中国桑科植物属的空间分布及多样性

该研究以FRPS《中国植物志》全文电子版网站、中国在线植物志(eFlora)网站和国家标本资源共享平台(NSII)网站收录的全部中国桑科植物数据为基础,以部分省的植物志以及正式发表的论文为补充,查找每一个桑科植物的具体分布地点(精确到县一级),并采用地理信息系统技术,以县为空间数据的基本单元,以桑科12属的植物为研究对象,制作属的空间分布图,计算空间相似性系数,分析桑科植物各属的空间多样性及其差异。结果表明:(1)中国桑科植物中桑属的分布最广,橙桑属的分布最狭窄。(2)橙桑属与其他属的空间分布相似性系数均较低(0~0.0444),其中橙桑属与见血封喉属和牛筋藤属的相似性系数均为0,表明橙桑属与其他属的分布几乎没有重叠区;榕属与构属和柘属的空间分布相似性系数分别为0.7394和0.6795,表明这3属的空间分布有较多的重叠区;见血封喉属的分布范围较广,从热带到亚热带地区均有。(3)中国桑科植物属的多样化中心(保护区域)集中在热带和亚热带地区,其中波罗蜜属和葎草属的多样化中心均在云南,鹊肾树属的多样化中心在海南,柘属的多样化中心从热带、南亚热带扩大至中亚热带地区;榕属在中国有98个种,多样化中心分布在甘肃东南部、贵州东北部、云南南部、广西西南部、台湾南部和海南西部;桑属(11个种)的多样化中心分布在重庆南部、湖北南部、湖南西北部、贵州中南部、云南东部和广西西部。研究认为,中国桑科植物属的多样化中心各有特点,基于县的空间分布及多样性研究结果能够具体确定中国桑科植物属的最小保护区域;且该研究结果支持贵州地区是桑属植物的分化中心和过渡中心。

便携式高精度立木胸径测量装置研制与试验

立木胸径是森林资源调查中最重要的测量指标。为了实现高效、精准、简便地测量立木胸径,适应复杂树形和不同径级的树木,节省内外业勘测成本,该研究研制了一款立木胸径测量装置。基于隧道磁阻旋转编码器构建适合低成本、轻小型机电结构和高分辨力处理算法的方法,同时开发了由嵌入式软件、Android端应用和Web端应用构成的系统软件,通过多功能按键组合设计了特殊树形和大径级树木的作业流程。在单木勘查作业过程中,装置的机电结构会将立木胸径由机械量先转换为磁信号再转换成电信号,之后由嵌入式软件中集成的处理算法把电信号换算成胸径测量数据。完成所有单木勘查作业后,装置内的蓝牙将数据传输至Android端应用进行存储再上传到Web端的数据库中。为验证装置的测量精度和作业效率,选取包含多个树种的196株立木和一块包含42株立木的小样地进行试验。试验结果表明:该装置对不同径级的立木都具有较高的测量精准度(总平均绝对误差为0.08 cm、平均绝对百分比误差为0.37%、均方根误差为0.12 cm和相对均方根误差为0.54%);人均每株立木测量耗时为9.3 s(约为传统围尺方法的1/3),作业效率高。该装置解决了传统围尺在数据量测、记录和入库上的短板,降低了人力成本,比非接触式、卡测类、电子拉绳类仪器的制造成本低几百到上万元,造价仅为260元,且携带方便(质量仅为230g),符合国家森林资源连续清查技术规定的精度要求,在森林资源调查中具有宽广的应用前景。

中国壳斗科植物属的空间多样性格局及其指标研究

通过植物专业网站及已发表的论文论著,查找每一种壳斗科植物在中国的具体分布地点(县),并采用地理信息系统技术,以县为空间数据的基本单元,以壳斗科植物为研究对象,从空间上获取多样性格局指标,定量研究中国壳斗科植物的属、类型的空间多样性格局。结果表明:(1)中国壳斗科植物中青冈属、栎属、锥属、柯属的斑块丰富度、多样性指数、斑块总数、总形状指数明显高于三棱栎属、栗属、水青冈属,而三棱栎属因只有一个斑块,属与种的空间多样性格局相同,与其他属明显不同。(2)中国壳斗科植物中属的空间多样性格局指标之间有一定的相关性,斑块丰富度、多样性指数、斑块总数、总形状指数相互之间、总面积与斑块总数、多样性指数、总形状指数之间呈显著正相关关系,总的最大斑块指数与均度指数之间呈显著负相关关系。(3)除三棱栎属外,其他属的斑块类型所占面积、占属面积的比例、斑块数目、最大斑块指数、形状指数各指标,基本上均随所在属斑块类型值的增加其相应指标依次降低,斑块类型与其他指标呈显著负相关关系。(4)中国壳斗科植物在青冈属、栎属、锥属、柯属中,每一个属种数为1~7的斑块类型所占面积之和、斑块数目之和分别占其属对应总指标的值均高于80%,表明种数较少的斑块类型构成了属的主要分布区,而种数较多的斑块类型,其各指标值均较低,分布范围很狭窄,但物种多样性高。

中国壳斗科植物属的分布区定量研究

通过植物专业网站及发表的论文论著,收集每一种壳斗科植物在中国的具体分布地点(县),并采用地理信息系统技术,以县为空间数据的基本单元,以壳斗科植物为研究对象,制作属的空间分布图,从图中定量地提取斑块的数目、面积、周长,计算形状指数、最大斑块指数,以及属的Shannon均匀度指数、Simpson均匀度指数,分析中国壳斗科植物属的空间分布及其特点,为植物区系空间分布定量研究提供依据。结果表明:(1)中国壳斗科植物属的空间分布呈现连续分布或间断分布,间断分布有星散分布、主次分布区、主分布区3种类型,以图形和定量的方式体现出属在空间上的分布差异。(2)中国壳斗科植物属的分布区或最大斑块的分布区在中国亚热带,能连续分布到热带,但在温带斑块分散,面积小,由此推断中国亚热带植物区系应划分为古热带植物区。(3)根据三棱栎属、锥属、柯属在世界和中国的分布,推断它们均为热带亚洲和热带美洲洲际间断分布。

中国竹亚科植物空间分布及多样性研究

以竹亚科植物为研究对象,以相关文献为资料来源,从县级尺度上揭示了中国竹亚科植物分布范围和多样性中心。中国竹亚科植物广泛分布于秦岭以南的大部分地区,此亚科中的33个属的分布范围及多样性中心有差异,其中刚竹属是中国分布最广的属,贡山竹属是中国分布最狭窄的属,玉山竹属等13个属的多样性中心在云南,另有15个属可分布到云南,云南可能是中国竹亚科植物的起源中心。

中国鼠李科植物空间分布多样性研究

利用ArcGIS软件,以中国鼠李科植物属、种分布数量数据为基础,制作属、种空间分布多样性图,计算空间分布多样性格局指数,分析中国鼠李科植物属、种的空间分布多样性特点。通过量化研究,得出鼠李科植物空间分布多样性的数量特点和规律。结果表明:(1)云南景洪市为中国鼠李科植物属、种分布中心,云南东南部、广西西南及西北部和贵州西南部的属、种数量较多,是中国鼠李科植物多样性的重要分布及保护地区。(2)西藏南部及东南部、青海东部和甘肃中部成为鼠李科植物分布的分界线,分界线以西鼠李科植物呈零星分布或没有分布,分界线以东呈连续分布。(3)中国鼠李科植物空间分布多样性格局各指标中,种的各项指标均大于属的相应值;当属数和种数均为1时,其斑块数量、类型所占面积、面积占景观的比例、最大斑块指数、景观形状指数均最大,当属数和种数逐渐增加,所有指标值均呈递减趋势。

中国壳斗科植物属间空间关联研究

用中国壳斗科植物属间空间相似性系数,定量探索属间关系,为分类学、系统发育等提供新的研究手段和依据.在ArcGIS9.2软件中制作中国壳斗科植物空间数据,计算属间空间相似性系数,分析属间空间关系.三棱栎属与水青冈属的四个空间相似性系数均为0,两属的空间分布完全分离,与其他属的空间重叠度最低,三棱栎属、水青冈属分别属于三棱栎亚科、水青冈亚科.三棱栎属分布区完全或绝大部分落入栗属、锥属、柯属、青冈属、栎属分布范围内,三棱栎属与这些属的共同特点是雄花序穗状或圆锥状,三棱栎属向东部、东北部、北部与这些属间发生联系.柯属与锥属的四个空间相似性系数和空间重叠度最高,它们与栗属、青冈属的四个空间相似性系数和空间重叠度其次,四属组成栗亚科.栎属与其他属的空间重叠度相差较大,构成栎亚科.

中国生物多样性研究中栅格大小的选择

研究矢量数据转换成栅格数据时选择合适的栅格大小,对研究大区域范围生物多样性具有指导意义.将中国县数据的矢量数据转换成栅格数据时,合适的栅格大小为0.1°×0.1°或10 km×10 km.中国壳斗科植物多样性研究从矢量数据转换成栅格数据时,选择栅格大小在0.1°×0.1°到0.4°×0.4°之间均可.经度差值(或纬度差值)与经向差值(或纬向差值)可互算,即0.1°相当于10 km,1°相当于100 km.在矢量数据转换栅格数据时,最好选择中心点法.

中国木兰科植物的空间分布研究

文章通过查阅《中国植物志》、国家标本资源共享平台、中国数字植物标本馆等资料以及历年来已经出版的文献资料,将收集好的木兰科植物名录及分布地进行鉴定,确定了木兰科植物有13属,113种,在此基础上采用地理信息系统技术,以县为空间基本单元将木兰科植物作为研究对象制作木兰科属的空间分布图。结果表明,木兰科植物主要分布区在南方热带亚热带地区,其中以云南、四川盆地中部以及川北川南、贵州的中东部、广西的北部、西南、东南部和湖南的西北西南部最为集中分布且拥有的种数最多。