基于空间自相关的耕地质量分布格局

耕地质量是保障粮食安全的基础。以广东省广宁县为例,采用空间自相关分析法,基于全局、局部和方向3个视角,对耕地质量空间分布特征进行分析。结果表明:全局来看,广宁县耕地质量在空间分布上具有较强的空间正相关性,且县级尺度空间自相关程度强于镇级尺度;局部区域,县域耕地质量存在聚集性分布规律,高质量耕地集中分布在排沙镇北部、江屯镇中部和螺岗镇南部,低质量耕地集中分布在赤坑镇中南部、古水镇东北部以及北市镇东北部;县域耕地质量在各方向上的结构性特征表现不一,在距离1 650 m范围内基本趋于一致,但随距离增加其结构性特征在各方向上呈现不同走势。     

武夷山风景名胜区游客区域分布的空间自相关分析

利用空间自相关分析方法对武夷山风景名胜区游客区域空间分布进行分析.根据全局空间自相关指数(Global Moran′s I)及Z值,国内各客源地到武夷山风景名胜区的游客量的区域分布在整体上不存在显著的全局空间自相关,表现为随机格局;局部空间自相关指数(Local Moran's I)的计算结果表明大多数客源地与其邻近客源地游客量分布之间呈现随机分布的格局,只在极少数城市间存在显著的局部空间自相关,呈现聚集或离散的空间格局.     

空间自相关的可塑性面积单元问题效应

可塑性面积单元问题(modifiable areal unit problem,MAUP) 效应是对空间数据分析结果产生不确定性影响的主要原因之一,在空间自相关分析中也不例外.本文分别利用网格模拟数据和中国人均GDP实例数据为数据源,以全局Moran's I 系数来探究空间自相关统计中的MAUP效应,分析结果表明,变量的空间自相关程度依赖于空间的粒度大小与单元的划分方法,但空间单元的变化与自相关性并不存在某种函数关系.因此,在进行空间自相关研究时必须选择合适的地理单元的粒度大小和分区.最后本文给出一种基于地统计内插方法来降低MAUP对空间自相关分析影响.     

运用空间自相关分析中国入境旅游增长空间格局

空间自相关分析是空间统计学的一个重要组成部分,在设定显著性水平下研究邻近位置属性(或现象)之间的相关性,是认识空间格局的有效手段。中国省级水平上的入境旅游区域增长空间自相关分析显示,1996年至2004年期间,除1997年外,我国在其它时期均不存在显著的全局空间自相关,表明邻近省区入境旅游区域增长之间的关系在整体上既不综合表现为趋同,也不综合表现为趋异,入境旅游区域增长整体空间格局为随机格局;各个时期均有一个或少数几个省区与邻近省区的局部空间自相关显著,在局部区域呈现出集聚或离散的空间格局。这类局部区域的个数随时间变化,但2001年以后趋于稳定,在没有对入境旅游产生重大冲击事件发生的正常时期为2个,即以上海为核心的共同增长集聚格局区域和以广东省为中心的“中高周低”的离散格局区域(α=0.05,双侧显著性检验)。     

城市人口分布的空间自相关分析——以沈阳市为例

为探测经典城市人口密度模型在微观层面上的适用性,本文通过计算基于格网的沈阳市人口景观密度,利用地统计学的理论与方法来分析其空间自相关性和变异性。研究发现:在10种不同采样粒度上人口密度半变异函数都符合球状模型,表征着城市人口分布具有较强的空间自相关性和变异性;但由于粒度不同,人口密度的空间自相关尺度不同,块金值不同,基台值不同,块金值与基台值的比值差异较大,证明人口分布的空间自相关具有较强的尺度依赖性;对于700m粒度而言,通过计算不同方向的半变异函数曲线可以发现,沈阳市人口密度呈现典型的带状异向性,反映出人口分布在不同方向上具有不同的结构特征。因此,研究城市人口分布时,可以城市人口分布的自相关性和变异性分析为基础,并须充分注意适宜尺度的选择和结构特征的识别。     

广州市土地利用程度的空间自相关分析

分析了1990-2004年广州市土地利用结构的变化和基于Moran's I的土地利用程度空间自相关变化.广州市土地利用结构中,耕地和林地面积占较大比例,但是面积比例在减少;而建设用地和水域用地的面积比例较小,但有所增加.广州市土地利用程度呈高度的正全局空间自相关,各局部空间自相关类型呈同心圆分布,中间为高高集聚,外围为低低集聚,两者之间为非集聚和零散的高低、低高集聚,呈现出单中心结构.1995年以后,Moran's I有所下降,说明这种单中心结构在弱化.单中心结构的优点在于增强中心地区土地集约利用的空间集聚,但同时也说明外围土地利用程度较低地区的空间集聚性,中心和外围的土地利用存在空间不平衡.     

SVG在线空间自相关分析方法及其应用

空间信息在线统计分析受数据格式和专业软件的限制,难以实现网络资源共享;W3C制定的可缩放矢量图形(SVG)标准,对WebGIS空间数据的可视化和空间分析提供了一个开放的解决方案.鉴于此,该文提出了一种基于SVG的在线空间自相关分析方法,将地图单元构建成二元邻接矩阵,再经空间权重矩阵计算方法将其转换为行标准化矩阵,以满足空间统计分析方法对数据的要求.该方法既可解决多种常用空间数据格式的通用性和标准化问题,又实现了网络在线空间自相关分析.实验方案采用B/S的结构模式,以2007-2009年中国各省区的经济能源消耗指标为研究对象,采用全局和局部Moran指数衡量各省区能源指标间的空间关联,分析中国经济能源消耗指标分布特征及发展不均衡状态,并指出改善方向.     

区域铜元素的空间变异和自相关规律分析

研究地球化学元素在地球化学场中的空间最大变异距离、空间聚集以及空间异常分布情况。通过稳健半变差函数确定空间最大变异距离,在最大变异距离内分别对在不同的距离、原始数据和经过Box-Cox变换的数据使用局部空间自相关Moran′s Ii指数研究元素含量的空间聚集和空间异常,与基于C-A多重分形法的异常下限确定方法所圈定的异常范围进行对比。以面积为8 130km2的铜矿区所采集的1∶20万水系沉积物1 341个组合样点的Cu元素含量为例,局部Moran′s Ii能很好地划分空间聚集和空间异常,尤其是针对经过变换的数据能探测出比C-A法范围更大的聚集和异常,符合客观实际,与已知矿床(点)吻合很好。     

基于DEA和空间自相关的我国土地市场化程度分析

运用数据包络分析(DEA)方法、空间自相关方法对我国土地市场化程度及其空间分布格局进行研究。结果表明,2003年以来我国土地市场化进程大致可划分为两个阶段:一是2004-2006年的波动发展阶段,二是2006年以来的迅猛发展阶段;对应的市场化程度值由2004年的0.65升至2008年的0.88,市场化程度不断提高。空间自相关分析表明市场化程度高值集聚区主要位于江苏、浙江、广东、江西4省,这些地区土地市场化改革实施较早,区域间交流联系紧密,市场化程度普遍较高;低值集聚区位于新疆、青海,这两省(区)受区位、资源等条件限制,经济社会发展水平落后,土地市场化发育不够完善,而周围省份同样处于中西部欠发达地区,土地市场化程度普遍较低。对于土地市场化程度评价而言,不仅要考虑出让方式,出让价格也是重要因素;同时,土地市场化程度不仅取决于各地区自身经济社会发展水平,还受相邻地区市场化发展程度的影响。     

美国马萨诸塞州华人空间分布自相关研究

基于美国10年一度的人口普查资料,文章采用空间自相关理论对美国马萨诸塞州华人的空间分布进行了研究。研究表明:马萨诸塞州的华人存在空间聚集现象;波士顿地区和汉普郡境内某地是华人显著聚集的区域。研究了聚集区域的分布特征并给出了相应的解释和推断。     

红砂(Reaumuria soongorica)、珍珠(Salsola passerine)蒸腾耗水规律的尺度整合

利用LI-6400XT便携式光合仪和大型称重式蒸渗仪研究红砂(Reaumuria soongorica)、珍珠(Salsola passerina)灌丛在干旱和湿润条件下的蒸腾耗水特征,并探讨从叶片到灌丛尺度转换中,在非破损状态下植物叶面积的可靠测定方法。结果表明:用图像法获得非破损状态下植物叶面积是可行的,基于植物叶面积通过尺度转换得到灌丛尺度的蒸腾量与蒸渗仪测定的蒸腾量具有较高一致性(r=0.9752,P<0.01)。干旱条件下,红砂蒸腾速率的日变化呈单峰曲线,主要影响因素为气孔导度(P<0.01);湿润条件下,红砂和珍珠蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线,主要的影响因素为气孔导度、空气相对湿度、饱和蒸汽压亏缺和光合有效辐射(P<0.01)。珍珠水分利用效率和气孔限制值均高于红砂。此外,干旱条件下红砂的水分利用效率和气孔限制均高于湿润条件。通过尺度转换得到的灌丛尺度的蒸腾量和蒸渗仪测定的蒸腾量的结果均表明,红砂的蒸腾量始终大于珍珠,且随土壤湿润状况的改善而增大。红砂灌丛蒸腾量与蒸散量之比在干旱条件下(T/ET=21%)较湿润条件下高(约2%)。同时,红砂灌丛T/ET高于珍珠灌丛。因此,基于图像法获得的叶面积参数可用于从叶片(便携式光合仪法)到植株及灌丛水平(称重式蒸渗仪法)的植物蒸腾耗水尺度转换研究。     

水分梯度下不同地理种群红砂叶片生理特征比较研究

 选取甘肃省不同地域的天然红砂种群进行叶片生理生化指标比较分析研究。结果表明：自东向西水分梯度递减条件下,不同地理种群叶片膜脂过氧化产物MDA含量增多,同时伴随着超氧物自由基(O-·2)的产生速率提高,相应诱导了SOD、POD和CAT酶活性升高,渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖含量增加,但酒泉点SOD、POD和CAT酶活性均有降低的趋势;除武威点外,其余各样点红砂叶片叶绿素a、叶绿素b含量相差均不大。     

NaCl胁迫下红砂愈伤组织中主要离子累积特征的研究

盐胁迫下植物对Na+、K+、Ca2+、Cl-的选择性吸收代表了植物对盐胁迫的适应性。以荒漠植物红砂为材料,研究不同浓度NaCl胁迫对红砂愈伤组织Na+、K+、Ca2+、Cl-含量的影响。结果表明,NaCl胁迫下红砂组织相对生长率随着盐浓度的增加先增加后下降, 100 mM处理时达到最大;K+、Ca2+含量下降,Na+和Cl-含量升高,变化幅度随NaCl浓度的增加而增大。红砂愈伤组织具有很强的耐盐能力,低浓度NaCl处理可促进愈伤组织的生长,对Na+、K+、Ca2+、Cl-的吸收选择性提高,有利于避免离子代谢紊乱,减轻NaCl胁迫的伤害;在较高浓度下盐胁迫会对植物的生长造成一定的抑制。可见,离子平衡是红砂组织耐盐性的重要机理之一。     

黑河流域干旱生态系统红砂荒漠空间斑块结构及其生态适应策略（英文）

In many arid ecosystems,vegetation frequently occurs in high-cover patches interspersed in a matrix of low plant cover.However,theoretical explanations for shrub patch pattern dynamics along climate gradients remain unclear on a large scale.This context aimed to assess the variance of the Reaumuria soongorica patch structure along the precipitation gradient and the factors that affect patch structure formation in the middle and lower Heihe River Basin(HRB).Field investigations on vegetation patterns and heterogeneity in soil properties were conducted during 2014 and 2015.The results showed that patch height,size and plant-to-patch distance were smaller in high precipitation habitats than in low precipitation sites.Climate,soil and vegetation explained 82.5% of the variance in patch structure.Spatially,R.soongorica shifted from a clumped to a random pattern on the landscape towards the MAP gradient,and heterogeneity in the surface soil properties(the ratio of biological soil crust(BSC) to bare gravels(BG)) determined the R.soongorica population distribution pattern in the middle and lower HRB.A conceptual model,which integrated water availability and plant facilitation and competition effects,was revealed that R.soongorica changed from a flexible water use strategy in high precipitation regions to a consistent water use strategy in low precipitation areas.Our study provides a comprehensive quantification of the variance in shrub patch structure along a precipitation gradient and may improve our understanding of vegetation pattern dynamics in the Gobi Desert under future climate change.     

红砂育苗的土壤水分管理初步研究

分布于60~300 mm降水量区域的超旱生半灌木红砂,是该区域的建群种,也是人工辅助植被恢复的主要树种,探索其幼苗成活与土壤含水量之间的关系,对人工辅助恢复植被十分重要。以不同苗龄的红砂容器苗和直播实生幼苗为调查对象,研究了红砂幼苗成活数量与土壤含水量之间的相关性。结果表明：10 cm土层中的体积含水量在20~25 d内持续达20%~30%时,其成活率达到70%左右;25 d以后,含水量在10%时就能维持其生命,苗龄30~40 d后幼苗成活率趋于稳定。     

红砂正常和脱水组织中总RNA提取的改进CTAB法

红砂属于柽柳科超旱生小灌木,是荒漠半荒漠地区植被中的优势种。为了研究促分裂原激活的蛋白激酶(MAPK)信号传导通路在这类植物抗旱中的作用,我们尝试了很多RNA提取的方法都没有获得完整的RNA。在脱水组织中由于多糖、多酚以及其他与核酸能结合或共沉淀的化合物的含量升高而更不容易得到高质量的RNA。以CTAB为基础的改进的RNA提取方法,能成功地从少量的红砂植物的正常组织和脱水组织中获得高质量的RNA。这种方法经济且操作方便,提取的RNA纯度和完整性都很好,可用于RT-PCR反应并成功克隆了550 bp 左右的MAPK基因片段。     

Spatial patch structure and adaptive strategy for desert shrub of Reaumuria soongorica in arid ecosystem of the Heihe River Basin

In many arid ecosystems, vegetation frequently occurs in high-cover patches interspersed in a matrix of low plant cover. However, theoretical explanations for shrub patch pattern dynamics along climate gradients remain unclear on a large scale. This context aimed to assess the variance of the Reaumuria soongorica patch structure along the precipitation gradient and the factors that affect patch structure formation in the middle and lower Heihe River Basin (HRB). Field investigations on vegetation patterns and heterogeneity in soil properties were conducted during 2014 and 2015. The results showed that patch height, size and plant-to-patch distance were smaller in high precipitation habitats than in low precipitation sites. Climate, soil and vegetation explained 82.5% of the variance in patch structure. Spatially, R. soongorica shifted from a clumped to a random pattern on the landscape towards the MAP gradient, and heterogeneity in the surface soil properties (the ratio of biological soil crust (BSC) to bare gravels (BG)) determined the R. soongorica population distribution pattern in the middle and lower HRB. A conceptual model, which integrated water availability and plant facilitation and competition effects, was revealed that R. soongorica changed from a flexible water use strategy in high precipitation regions to a consistent water use strategy in low precipitation areas. Our study provides a comprehensive quantification of the variance in shrub patch structure along a precipitation gradient and may improve our understanding of vegetation pattern dynamics in the Gobi Desert under future climate change.

     

盐胁迫下红砂愈伤组织的抗氧化能力与耐盐性研究

通过测定不同梯度盐胁迫下红砂愈伤组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶（CAT）的活性,以及丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性,探讨了红砂抗氧化能力与耐盐性的关系。结果显示:随着盐胁迫浓度增加,红砂愈伤组织中MDA 含量比对照增加0.84%~51.03%,SOD、POD和CAT活性分别比对照提高9.83%~51.98%、26.4%~140.2%和44.74%~216.34%。表明红砂可以通过上调SOD、POD和CAT等保护酶的活性来响应盐胁迫,并以此降低盐胁迫诱导的膜脂过氧化程度,从而提高其耐盐性。     

红砂愈伤组织适应盐胁迫的渗透调节机制研究

测定在不同盐胁迫下红砂愈伤组织中几种渗透调节物质的累积量,研究盐胁迫下红砂的渗透调节机制。研究结果表明, 在盐胁迫下,红砂愈伤组织的相对生长率随着盐浓度的增加先升高后降低。红砂愈伤组织具有很强的耐盐能力,低于100 mM NaCl处理可促进红砂的生长,大于100 mM NaCl处理,则会抑制红砂生长。红砂愈伤组织中脯氨酸、甘氨酸甜菜碱、类黄酮和海藻糖在盐胁迫下大量累积,是红砂渗透调节能力改善的积极反应,也是红砂耐盐性强的体现和重要原因。     

红砂种子萌发对盐胁迫及适度干旱的响应

对红砂（Reaumuria soongorica (Pall.) Maxim）种子进行室内萌发实验,采用双因素正交法,设置NaCl 10个梯度(mmol·L-1):0、25、50、75、100、125、150、175、200、250;以PEG模拟干旱胁迫两个PEG浓度（g·L-1）: 0和75,测定种子萌发的12个指标,分析红砂种子萌发对NaCl胁迫及适度干旱的响应。结果表明,盐胁迫降低红砂种子萌发的发芽率,减弱种子活力,抑制胚根和胚轴生长。然而一定程度干旱胁迫（PEG75 g·L-1）可提高种子发芽率,增大种子活力,促进干重累积。耐盐隶属函数分析显示, PEG75处理下红砂种子的耐盐性高于PEG0,由此推测红砂进化出了盐胁迫与干旱胁迫的交叉适应策略。