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基于HMSC模型分析山东近海夏季底层鱼类的环境适应性与种间关系

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海洋学报 2023年第8期45卷 86-95页

作者：徐天姮张崇良薛莹徐宾铎纪毓鹏任一平中国海洋大学水产学院山东青岛266003 海州湾渔业生态系统教育部野外科学观测研究站山东青岛266003

传统的物种分布模型很少将种间关系纳入建模框架中,妨碍了对物种栖息分布的准确预测。近年来联合物种分布模型(JSDMs)越来越受到关注,但在海洋领域实际应用仍较为缺乏。本研究根据2017年夏季山东近海底拖网调查数据,结合水深、底层水温... 详细信息

传统的物种分布模型很少将种间关系纳入建模框架中,妨碍了对物种栖息分布的准确预测。近年来联合物种分布模型(JSDMs)越来越受到关注,但在海洋领域实际应用仍较为缺乏。本研究根据2017年夏季山东近海底拖网调查数据,结合水深、底层水温和底层盐度等环境数据,采用物种群落层次模型(HMSC)方法研究了山东近海17种底层鱼类与环境因素之间的关系和种间相关性。本研究根据生物与环境之间的线性或非线性关系以及随机效应构建了5种HMSC,并利用广泛适用信息准则(WAIC)等指标以及交叉验证方法,评价了模型拟合程度和预测效果。结果表明,最优模型为包含随机效应的非线性模型(模型五),非线性模型优于线性模型,且在模型中考虑种间关系能明显地提高模型的拟合效果。温度是影响山东近海底层鱼类分布的主要因素,占平均可解释方差的51.4%,其次是水深和随机效应,分别占35.7%和12.8%。山东近海大部分底层鱼类与水深存在显著线性正相关关系,而与水温存在显著的非线性关系。底层鱼类种间具有显著相关性,按其相关性的正负可大致分为3组,表明种间关系在预测物种分布方面的作用不容忽视。本研究建议,在建模中应同时考虑非生物因素和生物之间的相互关系,研究结果为预测渔业资源栖息分布提供了重要参考。

关键词：联合物种分布模型(JSDMs) 物种群落层次模型(HMSC) 种间关系模型比较交叉验证

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种间作用对物种分布模拟的影响及建模方法

应用生态学报 2022年第3期33卷 837-843页

作者：王彦阁张博冉赵瑞内蒙古工业大学呼和浩特010051 呼和浩特市林业和草原保护中心呼和浩特010010

物种分布模型(SDMs)通过量化物种分布和环境变量之间的关系,并将其外推到未知的景观单元,模拟、预测地理空间中生物的潜在分布,是生态学、生物地理学、保护生物学等研究领域的重要工具。然而,目前物种分布模型主要采用非生物因素作为预... 详细信息

物种分布模型(SDMs)通过量化物种分布和环境变量之间的关系,并将其外推到未知的景观单元,模拟、预测地理空间中生物的潜在分布,是生态学、生物地理学、保护生物学等研究领域的重要工具。然而,目前物种分布模型主要采用非生物因素作为预测变量,由于数据量化和建模表达困难,生物因素特别是种间作用在物种分布模型中常被忽略,将种间作用纳入物种分布模型被认为是当前物种分布建模面临的主要挑战。鉴于此,本文综述了种间作用对物种分布模拟的影响,明确了种间作用纳入物种分布模型的必要性,总结了目前物种分布模型纳入种间作用的4种主要途径及其优缺点,并论述了纳入种间作用的物种分布模型的未来发展方向。研究认为,将种间作用纳入物种分布模型的首要条件是要确保物种分布模拟的空间尺度和种间作用发生的空间尺度一致,且训练数据应涵盖较大的环境异质空间以确保种间作用在异质生境中的多样性;为了消除多重共线性对物种分布模型预测的影响,所有的非生物、生物因素都应充分考虑且准确量化;同时指出,描述种群/群落动态是将种间作用纳入物种分布模型的重要发展方向。

关键词：种间关系物种分布模型种间关系模型联合物种分布模型种间作用分布模型

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气候变暖对天敌昆虫的影响

浙江大学学报（农业与生命科学版） 2022年第3期48卷 269-278页

作者：白月亮周文武祝增荣浙江大学农业与生物技术学院昆虫科学研究所/浙江省作物病虫生物学重点实验室杭州310058 浙江大学海南研究院海南三亚572000

随着气候变化,预计全球温度将持续上升,这无疑会严重威胁生物多样性以及生态系统稳定性。作为变温动物,昆虫完全依赖外界温度完成生长发育以及各种生理活动,因此气候变暖很可能通过多种方式对昆虫个体、种群及其所在群落、食物网造成直... 详细信息

随着气候变化,预计全球温度将持续上升,这无疑会严重威胁生物多样性以及生态系统稳定性。作为变温动物,昆虫完全依赖外界温度完成生长发育以及各种生理活动,因此气候变暖很可能通过多种方式对昆虫个体、种群及其所在群落、食物网造成直接或间接的影响。但很多研究认为处于更高营养级的物种似乎对环境因子的变化更加敏感,这意味着捕食或寄生性天敌可能比其猎物或寄主面临更严峻的挑战。根据已有研究,本文分析了温度变化对天敌昆虫的生长发育、繁殖、捕食和寄生的影响,比较了相同物种(不同天敌物种)及不同营养级物种(天敌与其寄主或猎物)对温度升高的响应差异,归纳了气候变暖可能引起的天敌与害虫之间的同步性改变问题。总之,深入了解捕食和寄生性昆虫对气温上升的响应,对于气候变暖形势下农业有害生物的生态治理具有重要意义。

关键词：气候变暖天敌昆虫生物防治功能反应种间关系

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同域分布中华鬣羚与中华斑羚时空生态位特征

生态学报 2022年第13期42卷 5275-5284页

作者：冯彬胡露赵姗姗董鑫冯万举张栋耀张晋东周材权白文科西南野生动植物资源保护教育部重点实验室南充637009 西华师范大学生命科学学院南充637009 四川省大熊猫科学研究院成都610081 西华师范大学生态研究院南充637002 成都大熊猫繁育研究基地成都610086

为了解同域分布有蹄类在环境复杂的山地森林生境中以何种方式维持种间关系以实现稳定共存,基于物种分布模型与日活动模式分析了四川省岷山、邛崃、大相岭、小相岭和凉山五大山系同域分布中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)与中华斑羚... 详细信息

为了解同域分布有蹄类在环境复杂的山地森林生境中以何种方式维持种间关系以实现稳定共存,基于物种分布模型与日活动模式分析了四川省岷山、邛崃、大相岭、小相岭和凉山五大山系同域分布中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)与中华斑羚(Naemorhedus griseus)的时空生态位特征。结果显示:(1)在四川省五大山系,中华鬣羚的适宜栖息地面积为28006.07 km^(2),占研究区总面积的26.18%,其中高适宜栖息地面积为10015.90 km^(2),中华斑羚的适宜栖息地面积为21073.32 km^(2),占研究区总面积的19.71%,其中高适宜栖息地面积为8396.22 km^(2);(2)中华鬣羚与中华斑羚在生境因子选择上相似性高、栖息地重叠面积大,其空间生态位重叠度指数D=0.776,I=0.949,其适宜栖息地的主要重叠区域位于岷山和邛崃山系;(3)中华鬣羚与中华斑羚的日活动节律重叠指数为0.812;(4)中华鬣羚与中华斑羚属于同域分布的资源利用型竞争物种,中华鬣羚的存在会显著影响中华斑羚的日活动节律(P=0.016);二者同域分布时都会增加其昼间活动强度,并增加活动高峰期的强度及持续时间。本研究初步分析了中华鬣羚与中华斑羚的时空生态位特征,揭示了二者在空间、时间生态位上种群共存及种间竞争的耦合关系。研究有利于深入理解同域分布动物时空生态位特征、近缘物种的共存机制及种间竞争关系,为有蹄类等珍稀野生动物种群及栖息地的保护提供科学参考。

关键词：有蹄类同域分布种间关系日活动节律生态位

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苜蓿与3种多年生禾草混播效应研究

草业学报 2022年第2期31卷 159-170页

作者：张辉辉师尚礼武蓓李自立李小龙甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

以紫花苜蓿分别与草地早熟禾、无芒雀麦和苇状羊茅按混播比例为7∶3、5∶5和3∶7建立的人工草地群落为研究对象,以4个草种单播处理为对照,通过对生物量、植物形态特征以及种间关系的测定分析,探讨种间关系对混播草种和比例的响应以及植... 详细信息

以紫花苜蓿分别与草地早熟禾、无芒雀麦和苇状羊茅按混播比例为7∶3、5∶5和3∶7建立的人工草地群落为研究对象,以4个草种单播处理为对照,通过对生物量、植物形态特征以及种间关系的测定分析,探讨种间关系对混播草种和比例的响应以及植物生长特征和生物量对种间关系的响应,为建植高产、优质的混播草地提供理论基础。研究结果表明3种混播组合中紫花苜蓿相对产量(RY)值均大于1.0且大于禾草,紫花苜蓿较禾草均具有竞争优势,紫花苜蓿+草地早熟禾和紫花苜蓿+无芒雀麦混播组合中,紫花苜蓿对禾草的生长具有压迫作用,紫花苜蓿+苇状羊茅组合表现为两种牧草协同生长。随紫花苜蓿比例的下降和禾草比例的提高,紫花苜蓿RY值表现为豆禾比例3∶7>5∶5>7∶3,禾草RY值表现为豆禾比例3∶7>7∶3>5∶5,混播系统通过降低紫花苜蓿株高、增加茎粗和叶面积,禾草通过提高株高,降低茎粗以及先增大再减小叶面积来响应种间关系的变化,使得各混播比例下相对产量总和(RYT)值均大于1.0,进而使两种牧草达到协同生长,最终达到增产的目的。3种混播组合中,紫花苜蓿与苇状羊茅混播增产效果好于其他混播组合,并且以3∶7混播增产率最高,紫花苜蓿与草地早熟禾、紫花苜蓿与无芒雀麦以7∶3混播增产效率最高。

关键词：紫花苜蓿多年生禾草混播种间关系形态特征产量

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银川平原常见沉水植物种间关系和生态位研究

湿地科学 2023年第3期21卷 414-420页

作者：赵明涛王超群何玉实何彤慧宁夏大学生态环境学院宁夏银川750021

揭示沉水植物群落种间关系和生态位,可以回答物种对环境资源、空间的占用与支配能力以及群落的种群结构和稳定与否等问题。2021年6月至7月,采用样线与样方相结合的方法,在银川平原上的湖泊、河流、水道和沟渠等水体中,设置调查样线和样... 详细信息

揭示沉水植物群落种间关系和生态位,可以回答物种对环境资源、空间的占用与支配能力以及群落的种群结构和稳定与否等问题。2021年6月至7月,采用样线与样方相结合的方法,在银川平原上的湖泊、河流、水道和沟渠等水体中,设置调查样线和样方,开展沉水植物野外调查;从记录的9种沉水植物中,根据物种出现频度,筛选出8种沉水植物常见物种,组成了28个种对;采用Schluter的方差比率方法、统计量W、卡方检验和相关分析方法等,研究8种沉水植物常见物种间关系,计算常见物种的生态位宽度指数值和物种间的生态位重叠值。研究结果表明,在银川平原8种沉水植物常见物种的28对种对物种之间的关系中,15对种对物种之间的关系为负联结关系,其中只有2对种对物种之间的关系通过了显著性检验;13对种对物种之间的关系为正联结关系,但是都未通过显著显著性检验;在8种沉水植物常见物种中,篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)的Shannon-Wiener和Levins生态位宽度指数(分别为4.056和0.376)都最大,狸藻(Utricularia vulgaris)的两种生态位宽度指数(分别为1.701和0.035)都最小,8种沉水植物常见物种的整体生态位较宽;8种沉水植物常见物种之间的生态位重叠指数为0.000~0.125,物种之间竞争不激烈。因此,未来在银川平原的湖泊、河流、水道和沟渠等的生态修复中,可以选择篦齿眼子菜作为修复先锋物种。

关键词：沉水植物种间关系生态位宽度生态位重叠银川平原

海南清澜港海南海桑群落中物种生态位特征和种间联结性

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植物资源与环境学报 2023年第5期32卷 70-77页

作者：张孟文钟才荣吕晓波方赞山程成海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院) 海南海口571100

对海南清澜港海南海桑(Sonneratia×hainanensis W.C.Ko,E.Y.Chen et W.Y.Chen)群落现状进行系统调查,采用Levins指数、Pianka指数、Schoener指数和方差比率(VR)等指标以及χ^(2)检验对海南海桑群落中物种生态位特征和种间联结性进行了... 详细信息

对海南清澜港海南海桑(Sonneratia×hainanensis W.C.Ko,E.Y.Chen et W.Y.Chen)群落现状进行系统调查,采用Levins指数、Pianka指数、Schoener指数和方差比率(VR)等指标以及χ^(2)检验对海南海桑群落中物种生态位特征和种间联结性进行了研究。结果显示:海南海桑群落共有14种(变种,下同)植物,隶属于8科10属,其中海南海桑的重要值(33.48%)和生态位宽度(Levins指数为14.40)在群落中均排名第1,明显高于其他物种。14种植物共组成91个种对,其中Pianka指数和Schoener指数小于0.5的种对数分别占总种对数的86.8%和92.3%,说明群落中大部分物种间的生态位重叠程度和生态位相似性较低,种间竞争不激烈。海南海桑群落物种间总体表现为不显著负联结,并有84.6%的种对联结性不显著,说明群落物种间联结性不强,具有一定的独立性。海南海桑与其他植物组成的13个种对中,显著联结种对数仅占38.5%,说明海南海桑与群落中大部分物种联结性较弱。综合分析认为,生态位特征和种间联结不是海南海桑濒危的主要因子,可从开展人工辅助育种工作、加大就地保护力度和优化迁地保护策略方面考虑海南海桑种群的保护与恢复。

关键词：红树植物海南清澜港海南海桑群落生态位特征种间关系

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游荡型黄河滩涂植物群落多样性及种间联结性

生态学报 2023年第6期43卷 2429-2439页

作者：于飞王洋张岗岗马剑敏河南师范大学生命科学学院新乡453007 河南省黄河流域生态工程技术研究中心新乡453007

黄河干流流量季节性变化和小浪底“调水调沙”形成了黄河河南段特殊的游荡型滩涂生态系统,为揭示游荡型黄河滩涂(嫩滩、二滩、高滩和大堤)群落组成和种间关系及群落稳定性规律,于2015年9月至2018年11月,采用典型样方法在郑州黄河湿地自... 详细信息

黄河干流流量季节性变化和小浪底“调水调沙”形成了黄河河南段特殊的游荡型滩涂生态系统,为揭示游荡型黄河滩涂(嫩滩、二滩、高滩和大堤)群落组成和种间关系及群落稳定性规律,于2015年9月至2018年11月,采用典型样方法在郑州黄河湿地自然保护区游荡型黄河滩涂开展群落学调查,利用149个草本层样方分析群落物种组成、多样性、种间联结性和群落稳定性。结果表明:(1)研究区植物共有90科289属445种,其中被子植物87科286属440种,裸子植物2科2属3种;蕨类植物仅见1属2种。(2)不同滩涂生境优势种具有显著差异,且总体狗牙根(Cynodon dactylon)、芦苇(Phragmites australis)和小蓬草(Erigeron canadensis)为优势种,国家二级保护植物野大豆(Glycine soja)呈斑块聚集分布,且为嫩滩和二滩亚优势种。(3)大堤物种多样性各指标取值最大,嫩滩次之,二滩和高滩较小。(4)χ^(2)检验、Jaccard指数、Pearson相关检验和Spearman秩相关检验表明,优势种种对种间联结性不强,各物种间相对独立。(5)二滩总体联结性呈现不显著负关联,其他3种类型均为显著负关联,M. Godron稳定性分析说明群落总体均处于不稳定演替阶段。因此,游荡型黄河滩涂生态系统总体不稳定,河道的游荡多变导致滩涂植物更新频繁,这可为黄河流域生态保护和高质量发展国家战略提供重要基础数据和科学指导。

关键词：黄河游荡型滩涂种间关系群落稳定性

西藏羊卓雍错高原裸鲤肠道寄生蠕虫的群落生态

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水生生物学报 2023年第6期47卷 903-909页

作者：潘瑛子扎西拉姆西藏自治区农牧科学院水产科学研究所拉萨850032 西藏土著鱼类繁育与利用技术工程研究中心拉萨850032

为研究西藏羊卓雍错Yamdrok Lake高原裸鲤肠道寄生蠕虫的群落生态,探索寄生虫与西藏高原环境和独特的鱼类宿主三者之间的相互关系,以肠道寄生蠕虫为对象,于2020年7月对180尾高原裸鲤Gymnocypris waddellii[雌性120尾,雄性60尾,全长22.20... 详细信息

为研究西藏羊卓雍错Yamdrok Lake高原裸鲤肠道寄生蠕虫的群落生态,探索寄生虫与西藏高原环境和独特的鱼类宿主三者之间的相互关系,以肠道寄生蠕虫为对象,于2020年7月对180尾高原裸鲤Gymnocypris waddellii[雌性120尾,雄性60尾,全长22.20—49.20 cm,平均全长(36.76±4.18)cm,体重77.3—896.7 g,平均体重(425.92±148.27)g]进行了剖检,对群落结构和种间关系等群落生态进行了分析。羊卓雍错高原裸鲤肠道寄生蠕虫群落由5个物种构成,分别为聂氏似短节绦虫Parabreviscolex niepini、对盲囊线虫Contracaecum eudyptulae、束首线虫未定种Streptocara sp.、新棘吻虫未定种Neoechinorhynchus sp.和异肉吸虫未定种Allocreadium sp.。感染率从高到低依次为新棘吻虫未定种、聂氏似短节绦虫、异肉吸虫未定种、对盲囊线虫和束首线虫未定种。平均丰度从高到低依次为聂氏似短节绦虫、新棘吻虫未定种、束首线虫未定种、异肉吸虫未定种和对盲囊线虫。群落的Margalef物种丰富度指数为0.59,Shannon-Wiener多样性指数为1.26,Pielou均匀度指数为0.83,Berger-Parker优势度指数为0.50,优势物种为聂氏似短节绦虫。有4组物种间存在正关联,关联性从高到代依次为:新棘吻虫未定种与异肉吸虫未定种、对盲囊线虫与新棘吻虫未定种、对盲囊线虫与异肉吸虫未定种、对盲囊线虫与束首线虫未定种。其他寄生蠕虫物种两两不存在种间关联。从感染与否看,被感染的宿主数量超过采样群体宿主数量的一半,其中,以感染1种寄生虫的宿主出现频次最高,感染2种寄生虫的宿主出现频次也较高,3种和4种寄生虫共同感染的宿主出现频次明显降低,未发现5种寄生虫同时感染的宿主。与同位于西藏南部,并曾经相连的哲古措Chugutso Lake相比,两个湖泊尽管地理位置相近,宿主鱼类种类相同,寄生蠕虫物种组成一致,但羊卓雍错高原裸鲤肠道寄生蠕虫群落具有自身特点,即更高的平均丰度,绝大部分寄生蠕虫种群也具有更高的感染率,群落中的优势物种也与哲古措不同。种间关联被用来判断肠道寄生蠕虫群落中各种群两两间是否存在共存或排斥关系,即种间亲和性。在羊卓雍错高原裸鲤肠道寄生蠕虫群落中,新棘吻虫未定种与异肉吸虫未定种种间亲和性最高。但这种关系并不稳定,会随着水生态环境和群落中物种组成等的变化而变化。共感染的宿主出现频次变化提示,随着一个亚群落中物种数的增加,种间的相互作用越大,保持共存也越难。

关键词：群落生态寄生蠕虫群落结构种间关系羊卓雍错高原裸鲤西藏