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空间格局是植物种群自身生物学特性与环境因素相互作用的结果,是研究种群特征、种内和种间关系以及种群与环境关系的重要手段。植物种群的空间分布格局与空间关联性是种群生态关系在空间格局上的两种表现形式,二者不仅反映植物的空间分布特点、利用环境资源的状况和种群在群落中的作用与地位,而且可以揭示植物个体之间相互依存和相互制约的复杂关系。植物群落优势种群的空间格局是群落结构的重要特征,既是种群结构、群落结构合理性的体现,也是种群和群落动态与稳定性的标志。在过度放牧和全球气候变迁影响下,天然草地严重退化,植物群落优势种群发生更替,改变了系统物质与能量的收支平衡和群落资源的分配格局,对于植物群落环境和物种的竞争能力产生影响,导致植物种群或群落形成不同的空间格局。因此,研究植物群落优势种群空间格局,对于揭示草地生态系统的退化机理,制定草地生态系统恢复措施具有重要意义。鉴于此,本文利用群落调查法与点格局分析法相结合,研究了祁连山北坡典型草原西北针茅种群的空间格局及关联性,旨在从斑块特征、种群大小结构等生物学特征视角揭示植物空间格局及关联性的尺度转换特征,以及退化草地植物种群应对放牧干扰的更新机理。通过研究本论文得出如下结论:(1)随草地退化过程延续,西北针茅种群大小结构由大株丛结构破碎为小株丛结构;种群密度和领地面积逐渐减小、空斑面积逐渐增大、领地密度先增大后减小;种群生殖株丛高度逐渐增高,非生殖株丛高度逐渐降低;草地退化过程中生殖株丛地上生物量逐渐增加,非生殖株丛逐渐减小。(2)斑块是西北针茅种群在群落中地位与作用表现的基本生态学单元,斑块破碎是西北针茅种群拓殖和衰退的决定因素。西北针茅斑块破碎的基本模式为:斑块中心的株丛首先死亡,并逐渐向四周辐散,造成原有斑块被分割为多个直径较小的小斑块并进一步分化,最终导致种群斑块完全破碎、草毡层逐步消失。(3)草地退化过程中,西北针茅种群生殖株丛空间分布格局以聚集分布为主,聚集格局尺度随生物量和株高增加而增大;非生殖株丛以聚集和均匀分布为主,聚集格局尺度随生物量和株高下降而减小,均匀格局尺度增大;二者的聚集分布格局出现重叠且尺度逐渐增大,进而造成空间关联性存在复杂的组合特征。说明干扰活动影响下,西北针茅种群采取以牺牲无性繁殖为代价,加大有性繁殖投入的r-策略,尽可能的将能量投入到有性繁殖中去,最大程度上占有空间资源。(4)随天然草地退化过程延续,西北针茅种群个体间空间分布格局由聚集分布转变为非聚集分布,个体间的关联性由正相关为主转化为不相关和负相关;不同大小等级个体的空间分布格局存在差异,C级个体仅在中度退化草地表现出聚集格局,A级和B级个体以聚集和随机格局为主且在未退化和轻度退化草地由随机转向聚集格局;不同等级个体间的空间关联性与形体大小差异不存在相关性,A级与B级、C级个体间正关联尺度明显增大,B级与C级个体间则以不相关和负相关为主且负相关尺度增大。说明物种大小结构和个体间的竞争关系变化,对于种群不同大小等级空间分布格局及关联性转换的具有重要作用,反映了退化草地植物应对干扰的更新途径。