西藏原始林芝云杉林空间结构参数分布特征

以藏东南波密岗乡自然保护区原始林芝云杉林为研究对象,应用空间结构参数角尺度、混交度和大小比数,建立空间结构参数的三元分布,揭示林分的空间结构特征。结果表明,从一元分布看,林木整体属于随机分布,林分强度混交,树种的优劣程度参差不齐,整体处于中庸状态;在混交度和角尺度分布中,以随机分布和强度混交林木株数最多,大小比-角尺度组合中,均以随机分布轴线和中庸轴线两侧基本对称;三元结构参数组合为强度混交、随机分布、亚优势状态林木分布较多。主要树种的混交程度较高,呈现强度和极强度混交状态;其中林芝云杉和华山松为该群落的优势树种随机分布,其他主要树种都为轻度聚集分布;树种间大小比数差异明显,其中林芝云杉最低,<0.252,处于亚优势状态。全面分析原始林芝云杉林的空间结构,为林芝云杉林结构优化调整提供重要参考,为藏东南天然林可持续发展提供科学依据。     

辽西地区适宜机械化生产酿造高粱品种综合评价

为了筛选适宜辽西地区机械化生产的酿造高粱品种,以引进的19个酿造高粱品种为试材,用灰色关联度分析方法测得各品种各性状的权重和加权关联度。结果表明,参试酿造高粱品种各性状的权重大小依次为株高＞经济产量＞穗长＞生育期＞千粒重＞茎粗＞单穗粒重＞单穗重,在进行机械化酿造高粱品种的引进筛选时,应首先考虑株高,其次为经济产量。各参试品种加权关联度大小依次为‘辽杂19号’＞‘平试13号’＞‘济粱2号’＞‘吉杂124号’＞‘吉杂137号’＞‘吉杂142号’＞‘吉杂145号’＞‘吉杂127号’＞‘白杂12号’＞‘吉杂138号’＞‘辽杂37号’＞‘通杂108号’＞‘白杂11号’＞‘机糯粱1号’＞‘通杂127号’＞‘白杂14号’＞‘吉杂136号’＞‘白杂13号’＞‘吉杂140号’,综合生产性能排在前3位的依次为‘辽杂19号’、‘平试13号’和‘济粱2号’。灰色关联度分析评价结果与生产实践一致,可用于酿造高粱品种综合评价。     

关于农田尺度下土壤有机质的空间变异研究

本文将空间分析技术与地统计学方法相结合,以某流域的土壤白土及乌栅土的各三层 土壤样本开展了数据处理及系统化分析,深入探讨了土壤有机质含量所存在的空间变异特征, 望能为此领域研究有所帮助。     

小区和田块尺度下水稻不同灌溉模式的节水减污效应分析

【目的】研究平原河网区不同尺度下水稻不同灌溉模式的节水和减污效应。【方法】于2017年在浙江平湖灌溉试验站选取水稻常规灌溉、节水灌溉、蓄雨节水灌溉3种模式在试验小区和田块2种尺度下开展对比试验,记录田间水量平衡过程并检测排水和渗漏水样中的TN、TP、NH_4^+-N、NO_3^--N的质量浓度变化。【结果】无论试验小区还是田块尺度,蓄雨节水灌溉的节水效果最好,较常规灌溉和节水灌溉减少了43.4%～87.7%的灌溉量,同时减污效果也最明显,TN排水负荷减少了22%～90%。不同尺度对比中,试验小区的田间管理水平更高,产量略高于田块尺度;小区田间水分控制更精确,灌排次数和水量较田块更多,蒸发蒸腾量和渗漏量则略少于田块。在减污效果上,单位面积下同种灌溉模式的田块的排水污染物负荷比试验小区低37%～57%,渗漏负荷比试验小区高4%～61%,由于排水污染物负荷要远大于渗漏污染物负荷,在总的污染物负荷上田块要小于小区。【结论】本试验中蓄雨节水灌溉模式取得了较好的节水减污效果,但是要注意蓄雨时间和高度,长时间的淹水可能会对水稻产量造成不利影响。     

纳板河流域林分空间结构的林木竞争探究

林分空间结构一般包括树种混交、林木竞争和林分中林木分布格局等三个方面,对它们一般分别采用竞争指数中的混交度、大小比数及角尺度来进行描述。在纳板河流域不同群落类型林分中设置样地进行调查分析,结果表明,从空间竞争中的混交度方面看,热带雨林、季雨林、季风常绿阔叶林及山地雨林林木主要集中在极强度混交之中,只有少许树种会出现强度混交和中度混交,几乎不出现零度混交和弱度混交,稳定性较高;而落叶阔叶林的稳定性由于样地位置不一而表现较大差距,有较稳定的,也有稳定性较差的。从大小比数看,保护区主要林分内树种大小分化较大,优势程度从优势至劣势都有不均等的分布。各林分的角尺度为0.22～0.34,说明样地林木分布格局为均匀分布。     

土地利用对水体营养物影响的研究进展

日益严重的水质污染威胁到人类健康与生存,水体富营养化是其中一大治理难题。流域土地利用深刻影响水体中的营养物,定量刻画两者关系,可有效指导土地利用优化以改善水体质量。在国内外研究的基础上,本文梳理了样地实验、统计分析、经验模型和机理模型等4类研究土地利用和水体营养物关系的方法,并分析了不同方法应用的优缺点。以往研究多侧重土地利用数量结构,对强度和空间分布的量化及其与水体营养物关系的模型构建等研究尚显不足,多从单一或部分信息进行松散研究,导致不同研究中土地利用对水体营养物的解释能力差异显著。本文着重综述土地利用类型、强度差异和空间分布等3个方面对水体营养物影响的研究进展,并阐述关于两者定量关系尺度效应的争议和不确定性。目前主要存在问题包括现有研究土地利用和水体营养物的关系手段不足、土地利用多组分信息和水体营养物关系规律不清和尺度效应不确定性等3方面。因此,本文以水体污染物的产生、迁移、转化等的生态水文过程为线索,提出土地利用多信息空间综合表达和量化研究框架作为核心突破口。应用该框架,未来围绕融合过程机理与经验统计的模型开发、富营养化过程关联的土地利用多信息综合量化和多尺度结构的构建等3个方面开展研究,旨在为丰富土地利用对水体营养物影响研究提供一定的参考价值。     

地源热泵水蓄能型植物工厂降温系统夏季运行特性

针对田间环境复杂、秸秆形态多样、秸秆覆盖率判断主观性影响过大、补贴面积测量耗时耗力等问题,该文开展了秸秆覆盖率率自动识别方法研究和监测设备研制。首先,提出利用时频变换进行秸秆识别,设计高通滤波器提取了图像的频域特征进行自适应分割。基于集成分类器利用已有的秸秆识别数据训练支持向量机分类器,对秸秆图像进行再识别和筛选。最后,设计多尺度占比滤波器,对识别图像中的噪声和空洞进行修补,生成适应多种情况的秸秆覆盖率识别算法。与北斗定位模块、无线通讯模块、摄像头、传感器、服务器等设备共同组成秸秆覆盖率识别系统。试验结果表明,设备的秸秆覆盖率识别误差为4.55%,平均单张图像耗时0.05 s。研究结果满足保护性耕作中的自动化监测要求,可为保护性耕作作业质量评测提供有效的技术支持。     

基于核密度函数的多尺度北京市休闲农业空间分布分析

核密度函数估计法是常用的分析城市点要素空间分布模式的方法。使用核密度函数估计法的关键是最佳带宽的确定。目前,大多数研究使用单纯基于数学的方法或目视判读法确定核密度函数的最适带宽,但是针对同一地理实体在不同分析尺度上所对应的核密度函数适用带宽确定方法问题研究相对不足。该文考虑了北京市休闲农业本身所具有的尺度特征,基于北京市休闲农业POI数据,使用核密度函数评估方法,识别并分析其多尺度空间分布模式,并使用文献求证法进行了验证。使用Moran’I、HH个数和Comprehensive I指数曲线相结合的方法确定了适合分析北京市休闲农业区域尺度和局部尺度空间分布模式的核密度函数所对应的带宽,分别为9 km和3 km。进而分析了北京市休闲农业多尺度空间分布模式。北京市休闲农业空间分布模式在区域尺度上形成了2个圈层及多个聚集中心的结构。距离城市中心约30～50 km的圈层为1日游圈层。距离城市中心约50～90 km的圈层为2日游或多日游圈层。1个主中心位于昌平区东部、怀柔区东南部、密云区西南部的山前平原地区。2个副中心分别位于密云区东北部和房山区西南部;在局部尺度上形成了3个等级的26个小的聚集中心,第一等级2个,第二等级3个,第三等级21个,主要位于中北部的山前平原地区,东南部城乡交错带的平原地区及西部山区分布相对较少,中心城区分布最少。该研究可为北京市休闲农业空间规划提供重要参考依据。     

耕地植被人为干扰格局动态变化特征及其尺度效应

为探究耕地植被人为干扰格局动态变化特征及其尺度效应,该研究以黑龙江省大庆市为研究区,通过遥感与地理信息系统相结合的方法计算和识别耕地植被人为干扰,分析5个时段(1990-1995年、1995-2000年、2000-2005年、2005-2010年和2010-2016年)耕地植被人为干扰格局动态变化特征;并采用滑动格窗法和ISODATA聚类算法,对耕地植被人为干扰格局的尺度效应进行了研究。结果表明:1)当耕地植被受到的人为干扰增多时,研究区耕地植被人为干扰的分布趋向于集中;反之则趋向于分散。2)研究期内占耕地植被人为干扰面积50%以上的地区的尺度效应并不明显,但仍有占面积11.81%～18.33%的地区人为干扰的尺度效应十分显著,这些地区是人为干扰分布最集中和最不均匀的地区。3)在耕地植被人为干扰尺度效应显著地区中,土地利用类型未发生变化的地区所占的面积比例呈上升趋势,说明耕地保护政策产生了较好的效果;但耕地植被人为干扰的主要来源是农业生产行为,应将未来政策关注的重点转为对耕地土壤理化性质稳定性的维护。4)从多尺度空间聚类类型可以看出,在大部分尺度效应显著地区,尺度越小耕地植被人为干扰越显著,说明发展适度规模农业是降低人为干扰、提高粮食产量的有效途径。研究对于实现耕地保护和粮食稳定生产具有重要意义。     

定量分解气候变化与人类活动对季节径流变异的贡献率

变化环境下径流序列可能发生变异。当前径流变异的贡献率分解研究多集中于年尺度,而对季节尺度的关注不足。以黄土高原典型流域——泾河流域为研究对象,应用小波分析方法揭示其季尺度径流序列的演变规律,采用有序聚类法和累积距平法对其径流序列进行变异诊断,最后采用累计斜率变化率比较法定量分解气候变化和人类活动对其四季径流变异的贡献率。结果表明:(1)泾河流域夏季和冬季径流的周期变化均在20世纪90年代左右有发生转变,均由小尺度周期变化转变为较大尺度周期变化;(2)春、夏、秋和冬季径流分别在1969年、1996年、1985年和1990年发生变异;(3)人类活动对春、夏、秋和冬季径流变异的贡献率分别为50.40%,89.69%,39.14%和84.59%,在夏季和冬季人类活动(主要是水土保持措施的不断深入)对泾河径流变异的贡献占主导地位,且干扰影响了径流的周期变化。