生态系统的冗余与营养结构模型

生态系统的冗余与营养结构模型党承林黄瑞复（云南大学生态学与地植物学研究所,昆明６５００９１）ＲｅｄｕｎｄａｎｃｙｉｎＥｃｏｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｔｈｅＭｏｄｅｌｆｏｒＴｒｏｐｈｉｃＳｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＤａｎｇＣｈｅｎｇｌｉｎ,ＨｕａｎｇＲｕｉｆｕ（Ｉｎ...     

最大概率原理在农田生态系统中的应用

最大概率原理在农田生态系统中的应用姚建民（山西省农科院农业资源综合考察研究所,太原０３０００６）马蓉丽（山西省农科院蔬菜研究所,太原０３０００６）ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭａｘｉｍｕｍＰｒｏｂａｂｉｌｉｔｙＰｒｉｎｃｉｐｌｅｉｎＦａｒｍｌａｎｄＥｃｏｓｙｓｔｅｍ￥．ＹａｏＪｉａｎｍｉｎ（ＩｎｓｌｉｌｕｔｅｆｏｒＣｏｍ－ｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＳｕｒｖｅｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ,ＳｈａｎｘｉＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ,Ｔａｉｙｕａｎ０３０００６）,ＭａＲｏｎｇｌｉ（ＩｎｓｌｉｔｕｔｅｏｆＶｅｇｅｔａｂｌｅＲｅｓｅａｒｃｇｈ,ＳｈａｎｘｉＡｃａｄｅｍｙｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ,Ｔａｉｙｕａｎ（０３０００６）．Ｃｈｉｎｅｓｅ,ＪｐｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙ,１９９３,１２（４）：５８－６０．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｍａｘｉｍｕｍｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｐｒｉｎｃｉｐｌｅ,ｔｈｉｓｐａｐｅｒｇｉｖｅｓｏｕｔｓｏｍｅｅｓ－ｓｅｎｔｉａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｎｅｅｄｅｄｆｏｒａｐｐｌｙｉｎｇｔｈ     

面向对象程序设计（OOP）技术在生态系统模型中的应用

面向对象程序设计（ＯＯＰ）技术在生态系统模型中的应用刘茂松（南京林业大学森林资源与环境学院,２１００３７）ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＯｂｊｅｃｔ－ＯｒｉｅｎｔｅｄＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｎＥｃｏｓｙｓｔｅｍＭｏｄｅｌｌｉｎｇ．￥Ｌ...     

苯酚在蚕桑生态系统中的积累和迁移

苯酚在蚕桑生态系统中的积累和迁移潘如圭,吴长年,陈为民,管竟芳,王静江,陈德梅（江苏省植物研究所南京２１００１４）（江苏省浒墅关蚕种场）ＡｃｃｕｍｎｕｌａｔｉｏｎａｕｄＭｉｇｒａｔｉｏｎｏｆＰｈｅｎｏｌｉｎＳｅｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｃｏｓｙｓｔｅｍ．...     

三维辐射传输模型在森林生态系统研究中的应用与展望

太阳辐射是森林生态系统功能与服务得以维持并发展的基础, 对森林中的辐射传输过程进行建模对于理解森林生态系统过程具有重要意义。近年来, 三维辐射传输模型的迅速发展使得冠层辐射能量分布格局与动态的准确模拟成为可能。为更好地理解三维辐射传输模型以使其更有效地服务于森林生态系统研究, 该文从模型的原理、应用及发展趋势3个角度展开论述。首先简要介绍了辐射度方法、光线追踪法等森林三维辐射传输模型常用的原理及目前代表性的模型, 然后总结了三维辐射传输模型在森林生态系统研究中的应用, 最后对模型未来如何通过提高易用性、增加多模型耦合等方式更好地应用于森林生态系统研究进行了展望。随着森林生态系统大数据的积累与过程模型的不断完善, 三维辐射传输模型将在未来森林生态理论研究与实践中发挥更加重要的作用。     

生态系统学中的生产力及其有关概念

生态系统学中的生产力及其有关概念鲁开宏（山东大学生物学系济南２５０１００）生态系统的基本功能,从根本上来说,可以归结为三流：能量、物质流和信息流。一个生态系统,不管它有多少种不同的具体功能,都是由这三流所派生的,或者是其在不同组合上的具体表现。信息是...     

植物功能型研究方法在生态系统模型中的应用

植物功能型(PFTs)是研究不同时空尺度上植被与全球变化之间关系的新方法,被广泛应用于植物生态学模型研究领域.本文介绍了植物功能型的概念由来以及与生活型(life form)、功能团(guild)、生物群区(biome)的区别和联系,总结了植物功能型的5种常见的划分标准,并将近半个世纪以来植物功能型研究方法在生态模型中...     

榕树 ——滇南热带雨林生态系统中的一类关键植物

榕树──滇南热带雨林生态系统中的一类关键植物许再富（中国科学院西双版纳热带植物园,勐仑６６６３０３）在近年的生物多样性和保护生物学的文献中出现了一个新的术语：关键种（Ｋｅｙｓｔｏｎｅｓｐｅｃｉｅｓ）,它指那些在生态系统中具有极其重要生态意义的物种。关...     

磷元素扩散模型在水陆复合生态系统研究中的应用

以梅子垭村的一个小集水区及与之相邻的梅子垭水库为研究对象,根据降雨过程中集水区产生的径流输入及在水库库湾 不同取样点上所取水样的分析结果,初步建立了P元素在库湾 中的一维A.B.卡拉乌舍夫扩散模型。并对水库的水质状况与对应水流域的植被类型的特征之间的关系进行了分析。研究结果表明,水库水质与毗邻陆地生态系统的状况密切相关,以经济效益为主要目的的对陆地生态系统的过度开发将导致水库水质恶化;因此有必要将水陆生态系统综合考虑,以达到水陆复合生态系统的最大生态及经济效益。     

单株树下辐射分布的数值模型

以数值求解的方法建立单株树下的辐射分布模型。模型给出不同纬度、不同坡向、不同树形几何参数、不同树下的平面位置和不同时刻的辐射强度。由此编制了标准的Ｃ 和ＦＯＲ－ＴＲＡＮ 数值函数Ｉ＝ ｆ（ψ，α，Ｓ，Ａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｒｏ，Ｘ，Ｙ，ｔ）。以新疆和田地区的核桃树下所测得的辐射数据进行拟合运算的结果说明，模型能较好的描述单株树下的实际辐射分布。最后，对树下的平均辐射的全年变化的分析表明，对树冠形状近于锥体的单株树，当树高和冠幅为定值时，增加冠高（减少枝下裸干高）反而能提高树下平均辐射     

遗传程序设计在棉花烂铃病流行趋势预报中的应用

本文选用遗传程序设计，根据射阳县１９８０～１９８７年棉花烂铃病流行趋势资料，建立了烂铃病控制预报模型，经１９８０～１９８９年回报和１９９０～１９９１年预报，结果令人满意。     

国内外作物种植制度的计算机模型与系统分析的研究动态与现状

国内外作物种植制度的计算机模型与系统分析的研究动态与现状杨京平（浙江农业大学农业生态研究所,杭州３１００２９）ＲｅｓｅａｒｃｈＡｃｔｉｖｉｔｙａｎｄＳｉｔｕａｔｉｏｎｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＭｏｄｅｌｌｉｎｇａｎｄＳｙｓｔｅｍＡｎａｌｙｓｉｓｉｎＣｒｏｐ...     

中性景观模型在景观生态学中的应用和发展

中性景观模型可以模拟产生大量具有相似统计特征而不包含特定生态过程或自然地理过程的格局,为研究真实景观提供一个参照系统,在大范围景观格局变化研究等方面提供便利.目前,中性景观模型成为景观生态学研究的一种重要方法和手段,已成功应用于检验现有景观指数并发展新的景观指数、景观格局对种群动态影响和干扰过程研究等多个领域.本文介绍了中性景观模型的产生、内涵和类型,阐述了中性景观模型在景观生态学中的应用.同时,展望了中型景观模型研究的发展方向:模型类型趋于多样化,结构趋于复杂化,着重模型模拟结果的验证,以及随着景观生态学理论和实践的发展、结合中性景观模型和景观生态学研究方法,深入地应用于格局和过程两者之间关系的研究.     

氚水在模拟水生－陆生生态系中的迁移与分布

利用同位素示踪技术研究了进入水体的ＨＴＯ向陆地的迁移,１、进入水体的ＨＴＯ将向系统各组分转移,池水中的 ＨＴＯ单调地减少,底泥及水生生物中的ＨＴＯ浓度皆在经历某一最大值后平缓地下降;２．ＨＴＯ中的氚以自由水氚和结合态氚存在于水生动植物和底泥中;３、ＨＴＯ还明显地向毗邻的陆地和作物迁移,在一个半月期间,陆地系统中的总氚约占水体的２４％。     

陆地生态系统物质交换模型

陆地生态系统物质交换模型是生态系统水、碳、养分循环研究的重要方向和极具发展前景的不可替代的手段.本文对近年来发展的众多陆地生态系统物质交换模型进行了归类:1)根据建模思路不同分为经验模型、过程模型和混合模型;2)根据物质传输机制的不同分为生物物理模型和生物地球化学模型;3)根据对植被结构处理方式的不同分为单层模型、双层模型和多层模型;4)根据模型应用性不同分为诊断性模型和预测性模型;5)根据构建模型的逻辑结构不同分为自下而上模型和由上而下模型;6)根据研究尺度的不同分为生态系统尺度模型、景观尺度模型和区域尺度模型;7)根据植物生理过程的不同分为光合作用模型和蒸腾作用模型.最后对不同类型模型的优缺点进行综合分析,探讨了新的发展方向.     

辅助数据在面向对象分类方法中的应用——以密云水库上游为例

密云水库上游位于华北平原向蒙古高原的过渡带内,自然条件差异大,人类活动对该区域影响显著。因此,对该地区土地覆盖类型遥感监测方法的研究具有典型的指导意义。基于高分辨率遥感影像,着重探讨辅助数据在面向对象分类方法中的应用,对密云水库上游地区的土地覆盖进行分类提取。结果显示,研究区内共包含26类土地覆盖类型,其中落叶阔叶灌木林、落叶阔叶林、草丛以及旱地,这4种类型的面积占总面积的85%,是全区的主要土地覆盖类型。在分类时,采用多源异构辅助数据,研究了北方山区常绿针叶林、旱地等土地覆盖类型的识别方法,有效降低了"同物异谱"和"同谱异物"现象对分类精度的影响。     

面向对象的优势树种类型信息提取技术

森林植被优势树种类型信息的提取是遥感影像分类中的难点.面向对象分类方法是用高空间分辨率遥感数据实现精确类型信息提取的新方法.本文以2013年Quickbird影像作为基础数据,选择福建省三明市将乐林场为研究区,采用面向对象多尺度分割方法提取耕地、灌草地、未成林造林地、马尾松、杉木和阔叶树等类型信息.分类特征融合植被的光谱、纹理和多种植被指数3类特征信息,建立类层次结构,对不同层次分别用隶属度函数和决策树分类规则,最终完成分类,并与只用纹理与光谱特征相结合的方法进行对比.结果表明:融合纹理、光谱、多种植被指数的面向对象的分类方法提取研究区优势树种类型信息的精度为91.3％,比只用纹理和光谱的方法精度提高了5.7％.     

基于叶面积指数改进的直角双曲线模型在玉米农田生态系统中的应用

一般认为,生态系统的总初级生产力(GPP)对光合有效辐射(LAI)的响应曲线可以用直角双曲线来描述.研究表明,在不同的生长季进行模拟,模拟的直角双曲线的两个参数Amax和α值不同.为消除模型参数季节变化对模拟结果的影响,直角双曲线模型通常应用于较短的时间尺度(如半月、10d或5d),然而,这种在较短的时间尺度上进行模拟的方法过于繁琐,并且当通量数据缺失过多时,在短的时间模拟窗口上,少量的数据不足以拟合直角双曲线模型.在这种情况下,无法利用直角双曲线模型对生态系统的GPP进行准确的模拟,或者对缺失的碳通量数据进行插补.以玉米农田生态系统为例,旨在阐明生态系统的环境因子和生物因子在不同生长季对直角双曲线模型中两个参数Amax和α值的影响.结果表明,Amax与LAI具有显著的直线关系:Amax=a LAI+b(a=0.64,b=0.15,R=0.74,P=0.002).据此我们对直角双曲线模型进行了改进,用以预测半小时尺度的玉米农田生态系统GPP.与未改进的直角双曲线模型进行比较,在整个生长季进行模拟,改进的直角双曲线模型明显提高了模拟的精度;当在较短的时间窗口上进行模拟(半月时间尺度),改进的直角双曲线模型与之有着相似的精度.利用改进的双曲线模型不仅可以非常简捷地对生态系统GPP进行模拟,而且可以解释直角双曲线模型参数Amax值的连续变化,尤其是,当涡相关观测数据大量缺失时,可以很方便并且较为准确地插补缺失数据.     

冗余理论及其在农业生态系统管理中的应用

冗余理论是20世纪90年代发展起来的一个生态学理论.本文扼要介绍了冗余的概念、冗余假说和冗余度的含义,对近年来国内外物种冗余、层次冗余、基因冗余和生长冗余等有关冗余理论和方法的研究进展作了简要回顾和分析.在此基础上,提出了农作物最佳生长冗余度假说：在一定的栽培管理条件下,农作物存在着一个与最高产量相对应的生长冗余度（最佳生长冗余度）,在生产中,如果能通过各种栽培管理措施使农作物的生长冗余度达到最佳值,就能获得高产.用水稻高产栽培实例,对这一假说作了分析和验证.