太白红杉邻体竞争研究方法的改进

当环境中可利用的资源低于种群最佳生长需要时,种群内个体之间就会产生竞争.竞争常发生在邻体植物之间,植物地上部分和地下部分的竞争范围不同.目前,有很多度量竞争强度和确定竞争范围的方法,本文通过对不同方法的比较分析,提出了更具有说服力的方法.     

4种地被竹大个体空间分布的点格局分析

【目的】植物个体大小存在的差异,是植物种群空间结构的重要影响因素,笔者探究大个体在种群空间中分布的类型、大小个体间的相互作用,为城市绿化提供基础数据。【方法】选取南京林业大学校园内翠竹(Pleioblastus pygmaeus)、髯毛箬竹(Indocalamus barbatus)、菲白竹(P. fortunei)和铺地竹(Pleioblastus argenteostriatus)4种地被竹种,依据竹株高度分为大个体组(观测组)和小个体组(控制组),运用空间聚集性的二阶分析法,并结合Monte-Carlo检验,分析大个体的空间分布类型,使用估计的方法计算空间强度趋势面。【结果】翠竹、髯毛箬竹、铺地竹的大个体竹株分别在其给定的距离尺度下呈现出显著的随机分布,未表现出聚集性特征; 菲白竹大个体则在给定的距离尺度下呈现出较弱的随机分布; 4种地被竹在各自样地内的分布存在不同特征上的理论强度。【结论】地被竹个体大小的差异影响个体在生长空间、资源等方面的竞争,大个体的空间分布是地被竹种群在生境中综合能力的外在表现。自然环境中,地被竹种群在个体差异基础上,通过自身调节机制和一系列生态过程,形成特定的空间结构。     

基于元胞自动机的植被规则格局的形成模拟

将局域个体相互作用引入逻辑斯第增长模型,使用元胞自动机构建显空间模型来研究植被规则格局的形成现象.模型模拟两个最基本的种群过程为拓植和竞争.模拟过程使用两类邻域来研究不同资源分布条件下的空间格局,其中在资源分布各向同性条件下植被产生点状、谜图状和缺口状格局;在资源分布各向异性条件下产生条带状格局.此外资源稀缺性不但改变环境容纳量也影响空间分布格局.随着资源稀缺性降低,植被格局从点状变为谜图状再变为缺口状,且条带状斑块逐渐变宽.拓植和竞争广泛存在于各类植物种群中且均具有尺度依赖的特征,本研究认为规则空间格局是植被种群空间分布的内秉特征,在稳定环境条件下种群空间分布格局通过空间自组织从随机分布逐渐变化为规则分布.     

竞争条件下植物功能性状的表型可塑性研究进展

植物对多种生态环境因素产生表型可塑性响应,其中,竞争是影响植物表型的重要因素.不同竞争条件下,植物的形态、克隆生长、分配、生理等多类性状均可产生表型可塑性响应,从而改变植物的竞争能力及竞争强度,进而影响竞争结果和种间关系.研究竞争条件下的植物表型可塑性有助于更全面地了解植物的生长策略,阐释植物竞争机理,深入理解植物种间关系和群落构建机理等热点问题.综述竞争条件下植物的表型可塑性研究进展,重点分析植物响应竞争的不同表型可塑性类型及对竞争关系的影响,梳理表型可塑性定量指标的发展过程,提出未来的研究方向.     

不同土壤水分条件下中国沙棘克隆生长的对比研究

 通过不同土壤水分条件下中国沙棘克隆生长特征和形态特征的对比研究,期望揭示其克隆生长调节对策.结果表明:①土壤水分有效性高的种群,其子株密度和生物量大于土壤水分有效性低的种群.②土壤水分有效性高,种群的个体大、单轴型个体多;土壤水分有效性低,种群的个体小、合轴型个体多.③土壤水分有效性高,种群地上生物量所占比例大,地下生物量主要投资于克隆器官的生长;土壤水分有效性低,种群地下生物量所占比例大,地下生物量主要投资于根系的生长.④土壤水分有效性高,种群增长率大、高度级多、产生克隆子株早;土壤水分有效性低,种群增长率小、高度级少、产生克隆子株晚.     

保护区的数量和种群在集合种群水平上的续存

生境的破碎化一般被认为不利于自然种群的长期存活 .在自然保护区的设置上 ,人们一般倾向于建立一个或少数几个大的自然保护区而不是具有相同总面积的更多较小的保护区 .建立了一个既包含局域种群动态 ,又包含集合种群侵占率的模型 ,并在这两个层次上进行了计算机模拟 ,结果表明 :集合种群的存活时间随着保护区数目的增大先增大而后减小 ,即保护区的数目维持在中等大小时最有利于种群在集合种群水平上的存活 ;自然保护区大小的最优值与种群的 Allee效应有关 .     

鼎湖山针阔混交林木本植物种群的空间分布特征

通过对鼎湖山植物样带针阔混交林群落主要木本植物种群数量特征、垂直分布和水平分布格局进行分析,探讨了主要木本植物种群发展趋势和种群维持机制。结果表明:荷木(Schima superba)-马尾松(Pi-nus massoniana)群落中,除马尾松随机分布外,其他主要乔木和灌木种群基本呈聚集分布。荷木是稳定种群,在垂直空间分布较均匀;马尾松是衰退种群,垂直空间分布相对较均匀,在当年生幼苗和苗木层没有个体出现。灌木显示出与乔木不同的更新策略,与乔木相比,灌木有大量的当年生幼苗和幼苗库,其当年生幼苗数量是乔木的19倍。若以相邻龄级个体数量比表示生长阻力,则乔木幼苗进入幼树阶段所受到的生长阻力较大,灌木在任何龄级都受到了较大的生长阻力。同时,灌木层植物种群的空间资源利用相似性和竞争强度高于乔木层种群。从聚集度指标看,随着龄级增加,乔木层种群聚集度逐渐减少,灌木层聚集度逐渐增加。     

The response of clonai growth of Hippophae rhamniodes L.subsp sinensis to the availability of soil moisture in Mu Us sand land

通过生物量测定和跟踪挖掘法,研究了毛乌素沙地中国沙棘克隆种群生长特征和形态特征对土壤水分条件的可塑性反应.结果表明:低水分条件下,植株个体和种群都较小,子株数量、萌蘖根条数和分枝级数较少,而隔离区较长,种群趋向于游击型;高水分条件下,植株个体和种群都较大,子株数量、萌蘖根条数和分枝级数较多,而隔离区较短,种群趋向于集团型.在生物量分配方面,低水分条件下,枝条、叶片、根系和地上生物量分配比例较大;高水分条件下,树干、萌蘖根和地下生物量分配比例较大.土壤水分条件差异引起中国沙棘个体大小和种群大小的分化,进而导致了种群适合度的差异.     

基于邻域搜索的粒子群动态优化算法

常规的粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法在求解动态环境下优化问题时,由于其收敛性而失去对最优解的跟踪能力。为了更好地增加种群的多样性,以保证算法更好地追踪动态环境下最优解的变化,文章提出一种基于邻域搜索的粒子群动态优化算法(neighborhood search particle swarm optimization,NSPSO)。在每一演化代中对个体依适应值从大到小排序,并对排序后的个体按从大到小的顺序以一定的比例分配Leader、Follower、Scouter 3种不同的角色,不同角色的个体采用不同的更新策略,使得算法在维持一定开发能力的同时维持较强的探索能力。通过对移动峰问题的实验发现NSPSO算法具有较小的离线误差,且离线误差受变化强度的影响均小于其他用于比较的算法,从而验证了NSPSO算法能够有效地跟踪动态环境下最优解的变化。     

毛乌素沙地中国沙棘克隆生长对土壤水分含量的响应

通过生物量测定和跟踪挖掘法,研究了毛乌素沙地中国沙棘克隆种群生长特征和形态特征对土壤水分条件的可塑性反应 。结果表明:低水分条件下,植株个体和种群都较小,子株数量、萌蘖根条数和分枝级数较少,而隔离区较长,种群趋向于游击型 ; 高水分条件下,植株个体和种群都较大,子株数量、萌蘖根条数和分枝级数较多,而隔离区较短,种群趋向于集团型。在生物 量分配方面,低水分条件下,枝条、叶片、根系和地上生物量分配比例较大; 高水分条件下,树干、萌蘖根和地下生物量分配比 例较大。土壤水分条件差异引起中国沙棘个体大小和种群大小的分化,进而导致了种群适合度的差异。     

Effects of size variation and spatial structure on plastic response of plant height to light competition

Plants only interact with neighbors over restricted distances,so local conditions are of great significance for plants.In this study,a spatially-explicit,individual-based model was constructed to explore the effects of size variation and spatial structure on adaptive plasticity of plant height in response to light competition.In the model a plant maintains its height at an optimal value in order to maximize its growth rate,and this optimal height increases with the increase of the intensity of light competi...     

种内竞争对一年生植物高生长与生物量关系的影响

通过田间试验研究了两种一年生植物燕麦和箭She豌豆在高密度和低密度条件下表现出来的株高（H）与生物量（M）之间的异速生长关系，并用线性回归和非线性回归的方法对所得数据进行了分析，结果表明，植物在低密度条件下，个体间没有明显的竞争作用存在，株高与生物量之间表现为“简单的异速生长”关系，其异速生长表达式为y=a bx的形式；植物在高密度条件下，个体间存在着激烈的种内竞争，株高与生物量之间表现为“非线性的异速生长”关系，其异速生长表达式为y=ax^2 bx c的形式。     

攀援植物苦瓜对遮阴和外界支持物的形态可塑性反应

通过人为蔗阴和人为提供外界支持物的方法,对草本攀援植物苦瓜的生长动态以及形态特征进行了研究,结果表明：（1）不同蔗阴处理下苦瓜植物的生长有较大的差异,弱光照下不利于苦瓜构件数量的增加和生物量的积累;（2）植株在弱光下形成较少的分枝、较薄的叶片,以及较细长的主茎和叶柄,表现比强光生长环境下更强的形态可塑性;（3）植株在生长早期较生长晚期有较大的形态可塑性,（4）在光资源充足的情况下,外界支持物的缺乏不会对苦瓜的生长造成太大的影响。     

不同光质对三色堇生长发育的影响

不同光质对三色堇的生长发育的影响较大,本文研究了红、黄、蓝、紫、绿、白六种光质对其花期、叶面积、株高、冠幅等生理特征的影响.结果表明：红光能够诱使三色堇提早开花,开花周期缩短,蓝光能够诱使推迟开花,开花周期延长.红光有助于三色堇有机物的积累,绿光抑制有机物的积累.绿光促进株高生长,紫光抑制株高生长.三色堇在蓝、紫、绿光条件下总叶面积大,红光最小.     

茂兰喀斯特山地华南五针松邻体干优强度研究

用邻体截光率和邻体干扰指数模型I =∑Ni =1 Si·S-1·di-1,对与贵州茂兰喀斯特山地原始森林中华南五针松个体生长行为之间关系进行研究探讨。结果表明 :华南五针松个体生长速度和个体大小均与邻体截光率和邻体干扰指数呈显著负相关 ,表明了邻体的干扰指数和截光率对华南五针松的生长较强的干扰作用     

桂林市蒋家坝丘陵灌丛植物功能性状的分类研究

不同的植物具有不同的性状特征,而植物的性状特征又决定其对不同生境的适应能力。为探究不同的生境条件下功能性状的分布特征,本研究对桂林市蒋家坝丘陵不同坡位灌丛5 368株植物的生长型、物候型、光习性、基径、树高、叶质、果实类型等进行统计分析。结果表明:植物生长型类型种数呈坡底坡中坡顶;物候型、光习性类型种数呈坡底坡中坡顶;基径、树高平均值呈坡底坡顶坡中;叶质类型种数呈坡底坡中坡顶;果实类型种数呈坡底坡中坡顶。本研究成果有助于理解局域生态学过程及桂林丘陵地区植物功能性状对不同环境的适应特性。     

鬼针草和肿柄菊提取物对小白菜种子萌发的化感作用

采用培养皿滤纸法,研究入侵植物鬼针草和肿柄菊的水浸液和菌浸液对小白菜种子萌发的化感作用。研究结果表明:不同浓度的鬼针草、肿柄菊浸提液对同种受体植物种子萌发的化感效应不同,随着浸提液浓度的增大,其抑制作用越明显,其中鬼针草菌提液抑制效应最强。在根系生长方面,2种植物浸提液表现出低浓度促进、高浓度抑制效应,最适促进质量浓度为5 g·L-1,化感指数为047～058;最大抑制质量浓度为100 g·L-1,化感指数为-1。在株高生长方面,处理质量浓度25～50 g·L-1对小白菜株高的促进作用随浓度的增大而递增,其中肿柄菊菌浸液对株高的促进作用最强。可见,2种入侵菊科植物不同浸提液处理对同种植物不同器官的化感作用存在差异。小白菜发芽指数结果表明,4种浸提液化感抑制的强弱依次为:鬼针草菌浸液>肿柄菊水浸液>肿柄菊菌浸液>鬼针草水浸液。     

爆发型种群铜锤草的生态适应机制初探

入侵成功的外来种铜锤草(Oxalis corymbosa)表现出爆发型的分布格局.为探索该物种对异域环境的适应性,以实验手段对不同人工胁迫环境下一个生长季的铜锤草生活史特征进行了比较.结果表明:水分胁迫促使植株株型紧缩,叶片周转率提高,生物质量累积下降;遮阴条件显著降低叶的周转率(P<0.001),生物质量累积下降;竞争条件下植株株型高大,生物质量累积增加显著(P<0.001),表现出形态可塑性.水分胁迫下植株生长缓慢,增长期缩短,最大生长量显著降低(P<0.001);遮阴条件下增长期缩短,叶面生长速度提高,而高生长速度有所下降;竞争促进生长,生长期和生长速度均有明显提高.相对而言,水分胁迫下种群存活率提高,无性繁殖率降低,且水分胁迫越严重无性繁殖率越低;遮阴促使种群快速完成生活史,种群存活率和无性繁殖率均降低;竞争条件下存活率有所下降而无性繁殖率增加,种群存活和繁殖之间的颉抗关系表现明显.胁迫环境下,种群适合度有所不同.     

不同光照条件下新疆小拟南芥(Arabidopsis Pumila)的表型可塑性研究

田间观测同一区域不同光照条件下小拟南芥可塑性变化,研究表明:1)阴阳两地小拟南芥在株高和茎生叶数、叶重、花序重、茎重、莲座叶重等特征均达到显著差异,但是两地适合度差异不显著,显示出很强的可塑性;2)阴阳两地小拟南芥在叶重与茎生叶数、花序重与花序长、茎重与株高、地下重与主根长、角果重与角果数均表现为极显著相关,表现出很强的特征整合能力。根据现代植物可塑性研究成果,对新疆境内小拟南芥光适应性特点及进化趋势进行了分析。