Modelling land cover transitions: A solution to the problem of spatial dependence in data

Raster-based spatial land cover transition models (LCTMs) are widely used in landscape ecology. However, many LCTMs do not account for spatial dependence of the input data, which may artificially fragment the output spatial configuration. We demonstrate the consequences of ignoring spatial dependence, thus assigning probabilities randomly in space, using a simple LCTM. We ran the model from four different initial conditions with distinct spatial configurations and results indicated that, after 20 simulation steps, all of them converged towards the spatial configuration of the random data set. From an ecological perspective this is a serious problem because ecological data often exhibit distinct spatial configuration related to ecological processes. As a solution, we propose an approach (region approach) that accounts for spatial dependence of LCTM input data. Underlying spatial dependence was used to apply spatial bias to probability assignment within the model. As a case study we applied a region approach to a Vegetation Transition Model (VTM); a semi-Markovian model that simulates forest succession. The VTM was applied to approximately 500,000 ha of boreal forest in Ontario, at 1 ha pixel resolution. When the stochastic transition algorithms were applied without accounting for spatial dependence, spatial configuration of the output data became progressively more fragmented. When the VTM was applied using the region approach to account for spatial dependence output fragmentation was reduced. Accounting for spatial dependence in transition models will create more reliable output for analyzing spatial patterns and relating those patterns to ecological processes.This revised version was published online in May 2005 with corrections to the Cover Date.     

清华大学超低能耗示范楼绿化屋面的温度分布特征

屋顶绿化是改善城市环境的有效途径之一,绿化后的屋顶,由于植物本身对太阳辐射的反射和遮挡作用,造成绿化屋面与水泥屋面的差异,这种热力或动力差异,首先通过垂直方向的湍流交换和辐射传递过程,把下垫面的特征量输送到上方气层,从而改变近地层的温、湿特征和风速分布,通过背景风场和热力环流的平流输送及其他间接作用,改变该地区的气候要素场,进而改善城市气候(骆高远,2001).     

不同生境香果树种群的径级结构与分布格局

应用"相邻格子法"对不同生境下的香果树种群进行每木调查,获得野外资料.采用空间代替时间的方法,研究香果树的径级结构和分布格局,以及应用泊松方差/均值比、负二项式分布、Lloyd平均拥挤度指数和聚块指数4个指标分析其种群格局状况.结果表明:不同生境下的香果树径级结构具有较大的相似性--均缺乏幼苗和幼树,种群呈衰退趋势;不同生境下的香果树种群聚块规模为8～32 m2;种群的空间分布格局主要为集群分布;格局动态明显呈现由集群分布到随机分布的扩散趋势.建议采取相应的措施保护母树,尤其是20年生以上的母树;还应加强对种子及幼苗生长动态变化的研究.     

铜在狐尾藻中的积累及亚细胞分布和化学形态

为探索狐尾藻对重金属铜的积累和耐性机制,本研究通过水培试验,研究不同浓度铜处理（0、20、50 mg·L^-1）对狐尾藻（Myriophyllum spicatum L.）生长生理特性以及叶片表皮细胞形态的影响,分析各器官中铜吸收转运及铜在各组织器官亚细胞中的分布和化学形态。结果表明：各浓度铜处理下狐尾藻均能存活,但铜浓度高于50 mg·L^-1时,狐尾藻根、茎、叶生物量相比对照（铜 0 mg·L^-1）处理降低53.48%、36.99%和32.22%。铜处理后,狐尾藻根、茎和叶铜含量分别为11.81~186.34、1.32~7.89、2.11~11.99 mg·kg^-1,根系中铜含量均高于叶片和茎部。铜在狐尾藻中的亚细胞分布主要位于根、茎、叶的细胞壁部分（36.49%~49.61%、45.44%~49.92%、41.45%~55.92%）,其次是可溶性组分（21.65%~25.99%、23.03%~27.65%、18.01%~34.63%）。狐尾藻中铜的赋存化学形态以盐酸提取态、醋酸提取态和乙醇提取态为主,所占比例为76.34%~86.67%,均是活性较低的形态。因此,狐尾藻是铜富集较好的植物,其根部的耐性大于茎、叶。铜以吸附态或蛋白质、果胶酸盐等低活性形态赋存于细胞壁或可溶性组分（液泡）中是狐尾藻积累和耐受铜的重要机制。     

多年生人工草地矮生嵩草(Kobresia humilis)种群空间格局与种内关联性

植物种群空间分布格局不仅反映植物的空间分布特点,还有助于研究者了解植物利用资源的现状和生存能力。本研究以矮生嵩草(Kobresia humilis)为研究对象,按株丛斑块面积将矮生嵩草分为小斑块级株丛(0～30 cm²)、中斑块级株丛(30～80 cm²)和大斑块级株丛(>80 cm²)3个株丛级,采用点格局分析的g函数统计方法,分析了矮生嵩草各级株丛的空间格局及关联性。结果表明：矮生嵩草种群中小斑块级株丛占比高于中斑块、大斑块级株丛占比,种群中幼苗充足,正处于稳定的增长阶段;矮生嵩草小斑块、中斑块、大斑块级株丛在小尺度范围内表现为聚集分布,随着尺度的增大,所有株丛斑块的聚集程度减弱,逐渐趋向于随机分布;小斑块与中斑块、大斑块的矮生嵩草株丛在小尺度内表现为正关联。斑块聚集分布和相互共存是矮生嵩草的一种生存策略。     

合作社模式下农企利益联结机制研究——基于印度古吉拉特邦合作社牛奶销售联盟有限公司的案例分析

我国奶牛养殖加工利益联结不紧,从根本上制约着奶业健康发展。为充分借鉴国际大型奶业企业构建利益联结机制的经验,该研究基于世界奶业20强企业之一——古吉拉特邦合作社牛奶销售联盟有限公司（Gujarat Cooperative Milk Marketing Federation Ltd.,GCMMF）及其下属合作社官方网站资料信息,分析其在产品研发、产品营销、品牌策略等方面的利益创造机制及利用Amul合作模式构建利益分配机制方面的成果,提出我国应借鉴其发展经验,立足国内市场稳定奶业发展,强化中小奶农在行业的地位,发展干乳制品产业以完善产业链条。     

高大平房仓散装稻谷储粮害虫年消长动态研究

采用粮食多功能扦样器对重庆市铜梁国家粮食储备库高大平房仓储粮害虫的发生规律进行调查,结果表明高大平房仓内优势种群为玉米象和书虱,谷蠹和扁谷盗有少量发生,赤拟谷盗的发生很少;害虫发生绝大多数集中在表层和上层;粮仓中央多于四周;温度条件是影响害虫发生发展的主要因素.对储粮害虫种群数量进行相关性分析发现玉米象和书虱的种群数量与总虫数的相关性较高;从垂直分布规律看表层储粮害虫种群数量与总虫数的相关性最高;从水平分布规律看东南区域种群数量与总虫数的相关性最高,且绝大多数达到显著水平.     

云南省岩溶地区石漠化草原现状及分区保护与修复策略

据最新调查数据,云南省石漠化草原主要分布于曲靖、昆明、红河等5个州( 市),总面积 37.97 万hm²,占岩溶土地面积的3.53%,其分布最广的海拔区间为1 500~2 500 m,占比47.85%, 基岩裸露度分布区间为30%~94%,以植被盖度为10%~19%的分布区间面积最广,占比37.85%, 绝大部分分布于土层薄甚至极薄区域,占比达92.10%。根据石漠化草原空间分布特征,在充分衔 接各大生态保护和修复工程建设规划基础上,统筹考虑岩溶生态系统的完整性、地理单元的连续性 和经济社会发展的可持续性,将云南省石漠化草原区划为6个分区,分区阐述石漠化草原生态保护 与修复策略。     

进水流速对圆形循环水养殖池流场特性影响的数值模拟

通过对工厂化循环水养殖进水流速的智能调控,可降低饵料残留,避免水质恶化。为此,本研究采用数值模拟方法探究了进水流速对工厂化循环水养殖池流场特性的影响,并基于该研究设计出一套确定进水流速调控的实验方法。首先,通过对比Standard k-ε、RNG k-ε和Realizable k-ε 3种湍流模型及多种壁面函数的仿真效果,确定RNG k-ε模型和标准壁面函数作为仿真配置。同时,针对多相流模型,对欧拉多相流模型和DPM离散相模型进行对比,为提高计算准确性选用DPM离散相模型,并基于上述模型进行网格无关性验证、制定网格划分方案。其次,以大菱鲆(Scophthalmus maximus)养殖为例,模拟不同进水流速下养殖池流场、排污和水温调节的效果。最后,针对仿真结果提出进水流速调控方案。结果显示,日常采用1.0 m/s的进水流速,可有效提高适宜流速区面积并控制水处理成本;投饵前,采用0.2 m/s的进水流速可以解决循环水养殖中存在的饵料浪费问题;进食结束后,采用1.2 m/s的进水流速可快速排出残饵避免水质恶化;水温异常时,采用15 ℃的水、以1.2 m/s的进水流速注水230 s,可使20 ℃的水下降到正常水平,精准化控制水温。采用本研究提出的方法,可针对不同养殖生物和养殖环境设计进水流速智能调控策略,可用于解决循环水养殖过程中饵料浪费、水质变差和水温异常等问题。     

枯草芽孢杆菌菌剂对盐胁迫下冬小麦生长与土壤水氮分布的影响

为了研究枯草芽孢杆菌菌剂在盐胁迫下对冬小麦生长与土壤水氮分布的影响,以盆栽冬小麦种植为试验手段,在8 g/kg的盐分质量比下,设置枯草芽孢杆菌菌剂质量比为0(CK),1(G1),3(G3),5(G5)和7(G7)g/kg等5种施加梯度处理,分析了冬小麦株高、叶面积、生物量以及土壤水分和硝态氮含量的变化情况.结果表明:①...