湘西州山区土地利用类型的地形梯度效应与景观格局分析

【摘要】为进一步定量探究地形因子在土地利用中的影响程度大小, 以湘西州山区为研究对象, 借助ArcGIS空间分析功能从DEM数据中提取了湘西州高程、坡度和地形位指数信息, 并利用地形位指数、分布指数以及土地利用综合强度指数系统探究了该州土地利用地形梯度效应, 同时结合景观格局指数对其进行了景观格局分析。结果表明: 1)湘西州土地利用类型空间分布格局具有明显地形梯度效应, 高程、坡度与地形位指数对空间格局形成具有重要影响; 2)耕地、建设用地和水域一般分布于低地形位区间, 其中水域在坡度地形位中同时处于低地形位和高地形位区间。林地大多分布于高地形位区间。土地利用综合强度指数呈现随地形位指数增大而减小的趋势。3)湘西州景观中的耕地破碎度最大且空间结构最为复杂, 林地占主体且集聚性最高, 景观类型分布不均, 景观结构有待优化。该结果可以为湘西州山区土地利用模式优化与水土保持综合治理提供参考依据与建议, 助力其减贫发展与乡村振兴。     

基于地形梯度特征的福州市景观格局演变

地形是土地景观格局变化的重要因素.为揭示不同地形梯度下景观格局的时空特征和变化规律,以1995、2005和2015年3期福州市遥感影像和数字高程模型(DEM)数据为基础,运用地形位指数、土地利用分布指数、地学信息图谱分析和景观指数等方法,探讨景观格局的地形梯度效应以及形成原因.结果表明: 研究期间,研究区林地主要位于中低、中高和高等级地形位,农地、水体、建设用地和未利用土地主要集中位于低等级地形位.1995—2015年,福州市林地、农地和未利用土地面积减少,建设用地和水体面积增加.景观类型变化以稳定型为主,主要分布于中低、中高及高等级地形梯度区域;景观格局在地形梯度上变化差异明显,低地形位区域景观类型主要转向建设用地,而在中低及中高地形位区域,主要发生农地与林地的交替转变.研究区景观格局破碎化、景观异质性和景观多样性等属性逐年上升,随着地形梯度升高而降低.     

胶东山区县域土地利用在地形梯度上的分布特征

基于RS和GIS技术,结合地形位指数和土地利用程度综合指数,探讨了1987—2003年间山东省栖霞市土地利用结构的变化,并定量分析了该区地形梯度上的土地利用程度.结果表明：研究期间,栖霞市建设用地在低地形位上的优势明显;园地优势地形位区间的下限增加了6个地形位,由聚集分布转变成均匀分布;耕地、林地、草地、水域和未利用地优势地形位基本保持稳定.根据地形梯度上土地利用程度的定量表达,将研究区地形位划分为3个区段：1～15、16～30和31～50,其面积分别占研究区面积的49.48%、43.58%和6.94%.     

乌江流域重要生态系统服务地形梯度分布特征分析

为探究流域尺度生态系统服务空间特点, 利用ArcGIS 软件和InVEST 模型, 从高程、坡度、地形起伏度和地形位指数等方面对乌江流域重要生态系统服务地形梯度分布特征进行了分析。结果表明: (1)水供给在各地形梯度上均呈小幅波动特点。碳储量、生境质量和水土保持随着坡度、地形起伏度和地形位指数的增加而增加, 随着高程增加呈波动起伏特点; (2)水土保持在各地形梯度上的变化突出, 生境质量和碳储量的变化居中, 而水供给变化较小; (3)碳储量、生境质量和水土保持在不同地形梯度上的差异明显, 而水供给在不同地形梯度上的差异较小。土地利用空间格局及流域地形特征是影响该区生态系统服务梯度差异的重要因素。以期为流域土地利用科学管理及生态环境保护提供科学依据。     

浅丘带坝区不同坡度下耕地景观格局分析

不同坡度的耕地景观格局是人类对耕地干扰强度与频度的现实情景。选取重庆市沙坪坝区陈家镇为研究区,利用ArcGIS8.3的空间分析功能,生成0°～2°、2°～6°、6°～15°、15°～25°和>25°的5种耕地景观格局,并提取景观格局指数,分析各坡度内耕地的景观格局特征,探讨人为活动对耕地的干扰情况。结果表明:各坡度内耕地景观要素分布差异显著,冬季水田景观要素受干扰强度与频度最高;旱地相对较低,土地利用程度不高。间作果木旱地景观逐步向果木园地过渡;2°～6°坡度内是人类干扰耕地景观的主要活动区,而15°～25°与>25°坡度内人类干扰程度相对较低;2°～6°坡度的耕地景观要素是研究区实现耕地可持续利用的关键,15°～25°和>25°坡度内耕地景观要素正逐步向自然生态过渡,有利于研究区生态环境的改善。     

利用斑块信息研究冶勒的红豆杉种群分布格局与坡度的关系

从斑块信息的角度分析了四川冶勒的红豆杉种群分布格局与坡度的关系。结果表明:1) 红豆杉种群在冶勒的分布格局与坡度存在密切关系: 0°~50°的坡度范围内红豆杉种群均为聚集分布, 50°以上的坡度范围内红豆杉种群为随机分布。2) 红豆杉种群的聚集强度均与坡度和坡度的空间形状有关: 30°~50°坡度内的种群聚集强度远远高于0°~10°间坡度, 而10°~30°坡度的聚集强度介于二者之间; 在一定范围内, 空间形状越复杂, 其种群的聚集指数越高。     

基于地形梯度的赣南地区生态系统服务价值对人为干扰的空间响应

赣南地区是我国南方山地丘陵带的重要组成部分,属于我国重要的生态屏障带,生态保护意义重大。以赣南为研究区域,基于1990—2015年间的6期遥感影像,利用遥感、地理信息技术和空间统计的方法,研究了赣南地区基于地形梯度变化的土地利用结构及生态系统服务价值的时空分异,基于网格法分析了全区人为干扰度空间分布及其与地形梯度的关系,并对人为干扰度与生态系统服务价值的空间相关性进行了分析。研究结果表明:(1)随着地形梯度的上升,赣南地区的林地面积比例逐渐上升,其他用地类型的面积比例逐渐下降;其中林地和耕地的变化最为显著;(2) 1990—2015年间赣南地区的生态系统服务价值均随着地形梯度的上升而下降;在地形位指数为0.2164—0.6826的梯度1区域下降最为显著;(3)人为干扰分析显示,90%的高人为干扰度网格分布在低海拔和低坡度的地形梯度1区域,在其他地形梯度分布较少;(4)赣南地区生态系统服务价值和人为干扰度值存在极为显著的空间集聚现象,高-低型集聚区主要分布在地形梯度1的大余县、南康市、赣州市区、信丰县、瑞金市、会昌县、兴国县、于都县等8个县市,低-高型集聚区主要分布在地形梯度较高的崇义县和上犹县。分析了赣南地区生态系统服务价值的地形梯度变化及其与人为干扰度的空间聚类效应,为合理布局和保护我国南方丘陵的生态用地,发挥赣南地区的生态屏障作用提供了理论依据和决策支持。     

三峡大老岭山地常绿落叶阔叶混交林林隙干扰研究II.林隙干扰的地形格局

根据对三峡大老岭地区山地常绿落叶阔叶林林隙的调查结果,运用多种方法定量分析和检验了5种地形要素对林隙和3类林隙形成木(GM)各方面特征的空间格局的影响。结果反映了地形对林隙时空格局的影响,和不同类型林隙形成木的响应特征：1）林隙干扰随海拔上升、坡度增大、坡位从山脊到沟谷、坡形由凸到凹而加剧;坡向影响的规律不明显。林隙特征对各地形因素梯度有显著的响应,其中扩展林隙面积、林隙高度、GM数量、种数以及平均胸径是反映地形影响的敏感指标。2）GM的平均胸径、最大胸径和扩展林隙面积与海拔显著正相关;GM平均胸径还与坡位正相关;GM数量沿N→S的坡向梯度减少,而随坡度增大及坡形由凹转凸而增加;GM种类沿坡度和坡形梯度有相同的变化趋势。林隙高度（亦即植被高度）随海拔和坡度增大而减小,但随坡位上升而增大。地形要素对林隙高度和GM平均胸径的空间格局的贡献最大,分别达到75.9%和67.0%。3）折干特征的空间格局受海拔和坡位的显著影响;枯立木的分布特征主要受小地形的坡位和坡形控制;影响翻倒木的最根本地形因素是坡度。     

三峡大老岭山地常绿落叶阔叶混交林林隙干扰研究II.林隙干扰的地形格局

 根据对三峡大老岭地区山地常绿落叶阔叶林林隙的调查结果,运用多种方法定量分析和检验了5种地形要素对林隙和3类林隙形成木(GM)各方面特征的空间格局的影响。结果反映了地形对林隙时空格局的影响,和不同类型林隙形成木的响应特征：1）林隙干扰随海拔上升、坡度增大、坡位从山脊到沟谷、坡形由凸到凹而加剧;坡向影响的规律不明显。林隙特征对各地形因素梯度有显著的响应,其中扩展林隙面积、林隙高度、GM数量、种数以及平均胸径是反映地形影响的敏感指标。2）GM的平均胸径、最大胸径和扩展林隙面积与海拔显著正相关;GM平均胸径还与坡位正相关;GM数量沿N→S的坡向梯度减少,而随坡度增大及坡形由凹转凸而增加;GM种类沿坡度和坡形梯度有相同的变化趋势。林隙高度（亦即植被高度）随海拔和坡度增大而减小,但随坡位上升而增大。地形要素对林隙高度和GM平均胸径的空间格局的贡献最大,分别达到75.9%和67.0%。3）折干特征的空间格局受海拔和坡位的显著影响;枯立木的分布特征主要受小地形的坡位和坡形控制;影响翻倒木的最根本地形因素是坡度。     

基于地形梯度的甘肃白龙江流域典型生态系统服务分布特征

白龙江流域是长江上游重要的水源涵养区和生态屏障,同时也是国家级贫困县集中连片区(秦巴山区)。基于ArcGIS软件和InVEST模型,从高程、坡度、地形起伏度、地形位指数等方面分析了甘肃白龙江流域典型生态系统服务的地形梯度特征。结果表明:(1)甘肃白龙江流域碳储量、水源涵养、生境质量、土壤保持服务功能的空间分异明显,其高值区主要分布在自然保护区、林区,低值区则在河谷、城镇、农耕地区。(2)碳储量、水源涵养和生境质量随着坡度和地形起伏度的增加而增加,土壤保持则呈先增加后降低的趋势,随地形位指数增加呈现波动变化;(3)流域综合生态系统服务供给重要区域逐渐向两极分化,多种生态系统供给服务的重要区域主要在中高梯度片区,而一般区主要分布在低梯度片。地形特征是影响流域生态系统服务梯度差异的重要因素。通过分析流域不同地形因子下分析碳储量、水源涵养、生境质量、土壤保持的空间分异特征,可为中国西部山地流域生态系统格局优化管控和生态文明建设提供科学依据。     

新疆石河子农耕区不同植被类型昆虫群落结构特征

2006年7～9月,用五点抽样法对新疆石河子农耕区不同植被类型中的昆虫群落结构进行调查,共采集到昆虫68种,隶属10目34科,共计6727头,其中叶蝉和蚜虫是主要害虫,瓢虫和草蛉是主要天敌昆虫。群落结构分析表明:在不同植被类型中昆虫群落多样性显著不同,以苗圃的多样性指数最高(2.5739),玉米的最低(1.0189),果木类的高于农作物的,间作的高于单纯植物的。     

Plan evaluation indices: A journey of evolution

AimA systemic review and analysis of evolution journey of indices, such as conformity index (CI), homogeneity index (HI) and gradient index (GI), described in the literature.BackgroundModern radiotherapy techniques like VMAT, SRS and SBRT produce highly conformal plans and provide better critical structure and normal tissue sparing. These treatment techniques can generate a number of competitive plans for the same patients with different dose distributions. Therefore, indices like CI, HI and GI serve as complementary tools in addition to visual slice by slice isodose verification while plan evaluation. Reliability and accuracy of these indices have been tested in the past and found shortcomings and benefits when compared to one another.Material and methodsPotentially relevant studies published after 1993 were identified through a pubmed and web of science search using words “conformity index”, “Homogeneity index”, “Gradient index”,” Stereotactic radiosurgery”,” stereotactic Body radiotherapy” “complexity metrics” and “plan evaluation index”. Combinations of words “plan evaluation index conformity index” were also searched as were bibliographies of downloaded papers.Results and conclusionsMathematical definitions of plan evaluation indices modified with time. CI definitions presented by various authors tested at their own and could not be generalized. Those mathematical definitions of CI which take into account OAR sparing grant more confidence in plan evaluation. Gradient index emerged as a significant plan evaluation index in addition to CI whereas homogeneity index losing its credibility. Biological index base plan evaluation is becoming popular and may replace or alter the role of dosimetrical indices.     

Fungal diversity in pigeonpea (Cajanus cajan (L.) Millspaugh) cropping system of calcareous soil

Soil mycofloral diversity plays a pivotal role in crop production and is an integral part of any ecosystem. Pigeonpea cropping system provides a congenial environment to soil microbes by fixing nitrogen and solubilizing phosphorus which in turn provides sufficient nutrients for their prolific growth. The present study was undertaken to know the fungal diversity in calcareous soil of Bihar region in India, which are not supportive to growth of many fungi owing to high calcium content. Soil samples were collected from pigeonpea cropping system treated with native and commercial isolates of phosphorus solubilizing bacteria (PSB) and plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) along with Rhizobium. Thirty-seven species belonging to seven genera and a group of unidentified species were isolated. Aspergillus and Penicillium were the dominant genera in all the treatments. Absidia and Cunnighmella were distributed only once as rare genera. Though single species of Pythium, Rhizopus, Periconia, Geotrichum and Gliocladium genera were recorded but their occurrence was even in all the treatments. The diversity and equitability index were not varied much in different treatments except one. The deuteromucetous fungi occupied the highest space followed by zygomycetous, mycelia sterilia and mastigomycetous fungi.     

甲真菌病患者分离真菌多样性分析

为了探寻甲真菌病患者病甲部位的真菌多样性,以期对临床治疗提供参考,结合菌种培养的形态学研究和rDNA ITS序列分析的方法,对临床拟诊为甲真菌病患者的病甲分离培养菌株进行物种鉴定,并以丰富性指数(Ma)、多样性指数(H′)、均匀度指数(J)等指标分析指甲和趾甲分离真菌的多样性。2010年2月至9月在北京大学第三医院皮肤科的1 568例拟诊甲真菌病患者中,641例培养阳性,包括趾甲561例和指甲80例。检测到的皮肤癣菌占59.13%(其中红色毛癣菌为96.04%),酵母菌17.00%,其他真菌23.87%。分离自趾甲的Candida galli、Lewia infectoria和Paraconiothyrium hawaiiense,以及分离自指甲的Cyberlindnera jadinii确定为中国新记录种。趾甲分离菌的物种多样性指数H′、丰富度指数Ma和均匀度指数J均高于指甲分离菌。研究结果表明,该医院就诊甲真菌病患者可分离培养的真菌以皮肤癣菌的红色毛癣菌为主要物种,且趾甲分离菌的菌种多样性较指甲的更为明显。     

近50年京津冀气候舒适度的区域时空特征分析

受气候变化影响,区域气候舒适期势必会发生不同程度的变化。从气候舒适性的视角出发,利用京津冀地区1966—2015年的170个观测站点50年逐日气象资料,以温湿指数、风效指数、着衣指数及其综合指数为气候舒适性的评价指标,统计分析区域气候舒适期的起止日期、天数及其年际间变化规律,揭示京津冀区域气候舒适度的时空变化特征,为区域人口合理分布和气候资源评价提供科学依据。此外,以日为时间尺度进行气候舒适期分析,有利于气候变化背景下区域间横向和区域内纵向的比较研究。结果显示:(1)京津冀气候舒适度指数近50年来的变化趋势基本相同,综合指数呈显著增加趋势;但各地间变幅存在一定差异,其中天津气候舒适度指数变化幅度最为明显,北京变化相对平稳。(2)从气候舒适度综合指数来看,京津冀地区气候舒适期年内分布呈"M"型,舒适期相对集中在4—5月、9—10月,舒适和较舒适等级的月累计日数均达到28 d以上,其中5月气候最为舒适,舒适等级日数最多,达到24—26 d;北京年平均舒适天数最多(100 d),天津最少(91 d)。(3)从单一气候舒适度指数来看,京津冀舒适和较舒适等级的初始日期大多呈显著的提前趋势;终止日期和天数大多略有增加,但变化趋势不显著。而综合指数显示,1966—2015年较舒适等级的初始日期变化最为显著,大约每10年提前3—4 d;天津和河北终止日期变化也达到显著水平,大约每10年推迟1—2 d,北京增加趋势不明显。(4)京津冀气候舒适期的空间分布显示,舒适等级的日数从西北向东南地区呈减少特征,河北北部舒适等级的年平均日数最多达115—120 d,东南部最少,不足90 d。     

线虫区系分析指示土壤食物网结构和功能研究进展

土壤食物网结构复杂,功能众多,直接测定土壤食物网各功能群生物量并结合数学模型来推断土壤食物网结构和功能,工作量大且分析过程繁琐。线虫生态学的发展为土壤食物网的研究开辟了一条新的思路,即利用线虫区系分析来定性推断食物网的结构和功能。线虫作为土壤中数量最丰富的后生动物,占据着土壤食物网的中心位置,其物种多样性、食性多样性、生活史策略多样性、功能团多样性奠定了其作为土壤食物网结构和功能指示生物的生态学基础。线虫区系分析根据发展历史可以分为个体分类、生活史策略分类、功能团分类和代谢足迹分类四个时期,其中后两个时期主要用于推断土壤食物网结构和功能。基于功能团的线虫区系分析将线虫的食性和生活史策略结合起来,发展出一系列指数来判断土壤食物网的连通性、食物网链长度、外界养分投入情况、分解途径及对外界干扰的响应等。基于代谢足迹的线虫区系分析在功能团分析基础上,加入线虫能流分析,从而定性反映了土壤食物网功能的大小。两者在指示土壤食物网自下而上调节及对植物线虫控制等方面起着重要的作用。     

恒定磁场对小鼠免疫功能的影响

目的：从免疫学方面探讨不同照射时间的恒定磁场对小鼠免疫功能的影响。方法：用同一强度不同照射时间的恒定磁场（2小时恒定磁场照射组、3小时恒定磁场照射组、4小时恒定磁场照射组和无磁场照射的正常对照组）对小鼠进行照射,连续20天。每天一次,末次12小时后称其体重,取出胸腺、脾脏、肝脏,称重,计算各器官指数。结果：与正常对照组比较,三组同一强度不同照射时间的恒定磁场组对小鼠的胸腺指数有显著的降低（p〈0．05）;2小时组与3小时组的肝脏指数也有显著的降低（p〈0．06）;对脾脏指数无显著影响（p〉0．05）。结论：一定照射时间的恒定磁场对小鼠的免疫功能具有抑制作用。     

干旱指标研究进展

干旱作为全球最为常见的自然灾害之一,已经对我国的农业生产造成了严重影响。为更好地预测影响作物的干旱并及时采取应对措施,综述了国内外广泛应用的各类干旱指标,包括气象指标、土壤墒情指标、作物生理生态指标及其它综合监测指标等,评述了各类干旱指标的优缺点以及在农业上的适用性,探讨了未来以作物干旱为核心的干旱指标研究拟重视的方面,以为减缓和预防干旱对农业的不良影响及制订科学的政策提供依据。     

恒定磁场对小鼠免疫功能的影响

目的:从免疫学方面探讨不同照射时间的恒定磁场对小鼠免疫功能的影响。方法:用同一强度不同照射时间的恒定磁场(2小时恒定磁场照射组、3小时恒定磁场照射组、4小时恒定磁场照射组和无磁场照射的正常对照组)对小鼠进行照射,连续20天,每天一次,末次12小时后称其体重,取出胸腺、脾脏、肝脏,称重,计算各器官指数。结果:与正常对照组比较,三组同一强度不同照射时间的恒定磁场组对小鼠的胸腺指数有显著的降低(p<0.05);2小时组与3小时组的肝脏指数也有显著的降低(p<0.05);对脾脏指数无显著影响(p>0.05)。结论:一定照射时间的恒定磁场对小鼠的免疫功能具有抑制作用。     

高光谱植被指数与水稻叶面积指数的定量关系

基于不同水稻品种、施氮水平和不同生育期下的大田试验,确立了水稻叶面积指数（LAI）与冠层光谱特征参数的定量关系.结果表明：水稻叶面积指数与部分高光谱植被指数存在良好的相关性,其中原始光谱组成的2波段差值指数（DI）形式相关性最好,其次为比值（RI）和归一化（NI）植被指数.相关最好的原始光谱植被指数是由近红外波段组成的差值指数DI(854,760),相关最好的一阶导数光谱植被指数是红光和近红外光组成的导数差值指数DI(D₆₇₆, D₇₇₈),但总体上导数光谱指数不如原始光谱指数与LAI关系密切.独立试验数据检验结果表明,以差值指数DI(854,760)为变量建立的水稻LAI监测模型具有较好的表现,可用于水稻LAI的估测.