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湖泊大型水生植物空间格局分形与地统计学研究

潘文斌  
【摘要】:本工作主要运用分形几何学和地统计学研究大型水生植物不同层次(叶片、枝条、植株、种群、群落、湖湾、全湖、湖群以及区域)上的空间格局;同时结合景观生态学的部分理论对不同湖泊岸线的分形特征进行了探讨;最后对保安湖水生态系统服务功能经济价值进行了初步评估。主要研究内容包括:几种优势大型水生植物构件和个体的空间格局;莲群丛内个体的分布格局;黄风口大型水生植物群落中各优势种的空间格局;全湖水生植被空间格局及其动态和年间差异;不同湖泊岸线的分形特征;保安湖水生态系统服务功能经济价值评估。上述研究可达到将不同尺度下的格局特征有机的联系起来的目的,并从得到的数据中提取尽可能多的信息和生态学意义,为大型水生植物资源的利用和保护提供理论依据。主要结果如下: 1.叶的分维:马来眼子菜为1.441 (1.322-1.520,sd=0.0547),菹草为1.472(1.381-1.565,sd=0.0489),大茨藻为1.325 (1.209-1.406,sd=0.0470),轮叶黑藻为1.103 (1.001-1.217,sd=0.0456)。按分维值排序,菹草马来眼子菜茨藻黑藻。叶片分维的大小,说明了不同种类水生植物叶片占据空间的程度和利用生态空间的能力的差异。 2.枝条的分维:黑藻为1.359 (1.308-1.408,sd=0.0409),金鱼藻1.631(1.594-1.678,sd=0.0359),大茨藻1.490 (1.464-1.535,sd=0.0265)。按分维值排序,金鱼藻茨藻黑藻。枝条分维的大小,说明了不同种类水生植物枝条占据空间的程度和利用生态空间的能力的差异。 3.植株的分维:苦草为1.360 (1.249-1.430,sd=0.0619),金鱼藻1.339 (1.185-1.491,sd=0.1009),狐尾藻1.290 (1.175-1.396,sd=0.0757)。按分维值排序,苦草金鱼藻狐尾藻。植株分维的大小,反映出不同种类水生植物个体占据空间的程度和利用生态空间的能力的差异。 4.莲群丛中的莲在八月份处于其生长的旺季。莲种群对群丛水平空间的占有程度高(计盒维数1.92,信息维数1.88)。从相关系数r=-0.99915来看,各尺度下莲的叶、花和果的分布格局具有显著的自相似性。菱的计盒维数只有1.04,信息维数稍高,为1.11,对群丛水平空间的占有程度低。 5.在纵向样带上的0-980m尺度上,各变量除狐尾藻和黑藻外,均具有一定的相


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