印度黃檀適生性區(qū)劃方法范文
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印度黃檀是一種喜光落葉大喬木，屬于豆科蝶形花亞科。它起源于印度干旱地區(qū)，具有速生、耐旱和耐瘠薄等優(yōu)良特性。一年生印度黃檀幼苗的樹高可達3m，胸徑可接近10cm。在印度的分布區(qū)域內(nèi)其絕對最高溫度39qc～49℃，絕對最低溫度4oC～6oC，年降雨量760～4570mm。印度黃檀能在瘠薄、疏松或低鹽土中生長，但在干硬的粘土中，容易受到病害，成活率低J。印度黃檀具有多種的用途。它的葉子可以作飼料和藥材，主干可以被加工制成世界上名貴的紅木家具。在印度，除了柚木之外，印度黃檀是最重要的栽培樹種。由于它的速生、耐旱和耐瘠薄等優(yōu)良特性，無論在印度還是美國都被認為是一種理想的城市和園林綠化樹種引。
2印度黃檀適生陛區(qū)劃方法的研究現(xiàn)狀
樹種的適生性區(qū)劃是林業(yè)區(qū)劃的一種表現(xiàn)形式。林業(yè)區(qū)劃是指根據(jù)林業(yè)的特點，在研究有關(guān)自然、經(jīng)濟和技術(shù)條件的基礎(chǔ)上，分析、評價林業(yè)生產(chǎn)的特點與潛力，按照地域分異的規(guī)律進行分區(qū)劃片。中國在1950年以后，為了大力發(fā)展農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益，借鑒前蘇聯(lián)的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)，開展了農(nóng)業(yè)區(qū)劃工作。當時林業(yè)區(qū)劃從屬于農(nóng)業(yè)區(qū)劃。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，國家對林產(chǎn)品的需求量越來越大，而由于受林業(yè)本身生長周期長、見效慢等特點以及中國復(fù)雜的地理環(huán)境的影響，合理的林業(yè)區(qū)劃對降低林業(yè)生產(chǎn)的風險、提高林業(yè)工作的效率和質(zhì)量具有重要的作用。
目前，常用的林業(yè)區(qū)劃方法可分為與計算機結(jié)合的數(shù)量定量區(qū)劃方法和基于地理信息系統(tǒng)技術(shù)的區(qū)劃方法7．引。在樹種適生性區(qū)劃研究當中，用得比較多的數(shù)量定量區(qū)劃方法為傳統(tǒng)的聚類分析方法、主成分分析法、模糊數(shù)學(xué)法和灰色關(guān)聯(lián)度法?；诘乩硇畔⑾到y(tǒng)技術(shù)的區(qū)劃方法是利用ArcGIS或ArcView等軟件的空間分析和制圖功能，結(jié)合由數(shù)量定量方法所建立的數(shù)學(xué)模型進行區(qū)劃。
樹種的區(qū)域性試驗為數(shù)學(xué)建模提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。顯然，區(qū)域性試驗數(shù)據(jù)的正確性是保證區(qū)劃結(jié)果正確的前提。因此，對樹種區(qū)域性試驗方法的研究是適生性區(qū)劃研究的一個重要部分。
2．1印度黃檀的區(qū)域性試驗研究
由于印度黃檀對環(huán)境的適應(yīng)能力比較強，許多國外學(xué)者對其進行了深入的研究，其中大多數(shù)的研究都從微觀的角度來分析印度黃檀的生理特征，而對印度黃檀的區(qū)域性研究較少。國內(nèi)對印度黃檀的專項研究僅見于中國林業(yè)科學(xué)研究院資源昆蟲研究所對印度黃檀木材解剖構(gòu)造及物理力學(xué)和化學(xué)性質(zhì)的初步研究’加J，而對其區(qū)域性試驗和適生性區(qū)劃尚未見報道。印度黃檀的區(qū)域性研究主要體現(xiàn)在不同試驗方法下印度黃檀與其它樹種在適生性方面的比較研究。
IanHUNTER在印度的卡納塔克邦對一年生的印度黃檀、赤桉和大桉幼苗分別做了4種不同的灌溉水平和9種不同的施肥量的研究。最后發(fā)現(xiàn)充足的水分和N肥量是印度黃檀快速生長的關(guān)鍵因素。PSMINHAS等用咸水和正常的溝渠水分別對印度黃檀和埃及樹膠進行灌溉，得出咸水灌溉使得印度黃檀的生長量比用灌溉時少了53％。BSINGHandGSINGH在焦特布爾對4個月生的印度黃檀的繁殖苗做了5種不同灌溉水平的試驗，證明了水分是影響印度黃檀生長的關(guān)鍵因子¨。由于印度黃檀屬于喜光樹種，在一定的水肥條件下，它的存活率跟種植密度大致成反比的關(guān)系。
在印度黃檀的區(qū)域性試驗中，許多學(xué)者主要考慮了水分、土壤性質(zhì)和種植密度的問題，而忽視了溫度因子。在同一氣候類型的區(qū)域內(nèi)，由于地形起伏造成局部溫度的差異也反映在同種植物生長的差異性上。
在印度黃檀的區(qū)域性試驗中，應(yīng)該重點考慮溫度、水分、土壤性質(zhì)和種植密度與生長量、保存率和結(jié)實率的關(guān)系，并對這些因素做出詳細的數(shù)據(jù)記錄，為適生數(shù)學(xué)建模提供準確的數(shù)據(jù)。
2．2數(shù)量定量區(qū)劃方法
從2O世紀80年代末開始，數(shù)量定量的區(qū)劃方法應(yīng)用到林業(yè)區(qū)劃當中，逐步取代傳統(tǒng)的帶有很大主觀臆斷性的林業(yè)區(qū)劃方法’。康志雄等應(yīng)用譜系圖聚類分析方法，劃分了長江流域以南的楊梅適生性分布區(qū)。譜系圖聚類分析方法應(yīng)用簡單，但最大的缺點是聚類圖不直觀，而由星座圖聚類分析方法得出的聚類圖的效果顯然是比較好的。陳建新等運用了主成分分析方法，突出了廣東禿杉區(qū)劃中貢獻率較大的因子和優(yōu)化了各因子在區(qū)劃中的綜合貢獻率，取得了良好的區(qū)劃效果。主成分分析法對多個變量起降維的作用，減少了計算量，但存在丟失有效信息的現(xiàn)象，并且不同統(tǒng)計軟件下的主成分分析結(jié)果有一定的差別。
在區(qū)劃過程中，有些個體是介于兩個或兩個以上的類別之間，帶有模糊性。利用模糊數(shù)學(xué)進行區(qū)劃更加符合實際。朱斌等對安徽省栽培蘋果的生態(tài)氣候條件進行了模糊聚類分析，初步劃出了安徽蘋果經(jīng)濟栽培南線引。宋于洋等將層次分析法和模糊數(shù)學(xué)綜合評價法相結(jié)合，對新疆天然甜型葡萄酒原料種植區(qū)域進行了區(qū)劃研究，得出了各個地區(qū)的適生性評分¨。模糊函數(shù)在確定適生性閥值水平時帶有主觀性，結(jié)合其它方法可以提高區(qū)劃的準確度。
從系統(tǒng)論的角度看，林業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)是一個典型的本征灰色系統(tǒng)。樹種適生性區(qū)劃可以用灰色系統(tǒng)理論和方法來解決。張志剛等運用灰色關(guān)聯(lián)度法分析了l0個雜種棉后代在不同生態(tài)點的主要農(nóng)藝及經(jīng)濟現(xiàn)狀進行了分析。為了更加客觀地進行分類，李寶根在福建省森林景觀資源等級區(qū)劃中，先用灰色關(guān)聯(lián)度法確定各因子的關(guān)聯(lián)度值，再用聚類分析法進行分類，取得了滿意的效果?；疑P(guān)聯(lián)度法的計算比模糊數(shù)學(xué)法要簡單，但是容易丟失區(qū)域間的邊界信息。
利用數(shù)量定量方法進行區(qū)劃，主成分分析法和聚類分析法忽略了引種地與種源產(chǎn)地之間的關(guān)系，模糊數(shù)學(xué)方法雖然較為合理，但計算量比較大?；疑P(guān)聯(lián)度法相對模糊數(shù)學(xué)方法來說，雖然計算要簡單，效果相似，但是與其它數(shù)量定量區(qū)劃方法一樣，模型需要大量的原始數(shù)據(jù)，并且區(qū)劃結(jié)果難以保持區(qū)塊的空間連續(xù)性和行政界線的完整性。
2．3基于地理信息系統(tǒng)技術(shù)的區(qū)劃方法
應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)進行樹種適生性的區(qū)劃，是目前比較流行的林業(yè)區(qū)劃方法。相對于數(shù)量定量方法而言，它具有節(jié)省大量外業(yè)和內(nèi)業(yè)的工作量以及制圖效果好等優(yōu)點。地理信息系統(tǒng)技術(shù)的區(qū)劃一般先確定區(qū)劃需要考慮的環(huán)境因子，利用DEM圖、行政區(qū)劃圖等生成數(shù)據(jù)底圖，再通過數(shù)量定量的方法建立各因子對區(qū)劃的綜合評價模型，得出各因子的評分，通過空間疊加分析生成區(qū)劃圖。
朱琳等采用模糊數(shù)學(xué)的綜合評判方法，計算出各要素的隸屬度，建立了單因子?xùn)鸥駡D層。張超等先用逐步聚類的方法對福建永安縣森林資源進行了預(yù)分類，然后用ArcGIS得出了以林班和以村為單位的永安市林業(yè)區(qū)劃圖引。數(shù)量定量方法得出的區(qū)劃圖往往忽視了地域之間的連續(xù)性。數(shù)量定量的方法與ArcGIS軟件結(jié)合，能較好地保留地域間的連續(xù)性和快速有效地取得區(qū)劃結(jié)果。數(shù)學(xué)模型是地理信息系統(tǒng)技術(shù)進行區(qū)劃的基礎(chǔ)。
ArcGIS在區(qū)劃中的一個突出特點是可以通過空間插值的方法，根據(jù)已知點的數(shù)值來生成一些未知點的值J。姚圣賢等在櫻桃氣候的區(qū)劃中運用ArcGIS的三角網(wǎng)距離加權(quán)平均法對光、溫和水三要素進行內(nèi)插J。為了達到空間插值的目的，在ArcGIS中建立環(huán)境因子數(shù)據(jù)庫，利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)建立一個函數(shù)關(guān)系式，使這個關(guān)系式最大限度地逼近已知空間點的數(shù)據(jù)，通過ArcGIS的空間分析功能求出某一環(huán)境因子或綜合的環(huán)境因子在某個地區(qū)的空間分布規(guī)律。ArcGIS的空間插值和分析功能節(jié)省了區(qū)劃工作中大量的外業(yè)工作，提高了區(qū)劃的精度。
3存在的問題及發(fā)展方向
印度黃檀是一種抗旱、抗瘠薄的喜光樹種。在熱帶或亞熱帶地區(qū)，水分和土壤性質(zhì)對其生長起重要的作用。許多研究針對其生長狀況與水分、土壤肥力和種植密度之間的關(guān)系進行研究。對于區(qū)域性試驗來說，目前的研究還不能全面反映綜合的環(huán)境因子對印度黃檀生長狀況的影響。
傳統(tǒng)的林業(yè)區(qū)劃方法與統(tǒng)計軟件和分類繪圖軟件相結(jié)合，大大減少了計算量和提高了制圖的效率。其應(yīng)用簡單、數(shù)量關(guān)系明確等優(yōu)點仍然使它廣泛應(yīng)用于林業(yè)區(qū)劃工作當中。但是，傳統(tǒng)的林業(yè)區(qū)劃方法需要大量的外業(yè)數(shù)據(jù)，而中國地形復(fù)雜多樣，很多山頭地塊的數(shù)據(jù)難以從氣象臺站或外業(yè)調(diào)查中獲取，區(qū)劃圖精度較低，效果粗糙，只能勉強滿足大尺度范圍內(nèi)的區(qū)劃要求。
利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)進行區(qū)劃，克服了傳統(tǒng)林業(yè)區(qū)劃中的缺陷，既節(jié)省了大量的外業(yè)工作，又提高了區(qū)劃圖的精度和效果?；诘乩硇畔⑾到y(tǒng)技術(shù)的區(qū)劃結(jié)果，其準確性與選擇的數(shù)學(xué)模型有很大的關(guān)系。數(shù)學(xué)模型的建立只是根據(jù)某一時段的環(huán)境值建立的，而且區(qū)劃的效果也因不同的數(shù)學(xué)模型而有所差異。因此，如何選擇和建立合適的數(shù)學(xué)模型以及如何開發(fā)出一個相對通用的區(qū)劃系統(tǒng)必然是以后研究的方向。
在印度黃檀的適生性區(qū)劃中，根據(jù)研究區(qū)域地形和氣候的復(fù)雜性，可以把整個研究區(qū)域分成若干小區(qū)，實行分區(qū)建模，克服用一個模型推算整個區(qū)域環(huán)境因子空間分布情況的缺陷，提高區(qū)劃的精度。
論文關(guān)鍵詞：印度黃檀適生性區(qū)劃區(qū)域性試驗
論文摘要：印度黃檀適生性區(qū)劃方法的研究結(jié)果表明，相對于數(shù)量定量區(qū)劃方法而言，基于地理信息系統(tǒng)技術(shù)的區(qū)劃方法具有減少內(nèi)業(yè)和外業(yè)的工作量，較好地保持區(qū)劃區(qū)域空間的連續(xù)性，提高區(qū)劃的精度且出圖效果好等優(yōu)點。同時指出，如何選擇和建立合適的數(shù)學(xué)模型以及開發(fā)一個相對通用的區(qū)劃系統(tǒng)必然是以后研究的方向。區(qū)域性試驗為適生性區(qū)劃中的數(shù)學(xué)建模提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是適生性區(qū)劃研究的一個重要部分。
