城市森林结构多样性预测冠下地面温度的潜力研究

城市森林冠层具有调控城市森林微气候的能力,但现有研究尚未阐明冠层结构对冠下地面温度的影响及其预测潜力。文章基于无人机机载激光雷达(UAV-LiDAR)提取哈尔滨林业示范基地的城市森林冠层结构多样性特征指标,探究单一结构多样性特征对冠下地面温度的影响,以及结构多样性多因子组合对温度的预测潜力。结果表明:1)城市森林结构多样性的8个特征因子与冠下地面温度呈显著相关关系(P<0.05),其中深间隙(DG)、深间隙分数(DGF)、覆盖分数(CF)、间隙分数分布(GFP)表征了结构多样性的覆盖/开放度特征;冠层高度标准差(H_(std))、冠层高度最大值(H_(max))、95%分位点高度(ZQ_(95))表征了高度特征;垂直复杂指数(VCI)表征了异质性特征。2)城市森林冠层结构多样性的覆盖/开放度特征对冠下地面温度的响应更强(R^(2)为0.15~0.5),强于高度指标(R^(2)为0.14~0.19)以及异质性指标(R^(2)=0.14)。3)结合高度指标、覆盖/开放度指标以及异质性指标的多因子预测模型2(R^(2)=0.61,RMSE=0.51,MSE=0.26,AIC=62.74),对于冠下地面温度的预测性能更优。研究明晰了城市森林结构多样性的多因子变量及其特征组合预测冠下地面温度的潜力,为城市森林冠层结构调控内部小气候环境研究提供了科学参考。

基于结构方程模型的杉木林林分结构多样性评价

综合评价杉木林林分结构多样性,可为提高林分结构多样性和精准制定森林经营措施提供理论依据。以湖南省平江县福寿林场的杉木林为研究对象,利用4株邻近木构建林分空间结构单元,选取表征林分树种组成多样性的全混交度、Simpson多样性指数与Shannon-Wiener指数,表征林木大小分化多样性的大小变异系数、大小分化度均值指数与交角竞争指数和表征林木空间分布多样性的角尺度、林层指数与空间密度指数等9个指标,构建林分结构多样性评价结构方程模型,并确定各指标权重,对林分结构多样性进行综合评价。结果表明:(1)林分结构多样性评价结构方程模型的卡方自由度比值χ2/df为1.409,介于1—3之间,比较适配指数(CFI)、常规拟合指数(NFI)、增值适配指数(TLI)和拟合优度指数(GFI)的值分别为0.985、0.953、0.978和0.931,均大于0.9,近似误差均方根(RMSEA)为0.048,小于0.05,各指数的拟合效果良好,模型的适配度较好,满足研究的需要;(2)3个内生潜在变量林分树种组成多样性、林木大小分化多样性和林木空间分布多样性的权重分别为0.3518、0.3201和0.3281,对外生潜在变量林分结构多样性的影响大致一样,Shannon-Wiener指数是影响林分树种组成多样性的关键因素,交角竞争指数是影响林木大小分化多样性的关键因素,林层指数是影响林木空间分布多样性的最重要因素;(3)研究区3个龄组杉木林林分结构多样性的综合得分分别为0.3364、0.4396和0.4588,评价等级处于Ⅱ、Ⅲ等级,林分结构多样性较低,未达到理想的状态。评价结果较客观地表征了研究区杉木林林分结构多样性的现状,表明利用结构方程模型来评价林分结构多样性是科学、可行的,可为林分结构多样性评价提供一个全新的思路。

杉木萌芽林结构多样性研究

[目的]多角度分析杉木萌芽林的结构特征,为优化调整林分结构,精准提升杉木萌芽林林分质量提供依据。[方法]以亚热带林业实验中心的山下林场杉木萌芽林为对象,采用3参数Weibull分布拟合直径分布,用林分空间结构量化分析方法分析林分空间结构参数一元和二元分布特征、树种优势度及林分结构多样性,并用遗传绝对距离法进行差异显著性检验。[结果]3个林分的树种组成均为以杉木萌生株为主,混有少量阔叶树,其Shannon-Winner指数在0.933~1.039之间,Simpson多样性指数都小于0.5,说明树种多样性较低;林分直径分布呈现左偏单峰山状曲线,有向倒“J”型发展的趋势;三板桥、七里坑上坡和下坡林分的平均角尺度分别为0.503、0.486和0.500,均属于随机分布的范畴,林分平均混交度分别为0.345、0.404和0.409,林分整体上处于弱度混交向中度混交过渡的状态;3个林分的结构多样性指数值较低,分别为1.423、1.349和1.649,角尺度-混交度、大小比数-角尺度二元分布表现出一定的规律性,但混交度-大小比数二元分布变化相对复杂,规律不明显。[结论]杉木萌芽林树种组成相对简单,树种多样性和林分结构多样性低,胸高直径分布和林木分布格局初步具有天然林的特征,需要通过林分结构优化调整提升林分质量。

浙江省天然阔叶林物种多样性和结构多样性对生产力的影响

为探讨浙江省天然常绿阔叶林、落叶阔叶林、常绿和落叶阔叶混交林等3种植被覆盖类型物种多样性和结构多样性与环境因子对生产力的影响,以2021年浙江省森林资源连续清查数据为基础,用R语言分析3种植被覆盖类型物种多样性、群落多样性和生产力之间的关系,选择表示物种多样性和结构多样性的最优指标并进行相关性检验,对环境因子与生产力的关系进行冗余分析。结果显示,常绿阔叶林物种多样性与生产力呈显著负相关(R=-0.26,P<0.05),而结构多样性与生产力呈显著正相关(R=0.51,P<0.05);落叶阔叶林、常绿和落叶阔叶混交林的物种多样性(R=0.33,P<0.05;R=0.32,P<0.05)、结构多样性(R=0.51,P<0.05;R=0.47,P<0.05)与生产力均呈显著正相关,且结构多样性与生产力的相关性明显优于物种多样性与生产力的相关性。此外,研究发现不同类型的天然阔叶林受到环境因子影响差异较大。在常绿阔叶林中,坡度是影响生产力最显著的因素;而在落叶阔叶林、常绿和落叶阔叶混交林中,坡位是影响生产力最显著因素。研究认为,群落结构多样性和物种多样性的提高,对促进天然阔叶林生产力具有显著影响,不同天然阔叶林生产力水平受环境因子影响差异显著。

一种林分水平结构多样性新参数及其在北京国家植物园的应用

【目的】研究构建了一种基于相邻木关系的林分水平空间结构多样性的新指数,首次全面评价和比较北京国家植物园内典型林分的水平空间结构多样性。【方法】描述林分水平空间结构的4个参数可以分别表达林木及其最近相邻木的格局、大小、树种和竞争等空间结构的多样性。将参数组合,则可以全面描述林分的水平结构多样性。用修正的遗传绝对距离表达林分结构单元类型的均匀性,用林分结构参数组合数与最大类型数的比值表达林分空间结构的复杂性,构造林分水平结构多样性指数(FSDN)。以北京国家植物园两个典型林分为分析对象,以同地区和南方地区的其他人工林为比较林分,采用FSDN指数分析不同结构参数组合类型个数的多少及其占比,评价林分水平空间结构的多样性。【结果】北京国家植物园内两种典型林分虽然在林分类型、树种多少、林分密度等多个方面都有差异,但其水平结构多样性非常相似。同地区的侧柏人工林结构多样性更低,但以等级划分时,其等级和国家植物园两个林分的等级相同,均为中等。【结论】北京国家植物园典型林分类型的水平格局多样性处于中等的水平,这与中国同地区或南方地区的人工林相似。新的水平格局多样性指数由结构种类分布的均匀性和结构的复杂性两部分组成,可量化林分水平不同方面的多样性,也方便综合描述,并明确阐释多样性高低的原因,以及均匀性和复杂性的贡献程度。这将为森林经营,尤其是致力于提升和优化森林结构多样性的经营目标提供更多工具。

面向文献评价的引文网络结构多样性研究

鉴于从海量文献中寻找高质量文献的重要性,提出了一种文献评价指标——引文网络结构多样性。大规模数据集上的数据分析实验分析了该模型作为文献评价指标的可行性,并针对数据集引用关系存在缺失的情况提出改进模型,使之更加适用于引文网络分析。数据分析实验结果显示文献引文网络结构多样性与引用量显著线性相关,且引文网络结构多样性是影响文献发表后引用量变化趋势的重要因素。在引用量预测实验中,各结构多样性在85.8%的实验中提升了模型的预测性能,其中组合结构多样性在长期引用量预测实验中效果突出,对决定系数R2最高提升22.19%,平均提升14.55%,对均方误差MSE最高提升22.76%,平均提升17.34%。

FDI对我国产业结构多样性的影响研究

本研究旨在探讨外商直接投资(FDI)对中国产业结构多样性的影响,特别是在不同地区间的差异性及其背后的原因。通过计量分析,本研究发现FDI对我国中部和西部地区的产业结构多样性具有显著的正向影响,而对东部地区则呈现负向影响。这一差异可以归因于各地区在经济发展阶段、产业基础、政策导向、市场饱和度以及资源分布和地理优势等方面的不同。基于这些发现,本研究提出了一系列政策建议,包括实施区域差异化的FDI策略、优化投资环境与激励机制等,旨在更有效地利用FDI促进中国产业结构的多样化,同时加强经济的整体竞争力和可持续发展能力。

产业结构多样化、贸易壁垒与出口贸易稳定性

文章通过测度世界39个经济体产业结构多样化水平,实证检验产业结构多样化发展对出口贸易稳定性的影响。结果表明,贸易伙伴国产业结构多样化对出口贸易稳定性呈有力推动作用,且对间接贸易出口的影响效能更为显著。提升出口国产业结构多样化水平可有效推动批发零售业出口贸易稳定性,进出口贸易经济体产业结构多样化均衡演进会对农业出口贸易稳定性产生积极影响。据此,应调整优化产业结构,坚持多元协调发展道路;发挥经济制度优势,优化外贸产业营商环境;延长国内生产价值链,聚焦间接贸易出口业态,推动出口贸易行稳致远。

基于4株相邻木关系的林分空间结构多样性测度方法研究

【目的】深入剖析林分空间结构参数四元分布的生态意义,构筑基于相邻木关系的林分空间结构多样性综合评价指数,为制订有的放矢的森林结构调整策略提供理论依据。【方法】基于生物多样性概念,以参照树与其最近的4株相邻木组成的结构单元为对象,有机整合结构参数角尺度、混交度、大小比数和密集度的四元分布及结构单元树种数和林层数,运用遗传绝对距离公式、自然对数分别表达结构单元类型均匀性和丰富度,构造表达林分空间结构多样性测度指数,并运用长期定位监测样地数据进行验证。【结果】运用本研究提出的林分空间结构多样性指数(D_(FS))对处于不同气候带或不同起源的森林类型的空间结构多样性测度表明,锐齿栎天然林的D_(FS)值(0.854)与阔叶红松林的D_(FS)值(0.852)几乎相等,二者具有相似的空间结构多样性。侧柏人工林结构参数四元分布类型较多,高于锐齿栎天然林和红松阔叶林,但其空间结构多样性为3个林分类型中最低的(D_(FS)=0.382),主要原因是其垂直结构(D_(FSv)=0.369)和水平结构(D_(FSh)=0.562)多样性方面都比两类天然林低。结构单元中的平均树种数表现为天然林高于人工林,锐齿栎天然林为4.23,阔叶红松天然林为4.09,而侧柏人工林则为1.98,结构单元树种数能充分体现结构单元树种丰富程度。【结论】林分空间结构参数四元分布、结构单元树种数和林层数3者的有机整合是构造有效的林分空间结构多样性指数的基石。基于生物多样性概念提出的林分空间结构多样性指数D_(FS),既是对结构参数四元分布合适的量化表达,也是对结构参数四元分布生态意义恰当的诠释,更是对林分空间结构多样性的科学综合评价,能够测度出不同林分类型林分空间结构多样性的差异。

产业结构多样化对城市绿色全要素生产率的影响研究——基于空间杜宾模型的实证分析

本文以产业结构多样化为主要视角,从理论上分析了产业结构多样化(相关多样化和无关多样化)影响城市绿色全要素生产率的内在机理,以中国2007~2019年277个地级及以上城市面板数据为研究样本进行了实证检验,研究结果表明:(1)产业结构多样化能够显著提升本地区城市绿色全要素生产率,对邻近城市绿色全要素生产率也有明显的促进作用;(2)将产业结构多样化分解后发现,相关多样化对本地区城市绿色全要素生产率有显著促进作用,对邻近城市绿色全要素生产率的促进作用不显著。无关多样化能够显著提升本地区城市绿色全要素生产率,对邻近城市绿色全要素生产率也有显著的促进作用;(3)分区域来看,产业结构多样化的直接效应在东部和西部地区显著为正,在中部地区为负,但不显著,间接效应只有在西部地区显著为正。相关多样化的直接效应在东部和西部显著为正,在中部为正,但不显著,间接效应在三大地区均不显著。无关多样化的直接效应只有在东部显著为正,而间接效应只有在西部显著为正。本文的研究为分析产业结构影响城市绿色发展的内在机理提供了新的视角。

典型持久性有机污染物在土气交换中的结构多样性特征

持久性有机污染物的土气交换是在环境中分配和归趋的重要组成。从采样技术、逸度模型、交换方向和通量,以及影响因素4个方面综述典型持久性有机污染物(POPs)及其同系物、异构体的土气交换行为。有机氯农药滴滴涕(DDTs)及其代谢产物o,p′-DDT和p,p′-DDD表现出沉降趋势,六六六(HCHs)的异构体α-、β-HCH相比γ-、δ-HCH更倾向于向大气扩散。低分子质量的多环芳烃及多氯联苯普遍向大气挥发,而溴化程度较低的多溴二苯醚流动性较高。磷酸三正丁酯比其他有机磷阻燃剂的挥发趋势更明显。对于新型污染物,考察了全氟辛烷磺酸及短、中链氯化石蜡的土气交换通量。此外,土气交换方向会受到温度和土壤有机碳含量的影响。

种植结构多样性与生态系统功能的相关性探究

随着生态学研究的深入,种植结构多样性在维护生态系统功能和稳定性中的角色逐渐受到关注。种植结构多样性与生态系统功能之间的关联性是一个尚未完全揭示的领域。本研究旨在深入探索种植结构多样性与生态系统功能的相关性,涵盖了多个评估方法、生态系统功能的核心要素。研究结果有助于为生态修复和可持续农业提供策略建议。

北京百花山森林群落的结构多样性研究

该文采用点--四分法结合分层盖度估计方法测定了百花山几种森林群落的结构多样性,构建了结构多样性的指标,并分析比较了不同群落结构多样性差异.在以往工作的基础上,提出林分尺度的结构多样性可以采用垂直结构复杂性指标和水平结构异质性指标来表示.结构多样性指标和常用群落指标的相关分析结果说明,结构多样性指数与树高多样性和乔木层和灌木层物种多样性显著相关,能很好地解释森林群落的结构特征.不同群落的结构多样性计算结果表明,处于演替后期的辽东栎天然林比演替初期的白桦林有较高的结构多样性;不同树种的人工林结构发育速度不同,抚育往往能增大人工林水平结构异质性而减少垂直结构复杂性.

河西走廊盐碱土细菌种群结构多样性的研究

土壤盐碱化是引起土壤生态环境恶化的主要原因之一,盐碱土的改良利用是目前研究的热点.本文采用构建16SrRNA基因文库,研究了位于中国西北部的河西走廊盐碱土中细菌群落结构多样性.结果表明,原生盐碱土、次生盐碱土和农田土三种不同类型的土壤中细菌种群结构的组成和丰度具有明显差异.作为对照的农田土中存在3大细菌类群,其中Firmicutes为优势菌群;原生盐碱土中存在9大细菌类群,Firmicutes和γ-proteobacteria为优势菌群;三个次生盐碱土样品存在很大差异,γ-proteobacteria为其共同优势菌群.Marinobacter,Halomonas和Pseudomonas这些嗜盐菌普遍存在于盐碱土中.

短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响

【目的】研究短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响,为阐释耕作对稻田土壤微生物多样性的形成机制提供科学依据。【方法】以旋耕、免耕和粉垄3种不同耕作方式下的水稻根际土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析不同耕作方式下水稻根际土壤细菌群落多样性特征及其与土壤理化因子的关系。【结果】旋耕、免耕和粉垄处理文库覆盖率均较高,分别为98.96%、98.93%和99.04%。Alpha多样性分析结果显示,粉垄处理水稻根际土壤细菌群落多样性Shannon指数显著高于免耕处理(P<0.05,下同)。旋耕、免耕和粉垄处理分别获得2747、2734和2813个OTUs,处理间无显著差异(P>0.05)。各样本共检测到细菌类群206个种,隶属于47门48纲85目134科217属。物种群落组成分析表明变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和硝化螺旋菌门是水稻根际土壤细菌主要优势菌群,共占比69.96%~73.51%;不同耕作处理水稻根际土壤细菌群落结构差异主要表现在菌群的相对丰度上,变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的相对丰度在3种耕作方式间差异显著。旋耕和免耕处理间OTU水平相似性较高。主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)菌群结构的差异性贡献率分别为43.15%和23.79%,细菌群落结构表现为粉垄处理受PC1影响明显、旋耕和免耕处理受PC2影响明显。冗余分析结果表明前2个排序轴共解释69.09%细菌群落变化;速效磷、碱解氮和pH是影响细菌群落的重要因子,与变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的群落分布显著相关。【结论】短期不同耕作方式可在一定程度上改变稻田土壤细菌群落多样性,不同耕作方式间的差异主要体现在细菌群落相对丰度上;土壤速效磷、碱解氮和pH是影响水稻根际土壤细菌群落分布的重要因素。从土壤微生物群落形成角度考虑,粉垄栽培优于旋耕和免耕。

巴颜喀拉块体地壳结构多样性探测

青藏高原内部地壳岩性的改造、岩性随深度变化及形变构造是探索研究地壳增厚、物质运动问题的关键.巴颜喀拉块体位于青藏高原中北部,地域广袤,通过对块体内中、东部不同区域的深地震广角反射/折射震相的综合分析,利用反射率理论地震图方法对不同性质震相走时及振幅特征进行细致的模拟计算,进一步研究巴颜喀拉块体内部不同区域地壳精细结构.结果显示:巴颜喀拉块体地壳厚度50~60 km、整体向西逐渐增厚,结晶地壳平均速度6.07~6.18 km·s^(-1)、岩层速度大幅降低,壳内多强反射界面结构、但不同区域差异明显;东部若尔盖盆地地壳介质速度整体低速、壳幔边界较为清晰;中部玉树一玛多段下部地壳发现约6.8 km·s^(-1)的"高速度"介质结构,壳幔边界不清、被改造为2~4 km厚的高速度梯度层,显示了巴颜喀拉块体内部地壳增厚、介质岩性结构被改造的差异性.地壳内部多组强反射、低视速度走时震相揭示了介质岩性的低速破碎、弱化蠕变以及可能的壳内解耦构造.局部地区下地壳的高视速度震相特征显示了青藏高原地壳改造增厚大背景下可能存在稳定的"原始地壳"结构残留或是与上地幔物质的浸入交流.巴颜喀拉块体内不同区域地壳增厚、岩性结构、结晶基底及壳幔边界性质被改造的多样性为深入认识青藏高原地壳形变及动力学过程带来新的启迪.

多角体蛋白的结构多样性和杆状病毒的进化研究

在测定LsMNPV多角体蛋白基因的全序列并推导出多角体蛋白氨基酸顺序的基础上,与22种杆状病毒多角体蛋白的氨基酸顺序进行比较,以氨基酸变异曲线研究蛋白质一级结构中氨基酸的保守性,并推测出一个模式多角体蛋白(MPh)氨基酸顺序;用PROSIS软件对MPh及其它5种代表性病毒的多角体蛋白进行了氨基酸亲水性分析,还对24种多角体蛋白的二级结构作出了推测,指出了特征性结构区与氨基酸高变区、亲水区多样性变化的相互关系;通过多角体蛋白间氨基酸顺序最大同源性分析,绘制了23种杆状病毒的系统进化树,进一步讨论了MPh氨基酸顺序的典型性及多角体蛋白所体现的杆状病毒多样性和宿主依赖性进化。

长白山阔叶红松林结构多样性的初步研究

在林业可持续发展的背景下 ,对森林实施生态系统管理 ,必须保护和维持森林的生物多样性。这就要求在森林调查和经营过程中增加林分结构多样性方面的内容 ,因此必须充分认识森林结构包括的内容 ,并研究制订简便实用的结构多样性指标。本文采用目测分层盖度结合无样地点 四分法取样进行林分结构因子调查 ,设计了一套简便的林分结构指标体系 ,并对长白山红松阔叶混交林及其次生林进行了林分结构多样性的测定研究。结果表明 :基于分层盖度构建的林分垂直多样性指数和水平结构异质性指数 ,可以较好地表示林分的基本结构特征 ,同时借助点 四分法测定的物种多样性指数和对倒木、站干、林隙等的统计 ,可以较全面地描述阔叶红松林的林分结构因素。应用该方法测定不同的原始林样地的林分结构 ,得到的林分结构指标与其他林分结构因素的描述 ,同常规林学调查结论一致并更全面 ;同时对不同采伐方式的林分结构进行了测定 ,结合相应的常规指标测定对比 ,表明该结构指数不但能较好地表示群落的空间结构特征 ,同时也能对比不同经营方式对林分结构造成的影响 ,如择伐方式比皆伐方式对林分的结构影响相对较小而且结构恢复时间较短 ,从而说明对阔叶红松林这种复层异龄混交林的森林类型而言 ,择伐是一种更适合的通过结构调控?

海南中部山区植被演变阶段植物物种多样性与群落结构多样性变化规律

以海南中部山区的草地、灌丛、次生林和原始林为演替系列,研究植被演替过程中群落结构多样性与物种多样性的变化规律。结果表明,群落演替过程中植物科属种数、总体Shannon-Wiener指数和Margalef指数、乔灌木层的Shannon-Wiener指数和Margalef指数及垂直结构多样性指数都显著增大;群落结构多样性指数分别与群落植物科属种数、总体alpha物种多样性指数、灌木层和乔木层物种alpha多样性指数都显著正相关。通过恢复演替,植被复杂性和质量都呈增大趋势。