四川江津四面山常绿阔叶林永久样地的非线性排序

 本文以四川省江津四面山1 ha永久样地的常绿阔叶林为研究对象,利用样地内20个样方优势乔木种的重要值数据,采用主分量分析(PCA),无偏主分量分析(DPC)和非度量多维调节(NMDS)等方法进行分类和排序。PCA分析结果发现样方坐标数据具有非线性,DPC检测证实其非线性相当明显。通过NMDS分析,经过39次反复迭代,获得结果清楚地反映了群落优势种与环境因子的相互关系,为以后的次生演替研究提供了基础资料。     

非度量多维测度及其在群落分类中的应用

 排序与聚类分析法是近代最为常用的植被数量分析方法。原理上,排序较之于聚类法,一般具有较为严格的数学基础。在植被研究的应用方面,排序比聚类法能更好反映植被的连续性。同时,在反映植被分类结果上,排序图不仅象聚类树形图一样,使全部实体之间的划分关系得以反映,而且两两实体间的关系可以通过排序图上彼此间的距离比较而得以较好的反映。然而常规的排序方法主要适用于具有线性结构的数据分析,在2—3维排序图上常难以充分反映这些实体的生态学关系,造成大量生态学数据信息的损失。非度量多维测度(Non-metric multidimensional scaling)是近期发展起来的适用于非线性数据结构分析的一种复杂的迭代排序方法。它的基本思想是通过排序,n个实体在尽可能低维(t相似文献   

转Bt基因棉田与常规棉田节肢动物群落多样性的比较研究

研究了在棉花生长的早期、中期和后期转Bt(bacillus thuringiensis)基因棉和常规棉两种棉田的节肢动物群落、害虫亚群落和天敌亚群落多样性。结果表明,GK-12未防治区的节肢动物群落多样性指数和害虫亚群落的多样性指数在棉花生长前期和后期要高于泗棉3号未防治区;GK未防治区的天敌亚群落多样性指数在棉花生长后期高于泗棉3号未防治区,在棉花生长的早期和中期,两者的大小没有表现出显著性差异。对影响棉田生态系统3种多样性指数的因子的方差分析表明,棉花品种和化学防治措施的共同作用是影响棉田生态系统节肢动物群落和天敌亚群落多样性指数的主要因子。     

转基因杨树林下种植转基因棉花对转基因杨棉复合系统内节肢动物群落多样性的影响

【目的】转Bt基因棉花和转Bt基因杨树在我国已推广使用。本研究的目的是调查和分析不同转基因杨棉复合系统内地上节肢动物群落多样性变化,为转基因杨树大规模应用提供生态安全方面的数据。【方法】2019年4-10月,在河北任丘采取欧洲黑杨Populus nigra林下种植转基因棉花Gossypium hirsutum的模式,设置转基因杨树 转基因棉花(复合生态系统1)和非转基因杨树-转基因棉花(复合生态系统2)两种杨棉复合系统,调查杨树和棉花地上部植株节肢动物种类和个体数量,比较节肢动物各功能群的物种数量和个体数量以及香农指数、优势集中性指数、均匀度指数等群落多样性指数,并测定了转基因杨树和棉花叶片Bt蛋白含量。【结果】复合生态系统1中转基因杨树和棉花各自植株上鳞翅目种群累计个体数均显著低于复合生态系统2相应植株上的个体数量。转基因杨树上叶甲类累计个体数量显著高于非转基因杨树上的,寄生蜂类累计个体数量则显著低于非转基因杨树上的。在6月5日、6月21日和9月7日的调查中,转基因杨树上的节肢动物群落香农指数显著高于非转基因杨树上的。除鳞翅目害虫外,2个复合系统中棉株上节肢动物各功能群累计个体数量无显著性差异,香农指数、优势集中性指数和均匀度指数随时间变化的趋势基本一致且同一调查时间无显著性差异,仅在8月17调查中复合生态系统1中棉株上节肢动物香农指数显著高于复合生态系统2棉株上的。将杨树和棉花上节肢动物各类群累计数量相加作为系统整体,复合生态系统1和复合生态系统2在香农指数、优势集中性指数和均匀度指数数值上无显著差异。在调查后期,2个复合系统中节肢动物种群均向杨树叶片聚集。转基因棉花叶片Bt蛋白含量在各调查期均显著高于转基因杨树叶片的。【结论】转基因杨树对靶标害虫种群数量有较好的控制作用,对同系统内棉花上鳞翅目害虫数量亦有协同控制作用。转基因杨棉复合系统中地上节肢动物群落结构稳定,对系统内棉花地上部节肢动物群落多样性无显著影响。靶标害虫对转Bt基因杨树的抗性发展需持续监测。     

转基因抗草甘膦抗虫棉对棉田冠层节肢动物群落的影响

【背景】随着转基因抗虫棉在我国的广泛种植,一种具有抗虫和耐除草剂（草甘膦）的双价棉被培育成功。这种转双价基因棉和转单价基因抗虫棉对棉田节肢动物群落结构的影响可能不同。因此,在该类转双价基因棉花进行环境释放之前,有必要研究其对棉田节肢动物群落的影响,评价其环境安全性。【方法】试验于2010年5月9日~9月23日和2011年5月10日~9月24日在河南省安阳市中国农业科学院棉花研究所试验农场进行,棉田类型有3种——转基因抗草甘膦抗虫棉田、转Bt棉田和常规棉田,每种棉田种植3个小区,每个小区面积为200 m2（8 m×25 m）。采用对角线5点取样方法,每5 d调查1次棉田的节肢动物群落,通过目测对节肢动物鉴定到属。【结果】抗草甘膦抗虫棉田、Bt棉田和常规棉田节肢动物群落、害虫亚群落和天敌亚群落的结构与组成无明显差异;抗草甘膦抗虫棉田害虫种群数量低于抗虫棉田和常规棉田,而其天敌种群数量与常规棉田相当,略低于Bt棉田;3种棉田节肢动物群落、害虫亚群落和天敌亚群落的多样性指数、均匀性指数均无明显差异。【结论与意义】种植转基因抗草甘膦抗虫棉花不会对棉田节肢动物群落组成造成显著影响。本研究为转基因抗草甘膦抗虫棉田的环境安全性评价提供了依据。     

应用指示种预测森林管理对物种多样性及群落组成的影响

采用指示种分析方法,研究了会同亚热带森林物种多样性和群落组成对森林管理的响应.从357个林下种中鉴定出显著性指示种94个,并构造新的指示种数据集,检验指示种数据集和源群落数据集之间的关联,评估指示种对林下植被管理效应的预测潜能.结果表明:指示种数据集和源群落数据集之间存在极显著的关联(Mantel r=0.898),指示种数据集很好地预测了生物多样性的变化(回归分析,R2>0.74);指示种很好地预测了群落组成对森林管理的响应(ANOVA,F>16.79);非度量多尺度排序(NMDS)以及K-means聚类分析表明,对于不同森林管理的样地类型,指示种数据集的识别能力和源群落数据集是一致的.从物种多样性、群落组成以及在森林类型的识别上,指示种数据集和源群落数据集有一致性规律,作用几乎相同,因此森林评估可以利用指示种代替源群落预测森林管理效应,以减少森林全面调查的成本.     

亚热带森林凋落叶分解过程土壤节肢动物群落的变化特征

土壤动物群落结构和多样性可能随凋落物分解进程和基质质量的变化不断改变。为了解亚热带森林凋落叶分解过程中土壤节肢动物群落变化特征,以四川盆地亚热带森林麻栎（Quercus acutissima）和柳杉（Cryptomeria fortunei）凋落叶为对象,于2011-2015年采用分解袋法研究了2种凋落叶分解过程中土壤节肢动物组成、结构和多样性动态变化。整个研究期间,柳杉和麻栎凋落叶分解袋中共捕获土壤节肢动物3855只,分属于16目51科,且均以等节跳科和棘跳科为优势类群;麻栎凋落叶中土壤节肢动物的个体密度随分解进程呈现增加趋势,在分解的1079天达最高值后降低,而柳杉凋落叶则在分解的156天急剧增加后快速降低,2种凋落叶中土壤节肢动物类群数量具有相似的动态变化过程;2种凋落叶中土壤节肢动物总体以菌食性数量比例最高,腐食性最低,且随凋落叶分解进程,植食性土壤节肢动物占比明显下降,菌食性则上升;非度量多维尺度（NMDS）分析显示,2种凋落叶中土壤节肢动物群落组成具有显著差异,聚类分析表明,2种凋落叶土壤节肢动物群落结构相似性随分解进程不断降低。亚热带森林凋落叶分解过程中土壤节肢动物群落组成、结构和多样性受凋落叶类型影响。     

2009-2013年Bt棉田节肢动物群落多样性动态变化

研究多年种植转Bt基因棉花对棉田节肢动物群落昆虫结构与组成、生物多样性的影响,明确其变化趋势,可为棉田害虫综合治理与生态调控、转Bt基因棉花环境安全性评价提供科学借鉴。于2009-2013年连续5年对转Bt基因棉花中棉所41和非转基因棉花中棉所49棉田节肢动物群落进行了系统调查,并结合5a气象因子的变化,分析了5年内棉田节肢动物群落相关参数的变化趋势。结果分析表明,2009-2013年中棉所41棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落所属目数有所上升,但差异不显著;所属科数、物种数、个体总数均呈现先上升后下降的趋势,个别年份差异显著,其余年份基本保持不显著的波动水平;昆虫群落和害虫亚群落多样性指数呈下降的趋势,至2013年下降达到显著水平,其余年份之间差异不显著,天敌亚群落多样性指数无显著变化;昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落均匀性指数无显著变化;昆虫群落和害虫亚群落优势集中性指数有所上升,至2013年差异达到显著水平,天敌亚群落优势集中性各年份间无显著变化;与中棉所49棉田相比,相同年份中棉所41棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落结构与组成、多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数均无显著差异。可见,短期内非剧烈天气变化对转基因棉田节肢动物群落、害虫亚群落和天敌亚群落在结构与组成、生物多样性方面没有明显的影响。     

广西英罗港红树植物群落的非线性排序

采用主分量分析 (PCA)、无偏主分量 (DPC)和非度量多维调节 (NMDS)等方法对广西英罗港 2 2个红树植物群落样地进行了排序。PCA和 DPC分析结果表明 ,取样数据具有明显的非线性结构。通过 NMDS分析 ,得到二维 NMDS排序格局 ,它能较好地反映了红树植物群落与环境因子之间的相互关系。     

三江自然保护区自然和干扰湿地节肢动物群落组成和生态指示

节肢动物是湿地生物多样性的重要组分，在维持湿地生态功能，指示湿地环境变化中发挥重要作用。在2020年7月对黑龙江三江国家级自然保护区沼泽湿地的23个采样点进行节肢动物样品采集，运用统计方法分析人类活动干扰对湿地节肢动物数量、群落组成、多样性的影响以及节肢动物对人类活动干扰的指示作用。共采集到节肢动物10目47科1825只，主要以双翅目和半翅目昆虫为主。自然湿地节肢动物的多度是干扰湿地的4.27倍；生物多样性指数在不同湿地类型之间存在一定差异，节肢动物的物种丰富度在自然湿地显著高于干扰湿地(P<0.05),而Pielou均匀度指数在干扰湿地显著高于自然湿地(P<0.05)。人类活动干扰对湿地节肢动物群落组成影响显著，聚类和非度量多纬尺度排序(NMDS)显示，两种湿地类型节肢动物群落结构相似性较低。指示值法分析显示，自然湿地的指示类群为叶甲科、蚁形甲科、叶蝉科、蚜科、盲蝽科、摇蚊科以及姬蜂总科，干扰湿地未发现指示类群。综上所述，湿地节肢动物对人类活动干扰响应十分敏感，可以作为指示湿地健康状况的关键生物类群。     

基于时间聚类分析和独立成分分析的癫痫fMRI盲分析方法

提出了一种基于时间聚类分析和独立成分分析的癫痫fMRI数据盲分析方法,并将两种方法有效联合,提取发作间期的癫痫fMRI激活时空信息.该方法首先由时间聚类分析得到与激活相关的时间峰度特征曲线,以此特征作为时间参考信息;再由空间独立成分分析分解fMRI信号得到空间独立成分;最后将每个独立成分所对应的时间曲线与参考曲线做相关分析提取相应脑激活图.提出的方法无需任何关于癫痫fMRI的先验假设信息,有效解决了独立成分的排序问题,实现了对数据的盲分析.仿真试验结果阐明了这一方法的有效性及可靠性,对癫痫数据的试验结果显示空间定位准确性优于统计参数图方法.     

基于物质流分析和数据包络分析的区域生态效率评价——以江苏省为例

区域生态效率(eco-efficiency)评价是考量区域可持发展的重要内容.基于物质流分析(material flow analysis, MFA)构建区域生态效率评价指标体系,并将污染物排放作为一种非期望输入引入到数据包络分析(data envelopment analysis, DEA)模型中,以江苏省(1990～2005年)为例进行生态效率分析评价.结果表明,江苏省的区域生态效率在1990～2005年期间呈现逐步上升的趋势.但是,同期的总物质投入(total material input, TMI)、物质需求总量(total material requirement, TMR)和污染物排放量也呈上升趋势.因此,江苏省社会经济发展和环境影响总体上呈现"弱脱钩(weak de-link)".     

斑龙芋属植物的系统发育分析

运用分支分类分析方法对斑龙芋属及其近缘属进行系统发育分析,以4个属的15个种作为15个分支分类单位,选择菖蒲科的菖蒲作为外类群,从斑龙芋属植物特征中选取了14个性状作为建立数据矩阵的基本资料,并以外类群比较和通行的形态演化规律,及核型演化规律为依据对这些性状进行极化,采用改进的最大同步法和最小平行法进行分类运算,按照最简约的原则,运用演化长度较短的最大同步法谱系分支图,作为讨论的基础,讨论了斑龙芋属及其近缘属的系统关系。     

农业生态系统能量分析

农业生态系统的能量分析从能流着手进行农业生态系统的功能量化分析,是农业生态系统重要的研究方法之一。本文简要回顾讨论了农业生态系统能量分析研究的历史和进展。着重讨论了能值分析方法对传统能量分析方法的新发展,分析了农业生态系统能量分析目前存在的问题,并就其进一步发展方向进行了探讨能值分析方法用生产某种能量或物质所直接或间接耗用的太阳能值量来衡量该能量或物质的价值,不仅在概念上而且在算法上都是原有能量分析方法的新发展．发展到能值分析阶段的农业生态系统的能量分析方法亦存有自身的不足之处,如能值转换率的计算过于繁复,能值指标体系缺乏统一性及系统可持续发展的能值综合评价指标缺乏等。这些问题的解决与能值最大功率的明晰化、能值分析与能量及耗散分析的结合、与物质分析及景观结构分析的结合等研究等共同构成了农业生态系统能量分析的几大发展方向。     

生态系统的能值分析

论述了国际生态学最新发展的能值(Emergy)分析方法与原理,并与能量分析作比较研究.任何产品或劳务形成过程中所需投入的直接和间接的一种有效能之量称为其具有的能值;单位能量相当的能值称为该能量的能值转换率.能值和能值转换率揭示了能量的能质、等级及其真实价值;以能值尺度可衡量比较不同类别的能量,综合分析各种生态系统的生态流,定量研究生态与经济效率及其关联.     

泡桐属七种植物的RAPD分析

利用 1 3个 1 0 mer的随机引物对中国泡桐属的 7个种进行了 RAPD分析 ,对扩增形成的谱带进行了对比 ,发现 7个种间存在较丰富的多态性带纹。经用 UPGMA法聚类结果说明可把研究的 7个种分成 2个类群。其中白花泡桐与川泡桐亲缘关系最近 ,二者与揪叶泡桐、南方泡桐、山明泡桐归为 1个类群。毛泡桐与兰考泡桐亲缘关系也较近 ,二者在系统演化上比较原始 ,归为 1个类群。     

生态模型的灵敏度分析

灵敏度分析用于定性或定量地评价模型参数误差对模型结果产生的影响,是模型参数化过程和模型校正过程中的有用工具,具有重要的生态学意义．灵敏度分析包括局部灵敏度分析和全局灵敏度分析．局部灵敏度分析只检验单个参数的变化对模型结果的影响程度;全局灵敏度分析则检验多个参数的变化对模型运行结果总的影响,并分析每一个参数及其参数之间相互作用对模型结果的影响．目前,在对生态模型的灵敏度分析中,越来越倾向于使用全局灵敏度分析的方法．但国内仍多采用局部灵敏度分析方法,很少采用全局灵敏度分析方法．文中详细论述了局部灵敏分析和全局灵敏度分析的主要方法(一次变换法、多元回归法、Morris法、Sobol’法、傅里叶幅度灵敏度检验法和傅里叶幅度灵敏度检验扩展法),希望能为国内生态模型的发展提供一个比较完善的灵敏度分析方法库．结合国内外的灵敏度分析发展现状,指出联合灵敏度研究、灵敏度共性研究及空间直观景观模型的灵敏度分析将为生态模型灵敏度分析研究中的热点和难点．     

HPLC fingerprints combined with principal component analysis,hierarchical cluster analysis and linear discriminant analysis for the classification and differentiation of Peganum sp. indigenous to China

Introduction – Seeds of wild Peganum harmala Linn., P. multisectum (Maxim) Bobr., P. nigellastrum Bunge and a probable indeterminate species, herein referred to as P. variety, are commonly used in Chinese medicine. These seeds cannot be differentiated based on morphology. Objective – Seeds of P. harmala Linn., P. multisectum (Maxim) Bobr., P. nigellastrum Bunge and P. variety were collected in different provinces in China and their HPLC profiles were recorded for statistical analysis and pattern recognition. Methodology – HPLC chromatograms of seed extracts were recorded under the same conditions. Individual HPLC chromatograms for each species were evaluated against the mean chromatogram for the same species generated using a similarity evaluation computer program. Data from chromatographic fingerprints were also processed using principal component analysis (PCA), hierarchical cluster analysis (HCA) and linear discriminant analysis (LDA). Results – The Peganum sp. seed extracts had similar HPLC fingerprints but with some inter‐specific differences. The chromatographic fingerprints combined with PCA, HCA and LDA could distinguish the seeds of the different species of Peganum investigated. Conclusion – HPLC fingerprints can be used to authenticate and differentiate the seeds of three different species of genus Peganum indigenous to China. The results indicated that the unidentified P. variety might indeed be a new species or variety. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

生态系统的能值分析

论述了国际生态学最新发展的能值（Emergy）分析方法与原理,并与能量分析作比较研究,任何产品或劳务形成过程中所需投入的直接和间接的一种有效能之量称为其具有的能值;单位能量相当的能值称为该能量的能值转换率,能值和能值转移率揭示了能量的能质、等级及其真实价值;以能值尺度可衡量比较不同类别的能量,综合分析各种生态系统的生态流,定量研究生态与经济效率及其关联。