中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 赵家乐西北大学 2021年硕士导师: 岳明共89页

摘要 : 区域范围内物种成功定植，并产生植物群落的过程一直是生态学的研究的中心，基于功能性状的方法在理解群落构建过程的驱动因素方面具有优势，但基于水力性状的植物群落构建过程差异尚未得到详细研究。本研究旨在探讨不同水分可利用性环境条件下导致同... 展开区域范围内物种成功定植，并产生植物群落的过程一直是生态学的研究的中心，基于功能性状的方法在理解群落构建过程的驱动因素方面具有优势，但基于水力性状的植物群落构建过程差异尚未得到详细研究。本研究旨在探讨不同水分可利用性环境条件下导致同一森林类型群落构建模式差异的关键性状。本研究选择天然并且具有相同发育历史的演替后期辽东栎（Quercus wutaishanica）森林群落作为研究对象，探讨经济性状和水力性状在黄土高原和秦岭两种不同水分可利用性环境下的构建过程中的作用，以及这些性状在群落构建中的尺度依赖性。本研究在两个地区分别建立75个样方，重点研究了167个木本物种的12个功能性状（7个水力性状和5个经济性状），比较了秦岭和黄土高原两地辽东栎林的群落加权平均性状值、功能结构、功能多样性指数以及性状在三种空间尺度上的功能差异，采用典型关联分析确定了群落性状及性状关联的变化是否由种内变异或物种周转驱动。此外，利用零模型检验了可能的群落构建过程的证据，以确定7个水力性状和5个经济性状的功能结构在两个地点之间的汇聚\发散模式。结果表明，黄土高原和秦岭地区辽东栎林群落的水力和经济性状差异显著，这主要是由物种周转驱动的。本研究确认经济性状（LMA、LDMC、Pmax）和水力性状（SD、VD、SL)是了解不同水分可用性环境下群落构建过程的关键性状组合。同时，除气孔密度（SD）外，大部分水力性状的群落功能结构均表现出从秦岭到黄土高原受到的环境过滤作用越来越显著。在这些结果之上，证明了在水分胁迫的森林中，对植物水力性状强烈的环境过滤作用，推动了群落的构建进程；也强调了水力性状等多维性状选择在群落构建研究中的关键作用；揭示了水分可利用性差异下群落水平上的水力性状与经济性状的关系。这些结果有助于为全面阐明功能性状与群落构建和物种共存机制的关系提供新的角度，并对于预测由于人类干扰或全球气候变化引起的干旱胁迫在植物水力性状上的变化具有重要意义。收起

关键词 : 辽东栎群落结构物种共存水力性状

2. 物种共存驱动芦苇和香蒲对水位变化响应的研究

[学位论文] 李长明杭州师范大学 2016年硕士导师: 吴明共53页

摘要 : 水是影响湿地生态系统和湿地植物生长和发育以及分布范围的重要环境因素之一。近年来由于人类垦殖活动及气候变化导致杭州湾湿地水位波动较大，湿地生态系统遭受了相当程度的破坏，导致湿地植物物种减少，以至于湿地动物的栖息地遭到破坏，严重影响湿... 展开水是影响湿地生态系统和湿地植物生长和发育以及分布范围的重要环境因素之一。近年来由于人类垦殖活动及气候变化导致杭州湾湿地水位波动较大，湿地生态系统遭受了相当程度的破坏，导致湿地植物物种减少，以至于湿地动物的栖息地遭到破坏，严重影响湿地生态系统的稳态。湿地植物种间相互作用关系的变化是植物群落改变的主要因素之一，在湿地生态系统中发挥非常重要的作用。因此，研究湿地群落中物种间相互作用能加深对湿地的群落组成、群落结构和群落演替等方面的理解，并为湿地公园植物多样性保护及湿地恢复与防治提供一定的理论依据。本文为揭示种间作用对湿地植物在水位梯度上的分布和生长变化的影响，研究了杭州湾湿地围垦区不同水位条件下共存对芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha domingensis)分布和生长特征的影响，测定了野外单生和共存芦苇、香蒲的水位分布范围和生长特征（叶数、茎粗、株高、密度），以及控制实验条件下物种共存对不同水位条件下(0、20、40、60、80 cm)芦苇和香蒲光合特性影响。主要研究结果如下: 1、野外调查发现单生及共存芦苇分布在浅水位及中等水位(0～50 cm);单生香蒲处于稍深位置(20～60 cm)，而共存香蒲分布在中等及深水位(20～100 cm)。水位对芦苇和香蒲各生长指标有显著影响(p＜0.05）。随水位升高，单生芦苇、香蒲叶数、茎粗、株高、密度先增加后降低;随水位升高，共存芦苇、香蒲的株高也升高。物种共存对芦苇、香蒲的叶数、株高，芦苇的茎粗有显著影响(p＜0.05）。在相同的水位条件下，共存的芦苇和香蒲的叶数、茎粗、密度与单生种群相比都减少，但株高都增加。水位和共存的交互作用对芦苇的叶数、茎粗、株高有显著影响(p＜0.05），但只对香蒲的叶数有显著影响(p＜0.05）。随水位增加，共存对两种植物的叶数、芦苇的茎粗的抑制作用波动变化;共存对两种植物的株高起促进作用，同样波动变化。表明芦苇和香蒲的生长特征随水位和物种共存变化而变化，物种共存时芦苇分布趋于浅水区，香蒲趋于深水区;并且两种植物的生长较单生种群都受到一定程度的抑制;种间相互作用会影响芦苇和香蒲对水位的响应。 2、控制实验条件下物种共存对不同水位条件下(0、20、40、60、80 cm)芦苇和香蒲光合特性影响。结果表明:水位梯度对芦苇和香蒲的净光合速率、气孔导度、最大净光合速率、光饱和点的影响表现为低水位(0-20 cm)和中水位(40 cm)无明显作用，深水位(60-80 cm)处理显著提高;暗呼吸速率虽影响不显著，但明显升高。与单生芦苇和香蒲相比，物种共存提高了中水位芦苇和香蒲的最大净光合速率、表观量子效率、光饱和点，降低了光补偿点，说明物种共存增强了中水位芦苇的光合作用;深水位香蒲的最大净光合速率、表观量子效率、气孔导度、胞间CO2浓度都有所增加，光补偿点有所降低，说明物种共存增强了深水位香蒲的光合作用。研究结果表明深水位显著提高芦苇和香蒲的光合作用;而物种共存分别提高了中水位芦苇和深水位香蒲的光合作用。 3、控制实验条件下物种共存对不同水位条件下(0、20、40、60、80 cm)芦苇和香蒲光合特性影响。结果表明随水位的增加，芦苇的生物量先显著增加后降低(p＜0.05)，香蒲的生物量先降低后显著增加(p＜0.05);与单生芦苇和香蒲相比，物种共存降低了芦苇和香蒲的各水位的生物量。水位对芦苇、香蒲种群叶数、株高、总生物量影响显著(p＜0.05)。随水位的增加，单生与共存芦苇叶数、株高、总生物量呈现先增加后减少的趋势;而单生与共存香蒲总生物量是先减少后增加的趋势。物种共存对芦苇、香蒲地上、地下部分生物量影响显著(p＜0.05)。在相同的水位条件下，共存芦苇和香蒲的叶数、株高优于单生芦苇和香蒲;共存芦苇地上、地下生物量在中等及深水位(20-80cm)小于单生种群;共存香蒲地上、地下生物量在60cm高于单生种群，其他水位都小于单生种群。水位与物种共存的交互作用对芦苇、香蒲种群的叶数、株高、总生物量、根冠比影响显著(p＜0.05)。随水位的增加，共存对芦苇、香蒲的叶数、株高在各水位为促进作用，但对芦苇总生物量在浅水位，香蒲总生物量在深水位为促进作用;对芦苇根冠比为促进作用，但对香蒲根冠比则为抑制作用。结果表明芦苇和香蒲的生物量随水位和物种共存变化而变化，并且共存的两种植物生物量较单生种群都受到一定程度的抑制:种间相互作用会影响芦苇和香蒲对水位的响应。收起

关键词 : 湿地环境芦苇香蒲物种共存水位波动

3. 物种与生境的相关性在生物多样性维持中的作用

[学位论文] 宫贵权西北农林科技大学 2007年硕士导师: 程积民;米湘成共50页

摘要 : 本文对物种与生境的相关性在生物多样性维持中的作用进行了探讨。文章认为，整体上大部分物种表现出与生境显著相关，但也有部分物种与生境无关，生境特化在该样地中起重要的作用。优势物种全部与生境相关，但多数能够广泛分布在样地中，生境特化对优... 展开

关键词 : 生物多样性物种共存生态环境

4. 榕树（Ficus microcarpa）果内榕小蜂物种共存及传粉榕小蜂欺骗性演化的机制

[学位论文] 张亭中国科学院大学 2020年博士导师: 彭艳琼共157页

摘要 : 榕树与传粉榕小蜂是动植物互利共生关系的典范，二者在繁殖上互相依赖。大多数的榕树与传粉榕小蜂遵守“一对一”规则，但随着相关研究的深入，一种传粉榕小蜂为多种榕树传粉及一种榕树有多种传粉榕小蜂的实例逐渐增多，正是一种榕树有多种传粉榕小蜂... 展开榕树与传粉榕小蜂是动植物互利共生关系的典范，二者在繁殖上互相依赖。大多数的榕树与传粉榕小蜂遵守“一对一”规则，但随着相关研究的深入，一种传粉榕小蜂为多种榕树传粉及一种榕树有多种传粉榕小蜂的实例逐渐增多，正是一种榕树有多种传粉榕小蜂共存，为某种传粉者演化为降低寄主适合度的欺骗者提供了契机。全世界已知约580种传粉榕小蜂，目前已知有3种演化为只产卵、不传粉的欺骗者。第一例欺骗者Ceratosolen galili与传粉者Ceratosolen arab icus共存于分布在非洲的Ficus sycomorus上，二者亲缘关系很远，寄主转移是导致其欺骗性演化的主要机制。分布于亚洲热带地区高山榕Ficus altissima上的传粉者Eupristina altissima和欺骗者Eupristina sp.是同源姐妹种，欺骗者付出了孕卵量少，后代适合度低的代价，第三种欺骗者是我们近期在榕树（Ficus microcarpa）上发现，也是一种尚未描述的Eupristina属小蜂。己知传粉是维持榕-蜂互利共生系统的关键，寄主惩罚效应降低欺骗者的适合度被认为是维持互利共生系统稳定的重要机制。在互利共生系统中传粉欺骗性极为罕见，其演化机制及如何共存于互利共生系统中一直是生态学中受关注的热点和研究的难点。本论文聚焦原产云南西双版纳热带地区的榕树（Ficus microcarpa）及其榕小蜂系统，通过系统观察榕树繁殖物候、调查其传粉者和欺骗者的发生模式和种群动态，结合人工控制实验全面地比较传粉者和欺骗者的传粉结构、行为及繁殖差异;并整合榕小蜂物种分类、功能性状及系统发育，研究多营养级榕小蜂群落的构建。再通过化学生态学手段收集、分析榕树隐头花序（榕果）释放的挥发物，以及榕小蜂释放的表皮碳氢化合物的成分，探讨榕与蜂及蜂与蜂之间的化学通讯及识别机制。综合分析榕树果内榕小蜂共存，以及传粉欺骗性的演化与稳定共存于榕-蜂互利共生系统中的机制。获得如下主要研究结果: 1.榕树在西双版纳热带地区种群内全年有树结果，通常萌发新叶时开始结果，花期表现树内同步、树间异步，雌花期和雄花期重叠较好，榕树与榕小蜂繁殖物候衔接紧密。榕树结果高峰期出现在雾凉季，但传粉者和欺骗者的繁殖呈现极端的季节变化，传粉者主要发生于高温雨季，同时繁殖更多的种子;而干季大量榕果主要被欺骗者占据，两者发生的高峰期呈现季节性交替，在传粉者表现不佳的季节，竞争减弱促进了欺骗者的发生。西双版地处热带北缘极端的季节变化为欺骗者的演化创造了条件，而传粉者和欺骗者时空生态位的分化有利于维持它们稳定共存。 2.榕树的传粉者（Eupristina verticillate）具发达的传粉结构和主动传粉行为，有效生产大量种子;而共存的欺骗者前足基节上花粉刷消失，中胸上的花粉筐退化，没有主动传粉行为，对寄主榕树的种子生产没有贡献，已演化为只产卵不传粉的欺骗者。系统发育关系显示共存于榕树上的传粉者和欺骗者是同源姐妹种关系，两者有相似的个体大小和孕卵量，但无论是单独占据榕果，还是共享同一个榕果的直接竞争中，欺骗者总是比传粉者产下相同或更多的卵，最终与传粉者繁殖后代的适合度相似或更高。对比传粉者带粉与不带粉的4个重复实验结果证实:榕树并未惩罚不带粉的传粉榕小蜂，其繁殖的后代数量与带粉传粉者繁殖的后代数量相似或更多，表明榕树缺乏寄主惩罚效应是导致其传粉榕小蜂欺骗性演化的主要机制。 3.除了传粉者和欺骗者，榕树果内还共存着12种非传粉榕小蜂，它们在榕果发育的不同阶段访果产卵，先到达榕果产卵的小蜂拥有丰富的雌花资源，同一榕小蜂营养级内低营养级的造瘿类榕小蜂之间存在着强烈的生态位优先效应，优先产卵利用雌花直接排斥后到达的榕小蜂。跨营养级时，先到达榕果产卵的低营养级榕小蜂会产生生态位重建效应，造瘿者为后来的高营养级的寄生者提供生态位。榕小蜂群落的物种组成结构很大程度上决定于最先到达榕果产卵的造瘿者，表现为生态过程的随机性;而榕小蜂群落的功能性状和系统发育结构取决于榕果内可用的资源和生态位，即生态过程的决定性。结果支持生态过程的偶然性与必然性共同作用，决定了多营养级榕小蜂群落的构建。 4.榕树不同发育期榕果释放的挥发物，共收集、鉴定出21种化合物，分为脂肪酸衍生物、萜类化合物和芳香族三大类。不同发育期榕果释放的挥发物组分差异明显，雌花期传粉前后的挥发物差异表现为传粉后萜类化合物下降，脂肪酸衍生物增加，特征化合物2-庚酮和3-辛酮消失，D-柠檬烯下降，可巴烯、环己烷和2-己烯醛上升。表明榕树及其传粉榕小蜂的互利共生关系是通过多种化合物的“泛化”策略来维系的。且雌花期榕果对传粉榕小蜂的吸引及雄花期榕果对榕小蜂的趋避作用，形成了榕-蜂之间化学联系的“推拉”的模式。 5.对目前收集到的榕小蜂表皮碳氢化合物进行初步分析，结果显示:来自不同寄主榕树同一属（Ceratosolen）的传粉榕小蜂，它们表皮碳氢化化合物在对叶榕传粉榕小蜂（C.solmsi鸡嗉子榕传粉榕小蜂（C.gravayli）和异形花榕传粉榕小蜂（Ceratosolen sp.）三种间较相似，但在木瓜榕传粉榕小蜂(C.emarginatus)和聚果榕传粉榕小蜂(Ceratosolen sp.)两种间差异较大。同种传粉榕小蜂雌性和雄性的表皮碳氢化合物组成相似，但各成分的含量存在差异。共存于高山榕果内的欺骗者与传粉者相比，体表化合物种类更少，存在独特的标志性化合物，并减少自身的表皮碳氢化合物的特征，让欺骗者几乎“透明”地共存于在榕-蜂互利共生系统中。综上所述，通过本研究，掌握了西双版纳热带地区榕树及其榕小蜂的繁殖物候特点，弄清了传粉者和欺骗者的发生规律和共存模式。并在传粉结构、行为和繁殖差异的比较中，阐明了欺骗者演化没有付出明显代价，榕树寄主惩罚效应的缺失是导致其欺骗性演化的主要机制。也从榕小蜂群落组成、种间化学通讯等角度，综合揭示榕树果内榕小蜂共存及传粉榕小蜂欺骗性演化的机制。收起

关键词 : 榕树传粉榕小蜂物种共存繁殖差异欺骗性进化

5. 基于功能性状的鼎湖山常绿阔叶林物种共存及生长动态研究

[学位论文] 李艳朋中国科学院大学 2019年博士导师: 叶万辉共110页

摘要 : 群落动态以及物种共存机制的研究一直都是生态学领域关注的热点问题。基于鼎湖山南亚热带常绿阔叶林20公顷大样地2010年的本底调查、环境因子以及五种植物功能性状数据，通过构建零模型，分析了134个物种在三个生长阶段（小树、中树和成树）以及五种生... 展开群落动态以及物种共存机制的研究一直都是生态学领域关注的热点问题。基于鼎湖山南亚热带常绿阔叶林20公顷大样地2010年的本底调查、环境因子以及五种植物功能性状数据，通过构建零模型，分析了134个物种在三个生长阶段（小树、中树和成树）以及五种生境类型（低谷、低坡、高谷、高坡和山脊）下的功能多样性格局，并由此推测了主导该群落物种共存的主要生态学过程。通过将该20公顷大样地划分为四种不同的空间尺度(5m×5m、10m×10m、20m×20m和50m×50m)并计算不同空间尺度下各样方的地形、土壤、以及功能多样性格局，本文首先对各个空间尺度下主导物种共存格局的生态学过程进行了推断;其次，改进了近年来被广泛使用的压力主导假说，并首次从资源有效性的角度对其进行了验证;最后，探讨了具体的地形因子（如海拔、坡度和凹凸度）以及土壤因子（如土壤有效氮、有效磷、有效钾和土壤水分等）对物种共存格局的贡献。基于鼎湖山1.44公顷塔吊样地2013年和2017年两次调查数据以及个体水平的功能性状取样，利用结构方程模型探讨了功能性状（个体和物种水平）以及光竞争和地下竞争对于树林木生长的影响。主要结果如下: (1)与植物生产力相关联的性状如比叶面积和叶面积更易受到环境过滤的作用，而与植物防御和竞争能力相关联的性状如叶片干物质含量、叶片厚度和最大树高则受到多种生态过程的作用。 (2)生境类型仅影响不同生态过程的强度，而生长阶段既影响不同生态过程的强度也影响不同生态过程的方向。 (3)地形和空间主导了小树的共存格局，而土壤主导了成树的共存格局。 (4)生物间的相互作用驱动着小尺度下的物种共存，而环境过滤驱动着较大尺度下的物种共存。 (5)资源有效性驱动了鼎湖山功能多样性的空间分布格局。在不同的空间尺度下，限制性资源如土壤有效磷与功能性状的分布格局都表现为显著的负相关关系;非限制性资源如土壤有效钾与功能性状的分布格局都表现为显著的正相关关系;而饱和资源如土壤有效氮与功能性状的分布格局都不存在显著的相关关系。 (6)基于个体水平功能性状的结构方程模型较物种水平功能性状均值对生长具有更高的解释程度。植物的生长不仅仅取决于单一性状的大小，分配因素对于不同垂直结构下木本植物的生长也存在显著影响。此外，邻体之间的光竞争以及地下竞争主要通过影响功能性状间接影响植物生长，并且由灌木层至林冠层，同种间的相互作用逐渐减弱，异种间的相互作用逐渐增强。本文首先分析了不同空间尺度下主导物种共存格局的生态学过程;其次，本文从资源有效性的角度探讨了不同的环境梯度对上述物种共存格局的影响;最后，基于个体以及物种水平功能性状的结构方程模型，进一步夯实了功能生态学的基础:植物功能性状与树木的生长的确存在紧密的联系，这为功能生态学的进一步发展以及其预测能力的提升提供了数据支撑。收起

关键词 : 常绿阔叶林植物功能性状物种共存生长动态

6. 对带有保护区和比率依赖响应函数的Lesile模型的一些研究

[学位论文] 施越湖南科技大学 2019年硕士导师: 曾宪忠共61页

摘要 : 生态安全及濒危物种的保护是人们非常关注的热点问题。由于人类活动和自然环境的恶化，大量物种濒临灭绝，如果对这些濒危物种不进行保护，那么这些濒危物种最终将会灭绝，这将对当地生态系统及食物链造成不可弥补的严重后果。同时，如何有效的保护濒... 展开

关键词 : Lesile模型比率依赖函数响应临界路径物种共存

7. 微生境尺度下8种哺乳动物冷暖季空间共存关系变化研究

[学位论文] 杨帆东北林业大学 2018年硕士导师: 姜广顺共52页

摘要 : 为探索哺乳动物群落水平上的共存机理，于2013-2016年，在黑龙江大兴安岭双河国家级自然保护区架设了124台次自动相机，研究该区域分布的8种哺乳动物黄鼬（Mustela sibirica）、紫貂（Martes zibellina）、雪兔（Lepus timidus）、欧亚猞猁(Lynx lynx... 展开为探索哺乳动物群落水平上的共存机理，于2013-2016年，在黑龙江大兴安岭双河国家级自然保护区架设了124台次自动相机，研究该区域分布的8种哺乳动物黄鼬（Mustela sibirica）、紫貂（Martes zibellina）、雪兔（Lepus timidus）、欧亚猞猁(Lynx lynx)、西伯利亚狍（Capreolus pygargus）、野猪（Sus scrofa）、马鹿（Cervus elaphus）、欧亚驼鹿(Alces alces)在冷季和暖季微生境尺度下的生境利用及物种空间共存关系。应用单季节模型(Single season occupancy model)分析了微生境尺度8种动物暖季和冷季对人为干扰、植被类型、地理类型等15种生境因子的利用情况，以揭示不同季节动物生境因子利用上的差异，并应用物种间单季节模型(Two-species single season model)探究不同物种间关系下哺乳动物群落在冷暖季节的空间共存关系变化。主要研究结果如下: (1)生境利用的结果显示:8种哺乳动物在暖季和冷季都回避人为干扰类型的生境因子（居民点、季节道以及公路），但偏好具有农田的生境（除猞猁之外）。不同哺乳动物在暖季和冷季对植被类型生境因子的利用具有较大差异。鹿科动物（狍、马鹿、驼鹿）在冷暖季都会偏好靠近河流的生境，而肉食性动物（黄鼬、紫貂、猞猁）则会回避靠近河流的区域。8种哺乳动物在暖季和冷季对地理类型生境因子（坡向、坡度）的利用情况基本一致，且体型较大的动物（马鹿、驼鹿）选择坡向小的区域，体型较小的动物选择坡向大的区域。 (2)物种空间共存关系结果显示:捕食关系下，紫貂-雪兔与猞猁-雪兔两组物种组合，冷季比暖季的SIF(物种互作因子，Species interaction factor)值明显上升，呈空间共存关系;猞猁-狍、猞猁-马鹿、猞猁-驼鹿三组物种组合，冷季比暖季的SIF值明显下降，呈空间回避关系。竞争关系下，在食肉动物群落中，紫貂-黄鼬和猞猁-紫貂的组合，冷季比暖季的SIF值明显下降，呈空间回避关系。食草动物群落七组物种组合中，除驼鹿与狍的物种组合外，其他六组物种组合（狍-雪兔、狍-野猪、马鹿-野猪、驼鹿-野猪、马鹿-狍、驼鹿-马鹿）冷季的SIF值较暖季都会下降，呈空间回避关系。 (3)冷暖季动物生境利用和物种空间共存关系的综合分析结果显示:竞争关系下的食草动物群落，冷季动物相同利用的生境因子数量比暖季有所减少，同时冷季SIF值相较暖季也会下降，物种空间关系转变成以空间回避为主的状态，表明食草动物生境因子利用和物种空间共存关系的变化具有一定协同性。 (4)暖季食草动物的体重比与SIF值的变化关系不明显，而在冷季随着体重比的增大SIF值逐渐降低(R2=0.6528)，表明冷季体重相近的食草动物竞争压力会增大。收起

关键词 : 哺乳动物物种共存微生境利用冷暖季节

8. 空间种群模拟研究：物种行为、寄生对集团捕食系统中物种共存的影响

[学位论文] 潘峰合肥工业大学 2016年硕士导师: 苏敏共44页

摘要 : 生态群落的稳定性与其多样性的关系一直是受到人们关注的问题。试验研究显示，集团捕食系统广泛存在于自然界食物网中，然而理论研究却得到与试验相矛盾的结果，从而带有集团的生态群落稳定性与物种共存问题成为了生态学研究的热点问题。同时，空间生... 展开生态群落的稳定性与其多样性的关系一直是受到人们关注的问题。试验研究显示，集团捕食系统广泛存在于自然界食物网中，然而理论研究却得到与试验相矛盾的结果，从而带有集团的生态群落稳定性与物种共存问题成为了生态学研究的热点问题。同时，空间生态学是数学生态学、理论生态学和保护生态学研究的重要手段。本论文基于空间生态学中的物种模拟方法，探索了具有空间结构的集团捕食系统中物种共存与多样性问题。本文主要采用空间显含的模拟模型，其中包括耦合网格模型以及随机的元胞自动机模型，并运用matlab、NetLogo等软件实现空间动态、物种分布模式的可视化。集团捕食系统为复杂食物网中物种间相互作用提供理论依据，并与空间技术相结合为理论生态学提供了深层次的生态与模型机理。文章主题将分为三个部分:首先对集团捕食系统的研究现状和进展进行综述，随后介绍景观生态学的概念、原理和模拟原型;其次，重点研究物种行为对集团捕食系统中物种共存的影响;最后，研究捕食者受到寄生影响的集团捕食系统中物种密度变化和共存。本论文主要得到以下结论:(1)当捕食强度不变时，捕食者追捕行为的引入将扩大两物种的共存区域;(2)食饵逃逸能否提高生态系统中物种的共存取决于生态系统中种群的相互关系，其中只有在捕食者占绝对优势和弱平衡状态时，食饵逃逸可以促进共存;(3)捕食者追捕行为与食饵逃逸行为产生了不对称动态，即捕食者追捕行为对物种共存以及种群密度产生的影响较食饵逃逸更为显著，捕食者追捕行为显著地提高了两物种共存区域以及物种密度;(4)寄生的引入明显促进两物种共存，并且当集团内捕食者能够稳定续存时，捕食者的密度会随着竞争能力的增加而提高;(5)若捕食者为避免寄生感染而有意躲避寄生个体，此种生物行为将抑制两物种共存;(6)当寄生改变食饵的行为动力（即行动缓慢），那么生物行为的改变又将促进两物种共存。收起

关键词 : 集团捕食系统物种共存多样性空间结构

9. 强台风对鼎湖山森林群落及其物种共存的影响研究

[学位论文] 倪云龙中国科学院大学 2022年博士导师: 叶万辉共173页

摘要 : 全球气候变化下，强台风发生的频率越来越高，影响范围越来越广，不仅使全球森林生态系统面临的威胁愈加严重，而且影响社会和经济的发展。研究表明，不同区域的森林对于台风的响应存在明显差异。但由于研究关注度的不均衡，导致在全球范围内台风对森... 展开全球气候变化下，强台风发生的频率越来越高，影响范围越来越广，不仅使全球森林生态系统面临的威胁愈加严重，而且影响社会和经济的发展。研究表明，不同区域的森林对于台风的响应存在明显差异。但由于研究关注度的不均衡，导致在全球范围内台风对森林生态系统影响的理解还不够完整。西北太平洋区域需要更多相关的研究关注，特别是这个区域的亚热带常绿阔叶林。南亚热带常绿阔叶林是亚热带常绿阔叶林的重要组成部分，是我国特有的植被类型。台风作为常见的极端气候事件，能对森林生态系统的结构、组成和功能等方面造成严重影响。然而，少有研究关注到南亚热带常绿阔叶林对台风的响应。阐明南亚热带常绿阔叶林对台风的响应规律有助于揭示森林群落物种共存机制，可为我国生物多样性保护、森林资源可持续性利用和科学制定政策以应对气候变化对森林生态系统产生的潜在负面影响提供科学依据。本研究以2018年超强台风山竹对鼎湖山南亚热带常绿阔叶林的影响为切入点，对鼎湖山20公顷大样地进行台风受损调查，结合大样地在台风前后所累积的详实的调查数据，分别分析强台风对两类不同演替时期森林（成熟林和老龄林）产生的即时结构破坏，以及随后的短期群落动态变化和物种共存的影响，试图回答如下三个方面的科学问题:(1)强台风对森林结构的即时破坏:强台风山竹对老龄林和成熟林群落结构的破坏程度如何？是否有差异？如果有，造成差异的原因是什么？(2)强台风对短期的群落动态:强台风山竹如何影响森林群落短期的动态过程（死亡、生长和补员），对群落的演替和发展造成何种影响？(3)强台风对物种共存的生态过程:强台风干扰如何影响南亚热带常绿阔叶林的物种共存？哪种生态过程主要驱动台风发生后群落的物种共存？研究结果如下: 1.强台风山竹对鼎湖山大样地森林群落结构产生的即时影响 (1)个体水平的受损类型与径级大小、物种和非生物因素等密切相关。径级越大的个体越容易遭受台风的破坏;锥栗（Castanopsis chinensis）、荷木（Schima superba）等以冠层受损为主，马尾松（Pinus massoniana）较容易干折。 (2)老龄林超过一半的个体遭受明显破坏，成熟林超过三分之一的个体遭受明显破坏。老龄林群落水平的受损程度约是成熟林的两倍，与台风前森林的群落结构和组成密切相关。 2.台风发生前后森林群落短期的动态变化及其转变模式 (1)强台风对南亚热带常绿阔叶林短期的群落动态过程造成显著的影响，特别是老龄林。老龄林群落水平的年均死亡率、相对生长率和年均补员率均显著高于台风前，且主要体现为耐荫种，如肖蒲桃(Acmena acuminatissimum)和水石梓（Sarcosperma laurinum）死亡率的显著增加，中生种和耐荫种，如黄果厚壳桂（Cryptocarya concinna）、华润楠（Machilus chinensis）、肖蒲桃、光叶山黄皮（Aidia canthioides）等相对生长率的显著增加，中生种，如锥栗、厚壳桂（Cryptocarya chinensis）、橄榄（Canarium album）等年均补员率的显著增加;成熟林群落水平的动态过程整体变化不显著，但个别类群和物种的动态统计率变化显著。马尾松的年均死亡率是台风前的6倍，中生种，如锥栗、黄杞（Engelhardtia roxburghiana）和厚壳桂等的相对生长率显著高于台风前，耐荫种，如光叶山黄皮（Aidia canthioides）、竹节树(Carallia brachiata)和柏拉木(Blastuscochinchinensis)的年均补员率显著低于台风前。 (2)综合以上三个动态过程和NMDS方法分析所得结果发现，从森林群落物种组成和动态的角度，老龄林变得更加“年轻”，成熟林变得更加“年长”。即从演替轨迹的角度说明，强台风回置了老龄南亚热带常绿阔叶林群落演替的进程，促进了成熟南亚热带常绿阔叶林群落演替的进程。 3.强台风山竹对鼎湖山大样地群落功能性状和系统发育分布的影响 (1)基于系统发育和功能性状的方法发现鼎湖山大样地整体群落和林下层群落以环境过滤为群落物种共存的主导驱动力。其促使群落的系统发育结构过度发散和群落的功能性状分布聚集，且发散或聚集的程度随空间尺度的增大而增加。林上层群落的系统发育分布呈过度发散，而基于不同功能性状计算所得的群落性状分布表现为聚集或发散，体现了多种生态学过程同时作用于林上层群落的物种共存。 (2)强台风干扰显著增加南亚热带常绿阔叶林群落系统发育结构的发散程度，提升了以环境过滤为主导驱动力的重要性，特别是老龄林。综上，本研究主要得出以下几条结论:①老龄南亚热带常绿阔叶林对强台风更为敏感，且与台风前群落的结构和组成有关。这增进了老龄林响应于气候变化的了解;②综合群落动态过程及其转变模式发现，强台风回置了老龄南亚热带常绿阔叶林群落演替的进程，促进了成熟南亚热带常绿阔叶林群落演替的进程。这体现台风是南亚热带常绿阔叶林群落演替的重要驱动力;③基于系统发育的方法发现，强台风显著增加了南亚热带常绿阔叶林群落系统发育结构的发散程度，提升了以环境过滤为主导驱动力的地位。收起

关键词 : 常绿阔叶林强台风森林群落物种共存

10. 中国西南典型菊科入侵植物与本地植物的氮磷利用机制研究

[学位论文] 胡朝臣天津大学 2020年博士导师: 刘学炎共143页

摘要 : 外来植物入侵已成为地表较严重的全球性环境问题之一，加剧了生物多样性丢失，且影响生态安全和造成巨大的经济损失。因此，外来植物入侵机制是地学和生态环境等学科共同关心的问题，是防控入侵和评估入侵影响的关键科学依据。植物对氮(N)、磷(P)养分... 展开外来植物入侵已成为地表较严重的全球性环境问题之一，加剧了生物多样性丢失，且影响生态安全和造成巨大的经济损失。因此，外来植物入侵机制是地学和生态环境等学科共同关心的问题，是防控入侵和评估入侵影响的关键科学依据。植物对氮(N)、磷(P)养分的利用策略、入侵扩张对土壤N、P循环的影响和植物群落的反馈机制是理解外来植物成功入侵和本地植物共存、消失机制的重要信息。然而，由于方法学上过去主要依赖于加氮和同位素标记等控制和培养实验，入侵生态系统植物原位N、P利用机制及其随土壤N、P养分变化并不十分清楚。因此，本论文研究选取中国西南外来菊科植物入侵的生态系统为对象，通过分析植物和土壤原位N、P元素和离子浓度、稳定N同位素自然丰度，构建新的评价方法体系，详细探讨入侵植物与本地植物的N、P利用机制及其随土壤N、P养分的变化机制。主要研究结果和取得的认识及其意义归纳如下： (1)入侵植物叶片N、P含量显著高于共存本地植物，并随入侵程度增加。这说明入侵植物N、P吸收富集能力高于本地植物，且随入侵程度增加。入侵样方绝大部分本地植物比无入侵样方同种本地植物种叶片N含量升高，P含量降低。这说明外来植物入侵使得本地植物N吸收增加，但P吸收减小。同位素质量平衡方法揭示入侵植物和本地植物对土壤优势N源(NH4+)的偏好利用是其叶片N含量增加的内在原因。 (2)入侵植物叶片N含量显著高于本地植物，但两者根N含量无显著性差异，这说明入侵植物比本地植物分配更多的N至叶片。入侵样方绝大部分本地植物比无入侵样方同种本地植物种增加了叶片N和根N含量，但叶片N比根N增加更多，这说明入侵样方的本地植物增加了叶片N分配。基于同位素质量平衡方法评估土壤NH4+、NO3-对叶片N和根N贡献显示，入侵植物和本地植物在叶片同化更多的N均是由于同化了更多的NH4+和NO3-。 (3)入侵植物总N、NH4+、净N矿化速率、净硝化速率、总P根际效应均大于0，这说明入侵植物通过根际作用改善了根际土壤总N、NH4+、总P含量和N循环速率。本地植物净N矿化速率、净硝化速率根际效应大于0，但其有效P根际效应小于0，这说明本地植物通过加快根际土壤N循环速率增加了自身N有效性，但减小了有效P含量。入侵植物的总N、NH4+、净N矿化速率、净硝化速率根际效应大于本地植物，但两者总P和有效P根际效应相近，这说明入侵植物通过根际作用对根际土壤N养分状态的改善大于本地植物，但两者对根际土壤总P和有效P的影响相似。 (4)随土壤N、P有效性增加，入侵植物株高增加，本地植物株高不变；入侵植物和本地植物叶片、茎、根中的一个或多个器官N、P含量增加；入侵植物叶片生物量分配比例增加，但其茎和根生物量分配比例无显著性变化；入侵植物衰老叶片N、P含量增加。这些结果说明入侵植物氮磷利用具有可塑性，这有助于入侵植物改善凋落物质量，增加入侵植物N、P吸收，提高N、P利用效率，并因此维持入侵植物高的生物量。入侵植物比本地植物强的N、P吸收富集能力，优势的N分配策略，以及入侵植物对土壤N、P养分的影响和自身N、P利用的可塑性是外来植物成功入侵的重要机制。本研究丰富了原位自然条件下入侵生态系统植物N、P利用机制认识，填补了入侵生态系统植物的茎、根N、P证据，为理解外来植物入侵和物种共存机制提供了新的见解，为更好地评价和预测外来植物入侵及其生态效应提供了有用的科学支撑。收起

关键词 : 菊科入侵植物本地植物氮磷利用根际效应物种共存