樟子松(Pinus sylvestris var.mongholica)在中国北方10省(区)引种的适宜性

樟子松(Pinus sylvestris var.mongholica)是中国北方常见的针叶乔木,也是沙区人工造林的重要树种。近年来,樟子松在部分地区出现衰退现象,引起学者和公众的广泛关注。为了确定樟子松在中国北方引种的适宜区,通过主成分分析法确定影响樟子松引种的主要气候因子;基于气候相似理论,以呼伦贝尔沙地红花尔基樟子松国家森林公园为固定样本区,采用熵权法确定各气候因子熵权,并计算加权气候相似距,再综合考虑加权气候相似距和土地资源环境因子,划分引种区类型。结果表明:(1)温度是影响樟子松引种的主导气候因子,其次是湿度、光照与海拔,风速对樟子松引种的影响相对较小;(2)将樟子松引种区划分为适宜区、较适宜区、较不适宜区和不适宜区等4个类型区,引种类型区与中国气候区区划存在显著一致性(Kappa=0.7494);(3)樟子松引种的适宜区主要分布在寒温带湿润大区(ⅠA)、中温带湿润大区(ⅡA)和中温带亚湿润大区(ⅡB),较适宜区主要处于中温带亚干旱地区(ⅡC)和部分中温带湿润大区(ⅡA),较不适宜区主要位于暖温带亚湿润大区(ⅢB)、暖温带干旱大区(ⅢC)和高原地区,不适宜区主要处于中温带干旱大区(ⅡD)、中温带极干旱大区(ⅡE)暖温带极干旱大区(ⅢD)和北亚热带湿润大区(ⅣA)。     

川西米亚罗亚高山地区云杉林群落结构分析

岷江上游杂谷脑河流域米亚罗地区是典型的亚高山针叶林分布区域,也是国家实施天然林保护工程的重点地区。本文分析了该区云杉原始林的种类组成、层片结构、云杉径级和高度分布格局。调查样地共有37种植物,隶属于22科30个属,其中主要以温带成分的小叶型、草质、中高位芽植物为主。群落层次结构复杂,可分为乔木层、灌木层、草本层和苔藓层四个层次,乔木层郁闭度一般为0．6～0．8,云杉为乔木层的绝对优势树种,占70％以上,平均树高在17m左右,胸径在8～25cm之间。云杉高度主要集中在18～22m和8～12m两个区间,分别占云杉总个体数54．4％和25．0％;而胸径主要集中在25cm和30cm两个径级,占总数的52．6％,二者都表现为主林层和次林层的集中分布格局。与云杉人工林群落相比较,原始林层次结构复杂、物种丰富度高,生态功能强,可将其群落结构作为诊断亚高山针叶林生态系统健康的指标之一。     

荒漠植物枝系构型影响因素分析

荒漠植物的枝系构型的影响因素包括各级分枝角度、各级分枝长度、枝径比、逐步分枝率和总体分枝率、树冠分维数、分枝分维数和计盒维数等17个指标。采用主成分分析（PCA）方法对50种典型荒漠植物的17个构型指标进行分析,结果表明：第一主成分的贡献率十分高,达到77.0％,其中2级分枝长度和3级分枝长度是影响枝系构件的主要因素;第二主成分的贡献率只有11.3％,主要综合了3级分枝角度、2级分枝角度和1级分枝角度三个因素。对枝系构型因素进行PCA排序可将其划分为三类：第一类包括各级分枝长度;第二类包括逐步分枝率和分形维数;第三类包括各级分枝角度和枝径比等。通过第一和第二主成分分析体现了荒漠植物的两种不同的生态适应机制,即在分枝长度上和分形维数上,趋于增加和减小两种趋势,但在分枝角度方面,都有趋于增大的趋向。     

西双版纳季风常绿阔叶林的群落学特征

对西双版纳地区季风常绿阔叶林植物群落的物种组成、区系成分、多样性指数、群落外貌、结构特征以及物种面积关系等进行了分析,结果表明在3块2 500 m2的样地上,计有维管束植物70～123种,分别属于36～49科、70～74属;区系地理成分可分为12个类型,主要以热带区系成分为主,其中又以热带亚洲(印度-马来西亚)分布和泛热带分布的成分占优势,温带成分所占的比例很少;群落中胸径≥2 cm的乔木树种丰富度为60±11.14,Shannon-Wiener指数为2.605 1±0.342 0,Pielou均匀度指数为0.637 3±0.065 4;群落的结构层次可分为乔木(Ⅰ、Ⅱ)层、灌木层和草本层;群落外貌以单叶、革质、全缘、中叶为主的常绿中、小高位芽植物组成为特征;物种-面积曲线在取样面积为1 500 m2时开始趋于平缓.与本地区的季节雨林和山地雨林相比,西双版纳季风常绿阔叶林群落的中、小高位芽植物以及单叶、革质、中叶植物所占的比例较大,而大高位芽、藤本植物的比例较少.与其他地区常绿阔叶林相比,其中高位芽、全缘叶、中叶植物比例明显偏高,小、矮高位芽、小叶植物比例则明显减少;物种多样性指数低于本地区季节雨林和山地雨林以及广东鼎湖山、白云山的常绿阔叶林,与云南哀牢山、浙江天台山的常绿阔叶林较为接近,但明显高于日本Okinawa群岛、滇中地区的常绿阔叶林.表明西双版纳的季风常绿阔叶林物种组成较为丰富,群落结构复杂,植物多样性指数较高,植物区系成分虽具有一定的温带成分,但主要以热带区系成分为主,热带性较强.     

中国大城市蔓延指数的开发

城市蔓延已成为具有普遍意义的现象,然而,城市蔓延内涵的争议性和模糊性问题一直没有得到很好的解决。本文将城市蔓延定义为一种低效、低密度、无序的城市空间开发模式,这种开发模式与中国城市高质量发展的目标和要求是相违背的。为实现对城市蔓延的宏观管理和精准调控,有效遏制城市蔓延带来的负面影响,本文开发了一套多维度、可比较的,并且与城镇化质量紧密关联的城市蔓延指数。基于卫星影像与人口、经济统计数据,选取代表城市蔓延核心特征的多个指标,采用主成分分析法计算了全国主要大城市2014年城市蔓延指数。结果发现,经济效率维主成分对综合蔓延指数贡献最大（41.30%）,人口密度维主成分次之（20.49%）,空间形态维主成分贡献率排第三（12.35%）。值得注意的是,许多经济发展较落后的城市因为经济效率维度的短板效应显著而被列入最蔓延的行列。此外,不同维度城市蔓延指数空间分布差异明显,并且综合蔓延指数与城市规模呈一定的负相关关系。     

西双版纳热带林森林景观稳定性研究

以西双版纳勐腊国营林场热带林为研究对象,以2006年森林资源二类调查数据为信息源,在ArcGIS支持下,把勐腊国营林场整个森林景观划分为8种景观类型,并选取10个景观格局指数作为稳定性评价指标体系,在Fragstats计算各景观类型的指数值基础上,建立了景观稳定性评价指标标准化矩阵;运用主成分分析法,在SPSS13.0支持下,构造了热带林景观稳定性综合评判模型,对勐腊国营林场各类型森林景观进行稳定性排序。研究结果表明:勐腊县国营林场热带林景观稳定性差异较大,其稳定性大小依次为:其他阔叶林—橡胶林—栎类林—茶叶—竹林—经济乔木林—思茅松林—其他灌木林。该结果可为西双版纳热带林的经营保护提供技术支撑。     

沙拐枣属植物果实性状的数值分类研究

筛选出我国沙拐枣属(calligonum L.)植物15种,测定了果实刺/翅毛排数、刺/翅毛质地、扭曲方向、扭曲程度等11项指标。应用主成分分析法对15种沙拐枣属植物果实性状的各项指标进行了分析,结果表明,第一主成分贡献率为29.704%,其中沟槽深度、肋棱突起程度、刺毛稀疏度是影响沙拐枣果实性状的主要因素;第二主成分贡献率为25.598%,主要包括了基部加宽度、果组。对沙拐枣果实性状指标进行PCA排序可将其划分为4类:第一类包括翅/刺毛排数、刺毛稀疏度、肋棱宽度;第二类包括果组、果实扭曲方向、扭曲程度;第三类包括刺毛/翅质地、刺毛/翅粗硬、沟槽深度、肋棱突起程度;第四类包括果实基部是否加宽。通过第一、第二和第三主成分分析体现了沙拐枣果实趋向于沟槽浅、肋棱浅,而果实刺毛密度趋向于增加。     

天山-阿尔泰山拟南芥种群分布与环境的关系

中国的天山及其附近山脉是世界拟南芥及其近缘种的主要分布区之一。在对天山—阿尔泰山的浅山地带拟南芥生存分布多年调查的基础上,选取13个代表性样地及18个相关环境因子,研究了拟南芥种群生存分布与环境因子的关系。结果表明:双向指示种分析(TWINSPAN)将13个拟南芥样地分为4个群落类型:新疆绢蒿、新疆绢蒿—猪毛菜、新疆绢蒿—刺叶锦鸡儿—草原苔草、勿忘草—密穗雀麦—草原苔草4类,各类型对应的环境因子异质性明显。不同群落类型在去势对应分析(DCA)、主成分分析(PCA)和典范对应分析(CCA)各排序图中区分明显,与物种对应较好,与TWINSPAN分类结果基本一致。环境因子的PCA分析发现,坡向、有机质、电导率、pH、土壤含水量和有效钾(均为2个土层)是导致样地间环境异质的主要因素,且这些因子间多呈显著关联。CCA分析发现坡向、有机质、pH、电导率和土壤含水量(均为2个土层)与排序轴相关性最大,分析认为上述环境因子是决定物种分布及多样性格局的主导因子,与环境因子的PCA分析结果基本一致。研究还发现,坡向、土壤含水量(第2层)、有机质(第1层)和pH(两层)是影响各样地十字花科种数变化的主要因素,电导率(第1层)是影响...     

基于空间自相关的支持向量机空间聚类研究

经济统计信息多包含多维度的属性,在研究数据内在结构时,需要采用降维方法将多维信息转换到三维以内的空间以实现多维信息可视化和聚类。支持向量机(Support Vector Machine,SVM)在解决小样本、非线性及高维模式识别中表现出许多特有的优势,但SVM是一种监督分类方法,需要已知样本集来训练分类过程。由于高维经济统计数据中往往缺少已知聚类中心,从其他方法的聚类结果选择小样本集作为聚类中心具有很大的主观性;空间自相关分析能揭示出高空间聚集区域和随机离散区域,并能分析出各区域的空间聚集模式,这为已知小样本的选择提供了可行的方法。该文以四川2007年统计年鉴的经济数据为例,通过主成分分析法和非线性映射法进行聚类,将各类中心和空间自相关分析揭示的高空间聚集目标作为已知样本集导入SVM,得到的结论是:采集于主成分分析法和非线性映射法的两个不同已知样本集的SVM分类结果之间的差异较大,已知样本集的选择具有很大主观性;空间自相关分析结果能大量减少特征样本集的数目,这不仅简化了SVM算法分类过程,并且结果也能准确反映四川发展实际情况。     

云南哈尼梯田景观格局指数筛选研究（英文）

本文旨在筛选出一系列适合描述哈尼梯田景观格局的指数。我们从面积与边缘、形状、核心面积、隔离度/临近度、聚集度、多样性6个方面选取了47个景观指数,基于ArcGIS平台,将土地利用图矢量数据转化成栅格数据,栅格大小由30m×30m,以5m为间隔,增加至175m×175m,共计30幅土地利用图。运用SPSS软件,通过Pearson相关分析,47个景观格局指数分为21个小组,组内指数的两两相关性都在90%以上。每组选取代表性的指数,进行主成分分析,得出前5个主成分的方差变量能够占总方差变量的93%。选取旋转后各分量中具有最大相关性的5个景观结构指数来表达主成分的5个因子分别是分散指数(Splitting index[SPLIT]),斑块面积分布方差指数(Patch area distribution[AREA_CV]),香农多样性指数(Shannon’s diversity index[SHDI]),几何最近邻距离加权平均值指数(Euclidean nearest neighbor distance distribution[ENN_AM]),总核心面积指数(Total core area[TCA])。考虑到哈尼梯田的实际景观特征并结合前人的研究成果,我们增加平均分维数(Patch fractal dimension distribution[FRAC_MN])作为第6个指数。由于景观指数具有尺度效应,我们通过景观格局指数与尺度变化关系图,计算得出红河哈尼梯田景观格局指数的尺度域为40–45m之间。通过分维分析法,识别出哈尼梯田的特征格局在40–45m之间,即研究哈尼梯田的景观格局的最适宜栅格大小为40–45m之间。通过研究,我们认为以上6个景观指数能够反映哈尼梯田的景观格局特征,同时也可以运用这6个指数来描述类似哈尼梯田的景观格局。     

中国红树林的分布、面积和树种组成

系统综述了中国东南沿海红树林的空间分布、种类组成及其面积变化特征。红树林的分布与生长状况受多种因素共同影响,主要包括气温、洋流、波浪、岸坡、盐度、潮汐和底质等。中国红树林主要分布于东南沿海热带、亚热带海岸港湾、河口湾等受掩护水域。由海南岛向北,随着纬度逐渐升高,气候带由中热带(海南岛南部)、北热带(海南岛北部、雷州半岛和台湾岛南部)、南亚热带(广西省、广东省、台湾省北部和福建省南部沿海地区)到中亚热带(福建省北部和浙江省沿海),红树林分布面积和树种数都显著降低,林相也由乔木变为灌木,树高降低,充分显示温度对红树林分布的宏观控制作用。中国红树林的总面积在历史上曾达25×104hm2,1950年约为4.2×104hm2,2001年为2.28×104hm2,总体上,中国红树林面积在急剧萎缩。2001年,中国各主要省份现存红树植物面积由大到小排序依次为:广东省(9 084.0 hm2)、广西省(8 374.9 hm2)、海南省(3 930.3 hm2)、福建省(615.1hm2)、香港特别行政区(510 hm2)、台湾省(278 hm2)、浙江省(19.9 hm2)、澳门特别行政区(60 hm2)。另外,从红树植物的种类组成上来看,加上2种从国外成功驯化引种的无瓣海桑(Sonneratia apetala)和拉关木(Laguncularia racemosa),目前中国红树林现有真红树植物26种,半红树植物12种,合计38种。     

官司河流域防护林结构调整及景观格局变化

利用2005年度的IKONOS4卫片解译数据、1:1万林相图、2007年度森林资源二类小班调查资料,结合样地调查数据以及四川省林业科学研究院森林生态效益定位站(四川绵阳新桥)径流场的有关数据,对绵阳官司河流域的防护林结构进行了调整,并对调整前后的生态经济效益和景观格局的变化进行了对比分析.结果表明:目前本区的林地面积分配不合理.针阔混交林面积偏小,仅占整个有林地面积的14.97%,而针针混交林的面积却占了27.37%,针叶纯林的面积更是占了42.48%.从物种多样性、均匀度以及生态优势度综合来看,均表现出混交林优于纯林.经调整后各类防护林面积比例为针阔混交林28.05%、灌木林17.28%、经济林13.27%、阔叶纯林13.13%、针针混交林11.04%、针叶纯林10.89%、草地6.34%.针阔混交林面积明显增加,从原来的124.39 hm2增加到现在的233.13 hm2,增加了87.42%.经济林的面积有所增加,从原来的96.67 hm2增加到调整后的110.30 hm2.本区防护林土地利用的生态效益指数由调整前的2 053.93点上升到调整后的2 327.39点,净增了13.31%,经济效益指数则从调整前的2 300.40点上升到调整后的2 493.63点,净增了8.40%.景观多样性指数(H)和景观均匀度指数(E)分别由调整前的1.826 1和0.523 8增加到调整后的2.192 3和0.768 3,分别增加了20.05%和46.68%.景观优势度和蔓延度指数由调整前的0.734 8和0.732 7减少到调整后的0.381 6和0.692 8.说明景观的异质性提高,向着多样化和均匀化方向发展.调整后各景观要素的边缘密度和斑块密度减少,其斑块向小型化发展,景观破碎度增加.调整后各要素的散布与分列指数IJI都有明显的增加,说明其空间关系趋于复杂化.聚集度指数AI增大,其斑块越来越聚集,斑块的结合底在增大.各景观要素的LSI都有不同程度的减少,而分维数都有不同程度的增加,说明其斑块复杂程度减少,稳定性增加.