云杉天然林分生境条件数量分类研究

运用多元线性回归分析、逐步回归分析和数量化理论(Ⅰ)等数学方法筛选出对云杉生产力影响极为显著的生境因子,并依据这些因子采用系统聚类和主成分分析法对云杉分布区天然林分生境条件进行数量分类,提出云杉分布区产区大地貌生境区植被型生境组局部地形生境型土壤生境类型级5级分类系统,将川西北高山产区划分为2个生境区、5个生境组、11个生境型和17个生境类型级。     

云杉天然林分多因素数量化生境质量评价研究

运用数量化理论(Ⅰ)方法研究建立了云杉天然林分多因素数量化生境质量评价模型,模型复相关系数Rym为0.6888,Rymt值为11.0804,用Rymt检验,t0.05=1.98,t0.05相似文献   

长白山露水河林区乔木层生物量及生产力研究

基于长白山露水河林区2003年和2013年两次森林资源规划设计调查中固定样地资料,利用相对生长法,对长白山露水河林区各林分类型的乔木层生物量和生产力进行了研究,结果表明:长白山露水河林区各林分类型乔木层生物量平均为175.07t/hm2,其中天然林平均乔木层生物量要高于人工林。天然林中针叶树种和慢阔类树种积累生物量的能力较强,而人工林中以人工红松林的乔木层生物量最高。半数以上林分类型随着林龄的增长,乔木层生物量逐步升高;其他林分类型变化趋势不一。长白山露水河林区各林分类型的乔木层生产力平均5.00t/(hm~2·a),总体看来,人工林的生产力比天然林高。人工林中乔木层生产力最高的是人工红松林,这与人为抚育有关,而天然林中以针叶混交林乔木层生产力最高。     

岩溶区根系地下生境对土壤微生物生物量的影响

选择岩溶区3种不同的典型根系地下生境类型土壤作为研究对象(类型Ⅰ——白云岩水平产状多层空间类型、类型Ⅱ——白云岩倾斜产状多层空间类型及类型Ⅲ——白云岩直立产状多层空间类型),分析不同类型及层次对土壤微生物生物量的影响,以及土壤养分、土壤酶活性的变化。结果表明:(1)根系地下生境类型和层次对土壤微生物生物量的影响极显著(p<0.01);(2)3种类型的土壤微生物生物量差异极显著(p<0.01),均随土壤层次的下降而降低,类型Ⅰ的微生物环境较差,类型Ⅱ较好,类型Ⅲ居中;(3)类型Ⅰ在一定程度上能促进碳循环,类型Ⅱ利于有机碳的循环、氮的供应,类型Ⅲ利于磷的供应及有机物质的氧化。该研究可为探索岩溶地区的根系地下生境及其土壤条件,并为同等条件的土壤肥力评价、植被恢复技术研究提供参考。     

森林土壤渗透系数的数学模型

通过森林土壤渗透系数试验,应用数量化理论(Ⅰ)建立了森林土壤渗透系数的数学模型。影响森林土壤渗透系数的第一位因子是土壤质地与容重的交互作用,其次为土壤质地、容重、含根量、容重与含根量的交互作用。数量化理论(Ⅰ)可用于大面积森林土壤渗透系数的估算,其精度较高。     

区域景观中生境特异性对昆虫多样性的影响——以西双版纳为例

生境特异性(habitat-specific)在维持生物多样性上发挥着重要作用。本研究旨在了解在区域景观中,不同类型生境对不同类群昆虫多样性的贡献及群落结构差异,从大尺度上探讨昆虫多样性分布格局和维持机制。于2019年8—9月,在西双版纳地区利用样线调查法,调查了保护区、次生林、人工林和农田4种生境中蝴蝶、蝽和甲虫的物种数、特有物种数,分析了昆虫群落的生境特异性指数、群落结构相似性及物种丰富度与生态因子的关系。共采集昆虫2588头,其中蝴蝶94种(744头),蝽197种(1094头),甲虫129种(750头),保护区的昆虫物种数和特有物种数均高于其余类型生境。保护区昆虫群落的生境特异性指数实测值高于期望值,而其余类型生境昆虫群落的生境特异性指数实测值均低于期望值;不同类型生境间,3个类群的昆虫群落汇总的生境特异性指数不存在显著差异(F_(3,57)=2.054),甲虫生境特异性指数差异显著(F_(3,55)=3.478),蝴蝶(F_(3,38)=1.504)和蝽类(F_(3,53)=1.153)生境特异性指数差异不显著。群落结构相似性分析显示,保护区和农田的3个类群昆虫群落汇总的群落结构差异显著;次生林和人工林的蝴蝶群落结构差异显著,保护区和次生林的蝽类群落结构差异显著,甲虫昆虫群落结构差异不显著。本研究还发现,只有生境类型对昆虫群落的物种丰富度产生的影响极显著(P0.01),而其他生态因子的影响不显著。在大尺度区域景观中,保护区对昆虫群落的多样性影响最大,生境类型与昆虫群落的物种丰富度密切相关,保护较好的天然林是维持区域昆虫群落分布格局和多样性的重要机制。     

聚类分析在山西省盐碱土土属分类中的应用初探

应用数学方法解决土壤学及其分类问题在国内正处于探索阶段,本文收集了40个盐碱土剖面的分析资料,经过一系列前处理工作,应用聚类分析法进行盐碱土基础分类单元的探讨。因此,计算了样品各变量间的相关系数、样品间的距离系数,根据计算结果,建立了相应的聚类谱系图,形成了盐碱土土属的样品间和变量间的分类系统,反映了样品间和变量间的亲疏序列。经聚类分析后,在0.08的距离水平下,把40个样品的原7个土属聚为5个;在0.6的相关水平下,将选取的9个变量分为4群。     

落叶松人工林林分生物量预测模型的研究

本文以不同年龄、不同密度的落叶松（Larix olgensis）人工林为研究对象,基于95株标准木的树干解析和枝解析生物量数据,研究不同大小树木因子与单木各分量生物量之间的关系,应用统计分析软件建立落叶松单木各部分生物量的回归模型;利用单木各部分生物量回归模型方程估测落叶松人工林各林分的总生物量,并分析了不同年龄及林分密度下林分生物量的变化规律。研究结果表明林分的生物量随年龄的增加而不断增长,树干的生物量的比例是最大的,同时也随着年龄的增加而不断的增长,而树枝和树叶的生物量的比例较小,林分的生物量随林分密度的增加而不断增加。     

在枇杷种质资源调查中模糊聚类的应用

利用模糊聚类方法对枇杷种质资源调查单株进行分类,聚类的项目(属性)有m=37个;用具有同样“+”号反应的项目数在总项目(m)中所占的比例作为第i株与第j株的模糊相似系数,经“编网”方法直接完成聚类。结果把调查的29个单株分成14类,符合实际情况。这种方法能使枇杷种质资源分类数量化,聚类的效果与聚类项目的性质和水平λ值的选择有关。     

宁南黄土丘陵区3种典型林分的结构与水文影响比较

为分析宁南黄土丘陵区林分结构的水文功能影响关系及差异,以彭阳县3种典型林分(山杏纯林、山杏柠条混交林、山杏沙棘混交林)为对象,在2017年生长季观测了林下草本生物量和生物多样性、冠层降雨再分配、林下蒸散、土壤湿度的变化特征。结果表明:(1)林分地表覆盖度大小顺序为山杏沙棘混交林(0.81)山杏柠条混交林(0.71)山杏纯林(0.67);草本植物地上生物量为山杏沙棘混交林(0.86)山杏纯林(0.62)山杏柠条混交林(0.41);草本植物生物多样性为山杏柠条混交林山杏沙棘混交林山杏纯林。(2)3种林分类型的冠层都相对稀疏,降雨穿透率均90%,穿透雨量与林外降雨呈线性正相关;干流量和林冠截留量与林外降雨呈对数关系。(3)林下蒸散的季节变化呈"单峰型",研究期间林下蒸散表现为山杏沙棘混交林(245.0mm)山杏纯林(227.7mm)山杏柠条混交林(220.9mm),其中山杏柠条混交林的月际间差异最小。(4)生长季内土壤湿度在中上层(0—80cm)表现为逐渐降低趋势,在深层则相反;深层土壤水分的林分差异为山杏纯林山杏沙棘混交林山杏柠条混交林。在干旱缺水、侵蚀严重的黄土区,要恢复以水土保持为主要功能的稳定植被时,既要考虑植被配置模式对地表覆盖和草本生物量及物种多样性的影响,也要考虑对土壤湿度的影响,因此建议在植被恢复中尽量选择山杏沙棘混交林和山杏纯林。     

四种不同方法在土壤重金属污染评价中的应用比较

Four assessment methods （two pollution indexes and two fuzzy mathematical models） were employed to investigate the environmental quality of four soils around a ferroalloy plant in Nanjing City. Environmental quality was assessed as class Ⅳ （moderately polluted） for each soil with single-factor index method, and was identified to be classes Ⅳ, Ⅲ （slightly polluted）, Ⅲ, and Ⅲ for soils A, B, C, and D, respectively, with the comprehensive index model. In comparison with the single-factor index method, the comprehensive index model concerned both dominant parameter and average contribution of all factors to the integrated environmental quality. Using the two fuzzy mathematical methods （single-factor deciding and weighted average models）, the environmental risks were determined to be classes Ⅳ, Ⅲ, Ⅱ （clean）, and Ⅱ for soils A, B, C, and D, respectively. However, divergence of the membership degree to each pollution class still occurred between the two methods. In fuzzy mathematical methods, membership functions were used to describe the limits between different pollution degrees, and different weights were allocated for the factors according to pollution contribution. Introduction of membership degree and weight of each factor to fuzzy mathematical models made the methods more reasonable in the field of environmental risk assessment.     

Bioproductivity of spruce stands in northern European Russia

The bioproductivity of forest ecosystems in terms of forest succession and biodiversity has been studied in northern European Russia near Arkhangelsk since the 1930s. The relationship between forest productivity and forest treatments (thinning and other silvicultural practices) is still not well understood. In this paper, results are reported for spruce-birch stands of natural origin that have undergone thinnings of various intensities over the past 30 years. Changes in stand aboveground and root biomass were recorded in a series of re-measurements and for a series of different thinning intensities and are reported here. A number of biotic and abiotic factors play important roles in determining the productivity and the distribution in biomass components. These factors are changed by thinning treatments. Thus the productivity and structure of foliage as well as other aboveground and belowground biomass components were found to be dependent on the density and spatial distribution of the trees in the stand; production of merchantable stem-wood was also influenced by thinning treatments. The optimum density needed for maximum stand production, however, need not always be best from the economic perspective.     

定量化方法在生态分区过程中的应用及案例研究

该文在总结国内外有关生态分区研究的基础上,针对目前研究中存在的主观性强、专家选取对分区结果影响大的问题,在生态分区过程的两个关键点引入定量方法。应用主成分分析方法,确定各指标权重,筛选生态分区划分指标,确定各级生态分区的指标。应用系统聚类方法,确定各生态分区的最终边界。以辽河流域为例,选取降雨量、地势地貌、植被类型以及土壤类型等指标,应用定量化方法进行生态分区的划分,共划分一级生态分区3个,二级生态分区9个。该文旨在为生态分区的划分提供更为客观、科学的方法,从而为环境与资源的研究、评估、监测和管理提供适宜的空间分析框架,为生态管理和相关政策的制定与实施提供科学、合理的依据。     

县域尺度耕地生产能力的空间变异

研究河北省雄县耕地生产能力空间变异性特征及其主控因素,为黑龙港典型区耕地质量等级与生产能力提升及可持续利用提供指导。该文在分析县域和景观尺度耕地生产能力变异性特征的基础上,引用分类回归树模型探讨耕地自然属性因素和耕地管理因素对不同尺度耕地生产能力的影响。结果表明：县域尺度上耕地生产能力差异显著,呈现出西南部和东部高,东南部和中西部低的空间分布格局。5种景观尺度上耕地生产能力由高到低依次为：轻壤蒙金型小二坡地＞轻壤均质型小二坡地>黏壤均质型小低平地>砂壤蒙金型准缓岗>砂壤均质型准缓岗;耕地管理因素较耕地自然属性因素更能解释县域耕地生产能力空间变异性,主控因素依次是灌溉保证率、氮肥施用量、耕地速效氮和耕地有机质,贡献率总计51%。耕地自然属性因素是不同景观尺度间的主控因素,依次为阳离子交换量、有机质、速效钾和速效氮含量,贡献率总计55%;不同景观尺度上耕地生产能力主要受耕地管理因素所主控。因此,要想维持区域高水平耕地生产能力应注意调整耕地管理措施,包括节约集约用水,控制氮肥施用量（不宜超过240.34 kg/hm2）和加强耕地培肥管理。     

桂西北第二代杉木人工林的生物生产力

对广西西北部的南丹山口林场3个不同林龄（8、11、14年生）的第二代杉木人工林生物生产力进行了研究。结果表明：8、11和14年生杉木人工林的生物量分别为35．75、55．12和75．77t／hm^2,其中经济生物量（干材）分别为16．28、26．64和36．35t／hm^2,占林分生物量的45．5％以上;林分乔木层净生产力分别为4．47、5．01和5．41t／（hm^2·a）;从8年生到11年生,树叶、树枝的组成比例呈现明显的下降趋势,再到14年生时呈增长趋势;而干材、干皮、根系却呈现相反的趋势。第二代杉木人工林的林下植被生物量均较少,其大小排列次序为14年生〉8年生〉11年生。     

黄土丘陵区典型植物群落根系垂直分布与环境因子的关系

深入研究植被恢复过程中根系与环境因子的响应规律,对于当前西部地区的生态环境建设中有关林草措施的配置问题具有重要理论意义和实践价值。采用对应分析（CA）和典范对应分析（EtA）方法研究黄土丘陵区4种典型植物群落的根系垂直分布特征及其与环境因子的关系。结果表明,所选群落的根系生物量随土层深度增加而明显减小,0～40cm土层根系生物量超过总根量的85％。借助CA分析将根系的垂直分布特征分为T1、T2和T3,其中大多数群落属于T1型,即表层根量聚积型,0～20cm土层根量远高于其他层次;T2和T3型为深根与浅根型根系的组合类型,层次变化相对缓和。群落根系的垂直分布及变化受环境因子的综合影响,T1型分布在硝态氮含量较高且有机质和全氮含量较低的地段;T2和髓型的有机质和全氮含量较高,硝态氮含量较低;土壤水分含量、密度、硝态氮是影响退耕地典型植物群落根系垂直分布特征的主要环境因子。     

基于多源遥感数据的草地生物量估算方法

为了寻求有效的草地生物量估算方法和精确估计荒漠草原草地生物量及其变化规律,该文探讨了利用全极化RADARSAT-2 C波段雷达数据和HJ1B图像及野外调查获得的样方生物量数据,估算荒漠草原人工柠条灌木林地上生物量的方法。在对柠条灌木林地上生物量和雷达后向散射系数及HJ1B图像归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)进行相关分析的基础上,采用多元逐步回归分析从RADARSAT-2数据及HJ1B植被指数NDVI建立了人工柠条林生物量模型,用实测草地生物量值对模型进行验证,同时将光学和雷达图像进行融合和分类处理,在此基础上对草地生物量进行分布制图,并将其结果与HJ1B的NDVI模型生物量估算结果进行对比。结果表明:柠条林地上生物量与RADARSAT-2雷达后向散射系数之间存在较好的定量关系(决定系数R2=0.71,均方根误差(root mean square error,RMSE)=14.2 kg/hm2,P0.001),其估算生物量与实测生物量一致性较好,估算生物量精度优于HJ1B的NDVI指数估算结果(R2=0.27,RMSE=20.58 kg/hm2)。由此可见,利用光学图像HJ1B和雷达数据RADARSAT-2融合分类能进行地物有效识别,雷达遥感数据可以用于草地结构参数的定量研究。利用光学和微波协同遥感进行草地生态系统监测研究具有一定的应用潜力。     

生物质直燃发电CDM项目可持续性的能值评价

生物质直燃CDM（清洁发展机制）项目的可持续发展评价需要对系统的经济、社会和环境效益等方面进行定量分析。该文应用能值理论,对生物质直燃发电CDM项目进行了能值分析,建立了能表明其功能特征的能值可持续性评价指标,并以华中某地25 MW生物质直燃发电CDM项目为案例,评价了系统的可持续发展性能。结果表明：该CDM项目每年获得的2.51×106美元温室气体减排效益,不仅可有效增大系统的能值产出率,降低环境负荷,使生物质直燃发电系统更具有竞争力;还能使系统能值可持续指标提高到6.45,使之富有活力和发展潜力,可维持较长时间内的可持续发展。     

黄土丘陵区典型植被类型草本层生态学特性与环境解释

在野外调查的基础上研究黄土丘陵区4种典型植被类型（达乌里胡枝子群落、白羊草群落、人工刺槐林、人工柠条林）草本层生态学特性,通过室内土壤养分和水分含量测定分析群落间环境因子的差异,并对群生态学指标和环境因子进行相关分析。研究结果表明:（1）豆科、禾本科、菊科植物重要值在4种群落中均很高,群落间各科物种重要值差异显著。（2）群落物种多样性表现为:人工刺槐林 > 人工柠条林 > 达乌里胡枝子群落 > 白羊草群落;群落盖度表现为人工刺槐林 > 白羊草群落 > 达乌里胡枝子群落 > 人工柠条林;草本群落地上生物量表现为:白羊草群落 > 人工刺槐林 > 达乌里胡枝子群落 > 人工柠条林。（3）土壤有机质、全氮、速效氮和速效钾含量表现为:工刺槐林 > 白羊草群落 > 达乌里胡枝子群落 > 人工刺槐林,达乌里胡枝子群落和白羊草群落土壤全磷、速效磷含量较高。（4）土壤水分含量表现为:白羊草群落（8.43%） > 达乌里胡枝子群落（7.60%） > 人工柠条林（6.43%） > 人工刺槐林（5.85%）。（5）群落盖度、草本群落地上生物量与土壤养分指标正相关,物种多样性与土壤养分的关系相对复杂;群落盖度及物种多样性均与土壤水分含量负相关,草本群落地上生物量与土壤水分含量相关性不显著。     

东方乌毛蕨和狗脊的生物量数学模式

应用逐步回归、多元线性回归结合主分量分析等数学分析方法,建立了东方乌毛蕨整丛,地上、地下生物量和狗脊地上生物量的多元预测模型共7个,其样方测定精度均达90％以上。生物量预测模型的变量因子包括植丛的冠盖直径、高度、基径、叶数、叶长、叶宽等。