计盒维数在种群空间分布格局中的应用研究综述

计盒维数是分形维数的一种,能揭示种群空间占据程度及其尺度变化规律。本文综述了计盒维数在种群空间分布格局中的应用,重点讨论了计盒维数与传统方法的结合在濒危植物种群空间分布格局中的应用,用于群落演替过程的研究以及与周围环境因素的响应等。认为计盒维数是种群空间分布格局研究的重要手段。     

毛竹无性系种群空间分布格局及其分形特征

毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.pubescens)是主要通过地下茎无性繁殖的散生竹类,研究其种群空间分布格局,可以揭示毛竹种群的空间生长特性和生态适应机制。本文利用分形理论中的计盒维数和信息维数,对毛竹无性系种群空间分布格局的分形特征进行了研究,结果表明:种群空间分布格局存在分形特征,种群计盒维数在1.449 4-1.596 6之间,信息维数在0.432 2-0.468 7之间。毛竹无性系种群的计盒维数值接近最大理论值2,总体对生态空间的占据能力较强。毛竹种群格局分布类型表现为随机分布,其信息维数与种群分布格局的聚集强度不相关。运用扩散系数法分析也表明,毛竹种群格局的分布表现为随机性,但各样地之间的聚集强度指数仍存在一定的差异,种群格局聚集强度与分株种群的斑块特征和水平空间分布情况有关。     

南川百合与泸定百合种群格局分形特征的分析

本文应用计盒维数和信息维数比较分析了南川百合与泸定百合种群的空间分布格局及其分形特征。研究显示，南川百合与泸定百合种群的计盒维数和信息维数均较小（〈1．5，远离2），说明其占据生态空间的能力和格局强度都不大，体现其在群落中的劣势伴生地位。在2006年，南川百合各种群的平均计盒维数（0．7232）比泸定百合（0．7734）小0．0502，而其平均信息维数（0．4179）却比泸定百合（0．2381）大0．1798，这些数据表明，南川百合种群占据生态空间的能力比泸定百合弱，但其种群格局强度要比泸定百合种群大得多。在高温干旱的2006年，这两种百合的计盒维数与2005年相比都有所减少，信息维数都有所增加，但南川百合种群计盒维数的减少比例（13．87％）大于泸定百合（8．97％），约为泸定百合的1．54倍，其信息维数的增加比例（6．830%）却小于泸定百合（33．02%），泸定百合种群信息维数的增加量是南川百合种群的4．98倍，这些数据表明，高温干旱天气对这两种百合的生长均有影响；泸定百合的抗热抗旱能力要高于南川百合，南川百合更易受高温干旱天气的伤害。由于人为干扰和气候等环境因子的变化，南川百合和泸定百合均出现濒危迹象，此外，因南川百合抗热抗旱性能不强、占据生态空间能力弱等，导致其更加处于濒危状态，应尽快加以保护。     

西藏昌都地区云杉群落空间分布格局的分形分析

基于分形几何的计盒维数研究了西藏昌都地区天然云杉群落空间分布格局，结果表明，云杉群落空间分布格局均具有统计自相似性，在不同的尺度范围内具有不同的空间分布格局；而计盒维数定量地表征了云杉群落占据空间程度及其尺度变化规律，其个体聚集尺度为2.0m；各类云杉群落空间格局具有较低的计盒维数（均＜1.3），表明其空间占据程度较低，这与其所处高寒的自然环境有关；云杉群落空间占据能力依次为云杉－桦类＞云杉－杨类＞云杉－柏类＞云杉－栎类＞云杉纯林。     

黄河三角洲柽柳种群在水深环境梯度下分布格局的分形分析

利用计盒维数和信息维数两种分形方法分析了黄河三角洲湿地柽柳种群的空间分布特征及其水深梯度的变化。结果表明,不同水深梯度下柽柳种群分布格局的计盒维数均较大,随着水深的增大而逐渐减小,但变化幅度较小,反映了不同水深梯度下柽柳种群的对水平空间的占据程度均较大;信息维数总体上随水深的增大而减小,在水深低于-1.50m范围内,信息维数较大,柽柳种群的微观结构较为复杂,格局强度较高,水深高于-1.50m时,信息维数较小,柽柳种群的微观结构较为简单,格局强度较弱。从柽柳种群分布格局的信息维数来看,黄河三角洲柽柳种群的适宜水深应低于-1.50m。     

湖南省油茶林生态经济效益研究

在全省油茶林典型县中，共抽样标准地80块，测单株3610株，调查样地立地条件，林内外环境，测定油茶测树因子计算油茶表象因子与产量关系，首次编制了油茶产量表，测定油茶林，涵养水源，保持水土等生态功能值和经济社会效益等。     

湖南省油茶林生态经济效益研究(续)

在全省油菜林典型县中，共抽样标准地80块，测单株3610株，调查样地立地条件，林内外环境，测定油茶测树因子计算油茶表象因子与产量关系，首次编制了油茶产量表，测定油茶林，涵养水源，保持水土等生态功能值和经济社会效益等。     

村落景观形态实验性分形研究——以云浮大田头村为例

采用分形方法研究村落建筑空间的布局形态,以云浮南盛镇大田头村为例,应用计盒维数的方法测出该村落景观中的建筑布局形态的分形维数为1.034,并采用逆转盒维数的方法生成新的分形形态,以此得到模拟村落景观空间布局的实验性结果。     

遂昌县次生常绿阔叶林主要物种的生态位特征及种间联结

为探讨遂昌县次生常绿阔叶林的物种间关系和群落结构,2019年10月,基于9个50 m×50 m样地数据,从物种组成、生态位宽度、生态位重叠和相似性、种间联结角度研究了森林群落15个主要树种的生态位特征和种间关联.结果显示,样地中共有木本植物66种,分属34科53属,主要优势种为甜槠Castanopsis eyrei、杉...     

鸡公山森林生态站固定样地植物群落调查分析

以河南省鸡公山森林生态站6块固定样地植物群落调查为研究对象,按三级(植被型、群系、群丛)对植被类型进行划分,描述了各个样地的植物群落特征,对主要植物进行了详细介绍,从各植被层高度和数量上分析相互影响因素,最后对造成相近样地植被不同的影响因子进行分析。     

福建东山岛防护林景观格局研究

运用景观生态学原理,借助地理信息系统技术,选取斑块密度、边缘密度、分维数、景观多样性、景观优势度和均匀度指数等指标,对东山岛防护林景观格局进行研究,结果表明,人类活动对东山岛防护林景观格局产生巨大影响,必须加强防护林保护建设。     

不同等级道路网络对常宁市景观格局生态效应的影响

针对常宁市域范围,利用GIS和Fragstat软件,通过建立缓冲区并进行情景分析,分析了不同等级道路对景观格局的影响。结果表明:常宁市内一级道路所影响面积最大,二级道路最小,而影响的斑块数目则为三级路一级路二级路高速路,受影响生态面积为水田灌木林地茶园旱地其他建筑用地有林地水体住宅用地其他林地疏林地裸地果园其他园地,受影响斑块数目最高为灌木林地,其次为水田。情景分析表明,随着道路的建设,斑块分维数升高,但总体上,高等级道路对景观形状指数和斑块形状因子升高的贡献率最小。     

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。     

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.     

面向生态文明的森林文化体系三维重构——内涵层次、活动领域和文明过程

文中通过文献分析梳理我国关于生态文明与森林文化及其体系间关系的已有研究,发现现有森林文化体系未能适应新时代生态文明阶段的客观需求,运用比较分析法对现有森林文化体系进行对比分析,据此进一步归纳出现有森林文化体系的缺陷;基于三维管理金字塔理论重构面向生态文明的森林文化体系,形成森林文化“内涵层次—活动领域—文明过程”三维体系,分析各维度的递进规律;提出在生态文明阶段应着力构建更能适应生态文明时期的森林文化内容,从而促进生态文明建设。     

豫西石质丘陵区不同土地利用方式下土壤颗粒分形特征

运用分形理论,以豫西石质丘陵区土壤为供试材料,分析了天然次生林、荒草地、混交林、杨树林、耕地等5种土地利用方式的土壤颗粒分形特征及其与土壤各粒级含量、理化性质之间的关系。结果表明:1)研究区土壤细粒化较明显,具有一定的水土保持效应;2)5种用地方式分形维数平均值介于2.510～2.629之间,分维值大小依次为天然次生林>耕地>杨树林>混交林>荒草地,可以在一定程度上反映石质丘陵区水土流失的程度;3)土壤颗粒分形维数与土壤颗粒含量存在较强相关性,即土壤中黏粒含量越高,尤其是0.002～0.001 mm粒级含量越高,分形维数越大;4)研究区土壤颗粒分形维数与速效钾含量呈显著正相关,与其它理化性质的相关性均不明显。     

滇中地区生态环境脆弱性对景观动态变化的响应 ——以云南清华洞国家森林公园为例

基于GIS技术,对云南清华洞国家森林公园2010—2019年的土地利用进行分类和统计,选取分维数、景观形状指数、香农多样性指数、香农均匀度指数、破碎度、分离度、脆弱度指数、生态环境脆弱度等8个景观评价指标,探讨在景观格局变化背景下生态环境脆弱性的变化特征.结果表明:森林公园的景观格局以林地为基底,建设用地、农地、水域零...     

基于GIS的县域森林景观格局研究——以河北省大名县为例

在GIS软件支持下,结合2008年大名县森林资源二类调查数据,运用景观生态学原理和方法,选取景观异质性指数(景观多样性、均匀度和优势度)和景观斑块形状特征指数(近圆指数和分维数)等,系统地分析了大名县森林景观要素格局及规模,以期为实现大名县森林景观的优化配置和可持续、健康发展提供一定的理论依据与支持。     

Summarization on Evaluation of Ecological Value of Artificial Forest

INTRODUCTIONBecause of the interleaving, extensity of multi-factorsaffecting forest ecological benefit in space, and thecomplexity of bio-factors of forest,and in themeantime, because of lacking of consultation forthe transformation between physical and ecologicalquantum and monetary value, the evaluation ofecological benefit of forest is all along one of thedifficult problems in academic field. In recent years,some scholars have made much research andexploration in the theory and practice…