森林生态系统结构与功能模型

第1章 绪论 1

1.1 国内外进展与发展趋势 1

1.1.1 森林生态系统结构模型 1

1.1.2 森林生态系统功能模型 7

1.1.3 生态系统模型 13

1.1.4 发展趋势及存在的问题 14

1.2 研究区概况 16

1.2.1 北京市概况 16

1.2.2 主要研究地点概况 21

1.3 研究方法 26

1.3.1 技术路线 26

1.3.2 数据来源 26

1.3.3 贝叶斯方法 33

1.3.4 地统计学 40

1.3.5 分类与回归树 41

1.3.6 线性规划 41

第2章 森林生态系统结构模型 43

2.1 树高-胸径模型 43

2.1.1 树高-胸径模型一 43

2.1.2 树高-胸径模型二 44

2.1.3 树高-胸径模型三 45

2.1.4 区域-树高-胸径模型 47

2.1.5 立地-树高-胸径模型 48

2.1.6 植被类型-树高-胸径模型 51

2.1.7 海拔-树高-胸径模型 53

2.1.8 坡度-树高-胸径模型 55

2.1.9 密度-树高-胸径模型 56

2.1.10 建群种比率-树高-胸径模型 58

2.2 枝条基径模型 60

2.3 枝条长度模型 64

2.4 树冠轮廓模型 66

第3章 森林水文生态功能模型 69

3.1 林冠截留模型 69

3.1.1 林冠截留量-树高模型 69

3.1.2 区域-林冠截留量-树高模型 70

3.1.3 立地-林冠截留量-树高模型 73

3.1.4 植被类型-林冠截留量-树高模型 74

3.1.5 海拔-林冠截留量-树高模型 76

3.1.6 坡度-林冠截留量-树高模型 77

3.1.7 密度-林冠截留量-树高模型 79

3.1.8 建群种比率-林冠截留量-树高模型 80

3.2 灌木截留模型 81

3.2.1 灌木截留量-盖度模型 81

3.2.2 区域-灌木截留量-盖度模型 83

3.2.3 立地-灌木截留量-盖度模型 85

3.2.4 植被类型-灌木截留量-盖度模型 86

3.2.5 海拔-灌木截留量-盖度模型 88

3.2.6 坡度-灌木截留量-盖度模型 89

3.2.7 密度-灌木截留量-盖度模型 91

3.2.8 建群种比率-灌木截留量-盖度模型 92

3.3 枯落物截留模型 94

3.3.1 枯落物持水量模型 94

3.3.2 枯落物吸水速率模型 106

3.4 土壤入渗模型 132

3.4.1 土壤入渗速率-时间模型 132

3.4.2 区域-土壤入渗速率-时间模型 134

3.4.3 立地-土壤入渗速率-时间模型 135

3.4.4 植被类型-土壤入渗速率-时间模型 137

3.4.5 海拔-土壤入渗速率-时间模型 139

3.4.6 坡度-土壤入渗速率-时间模型 141

3.4.7 密度-土壤入渗速率-时间模型 143

3.4.8 建群种比率-土壤入渗速率-时间模型 145

3.5 径流模型 146

3.5.1 径流-时间模型 146

3.5.2 区域-径流-时间模型 149

3.5.3 立地-径流-时间模型 149

3.5.4 植被类型-径流-时间模型 151

3.5.5 海拔-径流-时间模型 151

3.5.6 坡度-径流-时间模型 153

3.5.7 密度-径流-时间模型 153

3.5.8 建群种比率-径流-时间模型 154

第4章 保育土壤功能模型 155

4.1 土壤侵蚀模型 155

4.1.1 侵蚀量-时间模型 155

4.1.2 区域-侵蚀量-时间模型 157

4.1.3 立地-侵蚀量-时间模型 159

4.1.4 植被类型-侵蚀量-时间模型 160

4.1.5 海拔-侵蚀量-时间模型 162

4.1.6 坡度-侵蚀量-时间模型 163

4.1.7 密度-侵蚀量-时间模型 163

4.1.8 建群种比率-侵蚀量-时间模型 164

4.2 土壤养分模型 165

4.2.1 植被类型-土壤全氮-海拔模型 165

4.2.2 土壤层次-土壤全氮-海拔模型 166

4.2.3 植被类型-土壤全磷-海拔模型 167

4.2.4 土壤层次-土壤全磷-海拔模型 169

4.2.5 植被类型-土壤有机质-海拔模型 170

4.2.6 土壤层次-土壤有机质-海拔模型 172

4.2.7 植被类型-土壤有机碳-海拔模型 173

4.2.8 土壤层次-土壤有机碳-海拔模型 174

4.3 典型区域土壤养分模型 176

4.3.1 森林土壤养分空间变异分析 176

4.3.2 不同土壤层森林土壤养分空间变异性 181

4.3.3 不同植被类型森林土壤养分空间变异性 187

4.3.4 分类回归树模型 193

4.3.5 土壤养分多水平贝叶斯模型 196

第5章 生物多样性保护功能模型 216

5.1 物种丰富度指数模型 216

5.1.1 植被类型-乔木层丰富度-海拔模型 216

5.1.2 坡向-乔木层丰富度-海拔模型 217

5.1.3 植被类型-灌木层丰富度-海拔模型 218

5.1.4 坡向-灌木层丰富度-海拔模型 219

5.1.5 植被类型-草本层丰富度-海拔模型 220

5.1.6 坡向-草本层丰富度-海拔模型 222

5.2 物种多样性指数模型 223

5.2.1 植被类型-乔木层多样性-海拔模型 223

5.2.2 坡向-乔木层多样性-海拔模型 224

5.2.3 植被类型-灌木层多样性-海拔模型 225

5.2.4 坡向-灌木层多样性-海拔模型 226

5.2.5 植被类型-草本层多样性-海拔模型 227

5.2.6 坡向-草本层多样性-海拔模型 229

第6章 森林生态系统结构指数与功能指数模型 231

6.1 森林生态系统结构三维褶皱指数 231

6.1.1 森林生态系统结构三维褶皱指数理论基础 231

6.1.2 森林生态系统结构三维褶皱指数算法 231

6.1.3 森林生态系统结构三维褶皱指数的实现 232

6.2 森林生态系统结构三维空间信息指数 237

6.2.1 森林生态系统结构三维空间信息指数理论基础 237

6.2.2 森林生态系统结构三维空间信息指数算法 238

6.2.3 森林生态系统结构三维空间信息指数的实现 238

6.3 森林生态系统综合功能指数 242

第7章 森林生态系统结构与功能关系模型 245

7.1 森林生态系统结构与功能模型 245

7.1.1 密度与功能模型 245

7.1.2 建群种比率与功能模型 247

7.1.3 结构指数（FSI-DBH）与功能模型 247

7.1.4 结构指数（FSI-H）与功能模型 250

7.1.5 结构指数（FSI-DBH）与密度、建群种比率模型 250

7.1.6 结构指数（FSI-H）与密度、建群种比率模型 252

7.2 森林生态系统功能与结构模型 253

7.2.1 乔灌最大截留量与结构模型 253

7.2.2 枯落物持水量与结构模型 253

7.2.3 土壤入渗速率与结构模型 254

7.2.4 土壤养分与结构模型 255

7.2.5 土壤侵蚀与结构模型 256

7.2.6 物种多样性与结构模型 258

7.2.7 综合功能指数与结构模型 259

7.3 森林生态系统结构与功能耦合模型 259

参考文献 262