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1、东灵山辽东栎林植物生态场研究第2l卷第1期Vol2lN0.1植物研究BULLETJN0FBOTANICAIRESEARCH2001年1月Jan..2001东灵山辽东栎林植物生态场研究丛沛桐于景华赵则海一祖元刚(东北林业太学森林植物生态学开放研究实验室.哈尔滨15OO4O)摘要依据能量学原理,提出了一套植枷生态场计算方法.并田于北京东灵山辽东栎林物种相互作用研究.经计算,辽东栎种群生态场作用半径为15m,大叶白蜡一胡枝子种群间生态干涉具有明显的异质性特征.关键词生态场;辽东栎种群;作用半径STUDIESONEC0LoGlCALFIELDoFQUERCU$LJAoTUNGENls
2、ISF0RESTDONGLINGM0UNTAINCONGPei—tongYUJing—huaZU"Yuen—gang(OpenResearchLaboratoryofForestPlantEcologyNortheastForestUniver~ty.harbin150040)AbstractAccordingastheprin~ipieofenergetics,aseriesofcomputingmethodonplantecologicalfieldwasbroughtforwardtoresearchthespecies'interactionofQuercusliao
3、tungen.sisForest.DonglingMountain,Beijing.TheeffectradiusofecologicalfieldonthepopulationofQ"en:"jliao—tungensiswasdecidedas15metersandtheecologicalinterferenceofFra.rinusrhynchophyllaandLespedezabicolorpopulationhasobviousheterogeneity.keywordsecologicalfield;populationofQrcmIiaotungensis;
4、effectradius1生态场概述生态场理论(ecologicalfield)是物理生态学的基本理论.它基于植物分布格局,植物生长模型,植物竞争以及资源利用的研究.Hsin—IWu教授同Shoe和Walker等生态学家将物理学中的经典场论的原理和方法引入到生态学领域,于1985年首次提出了生态场理论.生态场理论侧重研究相邻植物之间的竞争及其对环境资源的利用,将植物个体看成是一个电荷或一个有质量的物体.处于生态系统中的个体就具有了"势".场中的所用个体通过"势"相互作用,而无须直接接触.生态学家将植物问相互作用的这种势定义为生态干涉势.并进行了公式推导与求解…:妻囊翥荤垒凳皇
5、I笑萼专曩;!荔'算磊2省台洲师粹.圣(r)=l一(r)(1)其中Go(r)是点r处新出生幼苗标准化原初相对生长速率.取值范围从0到1,植物的原初相对生长速率G是反映植物生长的综合指标,与水分,营养,光及植物自身的呼吸有关,通过测定各种植物器官生理效据来计算生态干涉势.比照物理场.生态场有自身的特征,可以用生态势和生态干涉势来描述物种之间的竞争和作用.生态势是植物空间长势所有行为特征的总和,生态干涉势则是植物本身抵抗周围植物干扰所需消耗的能量,生态干涉势也是表达植物相互作用的一个综合性指标.生态场是生命能量的表现形式,包括营养摄取,呼吸,光合作用,发育,生长等过程所需要的空间
6、和148植物研究21卷能量.各种生物都有自己的空间场,并且生态场数值随时间和空间而变化.生态场理论的出现为生态学者所关注,王振堂,吕风等(1989)年发表了"红松种群生态场特征函数的初步分析",王德利(1991)发表了"生态场理论一物理生态学的生长点",王德利,刘兴华等(1994)发表了"羊草种群地下部生态场二维行为特征分析"等,近年来国内发表的文章有:"生态场理论在沙地云杉种群更新中的应用"和"关于生态场的几点评述"等,国内外有关生态场理论与方法的研究有明显减少的趋势.2植物生态场计算方法研究目前,生态场理论的应用尚有很多困难,原因在于生态势的定义过于繁琐,尤其是植物生理参
7、数难以测定,限制了生态场理论的推广.鉴于此,我们对生态场理论进行了简化,建立了一套植物生态场计算的简便方法.根据能量守恒与转化原理,植物在生长过程中的长势(动能)取决于植物在种子阶段的生产力(势能)和生态干涉势,是一个能量守恒与转化的过程.随着植物个体的生长,动能,势能和生态干涉势不断转化,直到生长到顶级群落为止_2】.具有一定株高的幼苗生态势是由三部分构成的:首先包括目前长势(相当于物理场中的动能),其次是植物在现有生长水平上尚存的生产力(势能),最后就是植物克服其它物种和种群的影响所需要消耗的能量,
