北京东灵山地区辽东栎林生态系统健康评价体系的研究
【摘要】：
本文应用生态系统生态学、植被生态学、生物多样性理论、以及生理生态学和数学生态学的理论和方法，进行野外科学数据的调查和实验样品的室内分析，获得了用于生态系统健康评价的相关数据。利用计算机数学应用软件，对获得的大量数据加以科学处理和分析，得出一些评价参数或指标，来系统研究北京东灵山地区辽东栎林生态系统的结构、功能以及社会服务价值等。因此在对辽东栎林生态系统进行健康评价时，本文采用以下健康指标和评价方法：1．利用生物多样性指数和相对多度两个指标来对森林生态系统的结构性进行评价；2．综合生态系统的生态环境因子(土壤含水率和有机质含量)变化、群落海拔高度变化以及群落演替梯度的变化，来分析辽东栎林生态系统空间演替格局与生境变化之间的关系，从而对此生态系统进行外界环境的适应性评价；3．由光合作用的测定而得出相关的一些参数，如净光合效率、光补偿点、光饱和点等，利用这些参数来对生态系统内树种之间的光能转化能力进行评价；另外对大量的林业调查数据进行科学的统计和计算，以得出各群落生物量及其社会价值两个指数，从而利用这两个健康指数对生态系统进行评价；4．最后，我们对各群落的所有有关健康指数进行综合分析，同时利用感知器神经网络技术对生态系统健康状况进行科学的等级分类，并和健康状况变化后的生态系统进行比较，从而对生态系统健康评价的进行现状分析和动态性比较分析。
从各方面的分析结果中得出以下结论；在辽东栎林群落随海拔高度由低到高逐步增加过程中，土壤有机质和水分含量呈现出由高到低的变化，同时群落多样性指数也呈现出先升高后降低的变化，基本上与实际调查的群落随高度变化而体现出的演替趋势相一致；生态群落的功能性和社会服务价值也有类似的变化规律，综合各健康指数对森林生态系统进行神经网络分析，更加客观、全面地认识到生态系统健康状况的发展规律，从而有利于生态林业的有效经营与管理。
【关键词】：辽东栎林 生态系统健康 等级分类 评价体系 感知器神经网络 【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：S718.5
【目录】：
- 中文摘要4-5
- 英文摘要5-8
- 1． 前言8-10
- 1．1 研究背景8
- 1．2 研究内容、目的和研究意义8-10
- 1．2．1 研究内容8-9
- 1．2．2 研究目的、意义9-10
- 2． 生态系统健康评价的理论基础及评价体系10-18
- 2．1 生态系统健康评价的理论基础10-11
- 2．2 森林生态系统健康评价体系11-14
- 2．2．1 生物多样性与生态系统健康评价体系之间的关系12-13
- 2．2．2 森林生态系统生态功能和社会效益与健康评价的关系13-14
- 2．3 人工神经网络技术在森林生态系统健康评价中的应用14-18
- 2．3．1 人工智能及神经网络理论简介14-16
- 2．3．2 神经网络技术在森林生态系统健康评价的具体应用16-18
- 3． 研究区概况18-21
- 3．1 自然环境概况18-19
- 3．2 土壤特征19
- 3．3 区域植被概况19-20
- 3．4 气候和水文特征20-21
- 4． 研究方法21-24
- 4．1 样地设置21
- 4．2 健康评价所需参数的计算与测定21-24
- 4．2．1 生物多样性的计算21-22
- 4．2．2 土壤有机质百分含量和含水率的测定22
- 4．2．3 光合因子的测定22-23
- 4．2．4 生物量和经济服务功能的计算23-24
- 5． 各健康评价参数的计算结果及其分析评价24-34
- 5．1 样方地理环境介绍24-26
- 5．2 生态系统生境对比及适应性分析26-27
- 5．3 生态系统结构性分析及健康评价27-29
- 5．3．1 物多样性-丰度的计算结果27-28
- 5．3．2 生物多样-性丰度指数的分析与生态系统健康评价28-29
- 5．4 生态系统的生态功能分析与健康评价29-34
- 5．4．1 主要优势树种之光合效率对比分析30-31
- 5．4．2 辽东栎林生物量和社会价值的计算及其评价31-34
- 6． 利用感知器神经网络模型对生态系统进行健康评价34-40
- 6．1 辽东栎林各群落健康评价指数统计表34
- 6．2 生态系统健康评价评价的神经网络计算与分析34-40
- 7． 结论40-42
- 7．1 群落内生境变化及其与生态系统演替格局的关系40
- 7．2 群落的生物多样性与生态系统健康评价的关系40
- 7．3 群落生态功能和社会价值与生态系统健康评价的关系40-41
- 7．4 生态系统健康评价的综合分析及神经网络技术的具体应用41-42
- 8． 参考文献42-51
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