BP-MSM混合算法及其在森林自疏规律研究中的应用

森林自然稀疏机制一般是非线性的、动态的.人工神经网络具有逼近任意非线性映射的特性.本文阐述了人工神经网络模拟森林自疏机制的可行性和不足之处,并提出了基于改进单纯形法的神经网络模型(BP-MSM混合算法)的基本原理和算法,结合山杨天然林和杉木人工林自疏实例说明了其应用.森林自疏实例应用结果表明,BP-MSM混合算法模拟森林自然稀疏机制是理想的,模拟精度较高,从而继承和发展了人工神经网络方法与理论,丰富了森林自然稀疏规律研究方法.     

巨桉碳含量的空间结构特征研究

依据永安市巨桉人工林调查的基础,对巨桉碳含量空间结构特征进行了研究,结果表明:巨桉不同胸径个体地上部分各器官的碳含量在42.30%～55.07%之间,地上部分各器官碳含量大小顺序为:叶>枝>干,方差分析表明不同胸径标准木之间碳含量没有达到显著水平,而地上部分各器官碳含量差异显著,采用邓肯新复全距法和q检验法对其进行多重比较,两种方法检验结果均表明巨桉枝和干的碳含量之间没有显著差异,叶和枝以及叶和干之间差异显著;不同高度层叶碳含量之间不存在明显差异,把巨桉单株林木的树冠分为上下两部位,方差分析表明上下两部分叶碳含量也不存在明显差异;不同大小根的碳含量大小顺序为:细根>中根>粗根>根兜;巨桉不同粗细枝的碳含量存在一定的差异,枝越细碳含量的值越高;各器官碳含量中,叶的碳含量较高,为51.86%,果的碳含量最低,为46.62%,排列顺序为:叶>根>枝>干>果。     

福州酸雨区次生林中台湾相思与银合欢叶片的12种元素含量

在酸雨区,研究叶片元素浓度变化规律对于理解树种选择与重建亚热带森林具有重要意义。在中亚热带丘陵次生林的酸雨区内,测定两个优势树种——台湾相思树(Acacia confusa)、银合欢(Leucaena glauca)的叶片元素(N、P、S、K、Ca、Na、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn和Al)含量,并探讨其可能遭受酸雨的影响。结果表明,两树种叶片营养元素含量均表现为N > K > Ca > S > P > Mg > Na,重金属元素表现为Fe > Al > Cu。两树种叶片的P、Ca、Mg、Na、Mn和Cu含量差异极显著,Zn含量差异显著。受频繁酸雨影响,台湾相思(3.42 g/kg)和银合欢(2.70 g/kg)的S含量明显高于中国陆生被子植物叶片的平均值((1.66±3.06) g/kg),Na含量低于S含量,也明显低于中国陆生被子植物叶片Na含量的平均值((2.48±5.45)g/kg),表明研究区域植物叶片的Na元素的特异性,酸雨加速土壤酸化导致土壤Na含量低可能是一个原因。由N/P、Ca/Al摩尔比值的大小可得出,台湾相思为P制约型树种,虽然其Al含量并未超出正常范围值,但其Ca/Al摩尔比值小于12.5,表明存在Al的危害风险;而银合欢属N制约型树种,并未受到Al的危害,更适应研究区生长环境。若仅从叶片元素含量分析,该区域的台湾相思和银合欢受到Fe危害风险,且存在更大的Cu和Zn危害风险,银合欢的Zn、Cu元素累积量大于台湾相思,所以可以认为银合欢的抗性强于台湾相思,可能更适应于酸雨区域生长。     

格氏栲天然林林窗和林下种子散布及幼苗更新研究

以格氏栲(Castanopsis kawakamii)天然林为研究对象,探讨了林窗和林下格氏栲种子雨、种子库的分布特征及幼苗更新状况。结果表明:林窗种子雨总量和完好种子密度高于林下,未成熟种子比例低于林下;林窗和林下种子雨高峰期掉落数量分别占种子雨总量的77.13%和74.5%;林窗种子库储量低于林下,种子库中以全食或捡拾种子比例最高,其中种子库储量垂直分布表现为枯落物层(约占2/3)>腐殖质层(0～5 cm)(约占1/3)>心土层(5～10 cm)(小于1%),以格氏栲种子占绝对优势;格氏栲从种子到幼苗的转化率低,林窗中格氏栲完好种子密度与幼苗密度均高于林下。林窗微生境提高了种子散布过程中格氏栲成熟种子的密度和比例,有利于促进格氏栲的幼苗更新,表明林窗在格氏栲种群恢复过程中扮演着重要角色。     

低磷胁迫对雷公藤幼苗形态指标及生物量的影响

采用土培的方法,研究了磷(P)胁迫对雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook.f.)1年生和3年生幼苗在一个生长季内形态指标及生物量的影响。结果表明:低P处理显著抑制了雷公藤幼苗地上部分的增长,而对地下部分的影响较小,导致根冠比的增加,在相同P水平处理下,3年生雷公藤的根冠比高于1年生的;低P胁迫显著影响了雷公藤的生物量积累及分配,雷公藤幼苗总生物量及1年生雷公藤细根生物量占根系生物量的比例下降,根系生物量在总生物量中的比例及3年生雷公藤细根生物量在根系生物量中的比例上升。这表明3年生雷公藤对P逆境有更好的适应机制,对低P林地套种雷公藤的苗龄选择有参考价值;雷公藤幼苗的株高、最长枝均与生物量呈显著的正相关,可作为耐低P雷公藤良种选育中优良性状的指标。中轻度的P胁迫不显著影响根系生物量的积累,维持较大比例的根系是雷公藤适应低P胁迫的主要策略。     

四种红树植物根茎叶的碳氮磷化学计量特征

以漳江口红树林的秋茄(Kandelia candel)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、桐花树(Aegiceras corniculatum)和老鼠簕(Acanthus ilicifolius)为研究对象,对其根、茎、叶中的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量以及生态化学计量学特征进行分析。结果表明:秋茄、桐花树、老鼠簕3种植物各器官中的C含量均表现为茎、叶显著大于根,秋茄、木榄、桐花树3种植物的N、P含量均表现为叶茎根;桐花树、老鼠簕不同器官的C含量变异系数均表现为根叶茎,秋茄、木榄、老鼠簕3种植物N含量的变异系数均表现为根、茎大于叶,秋茄、木榄、桐花树3种植物P含量的变异系数均表现为根、茎大于叶;秋茄、木榄、老鼠簕C∶N的变异系数为根、茎大于叶; 4种植物中,老鼠簕根、叶的P含量显著高于其他3种植物,茎的P含量略高于其他3种植物,根C、N、P与叶C、P的变异系数均大于其他3种植物; 4种红树植物叶的C∶N∶P质量比(151∶9∶1)显著小于根(187∶4∶1)和茎(239∶5∶1),叶的C、N和P的生态化学计量特征相对稳定。分析红树植物不同器官养分元素间的分配规律,可为大尺度的红树林生态化学计量学研究提供理论基础,并为红树植物的保护与可持续经营提供科学依据。     

邻体干扰指数通用模型及其应用

 本研究在前人工作的基础上提出邻体干扰指数的通用模型并讨论邻体干扰指数模型中生长速度、邻体及基株大小的度量方法的选择,进而提出通用模型在马尾松优势种群的经营管理中的具体应用。     

中亚热带常绿阔叶林林隙及其自然干扰特征的研究

通过对福建万木林中亚热带常绿阔叶林中96个林隙的调查,研究了中亚热带常绿阔叶林的基本特征和自然干扰规律,结果表明,在中亚热带常绿阔叶林中,扩展林隙(EG)和冠空隙(CG)在中亚热带常绿阔叶林景观中的面积比例分别为50．86％和16．66％,每年干扰频率分别为0．85％·年^-1和0．28％·年^-1,林隙干扰的返回间隔期约为357年．林隙形成方式由树木折干形成的最为普遍,占形成木总数58．04％。其次是由于掘根风倒而形成的,占33．48％．林隙大多由两株树木形成,平均每个林隙拥有形成木2．33株．扩展林隙的大小多在100～300m^2之间,其中以200～300m^2者所占的面积比例最大,而以100～200m^2者所占的数量比例最大,冠空隙的大小多在100m^2以下,其中50m^2以下所占的数量比例和面积比例都是最大的．林隙形成木分布最多的径级在20～30cm之间。     

同龄纯林自然稀疏过程的经验模型研究

应用-3/2法则及广义Schumacher生长方程导出同龄纯林自然稀疏过程中密度随时间变化规律新模型,采用遗传算法对非线性模型参数进行最优估计.以山杨、云南松、杉木等树种同龄纯林自疏过程中密度随时间变化资料对新模型进行了验证,并与前人提出的主要森林自疏过程密度随时间变化规律模型进行了对比.结果表明,所提出的同龄纯林自疏规律模型能很好地拟合实际观测资料,具有良好的使用价值;新模型拟合效果较前人提出的自疏规律模型效果均更佳,说明新模型是一个描述同龄纯林自疏过程密度随时间变化规律的理想经验模型,可在森林自疏规律研究中应用.杉木林自疏过程密度变化规律的研究可为南方林区杉木林经营管理提供参考.     

闽北毛竹林生态系统能量分配规律的研究

通过在建瓯市设置的４０块标准地的调查资料的基础上,进行毛竹林生态系统能量分配规律的研究。结果表明,毛竹林生态系统能量分配规律是秆、枝叶和地下部分的平均能量依次为４．２３２２＊１０＾８、０．９２３０＊１０＾８和１．７６４３＊１０＾８ｋＪ．ｈｍ＾－２,所占比例分别为６１．３２％、１３．１１％和２５．５７％。,从而为毛竹林的经营与开发提供科学依据。