摘要：基于24hm2森林监测样地的全面调查数据,评估了亚热带常绿阔叶林胸径截面积和地上生物量的空间变异性,并用计算机模拟不同面积的样方进行随机取样,计算了估计值有95%的概率落在实际值20%(±10%)的误差范围内所需要的最少样方个数和总取样面积.结果表明:(1)胸径截面积和地上生物量均表现出显著的空间变异性,基于600个20m×20m网格样方,胸径截面积和地上生物量的变异系数分别为27%和31%;(2)计算机模拟取样发现随着样方面积的增大,两者的变异性都逐渐减小.满足特定精度所需的最少样方个数随着样方面积的增大而减少,但是总取样面积不断增加,这意味着达到相同的精度,采用满足一定数量的小样方进行取样的效率要高于采用少量的大样方.本研究结果可以为评估过去在中国亚热带森林开展的相关研究以及今后野外调查的取样设计提供参考.

摘要：中国森林生物多样性保护和恢复措施的制订依赖于生物多样性的监测信息。设计一个有效的生物多样性监测网络是一项复杂的系统工程。监测网络的设计框架可分为监测目标、监测对象、监测指标、取样策略、数据采集和处理、网络维护以及组织工作等几个部分。目前,国际上已有5个得到广泛认可的生物多样性监测网络,包括地球观测组织–生物多样性监测网络、全球森林监测网络、热带生态评估与监测网络、泛欧洲森林监测网络和亚马逊森林清查网络,它们的监测目标、监测内容和方法、样地布局及部分监测成果各有特色。我们试图在全国生物多样性监测、森林资源清查和森林生态系统定位研究的基础上,通过网络布局、建设和运行,形成中国森林生物多样性监测网(Chinese Forest Biodiversity Monitoring Network,Sino BON-CFor Bio)及其监测规范体系。该网络的科学目标是,在全国尺度上研究不同典型地带性森林的生物多样性维持机制、监测森林生物多样性变化并阐明其机理、研究生物多样性变化的效应。该网络布局以《中国植被区划》中的森林植被区划成果作为顶层设计和监测样地选择的核心依据,设计了4个层级的监测系统;其监测指标体系以生物多样性核心指标为主,并结合我国传统森林群落调查方法进行拓展;预期建成国家水平上的森林生物多样性监测网络,阐明森林生物多样性维持机制和生物多样性变化的效应,同时对重大生态保护工程的生物多样性保护效果进行有效性监测和验证型监测。

摘要：基于激光雷达技术获取冠层结构为森林生态学研究增加了新的维度。搭载于多旋翼无人机的近地面激光雷达相比于固定翼有人机的机载激光雷达,能够更加灵活高效地获取森林群落样地高密度点云。但在实际操作中,往往出现局部低密度点云数据,影响了冠层结构参数提取的准确性。使用4块森林动态样地的近地面激光雷达点云数据;利用航带分解方法分析各样地低密度样方成因;采用点云抽稀模拟算法计算并拟合偏差曲线,对比不同样地、参数和取样尺度间的点云密度对冠层结构参数提取准确性的影响;根据偏差曲线计算各条件下保证参数提取准确性的最低点云密度。结果发现:1)低密度区域主要受地形或(和)近地面遥感设计规划的影响。地形复杂的测区(西双版纳和古田山样地),遥感规划难度大,整体难以获取高密度点云(在30点/m^(2)左右),容易在沟谷和高海拔处出现低密度样方。平坦测区(长白山两块样地)虽可获取高密度点云(均超过150点/m^(2)),但欠佳的遥感规划设计导致长白山1测区北部出现1hm^(2)低密度区域。2)冠层参数提取准确性随点云密度减少而迅速降低,呈负指数幂函数关系。这一变化趋势在不同参数和尺度间差异较大,但在各样地间无显著差异。3)根据偏差曲线拟合结果,点云密度达到16点/m^(2)可以实现5—20 m取样尺度下冠层结构参数提取准确度达95%。综上,为更好的将近地面激光雷达技术应用在森林生态学研究中,应注重外业遥感作业方案的合理性,充分考虑地形的影响,在源头把控数据质量;如果数据存在低密度点云的情况,应适当放宽取样尺度并慎重提取对点云密度较为敏感的冠层结构参数。

摘要：系统发育群落生态学是近年兴起的一个重要生态学研究分支,它以群落生态学为基础并引入了系统发育的分析方法,全面动态地反映了群落中物种内和物种间的相互作用关系,揭示了群落格局形成的生态学过程,研究了生物多样性的形成及维持机制。巴拿马BCI(Barro Colorado Island)样地的成功例子说明,在固定样地进行长期的群落生态与系统发育研究切实可行且极具意义;DNA条形码的快速兴起对这一研究发挥着重要作用。本文先列举了群落生态与系统发育综合分析能解决的群落系统发育结构、群落生态位结构、生物地理学和性状进化等生态学问题;接着介绍了标准植物DNA条形码以及利用片段组合(rbcL+matK+trnH-psbA)进行快速物种识别和近缘种区分、精确群落系统发育关系的构建以及群落生态学研究;随后提出DNA条形码研究在类群水平上需注意两片段的条形码组合(matK+rbcL)在同属种鉴别能力上的不足,而在较大尺度群落水平上需对实验设计进行优化。DNA条形码将为探讨物种多样性及其维持机理、系统发育beta多样性以及群落水平上功能性状进化研究提供新的思路。

摘要：以拟南芥(Arabidopsis thaliana)两种基因型(ws-0和col-0)材料,采用复因子混合水平正交试验设计开展盆栽实验,研究了土壤盐分、土壤水分、光照强度、去叶处理等生态因子及其交互作用对受试植株18个表型特征的影响。结果表明生态因子对植物表型可塑性的影响是有针对性的:土壤水分主要影响植物体构件数目;土壤盐分主要影响生物量、角果数及种籽总数等直接反映植株适合度的表型特征;光照条件则主要影响植物的物候表型特征。植物体表型可塑性的方向随水分梯度的变化而发生改变。生态因子交互作用对植物表型可塑性的影响效果不是各因子独立作用的简单加和:对某个表型特征都有显著影响的两个生态因子其交互作用对该特征可能没有影响;反之,受两个生态因子交互作用影响显著的表型特征也可能不受它们的独立影响。在对生态因子交互作用作出响应时,col-0的9个特征表现出可塑性,而ws-0仅有4个表型是可塑的;同一基因型内彼此相关的表型特征在可塑性上也具一致性。抽苔时莲座叶数与角果平均籽粒数不受任何生态因子及其交互作用的影响,这两个表型作为数量特征而未表现出可塑性。

摘要：该研究利用可视化技术和“模型 -文档 -视”的管理模式 ,试图改进作物模型系统的用户界面和系统组织结构。利用Hermite曲线模拟水稻叶片的形态 ,将作物模拟结果图形化、图像化 ,使水稻生长模拟的结果直观化。并在面向对象编程技术的基础上 ,将 MFC的“文档 -视”的结构扩展为“模型 -文档 -视”结构 ,使作物模拟系统中数值模拟、数据管理和用户界面的设计相互分离 ,且系统中的类与类之间能有效进行数据交换 ;整个系统可整合为几个“模型 -文档 -视”组 ,使系统结构简化 ,易于管理 ,是对面向对象编程技术的一种扩展。本研究表明 :采用“模型 -文档 -视”模式编程能使整个作物模型系统结构简明 ,提高研究人员的编程效率 ;可视化技术的使用 ,使用户能直接将模拟结果与田间生长状况进行比较 。