基于混合效应的湖南栎类与杉木单木断面积生长模型研究

构建栎类（Quercus sp.）杉木（Cunninghamia lanceolata）混交林单木断面积生长模型,为该类 型林分的生产经营提供参考。以湖南省 31 个样地共 1 646 株栎类与 1 154 株杉木为研究数据,7 个常见模 型作为栎类、杉木的单木基础模型,基于样地随机效应构建栎类、杉木的单木断面积混合效应模型。结果 表明,栎类断面积的最优基础模型为 Gompertz,杉木断面积的最优基础模型为 Logistic;栎类断面积混合 效应模型相比于基础模型,决定系数 R2 提高了 0.053,SSE 与 RRMSE 均有所降低;杉木断面积混合效应 模型相比于基础模型,决定系数 R2 增加了 0.035,SSE 与 RRMSE 均有所降低;栎类断面积的成熟年龄在 50 年以后,杉木断面积的生长速率在 30 年左右逐步放缓。文章在栎类、杉木单木模型的基础上进一步加 入样地随机效应,模型拟合精度明显提高,说明栎类、杉木的断面积生长都受到年龄与样地的综合影响。     

Development of a linear mixed-effects individual-tree basal area increment model for masson pine in Hunan Province,South-central China

ABSTRACT

An individual-tree basal area increment model was developed for masson pine based on 26276 observations of 13,138 trees in 987 sample plots from the 7th (2004), 8th (2009), and 9th (2014) Chinese National Forest Inventory in Hunan Province, South-central China. The model was built using a linear mixed-effects approach with sample plots included as random effects since the data have a hierarchical stochastic structure and biased estimates of the standard error of parameter estimates could be a consequence of applying ordinary least square (OLS) for regression. In addition, within-plot heteroscedasticity and autocorrelation were also considered. The final mixed-effects model was determined according to the Akaike information criterion (AIC), Bayesian information criterion (BIC), log-likelihood (Loglik), and the likelihoodratio test (LRT). The results revealed that initial diameter (DBH), the sum of the basal area (m²/ha) in trees with DBHs larger than the DBH of the subject tree (BAL), number of trees per hectare (NT), and elevation (EL) had a significant impact on individual-tree basal area increment. The mixed-effects model performed much better than the basic model produced using OLS. Additionally, the variance structure of the model errors was successfully modeled using the power function. However, the autocorrelation structures were not defined because there was no autocorrelation amongst the data. It is believed that the final model will contribute to the scientific management of the masson pine.     

Phenotypic plasticity of two invasive alien plant species inside a deciduous forest in a strict nature reserve in Italy

ABSTRACT

Invasive alien plant species (IAPs) represent one of the main biological threats to biodiversity worldwide. Information about their phenotypic plasticity are needed to increase awareness about their future invasive potential. A study about phenotypic plasticity in response to contrasting light regimes and its quantification by a plasticity index (PI) of two IAPs (Ailanthus altissima and Robinia pseudoacacia) inside a Strict Nature Reserve was conducted. R. pseudoacacia showed a 70% higher PI, with a strongly greater value at morphological leaf level, associated with a greater ability to survive and grow in forest understory, explaining its greater widespread. Otherwise, A. altissima showed its highest PI at physiological level, which was associated with the ability to colonize and grow in environments with high-light regimes. Based on these results, the conservative management has limited the presence of A. altissima by its lower ability to grow in forest understory. In fact, the small-scale gaps in the forest infrastructure, that could allow its recruitment, are originated only from the death of a single tree or small group of trees. Regarding R. pseudoacacia, it is critical to maintain this type of management because any disturbances resulting in large openings could further promote its presence inside the Reserve.     

半干旱黄土丘陵区不同土地利用类型植物物种多样性研究

【目的】为了更好地利用半干旱黄土丘陵区的土地资源,促进该区域植被恢复,提高生物多样性,使区域生态环境有所改善。【方法】以半干旱黄土丘陵区龙滩流域的植被为研究对象,对该流域11种典型的土地利用类型(2种农地、自然荒草地、人工牧草地、撂荒草地、灌木林地、5种乔木林地)的植被物种组成和多样性进行了调查研究。【结果】流域内共调查到种子植物56科166属254种,其中裸子植物门3科7属13种,占流域总科、总属、总种的5.36%、4.22%、5.12%;被子植物门53科159属241种,占流域总科、总属、总种的94.64%、98.78%、94.88%。在被子植物门中,双子叶植物纲有50科134属205种,单子叶植物纲有3科25属36种,两纲物种分别占流域总种数的80.71%和14.17%,占该门物种总种数的85.06%和14.94%。不同土地利用类型植被多样性分析结果表明,物种丰富度表现为农地物种丰富度低,人工牧草地、撂荒草地和灌木柠条林地居中,乔木林地(山杏、山毛桃、油松、侧柏、青杨)和天然荒草地高;物种多样性表现为马铃薯农地的物种多样性低,覆膜农地、人工牧草地、撂荒草地及灌木柠条林地居中,自然荒草地和乔木林地比较高;物种均匀度表现为农地、撂荒草地、人工牧草地及灌木柠条林地的均匀度高,自然荒草地居中,乔木林地低。【结论】不同土地利用方式和植被演替恢复时间差异是产生植被多样性差异的基础,也是该区域植被恢复和物种多样性保护需要考虑的重要要素。     

色彩对城市山地型公园春冬季植物景观视觉质量的影响

文章采用SBE法、色彩量化分析等研究方法,结合实地调查,应用景观美学、色彩构成理论、色彩量化分析等理论对福州市金鸡山公园植物景观质量提升进行研究,研究结果表明:1)金鸡山公园春冬植物景观整体以绿、黄绿色为主,色相种类相对较少,色彩丰富度较低;明度主要集中在N4,N5等级,位于中等水平;纯度主要分布于1~3等级内,植物色彩饱和度较低。2)根据美景度评价法及景观质量等级划分,将金鸡山植物景观分为5个等级,SBE最高最低差值为146.24,差异较大;景观质量较高的景观主色调色系较多且差别较大,绿色色调的斑块与景观色彩面积比较小(最低值仅63.52%),景观质量较差的景观主色调色系较少且差别不大,绿色色调的斑块与景观色彩面积比较大(高于80%),且美景度较高的照片其明度及纯度也较高。3)从色彩频率分析可知,Ⅰ,Ⅱ组主要为绿色系、蓝色系、黄色系及红色系;Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ组多以冷色调的绿色系、灰色系为主。4)应适当增加植物景观主色调色系、控制绿色系色调的比例,多采用邻近色和互补色配置,并注意明度和饱和度变化以提高金鸡山公园植物景观质量。     

内蒙古大兴安岭北部原始林区森林火灾应急资源储备与调度研究

【目的】为更好地开展原始林区森林灭火工作,保护内蒙古大兴安岭北部原始林区森林生态资源。【方法】对内蒙古大兴安岭重点国有林管理局下辖的22个林业局,3个自然保护区的应急资源储备情况进行了整理,同时对北部原始林区森林火灾发生的时间规律和空间规律分别进行了分析,在此基础上采用ArcGIS软件,对内蒙古大兴安岭重点国有林管理局森林火灾应急资源的空间分布状况与内蒙古大兴安岭北部原始林区近5年森林火灾发生的空间分布状况进行了叠加分析,依据叠加分析的结果对内蒙古大兴安岭重点国有林管理局森林火灾应急资源空间分布的合理性进行了评判。【结果】叠加分析结果显示,目前内蒙古大兴安岭北部原始林区周边林业局森林火灾应急资源空间配置存在区域集聚以及北部原始林区附近应急资源配置不足等不合理问题。在对内蒙古大兴安岭重点国有林管理局森林火灾应急资源储备情况整理分析的基础上,创新性地提出了以应急物流系统所需时间最少和费用最小为目标进行优化的森林火灾应急资源分配模型。【结论】最后通过实例证明,该模型可以优化森林火灾应急物流系统中资源配置体系,为应急资源的合理调配提供了指导,对于实现科学决策指挥,保护北部原始林区森林生态资源具有一定的现实意义。     

人工模拟增雨对油蒿种子形态性状和比叶面积的影响

【目的】研究油蒿的种子大小和比叶面积对不同增雨处理的响应,探明两者之间的关系,以期揭示油蒿植物功能性状对降水量变化的响应机制和演变趋势。【方法】根据内蒙古磴口县多年平均降水量,在植物生长季5—9月设计4个增雨梯度(25%,50%,75%和100%),对天然油蒿灌丛进行增雨试验,利用Winseedle种子和针叶图象分析软件系统,对比了油蒿种子表型形态特征和比叶面积对降水增多的响应,同时通过相关分析研究了油蒿种子大小与比叶面积的关系。【结果】不同增雨量对油蒿种子长度、宽度、体积、表面积及千粒重均有显著影响,在100%增雨处理下种子各性状指标达到最小值,其中种子宽度、体积、表面积与增雨量呈极显著负相关(P<0.01)。种子长度和千粒重与增雨量呈显著负相关(P<0.05),种子长宽比与增雨量的相关性不显著(P>0.05)。不同增雨量对油蒿比叶面积的影响差异性显著(P<0.05),且随着雨量的增加,比叶面积不断增大。种子大小与比叶面积呈负相关关系,但均未达到显著水平(P>0.05)。【结论】降水增加后油蒿种子会先增加后减小来适应环境变化,通过油蒿种子、比叶面积两大植物功能性状组合对增雨量处理响应的研究体现了荒漠植物应对未来气候变化的生存策略和适应机制。     

三峡库区坡地梨-旱稻农业模式生态经济分析

运用生态经济学原理对三峡库区坡地新建梨-旱稻复合系统的生态效益和经济效益进行了研究。结果表明:与清耕梨园相比,梨园间作旱稻并秸秆还田后,有良好的水土保持作用和改土培肥效果,同时能有效控制田间杂草,减少梨园病虫害的发生,消减非点源N污染负荷60.19 kg/hm2,非点源P污染负荷8.0kg/hm2。与单一系统相比,复合系统提高土地利用率44%,能量经济系数上升2%。研究结果表明:梨-旱稻复合系统是一种具有良好生态效益的高效种植模式,值得在库区大力推广。     

盐城农区甜菜夜蛾的灾变规律与监控新技术研究

从发生世代与年生活史、适生寄主与嗜好程度、暴发频率与为害程度、发生特点与区域分布、生物学特性与生活习性等角度综合分析了盐城农区甜菜夜蛾的灾变规律;研究总结出外来虫源是造成暴发的主要因素之一,种植结构调整有利于该虫的暴发,夏季干旱少雨为暴发创造了气候条件,频繁使用农药导致该虫的抗药性增加,田间管理粗放营造了暴发的环境条件等影响甜菜夜蛾发生消长的主要因素;提出以搞好农业防治为基础,加强预测预报为前提,狠抓化学防治为重点,利用性诱剂、灯光诱杀、人工捕捉为辅助手段,应用“主攻3代,压前控后”的防治策略等本农区甜菜夜蛾监控新技术。     

不同旱地小麦在渭北地区的产量及相关性状研究

为筛选出适宜于彬州地区种植的高产优质小麦品种,笔者于2019年在彬州地区小章镇综合试验基地进行小麦品种比较试验,本次试验选用12个旱地小麦品种。结果表明：西农297平均产量为第1名,产量达7 502.55 kg/hm²,比晋麦47增产64.34%,分蘖力强,成穗率高,综合抗性强,大穗大粒,品质中等,饱满度较好。比较适宜在彬州地区进行种植。凌麦989、西旱161的产量分别为6 963.6 kg/hm²、6 796.8 kg/hm²,分别位居第2位、第3位。建议下年继续试验。其余品系,表现较差,不适宜在彬州地区进行种植。