植物种群的空间分布格局共16页
植物种群空间分布格局
点格 局分 析法
式中: n 为总点数; uij为点i、 j 之间的距离。uij ≤ t时, It ( uij ) = 1; uij > t 时, I t ( uij ) = 0。Wi j为以点I 为圆心, uij为半径的圆周长在面 积A 中的比例, 其为一个点(植株)可被观察到的概率, 这里为权重, 是为了消除边界效应。H ^( t )> 0, 为 集群分布; H ^( t ) < 0, 为均匀分布; H ^( t ) = 0, 为随机分布。
研究方法.
点格局分析的统计学理论是Riply ( 1977) 首先提出 来的，后来经Diggle等人的发展逐步形成的一种种群 格局分析的新方法。它是以植物种的个体在空间的坐 标为基本的数据, 每个个体都可以看作是二维空间的 一个点。这样所有个体组成了空间分布的点图。张金 屯利用此方法在研究植物种群的分布格局和联结关系 时取得了很好的效果。公式为：
研究方法.
分形 理论
植物种群个体在空间水平配置的关系构成的种群空 间分布格局图可以反映该种群占据空间生态位的能 力。种群占有生态空间的能力的计算依据是某一种 在样方内每个个体的基面积与样方总面积的比例。 分形的一个重要特征是分形维数,分形维数有豪斯 道夫维数、 信息维数和计盒维数。在研究植物种 群分布中应用的是计盒维数,它的定义为:
式中: Db 为计盒维数; E为划分尺度; N 为对应 划分 尺度所占有的格子数。 种群水平分布的格局的计盒维数可以定量的反映出 种群占据空间生态的能力。而这种研究方法与标度 是没有关，并将其分为不同的 亚样方，应用摄影技术将这些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，实现种群格局的定， 并通过威尔柯克森符号秩检验。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。
种群空间分布格局的三种类型
种群空间分布格局的三种类型
种群空间分布格局是指种群在空间上的分布情况，它是种群生态学研究的重要内容。
根据种群空间分布格局的不同特征，可以将其分为三种类型：点状分布、线状分布和面状分布。
点状分布是指种群在空间上的分布形式，它以点的形式分布在空间中，点之间没有明显的联系，点的数量也不多，这种分布格局常见于某些种群的空间分布，如某些植物种群的空间分布。
线状分布是指种群在空间上的分布形式，它以线的形式分布在空间中，线之间有明显的联系，线的数量也不少，这种分布格局常见于某些种群的空间分布，如某些昆虫种群的空间分布。
面状分布是指种群在空间上的分布形式，它以面的形式分布在空间中，面之间有明显的联系，面的数量也不少，这种分布格局常见于某些种群的空间分布，如某些鸟类种群的空间分布。
综上所述，种群空间分布格局可以分为三种类型：点状分布、线状分布和面状分布。
它们在种群生态学研究中都起着重要的作用，可以帮助我们更好地了解种群的空间分布情况，从而更好地保护和管理种群。
(精品)植物区系空间分布与环境演变
• 达尔文曾考察过的南美西边的加拉帕戈斯群岛拥有 较多特有种和少量特有属。智利西部的胡安-费尔 南德斯群岛的植物种类不多，却有着许多特有属， 甚至有一个特有科。就它们与南美大陆植物相似性 来说，前者的属相似性指标高达98%，而后者与智 利植物几乎没有甚么亲缘关系，却和新西兰等地植 物近似。
世界植物区系分区
泛北极植物区
A. 北方亚区（1、2、3、4） B. 古地中海亚区（5、6、7、8） C. 马德雷亚区（9）
古热带区
A. 非洲亚区（10、11、12、13） B. 马达加斯加亚区（14） C. 印度－马来西亚亚区（15、16、17、18） D. 玻利尼西亚亚区（19、20） E. 新喀里多尼亚亚区（21）
• 第四纪数万年至百万年的气候变迁对许多 植物分布区影响极为重要。
椴属一些亲缘种的分布范围
• 第三纪时分布很广的一些植物，在冰期时 分布范围急剧缩小，至今仅保有狭小的分 布区，这类情况称为地理残遗分布。
红杉、水椰和鹅掌楸属植物的历史和现代分布
地形变化
• 近数百万年内，全球各大山系和高原的猛 烈抬升，使得原有环境性质和结构发生重 大变化，特别是影响气候的变迁，对许多 植物分布产生极为重要影响。
• 特殊的生境，像盐碱地，沼泽，酸性土等， 适生的植物都被束缚于此，它们分布的边界 依据这些生境的范围而定。
影响植物分布范围的环境因素
1，气候变化 2，地形变化 3，板块运动
气候变化
• 气候变迁对植物种分布区的影响是最重要 的。短时间尺度内的气候波动会使分布区 呈现摆动趋势，不过很少造成严重变形。
K=C/A+B-C
• 北京地区木本植物种类与外围地区作过比 较，得知它与东北南部的种相似性系数为 70%，与山东半岛为35%，与朝鲜为75%， 与苏南为27%。故本森林区木本植物组成与 南侧各地已有较大差别。
植物分布区
槭树属（Acer）的替代分布（引自北京大学等，1987） 1 洛氏槭（A. lobelii） 2 喜悦槭（A. laetum） 3 突厥槭（A. turkestanicum） 4 小刀槭 5 长柄槭（A。 longipes）
disjunction, discontinuous areal）。
特点：至少有两个核心
为星散分布区
间断分布区
间断分布区的概念 间断分布区的类型 间断分布的成因
北极-高山间断分布 泛北极间断分布 北大西洋间断分布 南北美洲间断分布 古热带间断分布 洲际山区间断分布 古地中海地区间断分布 泛南极间断分布 极间间断分布 星散间断分布
原因：分布地区生存条件的 空间变化东西差别小，南北
气候因素 土壤因素 地形因素
差别较大有关。 寒带和温带地区
自西向东呈椭圆形 原因：南北方向的气候条件
生物因素 历史因素 人为因素
尤其是温度条件变异较大
热带地区
南北直径较大
岛屿状分布
3.1.4 植物分布区的类型及成因
广域分布区 狭域分布区 连续分布区 间断分布区 残遗分布区 替代分布区
6 元宝槭（A。 truncatum） 7 五角枫（A。 mono） 8 艳槭（Acer sp.）
3.1.5 分布中心
多度中心 发生(起源)中
心 变异中心 残遗中心
几个属的分布中心
3.1.6 大陆上早期植物分布
世界分布 （cosmopolitan）
环极地分布 （circumpolar）
环北方分布 （cicumboreal）
泛热带分布 （pantropic）
植物的空间格局名词解释
植物的空间格局名词解释植物的空间格局是指植物个体在空间上的分布模式及其相互关系，是植物社会生态学中的重要研究内容之一。
植物的空间格局涉及到植物个体在群落中的位置、分布密度以及空间间隔等方面的特征。
一、植物个体的定点分布植物个体的定点分布是指植物个体在空间上具有明确的位置，其位置不具有明显规律，可随机或固定。
这种分布模式常见于某些草原植物，如野芋（Lilium leichtlinii）和某些多年生草本植物。
二、植物个体的无规分布植物个体的无规分布表明个体之间的位置关系没有明显的规律可循，呈现出一种随机散布的模式。
这种分布模式常见于某些灌木或森林植物中，如白桦（Betula platyphylla）和杨树（Populus tremuloides）。
三、植物个体的团簇分布植物个体的团簇分布是指个体在空间上聚集成团的格局，这种格局常见于植物群落中的斑块状或密集状分布。
这种分布模式多与某些竞争或扩散机制密切相关，能够提高植物个体间的相互交流和资源利用效率。
四、植物个体的均匀分布植物个体的均匀分布是指个体之间的间隔相对均匀，形成一种规则的网格状或线排分布模式。
这种分布模式常见于某些寒带或高山植物，如亚高山湿地的藓类和苔原植物。
这种分布模式通常与资源的均质分布和植物间的竞争关系有关。
植物的空间格局不仅受到环境因素的影响，还受到植物种群内部相互作用的调控。
种群内部的相互作用包括竞争、合作和共生等。
竞争会导致个体间的空间排斥现象，使个体分散分布或形成团簇分布；而合作和共生则会促使个体互相靠近，形成均匀分布。
此外，地形、土壤和光照等环境因素也会对植物的空间格局产生重要的影响。
植物的空间格局研究不仅对了解植物个体之间的相互作用和种群动态具有重要意义，还可为生态系统的稳定性和可持续发展提供理论基础。
在实践中，植物的空间格局还可以作为生物多样性保护和生态系统恢复的重要指标，通过研究和监测植物的空间格局，可以更好地评估生态系统的健康状况和生态功能。
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2 植物分布区的中心
多度中心：在一个植物种的分布区内，个体数目 最多最密集的地方，称多度中心。
发生（或起源）中心：指某一物种或更高级别的 分类学单位在地球表面发生的地点。
变异中心：植物在生存和发展过程中，要不断适 应环境，不断发生变异，在植物种的分布区内包 含变异类型最多的地区就是种的变异中心。
残遗中心：一个种原来占有较广大的分布区，但 因环境条件的重大变化而强烈收缩，致使该种植 物只在狭小的范围内残存，这个残存的地方就为 残遗中心。
经度地带性 由海洋至大陆中心因 水分变化
植被分布的垂直地带性：气候条件的垂直变化
植被的非地带性分布：沼泽植被和水生植被。
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3 植物分布区的形成
植物物种起源的方式： 单境发生论：种在一个地点一次发生，然后逐渐传 播下去； 多境发生论：一个种可以在多个地区同时或不同时 发生；
稳健的多境发生论： 泛境的多境发生论：
影响植物分布区的形状和边界的因素有： 气候因素 土壤因素 地形因素 生物因素 历史因素 认为因素
（二） 地球上植被的主要类型及其分布
1 植被的概念 植被：整个地球表面植物群落的总和。
2 植被的主要类型 我国的植被类型： 寒温带针叶林区域 温带针叶阔叶混交林区域 暖温带落叶阔叶林区域 亚热带常绿阔叶林区域 热带季雨林雨林区域 温带荒漠区域 青藏高原高寒植被区域
3 植被分布的规律性 植被分布的水平地带性：纬度地带性 由南至北因热量变化
三 植物在自然界的分布
（一）植物的分布区
分布区：每种植物很多个体共同分布的区域就是 植物种的分布区。
1 植物分布区的类型
广域分布：分布区广阔，通常遍及各大洲 狭域分布：分布区只限于局部区域
植物种群空间分布格局研究方法概述
3 检验方法
群落中种群空间分布类型的检验方法研究的比 较深入 。从 1922 年提出群落中种群分布的非随机 性以及给出检验植物非随机性分布的标准以来 [ 17 ] , 已经有 10 多种非随机分布检验的估计量 。用聚集 强度来测定分布格局是 20 世纪 60 年代兴起的方 法 ,在测度种群分布方面有其特殊的优点 ,既可判断 分布格局的类型 ,又可为研究种群个体行为 、 种群扩 [3 ] 散型提供一定的信息 。特别是近年来受到了众 多生态学家和种群生态学家的重视 。 3. 1 负二项参数 ( K)
x!
px =
m 1 m 2 (1 - e x x2 s - x
2
- m2 )
x- 1
・∑ (
k =0
m2 P k ! x-
k
k - 1)
( 5)
式中 : m 1 =
, m2 =
x m1
2. 2 分布型的检验
分布型的 χ2 检验公式为 :
n
χ2 =
i =1
∑
( O - E) 2 O
( 6)
式中 : x 为植株数 , x = 0 , 1 , 2 , 3 …; m 为总体平均 数 ; p ( x ) 为 N 个抽样中出现 x 个个体的概率 。 2. 1. 2 负二项分布 该分布类型是应用在集群分 布中最普遍的概率分布 , 可以反映种群个体在空间 呈现成群 、 成簇或成斑块的聚集 。在自然界中 ,由于 环境的异质性与生物本身的聚集特性 , 大多数动物 尤其是昆虫 ,空间分布普遍为负二项分布 。对于植 物而言 ,由于植物繁殖特点以及环境中局部条件的 差异 ,也导致植物种群的负二项分布 ,即形成密集程 度极不均匀的大小集团 , 呈嵌纹状图 。其概率密度 函数为 :
突脉青冈林乔木层主要植物种群空间分布格局
３ 分布格局 的测定方法
３ １ 分 布 模 型 ．
支 提山主峰海 拔高 １ ９４ ， 亚热 带海 洋性 气候 ， ．ｍ 属 １ ３ 气候 温 暖。 雨量充沛 ， 春夏季 温热 多雨 ， 秋冬 季稍干旱 。据 宁德市气 象局资料 ： 地 域 年 平 均 气 温 １． —１．＂ 年 均 降水 量 该 ８ １ ８８ Ｃ，
突脉 青 冈林 乔木 层 主 要 植 物 种 群 空 间分 布 格局
盖新敏 陆继策 谢作贵 李大岔４陈禄春 ， ， ， ，
（． １福建省宁德市林业局 ， 宁德 ３２０ ；． ５ １０２屏南古峰国有林场； ． ３ 寿宁景山国有林场； ４ 宁德福 １国有林场 ； ． ． ３ ５ 古田县林业局）
度小 而集 中 ， 峭度 为负数 ， 明径 阶年龄因素综合作用有关。
通过甜槠林林 木直 径分 布结构 特征 的研究 可 以模 拟与 预测各个径阶的林木株数和蓄积 的变化 ， 为林 木生长量测定
采用泊松分布、 负二项分布和奈曼 Ａ型分布的 检验 方法对主要种群的水平分布格局进行频次检验（ ％危 险 ５ 率 ）确定其符合 的分布模 型 ， ， 采用 Ｉ Ｂ Ｐ Ｍ— Ｃ系列程序集 中的 １ ０ ８０ ｍ 降 水 日数 约 ２０ ， 日照时数 １ ０—１ ０ ， 程序进行模 型的检验 。 合泊松 分 布 的种群一 般为 随机 分 ７ １ ｍ ， ５ ０ ０ｄ年 ４ ５ ５ ｈ ０ 符 无霜期 日 数约２０ 。土壤为山地黄壤 ， ９ｄ 母岩为花岗岩。土壤 布格局， 符合负二项分布或奈曼 Ａ型分布的种群一般为聚集 腐殖 质较 丰富 ， 水肥 条件较 好。植物种 类丰 富， 落类型 多 群 分布。有的种群可 能同时符 合几 种分布模 型， 以确 定其 为 难 样， 主要植物群落类 型有 中亚热带 阔叶林 、 中亚热带 针叶林 、 聚集 或随机 分布。为此 ， 进一步应用扩散系数等聚集强度
种群格局分析分析
种群格局分析分析 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】+中国西北准噶尔盆地南缘荒漠绿洲过渡带的主要木本植物的空间格局和关联摘要：物种的空间格局和关联在揭示物种间相互影响以及环境的相互影响是非常重要的。
而且它对理解物种相互影响和基本生态过程与温带荒漠植被方面具有重要意义。
在本文中，函数g（r）用于描述中国西北准噶尔盆地的荒漠绿洲过渡带的三个1公顷的荒漠植物地块中四种主要木本种间的空间格局和关联特征。
完整的空间随机零模型（CSR）显示四个物种在小范围（<20m）内呈现出显着聚集。
无叶假木贼和白刺，梭梭和红砂在与独立零模型小尺度空间上呈现正相关，而无叶假木贼和梭梭，无叶假木贼和红砂，红砂和白刺在小范围或者中等范围（20-60m）内呈现负相关。
随机标签零模型表明无叶假木贼的枯立木主要是由种内和种间竞争的综合作用决定。
此外，研究结果还表明，生境异质性和沙漠化这两个主要因素在准噶尔盆地南缘荒漠绿洲过渡带的木质物种空间分布格局和关联中起着重要的作用。
因此，规划造林和开发保护策略时，物种特征在空间格局和关联性上的差异性应该予以重视。
关键词：空间格局，空间关联，生境异质性，荒漠绿洲过渡带，准噶尔盆地Spatial patterns and associations of dominant woody species in desert-oasis ecotone of South Junggar Basin,NW ChinaAbstract: Spatial patterns and associations of plant species are important for revealing how species interact with each other and with the environment, and hence have important implications for the understanding of species interaction and underlying ecological processes with apparent patterns in temperate desert vegetation. In this paper, the function g(r) was used to characterize the spatial patterns and associations of four dominant woody species in three 1-ha desert plant plots in the desert-oasis ecotone of South Junggar Basin, NW China. The complete spatial randomness null model (CSR) showed four species exhibited significant aggregations at small scales (< 20 m). A. aphylla and N. roborowskii, H. ammodendron and R. songarica were spatially positive associations at small scales with the independent null model, while A. aphylla and H. ammodendron, A. aphylla and R. songarica, R. songarica and N. roborowskii species pairs exhibited negative associations at small or moderate scales (20–60 m) in our study. The random labeling null model showed that dead standing plants of A. aphylla were largely determined by the combined effects of intra- and interspecific competition. In addition, the results also indicated that the two main factors of habitat heterogeneity and sandy desertification play important roles in determining spatial distribution patterns and associations of woody species in the desert-oasis ecotone of South Junggar Basin. Thus, the differences of species features in spatial patterns and associations should be paid more attention when planning afforestation and developing conservation strategies.Keywords:spatial pattern; spatial association; habitat heterogeneity; desert-oasis ecotone; Junggar Basin植物的空间格局是植被的重要特征。
3-典型实验三 种群空间分布格局调查
3、研究的目的：找出植物空间分布的类型，并探 索此类型与环境之间的关系，反应此种群在群落 中的地位，作用的大小。
种群的空间分布类型：
均匀型
随即型
成群型
➢种群的空间分布类型的相对性：相对于空间尺度的大小而言
种群空间分布类型的判定：
1. 分布系数法(扩散系数法)：
指标X：取样所得到的样方中平均出现的个体数， 平均值(m) ，方差(S2)，C=S2/m。 C=1 随机分布 C<1 均匀分布 C>1 集群分布 在统计学上，常采用t检验来确定其差异的显
分析。
通过野外测量与室内计算分析，判断群落内实验种群 （马尾松林）的空间格局分布类型，并对其特点和可能 形成原因进行分析。
注：按实验报告格式认真撰写。
调查物种： 测量：
编号： 1
2
邻接树木 A1－A2
株间距 （m）
编号：
邻接树木
株间距 （m）
样地位置： 记录：
组别： 日期：
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普通生态学
实验三 种群空间分布格局的调查与分析
讲授：黄和平
江西财经大学资源与环境管理学院 2008-04-24
植物种群空间分布格局的调查与分析是植物 种群生态学的重要内容。通过本实验，使学 生认识群落中不同种群个体在空间分布上表 现出的不同类型，了解检验种群空间分布类 型的方法，并学会1~2种判断种群空间格局类 型的方法。
I 1
泊松分布（随机分布）
I 1
均匀分布