而实现种群的长期稳定增长。

关键词：长芒草赖草氮添加种群动态积分投影模型半干旱区草地

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