不同采样幅度和间距下压砂地枣树土壤水分的空间变异性研究

为了探明西北地区特有的压砂地枣树土壤水分的空间变异及其尺度效应,本文基于野外试验,选取32m×32 m区域,并在此基础上改变采样幅度和采样间距,基于经典统计学和地统计学理论,研究了不同采样幅度和间距条件下0-50 cm土层土壤含水量的空间分布特征及其空间变异性。结果表明,对于所有5种采样幅度(32m×32 m、28 m×28 m、24 m×24 m、20 m×20 m和16 m×16 m),随土层深度的增加,土壤含水量呈减小的趋势,而变异系数呈增大的趋势,空间变异强度基本表现为弱变异至中等偏弱变异;当采样幅度增大时,土壤含水量的变异系数Cv、块金值C0及变程A均不断增大。对于4 m、8 m和12 m这3种采样间距,当采样间距增大时,土壤含水量的块金值C0不断增大,变程A不断减小,而变异系数Cv不受影响。在不同尺度内,土壤含水量均存在强烈的空间自相关性。各土层土壤含水量在不同采样间距下的空间分布形态相似,多处出现明显的"隆起"与"凹陷",受地形影响显著,并随着采样间距的增大,逐渐平坦化,8 m为较合理的采样间距。     

渭河上游长期设施种植对土壤盐渍化及硝态氮含量的影响

通过田间采样方法,以不同种植年限的温室和露地表层土壤为研究对象,分析了长期连作蔬菜对温室土壤p H、全盐和硝态氮含量的影响。结果表明,不同种植年限温室菜地土壤(0~20 cm)p H都明显低于露地,且随种植年限的延长p H逐渐降低,p H与种植年限显著负相关,年均降低0.05个单位;土壤全盐含量与种植年限呈显著正相关,年均增加0.18百分点。连续14 a种植蔬菜的温室,土壤已出现轻微的盐渍化现象,土壤全盐含量达到3.4 g/kg,是露地土壤的6.35倍,应考虑采用深翻、覆盖及灌溉排盐等措施控制盐渍化。     

带状柠条林灌草根系质量空间分布格局

采用挖掘法对不同带间距灌草根系质量的空间分布格局进行研究,结果表明:全部根系与直径>0.5mm根系分布格局相似,直径≤0.5mm根系对全部根系分布格局的影响一般在近柠条带1.5m和0cm-30cm土层范围内.但在16m间距的影响1.5m之后;5m、10m带间距根系水平分布随远离柠条带而逐渐减少,遵从y=ax3+bx2+cx+d函数变化规律,16m带间距的呈波状变化;根系质量密度为16m间距>5m间距>10m间距;不同问距全部根系质量垂直分布随土层加深而逐渐减少,0cm-10cm土层根系质量与带问草本植物盖度呈正相关;5m带间距时遵从y=ae-bx函数的变化规律,10m、16m带间距时遵从y=aLn(x)+b函数的变化规律.     

林火干扰对广东省杉木林土壤有机碳及其组分的影响

目的定量研究林火干扰对森林生态系统土壤有机碳及其组分的影响,揭示林火干扰对森林生态系统土壤有机碳及组分的变化规律,以期为森林土壤碳循环和碳过程研究提供科学参考。方法以广东省杉木林为研究对象,采用相邻样地比较法,以野外调查采样与室内实验分析为主要手段,在森林生态系统水平上,定量测定不同林火干扰强度对土壤有机碳密度、土壤有机碳组分含量和细根生物量的影响,探讨林火干扰对土壤有机碳密度、土壤有机碳组分含量和细根生物量的影响机制。结果林火干扰对杉木林的土壤有机碳密度、土壤有机碳组分含量和细根生物量均有影响,土壤有机碳密度与土壤有机碳组分含量变化趋势表现为对照 > 轻度林火干扰 > 中度林火干扰 > 重度林火干扰。轻度林火干扰对土壤有机碳密度的影响差异不显著（P > 0.05）,而中度和重度林火干扰则显著降低了土壤有机碳密度（P < 0.05）。杉木林土壤细根生物量均低于对照样地,变化趋势为重度林火干扰 > 中度林火干扰 > 轻度林火干扰,轻度林火干扰只显著降低了土壤表层细根生物量（P < 0.05）,而中度和重度林火干扰则显著降低了土壤表层和浅层细根生物量（P < 0.05）。结论林火干扰减少了土壤有机碳密度,减少幅度随土壤剖面深度增加而逐渐变小。不同林火干扰强度后,土壤有机碳组分含量总体随林火干扰强度增加沿土壤剖面递减的幅度呈下降趋势。通过分析林火干扰后土壤碳密度的分布格局及影响机制,可为林火干扰后生态系统碳汇管理以及定量评价林火干扰对森林生态系统碳库的影响提供参考依据。      

污染土壤中六六六和DDT在温室中的分布特征及动态变化研究

应用PUF材料空气被动采样技术,研究了密闭温室条件下污染土壤中有机氯农药[DDT和六六六(HCH)]含量的动态变化及其向空气中扩散的规律。结果表明:土壤中∑HCHs和∑DDTs总量随着培养时间的延长而降低;空气中HCH和DDT浓度在20d时达到峰值,20d以后浓度逐渐降低。培养60d后,土壤中∑HCHs的浓度随土层深度增加而增加,0~2cm土层中∑HCHs的浓度(9.4±0.69)mg·kg-1显著低于6~8cm土层中的浓度(12.11±0.83)mg·kg-1;∑DDTs在土壤中浓度随土壤层次呈现先升高后降低的变化趋势。在温室条件下有机氯农药的异构体和降解产物的组成也发生一定变化,土壤中HCHs和DDTs在一定程度上被激活,温室条件也可能促进HCHs和DDTs的土-气交换过程;温室环境促进了p,p′-DDT和o,p′-DDT向p,p′-DDD和p,p′-DDE转化,从而增大DDT和HCH的环境风险。     

pH对汞镉与土壤脲酶活性关系的影响

以土娄土为供试土壤 ,设置不同 p H及汞、镉浓度处理 ,研究 p H对汞镉与土壤脲酶活性关系的影响。结果表明 :在供试 p H范围内 ,脲酶活性在 p H5 .5～ 6 .0和 8.0～ 9.0时最大 ;汞镉加入几乎没有改变土壤脲酶最适p H;重金属生态毒性呈现 Hg>>Cd的规律性变化。统计分析表明 ,土壤脲酶活性、最大反应速度和反应速度常数均可在一定程度上表征土壤汞镉污染的程度 ;随重金属浓度增加 ,土壤脲酶 Km 基本不变 ,Vmax降低 ,表明土壤脲酶受汞镉作用机理主要为非竞争性抑制 ;在较宽 p H范围内 ,土壤严重污染的临界汞、镉浓度分别为 2 .0 98和 30 2 .83mg/ kg。     

不同采样间距下农田土壤镉含量空间自相关分析的研究

本文以舟山市定海区某水稻田土壤为研究对象,采用全局空间自相关和局部空间自相关相结合的方法,在仅改变采样间距的基础上,全面探讨40 m、20 m这两种采样间距下农田土壤镉(Cd)的空间自相关特征。结果表明,两种采样间距下均具有明显的尺度效应,短采样间距(20 m)更易于揭示Cd元素的空间分布状况;对于Cd污染农田土壤的安全利用及治理,虽然40 m采样间距能减少前期调查成本,但无法准确识别Cd含量较高值所在的具体位置,增加后期安全利用及治理的不确定性,而20 m采样间距则能够准确地进行异常值识别,有助于对Cd含量较高值所在位置的土壤采取针对性的污染防控措施以及摸排切断污染源头,为Cd污染农田土壤的安全利用及治理提供参考依据。     

间伐和林下植被剔除对毛竹林 土壤活性有机碳的影响

选择中亚热带毛竹人工林为研究对象,开展间伐和林下植被剔除的野外控制实验,通过野外采样和室内分析,研究不同强度间伐(25%间伐、50%间伐)和林下植被剔除对土壤活性有机碳的影响。结果表明:25%间伐对土壤各组分碳无显著影响;50%间伐显著增加土壤有机碳含量,降低土壤微生物量碳含量,进而降低活性有机碳占土壤总有机碳的比例。林下植被剔除降低0～5 cm层土壤微生物量碳和可溶性有机碳含量,进而降低土壤活性有机碳占土壤有机碳的比例;对5～10 cm层各组分碳无显著影响。研究表明,50%间伐和林下植被剔除处理下土壤总有机碳的生物活性程度降低、活性有机碳库的周转速率降低,有利于毛竹人工林土壤碳的固持。     

蓝光、红光对工夫红茶萎凋中鲜叶氨基酸和儿茶素组分含量的影响

系统研究了不同光质(蓝光、红光和无光)对工夫红茶萎凋过程中氨基酸和儿茶素组分含量变化趋势及成品茶感官品质的影响。结果表明,随着萎凋时间的增加,鲜叶氨基酸含量除茶氨酸和天冬氨酸下降、谷氨酸先增加后下降外,氨基酸总量及其余组分均增加;红光处理天冬氨酸和茶氨酸降低程度最大,异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、赖氨酸、组氨酸增加明显,而丝氨酸、缬氨酸、苯基丙氨酸无光处理组增加明显,其余氨基酸在蓝光处理下增加明显。鲜叶中没食子儿茶素(GC)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、酯型儿茶素及总儿茶素含量随萎凋时间的增加而降低,但儿茶素(C)、没食子酸儿茶素没食子酸酯(GCG)、儿茶素没食子酸酯(CG)含量随萎凋时间的增加呈先增加后降低,表儿茶素(EC)含量却随萎凋时间的增加先降低后增加;红光处理的GC、EGC、EGCG、酯型儿茶素及儿茶素总量降低程度最大;与无光处理相比,红光和蓝光处理均能显著降低ECG的含量。同时,红光和蓝光萎凋处理的成品茶感官审评得分高于无光处理,且红光组香气因子得分高,蓝光组滋味因子得分高。由此可见,不同光质能影响鲜叶萎凋过程中儿茶素和氨基酸组分含量变化,并影响成品茶品质,红光萎凋品质最优。     

不同盐化土壤理化性质差异研究

通过GPS定点,选取轻度、中度及重度盐化土壤测定土壤理化性质,分析土壤盐化程度对土壤理化性状的影响.结果表明:随土壤盐化程度加剧,重度、轻度与中度盐化土壤的含水量差异显著;土壤容重大小依次为重度、中度、轻度;总孔隙度大小依次为轻度、中度、重度;粉粒及黏粒含量增加;沙粒和大于0.25 mm土壤水稳性团聚体含量减少;p H值呈现降低趋势;全盐含量呈现增加趋势.土壤阳离子交换量、交换性钠和碱化度含量在3种不同盐化程度的土壤中差异显著.随土壤盐化程度加剧,土壤养分含量显著降低,土壤含水量减少,容重增加,团聚体含量降低,阳离子交换量下降,土壤结构性变差.     

福州市植被覆盖度时空特征及与地形因子的关系

利用空间分辨率为30 m的Landsat TM/OLI遥感影像数据,采用像元二分模型对福州市1995-2015年6期植被覆盖度进行反演,并利用线性回归分析法和差值法分析植被覆盖度时空特征,同时分析了地形因子对研究区植被覆盖度时空特征的影响。结果表明:①1995-2015年,福州市植被覆盖度呈增加趋势,年际植被覆盖度均值由1995年的57.93%增加至2015年的66.44%,年均增加0.43%;各等级覆盖度植被变化趋势存在差异,其中极高植被覆盖面积不断增加,2015年面积占比达54.18%;整体而言,福州市植被以改善为主,面积占比达55.73%,但仍有约16.98%区域植被覆盖度呈退化趋势,有待进一步恢复和治理。②高程、坡度对福州市植被覆盖度空间格局和变化趋势影响较大,随着高程的升高,植被覆盖度呈增加趋势,随着坡度增大,植被覆盖度呈先增加后微弱衰减趋势;坡向对植被覆盖度影响较小,除平坡植被覆盖度略低外,其余各坡向植被覆盖度差异不显著。③1995-2015年,高程> 300 m和坡度> 5°区域植被覆盖度增加趋势明显,而低高程和平坡地区植被覆盖度变化较小,各坡向植被覆盖变化趋势相近。地形因子对福州市植被覆盖空间格局和动态具有较大影响。     

电泳峰中相关因素对人工神经网络分析的影响

采用人工神经网络方法对重叠的毛细管电泳谱图中的相关组分进行了定量分析。结果表明,随着毛细管电泳谱图噪声水平的增大,2种神经网络模型定量分析重叠的毛细管电泳谱图中相关组分的能力下降;随着毛细管电泳谱图总分离度的增大,多层感知器神经网络模型定量分析重叠的毛细管电泳谱图中相关组分的能力提高。     

基于灰度梯度图像分割的单木树冠提取研究

树冠是树木的重要组成部分,基于遥感影像的树冠提取对于森林资源调查监测具有重要意义,但准确获得树冠的形状和边界比较困难。高分辨率影像具有丰富的纹理和光谱信息,基于高分辨率影像单木树冠勾勒技术为森林资源调查提供了一种快速有效的测树途径。但是,由于高分影像信息冗杂,面向对象的分割方法数据计算量大,并且需要人工设置光谱或纹理阈值才可以实现单木分割,导致工作效率下降,鲁棒性差。图像增强通过改变原始图像的结构关系,有选择地突出或者抑制图像中的某些特征,有效的图像增强有益于提高单木树冠分割的准确程度。因此,本文提出一种基于影像的灰度梯度图像分割的树冠提取方法,通过对比传统的罗伯斯、拉普拉斯算子与改进的数学形态学算子,利用目视解译与灰度直方图结合的方法确定最优选择为改进的数学形态学算子。然后,利用改进的数学形态学算子结合面向对象多尺度分割方法,简化原始影像复杂的背景信息,快速提取大范围单木树冠信息。以甘肃省张掖市大野口林区机载激光雷达系统携带的CCD影像为数据源,提取实验区单木树冠,并从空间和形状上验证效果。实验结果表明:在高分影像的灰度梯度图像上进行面向对象分割提取单木冠幅, 单木株数精度为83.19%,形状精度达到88.62%,优于传统林业调查精度,且冠幅获取速度快,效率高,并可以较为精确地提取树冠边界。      

基于DEM的数字地形分析

该文在对数字高程模型（DEM）数据来源及结构、数字地形分析及其应用、基于DEM的地形分析中的不确定性和误差分析的基础上,以日本东北地区岩手县早池峰山为研究对象,美国MicroImage公司开发的TNTmips地理信息系统为工具,日本国土地理院发行的“数字地图25000”为基础数据,研究基于DEM的数字地形特征提取与分析方法,以及DEM精度对地形特征的影响. 研究结果表明:①以DEM为基础可提取多种地形特征,如坡度、坡向、坡面形态、流域边界、水流路径等,这些特征在地理信息系统的支持下均可用图形和属性数据来表示;②DEM水平精度对基于DEM提取的数字地形特征影响表现为:低精度的DEM将导致研究区平均坡度变小、坡度标准差变大;同时,DEM精度对不同坡度区域表现为不同的影响,其结果按坡度大致可划分为3种不同类型,即0°～10°、10°～35°以及大于35°; DEM精度对坡向的影响除平坡外变化较小,其中平坡面积随DEM精度的降低而增大;低精度的DEM将导致水文地形信息受损,这将严重影响流域水文模型参数的确立及水文过程模拟分析的精度.      

Investigation on pistachio distribution in the mountain regions of northeast Iran by ALOS

Iran supports five different vegetation zones. One of those is the Irano-Touranian zone that is located in the northeast of Iran. This vegetation zone includes arid and semi-arid lands, and its area is about 3.5 million hm². It supports growth of pistachio (Pistacia vera), a deciduous-broadleaved species, which is one of the ecologically and economically most important native species. In this study, we analyzed three images acquired by ALOS satellite, including 10m resolution multispectral band (AVNIR-2), 2.5 m resolution “Backward” PRISM image, and 2.5 m resolution “Nadir” PRISM image, based on a provided rational polynomial coefficient (RPC). Using the “Backward” and “Nadir” images, a 2.5 m resolution digital elevation model (DEM) was produced. Four methods with AVNIR-2 and PRISM data were used to produce pan-sharpening images and conduct an object-based feature extraction process. Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) was used to determine the maximum distribution of pistachio in related elevation. The accuracy of the DEM was tested on 28 ground control points in the pair image as tie points, with the value of parallax error of 0.9027 m. The created elevation map indicated that pistachio trees grow up at 650m above sea level (a.s.l.). The result from NDVI in the related elevation showed the maximum density of pistachio at 800m a.s.l. In addition, the result of feature extraction in the forest showed the area of each target element calculated. The results of this research will improve decision-making and lead to sustainable management in general.     

海拔对小嵩草植物群落的影响

采用样线法对不同海拔小嵩草群落的数量特征、生物多样性等进行了研究。结果表明,物种数、多样性指数均随海拔的升高先增大后减小,在中海拔梯度处达到最大值,生态优势度却随海拔的升高而增大,呈线性变化。     

DEM重采样坡度衰减分析

通过数字高程模型(DEM)重采样发现,随着水平分辨率的降低,地形也随着趋向平缓,坡度信息不断丢失,地面表达能力逐步下降.利用1∶10 000数字地形图生成5m水平分辨率DEM,以此为基准重采样生成10、20、40m水平分辨率的DEM,提取各水平分辨率DEM的坡度.对提取的5m水平分辨率DEM的坡度进行邻域分析,提取10、20、40m水平分辨率DEM的最大坡度,以此求取其与直接由相对应水平分辨率DEM提取的坡度的差值,并对坡度差值进行频率统计分析,同时分析了剖面曲率在重采样过程中的变化.结果表明,随着DEM水平分辨率的降低,坡度平均值不断降低,较小坡度的频率逐渐增大,较大坡度的频率逐渐减小.DEM水平分辨率较高时,坡度差值分布集中于较小坡度差值处,且范围集中;DEM水平分辨率越低,坡度差值分布曲线愈加分散,且集中于较大坡度差值处.DEM水平分辨率越高,剖面曲率曲线分布越广,DEM水平分辨率越低,曲线分布越窄,且变得集中,其中剖面曲率较高部分损失严重.     

红松林天然更新对连续小梯度海拔变化的响应

海拔是影响森林类型分布及其更新的重要生态因子,研究海拔梯度上森林更新的变化,对不同海拔梯度的森林经营与生态保护具有重要意义。以红松母树林群落的天然更新为研究对象,在小兴安岭地区东折棱河林业经营所56号林班,以连续小梯度海拔变化,沿林班内山坡下部、中下部、中部3个坡位,设置12块样地进行调查。结果表明:(1)无人为干扰条件下,随海拔梯度升高,林内针、阔叶树总株数逐增,立木层(红松、臭冷杉、鱼鳞云杉等)针叶树逐渐取代伴生阔叶树(青楷槭、花楷槭、黄桦、白桦等);林冠下层,针、阔叶树更新苗株数总体呈上升趋势,针叶树更新苗数量与阔叶树差距逐渐缩小,在海拔447 m时,针叶树更新数量首次超过阔叶树更新数量。(2)有人为干扰条件下,立木层林木稀疏,林内针、阔叶树更新不良,样地H主要树种更新频度均为0,林窗下以阔叶树更新为主(样地F、I仅有1种更新苗,分别为花楷槭与青楷槭),红松仅有极少幼树存在。(3)随着海拔梯度升高,红松断面积组成与重要值变化趋势基本一致,均保持稳定增长,红松群落优势更加明显。(4)海拔变化对立木层红松分布格局无明显影响,低海拔区红松无更新或更新极少且呈随机分布,中海拔区红松更新良好且多呈聚集分布,在演替过程中,最终以随机分布进入主林层。     

遥感影像的空间分辨率对提取崩岗精度的影响

从0.6 m Quick Bird、2.5 m ALOS、10.0 m ALOS遥感影像中分别提取崩岗的特征数据,分析遥感影像的分辨率对崩岗数据精度的影响。结果表明:从0.6 m Quick Bird能容易地提取崩岗数据,且重现性较好,从2.5 m ALOS能提取崩岗数据,但重现性不强,从10.0 m ALOS无法提取崩岗。从0.6 m Quick Bird和2.5 m ALOS提取的崩岗,数量基本一致,但位置不一致、边界不重合、形状差别很大,从2.5m ALOS提取的崩岗周长平均减少20.83%,占58.33%的崩岗面积减少了,平均减少19.78%。因此,可断定0.6 m Quick Bird能反映崩岗的实际情况,2.5 m ALOS能较好地反映崩岗的实际情况,10.0 m ALOS完全不能提取崩岗数据。但高精度遥感影像的获取比较困难,且价格较贵。     

江西九连山不同海拔梯度土壤有机碳的变异规律

目的土壤类型、土壤层次及植被类型是土壤有机碳分布格局的重要影响因素,而海拔是对大尺度水热环境条件的再分配,涵盖了土壤类型和植被类型在小尺度上的剧烈变化信息,因而研究不同海拔梯度上土壤有机碳的变异规律对森林生态系统碳汇管理具有重要的意义。方法本研究选择九连山境内不同海拔高度(179~1 430 m)的森林土壤为研究对象,通过分析植被类型、土壤类型、和不同层次的有机碳含量与碳储量等,揭示不同海拔高度有机碳的垂直分布规律及影响因素。结果土壤的前3层(0~40 cm)有机碳含量随着海拔的升高而呈现线性增大的趋势,而第4层(40~60 cm)和第5层(60~100 cm)则随着海拔的升高而逐渐的降低,土壤碳储量与海拔梯度的趋势与土壤有机碳与海拔梯度的趋势基本一致,但总碳储量与海拔梯度的趋势则呈先降低后升高的U形趋势;草甸土的前3层土壤有机碳含量和储量往往高于红壤和黄壤,并且随海拔升高,土壤类型从红壤、黄壤至草甸土的变化过程中,前2层(0~20 cm)有机碳含量和碳储量均存在逐渐上升,而其他层次则无显著差异;高海拔的杜鹃林和高山草甸表层土壤有机碳含量和碳储量往往高于较低海拔的其他植被类型,而高山草甸和次生阔叶林的0~100 cm总碳储量较高。结论土壤表层和植被类型的变化可能是导致九连山不同海拔梯度土壤有机碳变异规律的主要原因。在全球气候变暖的情形下,高海拔地区的表层土壤可能随着温度的上升而增加碳排放。