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长江平原区乡村景观的结构、管理及其对土壤氮磷的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
通过实地研究主要位于宜兴市域的区域乡村景观代表性样方,评价并阐明了人口密集的长江平原区乡村景观的结构、管理与土壤全氮、全磷密度和储量的关系.景观绘图是基于1m分辨率的IKONOS影像并采用生态立地分类及绘图标准,通过直接解译和实地检验对均质景观缀块进行分类和绘图;依据区域权重分层取样方法,在生态立地缀块中随机设定取样点进行土壤或底泥取样;通过自助法对12个样方重取样,用区域多变量最优化方法计算样方的区域权重,并结合不确定性分析模型评价区域土地利用/覆被、土壤全氮和全磷储量.结果表明:在85.24×103km2的长江平原区乡村景观面积范围内,0~30cm土壤全氮、全磷储量分别为29.87Tg N和 19.79Tg P.最大的5种土地利用/覆被的类型为水田、水产养殖、非渗漏性建筑用地、旱地1年生作物和闲置水域,占区域总面积的82.9%;其土壤全氮、全磷储量分别占区域总量的82.6%和80.8%.其中平原稻田面积为38.93×103km2,占总面积的45.5%;其0~30cm土壤全氮、全磷储量分别高达15.26Tg N和9.13Tg P,分别占总储量的51%和45%.揭示了人口密集的乡村景观中土地利用/覆被方式对区域土壤全氮、全磷的影响模式.这种在小尺度下对土地管理调查,土壤全氮、全磷及其它生态特征研究方法的精确度明显优于传统的基于30~1000m分辨率遥感影像的土地覆被研究. 相似文献
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充分、有效地利用各种陆地生态系统碳观测数据改善陆地生态系统模型, 是当前我国陆地生态系统碳循环研究领域亟待解决的重要问题之一。该研究以2003~2005年长白山阔叶红松林的6组生物计量观测数据和涡度相关技术测定的碳通量数据为基础, 利用马尔可夫链-蒙特卡罗方法对陆地生态系统模型的关键参数(即碳滞留时间)进行了反演, 进而预测了长白山阔叶红松林生态系统碳库、碳通量及其不确定性。反演结果表明, 长白山阔叶红松林叶凋落物和微生物碳的平均滞留时间最短, 为2~6个月; 其次是叶和细根生物量碳, 二者的平均滞留时间为1~2 a; 慢性土壤有机碳的平均滞留时间为8~16 a; 碳在木质生物量和惰性土壤有机质库中的滞留时间最长, 平均滞留时间分别为77~109 a和409~1 879 a。模拟结果显示, 碳库和累积碳通量模拟值的不确定性将随着模拟时间的延长而增大。当气温升高10%和20%时, 长白山阔叶红松林总初级生产力年总量将分别增加6.5%和9.9%, 净生态系统生产力(NEP)年总量的变化取决于土壤温度的变化。若土壤温度保持不变, NEP年总量将分别增加11.4%~21.9%和17.6%~33.1%; 若土壤温度也相应升高10%和20%, NEP年总量的增幅反而下降甚至低于原来的水平。假设气候和植被保持在2003~2005年的状态, 2020年长白山阔叶红松林NEP年总量为(163±12) g C·m–2·a–1, 土壤呼吸年总量为(721±14) g C·m–2·a–1。马尔可夫链-蒙特卡罗方法是反演模型参数、优化模拟结果和评估模拟结果不确定性的有效方法, 但今后仍需在惰性土壤碳滞留时间的估计、驱动数据和模型结构的不确定性分析、模型数据融合方法方面进行深入研究, 以进一步提高碳循环模拟的准确性。 相似文献
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像元尺度上不确定性对空间景观直观模型模拟的影响 总被引:7,自引:1,他引:6
LANDIS模型是模拟自然和人为干扰下森林景观变化的空间直观景观模型。模型把景观概念化为由相同大小的像元或样地组成的格网。在每一个像元上,模型要求输入物种和年龄组信息。但是,由于研究区一般由成千上百万个像元构成,不可能通过实际调查获取每一个像元上的物种和年龄组信息。因此,采用了一种基于小班的随机赋值法从森林调查数据中获取每一个像元的物种和年龄组信息。该方法是一种基于概率的方法,会在LANDIS模型模拟的物种和年龄组信息的输入中引入不确定性。为了评价由基于小班的随机赋值法所引入像元尺度上的不确定性对模型模拟结果的影响,用蒙特卡罗模拟法进行不确定性分析。对LANDIS模型模拟的每一个物种,用众数年龄组发生频率来定量化单个像元上年龄组信息的不确定性,用所有像元上的众数年龄组平均发生频率来定量化年龄组信息在像元尺度上总的不确定性。平均发生频率越高,不确定性越低。为了评价基于小班的随机赋值法对景观尺度上模型模拟结果的影响,计算了每一个物种在整个研究区内的面积百分比和聚集度指数。变异系数越大,不确定性越高。对所有物种,年龄组信息不确定性在模型模拟的初期是比较低的(平均发生频率大于10)。种子传播、建群、死亡和火干扰使模型结果的不确定性随模拟时间增加而增加。最后,不确定性达到稳定状态,达到平衡状态的时间与物种寿命接近。此时,初始的物种和年龄组信息不再对模型结果有影响。在景观尺度上,物种分布面积百分比和由聚集度指数所定量化的空间格局并未受像元尺度上不确定性增加的影响。因为LANDIS模型模拟研究的目的在于预测总的景观格局变化,而不是单一的事件,所以,基于小班的随机赋值法可用于LANDIS模型的参数化。 相似文献
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目的:监测几种临床常用抗菌药物对肺炎克雷伯杆菌最低抑菌浓度(MIC)变化情况,在临床工作中帮助选择合理的初始化抗菌治疗方案。方法:本研究选择哌拉西林他唑巴坦、头孢哌酮舒巴坦、拉氧头孢钠、左氧氟沙星及头孢他啶5种常用的抗革兰氏阴性杆菌感染的治疗药物作为初始经验性治疗方案,使用随机法将5种抗菌方案分配到5个观察组,5个观察组于2011.07-2012.07间各自采集HAP患者痰标本,筛选出其中ESBLs(-)肺炎克雷伯杆菌资料,并于2012.08-2013.08间分别使用1种拟定的抗菌治疗方案进行HAP的初始化治疗。使用Crystal Ball软件进行蒙特卡罗模拟计算上述5种药物常用方案的两个阶段的累计反应分数(CFR),比较其效果。结果:(1)在按规定方案治疗1年后,头孢哌酮钠舒巴坦、哌拉西林他唑巴坦、拉氧头孢钠、左氧氟沙星组有效率改变均无统计学意义,头孢他啶组固定初始化治疗1年后有效率下降,有统计学意义(P=0.037);(2)对各科室初始化方案再次进行了蒙特卡罗模拟,对比后发现头孢他啶方案CFR较前下降明显,其余方案CFR差异小。结论:蒙特卡罗模拟法可计算出用药方案达到药效学指标的概率,以CFR为标准可以更为直观的选择经验性治疗方案,并有效的监测细菌耐药性的变化。 相似文献
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Cannabinoid receptor Type 2(简称CB2)是大麻素受体的一种亚型,因为其无中枢神经副作用,不会产生成瘾性及耐受性,显示出了非常好的开发前景和潜在的应用价值。其作为免疫调节剂、神经保护剂和抗癌药等将具有巨大市场价值。目前,CB2蛋白的空间结构还未被测定出来,对于CB2的折叠问题研究也开展的较少,为了研究大麻素受体亚型蛋白CB2的折叠问题以及方便更多的研究人员对CB2空间结构和相关药理特性的研究,本文提出了一种基于HP模型的折叠求解方法。通过使用回溯机制和蒙特卡罗方法对此优化问题进行求解,算法可有效的在全局范围内进行寻找最优解,避免了掉入局部最优问题。实验结果表明,本文方法获取的CB2蛋白空间构象具有较低的能量值,折叠情况较好。 相似文献
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NEE观测误差分布类型对陆地生态系统机理模型参数估计的影响——以长白山温带阔叶红松林为例 总被引:3,自引:0,他引:3
基于观测数据的陆地生态系统模型参数估计有助于提高模型的模拟和预测能力,降低模拟不确定性.在已有参数估计研究中,涡度相关技术测定的净生态系统碳交换量(NEE)数据的随机误差通常被假设为服从零均值的正态分布.然而近年来已有研究表明NEE数据的随机误差更服从双指数分布.为探讨NEE观测误差分布类型的不同选择对陆地生态系统机理模型参数估计以及碳通量模拟结果造成的差异,以长白山温带阔叶红松林为研究区域,采用马尔可夫链-蒙特卡罗方法,利用2003~2005年测定的NEE数据对陆地生态系统机理模型CEVSA2的敏感参数进行估计,对比分析了两种误差分布类型(正态分布和双指数分布)的参数估计结果以及碳通量模拟的差异.结果表明,基于正态观测误差模拟的总初级生产力和生态系统呼吸的年总量分别比基于双指数观测误差的模拟结果高61~86 g C m-2 a-1和107~116 g C m-2 a-1,导致前者模拟的NEE年总量较后者低29~47 g C m-2 a-1,特别在生长旺季期间有明显低估.在参数估计研究中,不能忽略观测误差的分布类型以及相应的目标函数的选择,它们的不合理设置可能对参数估计以及模拟结果产生较大影响. 相似文献
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