基于混合效应的兴安落叶松树高与胸径关系模拟

以黑龙江省带岭林业局大青川林场和永翠林场的兴安落叶松人工林为研究对象,基于41块样地调查数据和Richards模型,构建了含有林分变量的树高与胸径关系模型。利用混合效应模型方法拟合常规Richards模型yij=(β1+bi1)(1-e-(β2+bi2)xij)(β3+bi3)+εij和含有林分变量的模型yij=(β1+bi1)(Dq)(β2+bi2)(1-e-(β3+bi3)(N(β4+bi4))xij)+εij。结果表明:当对Richards混合效应模型拟合时,引入随机参数b1、b2时模型拟合最好;当对含有林分变量的Richards混合效应模型拟合时,引入随机参数b2、b4时模型拟合最好。模型检验表明:当随机抽取独立样本时,混合模型误差小于固定效应模型。如果随机抽取4个样本校正时,混合模型的误差和均方根误差降低71.8%和42.1%。     

Richards方程的数学属性及其在兽类生长过程中的应用

通过对Richards方程数学属性的分析表明 ,该方程具有变动的拐点值 ,因而在描绘兽类多种多样的生长过程时具有良好的可塑性。依据其方程参数n取值的不同 ,Richards方程包含了Spillman ,Logistic,Gompertz以及Bertalanffy方程。为了评估Richards方程对兽类生长过程的拟合优度 ,作者引用 1 0组哺乳动物兽类生长数据 ,将它与一些经典的生长模型如Spillman ,Logistic,Gompertz以及Bertalanffy方程共同进行了拟合比较。结果表明 ,Richards方程具有良好的拟合优度 ,适于描绘多种多样的兽类生长模式。     

基于混合效应的大别山地区杉木树高-胸径模型比较

基于安徽省大别山区马鬃岭林场杉木人工林30块样地1087组数据,选用7个常用树高-胸径(H-D)模型(线性模型、Chapman-Richards模型、Logistic模型等),采用最小二乘法拟合并选出最优基础模型(式11,只含D变量的Chapman-Richards模型),然后基于该模型构建含林分变量优势木平均高度、密度的H-D模型(式12),同时考虑样地水平的随机效应,分别基于式11、12构建混合模型(式13、14),并用幂函数、指数函数消除误差异方差,利用决定系数(R²)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和平均相对误差绝对值(MAPE)等指标来评价模型的拟合与预测能力,最终获取最优树高预测模型.结果表明:含林分变量的模型的拟合精度(式12,R²=0.863、RMSE=1.381、MAE=0.971)优于基础模型(式11,R²=0.827、RMSE=1.554、MAE=0.101).对于误差方差,幂函数、指数函数均能较好地消除异方差,但幂函数相对最好.混合模型的拟合与预测能力均优于式11、12,但混合模型(式13、14)之间的拟合与预测精度相差不大.基于混合效应的H-D模型(式13)能够较好地描述不同林分间H-D关系的差异,实际运用中可选用该模型来预测杉木树高,具有较高的预测精度.     

基于树种分类的帽儿山阔叶混交林树高-胸径模型

天然林的林分结构复杂、物种多样性丰富,为分析林分生长与制定合理的森林经营决策方案带来了巨大的挑战。树高-胸径关系对于预测林分生长、制定森林管理经营措施具有重要意义。本文基于48块帽儿山阔叶混交林样地的调查数据,根据树种结构、生长特征及生态学特性将23个树种分为4个树种组,通过再参数化方法建立包含林分、林木竞争、树种混交情况及物种多样性变量的广义模型,并建立样地、树种组两水平混合效应模型,利用留一交叉验证法检验模型的预测能力。结果表明：Ratkowsky(1990)模型为最优基础模型,引入优势木平均高、大于对象木断面积之和、树种占比和Shannon指数能更好地解释帽儿山阔叶混交林树高-胸径关系;引入样地、树种组混合效应模型可显著提高模型的预测精度,R_a²为0.83。此外,在相同梯度的环境因素下,喜光树种比耐荫树种表现出更高的树高。本研究利用所构建的树高-胸径模型分析了树种混交及树木功能性状对树高生长的影响,为精准预测阔叶混交林不同树种的树高以及进一步分析阔叶混交林分生长关系提供理论基础。     

塔里木河中游胡杨胸径生长量与气候因子和NDVI 的关系研究

以塔里木河中游胡杨胸径生长量为研究对象, 运用地学统计软件的趋势分析和相关分析分析了胡杨胸径生长量与气象因子和NDVI 的关系。结果表明: 采集的样木胸径大小主要集中在5-25 cm, 占总数的86.35%, 胡杨在2001-2006 年、2006-2011 年这两个时期胡杨胸径生长率分别为6.02%、7.08%; 固定样木的胡杨胸径生长量的增长表现为: 2001-2006 年较2006-2011 年差, 小直径>中直径>大直径, 高密度林>中密度林>低密度林>疏林; 胡杨胸径生长量与温度呈强正相关, 与降水量呈弱负相关; 胡杨胸径生长量与年均NDVI 的Pearson 相关系数为0.542, 且平均NDVI 变化百分比有增长趋势, 表明2001-2011 年间研究区胡杨林长势总体趋于良好方向发展。     

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。     

地形与竞争因子对红松胸径与年龄关系的影响

森林年龄结构一直是森林生态学研究的重要内容之一,利用胸径指标间接推测树木年龄是获得森林年龄结构的有效手段。基于黑龙江省小兴安岭林区156株成熟红松解析木数据,分析成熟红松个体胸径与年龄之间关系,探讨地形与竞争因子对红松胸径与年龄关系的影响。研究结果表明:对所搜集的红松解析木数据,海拔、坡度、坡向、竞争因子等因素都对红松胸径与年龄关系产生影响,其中坡向与坡位对红松胸径-年龄关系影响最为明显,而竞争因子的影响较小并且在不同地形条件下表现出差异性。在南坡向-中坡位的红松个体,其胸径与年龄之间表现出了最佳的拟合效果。对地形与竞争因子的影响机理还有待于进一步研究。     

烟台海防林黑松种群胸径与种实性状关系

为明确黑松海防林种群种子生产动态,以胸径作为年龄和个体大小的度量,对烟台黑松海防林种群胸径与种实性状的关系进行了研究。根据结实黑松的胸径大小及分布比例,将黑松海防林种群分为5个径级（3.5～6.5、6.5～9.5、9.5～12.5、12.5～15.5、15.5～19 cm）, 并分别以5、8、11、14和17 cm作为代表值,对各径级黑松种实性状进行多重比较及回归分析。结果表明：胸径大小对黑松种子生产有显著影响,随胸径增大,其生育力逐渐升高,达到17 cm径级时开始略有下降;种子大小和百粒质量随胸径增大有下降趋势,种翅大小则有所上升,这是黑松种子生产中的一种权衡,种子减小的同时传播能力增强;各径级黑松均以可育种鳞数为预测球果产生种子数量和质量的最有效指标,但可育种鳞数并不能由球果的其他性状(如球果长、宽、干质量以及总鳞片数等)进行很好的预测,说明黑松种子生产为多因素控制过程。     

太岳林区山核桃种群树高和胸径关系的数学模拟

建立平均高和平均胸径的模型,对提高森林科学经营水平是很有必要的．本文根据野外山核桃种群调查资料,利用10种数学回归模型对山核桃种群的平均树高和平均胸径间的关系进行回归分析．结果表明;山核桃种群平均高和平均胸径之间存在显著的相关关系,以H=a＋bD、H=a＋bD＋cD2、H=a＋bD＋cD2＋dD3和H=a＋b／D4种回归模型拟合的较好;经适用性检验,这4种回归模型适用度均比较高,但是,H=a＋bD＋cD2和H=a＋bD＋cD2＋dD3适合度最好,最具有代表性;不过,就精度而言,H=a＋bD＋cD2最高,H=a＋bD＋cD2＋dD3次之．这为在太岳林区开展山核桃种群群落结构研究,并进行森林经营和资源调查等提供重要的理论依据．     

基于随机效应的兴安落叶松材积生长模拟

基于黑龙江省带岭林业局大青川林场80株人工兴安落叶松解析木数据和Logistic生长模型,分别考虑单木效应和样地效应,利用S-PLUS软件中的NLME过程拟合非线性材积生长模型,采用赤池信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)、对数似然值和似然比检验等模型评价指标对不同模型的精度进行比较.结果表明：当考虑单木效应影响时,b₁、b₂、b₃（分别代表Logistic模型中的渐进、尺度和形状的随机参数）同时作为随机参数时模型拟合效果最好; 当考虑样地效应影响时,b₁作为随机参数时模型拟合效果最好.基于单木效应和样地效应的混合模型的拟合精度高于基本模型（Logistic生长模型）,考虑单木效应影响的混合模型的精度高于考虑样地效应影响的模型.模型检验结果表明,随机效应模型不但能反映单木材积的总体平均变化趋势,还能反映个体之间的差异;随机效应模型通过校正随机参数值能提高模型的预测精度.     

杉木风景游憩林冠径与胸径关系研究

为研究杉木风景游憩林标准林分密度（立木株数）,确定合理抚育间伐强度提供科学依据。本文在福建将乐国有林场通过设置杉木人工林39块标准地和2 906株每木检尺实测数据,建立了福建将乐杉木人工林树冠径与胸径以及冠径与胸径比值(cd/D)关系,并分析了冠径与胸径比值在风景游憩林树木空间、林分密度和间伐强度中的应用。研究表明:胸径在2~43 cm之间时,相关系数(R²)达0.919 5,呈显著线性相关,其中2~35 cm模型精度较高,35~43 cm误差较大。通过对不同大小的杉木(cd/D)比值进行分析,得出随着胸径增大比值是逐渐减小的,并且减小的趋势随着胸径的增大趋于平稳,最后趋于一个常数。     

帽儿山天然次生林10种主要阔叶树冠径与胸径关系研究

根据帽儿山天然次生林30块标准地每木检尺的实测数据,建立帽儿山天然次生林10种主要阔叶树冠径与胸径以及胸径和冠径与胸径比值（cd/D）之间的关系,并且简要论述冠径与胸径比值在树木空间、断面积和林分密度和间伐强度的应用。研究表明：胸径在10~30 cm之间,相关系数（R²）在0.8以上时,冠径与胸径关系近似一条直线。通过对不同树种的不同大小树木(cd/D)比值的分析,得出随着胸径的增加的比值是逐渐减小的,并且减小的趋势随着胸径的增加趋于平稳,最后趋于一个常数。     

Development and Evaluation of Models for the Relationship between Tree Height and Diameter at Breast Height for Chinese-Fir Plantations in Subtropical China

Tree diameter at breast height (dbh) and height are the most important variables used in forest inventory and management as well as forest carbon-stock estimation. In order to identify the key stand variables that influence the tree height-dbh relationship and to develop and validate a suit of models for predicting tree height, data from 5961 tree samples aged from 6 years to 53 years and collected from 80 Chinese-fir plantation plots were used to fit 39 models, including 33 nonlinear models and 6 linear models, were developed and evaluated into two groups. The results showed that composite models performed better in height estimate than one-independent-variable models. Nonlinear composite Model 34 and linear composite Model 6 were recommended for predicting tree height in Chinese fir plantations with a dbh range between 4 cm and 40 cm when the dbh data for each tree and the quadratic mean dbh of the stand (Dq) and mean height of the stand (Hm) were available. Moreover, Hm could be estimated by using the formula Hm=11.707×ln(Dq)-18.032. Clearly, Dq was the primary stand variable that influenced the height-dbh relationship. The parameters of the models varied according to stand age and site. The inappropriate application of provincial or regional height-dbh models for predicting small tree height at local scale may result in larger uncertainties. The method and the recommended models developed in this study were statistically reliable for applications in growth and yield estimation for even-aged Chinese-fir plantation in Huitong and Changsha. The models could be extended to other regions and to other tree species only after verification in subtropical China.     

不同发育阶段大豆株高和茎粗QTL的动态分析

利用中豆29×中豆32的重组自交系,以复合区间作图法对不同发育阶段的大豆株高和茎粗同时进行非条件和条件QTL定位,在11个连锁群检测到18个株高QTL,在9个连锁群检测到19个茎粗QTL。不同发育时期影响大豆株高和茎粗QTL的数量、加性效应和贡献率均不相同,QTL表达具有时序性和选择性,有些QTL仅表达1次,有些可多次连续表达。有3个株高QTL和1个茎粗QTL在3个年度重复表达,有6个株高QTL和2个茎粗QTL在2个年度重复表达。F连锁群上株高和茎粗QTL存在共位性,R1～R4期均有株高和茎粗QTL同时表达,但株高和茎粗QTL的增效基因不同,株高QTL表达次数多而茎粗QTL表达次数较少,前期(V4～R3)QTL表达数量多而后期(R4～R5)表达数量较少。株高和茎粗QTL的动态变化与表型相关分析结果一致,对于适期选择粗秆抗倒的高产材料具有指导作用。     

Different Patterns of Changes in the Dry Season Diameter at Breast Height of Dominant and Evergreen Tree Species in a Mature Subtropical Forest in South China

Information on changes in diameter at breast height （DBH） is important for net primary production （NPP） estimates, timing of forest inventory, and forest management. In the present study, patterns of DBH change were measured under field conditions during the dry season for three dominant and native tree species in a monsoon evergreen broad-leaved forest in the Dinghushan Biosphere Reserve. For each tree species, different patterns of DBH change were observed. In the case of the fast-growing tree species Castanopsis chinensis Hance, large diurnal fluctuations occur, with a peak DBH in the early morning （around 05：00 h） that decreases to a minimum by about 14：00 h. Both Schima superba Gardn. et Chemp and Cryptocarya chinensis （Hance） Hemsh exhibited less diurnal swelling and shrinkage. Diurnal fluctuations for these species were observed on a few occasions over the period of observation. Graphical comparisons and statistical analysis of changes in DBH with meteorological variables indicate that for different trees, the different changes in DBH observed responded to different meteorological variables. Large stem changes were found to occur for Ca. chinensis trees that were associated with variations in solar radiation. However, both S. superba and Cr. chinensis were found to be less sensitive to solar radiation. Changes in the DBH of these two species were found to be controlled mainly by soil temperature and soil moisture. During the later dry season, with a lower soil temperature and soil moisture, all three tree species stopped growing and only negligible shrinkage, expansion, or fluctuation occurred, suggesting that the optimum time to measure tree growth in the Dinghushan Biosphere Reserve is the later dry season.     

用度量误差模型方法编制相容的生长过程表和材积表

指出了按照常规方法建立的生长模型和材积模型不相容的原因、利用两阶段度量误差模型方法估计生长模型和材积模型的参数,进而编制相容的生长过程表和材积表．     

鼎湖山主要森林类型植物胸径生长对氮沉降增加的初期响应

在林地分别喷加0、50、100和150kgNhm^-2a^-1,研究鼎湖山马尾松林、马尾松荷木混交林和季风常绿阔叶林乔木层植物胸径生长(年增长率)对增施氮的响应。结果表明,不喷加N,马尾松林、混交林和阔叶林胸径年增长率分别为4.84％、4．09％和2．99％;外加氮对植物胸径生长的影响因森林类型和植物种而异。马尾松林和混交林,低氮处理(喷加50kgNhm^-2a^-1)没有对胸径生长产生明显影响,中氮处理(喷加100kgNhm^-2a^-1)则分别增加了77、8％和105．6％。外加氮处理均使阔叶林胸径年增长率下降,低氮、中氮和高氮处理(喷加150kgNhm^-2a^-1)分别比对照(不喷N)低36．8％、28．5％和41．0％。这表明外加氮处理促进马尾松生长,但抑制大多数阔叶树种生长。     

香叶树一年生苗苗高地径生长量变化分析

通过对香叶树播种育苗,研究其1年生苗苗高地径生长量变化规律。经定期测定,有序样本聚类和回归分析,拟合苗高、地径与时间相关关系的数学模型,结果表明：香叶树 1年生播种苗生长期可划分为出苗期、生长初期、生长盛期和生长后期四个时期。苗高生长量集中在生长盛期,占77.51%,出苗期和生长初期所占比重较小,二者之和仅为7.93%,不及生长后期的14.55%。地径生长量在出苗期占比较大,占总量的18.03%,生长后期为11.47%,生长初期最小仅为8.2%。苗高、地径在生长盛期的时间仅占总生长天数的46.67%,但其生长量却分别占总生长量的77.51%和62.30%。苗高、地径生长量与时间存在着极显著的相关关系,拟合的生长曲线可靠性高,可用来估测和分析香叶树1年生播种苗在不同生长时期苗高、地径的生长量变化。     

珍稀濒危植物梓叶槭种群径级结构与种内种间竞争关系

该研究对四川省珍稀濒危植物梓叶槭(Acer catalpifolium)种群的主要分布区进行调查,分析梓叶槭种群径级结构与种内和种间的竞争关系,探讨竞争强度与径级和距离之间的关系。结果表明:(1)梓叶槭胸径与树高之间存在显著的幂函数关系;种群径级结构呈正态分布,中小径级树木较多,高径级树木较少。(2)梓叶槭种内和种间竞争强度分别占总竞争强度(222.87)的15.16%和84.84%,说明竞争主要来自种间。(3)梓叶槭与主要伴生种之间的竞争强度大小依次为柳杉桢楠白栎刺楸灯台树桦木杉木厚朴光皮桦;对象木和竞争木距离与竞争指数之间较好地服从指数函数关系,当对象木与竞争木距离小于1m时,竞争指数可达到5.5,随着距离逐渐增加,其竞争指数相应降低,并最终趋于平缓。(4)竞争强度随对象木胸径的增大而减小,当对象木胸径小于20cm时,受到的竞争压力最大,竞争指数最大的分别是梓叶槭与整个林分(234.98)以及梓叶槭与种间(184.01);当对象木胸径小于10cm时,竞争指数均可以达到18;当对象木胸径大于20cm时,竞争强度变化很小且竞争指数较低;竞争强度与对象木胸径服从幂函数关系(CI=AD-B)。(5)模型预测结果表明,随着梓叶槭胸径的增加,竞争指数均越来越小,竞争强度呈降低趋势;当梓叶槭胸径为0~5cm时,梓叶槭与整个林分受到的竞争强度最大,竞争指数为7.14,占总竞争强度的50%;当胸径大于20cm时,竞争指数变化不大;该模型能很好的预测梓叶槭种内和种间竞争强度。     

Relationship between Circulating and Tissue microRNAs in a Murine Model of Breast Cancer

MiRNAs are key regulators of tumorigenesis that are aberrantly expressed in the circulation and tissue of patients with cancer. The aim of this study was to determine whether miRNA dysregulation in the circulation reflected similar changes in tumour tissue. Athymic nude mice (n = 20) received either a mammary fat pad (n = 8, MFP), or subcutaneous (n = 7, SC) injection of MDA-MB-231 cells. Controls received no tumour cells (n = 5). Tumour volume was monitored weekly and blood sampling performed at weeks 1, 3 and 6 following tumour induction (total n = 60). Animals were sacrificed at week 6 and tumour tissue (n = 15), lungs (n = 20) and enlarged lymph nodes (n = 3) harvested. MicroRNAs were extracted from all samples (n = 98) and relative expression quantified using RQ-PCR. MiR-221 expression was significantly increased in tumour compared to healthy tissue (p<0.001). MiR-10b expression was significantly higher in MFP compared to SC tumours (p<0.05), with the highest levels detected in diseased lymph nodes (p<0.05). MiR-10b was undetectable in the circulation, with no significant change in circulating miR-221 expression detected during disease progression. MiR-195 and miR-497 were significantly decreased in tumour tissue (p<0.05), and also in the circulation of animals 3 weeks following tumour induction (p<0.05). At both tissue and circulating level, a positive correlation was observed between miR-497 and miR-195 (r = 0.61, p<0.001; r = 0.41, p<0.01 respectively). This study highlights the distinct roles of miRNAs in circulation and tissue. It also implicates miRNAs in disease dissemination and progression, which may be important in systemic therapy and biomarker development.