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物种多样性及其空间分布是生态学研究的主要问题,其对群落结构的研究以及物种多样性的维持与保护具有重要意义。种-面积关系是生物多样性尺度转换的重要依据,同时也是了解植物群落结构的重要途径,因而种-面积关系同样是群落生态学的核心问题之一。本研究利用黑龙江省小兴安岭阔叶红松林两个10.4hm2样地和五个1.0hm2样地的实地调查数据,开展了以下3个方面的研究:(1)采用移动窗口法避免巢式样方法和随机取样方法各自的不足,基于实测数据构建种-面积关系,在确定群落最小面积的同时采用对数函数模型、幂函数模型和逻辑斯蒂模型对种-面积关系进行拟合,比较不同研究区域内3种种-面积关系模型的拟合优度。(2)根据移动窗口法以移动窗口的形式遍历整个样地,分析样地内物种组成以及物种多样性和红松重要值的空间分布特征,进而在避免空间异质性的同时计算不同尺度下物种多样性及物种重要值的数量特征,并以此确定群落的最小面积。(3)通过模拟随机抽样过程确定物种多样性以及红松重要值在群落最小面积下对取样数量的要求,进而比较小兴安岭各地阔叶红松林群落结构的差异。研究结果如下: 根据移动窗口法构建种-面积关系,并根据其检验三种模型对种-面积关系的拟合效果。种-面积关系具有尺度效应,中小尺度下种-面积关系表现为对数函数模型,而大尺度下种-面积关系表现为逻辑斯蒂模型。7个样地间对拟合模型的要求虽稍有不用,但逻辑斯蒂模型仍是拟合小兴安岭地区种-面积关系的首选模型,而在对数函数模型和幂函数模型中应优先选择对数函数模型。 7个样地内木本植物的物种组成各不同,但红松都是其优势树种,其中汤旺河样地的物种多样性最低而方正的物种多样性较其他样地稍高一些。物种多样性及其空间分布具有尺度效应。Simpson指数与优势种重要值先随尺度增加而快速变化,到达一定尺度后基本维持稳定,但不同物种重要值随尺度增加的变化趋势存在差异,红松等树种随取样尺度增加表现为增长的趋势而花楷槭等树种却呈现出下降的趋势。在中小尺度,方正样地物种多样性较小,而在大尺度下,方正样地的物种多样性较高。 群落最小面积是充分展现群落的物种组成及结构特征所需的面积。虽然各样地内通过多样性指数与重要值所确定的群落最小面积与种-面积关系的相比略微偏小一些,但各样地内种-面积关系确定的群落最小面积与根据优势种重要值确定的群落最小面积基本一致,不能反映出群落结构的差异,只有根据多样性指数确定的群落最小面积在一定程度上反映出7个样地间群落结构的差异,但各样地群落结构的差异却在其对取样数量的要求上体现出来。其中丰林与大亮子河样地物种多样性分布相对均匀,所需最小样方数量较少;而方正与胜山样地物种多样性分布异质性较大,差异的机理还有待于进一步研究。