Analysis of a Long-term Experiment with Repeated-measurement Models

Long‐term experiments are a classical case of repeated measurements. Traits are measured on the same experimental unit over many years so that correlations arise between the observations made on the same plot in consecutive years. This paper describes the analysis of a three‐crop‐rotation long‐term experiment. We analysed the yields of the crops and the organic carbon content in the topsoil over 30 consecutive years. Several variance–covariance approaches are discussed and the trait‐specific best fit is interpreted. Mixed models are used to describe the structure of the experiment. Both yields and soil organic carbon show a more or less pronounced variance heterogeneity. Especially for yields, the heterogeneity of cycles and years is dominant. The consideration of correlations results in a better model fit in all cases.     

不同放牧制度对荒漠草原短花针茅空间异质性的影响

在不同放牧制度下,以荒漠草原短花针茅植物种群为研究对象,采用GS＋软件和地统计学分析方法对其空间异质性分布进行了研究。结果显示：对照区和划区轮牧区或自由放牧区都表现出很强的空间自相关性,且结构是导致短花针茅空间变异的主要因素。对照区、划区轮牧区和自由放牧区,短花针茅空间格局的分形维数相近,都接近于2。不同放牧制度下短花...     

六盘山半湿润区华北落叶松林内降雨的空间异质性及合理取样数

目的 林内降雨的空间变异对林地土壤水分、林下植被生长有重要影响,准确刻画其空间变异特征,并确定其收集器的合理布设数量,有助于准确理解森林对水文的影响。 方法 于2021年6—10月,在六盘山半湿润区香水河小流域的华北落叶松（Larix gmelinii var. principis-rupprechtii (Mayr) Pilg.）纯林样地,利用样地内布设的40个林内降雨收集器收集每场降雨事件的林内降雨量,分析展叶和落叶期林内降雨的空间变异特征,并量化雨量收集器的合理布设数量。 结果 （1）整个生长季,林内总降雨量440.0 mm,占同期林外降雨量的77.5%,林内降雨空间变异系数28.23%;展叶和落叶期,林内总降雨量分别为153.8 和290.2 mm,占同期林外降雨量的73.0%和80.2%,林内降雨空间变异系数分别为36.0%和18.5%。总体上,林内降雨空间变异随次降雨量、雨强和降雨历时的增加先快速下降后逐渐趋于稳定。（2）整个生长季及展叶和落叶期林内降雨的块基比分别为0.042、0.012和0.275,变程分别为4.8、4.0和6.5 m。（3）在95%置信区间内,若将误差控制在5%内,至少需在展叶和落叶期分别布设17和14个截面积为235.58 cm2的雨量收集器。 结论 受降雨量和冠层结构差异影响,华北落叶松林内降雨空间变异在展叶和落叶期存在差异,不同时期雨量收集器合理布设数与林内降雨空间变异密切相关,要确保整个生长季林内降雨评估的准确性,应重视不同时期雨量收集合理布设数差异的影响。     

宁夏荒漠草原植物群落的空间异质性

荒漠草原植被最显著的特点是植物种类贫乏,几乎全部为旱生种类,且空间异质性强,植物与自然环境之间的联系密切,小地形的差异势必会造成植物群落物种多样性的变化及其在不同尺度上的空间异质性。本研究于2011年9月在宁夏盐池县试验区封育10年的荒漠草原围栏内,采用样线取样法在坡面尺度上调查不同坡位上草地群落的空间分异,分析微地形条件对荒漠草原植物群落空间异质性的影响。结果表明,植物群落的空间变异性在不同坡向及不同坡位间存在差异;矮小半灌木功能群在空间上的分布斑块化最明显,多年生草本功能群次之,一年生草本功能群在阴坡上的分布斑块化程度较高,在阳坡上其斑块性明显下降;在草地植物群落恢复演替的进程中,多年生草本植物已发展到相对稳定的程度,矮小半灌木处于增长期,一年生草本植物在阴坡的增长大于阳坡。     

小兴安岭谷地云冷杉林土壤酶活性的异质性

利用传统统计学与地统计学相结合的方法对小兴安岭谷地不同死亡程度云冷杉林表层土壤（0~20cm）酶活性空间异质性和格局进行研究。结果表明：①土壤脲酶变异函数曲线的理论模型符合线性模型,土壤转化酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的理论模型符合指数模型或球状模型。②土壤酶活性各项指标的空间变异主要是由结构性因素引起,土壤碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性指标的空间自相关程度均属较强以上（空间结构比均在75%以上）,土壤转化酶为中等（空间结构比均在25%以上）,土壤脲酶在较弱到中等之间变化。③云冷杉林表层土壤过氧化氢酶的自相关范围最大（0.58~3.08 m）,转化酶和碱性磷酸酶分别为1.41~3.98 m和0.91~4.29 m,而土壤脲酶自相关范围最小（15.426~16.673 m）。④土壤转化酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性的空间格局明显,土壤转化酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和土壤脲酶的分数维分别为1.930~1.990,1.910~1.986,1.923~1.997和1.936~1.970。     

近天然落叶松云冷杉林土壤养分特征

研究了吉林省汪清林业局近天然落叶松云冷杉林不同土层(0＜土壤深度h≤20cm、20cm＜h≤40cm和40cm＜h≤60cm)的土壤养分状况及间伐强度对其的影响.结果表明:研究区0＜h≤20cm土层的土壤养分含量丰富.随着土壤深度的增加,土壤养分质量分数降低,在不同土层间差异均达极显著水平(P<0.01);在垂直剖面上,土壤养分变异系数均有不同程度的差异,其中0＜h≤20cm土层土壤有效P质量分数的变异系数最大,达到79.0%;土壤有机质、全N、碱解N的表聚系数较大,而全P、全K和速效K的表聚系数较小;不同间伐强度下,土壤养分的表聚系数也存在差异,且以中度间伐的表聚系数最大,说明40%以下的间伐强度,20a后没有引起土壤养分质量分数的显著变化,可见,间伐对土壤养分的长期效应不显著.     

景观格局及动态研究进展

景观格局的研究主要包括景观类型的组成分析、多样性和异质性,常用的景观组成分析方法主要有地统计学、聚块样方方差分析、趋势面分析等.景观多样性包括景观类型多样性、斑块多样性和格局多样性;常用的景观类型多样性测定指标有类型的多样性指数、优势度、均匀度和丰富度等;常用的斑块多样性测定指标有斑块的数目、面积、形状、破碎度、分维数等;格局多样性的测定指标包括修改分维数、聚集度、连通性等.景观异质性的研究主要集中在景观异质性形成的机理和对景观生态学过程的影响方面,景观动态的研究,包括景观动态变化分析、模拟和景观动态驱动因子的研究,景观动态变化分析大多采用遥感和GIS相结合的手段.在景观动态模拟模型方面,以细胞自组织模型和马尔柯夫模型应用研究最多.景观动态驱动因子的研究主要集中在人为驱动因子方面,方法还不成熟.     

农村饮水供给效果及影响因素:收入异质性视角的解析

目前,农村饮水安全问题是农民最关心、最迫切需要解决的问题。基于公共物品理论,利用川、豫、晋、陕、黔、宁6省农户的微观数据,采用多元有序Logistic模型,分析农村饮水供给的影响因子,探讨农村饮水供给的有效性。结果表明,从整体情况看,农户对农村饮水供给效果的评价较为理想,农户评价结果为"较好"和"很好"的概率分别为72.21%和3.29%,农户对农村饮水供给效果的评价与农户收入之间呈现"U"型态势。其主要影响因素有政策支持、农户对乡镇政府的评价、农户参与满意度、水质、能否满足生活需要、变化情况、比较优势。从收入分组情况来看,不同收入组呈现出不同的特征,并且不同的因素对不同收入组所产生的影响和作用程度不同,其共同关键的影响因素有农户对乡镇政府的评价、水质、能否满足生活需要、变化情况、比较优势。因此,提出了应多方筹集资金,拓宽投融资渠道,提升农村饮水供给水平;加强农村饮水水源环境监管及其综合整治;鼓励和诱导农户积极参与农村饮水的供给和管理;充分发挥基层政府的导向作用等政策建议。     

基于GIS的土壤肥力质量综合评价——以天然云冷杉针阔混交林为例

以吉林汪清林业局金沟岭林场中41块天然云冷杉针阔混交林样地为对象,采用主成分-聚类分析,结合GIS技术,对该区域土壤肥力质量进行综合评价。结果表明,按主成分-聚类分析结果将41块样地分为4类:第1类土壤肥力质量综合得分为11.17~18.86(优),包括5块样地;第2类土壤肥力质量综合得分为3.01~7.44(良),包括8块样地;第3类土壤肥力质量综合得分为-6.97~1.27(一般),包括24块样地;第4类土壤肥力质量综合得分为-12.40~-9.63(差),包括4块样地。然后采用Arc GIS软件对综合得分进行普通Kriging插值,其标准均方根预测为0.9544,在1的附近,这基本达到插值精度的要求。从生成的研究区土壤肥力质量综合得分空间分布图来看,森林土壤肥力质量由西向东呈现先降低后升高的趋势;由北向南,森林土壤肥力质量变化幅度逐步减小,表明研究区南部土壤肥力质量变化较北部均匀。就研究区的整体土壤肥力质量而言,土壤肥力质量中等以上(优,良,一般)样地数占所研究区样地总数比例为90.24%,表明所研究区森林土壤肥力质量整体处于良好水平。     

基于多源空间数据的"三生"空间异质性评价与分区划定

为优化"三生"空间评价方法体系,探索海南岛"三生"空间聚集性与协调度特征并制定有效的空间分区方案,该研究从空间异质性角度出发,采用多源空间数据从栅格尺度上对同地类不同地块的"三生"空间功能进行评价,再通过空间自相关及三角坐标图分析乡镇尺度上"三生"空间的聚集性与协调度特征,并为国土空间优化提供相关分区方案。结果表明:1)海南岛生产空间高分值区域集中分布在沿海市县,呈"四周高、中间低,北部高、南部低"的分布特征,且城镇生产空间与农业生产空间有所差异;生活空间高分值区域多集中在各市县城镇范围内,整体呈"小集聚、大分散"的空间格局;生态空间高分值区域集中在中部地区,呈"中间高、四周低,南部高、北部低"的分布格局。2)乡镇尺度上海南岛生产、生活、生态空间功能值的Moran’sI指数分别为0.569,0.221和0.716,表现出空间自相关性特征,据此面向全岛提出基于空间聚集性的"三生"空间分区方案。3)海南岛各乡镇"三生"空间存在较大的协调度差异,高值区以生态主导和"三生"协调型为主,分别占乡镇总数的51.72%与43.97%;低值区则以生态主导型为主,占乡镇总数的72.41%,据此面向全岛提出基于空间协调度的"三生"空间分区方案。该研究有效识别了同地类不同地块"三生"空间的异质性,并从空间聚集性与协调度视角提出"三生"空间分区管制方案,能够为当前国土空间优化提供参考。