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农牧交错区地形土壤因子与植物群落关系研究——以丰宁小坝子为例 总被引：4，自引：0，他引：4
对河北丰宁小坝子地区沙地植被恢复过程中植物与土壤环境性质进行了研究,选取15个指标,分别代表植被群落、地形因子和土壤性质。利用多元统计方法,对选取的指标进行了主成分分析和典范相关分析。结果表明沙漠化地区在植被恢复初期的植物多样性较低,土壤环境因子与物种多样性存在相关性,植被、地形和土壤因子相互影响:植被特征影响土壤理化性质的动态变化,反过来地形和土壤性质影响植被的分布和数量以及群落的结构。多元统计结果显示,地形、土壤养分与水分表现出较大的因子贡献率。不同因子指标集团的典范相关分析表明,坡位影响植被盖度,物种丰富度与土壤理化性质关系密切。 相似文献
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为干旱河谷地区的植被恢复和生物多样性的保育提供科学依据,运用数量排序方法DCCA,就岷江干旱河谷调查的植被和环境数据进行排序分析,研究该地区植物群落分布与环境梯度之间的关系,并用主成分分析法,研究该地区灌丛地上生物量与环境因子之间的关系。DCCA排序结果表明,该地区植被的分布是土壤水分、土壤养分和微地形三者综合作用的结果;主成分分析结果表明,影响灌丛群落地上生物量的第1主成分中,土壤pH值、速效P、全N、有机质含量和坡向的影响较大,影响灌丛群落地上生物量的第2主成分因子,主要是土壤含水量和海拔,第3主成分因子,主要是土壤速效K,第4主成分因子,主要是地形中的坡度因子。灌丛地上生物量,也受土壤养分、水分、地形三者共同的影响和作用。 相似文献
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在调查黄河小浪底山地植物物种多样性指数和海拔、坡度、坡向、土壤状况等环境因素的基础上,采用主成分分析的方法对生态因子进行筛选,根据影响因子的作用大小,采用聚类分析的方法对样地进行群落恢复进程的分类,利用判别分析技术建立各恢复阶段的判别公式。结果表明:1)研究区植物群落可以划分为15种类型,其中乔木群落4个,灌草群落6个,草本群落5个;2)土壤和地形等环境因子、土壤流失等生态因子对多个公共因子都有较大的载荷。多样性指数H′/sup>,D1,P,Jsw,D2等在第1主分量上、石砾含量在第2主分量上、土壤流失程度、土壤厚度以及坡向和土壤类型在第2、第3主分量上都有较大载荷,海拔在3个主分量上载荷都较小;3)黄河小浪底山地植被恢复期可以分为4个恢复阶段:恢复初期阶段,其群落占27%;进展阶段,其群落占40%;恢复中期阶段,其群落占20%;恢复稳定阶段,其群落占13%;4)所建立的判别模型是可靠的,在判识植被恢复阶段有显著效果。 相似文献
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基于植被重建的宁东矿区煤矸石山立地类型及其特征 总被引：1，自引：1，他引：0
[目的]研究煤炭开采形成的煤矸石山占压土地并造成的地表植被破坏,正确划分煤矸石山立地类型,为矿区生态恢复与重建提供依据。[方法]以宁东矿区煤矸石山为研究对象,选取微地形、海拔、覆土厚度、土壤质地等10个立地因子进行调查分析,利用主成分分析和聚类分析等方法,划分煤矸石山立地类型。[结果]应用主成分分析法确定出主导立地因子为:微地形、覆土厚度、土壤质地;再依据主导因子对研究样地进行聚类分析划分出宁东矿区煤矸石山3个立地类型组,5个立地类型亚组,8个立地类型。煤矸石山平台面积较大,边坡坡度32°～40°之间,覆土厚度多在30 cm以上,土壤田间持水量16.82%～34.85%,全K含量34.29～46.61 g/kg,属于极高水平,全P含量0.31～0.62 g/kg,为中下或低水平,而土壤有机质、全N含量均属于极低水平,煤矸石山土壤偏碱性。[结论]在宁东矿区煤矸石山重建时应因地制宜,覆土砾石含量较少时,选择以乔木为主的乔灌型混交模式,或以灌木为主的灌木林或灌草型;砾石含量较多时,选择以草本为主的灌草型;土壤为轻砾石土时,撒播草籽。 相似文献
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伊犁河谷山地北坡土壤特性及植被群落多样性垂直分布格局 总被引：4，自引：0，他引：4
基于对伊犁河谷山地北坡垂直地带植被多样性和土壤生境的调查分析数据,采用Pearson相关系数法、主成分法和DCA排序法分析了物种多样性指数与环境因子之间的关系。结果表明:根据其植被带和土壤带沿不同海拔将其分为针叶林、山地草原、落叶阔叶林和荒漠草原;其总的物种丰富度和Simpson指数与海拔呈现先升高后降低,再升高的格局,不同海拔植被群落丰富度指数之间差异均显著(p0.05),Shannon-Wiener指数随海拔的增加呈先增加后降低的趋势,Pielou均匀度指数随海拔的增加呈先降低后增加,然后降低的格局。犁河谷山地北坡土壤有机质和有效氮含量随海拔的增加而增加的趋势,基本表现为针叶林山地草原落叶阔叶林荒漠草原,其中不同海拔植被群落土壤有机质含量之间差异均显著(p0.05),土壤有效磷含量没有明显的垂直变化规律,土壤有效钾含量随海拔的增加呈先增加后降低的趋势,基本表现为山地草原针叶林落叶阔叶林荒漠草原。犁河谷山地北坡土壤pH值随海拔的增加而降低的趋势,基本表现为荒漠草原山地草原落叶阔叶林针叶林,土壤电导率、全盐和总盐含量均随海拔的增加呈先增加后降低的格局,基本表现为山地草原落叶阔叶林荒漠草原针叶林。主成分的结果分析表明,第一主成分负荷值最高的分别为土壤全盐、总盐、电导率,可称为土壤盐分因子;第二主成分负荷值最高的分别为土壤有效氮、有机质和pH值,可称为保肥、供肥因子。DCA排序结果表明,沿着DCA第一轴,随着海拔逐渐降低,土壤有机质、有效氮和有效钾等土壤养分的含量逐渐下降,而pH值和电导率逐渐上升;沿着DCA第二轴,随着海拔逐渐降低,土壤总盐和全盐含量逐渐增加,而土壤有效磷含量却逐渐降低。由此可知,犁河谷山地北坡植物群落多样性的垂直分布格局是由海拔为主的多种环境因子综合作用的结果,而土壤养分和盐分随海拔的变化与植被带不尽一致,可能它们之间的同步变化存在一定的滞后期。 相似文献
6.
应用模糊聚类和主成分分析(PCA)对黄土高原丘陵沟壑区植物群落演替进行研究,以探讨该方法在植被演替研究中的可行性。研究结果表明,利用模糊聚类分析和主成分分析,可以将13个样地客观地划分为5个群系。结合不同群系的恢复时间,即可判定随时间变化而呈现出的植物群落演替序列：猪毛蒿群落一赖草群落一长芒草群落一铁杆蒿群落一沙棘群落。该演替序列与传统的研究结果基本相同,说明利用模糊聚类分析和主成分分析方法研究植被演替是可行的。同时该方法数学上较为严格,且计算简单、运算量小,精度较高、可在计算机上运算,可大大提高植物群落演替研究的定量化水平,在植被演替中具有较好的应用价值。 相似文献
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露天煤矿排土场不同植被类型持水能力评价 总被引：3，自引：1，他引：2
采用野外调查和室内综合分析,系统研究了露天煤矿排土场不同植被类型的枯落物特征、土壤物理性质、土壤渗透性能和蓄水能力变化,并采用主成分分析对各样地持水能力进行综合评价。结果表明:不同植被类型枯落物的厚度和蓄积量均差异显著(P0.05),乔木林地、灌木林地和荒草地枯落物厚度依次为1.80,1.23,0.83cm,枯落物蓄积量为6.76,2.96,0.58t/hm~2;乔木林地枯落物的持水能力和拦蓄能力最强,显著大于灌木林地和荒草地(P0.05)。各样地土壤容重依次为荒草地灌木林地乔木林地,乔木林地和灌木林地的土壤入渗能力显著高于荒草地(P0.05),初始入渗率、稳定入渗率和渗透总量分别为1.53~4.08mm/min、0.20~1.51mm/min和28~133mL。乔木林地和灌木林地的实际库容大于荒草地,林地水库贮水效率显著高于荒草地(P0.05)。采用主成分分析法评价露天煤矿排土场不同植被类型的持水能力,15个评价指标可优化为3个主成分,累计贡献率为96.832%,各样地持水能力综合得分为乔木林地灌木林地荒草地。从排土场枯落物层和土壤层的持水能力角度,可选择乔木树种(刺槐)作为主要复垦植被。 相似文献
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退化生态系统植被恢复过程中土壤微生物群落活性响应 总被引：11，自引：2，他引：9
通过分析退化生态系统中主要植被恢复类型对土壤微生物群落活性的影响,探讨敏感和可靠的微生物群落活性响应指标,揭示适合当地生态条件的植被恢复类型。结果表明,沙米荒地、白沙蒿、柠条、沙冬青和人工乔木林地土壤微生物量C,N,P和微生物商、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶均表现出显著差异(P<0.05)。在土壤各层内,除上层人工乔木林地土壤微生物量N相对较高外,柠条恢复草地土壤微生物量C,N,P都相对较高,沙米荒地均较低;土壤微生物商没有明显的趋势;人工乔木林地蔗糖酶和柠条恢复草地脲酶活性相对较高,过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性没有明显的变化趋势,沙米荒地的蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性以及白沙蒿草地碱性磷酸酶活性较低。方差分析(ANOVA)显示,蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶与土壤有机质、全氮以及微生物量C,N,P之间呈显著相关关系;主成分分析(PCA)表明,土壤微生物量N,C,P和蔗糖酶、土壤微生物商基本反映了研究区植被恢复中土壤微生物群落活性的响应信息。不同植被恢复类型草地中土壤微生物群落活性的变化表明,柠条和人工乔木林是研究区域内适合当地生态条件的植被恢复类型。 相似文献
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太行山片麻岩区植被恢复过程中物种多样性与土壤水分效益分析 总被引：5，自引：0，他引：5
植被恢复是退化生态系统重建的重要途径，植被恢复过程中物种多样性的变化反映了植被的恢复程度，通过群落调查，研究了太行山片麻岩区植被恢复过程中群落物种多样性特征及其与土壤含水量之间的关系，结果表明：物种多样性指数天然灌木群落〉人工乔木群落。乔木和灌木群落各指数大小为封禁20年〉封禁10年〉封禁5年。6种群落其土壤含水量均偏低，随着封禁时间的加长，含水量略为增加，但天然灌木群落平均含水量稍大于人工群落。不同封禁时间群落土壤含水贯与均匀度指数成正相关，多样性指数与含水量先呈正相关，在封禁20年时，呈负相关。采取封禁措施，减少人为干扰、进行合理抚育措施，是太行山片麻岩区植被群落恢复的有效途径。 相似文献
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秦岭火地塘林区不同海拔森林土壤理化性质 总被引：16，自引：1，他引：15
为了探究海拔高度与土壤理化性质之间的关系,对秦岭火地塘林区不同海拔高度土壤理化性质进行研究。在不同海拔高度设置样地,对土壤进行分层取样,室内测定土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、有效氮、有效磷和有效钾含量。结果表明：（1）在不同采样深度下,随着土壤深度增加,除土壤pH值逐渐升高外,有机质、全氮、有效磷和有效钾的含量逐渐降低,其他指标无明显变化规律;（2）土壤pH值、有机质、全氮和有效磷含量与海拔之间有显著的相关关系,土壤pH值随海拔升高先逐渐升高,最高点出现在海拔1 800～2 000m,后随海拔升高逐渐降低;有机质、全氮含量随着海拔升高而升高;有效磷含量随海拔升高而下降;有效氮、全磷、全钾和有效钾的含量和海拔之间不存在明显的相关关系。该林区应结合当地森林植被类型状况,针对不同海拔林地土壤的特点,调整林分模式,改善林地土壤性质,以维护该区林地的可持续发展。 相似文献
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为了快速筛选冬小麦耐低氮品种,本研究通过对两种氮素水平下15个冬小麦品种苗期的株高、根长、干物质、植株氮积累量等多项生理指标的测定,以各项指标的耐低氮指数作为衡量耐低氮性的指标,利用主成分分析和聚类分析对其耐低氮性进行综合评价。结果将9个单项生理指标综合成为4个相互独立的综合指标,并通过聚类分析将15个基因型划分为3类:新冬18号、新冬15号、石4185属耐低氮类型;石家庄8号、新冬7号、偃展4110、河农9901、邯5316、新冬28号属中间类型;新冬3号、新乡9408、新冬23号、石审6185、豫麦34号、郑9023属低氮敏感类型,三个类群之间植株干重和植株氮积累量的耐低氮指数在0.05水平上差异显著。 相似文献
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作物产量快速准确预估对规模化农业生产具有重要意义。该研究在河北省涿州市开展田间试验，设置5个灌水处理及雨养对照区，使用无人机搭载多光谱相机在苜蓿的分枝期、现蕾期和初花期进行遥感监测，将光谱参数与苜蓿产量做相关性分析，分别挑选各生育时期相关性较好的5种植被指数，以去除土壤噪声后的5种植被指数和作物表面模型提取的苜蓿株高为输入变量，通过支持向量回归算法建立各生育时期的苜蓿产量预测模型，并结合实测产量进行模型评价。结果表明，苜蓿产量预测模型精度由高到低的生育时期依次为初花期、现蕾期、分枝期，使用植被指数和株高组合作为输入变量可以提高产量模型的预测精度。在初花期使用植被指数和株高组合输入变量所构建的估产模型最优，其决定系数、均方根误差和标准均方根误差分别为0.90、500 kg/hm2和14.3%，可用于苜蓿产量的快速准确评估。研究结果可为苜蓿的规模化生产和精细化管理提供技术支持。 相似文献
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为探究滇中高原华山松植物多样性与土壤生物肥力的关系,运用野外调查法和实验室分析法对玉溪市磨盘山国家森林公园的华山松天然次生林进行了研究。结果表明:1磨盘山华山松天然次生林形成以华山松为优势种的针阔混交林,其物种组成单一、植物多样性较低,共出现维管束植物13科15属15种。2华山松林下有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾含量,酶活性及微生物数量随土层深度的加深呈递减趋势,pH、全钾含量随土层深度的加深而呈递增趋势。3主成分分析结果显示,土壤养分、过氧化氢酶、转化酶和微生物都能较好地反映土壤生物肥力特征,多样性指数、优势度指数以及丰富度指数这3个因子能够较好地反映植物多样性。4华山松植物多样性与土壤肥力特征具有明显的相关性,其中对植物多样性影响较大的土壤肥力指标有真菌、过氧化氢酶、全氮、速效钾、全钾、转化酶、细菌、全磷、有效磷。 相似文献
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为实现植物水分状况的非接触式测量,最大程度减少测量对植物生长的影响,该文采用非接触式激光扫描测量方法获取植物叶片三维形态信息,通过测量植物叶片的体态萎蔫特征反映植物亏水胁迫状况。运用微分几何算法、二维傅里叶谱分析法、垂直投影叶面积法以及标准差法分别定义了4种植物萎蔫指数:基于微分几何算法的萎蔫体态指数、基于二维傅里叶谱分析的萎蔫指数、基于垂直投影叶面积的萎蔫指数和基于标准差方法的萎蔫指数,定量刻画植物萎蔫状态。试验分析了萎蔫指数的日变化过程,通过与植物茎秆直径的比较,得出定义的指数可以有效表征植物水分的结论。结合环境参数(太阳全辐射和环境温度)进行了相关分析,研究环境对植物水分的影响。最后比较了4种萎蔫指数刻画萎蔫状态的有效性。研究结果表明:萎蔫指数(以萎蔫体态指数为例)与太阳全辐射、环境温度和茎秆直径均线性相关,决定系数分别为0.736、0.785和0.845。4种指数比较中,萎蔫体态指数、基于二维傅里叶谱分析的萎蔫指数、基于垂直投影叶面积的萎蔫指数刻画叶片萎蔫效果相似,这3种指数与植物茎秆直径的线性相关系数分别为0.841、0.849、0.800。相比之下,基于标准差的萎蔫指数刻画萎蔫效果较差且与茎秆直径相关性也较低(R2=0.640)。该研究可为植物水分状况的非接触式测量提供一种有效的方法。 相似文献
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森林凋落物分解研究进展 总被引：15，自引：0，他引：15
森林凋落物分解是森林生态系统养分生物循环的重要环节,而分解过程中所释放的CO2是全球碳素收支的重要组分,开展森林凋落物分解研究是充分认识森林生态系统结构和功能的基础。研究认为:凋落物分解的预测指标可分为3类,即环境指标(如实际蒸散量)、凋落物物理质量(如叶抗张强度)和化学质量指标(如C/N比、木质素/N比和C/P比等);凋落物分解过程中养分释放机制极其复杂,养分动态模式主要有淋溶—释放、淋溶—富集—释放和富集—释放3种,并因凋落物种类、分解阶段和元素本身性质的不同而异;凋落物混合分解并非单一树种分解的简单叠加,因树种组成和比例不同,基质的化学组成会发生变化,从而影响分解者的多样性、丰富度和生理活性,进而直接和间接地影响其分解速率;凋落物混合分解中可能存在无效应、促进效应和抑制效应;现有的研究结果显示,凋落物混合分解的适宜比例应与群落中不同树种的种群比例相一致;CO2浓度升高不仅影响凋落物的化学性质,而且与分解环境中土壤的生物活性密切相关,但CO2浓度升高并不改变凋落物质量与分解速率之间的关系;越来越多的研究显示,CO2浓度升高的环境下,植物群落的物种组成会产生变化,这种变化对养分循环速率的影响远大于单纯大气CO2浓度变化的影响。 相似文献
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4个地理种群唐古特白刺的抗旱性系统评价 总被引：2，自引：1，他引：1
在自然条件下以分布于兰州市九州台开发区（LZJ）、张掖市临泽县（ZYL）、武威市民勤县（WWM）和酒泉市金塔县（JQJ）4个地理种群的荒漠植物白刺（Nitraria tangutorum）为研究对象,对与其抗旱性相关的光合生理、水分生理、渗透调节以及酶活性等17项指标进行测定,采用隶属函数法、灰色关联度法以及主成分分析法对不同地理种群白刺的抗旱性进行了系统地评价。结果表明,不同地理种群白刺的抗旱性强弱顺序为：JQJ〉WWM〉ZYL〉LZJ,表现出随生境条件趋于恶劣而逐渐增强趋势,这是植物通过自身生理调节对外部环境条件产生适应的结果。17项指标在白刺的抗旱性中相互制约,相互依赖,综合调节着白刺的抗旱机制,但依赖于叶黄素循环的热能耗散机制和光抑制的光保护机制在白刺的抗旱机制中占有主导地位。 相似文献
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基于Logistic回归的耕地数量演变及其空间要素边际效应分析 总被引：4，自引：3，他引：1
厘清耕地演变的驱动机制对中国耕地资源可持续利用具有重要现实意义。该研究以鄂南地区为例,利用2000—2005、2005—2010和2010—2015年3期Landsat遥感影像解译成果、15类POI(PointofInterest)空间数据等,采用主成分分析、多元Logistic回归模型、边际效应分析等方法,系统分析了研究区近15a以来耕地动态变化及其时空演变规律,并着重探讨了空间要素在驱动机制方面的双向边际效应。结果表明:1)耕地演变类型在空间上表现出相同类型的集聚性,转换类型受周边同类用地空间溢出效应影响明显。在时间上表现出不同转换类型的差异性,转换类型受土地利用政策宏观调控影响向建设用地单一转化趋势明显。2000—2015年间,耕地向建设用地的转换比例自28%过渡至44%后,迅速上升至96%,主要集中在城镇周边、主要道路沿线等区域。2)空间要素对不同时期耕地不同转化类型存在不同的边际效应,2000—2015年间耕地不同转化类型的边际效应变化幅度逐渐减小、不同转化类型边际效应曲线同类交点呈同向移动趋势。自然区位因素对耕地向建设用地转换和耕地向水域转换在POI空间要素不同取值时边际效应的变化较明显。3)空间要素边际效应曲线特征揭示其影响存在临界性,在临界值范围内,边际效应随着空间要素取值不同变化明显,但在临界值范围外,边际效应趋于稳定。耕地演变空间要素边际效应的定性定量分析对耕地布局优化与区域协调发展策略制定具有良好参考作用。 相似文献