农田防护林时空结构研究综述.docx

农田防护林时空结构研究综述 1 林分结构研究的单木调查和分析 为适应和改善脆弱农业生态系统的结构和功能，建立了人工森林生态系统。其目标是建立一个可持续、稳定的高生产力和生态效应的农业生态系统。根据现代生态的观点，生态保护带是一个异质性生态交错带，是一个生态效应带（边缘效应）、生态效应带（生态效应）、生物多样性和一般效应的交叉带，是一个引入牧场土壤基质的区域（科学和化学），并传播生态场（物理和化学）的区域。结构研究的目的是研究其结构的完整性、稳定性和连续性组成的关系，这是管理和充分利用各种效益的基础。因此，农业用地保护的发展不仅受到生态效益和经济效益的影响，而且受研究领域的限制。树木的个体结构是不同的，因此在林瓦登地区的森林管理中，森林管理的研究不仅是为了生态效应和经济效益，而且是为了扩大森林管理。在科学研究方面，除了对野生动物的保护、林网农业生态系统的生理生态特征以及对特定地区气候的影响方面，这项工作的限制是有限的。树木的个体结构是不同的，因此在林瓦登地区的森林结构中的研究也是实现保护性经营的基础。植物和树木之间的相互作用和环境的适应过程构成了整个林带结构变化的机制。单一的林网结构规划基于单一的林网结构的研究。根据不同的林网结构的不同配置，林网的布局也不同。与同一个群体的一般效应相比，单一的林网的作用是集体的综合效应。随着研究的深入，系统的观点和方法逐渐引入到防洪建设和研究中。在这项工作中，该项目的提出了四个标准，即单带结构、单带林带结构、林网结构和景观结构。对50年来的农业保护结构进行了全面回顾和回顾。 2 树的结构 2.1 关于树体生长模型的研究 树体形态结构研究是伴随着植物个体形体结构研究而不断发展的.植物形体结构与产量及其环境关系问题,在作物栽培方面早就引人注目,但关于植物形体结构理论的深入研究,是20世纪60年代末期,随着对植物构件结构思想的认识而兴起的.对于树木形体结构(tree architecture)的研究,先后经历了野外实验统计、理论分析和计算机模拟几个阶段.对于林带内树体结构研究目前集中在树冠部分.主要利用其与某些环境因子的相互作用、借助于有关数学模型来分析结构特征.对树冠形状的研究方法有冠形曲线法、叶量分析法、回归法;从静态形体表述、分枝模拟和几何形体分析等角度,先后建立了许多模型.如H-model等分枝几何模型、具有三维意义的P-model、形体结构生成模型、“K氏”树冠形体模拟模型、三维空间形状模型、采用非参数回归分析模拟火炬松树冠形状,特别是树冠形状的可缩性与其对种群动态的影响、树冠三维结构与自然稀疏过程、树冠结构和叶密度对光合作用的影响等理论与方法均为树木生理生态模型、生长模型的深入研究奠定了新的理论基础.利用三维数字化仪与射线示踪软件相结合来描述胡桃树的三维结构,并重建植株图像获得了较好的效果;用摄影技术对树木的几何形状进行测定而建立树冠的几何模型;用格德斯内角计算机动态模型将树冠生长过程可视化.我国20世纪80年代,逐步重视对树木形体结构的研究,开始主要对树的分枝等一般特点和树的冠层特点进行研究,尝试建立树冠形状及动态发育模型.关于树体形态结构、质态结构、动态结构即“三态”结构划分学说的提出,为树木形体结构及其生成模型的深入研究奠定了理论框架. 在对植物形体结构的认识上,总结出生物体结构三定律,评述了植物体在结构上的自相似性,使用了“生物全息现象”和“全息元”等概念.随着分形几何学的发展,认识到树体不是一个简单的几何形体,树体结构是面与体之间的复杂的空间结构,是典型的统计分数维体,引入分形几何学的概念与方法可有效地表述植物形体结构上的自相似性.因此,依据构件结构思想,将树体理解为是由叶、芽、枝等构件的填充形成的,树冠是由枝填充而形成的类似于海绵分形结构的单元.毋庸置疑,分形几何理论与方法是树体结构分析最有效的研究手段之一. 分形几何学在生态学中的应用主要体现在分维数的分析方法上,即通过分维数来研究自然界中的物体和空间格局特征,多应用统计性分形模型.在分析方法上,分数维度的标准分析方法—盒子计数法已被“双表面积法”和“双数量法即N-N法”所取代.不少研究者利用树木分枝几何方法模拟叶片三维空间分布,并建立林冠结构的计算机模拟模型;借助计盒维数和信息维数及平均均匀系数和均匀度变化系数分析了枝的复杂性,认为枝结构的分数维度可用来分析植物体的结构组织,特别是适用于研究树冠内分数维度和芽的分布规律,是植物生长与环境相适应情况的反应指标.有学者将分数维度与叶密度结合起来估测水洼松冠内叶的分维特征,获得较好的效果;以分数维度为基础,对三大硬阔树冠最佳结构理论进行了初步探讨;在立体图像傅里叶快速变换的基础上,对分数维度的计算方法进行了改进.近年来,分形重构问题已成为分形几何学研究中的一个热点,所谓“分形重构