黑河上游坡面尺度土壤贮水量的时间稳定性

利用土壤水分速测仪,获得黑河上游天老池流域2014年5-9月祁连圆柏林、灌木林、青海云杉林3个坡面0~60 cm土壤深度坡面土壤贮水量,通过时间稳定性分析,研究该区域坡面尺度的时间稳定性特征.结果表明:土壤贮水量的季节变化趋势与降雨动态基本一致,坡向和植被类型共同影响着土壤水分的空间分布.累积概率分析认为祁连圆柏林的时间稳定性最高.通过平均相对偏差、平均相对偏差的标准差、时间稳定性指数、平均绝对偏差误差确定了坡面土壤水分平均状态的代表性测点.3个坡面土壤贮水量的Spearman秩相关系数基本都在P0.01的水平上显著,具有强烈的时间稳定性,Spearman秩相关系数为分析区域土壤贮水量的时间稳定性分析提供了便捷途径.     

果园土壤水分时间稳定性研究

利用TRIME-TDR获取烟台某果园0—30cm、0—60cm和0—100cm土层土壤水分,运用变异系数和相对偏差等方法研究土壤水分时间稳定性.结果表明,研究区大部分测点不同土层土壤水分在时间上的变异程度都属于中等变异;土壤水分时间稳定性随土层厚度增加而增强;基于土壤水分时间稳定性特征可确定研究区不同土层土壤水分平均值的代表性测点,且代表性测点的预测精度都较高;不同土层土壤水分平均值之间以及变异系数之间的相关性都较强,精度要求不高时,研究区0—60cm和0—100cm土层土壤水分平均值可分别用其代表性测点的上层土壤水分估算.     

不同降雨脉动条件下压砂地土壤水分的空间变异特征

为揭示压砂地土壤水分的空间变异特征,提高降水资源的高效利用,为西北旱作农业生产提供理论依据,以有着300多年历史的压砂地为研究对象,利用经典统计学及地统计学方法,研究了降雨脉动7.1mm和1.9mm条件下土壤水分的空间变异特征.结果表明,降雨脉动7.1mm时第1天,新、中及老砂地土壤平均含水量低于裸地,但第3天,分别比裸地增加了5.534 4%、4.782 9%和4.023 5%.由于大降水事件对小降水事件有影响,降雨脉动1.9mm时除老砂地第3天外,压砂地土壤含水量均高于降水脉动7.1mm时,而裸地明显降低.压砂地土壤平均含水量表现为新砂地中砂地老砂地,第3天第2天第1天,土壤含水量属于弱变异和中等变异.在不同降雨脉动条件下,新砂地土壤水分最佳理论模型为高斯模型,中砂地、老砂地的最佳理论模型为球状和指数模型,裸地可用球状、指数和高斯模型模拟.由于地形地貌的影响土壤水分三维空间分布表现出"凹凸不平"的分布状况.     

黄土丘陵区枣林土壤水分时间稳定性特征

分析黄土丘陵区枣林土壤水分时间稳定性特征可保证土壤水分监测和预报的精确度,同时为优化枣林灌溉措施及生态环境建设提供帮助.利用累积概率分布、相对偏差和spearman秩相关系数等方法,研究黄土丘陵区枣林土壤水分时间稳定性特征.结果表明,0~10cm和10~30cm土层下土壤含水量与变异系数(CV)间均呈现出显著递减的指数函数关系(y=0.4932e-0.1116x,R2=0.9521),且基本表现出中等变异.随着测定时段的变化,研究区土壤水分空间分布格局呈现出一定的时间稳定性特征.10~30cm土壤含水量时间稳定性较0~10cm好,其平均相对偏差(MRD)变化范围为-21.32%~34.23%,MRD的标准偏差(SDRD)变化范围为6.02%~47.58%.通过时间稳定性特征分析可以确定区域土壤水分均值的代表性测点(点18),该代表性测点土壤含水量和区域水分均值相关性高、误差小(R20.98,RMSE0.8).研究区0~30cm土壤含水量spearman秩相关系数较低,其值小于0.72,不同时段下土壤含水量大部分都表现出显著或极显著正相关关系.     

压砂地土壤盐分时空变异规律研究

针对景泰地区代表性很强的压砂地,研究不同土层土壤盐分时空变异规律.结果表明:土壤盐分时间稳定性随土层深度的增加而减弱,各测点土壤盐分与均值之间相对偏差的离散程度随土层深度的增加而增加.通过时间稳定性可初步确定研究区土壤盐分均值的代表性测点.不同时段土壤盐分均值均表现为中等弱变异性,各土层土壤盐分均值以及变异系数之间的相关性较强,土壤盐分与土层深度具有明显的正相关关系,相关系数介于0.911~0.986,说明土层深度是土壤盐分含量的决定因子.对不同时段0~10cm土层土壤盐分进行时空模拟,各时段土壤盐分累计分布曲线变化规律相似,模拟值与实测值略有差异,其空间分布基本趋势与实测数据相符,各时段土壤盐分模拟值半方差变化趋势明显.     

滴灌条件下压砂对土壤水分入渗的影响

以压砂地不同种植年限为影响因子,裸地为参照组(CK),采用室内土槽模拟试验研究种植年限对压砂土壤点源入渗规律的影响.结果表明:压砂土壤垂直和水平累积入渗距离都符合Kostiakov入渗模型.累计入渗距离初期CK、中砂地、老砂地垂直入渗距离小于水平入渗距离,新砂地垂直入渗距离大于水平入渗距离;入渗中后期随着时间的增加新砂地累积入渗规律不变,中砂地、老砂地和CK的垂直入渗距离依次超过其水平入渗距离.入渗时间一定时垂直入渗深度新压砂地中压砂地老压砂地CK;新压砂地水平入渗距离明显小于其他压砂土壤,中、老压砂地和CK水平入渗距离无明显差异.入渗初期垂直入渗速率新压砂地中压砂地老压砂地CK,水平入渗速率老压砂地中压砂地CK新压砂地;入渗中后期垂直和水平入渗速率减缓并趋于稳定.     

黄河三角洲贝壳堤不同植被类型的土壤水分物理特征及蓄水潜能评价

贝壳堤生态系统具有典型性和脆弱性,土壤蓄水能力决定着贝壳堤系统的稳定性和植被生产力的高低.为阐明贝壳堤不同植被类型土壤蓄持水分能力及其影响因素,测定分析了贝壳砂土壤的基本物理参数、渗透性及土壤水分的温度响应特性,采用模糊数学隶属函数法评价了不同植被类型的土壤蓄水潜能.结果表明:酸枣林、杠柳林和草地能有效改善土壤通透性,土壤总孔隙度分别比裸地增加27.0%、19.3%和10.8%.在30℃和50℃恒温下,不同植被类型的土壤含水量随烘干时间的延长可分为土壤水分瞬变、渐变和平稳3个阶段.两种温度下,土壤饱和含水量、土壤达到恒重时间和失水率均表现为酸枣林杠柳林草地裸地.Horton模型适宜模拟贝壳砂生境的土壤入渗特征,灌木林土壤入渗性能好于草地.杠柳林和酸枣林的稳渗速率分别比裸地增加27.1%和5.4%,而草地比裸地降低76.6%.反映土壤蓄持水分的主要指标一类是土壤容重和孔隙度,另一类是土壤粗砂粒、粉粘粒分布和稳渗速率.贝壳砂土壤蓄水潜能综合评价为灌木林好于草地,酸枣林强于杠柳林,而裸地较差.     

南方红豆杉群落种间关系的数量分析

应用方差比率(VR)、2×2列联表的χ2检验、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数检验研究了山西南方红豆杉群落种间关系.结果表明:(1)南方红豆杉群落物种间总体上相关联(P<0.05).(2)2×2列联表的χ2检验共87 个种对为正关联,18个种对为负关联(P<0.05或P<0.01);Pearson相关系数有59个种对为正关联,29个种对为负关联;Spearman 秩相关系数有95个种对为正关联,62个种对为负关联.(3)用2×2列联表的χ2检验不能反映两个种对的数量关系,应用 Pearson相关系数和Spearman 秩相关系数刻化种对间的数量变化关系,与Pearson相关系数检验相比,Spearman秩相关系数检验具有较高的灵敏度.(4)种对的正关联和正相关,主要是由于它们具有相近的生物学特性,对生境的需求相似;而种对间的负关联和负相关,主要是由于它们具有不同的生物学特性,对生境具有不同的生态适应性或相互竞争所致.     

城市不同绿地类型对土壤温度的调控作用

为评价城市不同绿地类型降温的差异,选择陕西渭南市具有代表性的林草混合、林地、草地及对比裸地进行地温测量,测量深度为5,10,15,20,25 cm,测量时段为14:00—16:00,20:00—22:00.结果表明,不同深度土温随时间变化而变化,两个时段各类型绿地地温都较裸地高,但晚上深层土壤差异较小;各样地相比,平均地温/深度变化斜率为裸地草地林地林草.对于林地而言,郁闭度0.9的林地5 cm深度地温较郁闭度0.65,0.55分别低出2.8℃,3.8℃,林地郁闭度对降温效应影响明显.研究证明,城市绿地的降温效应与绿地类型层次、树木郁闭度有关.     

不同影响因素下砂夹垆土壤水分运动的模拟分析

为进一步认识砂夹垆土壤水分运动的基本规律,采用数值模拟的方法,研究夹层土质、夹层埋深、夹层厚度、初始含水率和压力水头对砂夹垆土壤水分运动的影响.结果表明,砂夹垆土壤水分运动与均质土存在较大差异,入渗过程表现为与均质土相同阶段、阻水减渗阶段和稳渗阶段;湿润锋进入夹层后,累积入渗量与入渗时间符合线性关系;土壤初始含水率和压力水头对砂夹垆土壤水分运动影响较小,夹层土质、夹层厚度和夹层埋深对砂夹垆土壤水分运动影响较大.在节水灌溉技术和工程防渗技术中,应重点考虑夹层质地、厚度和埋深.     

缙云山常绿阔叶林优势乔木树种间协变研究

采用Pearson积矩系数、Spearman秩相关系数和方差分析.对缙云山常绿阔叶林14个优势乔木树种间的协变进行了研究,并以星座图表达测定结果.研究结果表明,种间协变不仅能够反映出物种间共存的机率,而且能够反映出其相对数量变化的趋势和程度.运用方差分析可揭示多物种间协变的性质和显著性,Pearson积矩系数和Spearman秩相关系数能表明种对间协变的性质和显著程度.结果表明,缙云山常绿阔叶林优势乔木树种间协变较复杂,其中栲树与光叶灰木、润楠间表现出极显著的正协变,而与大头茶、银木荷、虎皮楠间存在极显著的负协变,对环境要求相同的种,其联结性高,但因相互竞争而协变为负,在实际运应时,Spearman秩相关指数相对较精确.     

2003—2011年太原市大气环境质量评价及污染特征分析

以太原市2003—2011年原始环境监测数据为依据,主要采用API指数法,通过Spss16.0计算3项主要污染物的Spearman秩相关系数,结合空气污染负荷法、概率统计法,分别计算出污染物的污染分指数和污染负荷,综合分析和评价了太原市近10年的大气环境质量状况.对目前太原市大气环境的成因进行研究并给出相应对策.     

山西灵丘自然保护区青檀群落木本植物种间关联性

通过方差分析、χ2检验、Pearson相关系数、Spearman秩相关系数检验,采用2×2列联表对灵丘青檀自然保护区14个优势种的联结性进行了研究.结果表明:14个优势种种间总体关联性呈显著正联结,群落处于较稳定的顶级阶段.χ2检验,显著、极显著的关联种对只有13对,优势物种青檀与其他种群联结不显著.Pearson相关系数检验,显著、极显著关联的种对有23对,青檀与荆条呈显著正联结,与其他多数物种呈显著、极显著负联结.Spearman秩相关系数检验,显著、极显著关联的种对有30对,青檀与其他多数物种呈显著、极显著负联结.物种间对生境具有不同生态适应性和相互分离的生态位,群落成熟程度较高.     

河北邢汾高速公路沿线植物群落优势种的种间关系

根据野外38个样方的植被调查数据,运用2×2列联表的x2检验、Jaccard关联指数、Spearman秩相关系数和Pearson相关系数对河北邢汾高速公路沿线植被的26个优势种进行了植物群落种间关系的研究.结果显示:植物群落总体呈负相关的趋势,优势种种间关联性不强,种间独立性较高,不同组间联结性比较松散,呈显著或极显著的正联结种对较少;x2检验与Jaccard关联指数、Pearson相关系数与Spearman的有机结合才能更加准确地反映种间关系;依据测定结果,同时结合物种生物学特性与生态适应性特征,将26个优势种划分为3个生态种组,生态种组的划分为近自然植物群落的推荐和公路边坡植被的恢复和重建提供了重要的理论依据.     

成渝经济区的城市土地集约利用评价及时空特征分析

以成渝经济区10个具有代表性的城市为例,通过从投入强度、利用程度、经济效益、社会效益和生态效益五个方面来构建城市土地集约利用评价指标体系,采用熵值法确定指标权重,再用综合分析法对这10个城市2000年至2007年以来的土地利用集约度进行综合评价.根据评价结果,运用Spearman秩相关系数法分析其时间变化特征,并总结分析其空间变化特征.在此基础上总结出成渝经济区各城市土地集约度时空变异的原因,并提出经济区未来发展相关建议.     

从全球变化科学到可持续性科学：探索可持续性转变

土壤肥力质最变异研究可以为精准农业的土壤养分管理提供依据.利用GIS技术研究醴陵市耕地土壤肥力的空间变异特征和时间稳定性变异特征,得出如卜结论:土壤碱解氮的块金值最大;土壤pH、碱解氮、有效磷和速效钾的拟合理论模型均为指数模型;土壤pH、碱解氮、有效磷和速效钾的基底效应均在25%～75%之间;土壤pH降低,碱解氮,有效磷和速效钾的含最均提高,其中pH下降的速度和有效磷提升的速度最快;土壤pH值在时间变异稳定性研究中属于中等稳定的MⅠ级,土壤碱解氮属于中等稳定的MⅢ级,土壤速效钾和速效磷属于不稳定的UⅢ级.     

黑土区玉米地土壤水分的时空变异性研究

获取土壤水分的时空变异特征是土壤水分高效利用的基础,本研究以黑土区玉米地为平台,利用地统计学、多重分形和联合多重分形等方法,研究不同取样时间农田土壤水分的空间变异性.结果表明:黑土区玉米地土壤水分呈现多重分形特征,不同取样时间土壤水分均为弱变异;随取样时间变化,土壤水分变异程度呈增加趋势,由小于试验取样尺度引起的变异、0~20cm土层的空间相关范围以及20~40cm土层的空间相关程度呈减小趋势,0~20cm土层的空间相关程度以及20~40cm土层的空间相关范围变化趋势不明显;土壤很湿时,土壤水分的空间变异性往往由高值信息造成,其它情况下空间变异性往往由低值信息引起;土壤水分之间的多尺度相关程度明显大于单一尺度相关程度,0~20cm土层土壤水分之间多尺度相关程度的排序,与单一尺度上的排序相同,20~40cm土层单一尺度和多尺度上的相关程度排序不完全相同,分析土壤水分之间的相关性时,应着重考虑土壤水分之间的多尺度相关特征.     

安徽省黄山市1998-2004年大气中SO2浓度变化分析

根据黄山市1998-2004年大气主要污染物监测数据,应用相关分析和方差分析方法,研究了SO2浓度的时间变化和空间分布规律.结果表明:黄山市大气SO2浓度很低,观测年份的年均值达到国家一级标准.Spearman 秩相关系数检验表明:大气SO2浓度随年度推移没有明显上升或下降趋势.方差分析结果表明:SO2浓度差异在各个季...     

妫河下游消落带植物群落优势种种间关系研究

应用2×2列联表的χ2检验和Spearman秩相关系数的计算分析,对妫河下游消落带22个优势植物种共231个种对的种间关系进行了研究.结果表明,χ2检验有41个种对呈显著或极显著正关联,5个种对呈显著或极显著负关联;而秩相关表明,有57个种对呈显著或极显著正相关,13个种对呈显著或极显著负相关.也就是说,大多数种群之间关系松散.Spearman秩相关检验用于表征种间关联具有较高的灵敏度.按照22个优势种对环境的适应方式和主导生态因素,将其划分为3个生态种组,即水生植物种组、湿生植物种组和中生植物种组.     

关帝山撂荒地植物群落种间关系数量分析

根据野外52个样方的调查数据,运用2×2列联表的χ2检验、Pearson相关系数检验和Spearman秩相关系数检验研究了山西关帝山撂荒地植被31个建群种和优势种种间关联和相关关系.结果表明:1)χ2检验有227个种对呈正关联,231个种对呈负关联,正负关联比为0.9827,显著种对占总对数的7.26%.Pearson相关分析检验14个种对呈极显著相关,15个种对显著相关.Spearman秩相关系数检验201个种对呈正相关,其中极显著的种对有10个,正相关显著的种对有24个,占总对数的7.32%;263个种对呈负相关,极显著的种对8个,负相关显著的种对28个,占总对数的7.74%.正负相关比为0.7643,显著种对占总对数的15.05%,群落优势种种间多呈不显著关联.2)按照31个建群种和优势种对环境的适应方式和主导生态因素,它们被划分为2个生态种组:芦苇组和早熟禾组.3)关帝山撂荒地植物群落以退耕还林的先锋物种为主,表明植物群落处于森林植被恢复的初期演替阶段.