森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能模型

前言

　　20世紀(jì)后半期以來(lái)，在世界人口劇增和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的過(guò)程中，人類(lèi)賴(lài)以生存的生態(tài)環(huán)境發(fā)生了巨大的變化。全球性和區(qū)域性的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題不斷加劇，如全球變暖、水資源短缺、水環(huán)境污染、土地退化與沙漠化、森林資源退化、生物多樣性喪失等全球規(guī)模的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，所有這些變化均對(duì)當(dāng)前生態(tài)系統(tǒng)的健康與安全構(gòu)成了極大的威脅。在人類(lèi)面對(duì)保護(hù)環(huán)境與發(fā)展經(jīng)濟(jì)中越來(lái)越多的兩難境地的情況下，人們逐漸意識(shí)到自身賴(lài)以生存和發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)的重要性。因此，針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的各種研究也不斷展開(kāi)，如何正確地對(duì)生態(tài)、環(huán)境和資源危機(jī)做出必要的響應(yīng)，已經(jīng)成為當(dāng)代生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)和資源科學(xué)研究的主題。　　生態(tài)系統(tǒng)研究系列著作是余新曉教授及其科研團(tuán)隊(duì)多年研究成果的總結(jié)，是在國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、北京市重大科技計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家林業(yè)局科技項(xiàng)目和國(guó)際科技合作等項(xiàng)目的支撐下完成的。該系列著作研究結(jié)果依托國(guó)家林業(yè)局首都圈森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站（CFERN）為主要研究平臺(tái)，內(nèi)容充實(shí)、觀點(diǎn)新穎鮮明，解決了當(dāng)前生態(tài)系統(tǒng)研究中一些重要科學(xué)問(wèn)題，填補(bǔ)了目前該領(lǐng)域研究中的一些空白。余新曉教授始終堅(jiān)持生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域研究，以一絲不茍的工作態(tài)度和堅(jiān)持不懈的科研精神，在這一領(lǐng)域不斷前進(jìn)，取得了顯著的成果，此系列著作可略見(jiàn)一斑?！　≡撓盗兄鲝牟煌某叨壬钊胩接懥松稚鷳B(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、流域森林景觀格局的優(yōu)化、森林生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)、監(jiān)測(cè)、預(yù)警等問(wèn)題，并以北京山區(qū)典型流域?yàn)檠芯繉?duì)象，分別對(duì)防護(hù)林體系植被類(lèi)型進(jìn)行了水平和垂直對(duì)位配置。該系列著作的內(nèi)容均為生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域熱點(diǎn)問(wèn)題，引領(lǐng)了該學(xué)科的發(fā)展方向，其不僅在理論框架、知識(shí)集成方面做了很多開(kāi)創(chuàng)性的工作，而且吸收了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的研究方法，在推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究方面進(jìn)行了有益的探索，對(duì)我國(guó)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)管理研究起到了積極的推動(dòng)作用，必將為我國(guó)生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供一定的理論指導(dǎo)和技術(shù)支持?！　?shū)猶藥也。該系列著作的出版是一劑良藥問(wèn)世，不僅為生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)、地理學(xué)、資源科學(xué)等學(xué)科的科研和教學(xué)工作者提供有益的參考，也是我國(guó)水土保持、林業(yè)等生態(tài)環(huán)境建設(shè)工作者的一部好的參考書(shū)。希望此書(shū)可以解答相關(guān)科研人員和工作者心中的疑惑，重現(xiàn)祖國(guó)的青山綠水。是以為序。

內(nèi)容概要

本書(shū)運(yùn)用多水平貝葉斯理論，利用北京山區(qū)13個(gè)自然保護(hù)區(qū)或林場(chǎng)設(shè)置的30塊公頃級(jí)標(biāo)準(zhǔn)地的數(shù)據(jù)，以北京山區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過(guò)影響森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的可測(cè)、易得的因子，建立了森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型；從水文生態(tài)、保育土壤，生物多樣性保護(hù)三個(gè)方面建立了一系列森林生態(tài)系統(tǒng)功能模型，在此基礎(chǔ)建立了森林生態(tài)系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)指數(shù)和森林生態(tài)系統(tǒng)綜合功能指數(shù)模型；并數(shù)量化環(huán)境因子對(duì)結(jié)構(gòu)和功能的影響程度；最后進(jìn)行了森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能耦合和優(yōu)化研究?！　”緯?shū)可供從事自然保護(hù)區(qū)保護(hù)學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地理學(xué)、水土保持學(xué)、森林經(jīng)理等專(zhuān)業(yè)的研究、管理人員及高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生參考。

書(shū)籍目錄

序前言第1章　緒論　1.1　國(guó)內(nèi)外進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)　　1.1.1　森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型　　1.1.2　森林生態(tài)系統(tǒng)功能模型　　1.1.3　生態(tài)系統(tǒng)模型　　1.1.4　發(fā)展趨勢(shì)及存在的問(wèn)題　1.2　研究區(qū)概況　　1.2.1　北京市概況　　1.2.2　主要研究地點(diǎn)概況　1.3　研究方法　　1.3.1　技術(shù)路線　　1.3.2　數(shù)據(jù)來(lái)源　　1.3.3　貝葉斯方法　　1.3.4　地統(tǒng)計(jì)學(xué)　　1.3.5　分類(lèi)與回歸樹(shù)　　1.3.6　線性規(guī)劃第2章　森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型　2.1　樹(shù)高—胸徑模型　　2.1.1　樹(shù)高—胸徑模型一　　2.1.2　樹(shù)高—胸徑模型二　　2.1.3　樹(shù)高—胸徑模型三　　2.1.4　區(qū)域—樹(shù)高—胸徑模型　　2.1.5　立地—樹(shù)高—胸徑模型　　2.1.6　植被類(lèi)型—樹(shù)高—胸徑模型　　2.1.7　海拔—樹(shù)高—胸徑模型　　2.1.8　坡度—樹(shù)高—胸徑模型　　2.1.9　密度—樹(shù)高—胸徑模型　　2.1.10　建群種比率—樹(shù)高—胸徑模型　2.2　枝條基徑模型　2.3　枝條長(zhǎng)度模型　2.4　樹(shù)冠輪廓模型第3章　森林水文生態(tài)功能模型　3.1　林冠截留模型　　3.1.1　林冠截留量—樹(shù)高模型　　3.1.2　區(qū)域—林冠截留量—樹(shù)高模型　　3.1.3　立地—林冠截留量—樹(shù)高模型　　3.1.4　植被類(lèi)型—林冠截留量—樹(shù)高模型　　3.1.5　海拔—林冠截留量—樹(shù)高模型　　3.1.6　坡度—林冠截留量—樹(shù)高模型　　3.1.7　密度—林冠截留量—樹(shù)高模型　　3.1.8　建群種比率—林冠截留量—樹(shù)高模型　3.2　灌木截留模型　　3.2.1　灌木截留量—蓋度模型　　3.2.2　區(qū)域—灌木截留量—蓋度模型　　3.2.3　立地—灌木截留量—蓋度模型　　3.2.4　植被類(lèi)型—灌木截留量—蓋度模型　　3.2.5　海拔—灌木截留量—蓋度模型　　3.2.6　坡度—灌木截留量—蓋度模型　　3.2.7　密度—灌木截留量—蓋度模型　　3.2.8　建群種比率—灌木截留量—蓋度模型　3.3　枯落物截留模型　　3.3.1　枯落物持水量模型　　3.3.2　枯落物吸水速率模型　3.4　土壤人滲模型　　3.4.1　土壤人滲速率—時(shí)間模型　　3.4.2　區(qū)域—土壤人滲速率—時(shí)間模型　　3.4.3　立地—土壤人滲速率—時(shí)間模型　　3.4.4　　海拔—土壤人滲速率—時(shí)間模型　　3.4.6　坡度—土壤人滲速率—時(shí)間模型　　3.4.7　密度—土壤人滲速率—時(shí)間模型　　3.4.8　建群種比率—土壤人滲速率—時(shí)間模型　3.5　徑流模型　　3.5.1　徑流—時(shí)間模型　　3.5.2　區(qū)域—徑流—時(shí)間模型　　3.5.3　立地—徑流—時(shí)間模型　　3.5.4　植被類(lèi)型—徑流—時(shí)間模型　　3.5.5　坡度—徑流—時(shí)間模型　　3.5.7　密度—徑流—時(shí)間模型　　3.5.8　建群種比率—徑流—時(shí)間模型　……第4章　保育土壤功能模型第5章　生物多樣性保護(hù)功能模型第6章　森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指數(shù)與功能指數(shù)模型第7章　森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系模型參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　Deleuze等根據(jù)枝長(zhǎng)年生長(zhǎng)量與樹(shù)高年生長(zhǎng)量之間所建立的枝長(zhǎng)生長(zhǎng)預(yù)估模型，也是由林木的樹(shù)高生長(zhǎng)模型來(lái)間接預(yù)測(cè)枝條的年生長(zhǎng)量。但是這些模型都不屬于確切枝條生長(zhǎng)模型，因?yàn)樗鼈兌紱](méi)有把枝條年齡作為變量引入模型中。耿瑞平和涂序彥（2004）提出了一種植物形態(tài)生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)模擬方法，該方法基于狀態(tài)空間理論，將植物的生長(zhǎng)視為三維狀態(tài)空間中狀態(tài)矢量的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并綜合考慮了趨光作用與分枝自重對(duì)植物形態(tài)的影響。該模型既能連續(xù)、動(dòng)態(tài)地模擬植物的并行生長(zhǎng)，又能反映植物形態(tài)結(jié)構(gòu)與生長(zhǎng)機(jī)理的關(guān)系。模型直觀，易于理解，為虛擬農(nóng)林以及計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)等提供了具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的研究方法。目前各國(guó)對(duì)枝條動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)的研究還很不完善，由臨時(shí)樣地所獲得的數(shù)據(jù)來(lái)建立枝條生長(zhǎng)模型，并不能提供有關(guān)過(guò)去枝條生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的可靠信息，最好的數(shù)據(jù)應(yīng)取自固定樣地。但是由于長(zhǎng)期觀察數(shù)據(jù)研究枝條生長(zhǎng)模型，所需的時(shí)間長(zhǎng)、成本高，故很難實(shí)現(xiàn)。解決的方法就是采用樹(shù)干解析技術(shù)或枝解析技術(shù)。

圖書(shū)封面

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