生境变化对栓皮栎幼苗营养元素含量的影响

以栓皮栎在我国天然分布的南界、中部和北界为研究样点,将不同纬度的栓皮栎实生幼苗移栽到同一地点,于生长旺季同时在种源地和移栽地进行取样和测定,探讨生境变化对栓皮栎幼苗生长旺季营养元素含量特征的影响.结果表明:生境变化对栓皮栎幼苗各器官N含量和茎P含量的影响显著,而对各器官K含量和叶片、根P含量影响较小;在种源地,栓皮栎各器官的N含量与纬度间呈极显著的正相关,茎、根的全P含量随纬度升高而降低,叶片N/P的变化不明显;移栽后,北界栓皮栎幼苗各器官的N、P含量显著降低,不同纬度来源对栓皮栎幼苗N、P含量的影响更为明显;各纬度栓皮栎叶片的N/P均有不同程度的升高.不同纬度栓皮栎幼苗不同器官的营养元素含量存在差异,其对生境变化的响应也不相同.     

基于侧柏蒸腾量分析Granier经验公式的测量精度

为了解Granier热扩散法测定树木蒸腾耗水量的精度,2010年5-6月采用热扩散探针测定盆栽侧柏的液流量,并以整树盆栽称重法作为对照.结果表明:热扩散法测定侧柏南、北两个方位的树干液流速率与称重法测定的蒸腾速率均具有良好的线性关系(R2 ＞0.825).侧柏南、北两个方位的树干平均日液流量分别比平均日蒸腾量低10.6％和15.1％,但未达到显著水平.尽管昼夜温差较大会造成侧柏日液流量小于日蒸腾量,但采用Granier热扩散法测定侧柏的蒸腾量在日尺度上具有较高的可靠性.     

南方红豆杉人工引种及野生植株活性成分含量与分布

南方红豆杉是我国特有的濒危植物,因其具有抗癌药用价值而被过度采集,导致现存种群减少.采用超声辅助提取和HPLC检测人工引种及野生南方红豆杉植株中紫杉醇、7-木糖紫杉醇、三尖杉宁碱等活性成分含量,分析其在不同部位、年限和坡向的分布规律.结果表明:南方红豆杉人工引种后,植株中的紫杉醇、7-木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量变化明显,野生植株中紫杉醇含量显著高于人工栽培植株,约为栽培植株的1.8倍,其他2种物质含量以人工栽培略高.不同部位、冠层样品中3种活性物质含量差异显著,以茎皮、高冠层枝叶含量较高.不同年限南方红豆杉植株中紫杉醇、7-木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量以4年生植株较高,分别为0.08、0.91和0.32 mg·g-1.不同坡向植株中3种活性成分含量以阳坡植株较高,紫杉醇和7-木糖紫杉醇含量差异显著,三尖杉宁碱含量差异不显著.南方红豆杉中3种活性成分的积累与光照条件密切相关,栽培过程中适当增加光照有利于3种活性成分的积累.     

基于自稀疏理论的杉木人工林密度指标研究

量化林分密度是精准林业实现的基础。选择合适的林分密度指标用于杉木人工林的模拟和预测研究。基于同一套数据构建3个林分密度指标,根据这些指标的理论分析和动态变化规律进行选优。理论上,Reneike林分密度指数(SDI)和Curtis相对密度(RD)可互相转换,SDI可作为Nilson密度(SD)指标的特例;杉木人工林分的实证结果表明,SD指标的动态变化规律优于传统的SDI和RD密度,更能反映林分的生长规律;而且具有与立地质量不相关的比较优势。Nilson密度指标可用来模拟和预测杉木人工林的生长和收获。     

黄刺玫叶片光合生理参数的土壤水分阈值响应及其生产力分级

在半干旱黄土丘陵区,以3年生天然次生灌木黄刺玫为材料,研究了叶片光合生理参数对土壤水分(RWC)的响应特征及光合生产力分级。结果表明:当RWC在33.8%—81.3%时,叶片净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的变化曲线为明显的双峰曲线;上午阶段(11:00时之前)Pn的下降主要是气孔限制引起的,下午以非气孔限制为主;随着RWC的增加,Pn、Tr第1峰值出现的时间延后;在此水分范围内,Pn日均值一直维持在较高水平,Pn最高值((8.5±1.8)mmol·m-2·s-1)出现在RWC为71.7%时。水分利用效率(WUE)对RWC的响应有所差异,当RWC大于47.1%时,WUE呈不明显的双峰曲线,第1峰值出现在13:00时,并且前后时段WUE变化不大。RWC为47.1%时,WUE维持在最高水平,日均值为(2.72±0.59)μmol/mmol。根据Pn、Tr、WUE和RWC的定量分析,以及从黄土丘陵区生态、经济效益同时考虑,适合黄刺玫生长的RWC在33.8%—71.7%之间。以光合生理参数为指标对黄刺玫土壤水分有效性及生产力进行分级与评价,确定RWC90.4%或RWC33.8%时为"中产中效水";RWC在71.7%—81.3%和47.1%—71.7%时分别为"高产中效水"和"高产高效水",!其中RWC在57.4%左右时为"最优产效水";RWC在18.8%—26.5%时为"低产低效水"。     

随机森林算法基本思想及其在生态学中的应用——以云南松分布模拟为例

通常来讲,生态学者对于解释生态关系、描述格局和过程、进行空间或时间预测比较感兴趣。这些工作可以通过模拟输出值(响应)与一些特征值(即解释变量)的关系来实现。然而,生态数据模拟遇到了挑战,这是因为响应变量和预测变量可能是连续变量或离散变量。需要解释的生态关系通常是非线性的,并且解释变量之间具有复杂的相互作用关系。响应变量和解释变量存在缺失值并不是不常有的现象,奇异值也经常出现在生态数据中。此外,生态学者通常希望生态模型即要易于建立又易要于解释。通常是利用多种统计方法来分析处理各种各样情景中出现的独特的生态问题,这些模型包括(多元)逻辑回归、线性模型、生存模型、方差分析等等。随机森林是一个可以处理所有这些问题的有效方法。随机森林可以用来做分类、聚类、回归和生存分析、评估变量的重要性、检测数据中的奇异值、对缺失数据进行插补等。鉴于随机森林本身在算法上的优势,将就随机森林在生态学中的应用进行总结,对建模过程进行概述,并以云南松分布模拟研究为例,对其主要功能特点进行案例展示。通过对随机森林的一般术语、概念和建模思想进行介绍,有利于读者掌握本方法的应用本质,可以预见随机森林在生态学研究中将得到更多的应用和发展。     

太阳辐射对黄河小浪底人工混交林净生态系统碳交换的影响

太阳辐射是影响森林生态系统与大气间净碳交换(NEE)的主要环境因子之一。利用涡度相关系统和微气象梯度观测系统对黄河小浪底人工混交林CO2通量和相关气象因子进行了3a(2006—2008年)的连续观测;以晴空指数(kt)为指标,分析了2006—2008年生长旺季(6—8月)太阳辐射对该生态系统NEE的影响,讨论了太阳辐射和其他环境因子协同变化对NEE的影响机制。结果表明:2006—2008年生长季,在多云天气下,生态系统最大光合速率Pmax比晴朗天气下分别提高了38%、58%和55%;多云天气下的初始光能利用率α分别是晴天天气的2.6、1.9和2.2倍。晴空指数kt约为0.44的中等辐射条件下,即天空存在一定的云量时,人工混交林生态系统的净碳吸收最大。多云天气下,散射辐射的增加与气象因素变化(气温下降、饱和差减小)的相互作用会增加冠层光合、削弱呼吸作用,从而共同影响了净生态碳吸收的增强。因此,在植被生长旺季,与晴朗无云天气相比,有云层覆盖的天气条件会使人工混交林生态系统的碳吸收能力有所提高。     

粗枝云杉胚性愈伤组织增殖后期的体细胞胚发生方式转变

粗枝云杉愈伤组织在增殖后期体细胞胚的分化能力显著降低,转变愈伤组织增殖方式和体细胞胚分化培养方式有利于体细胞胚发生能力的提高。采用液体悬浮增殖取代半固体增殖更有利于胚性的保持。在增殖后期,首选的体细胞胚发生方式为＂液体增殖-滤纸分化＂,其次为＂块状增殖-块状分化＂,最后是＂块状增殖-滤纸分化＂。     

唐山市域1993-2009年热场变化

唐山市是河北省经济和城市化发展都很快的区域,为了给唐山市生态市规划提供生态建设空间布局依据,利用1993年8月18日和2009年8月30日的TM卫星影像,对其市域的热场变化情况进行了研究。结果表明,唐山市域热场都呈现出东部和中部热场较强、其余区域相对较较弱的空间特征。强热岛主要集中在南部的低平原湿地生态系统保护亚区和曹妃甸循环经济与生态港城建设亚区,以及中部的平原生态城镇建设亚区。从相对亮温来看,在1993年到2009年,唐山市的绿岛面积和强热岛面积增加的数量最大,分别达到了38326.05hm²和25497.81hm²,极强热岛的面积2009年是1993年相应面积的3.88倍。最稳定的热力景观斑块类型为绿岛斑块,其保持不变的面积达到了77.6%;而最不稳定的景观斑块类型为极强热岛,其发生变化的面积比例达到了97.05%;其他类型的稳定性相对较小,均低于50%。文章还从植被、土地利用、城市建设和工业发展等方面,分析了唐山市热场变化的原因。     

广州市主城区树冠覆盖景观格局梯度

城市树冠覆盖是城市森林在小尺度上的景观表达,是衡量城市森林生态功能服务质量的重要指标.通过在ArcGIS9.2中对广州市中心城区的高分辨率航片进行目视解译,对形成的树冠覆盖专题图分析并生成栅格数据,利用Fragstats3.3软件分别选择标准方法和移动窗口方法分析研究区景观格局特征.其中基于移动窗口法形成了一系列基于所选择格局特征的连续栅格表面,每一个栅格单元代表的是设定的移动窗口半径尺度下景观类型的格局特征.分析表明,研究区景观格局呈现明显的空间异质性梯度特征.基于样带区尺度效应分析的结果表明,粒度3-5m和移动窗口半径400-600m可适合于研究区的景观格局梯度分析,选择的景观指数能够形成较为平滑的栅格表面.基于移动窗口的分析结果以连续变量图的形式对景观格局空间异质性进行可视化表达,能够为小尺度上的城市森林景观格局优化提供重要的参考.