用线性化中的加权方法分析Taylor幂法则下的种群聚集度

本文将种群聚集度的Taylor模型：V＝a曲线方程,通过一般的曲线直线化后,再对误差进行加权的方法求得种群空间格局最佳聚集度。     

关于种群聚集度指标1/k的讨论

在种群的负二项分布的格局中,Water（1959）提出用分布的参数k是作为种群聚集度指标,Taylor（1961）提出用1/k作为种群聚集度指标。用k或1／k作为种群聚集度指标并无本质上的区别,而能否把它们作为种群聚集度指标这个问题,近年来有些文章[1,2]提出不同的看法。本文就生活在离散生境单位内的生物种群,讨论用1/k作为种群聚集度指标的合理性及可行性。1用1/k作为种群聚集度指标的合理性1／k否作为聚集度指标,要看它是否符合我们规定的聚集度概念的含义。众所周知,通常昆虫种群的空间格局主要可分为随机的和聚集的两类,随机格局可用P…     

基于卷积运算的城市公园绿地聚集度评价

为使公园绿地聚集度计算能够充分反映其辐射效应,提出基于卷积运算的局部网格单元和整个城市公园绿地聚集度评价方法。基于高分辨率遥感影像获取山东省37个主要园林城市公园绿地分布图,利用GIS技术,采用500 m网格将城区网格化;建立3×3绿地聚集度卷积模板,基于卷积运算计算城市网格单元公园绿地聚集度;选择评价因子,依据37个城区公园绿地网格单元聚集度分布现状确定其分级值,建立整个城市公园绿地聚集度评价模型,并对东营市和泰安市进行实例评价。研究结果显示:基于卷积运算的网格单元公园绿地聚集度计算方法能够有效量化相邻网格单元绿地的辐射效应,计算由网格内部及相邻区域绿地共同作用产生的绿地聚集度,其取值范围为0—4;整个城市公园绿地聚集度分为1级(极弱)、2级(弱)、3级(中等)、4级(强)、5级(极强)共5个等级,评价结果与研究区37个城市绿地现状相对应。实例评价结果显示,东营市网格单元公园绿地聚集度主要分布在0—0.2之间,整个城市公园绿地聚集度为2级;泰安市网格单元公园绿地聚集度以0为主,整个城市公园绿地聚集度为5级。     

两种蚤在宿主体表分布的聚集度

在８种温度下,方形黄鼠蚤松江亚种和二齿新蚤在鼠体上呈聚集分布,且聚集度呈两端高,中间低。当温度在１７～２０℃时,聚集度发生改变。蚤数量在约１００只时,两种蚤的聚集度的相关极为显著（ｒ＝０．９８８５,Ｐ＝０．０００１）。对４种聚集度指数,建议只需考虑某一种即可。     

黄土高原地区主要植被类型的气候梯度分布

应用Thronthwaite的方法,对黄土高原286个气象站(台)的某些气候指标进行了计算,其中包括校正的潜在蒸散(APE)、水分指数(IM)、热量系数(TE)、干旱指数(IA)和湿润指数(IH)。同时,得到了每项气候指标的地理回归模型,并利用各项地理回归模型分别做出了各项气候指标的地区分布图。APE和IM与黄土高原地区植被的主要类型及其分布格局有密切的关系。本区大多数的植被类型的IM均为负值,照例划入干旱亚湿润-半干旱-干旱(dry subhumid-semiarid-arid)地区内,而大部分植被的TE在57.1—85.5之间,应属中温范畴。植被与气候指标的相关性表明:黄土高原南端的地带性植被,实际上为干旱森林、疏林和灌丛,它们在性质上与分布于山地上的辽东栋(Quercus liaotungensis Koiz.)林有所区别。     

六盘山主要植被类型冠层截留特征

通过野外观测和模型模拟,研究了六盘山主要森林类型的冠层截留量、冠层截留容量和冠层截留模拟参数的变化.结果表明：六盘山主要森林类型的冠层截留率在8.59%～17.94%,穿透降雨率超过80%,树干茎流率在0.23%～3.10%;冠层截留容量在0.78～1.84 mm,其中叶截留容量在0.62～1.63 mm,枝干截留容量在0.13～0.29 mm,且针叶林的冠层截留容量高于阔叶林.考虑冠层叶面积指数的冠层截留改进模型较原有模型具有更好的模拟精度, 其中,研究区红桦林、华山松林、李灌丛和辽东栎-少脉椴混交林的模拟效果较好,辽东栎林、油松林和华西四蕊槭 石枣子灌丛模拟效果相对较差,这可能与冠层结构、叶面积指数以及降水特性等差异有关.     

植被的组织有序度及其全球格局

 自然界的植被格局是多样、壮观和永恒变化的。它是对生物多样性的宏观写照,也是生态有序性在时空上的展示。然而,这千变万化,但又富有秩序的自然植被格局是怎样形成的呢？为了寻求其答案,传统生态学中的主导思想是在植被分类基础上进行归纳的。与传统生态学方法不同,本文基于统计热力学的一般理论和植被生态学的经验结果,推导出植被的组织有序度方程和一般判据。在演绎基础上,建立了适用于大尺度现象的植被的组织有序度模型。模型的结果与Whittaker(1975)的经验结果相一致。这些研究结果有助于理解大尺度植被格局的形成和演化。     

宝天曼自然保护区主要森林类型自然度评价

自然度评价对于自然保护区生物多样性保护和森林管理具有重要意义。以宝天曼自然保护区主要林型35个样地为研究对象,对27个群落指标进行主成分分析,计算自然度指数值(N),对N值进行Ward聚类,划分自然度等级。结果表明:宝天曼自然保护区主要林型的自然度可划分为5个等级组,自然度高的样地:N值在2.18—1.13之间,平均林龄94a,占调查样地总数的20.0%;自然度较高的样地:N值在1.01—0.34之间,占调查样地总数的34.3%,平均林龄80a;自然度中等的样地:N值在0.01—-0.47之间,占调查样地总数的17.1%,平均林龄为47a;自然度较低的样地:N值在-0.92—-1.60之间,占调查样地总数的14.3%,平均林龄为26a;自然度低的样地,N值在-1.98—-2.54之间,占调查样地总数的14.3%,平均林龄为21a。前3个主成分中土壤容重、有机质、全氮、硝态氮、林龄、优势树种平均胸径、乔木层、灌木层和草本层的多样性指数荷载较大,是影响森林自然度的主要因子。N值与林龄、乔木层和灌木层的Shannon-Wiener指数、海拔、土壤容重的线性拟合均达到极显著水平(P0.001),与土壤有机质和全氮的关系符合对数曲线(R20.794,R2=0.815,P0.0001)。在海拔1118—1863m区域,森林自然度较高,海拔970m以下区域,森林自然度较低。针对不同自然度等级的森林,分别提出了相应的保护和经营措施。     

冬小麦叶片气孔导度模型水分响应函数的参数化

植物气孔导度模型的水分响应函数用来模拟水分胁迫对气孔导度的影响过程, 是模拟缺水环境下植物与大气间水、碳交换过程的关键算法。水分响应函数包括空气湿度响应函数和土壤湿度(或植物水势)响应函数, 该研究基于田间实验观测, 分析了冬小麦(Triticum aestivum)叶片气孔导度对不同空气饱和差和不同土壤体积含水量或叶水势的响应规律。一个土壤水分梯度的田间处理在中国科学院禹城综合试验站实施, 不同水分胁迫下的冬小麦叶片气体交换过程和气孔导度以及其他的温湿度数据被观测, 同时观测了土壤含水量和叶水势。实验数据表明, 冬小麦叶片气孔导度对空气饱和差的响应呈现双曲线规律, 变化趋势显示大约1 kPa空气饱和差是一个有用的阈值, 在小于1 kPa时, 冬小麦气孔导度对空气饱和差变化反应敏感, 而大于1 kPa后则反应缓慢; 分析土壤体积含水量与中午叶片气孔导度的关系发现, 中午叶片气孔导度随土壤含水量增加大致呈现线性增加趋势, 但在平均土壤体积含水量大于大约25%以后, 气孔导度不再明显增加, 而是维持在较高导度值上下波动; 冬小麦中午叶片水势与相应的气孔导度之间, 随着叶水势的增加, 气孔导度呈现增加趋势。根据冬小麦气孔导度对空气湿度、土壤湿度和叶水势的响应规律, 研究分别采用双曲线和幂指数形式拟合了水汽响应函数, 用三段线性方程拟合了土壤湿度响应函数和植物水势响应函数, 得到的参数可以为模型模拟冬小麦的各类水、热、碳交换过程采用。     

十种园林植物叶片导热系数及对流换热系数测定

为研究植物层传热特性,选取校园内十种常见园林植物测定其叶片导热系数、叶片与周边空气对流换热系数,拟合导热系数与叶片含水量的近似关系式,对比实验测定对流换热系数与通过经验公式理论计算所得对流换热系数,比较与叶片接触前后空气的相对湿度。结果表明,叶片存在降温增湿作用,在5～25 ℃下叶片导热系数随温度变化较小;叶温20 ℃时,叶片导热系数随叶片含水量降低而减小;实验测试对流换热系数与理论计算结果吻合度较高。     

贡嘎山地区主要植被类型的分布

贡嘎山位于青藏高原东南缘横断山系大雪山脉中段,主峰海拔高7556m。该地区有维管束植物185科,869属,约2500种。其植物区系特点为：区系成分起源古老;物种分化显著,特有种丰富;成分复杂,地理替代明显。贡嘎山主要植被类型有：冷杉、云杉组成的亚高山针叶林;松、铁杉组成的中山针叶林;松、杉、柏、油杉组成的低山针叶林;铁杉、桦木、槭树组成的针叶,阔叶混交林;樟、楠、阔楠、石栎,青冈等组成的常绿阔叶林;栎、桦、槭、杨、桤等组成的落叶阔叶林;高山栎类组成的硬叶常绿阔叶林;杜鹃、柳、圆柏等组成的高山灌丛;仙人掌(Opuntia monacantha)、金合欢、羊蹄甲等组成的河谷灌丛;嵩草(Kobresia)、羊茅(Festuca ovina), 韭和风毛菊、绢毛菊、绵参(Eriophyton wallichii)等组成的高山草甸与高山流石滩稀疏植被。贡嘎山地区水平地带性植被为常绿阔叶林,它兼有我国亚热带东部和西部常绿阔叶林的特点。 贡嘎山东坡植被垂直带谱是：1．常绿阔叶林带,海拔1100—2200m。2．山地针叶、阔叶混交林带,2200—2500m。3．亚高山针叶林带,2500—3600m。4．高山灌丛草甸带,2600—4600m。5．高山流石滩稀疏植被带,4600—4900m。6．永久冰雪带,海拔4900m以上。贡嘎山西坡植被垂直带谱是：1．亚高山针叶林带,海拔2800一4000m。2．高山灌丛草甸带,4000—4800m。3．高山流右滩稀疏植被带,4800—5100m。4．永久冰雪带,海拔5100m以上。     

鹞落坪国家级自然保护区植被类型的初步探讨

提供安徽省鹞落坪国家级自然保护区植被类型的初步概况与与比较分析。在世界植被区划上,该区属泛北极植物区,中国--日本森林植物亚区的华东区,是华中、华西、华北、华南植物区系与华东植物的渗透、过渡和交汇地带,故植物物种类丰富复杂。今经实地考察,并通过对所得的有关数据资料的整理与统计,采用相似性系数分析方法,对该保护区植被组成进行了初步的探讨,认为：该区计有野生种子植物134科,590属,1428种（含种下等级）;该区森林生态系统结构完整,植物群落分为8个植被型（亚型）和35个群系组。主要有针叶林、针阔叶混交林、竹林、灌丛、草甸等,此外还有沼泽和水生植被。     

我国的几种主要植被类型

植被是被覆在一个地区的所有植物分别组成的各种植物群落(或植被类型)的总称。它包括自然植被和栽培植被。本文只介绍自然植被,对于栽培植被不作叙述。植物群落是生态系统的组成部分,而且是在生态系统中能源运转和物质循环过程中起着奠基和控制作用的。我国植物十分丰富,其中蕨类和有花植物约三万种,由这些植物组成的植物群落也是极其多样的。同时,我国位于欧亚大陆的东南部,幅员辽阔,面积约计960万平方公里。东部临海,深     

基于叶片尺度观测数据的气孔导度模型评价

气孔导度(g)是控制冠层与大气之间能量和水分交换的重要因素。空气湿度是控制植物叶片气孔导度的一个关键环境因子。在过去的十几年中,普遍得到应用的是Ball-Woodrow-Berry(BWB)模型和Leuning模型中气孔导度与湿度的关系。本研究使用一个诊断变量f(H),基于农田叶片水平的光合-气孔导度观测数据,对BWB模型、Leuning模型以及新发展的power-h模型和power-D模型进行了气孔导度模拟效果的比较和评价。结果表明:BWB模型描述的是g和相对湿度(hs)之间的一种线性关系,当空气较为湿润时,模拟结果存在较大的低估;Leuning模型中反映的是g与饱和水汽压差(Ds)的非线性函数,降低了模拟结果的误差,但仍然不能很好地描述g在较湿状况下的显著升高;相比之下,两个新的模型,即Ds的指数函数和(1-hs)的指数函数形式模型能提高模拟结果的精度。这个研究结果也表明基于Ds的模型模拟效果要好于基于hs的模型。     

不同类型氨基酸网络参量与蛋白质折叠的关系

理论和实验研究表明,蛋白质天然拓扑结构对其折叠过程具有重要的影响．采用复杂网络的方法分析蛋白质天然结构的拓扑特征,并探索蛋白质结构特征与折叠速率之间的内在联系．分别构建了蛋白质氨基酸网络、疏水网、亲水网、亲水-疏水网以及相应的长程网络,研究了这些网络的匹配系数(assortativity coefficient)和聚集系数(clustering coefficient)的统计特性．结果表明,除了亲水-疏水网,上述各网络的匹配系数均为正值,并且氨基酸网和疏水网的匹配系数与折叠速率表现出明显的线性正相关,揭示了疏水残基间相互作用的协同性有助于蛋白质的快速折叠．同时,研究发现疏水网的聚集系数与折叠速率有明显的线性负相关关系,这表明疏水残基间三角结构(triangle construction)的形成不利于蛋白质快速折叠．还进一步构建了相应的长程网络,发现序列上间距较远的残基接触对的形成将使蛋白质折叠进程变慢．     

基于“空间形态-破碎化-聚集度”的粤港澳大湾区森林景观格局时空演变

森林景观格局的时空演变研究能够帮助理解区域森林变化过程。传统的景观指数方法多以均值为计算结果且空间信息表达不足,基于形态学方法能够从空间上直观辨别景观类型,综合破碎化和聚集度的定量分析有助于进一步认识森林景观格局的演变特征。以1990、2000、2010、2020年粤港澳大湾区土地利用数据为基础,建立基于“空间形态-破碎化-聚集度”的综合研究框架,开展大湾区森林景观格局的时空演变研究。结果表明：(1)近30年大湾区森林形态以核心区为主,森林面积逐渐减少,而2010—2020年减少速率降低,各类型森林斑块均有所恢复;(2)整体破碎化程度较低,中部破碎化地区表现为先上升后下降的变化趋势;(3)聚集度结果表明,距离森林边界500 m内的森林斑块面积最大,约占研究区总面积的30%,而距离大于4.5 km的非森林斑块面积几乎翻倍增加,应重点关注该区域的森林损失。研究有助于全面理解森林景观格局的变化特征,相关结果可为粤港澳大湾区的森林生态修复工程、国土空间规划以及城市可持续发展提供科学依据。     

宝华山主要植被类型土壤种子库初探

落叶常绿阔叶混交比和落叶阔叶林的土壤种子库分别有４９种和３３种植物,其中,前者有草本４２种,灌木３种,乔木４种,密度为２５５粒／ｍ＾２,后者有草本２９种,灌木１种,乔木３种,密度为１４５粒／ｍ＾２,两植被类型的土壤种子库组成与其现存地上植被的组成相似性极小。落叶常绿阔叶混交林林窗的土壤种子库有３３个种,密度为４１３粒／ｍ＾２,与非林窗区域的土壤种子库组成仅有５３．１％的相似性。     

贡嘎山地区主要植被类型和分布

贡嘎山位于青藏高原东南缘横断山系大雪山脉中段,主峰海拔高7556m。该地区有维管束植物185科,869属,约2500种。其植物区系特点为:区系成分起源古老;物种分化显著,特有种丰富;成分复杂,地理替代明显。贡嘎山主要植被类型有:冷杉、云杉组成的亚高山针叶林;松、铁杉组成的中山针叶林;松、杉、柏、油杉组成的低山针叶林;铁杉、桦木、槭树组成的针叶、阔叶混交林;樟、楠、阔楠、石栎、青冈等组成的常绿阔叶林;栎、桦、槭、杨、桤等组成的落叶阔叶林;高山栎类组成的硬叶常绿阔叶林;杜鹃、柳、圆柏等组成的高山灌丛;仙人掌(Opuntia monacantha)、金合欢、羊蹄甲等组成的河谷灌丛;嵩草(Kobresia)、羊茅(Festuca ovina)、韭和风毛菊、绢毛菊、绵参(Eriophyton wallichii)等组成的高山草甸与高山流石滩稀疏植被。贡嘎山地区水平地带性植被为常绿阔叶林,它兼有我国亚热带东部和西部常绿阔叶林的特点。贡嘎山东坡植被垂直带谱是:1.常绿阔叶林带,海拔1100—2200m。2.山地针叶、阔叶混交林带,2200—2500m。3.亚高山针叶林带,2500—3600m。4.高山灌丛草甸带,3600—4600m。5.高山流石滩稀疏植被带,4600—4900m。6.永久冰雪带,海拔4900m以上。贡嘎山西坡植被垂直带谱是:1.亚高山针叶林带,海拔2800—4000m。2.高山灌丛草甸带,4000—4800m。3.高山流石滩稀疏植被带,4800—5100m。4.永久冰雪带,海拔5100m以上。     

黄土高原半干旱区农田生态系统蒸散与作物系数特征

蒸散是地表能量平衡和水分平衡的重要组分,与水循环过程密切相关.采用涡度相关技术,对黄土高原半干旱区农田生态系统2010年生长季(4-9月)蒸散特征进行观测,分析了农田作物系数与环境因子的关系.结果表明： 在观测期间,研究区各月潜热通量(LE)日变化呈近似“单峰型”曲线特征,最大峰值出现在8月(151.4 W·m^-2);日间能量分配方式存在明显季节差异,4-6月的日间能量分配表现为LE/R_n＜H/R_n(R_n为净辐射,H为感热通量),7-9月的日间能量分配方式(LE/R_n＞H/R_n)与4-6月相反.黄土高原半干旱区农田日蒸散率存在显著季节变化特征,最大日蒸散率为4.69 mm·d^-1.风速(W_s)、空气相对湿度(RH)、土壤含水量(θ)和饱和水汽压差(D)是作物系数(K_c)的主要影响因子.K_c随W_s增加呈指数降低趋势,随RH、θ增加呈指数增长趋势,随D增加呈线性降低趋势.