濒危植物大花黄牡丹(Paeonia ludlowii)种群数量动态

运用种群静态生命表、存活曲线、生殖力表和Leslie矩阵模型,研究了西藏特有的濒危植物大花黄牡丹种群数量动态过程。静态生命表和种群存活曲线反映出大花黄牡丹在树龄10a之前和20~25a之间分别经历了强烈的环境筛和竞争自疏,20a左右为其生理寿命,35a左右为极限寿命;大花黄牡丹种群的净增长率、内禀增长率和周限增长率较低,表现为衰退型种群;Leslie矩阵模型的模拟结果表明,在20a内种群幼苗数量和总数量呈现出下降趋势,下降了大约30%;大花黄牡丹种群存活表现为Deevey-Ⅰ型,早期个体死亡极高,幼龄苗木严重不足;现行种群数量主要是靠自身的萌蘖繁殖来维持。导致大花黄牡丹濒危的可能原因是大花黄牡丹的生物学特性以及人为干扰。     

濒危植物大花黄牡丹（Paeonia ludlowii）种群数量动态

运用种群静态生命表、存活曲线、生殖力表和Leslie矩阵模型,研究了西藏特有的濒危植物大花黄牡丹种群数量动态过程。静态生命表和种群存活曲线反映出大花黄牡丹在树龄10a之前和20～25a之间分别经历了强烈的环境筛和竞争自疏,20a左右为其生理寿命,35a左右为极限寿命;大花黄牡丹种群的净增长率、内禀增长率和周限增长率较低,表现为衰退型种群;Leslie矩阵模型的模拟结果表明,在20a内种群幼苗数量和总数量呈现出下降趋势,下降了大约30%;大花黄牡丹种群存活表现为Deevey-Ⅰ型,早期个体死亡极高,幼龄苗木严重不足;现行种群数量主要是靠自身的萌蘖繁殖来维持。导致大花黄牡丹濒危的可能原因是大花黄牡丹的生物学特性以及人为干扰。     

根茎型木本克隆植物准噶尔无叶豆的种群数量动态

 根据根茎型木本克隆植物的特征, 不以种群的分株数量代表种群大小, 而尝试以不同茎级的根茎长度代表种群大小, 运用种群静态生命表、存活曲线、生殖力表和Leslie矩阵模型, 研究了准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum)的两个种群——A种群(46°31.09′ N, 88°33.06′ E, 紧邻乌伦古湖)和B种群(46°28.07′ N, 88°33.07′ E, 位于沙漠腹地)的种群数量动态。结果表明: 种群存活表现为Deevey-I型。A种群在中龄阶段受到的人为干扰较大, 死亡率出现高峰, 种群的净增长率(R₀)、内禀增长率(r_m)和周限增长率(λ)较低, 表现为衰退型种群, Leslie矩阵模型的模拟结果表明, 15 a内种群呈现下降趋势; B种群所受到的压力主要是干旱贫瘠的荒漠环境所导致的系统压力, 种群的R₀、r_m和λ值适中, 表现为缓慢增长型种群, Leslie矩阵模型的模拟结果表明, 15 a内种群呈现先下降、再上升的趋势。此外, 研究结果验证了Leslie矩阵模型可以扩展应用到根茎型木本克隆植物这类特殊生活型植物的种群数量动态研究上。     

濒危植物南川升麻种群数量动态的分析

运用种群静态生命表、生殖力表和Leslie矩阵模型,研究了中国特有的濒危植物南川升麻种群数量动态过程。结果表明,南川升麻种群为衰退型种群,种群的净增殖率、内禀增长率和周限增长率较低,种群世代周期偏长,在25a内种群幼苗数量和总数量呈现出持续下降的趋势。南川升麻种群经历了两次死亡高峰期,受到了环境筛的强烈过滤作用。     

濒危植物长柄双花木自然种群数量动态

 运用种群生命表、生殖力表、Leslie矩阵模型和时间序列预测分析方法,研究了濒危植物长柄双花木(Disanthus cercidifolius var. longipes)种群的动态变化过程,揭示了长柄双花木各龄级植株的数量动态规律。结果表明：长柄双花木为缓慢负增长型种群;种群的净增殖率、内禀增长率以及周限增长率都较低,世代平均周期较长;Leslie矩阵模型和时间序列预测分析均表明在未来50年内长柄双花木各年龄级种群数量会出现波动性的消长,但其种群总数将逐步下降。导致种群下降的主要原因可能是人为砍伐及由此造成的生境破碎化等。     

流苏石斛(Dendrobium fimbriatum)迁地保护种群的数量动态

运用静态生命表、生殖力表和Leslie矩阵模型,研究了保存于中国科学院西双版纳热带植物园兰科植物迁地保护区中的濒危物种流苏石斛种群数量动态过程,评价了流苏石斛的迁地保护效果.结果表明:迁地保护种群的年龄锥体为壶型锥体,种群的净增长率、内禀增长率和周限增长率较低,种群正处于下降态势;Leslie矩阵模型分析表明,在未来50年内,该种群各龄级的个体数及种群总数均表现出持续下降趋势.模型分析发现:1)迁地保护区模拟生境尽管适宜流苏石斛的生长,但由于附着在树上,中龄级个体先端产生的无性繁殖芽不能及时附着在附主上掉落死亡.因此,需要改善迁地保护区的生境条件,如增加岩石生境(流苏石斛野生种群几乎都是岩生的)使幼龄级个体脱落后能够顺利进入种群;2)种群下降的另一主要原因就是中龄级个体繁殖力太低.因此,建议加强对中龄级个体的管理提高繁殖能力以及深入研究实现种子的就地共生萌发,从根本上实现流苏石斛资源的保护.     

鄂西南不同区域亮叶桦种群结构与动态特征

对鄂西南木林子、七姊妹山、金子山3个区域亮叶桦种群进行调查,划分种群龄级和高度级,绘制种群结构图。采用空间代替时间的方法,编制各区域亮叶桦种群的静态生命表,绘制存活曲线、死亡率曲线和消失率曲线,应用4个生存分析函数分析不同区域亮叶桦种群动态。结果表明: 3个区域的亮叶桦种群均属增长型,高度级结构较为完整,七姊妹山和金子山种群龄级结构有不同程度的缺失;数量变化动态指数V_pi＞0,但对外界干扰比较敏感。静态生命表表明,亮叶桦种群不同龄级的存活量差别较大,随龄级增加而逐渐减少;存活曲线趋近于Deevey-Ⅱ型;死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致,但存在不同程度的波动。不同区域亮叶桦种群均具有前期锐减、中后期动态稳定的特征。     

长瓣杓兰（Cypripedium lentiginosum）种群数量动态与生殖行为的相关性

尽管种群数量动态分析已广泛应用于濒危物种,但很少应用于中国兰科植物.根据中国云南特有的兰科物种长瓣杓兰(Cypnpedium lentiginosum)的生物学特征调查和生殖行为观察,计算出其各龄级的存活数、出现频率和子代数,描述其生殖行为和机制.利用基株出现频率计算其空间分布格局;利用其各龄级的存活数和平均生产子代数编制种群静态生命表和生殖力表、绘制存活曲线和年龄锥体,构建Leslie矩阵模型和连续增长模型N1=658e0.211t对种群数量动态过程进行预测;利用物候特征和传粉生物学观察结果分析其生殖行为和繁殖策略.在此基础上分析其生殖行为与其空间格局、年龄锥体和种群数量动态的关系.结果表明:长瓣杓兰的空间结构为成群分布,种群的年龄锥体属于金字塔-钟型锥体,种群存活表现为Deevey Ⅰ型;其种群的净增长率、内禀增长率和周限增长率较高,为增长型种群;种群增长受自身密度影响,连续增长模型不适用该种群的动态预测;引入密度制约因子构建的预测模型Nt=6000/(1 e2.094-0.211t)适用于其种群数量动态预测.长瓣杓兰的生殖行为表现在兼具无性繁殖和有性繁殖,无性繁殖不增加种群的个体数量,仅延续基株的寿命以维持现行种群数量和为有性生殖积累营养.有性繁殖通过花模拟繁殖地欺骗食蚜蝇进入唇瓣而传粉,致使54.37%±6.08%的花产生果实,果实产生充足幼龄植株并多数能进入有性繁殖阶段.有性繁殖在很长的一段时期多次生殖后代而成为种群发展的基础,显示出繁殖方式是影响种群数量动态变化的主要因素.其成功的生殖对策和这种对策在空间格局、年龄锥体上对种群数量动态的影响具有密切的相关性,表明长瓣杓兰的种群发展与其生物学特性相吻合,适生地的生长空间不连续性和狭窄成为其种群发展的制约因素,但该物种现在不需要也不适宜进行迁地保护.     

极小种群植物猪血木的种群现状及保护对策

猪血木(Euryodendron excelsum)是特产于中国的山茶科极危种, 但目前对导致猪血木种群结构改变的原因缺少相关的调查及研究, 保护策略不完善。该研究依据野外调查方法、编制标准生命表、存活曲线、致死力和寿命期望曲线, 利用德氏多度分析方法分析了广东省阳春市八甲镇极小种群野生植物猪血木种群的年龄结构和动态, 并与2007年的研究结果进行对比, 分析该种群近10年的变化情况及其原因。结果表明: (1)研究区域内野生猪血木种群的数量变化动态指数(V_pi和V′_pi)均小于0, 存活曲线趋于Deevey-III型, 种群结构属于衰退型, 幼树数量丰富, 但由于向小树发展过程受阻, 种群无法及时更新补充。(2)存活曲线、致死力和寿命期待曲线一致显示在幼树、小树2级、中龄树2级这3个阶段, 出现阻碍因素, 影响种群的自然更新。(3)三甲镇猪血木幼苗减少了39.3%, 八甲镇猪血木幼苗锐减了71.9%, 三甲镇幼苗转化率较八甲镇低了近1/2。人为干扰是导致猪血木野生种群衰退的主要驱动因素, 已实施的保护策略并不适合当前情况下的野生猪血木种群。     

气候变暖致使墨兰（Cymbidium sinense）野外种群趋向灭绝

温室效应和气候变化通过影响植物生长发育和水分循环过程,对植物的生存产生重大影响,特别是与环境高度适应的兰科植物.通过对深圳野生墨兰(Cymbidium sinense)的生物学特征调查和生殖行为观察,计算出其各龄级的存活数、出现频率和子代数以及空间分布格局,编制种群静态生命表和生殖力表、绘制存活曲线和年龄锥体,构建Leslie矩阵模型、Levins模型和连续下降模型Nt=Nt-1-Nt-1e-2.329对种群数量动态过程进行预测,结合气象数据分析,以检验墨兰种群对气候变化的响应.结果表明:在气温上升引发相对湿度降低和降雨失衡形成干旱的环境条件下,墨兰表现出的空间结构为成群分布,种群的年龄锥体属于壶型锥体,种群存活表现近似于DeeveyⅠ型,种群的净增长率、内禀增长率和周限增长率很低,墨兰种群正处于下降态势.究其原因是,墨兰在生理上表现出对干旱的敏感和高温使光合速率下降,影响营养物质积累以及高温直接抑制花芽分化或造成花芽败育,从而影响了有性繁殖,减少了后代的生产.尽管其有性繁殖是通过花香和花外蜜吸引中华蜜蜂(Apis cerana)传粉,产生含有大量种子的果实.但只有少量种子可以在野外环境中萌发,而萌发出的幼苗大多数因干旱不能成长到有性繁殖阶段.墨兰的种群数量动态随气候的波动而波动的结果证明了气候暖化和降雨失衡引起的干旱影响着墨兰的生殖和生长过程,成为其种群发展的致死因子.这种作用的持续或进一步加剧将使墨兰在该地区消失,因此,有必要对该物种进行迁地保护或种质资源人工保存.墨兰对气候变化的响应应引起人们对全球暖化给植物生存所带来的威胁的关注.     

A matrix model for studying tsetse fly populations

Some characteristics of tsetse fly population dynamics were investigated using a matrix model. To take into account the peculiarities of the tsetse fly life cycle, the classic Leslie model was modified. Our model integrated the physiological age group of Glossina females, the pupal and adult survival rate and the pupal life span. The limit of the growth rate was studied and the results were satisfactory when compared with data of tsetse fly mass rearing. The effect of adult and pupal survival rates on the growth rate was examined and confirmed the importance of adult survival. The sensitivity analysis showed that the growth rate was particularly sensitive to change in the survival rate of young nulliparous females. This matrix model, directly accessible to the experimenter, enhanced our understanding of tsetse population dynamics.     

陕西不同地区栓皮栎种群年龄结构动态模型的研究

栓皮栎种群动态模型能阐明其自然种群动态的规律,揭示种群的内在机制和对种群行为进行预测。矩阵模型是一种i状态分布方法,依靠矩阵形式来处理种群的特征分布,可以模拟和预测种群中各个年龄组的数量动态和年龄结构的变化,它能够从目前已知的年龄结构及种群的生存率和生育率,来推测种群的未来年龄结构。在研究栓皮栎种群动态时,也借用该模型对栓皮栎种群各年龄组的结构和数量动态作出预测。Leslie矩阵模型就是该模型中的一种,利用该模型的理论和方法,对栓皮栎种群的自然变化过程进行了模拟和预测。结果发现,从分布中心到分布边缘,随着生境的差异,栓皮栎种群产生幼苗的年龄级、内禀增长率、生育力和幼苗的数量都发生变化,预测结果与实际反映的情况基本一致,表明Leslie矩阵模型是一种较为理想的反映种群动态的模型。模型表达形式简单,参数生态学意义确切,应用精度高,从而达到准确预测栓皮栎种群动态的目的。     

Age-specific, density-dependent and environment-based mortality of a short-lived perennial herb

Density-independent and density-dependent processes affect plant mortality. Although less well understood, age-specific mortality can also play an important role in plant mortality. The goal of this study was to analyse several factors accounting for mortality in the Mediterranean short-lived perennial herb Lobularia maritima. We followed three cohorts of plants (from emergence to death) during 4 years in field conditions. We collected data on plant mortality of the effect of biotic agents (moth larvae and mycoplasma-like organisms, MLOs) and environmental variables. We also estimated density-dependent relationships affecting the fate of seedlings and adults. Results show that cohorts differed in their survival curves and ageing significantly increased mortality risk. Seedling mortality was density-dependent whereas adult mortality was not affected by density. MLO infection led to higher plant mortality whereas moth larvae attack did not affect plant mortality. In general, seedlings and adult plants experienced the highest mortality events in summer. We found, however, weak relationships between weather records and plant mortality. Age and size structures were not correlated. Overall, this study provides a comprehensive review of age-specific, density-dependent and density-independent factors that account for mortality of L. maritima plants throughout their life cycle in field conditions, highlighting the fact that age is an important factor in determining plant population dynamics.     

鄂东南低山丘陵区枫香种群的天然更新方式与特征

鄂东南低山丘陵区是一个生态脆弱区,枫香（Liquidam bar formasana）林是该地区的重要森林植被类型,对于维持该地区的生态安全和经济发展具有重要意义。为了探明枫香实生和萌芽更新对枫香种群维持的作用,采用样方法研究了该地区枫香林和马尾松（Pinusm assoniana）-枫香混交林枫香种群的天然更新方式,并采用不同年代伐桩构建的时间序列研究了枫香伐桩的萌芽更新规律。结果表明：（1）该地区的枫香种群由实生和萌芽更新植株组成,但二者的比例在马尾松-枫香混交林和枫香林间存在明显差异;（2）萌芽更新可以划分为幼苗萌芽和伐桩萌芽更新2类,其中幼苗萌芽更新是对自然环境的适应,伐桩萌芽更新是对人类砍伐的适应;（3）枫香伐桩萌芽更新存在明显的自疏现象,并最终形成1-2杆的萌代主;与实生幼苗相比,伐桩萌条具有生长迅速的特点。上述结果表明,枫香的实生和萌芽更新共同维持了该地区枫香种群的稳定。     

A Matrix Model to Study the Colonization by Brown Trout of a Virgin Ecosystem in the Kerguelen Islands

We present a matrix model for the study of the population dynamics of brown trout Salmo trutta L., introduced in the '60s in the virgin aquatic ecosystems of the Kerguelen Islands. This species clearly acclimatized very well: a portion of the population became migratory and spent a part of its life cycle in the sea, which allowed the rapid colonization of two rivers close to the stream of origin in the same bay (Baie Norvégienne).These migratory trout can become a smolt at 2, 3, or 4 years of age. The model takes into account age and smolt age structures and in a first step considers the fish from the Baie Norvégienne as belonging to a single population. The transition matrix looks like a 32 × 32 Leslie matrix in which some survival rates are not on the subdiagonal. They represent survival after the first sea migration and are particularly important for the dynamics of the whole population.The estimate of demographic parameters was obtained from a data base containing information collected in the field since 1970. The model was calibrated on the population size estimate and the stock structure of the migratory trout in 1979. Population size was estimated by tagging-recapture and monitoring of the migratory trout in freshwater when they returned to overwinter or reproduce. Under the hypothesis of a constant survival rate for all ages and categories of fish, it was possible to determine relationships between the annual population growth rate and survival rates at first downstream migration, for which no direct estimate was available.These constraints on the model induced paradoxical results. For instance, an increase in survival rate reduced migratory trout numbers in the first years of colonization. These data suggested that the average survival rate should be around 0.3 and not 0.5 as surmised in previous studies. However, the model systematically underestimated numbers of migratory trout during the first years of development. Thus, to improve the model it will be necessary to introduce survival rates varying with time. Another possible approach would be to consider the population as three subunits corresponding to the three colonized rivers of the Baie Norvégienne.