林带疏透度模型及其应用

在应用数字图象处理法测定东北西部典型杨树林带疏透度的基础上,采用逐步回归分析和推理方法分别构筑了疏透度与林带结构因子相关的主导因子模型和因配置方式和树种而异的机理模型,并阐述了两种模型在林带结构调控中的作用．     

林带疏透度数字化测度方法的改进及其应用研究

在大量野外调查基础上,用数码相机拍摄林带相片,采用CIAS软件测定林带疏透度,对已有“数字图像处理法”进行了改进,并对疏透度的变化规律进行了深入研究。结果表明,用改进的数字化方法测定林带的疏透度,比用光学相机所进行的“数字图像处理法”精度高,更经济,简捷;林带疏透度β与相对枝下高x(枝下高／林带平均高）的关系无叶期可表达为β＝1.0681x^0.4304(r=0.9763,r0.01=0.4073);有叶期可表达为β＝0。672^0.469(=0.9851,0.01=0.4073)(0≤β≤1）;β随着林龄α呈抛物线式变化,β＝0.0009α^2-0.0364α 0.6828(0≤β≤1);提出的林带断面疏透度β0是定量反映林带断面结构的定量评价指标,同时可作为评价林带结构的辅助指标;提出混交林带的疏透度计算式β＝（β1n1 β2n2)/(n1 n2);在相同配置不同树种的纯杨,柳,榆林带结构以杨树林带结构较好,柳树林带结构次之,疏透度值βPPP＜βSSS＜βUUU;在树种相同,配置不同时,品字形优于矩形;杨柳榆的混交林带中杨榆株间,杨柳对称式行间SPPS混交方式结构防护效果较好。     

草原生物适宜度模型及其应用

草原生物适宜度模型及其应用李镇清任继周（中国科学院植物研究所,北京１０００９３）（甘肃草原生态研究所,兰州７３００７０）ＴｈｅＭｏｄｅｌｓｏｆＳｕｉｔａｂｉｌｉｔｙＤｅｇｒｅｅｏｆＧｒａｓｌａｎｄＯｒｇａｎｉｓｍａｎｄｔｈｅｉｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏ...     

透光分层疏透度测定及其在次生林结构研究中的应用

次生林是中国森林的主体,对其进行合理的经营无疑对中国天然林资源保护及国家生态安全建设具有重大意义．次生林的结构(尤其是垂直结构)是该林种合理经营的重要因素．本文在以往研究的基础上,引入了分层疏透度的概念,并以透光分层疏透度表征林分的垂直结构;详细介绍了应用全天照片测定透光分层疏透度的方法与步骤．分析了透光分层疏透度在次生林结构研究和次生林的经营理论与技术研究中的应用前景．     

1982-2020年东北森林带植被绿度时空变化特征

植被绿度变化（绿化或褐化）的时空格局研究有助于了解生态系统结构和功能的变化,制定适应气候变化的生态系统管理政策。在全球气候变化加剧的背景下,过去40a间东北森林带植被绿度如何变化仍不清楚。基于气象再分析数据分析了1982-2020年来东北森林带的气候变化趋势,以叶面积指数（LAI）作为植被绿度的衡量指标分析了东北森林带中大兴安岭、小兴安岭和长白山脉植被绿度的时空变化格局和影响因素。研究发现：1982-2020年东北森林带气候趋势呈现"暖干化"特征。研究区植被绿度总体呈绿化趋势,但2000年后植被绿度变化呈降低趋势的区域增加了7.23倍,主要位于大兴安岭西北部。影响因素分析表明,1982-2000年温度和土壤水分是植被绿度增加的主要驱动因素;而2000年之后,区域内植被绿化的主要驱动因素为土壤水分的增加,降雨和相对湿度降低引起的水分胁迫导致大兴安岭西北部植被褐化加剧。研究结果为揭示东北森林带固碳能力变化、制定适应气候变化的林业管理对策提供了科学参考。     

不同地点杨树无性系树高和胸径变异分析及生长模型构建

以不同地点30个白杨杂种无性系为材料,对其不同树龄的树高和胸径进行调查,对获得数据进行变异分析并构建生长曲线模型,方差分析结果表明地点间、无性系间、地点与无性系交互作用间均达到极显著差异水平(P0.01);树高和胸径表型变异系数变化范围分别为15.34%~23.80%和19.42%~31.88%;所有性状重复力较高,变化范围为0.797 7~0.985 9;模型构建结果表明,根据杨树无性系苗期树高和胸径构建的指数函数模型拟合度r2分别达0.82和0.87,拟合效果较好。利用模型对未测定数据进行估算,无论树高还是胸径,冠县无性系的最初生长量最高,而峰峰的树高和威县的胸径生长速率最快。基因型与环境具有明显的交互作用,不同无性系在相同地点表现差异较大,相同无性系在不同地点也呈现明显差异,表明无性系评价选择需要考虑环境因素,适地适树的进行选择。构建的模型可以为林木生长量预测提供理论依据。     

建立真菌透甲模型及红色毛癣菌和短帚霉透甲时间的比较

目的通过建立真菌透甲模型,观察真菌透甲时间,来探讨红色毛癣菌与短帚霉的相互作用。方法建立真菌透甲模型,分为红色毛癣菌组、短帚霉组、短帚霉-红色毛癣菌混合组,分析各组透甲时间。结果透甲模型中,红色毛癣菌的透甲时间为（9.46±1.89）d,短帚霉的透甲时间为（2.62±0.96）d,混合组中短帚霉的透甲时间为（2.54±0.78）d。结论体外透甲模型中,短帚霉比红色毛癣菌先穿透甲板。混合组中,红色毛癣菌对短帚霉的透甲时间无明显影响。     

木霉菌生态学及其在生防中的应用

本文就木霉菌生物学和生态学的研究进展作一评述,简要概述了木霉菌在土壤、植物地上部分和植物病害综合防治方面的应用,提出了今后该领域的研究方向。     

MaxEnt生态学模型在野生植物近自然林引种区划中的应用——以红姜花为例

近自然林的营建是园林景观的一个重要发展方向。由于待引种的野生植物种类繁多且缺少引种栽培实践,如何在仅有野生分布数据的条件下进行植物的引种区划具有重要意义。Max Ent(Maximum entropy method)的原理是基于物种分布与气候相适应,以物种野生分布数据为基础,寻找物种的潜在分布区,与近自然林条件下野生植物引种区划的需要一致。该文以红姜花为例采用理论和实践检验相结合的方法,对MaxEnt模型的有效性进行评价。在收集红姜花的野生地理分布数据基础上,选择温度、降雨、海拔为环境因子,以75%的数据进行建模,25%的分布数据作为检验作ROC(Receiver operating characteristic)曲线对模型的有效性进行评价。结果表明:ROC曲线下面积AUC值为0.991,评价结果优秀,表明预测模型可靠性高;进一步以全部分布数据在Max Ent中制作区划图,将引种栽培数据的分布位置与区划预测图进行比对,划分适生性等级;在适生性被划分为0~1的11级时,区划图中大于0.01的区域内红姜花即可成功引种。结果证明对于缺少引种栽培实践、拟采用近自然林模式栽培的野生植物,可采用Max Ent生态学模型制作引种区划图。     

淡水浮游植物功能类群分类法的提出、发展及应用

浮游植物分类方法是揭示浮游植物群落演替规律、开展淡水生态研究的工作基础和重要工具.林氏分类法和分子鉴定法在生态学应用上存在的不足促进了浮游植物功能类群分类法的发展.功能类群分类法是一种以浮游植物个体生态学为依据的生态分类法.本文概述了浮游植物功能类群(functional group,FG)、生态功能类群(morpho-functional group,MFG)和形态功能类群(morphology-based functional group,MBFG)等浮游植物分类方法的理论基础和分类依据,分析比较了这3种分类方法的优势与不足,认为FG是目前应用于水生生态学研究和水环境生物评价中相对适用的浮游植物分类方法.介绍了功能类群分类法在国内外淡水浮游植物生态学研究中的应用现状,简述了以FG为基础提出的Q指数法和Q-R指数法两种水质评价法的评价标准及存在的不足.
     

面积、温度及分布区限制对物种丰富度海拔格局的影响: 以秦岭太白山为例

 物种丰富度的分布格局及其形成机制是生态学研究的热点。以往的研究主要描述丰富度的格局, 而对其形成机制研究较少, 且主要集中于探讨单个因子或过程的影响。物种丰富度同时受到多个因子和过程的综合作用, 面积、温度及物种分布区限制被认为是控制山地物种丰富度海拔格局的主要因素, 三者同时沿海拔梯度而变化, 同时作用于丰富度的海拔格局。幂函数种-面积关系(SAR)、生态学代谢理论(MTE)及中域效应假说(MDE)分别基于以上3个因素, 从机制上解释了物种丰富度 的海拔格局。探讨这些假说的相对影响对研究物种丰富度的大尺度格局及其形成机制具有重要意义。方差分离方法有利于分解不同因素的影响, 为此, 该文以秦岭太白山的植物物种丰富度为例, 采用方差分离和逐步回归方法, 分析了SAR、MTE及MDE对物种丰富度海拔格局的影响。结果表明, 太白山的植物物种丰富度沿海拔梯度呈单峰分布格局, 但丰富度峰值存在类群差异; 对太白山所有植物物种丰富度的垂直格局而言, SAR、MTE及MDE分别解释了其物种丰富度随海拔变化的66.4%、19.8%和37.9%, 共同解释了84.6%, 在消除其他因素的影响后, SAR和MTE的独立影响较高(分别为25.5%和17.7%), 而MDE的独立影响不显著; 分类群研究则发现, 苔藓植物丰富度的海拔格局主要受MDE的影响, 蕨类植物丰富度的海拔格局同时受到SAR、MTE以及MDE的影响, 而种子植物物种丰富度的海拔格局主要受SAR和MTE影响。     

新生血管生成模型及应用

新生血管生成包括血管发生和微血管生成。微血管生成也称血管新生,在胚胎发育、正常生理和病理生理过程中均发挥重要作用。近年来研究发现,肿瘤、糖尿病视网膜病变和风湿性关节炎等疾病的发生发展均与新生血管生成有关,而抑制血管生成已成为治疗这些疾病的有效策略。建立新生血管生成模型对研究该类疾病的分子机制和研发相关的治疗药物有极其重要的价值。为此,我们简要综述近年来新生血管生成模型及其应用进展。     

优先保护种群的确定 II.单倍型丰富度模型及在银杏中的应用

由于不同种群遗传多样性的不均匀分布以及资金和人力资源等的限制 ,加上经济发展常与生物多样性保护存在矛盾 ,对于珍稀濒危物种等需要确定优先保护的种群。确定优先保护种群有 3种途径 :一是以种群遗传变异为依据 ,这一方法常用于指导种质资源收集 ;二是遗传差异为依据 ,如进化显著单元 ;三是以综合考虑种群内遗传变异和遗传差异的遗传贡献率为依据。前两种方法各自考虑了一个方面 ,存在一定缺陷 ,第 3种方法弥补了这种不足 ,但是目前缺少计算遗传贡献率的模型。采用等位基因丰富度参数 ,从种群内遗传变异、种群间遗传变异以及物种水平遗传变异之间的关系出发 ,提出了将种群间遗传变异分配到各种群的模型 ,以及计算各种群遗传贡献的方法。利用获得的 6个银杏种群 cp DNA PCR- RFL P单倍型数据对模型进行了说明 ,并根据计算结果得出金佛山、妥乐种群位于需要优先保护前列的初步结果     

优先保护种群的确定 Ⅱ.单倍型丰富度模型及在银杏中的应用

由于不同种群遗传多样性的不均匀分布以及资金和人力资源等的限制,加上经济发展常与生物多样性保护存在矛盾,对于珍稀濒危物种等需要确定优先保护的种群。确定优先保护种群有3种途径：一是以种群遗传变异为依据,这一方法常用于指导种质资源收集;二是遗传差异为依据,如进化显著单元;三是以综合考虑种群内遗传变异和遗传差异的遗传贡献率为依据。前两种方法各自考虑了一个方面,存在一定缺陷,第3种方法弥补了这种不足,但是目前缺少计算遗传贡献率的模型。采用等位基因丰富度参数,从种群内遗传变异、种群间遗传变异以及物种水平遗传变异之间的关系出发。提出了将种群间遗传变异分配到各种群的模型,以及计算各种群遗传贡献的方法。利用获得的6个银杏种群cpDNA PCR-RFLP单倍型数据对模型进行了说明,并根据计算结果得出金佛山、妥乐种群位于需要优先保护前列的初步结果。     

非线性再生散度随机效应模型的极大似然估计及EM算法

非线性再生散度随机效应模型是指数族非线性随机效应模型和非线性再生散度模型的推广和发展．通过视模型中的随机效应为假想的缺失数据和应用Metropolis-Hastings（MH）算法,提出了模型参数极大似然估计的Monte-Carlo EM（MCEM）算法,并用模拟研究和实例分析说明了该算法的可行性．     

中国北方城市常见绿化植物夏季气孔导度影响因素及模型比较

利用Jarvis和Ball两种常规气孔导度模拟模型和人工神经网络模型(ANN)对中国北方城市常见的6种绿化植物的夏季气孔导度变化动态进行了模拟。结果表明:贴梗海棠(Chaenomeles speciosa)和龙爪槐(Sophora japonica)的最优模拟模型为Ball模型,木兰(Magnolia liliflora)最优模拟模型为Jarvis模型,而日本樱花(Prunus yedoensis)、金钟花(Forsythia viridissima)、紫荆(Cercis chinensis)的最优模拟模型为ANN模型。这表明ANN模型可以有效的改善气孔导度环境响应行为的数值模拟。环境因子的多元逐步回归结果和人工神经网络模型敏感性分析表明PAR是夏季气孔导度环境因子中最敏感的要素,而Ta则是其中最不敏感的要素。     

闽北天然阔叶林生长模型的研制及应用

以闽北地区无人为干预的天然阔叶林为对象建立林分生长模型并提出预估方法。当森林经理调查获得小班各林分因子后,应用作者研制的林分生长模型及预估方法,可以对无人为干预的天然阔叶林小班森林资源数据进行连续预估和动态更新。还以最大密度林分株数和平均胸径存在的幂函数关系为依据,提出了林分相对密度指标,并从理论上推导出一个自然稀疏模型,为掌握林分密度动态和应用生长模型、实现无人为干扰林分的动态预估提供了一条切实可行的途径。     

黑龙江不同区域人工红松心边材及树皮削度可加性模型系统构建

基于黑龙江省孟家岗林场、东京城林业局和林口林业局不同林分条件下103株人工红松解析木的2977个圆盘数据,结合林业研究中常见的Kozak(1988)、Muhairwe(1999)、Lee(2003)、Kozak(2004)可变指数削度方程,构建带皮直径、心材直径、边材宽度、树皮厚度的削度方程,并对比选出最优基础模型;采用SAS软件PROC MODEL模块中似乎不相关回归(SUR),建立带皮直径、心材直径、边材宽度和树皮厚度削度方程的可加性模型系统,同时将区域作为哑变量引入模型中,通过调整确定系数(R_adj²)、均方根误差(RMSE)、赤池信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)等模型评价指标,对模型进行综合评价。结果表明: 带皮直径、心材直径、边材宽度和树皮厚度最优基础模型均为Kozak(2004);可加性模型系统在满足各分量与总量可加性的基础上,也得到较好的预测效果,预估精度均达到98%以上,引入哑变量后,可加性模型系统预测能力均有不同程度的提升,尤其心材直径和边材宽度预测能力提升更显著;不同区域带皮直径和树皮厚度削度差异较小,而心材直径、边材宽度的削度存在明显差异。本研究构建的包含哑变量可加性模型系统,不但模型预测精度较高,还满足带皮直径、心材直径、边材宽度和树皮厚度之间的可加性逻辑,为人工红松心边材及树皮材积的准确估测提供了基础。     

山黧豆毒素β-ODAP的生态学功能及应用

山黧豆是一种具有广谱抗逆性且营养丰富的豆科作物,但其含有β-N-草酰-L-α,β-二氨基丙氨酸(β-N-oxalyl-L-α,β-diaminopropionic acid, β-ODAP)神经毒素,人畜长期大量食用会导致神经性中毒,因此限制了山黧豆种质资源的利用.本文综述了干旱胁迫下山黧豆毒素β-ODAP对植株渗透调节和生长调节的影响,以及β-ODAP的分析方法、毒理机理和实用价值方面的研究进展,并对低毒和无毒品种选育策略进行了总结.干旱胁迫下,山黧豆合成大量毒素β-ODAP,其含量随胁迫程度增强而逐渐升高.β-ODAP可为植株生长和种子发育提供氮源,并积极参与清除活性氧过程,作为小分子可溶性氨基酸参与渗透调节,作为锌离子转运体参与根瘤发育.而含硫氨基酸(甲硫氨酸和半胱氨酸)含量升高可使山黧豆毒性显著降低.近年来,在山黧豆种质资源收集、杂交育种,以及通过组织培养和基因操作等技术进行低毒或无毒山黧豆品种选育方面做了大量工作.β-ODAP可通过破坏细胞内Ca²⁺稳态和作为谷氨酸类似物引发兴奋性中毒,但在止血和抗肿瘤等方面有重要的药用价值.