Some Comments on Gerechte Designs

In a companion paper we derived the correct analysis for gerechte designs with uncorrected errors. Here we show that this correct analysis cannot be justified by the usual randomization argument. However, when the regions are rectangular there is a randomization procedure which validates an analysis with three separate error terms. We also outline other developments in design and analysis that may be more satisfactory.     

Evaluation of sampling methods and assessment of the sample size to estimate the weed seedbank in soil, taking into account spatial variability

As field sampling is time consuming, it is necessary to develop efficient sampling techniques to obtain accurate estimates of the weed seedbank in soil. The relative efficiency between sampling schemes depends on the spatial variability in weed seed density across agricultural fields. Spatial variability of the weed seed density was characterized by theoretical correlograms. A systematic sampling (square grill) scheme was considered and it was found that, taking into account spatial variability, this sampling scheme was more efficient than simple random sampling. As a result, the sample size can be reduced in comparison with that given in previous studies, where spatial correlation was ignored. The reduction depends on the correlation structure defined as a function of the ratio, τ, between the nugget effect and the sill of the variogram. The maximum reduction of the sample size, without loss of either precision or confidence level corresponds to the case where there is no nugget effect, τ = 0. The opposite extreme case, where the reduction is nil, corresponds to the case of a pure nugget effect τ = 1. The abaci based on given expressions are provided to determine the sample size in species whose spatial pattern can be fitted either to a Poisson or to a negative binomial distribution.     

矮化中间砧苹果施氮位置对细根分布、氮素吸收和产量品质的影响

为明确矮化中间砧苹果树合理的施肥位置,减少氮肥的浪费。试验于2018年和2019年,以‘烟富3’苹果/SH6/八棱海棠为试材,借助¹⁵N同位素示踪技术,研究了萌芽前在树冠投影范围距树干由近及远的3个水平距离——内环、中环和外环施氮对新梢旺长期细根和土壤¹⁵N分布、树体¹⁵N吸收以及果实产量和品质的影响。结果表明:各处理的苹果细根(直径≤2 mm)根长密度均在水平方向和垂直方向呈衰减规律,主要分布在距离树干水平方向0～100 cm、垂直方向0～40 cm土层范围;与不施肥(对照)相比,施氮增加了细根根长密度,以施氮区内细根根长密度增加最为显著;从垂直方向0～20 cm土层施氮区细根根长密度增加量来看,内环施氮处理增幅最大,为对照的1.33倍～1.36倍,其次是中环施氮处理。各处理土壤¹⁵N含量峰值在水平方向均出现在施氮区域,在垂直方向均出现在0～20 cm土层。不同处理间树体细根根长密度与土壤¹⁵N分布空间吻合度(RLD-¹⁵N)差异显著,内环施氮处理显著高...     

云南降水的5个统计指标及其空间分布

利用云南29个气象站1960-2014年的日降水数据,计算集中指数(Concentration Index,CI)、降水集中指数(Precipitation Concentration Index,PCI)、降水集中度(Precipitation Concentration Degree,PCD)、降水集中期(Prec...     

小贯小绿叶蝉与其主要天敌空间关系研究方法的比较

天敌与目标害虫空间关系密切与否,直接关系到天敌对目标害虫的控制利用。为了选择较为理想的天敌与害虫之间空间关系的研究方法,本文用地统计学法、模糊相似优先比法,扩散系数法、空间生态位重叠指数法和聚块样方方差分析法研究‘黄山大叶种’茶园和‘农抗早’茶园天敌与小贯小绿叶蝉Empoasca onukii 空间关系密切程度,以地统计学法的结果为标准,以其前3位天敌粽管巢蛛Clubiona japonicola、斜纹猫蛛Oxyopes sertatus和鳞纹肖蛸Tetragnatha squamata的位次之和为据,根据位次差别评论5种研究方法研究结果的一致性。聚块样方方差分析方法研究结果与地统计学方法的结果差别较小,其次是扩散系数法和模糊相似优先比法,空间生态位重叠指数法研究结果与地统计学方法的结果差别较大。按照天敌与小贯小绿叶蝉空间关系密切程度位次分析,粽管巢蛛、斜纹猫蛛和鳞纹肖蛸是与小贯小绿叶蝉空间关系密切的前3种天敌。本文是对多种研究方法研究结果一致性进行比较的一种尝试,为分析天敌与害虫空间关系选择研究方法提供参考。     

马铃薯甲虫空间分布型及序贯抽样

马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata Say是一种重要的害虫,为明确其在新疆的空间分布,及时采取有效的防控措施,在田间调查的基础上,采取随机取样和Iwao回归分析法对新疆乌鲁木齐地区的马铃薯甲虫成虫、卵块和幼虫的空间分布型、理论抽样数及幼虫的序贯抽样方法进行了研究。结果表明,马铃薯甲虫各虫态空间格局的聚块性指标均大于1,空间分布型为普通群聚型;对低龄幼虫进行序贯抽样,当防治阈值为50头/样方、置信水平为1.96时,防治上、下限方程分别为:d1=50n+81n和d0=50n-81n,当百株虫量达到756头以上时需要进行防治。     

西藏日喀则地区马铃薯气候适宜度模型分析及其时空变化特征研究

基于日喀则地区7个国家气象站1980—2021年逐日气象数据,分析构建了高原马铃薯气温(T)、光照(S)、水分(W)、气候(C)适宜度评价模型并对其时空变化特征进行分析,结果发现：近42年日喀则地区S平均值为0.82,呈逐年弱下降趋势,T、W、C适宜度平均值分别为0.79、0.64、0.61,均呈逐年上升趋势;马铃薯全生育期的光热资源都在最合理区域(S、T≥0.7),满足了其长发育需求。W在播种～出苗期(W=0.62)、开花～成熟期(W=0.44)呈现较低水平,是制约日喀则地区马铃薯生长发育的最主要因素;T、S空间分布较均匀,且呈现自西向东、自南北向中递增趋势,W空间分布不均匀。桑珠孜区—南木林县一带地区为马铃薯综合气候适宜度高值区(C>0.6),适宜大力发展马铃薯产业。由本文建立的日尺度气候适宜度评价模型得出的年际变化和区域特征结果与实际情况比较一致,为了解气候变化下日喀则马铃薯生长发育适宜度的时空变化提供依据。     

地表火干扰下呼伦贝尔沙地樟子松林乔木层不同组分空间格局的变化

火是天然樟子松重要的生态因子,地表火对樟子松林乔木层空间格局的变化有着特殊的意义。全林木定位法调查记录了地表火干扰1年后1hm2典型样地中存活及火烧死乔木的位置坐标,利用成对相关函数g(r)进行空间点格局分析。结果表明:1)单变量空间格局分析显示,空间异质性泊松点过程零假设下,地表火干扰前所有立木、樟子松和白桦均在小尺度上呈显著性聚集分布;而地表火干扰后,樟子松林分及其乔木层不同组分的空间格局更加趋向于均匀分布,只有白桦在小尺度上仍表现为显著性聚集分布,所有立木和樟子松主要以随机分布为主。乔木层及其不同组分的随机标识零假设均不成立,火后存活的所有立木在小尺度上为均匀分布,而较大尺度上却呈现出聚集分布;火后存活的樟子松在小尺度上表现为聚集分布,而较大尺度上却呈现均匀分布;火后存活的白桦主要表现为小尺度上的聚集分布。2)双变量空间格局分析表明,所有立木、樟子松和白桦的存活立木与火烧死木之间均是相互独立的,其相互间的空间格局表现为随机分布。地表火烧死木(包括所有立木、樟子松和白桦)均在小尺度上表现为显著的正相关呈聚集分布,而较大尺度上不同程度地表现为显著的负相关为均匀分布。因此,地表火干扰下,林木的死亡过程并不是随机的,存活林木的空间格局趋于均匀分布,地表火驱动下的樟子松林自然稀疏过程削弱了存活个体间的竞争,促进了林分结构的优化和个体的生长发育,成为樟子松林演替中较活跃的生态因子。     

基于标准化降水蒸散指数的甘肃省干旱时空特征分析

为明确气候变化条件下甘肃省不同时间尺度的干旱特征,选用1951-2015年甘肃省33个气象站点逐日气象数据,计算了不同时间尺度的标准化降水蒸散指数SPEI,同时结合Mann-Kendall突变检验、复小波分析、经验正交函数分解、旋转经验正交函数分解等方法,对甘肃省65 a来干旱时空格局特征进行了分析。结果表明：在年际变化趋势方面,甘肃省干旱情势为由干变湿再变干,近年干旱趋势逐渐加重;四季均呈现由干变湿然后变干的趋势,近年春季变干趋势显著;干旱强度在全省范围内主要为轻旱和中旱等级,并表现为局域性轻旱和全域性中旱。在周期性变化方面,甘肃省的干旱时间周期性强弱依次为39、13、7、22 a尺度,但不同时间尺度表现出了不同的干湿震荡规律。在空间格局方面,甘肃省整体上呈西北部干旱缓解、东南部干旱加剧的趋势;春季干旱加剧最明显,冬季次之,夏季和秋季干湿状况基本相似。按照干旱区域敏感性强弱可将甘肃省分为东南地区东部（Ⅰ区）、西北地区（Ⅱ区）、中部地区（Ⅲ区）和东南地区西部（Ⅳ区）,其中Ⅲ区呈干旱缓解趋势,其他地区基本呈干旱加剧的趋势。     

近20年新疆农田生态系统碳足迹时空变化

利用1994—2013年新疆农田生产投入和农作物产量等数据,采用碳排放系数法估算了新疆农田生态系统的碳排放量、碳吸收量及碳足迹的变化动态以及在各县市的空间分布特征。结果表明:新疆农田生态系统的碳排量从1994年的179.46万t增长到2013年的474.15万t;不同年份农业碳排放均主要源于化肥使用量的增加和不科学的灌溉方式,其最大贡献率分别为40.02%和41.56%;农田生态系统的碳吸收量20年间增加了2185.04万t,棉花对新疆农田生态系统的碳吸收量贡献最大,多年平均贡献率达47%;新疆农田生态系统的碳排放量、碳吸收量区域主要集中在南疆的县市并呈现出沿天山对称的趋势;1994—2013年,农田生态系统碳足迹呈现快速增长态势,从1994年的2 732.63×104C·hm-2·a-1增加至2013年的4 474.89×104C·hm-2·a-1,碳足迹增加了283.59×104C·hm-2·a-1,表明新疆农田生态系统存在碳生态盈余的现象,种植结构生态效益指数大于1的年份为11个,种植结构的调整迫在眉睫。