北京房山区林火与地理要素分形特征关系的研究

利用北京市房山区1988—2006年的林火数据,结合背景地理数据,使用数盒子法计算了相关地理要素的分维数,研究了林火发生次数和地理要素分维数之间的关联关系。结果表明,林火次数与居民点和水系分维数变化趋势相反,而与道路和林区的分维数变化趋势相同。     

土壤水分和接种VA菌根对构树根系形态和分形特征的影响

石灰岩生态系统是一种脆弱的退化生态系统.由于岩石易水解形成溶蚀地貌,土壤水分难以保存,水土流失现象普遍,尤其原生植被破坏后,生境更加恶化,植被恢复非常困难(谢宗强等,1995).     

盐胁迫下植物根系特征及其微生物的互作关系

盐胁迫是一种常见的逆境胁迫,对植物的生长发育和土地环境都会产生一定的影响。植物与土壤中的微生物可以形成稳定的微生态系统,其中微生物可以促进植物获取养分,植物分泌物可以为微生物提供养分。结合近年来国内外根系-土壤-微生物之间相互作用的研究现状,为更好地了解并应用微生物,深入探究盐胁迫下植物根系形态特征和根系微生物的变化,有助于提高植物耐盐性,改善盐碱地土壤环境。文中就盐胁迫下植物根的各项形态和生理指标变化,植物不同种类及不同根系生态位对微生物的影响,以及耐盐菌种的筛选鉴定和开发进行总结分析,综述植物抗盐机制以及对土壤微生物的影响,并探讨盐碱环境下共生微生物在盐碱土壤改良及利用中的重要作用,以为盐碱地的开发利用提供参考。     

关于植物根系形态分布研究进展与新方法探讨

根系是影响植物生长的重要组成部分,同时根系对浅层边坡加固具有重要作用。根系结构是一个具有自相似特征的非规整复杂形体,欧氏几何中难以定量测量,将分形理论应用于根系结构中,能很好的定量描述根系结构形态。本文分析植物根系护坡和分形理论在植物根系中应用这两个领域国内外研究成果。在此基础上提出,基于L-系统理论构建植物根系形态模型,利用有限元软件数值模拟根系模型与土共同作用对边坡稳定性影响的思路。     

应用分形维数研究狗牙根根系边坡固坡效应

植物根系形态非常复杂,很难定量确定根系对边坡土体的防护作用。笔者选择常见护坡植物狗牙根为研究对象,根据自主研发的分形维数计算软件确定狗牙根根系分形维数,提出基于根系分形特征的固土机理数值分析方法,将根土复合体当作由土体、根系所联系起来的有机体,研究在雨水侵蚀力和坡面径流侵蚀力作用下,不同根系分形特征对土体位移场的影响。根据根系分形维数与表层位移关系曲线,建立分形维数与边坡土体稳定性的相互关系,明确边坡植入狗牙根根系对表层土体稳定性影响,研究结果表明,分形维数与数值计算相结合,能够反映植物根系形态对边坡表层土体位移的影响,对于植物生态边坡的设计与施工具有现实的指导意义。     

杨树插穗根系的分形特征

对于林木遗传改良来说,生根能力(造林成活率)无疑是改良的一项重要指标.虽然研究林木生根性状的指标很多,如主根数、侧根数、主根总长度、侧根总长度、根干重等,但量测都比较繁琐.20世纪70年代诞生的非线性科学的一个分枝--分形几何,适于描述在一定尺度范围内具有自相似性的不规则形体,为研究植物根系提供了新手段(王义琴等,1998,1999;Nielsen et al.,1997).     

植物根系分泌及其在林业中的意义

本文通过介绍植物根系分泌物的成分和数量、根系分泌的影响因素、分泌的部位以及分泌物在土壤中扩散的范围，重点论证了树木根系分泌在森林群落及林业生产中的重要作用，指出了该领域研究在林学理论和实践中的现实意义。     

南酸枣人工幼林根系与其树高、胸径的分形特征

南酸枣为我国南方的多用途优良阔叶树种。依据3年和5年生的5种南酸枣林分类型林木的根系及树高、胸径的观测数据,应用分形理论,探讨了南酸枣人工幼林林木的根系与其树高、胸径的分形关系特征,揭示了林木根系的生长过程及其生物量的积累与空间分布规律。结果表明:根系与树高、胸径之间存在极显著的分形关系,说明南酸枣人工幼林根系生物量的累积及其空间分布是一个分形生长过程,它服从分形维数D值规律增长;根据分形模型可以估算林木根系的生产力。     

分形理论及分形维数的应用

本文从几个典型的分形例子出发，简要介绍了分形的理论及分形的定义，并对分形维数进行了研究，最后阐述了分形理论及其分形维数的应用。     

根系分泌物及其在植物营养中的作用

根系分泌物是根系在它们的生长过程中,分泌到介质中的全部有机物质.本文着重的论述了根系分泌物的种类和影响因素,根系分泌物在植物营养中的调节作用,异种克生作用,根系分泌物与根际微生物的相互作用.     

天然红海榄支柱根的空间连接与分形表征

以广东湛江特呈岛红树林自然保护区内的红海榄纯林、红海榄+木榄、红海榄+白骨壤、红海榄+木榄+白骨壤混交林4种群落类型为对象,运用最小距离指数、连接度指数分析红海榄支柱根的空间连接和分布规律;同时,采用分形维数与拓扑指数确定红海榄支柱根的分形特征,分析根系分支状况以及分形特征与支柱根性状之间的相关性.结果表明:红海榄同级支柱根之间的空间连接程度不高,近于随机分布格局;4种群落类型中红海榄支柱根均具有较好的分形特征,分形维数为1.468 5～1.554 5,具有较强的利用与占据生态空间的能力;红海榄支柱根拓扑结构复杂,拓扑指数为0.366 4～0.448 5,接近叉状分支模式,有利于扩展生态空间和增加植株的稳定性;根系分形维数与支柱根数量、平均连接长度等性状之间的相关关系显著.     

胡杨叶片不同叶形的分形特征研究

通过测定阿拉尔地区胡杨相同叶形及不同叶形的叶片叶脉的分形特征,对胡杨叶片的分形特征进行了研究。结果表明:胡杨叶片存在柳形、卵状菱形和鸡爪形等3种叶形;同一株胡杨相同叶形的成熟未老叶片在统计意义上具有相似的分形特征;同一株胡杨不同叶形的成熟未老叶片的分形特征不同。     

基于分形理论的木材纹理特征研究

介绍了一种利用自相关函数来估算图像分形维数的方法，并将其应用到木材的纹理分类检测中。实验表明，分形维数值直接反映了木材纹理的粗糙程度，可定性地作为描述木材纹理粗糙度的一种度量。     

木材断口分形的初步研究

木材是一种天然的多孔性生物高分子材料,结构复杂且变异性大,所以木材断裂表面定量分析的难度很高,对于木材内部裂纹产生、发展的研究一直没有大的突破.在木材断裂力学的研究中,国内外科学家运用传统的断裂试验方法研究居多,但普遍结论是规律不明显或找不到规律(费本华,1999).木材研究者们一直在寻找一种定量描述木材断裂表面形态的新指标,并希望在此基础上预测木材强度和了解木材断裂机制(Schmitt et al.,1996;Qin et al.,1999).     

杉木马褂木不同混交比例土壤团粒结构的分形特征研究

应用分形理论、弹性分析及边际分析法,建立了土壤团粒结构的分形维数与土壤团聚体含量、土壤结构体破坏率之间的回归模型,研究不同杉木、马褂木造林模式的土壤团粒结构分形维数对林地土壤结构性质变化影响的效应。结果表明:土壤>0.25 mm的团聚体及水稳性团聚体含量越大,团粒结构的分形维数越小,土壤结构越好,在不同杉木、马褂木造林模式中,以杉木和马褂木混交比例(3∶1)的土壤结构性最好;土壤团粒结构的分形维数与土壤团聚体、水稳性团聚体之间存在显著回归关系。土壤团粒结构分形维数对土体性质的变化产生较大的效应,为林地土壤科学管理提供了理论依据。     

基于分形维数特征的原木漏节图像的研究

采用X射线法透射木材,根据检测透射物体后射线的强度差异,建立木材X射线的分形模型。采用计算盒子维数的方法对原木漏节X射线图像进行有效的边缘检测,用分形维数D的大小来定量描述原木漏节图像的不规则程度,以确定缺陷所在。研究表明背景部分与边缘部分的分形维数存在一定程度的差别,正常部分分维数值大约在2.007 3左右,漏节边缘分维数值大约在1.400 0~1.900 0之间。     

沂蒙山林区不同植物群落下土壤颗粒分形与孔隙结构特征

为探索人为活动干扰下植物群落变化对土壤物理结构特征的影响,运用土壤分形学和水文学原理与方法研究沂蒙山林区7种植物群落下的土壤颗粒组成、分形维数、土壤孔隙度及其相关性。结果表明:在长期农业耕作等人为干扰下,玉米作物、板栗经济林和灌草丛群落下的土壤颗粒呈粗粒化特征,分形维数显著降低,土壤总孔隙度和毛管孔隙度下降,非毛管孔隙度增加,土壤物理结构呈现退化状态;而处于长期封禁保护下的森林群落,土壤颗粒分形维数较大,粉黏粒等细粒物质的含量较高,孔隙结构状况较好。研究区土壤颗粒组成具有石质山地典型的粗骨土结构特征,森林群落能显著增加土壤中粉黏粒等细粒物质的含量和对土壤空隙的填充能力,是其改善土壤物理结构的分形学机制。土壤颗粒分形维数与土壤粉黏粒含量、总孔隙度和毛管孔隙度之间存在明显的线性正相关,而与土壤砂粒含量和非毛管孔隙度具有线性负相关关系,它能较好表征植物群落变化对土壤颗粒组成和孔隙状况的影响,因而可作为评价土壤物理结构质量的一项综合性指标。