榆树个体生态场行为的研究

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1、东北师范大学硕士学位论文榆树个体生态场行为的研究姓名：王亚秋申请学位级别：硕士专业：生物物理学指导教师：王德利20050401摘要生物之间、生物与环境之间的相互作用问题，始终是生态学研究的基本问题。生态场理论是受物理学“场”思想的启示，在经典生态学的理论基础上，以一种演绎的思维方式和较为严格的定量、直观、综合的模型，探求生物间以及生物与环境间相互作用的机制与规律。生态场理论的主要问题是建立合理的生态场模型。本研究对生态场的相关特征量的概念做了进一步的说明，给出了植物生态适应最低点的推导方法，正场

2、源、负场源和零场源的判别方法，并利用IRM(Integratedratemethodology)方法改进植物生态场强度、生态势的模型，改进了场源植物的生态场作用范围模型，受静电场中电势计算方法的启发建立了植物生态势的分段模型，并给出了生态势梯度的计算方法，明确了植物生态场的物质性。为了揭示榆树群落中的家榆与叶底珠以及家榆个体间相互作用问题，本研究通过测定家榆及叶底珠的净光合速率和影响其生长的主要生态指标：光合有效辐射、土壤含水量、土壤含氮量，应用生态场理论方法及其改进模型，对家榆的生态场强度、生

3、态场作用范围、植物生态适应最低点、场源、生态势和生态势梯度问题做了初步研究。对家榆与叶底珠间相互作用研究结果表明：在生态场作用范围以内，1)家榆基部的生态场强度最大，随着与家榆距离的增加，家榆的生态场强度逐渐减小；2)土壤上层作用范围最大，随土壤深度增加，作用范围逐渐减小，至地下30一40cm最小，而后生态场作用范围又有所增大；3)植物生态适应最低点r3=O．0241，‰。，=1．93m；4)此家榆场源为正场源；5)对生态势模型I的研究结果是在家榆基部的生态势为最小值，随着与家榆距离的增加，家榆

4、的生态势逐渐增大而后又有所减小；生态势模型II的结果是在距离家榆较近区域生态势小于零，随着距离的增加，生态势转变为大于零，而后又小于零；6)生态势梯度在距离家榆近的区域较大，随着距离的增加，生态势梯度减小。家榆个体间相互作用问题较为复杂，结果表明：1)若家榆个体间产生的生态场存在叠加的部分，则整体生态场内的生态场强度的最值需根据叠加范围的大小而定，当两株家榆间距z≤4m时，两株家榆的相互作用最强，为竞争关系，生态场强度的最值不出现在场源处，而是在生态场内的某点；当4m<，<8m时，两株家榆存在相

5、互作用，为竞争关系，生态场强度的极值出现在场源处；2)若家榆个体间产生的生态场不存在叠加的部分，即两株家榆间距怂8m，则在家榆基部同样出现生态场强度的极值，两株家榆之间没有相互作用。本研究认为，榆树个体生态场行为较复杂，在生态场作用范围内，随着与家榆距离的增加，家榆对叶底珠生长的影响是先有利而后不利，家榆场源为正场源；家榆个体间产生的生态场若有叠加部分，则存在相互作用，是竞争关系。关键词：生态场；生态场强度；生态场作用范围；生态势；家榆；模型AbstractInteractionsbetween

6、organismsororganismsandenviromnentarethebasicproblemsofecology．Ecologicalfieldtheory(EFT)isabasictheoryofphysicalecologyderivedfromthethoughtoffieldtheoryconceptsinphysics．EFTstudiesinteractionsamongneighboringplantslocatedatadistancefromeachotherusi

7、ngmodesofdeductivethoughtandrelativestrictquantitative，syntheticandintuitionisticmodel．EstablishingreasonableecologicalfieldmodelisthekeyproblemofEFT．Thisresearchmadefurtherelucidationtotheconceptsofsomeecologicalfieldcharacteristicparameters，andgave

8、themethodofdeducinglowerlimitofplantecologicaladaptationanddistinguishingthepositivefieldsource，negativefieldsourceandzerofieldsource．Authorimprovedmodelsofecologicalfieldintensityandecologicalpotentialandtheinfluencedomainoffieldsource．Thispaperesta