基于GIS的害虫发生影响因素分析及森林生态环境质量评价
【摘要】：松毛虫是河北省内的主要害虫之一,松毛虫危害后的松林常常造成树势衰弱,影响林木的正常生长,损害了森林的生态环境。为此,本文对河北省内高山山地地区、低山丘陵地区、平原地区的松毛虫发生情况进行了调查,研究了松毛虫发生程度与生态环境因素之间的关系;根据地理信息系统在病虫害方面的应用及其特有的空间分析能力,结合病虫害发生的特点和相关的统计分析方法,探索了GIS技术在森林病虫害研究中的应用。并且利用地理信息系统为平台,结合层次分析方法对河北省内油松林生态环境做出了客观评价,可为森林资源合理开发利用提供科学、可靠的基础依据。
根据多元线性回归分析,建立了各区域内松毛虫发生程度与生态因子的回归模型,通过检验都达到了极显著水平。通过逐步回归分析,发现不同地区影响松毛虫发生的主要因素不尽相同,在滦平县影响松毛虫发生的主要因子是海拔、郁闭度、冠幅;迁西县是郁闭度、坡度;青龙县主要因子是冠幅、林分密度;昌黎县为林龄、轮枝数,各关键生态因子对松毛虫发生程度都达到了显著水平,林分因子与地形因子相比,林分因子对松毛虫的影响较大。
根据叠加分析,各地区的实际情况不同,对松毛虫的影响程度不尽相同,结果显示:坡度在25°以上的陡坡、主林层郁闭度在0.8以上、林分密度在2500株/公顷以上、冠幅2.5m以上和轮枝数15轮以上的油松林内,松毛虫不易发生;反之,若森林生长状况不良,容易导致松毛虫的大发生。
揭示了不同地区生物资源的差异,为森林生态环境质量评价提供了参考依据,分析研究了各地的昆虫群落和植物群落,调查结果显示,各研究区域内昆虫和植物主要种类基本相同,昆虫群落主要以鳞翅目和鞘翅目昆虫为主,这两个目昆虫种类之和均占所在区域昆虫群落种类40%以上,滦平县的昆虫丰富度最高达到34种,迁西县昆虫多样性指数为1.8724,植食昆虫与天敌比值最小为2.1836;而昌黎县昆虫种类较少,四个调查区域内共采集植物标本32科72种,由于高海拔地区森林环境复杂多样,其植被种类和昆虫种类明显多于平原地区。
利用GIS的叠加分析,以森林病虫害危害程度公式为标准,对森林生态环境进行单因素分析,发现松毛虫发生情况呈区域性集中分布。利用层次分析法和专家征询法对生态环境进行综合评价确定了各因素权重,利用生物指标、景观指标、地形指标等评价因子的图形资料和有关数据资料,据自然生态环境评价原理,建立了由目标层、要素层、指标层组成的指标评价体系,进而对各地区森林生态环境质量评价,结果表明滦平县、迁西县、青龙县较好,昌黎县森林环境有待改善。
【关键词】：地理信息系统 松毛虫 层次分析法 森林生态环境质量评价 【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：S763;S718.5
【目录】：
- 1 引言8-12
- 1．1 影响松毛虫发生因素研究进展8-9
- 1．1．1 气象因素及其影响8
- 1．1．2 天敌因素及其影响8-9
- 1．1．3 生态因素的影响9
- 1．2 地理信息系统在林业和病虫害研究中的应用9-10
- 1．2．1 地理信息系统在林业中的应用9
- 1．2．2 地理信息系统在病虫害管理中的应用9-10
- 1．3 自然环境质量评价的研究现状10-11
- 1．4 科学问题的提出11-12
- 2 地理信息系统及其提供的技术支持12-15
- 2．1 地理信息系统的概念12
- 2．2 GIS的发展过程12
- 2．3 GIS的原理12-13
- 2．4 地理信息系统建立的技术支持13-15
- 2．4．1 地理信息系统建立必要性13
- 2．4．2 地理信息系统建立可行性13-15
- 3 材料与方法15-18
- 3．1 试验地点概况15
- 3．1．1 高海拔山地地区15
- 3．1．2 低山丘陵地区15
- 3．1．3 平原地区15
- 3．2 调查方法和分析方法15-18
- 3．2．1 调查方法15-16
- 3．2．2 分析方法16-18
- 4 结果与分析18-30
- 4．1 高海拔山地地区影响松毛虫发生的生态因素18-21
- 4．1．1 高海拔地区松毛虫发生程度与生态因子的关系18
- 4．1．2 海拔高度对松毛虫发生程度的影响18-19
- 4．1．3 主林层郁闭度对松毛虫发生程度的影响19
- 4．1．4 冠幅对松毛虫发生程度的影响19-21
- 4．2 低山丘陵区影响松毛虫发生的生态因素21-26
- 4．2．1 迁西县分析结果21-24
- 4．2．2 青龙县分析结果24-26
- 4．3 平原地区影响松毛虫发生的生态因素26-28
- 4．3．1 平原地区松毛虫发生程度与生态因子的关系26-27
- 4．3．2 树龄、轮枝数与松毛虫危害程度27-28
- 4．4 小结与结论28-30
- 5 油松林昆虫与植物群落的组成30-35
- 5．1 昆虫资源的调查分析30-31
- 5．2 植被资源的调查分析31-34
- 5．3 小结与结论34-35
- 6 森林生态环境质量评价35-49
- 6．1 单因子方法评价森林生态环境35-38
- 6．2 森林生态环境质量综合评价38-49
- 6．2．1 森林生态环境质量评价的基本原理38-39
- 6．2．2 评价的原则与方法39-40
- 6．2．3 评价因素的选取及其分值的确定40-49
- 7 结论与讨论49-51
- 7．1 结论49-50
- 7．2 讨论50-51
- 参考文献51-56
- 作者简历56-57
- 在读期间发表学术论文57-58
- 致谢58
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