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人为干扰对黄河中下游河岸带植物多样性和土壤物理性质的影响

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人为干扰对黄河中下游河岸带植物多样性和土壤物理性质的影响

作者：黄超河南农业大学

学位级别：硕士

河岸带是河流生态系统和陆地生态系统的过渡带,在陆地生态系统和河流生态系统之间起着物质传输、能量转化、信息交换、过滤器和廊道的作用,是生物流的重要屏障,是地球上最复杂多样的生境之一,具有独特的生态系统结构和服务功能。随着人... 详细信息

河岸带是河流生态系统和陆地生态系统的过渡带,在陆地生态系统和河流生态系统之间起着物质传输、能量转化、信息交换、过滤器和廊道的作用,是生物流的重要屏障,是地球上最复杂多样的生境之一,具有独特的生态系统结构和服务功能。随着人类活动对河流的过渡开发以及农业用地的扩张,黄河中下游河岸带以农业用地为主,河岸带生态环境遭到严重的破坏。本研究以黄河中下游河岸带为例,根据实地调研结果,按照人类活动程度不同,筛选出具有不同程度人为干扰的河岸带(轻度、中度、重度),对不同干扰程度河岸带的自然环境、植物特征和土壤物理性质等进行调查、采样、分析研究,综合结果分析如下:(1)黄河中下游河岸带植被种类科属种类较多,随着干扰程度增加植物物种数增多,并伴随着新物种出现;3种人为干扰河岸带中,禾本科植物在植物种类、平均盖度、频度、多度等方面最高,其次为菊科,而其余科属只有少数种或单一种的存在。(2)黄河河岸带中下游区域,不同程度人为干扰下,植物α多样性总体呈现出,中度>重度＞轻度:不同程度人为干扰下,距河岸不同距离,植物均匀度指数无显著差异;植物丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和优势度在距河岸200m处,轻度干扰河岸带显著低于中度和重度干扰河岸带,在距河岸2m处,轻度干扰河岸带低于中度和重度干扰河岸带。(3)植物β多样性:相似性指数总体呈现中度>轻度>重度;在100m-150m植被带之间相似性指数中度干扰河岸带显著大于重度干扰河岸带,其余植被带均无显著差异;替代性指数在不同干扰河岸带中总体呈现轻度<中度<重度,在100m-150m植被带之间替代性指数无显著差异,其余植被带之间轻度干扰河岸带均显著小于重度干扰河岸带。(4)轻度干扰河岸带植物α多样性之间均存在极显著正相关;中度干扰河岸带植物α多样性之间均存在正相关;重度干扰河岸带植物丰富度指数与均匀度指数成负相关,其余植物α多样性之间均存在正相关。(5)不同人为干扰河岸带中,土壤含水率总体呈现出,重度<轻度<中度;土壤容重和土壤非毛管孔隙度总体均呈现出随干扰程度增加呈上升趋势;土壤持水量、总孔隙度和毛管孔隙度总体均呈现出随十扰程度增加呈下降趋势;在轻度和中度十扰河岸带,土壤含水率、土壤持水量、土壤总孔隙度和土壤毛管孔隙度随土层深度增加大致呈现下降趋势,土壤容重和非毛管孔隙度随土层深度增加大致呈现上升趋势;在重度干扰河岸带,随着土层深度变化,上壤含水率、土壤容重、上壤持水量、土壤总孔隙度和土壤毛管孔隙度随土层深度增加呈先减小再增加的趋势,土壤非毛管孔隙度随土层深度增加呈现先增加再减小的趋势;随距河岸距离的增加,土壤水分和非毛管孔隙度变化明显,其他物理指标变化较小。(6)黄河河岸带中下游区域,轻中度干扰河岸带中,土壤含水率与土壤持水量、总孔隙度、毛管孔隙度均成正相关关系,与土壤容重和土壤非毛管孔隙度均成负相关关系。(7)黄河河岸带中下游区域,轻中度干扰河岸带中,植物α多样性指数与土壤含水率、土壤持水量、总孔隙度和毛管孔隙度均成正相关关系,与土壤容重和土壤非毛管孔隙度均成负相关关系。(8)黄河河岸带中下游区域,轻度干扰河岸带土壤总孔隙度对植物多样性贡献率最大,为80.2是轻度干扰河岸带土壤物理性质驱动植物α多样性变化的主要因子;中度干扰河岸带土壤毛管孔隙度对植物多样性贡献率最大,为37.6,是中度干扰河岸带土壤物理性质驱动植物α多样性变化的主要因子;重度干扰河岸带土壤毛管持水量对植物多样性贡献率最大,为42.8,是重度干扰河岸带土壤物理性质驱动植物α多样性变化的主要因子。

关键词：河岸带人为干扰植物多样性土壤物理性质

黄河下游河岸带不同植被群落生物量与根系分布及其土壤理化性状研究

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黄河下游河岸带不同植被群落生物量与根系分布及其土壤理化性状研...

作者：樊子豪河南农业大学

学位级别：硕士

河岸带是水生与陆生之间的缓冲带,具有调节水质、防止河岸侵蚀、能量转化等功能,且在时空上具有高度的异质性,一直以来在全球生态恢复领域中扮演重要的角色。河岸带独特的生态特征决定了其成为高度多样化的生态系统,具有复杂的动态特征... 详细信息

河岸带是水生与陆生之间的缓冲带,具有调节水质、防止河岸侵蚀、能量转化等功能,且在时空上具有高度的异质性,一直以来在全球生态恢复领域中扮演重要的角色。河岸带独特的生态特征决定了其成为高度多样化的生态系统,具有复杂的动态特征。随着社会经济的发展,人为活动加剧,大量的湿地被侵占,导致河岸带植被退化,功能和结构遭到破坏,植被与土壤退化情况较为严峻,水土流失与面源污染等已成为流域的主要的生态环境问题之一。河岸带植被与土壤是生态系统重要的组成部分,对于维持河岸带的生态健康、生态系统服务与可持续性具有至关重要的作用。本研究为探讨黄河滩涂湿地典型植被生物量-根系-土壤之间的相互关系,在黄河中下游受人为干扰较小的研究区域选取5种具有代表性的植被群落(芦苇、芦苇-拂子茅、芦苇-拂子茅-狗牙根、拂子茅-狗牙根、拂子茅-狗牙根-水莎草),对5种典型植被群落(生物量、根系分布)、土壤理化性质进行调查并对植被群落(生物量、根系分布、生态化学计量特征)与土壤理化性质的响应进行研究,结果表明:(1)黄河滩涂湿地芦苇群落、芦苇-狗牙根群落的土壤以粉粒为主,拂子茅-狗牙根群落、芦苇-拂子茅-狗牙根群落、拂子茅-狗牙根-水莎草群落的土壤主要以砂粒为主。在0-40 cm土层,芦苇群落、芦苇-狗牙根群落的土壤含水率、土壤有机质、有效氮和有效磷含量均显著高于芦苇-拂子茅-狗牙根、拂子茅-狗牙根、拂子茅-狗牙根-水莎草群落,而芦苇群落、芦苇-狗牙根群落土壤容重显著低于其余三种植被群落;拂子茅-狗牙根-水莎草群落土壤p H值显著高于其余四种植被。(2)黄河滩涂湿地研究区中以多年生禾本科植物为主,群落物种组成简单且生活型单一,且不同植被类型的生物量差距较大,该河段群落总生物量在236.3—4347 g·m之间,平均为1454.5 g·m,5种植被群落生物量大小为芦苇群落(3272.43 g·m)>芦苇-狗牙根群落(2484.65 g·m)>芦苇-狗牙根-拂子茅群落(924.29 g·m)>拂子茅-狗牙根群落(338.45g·m)>拂子茅-狗牙根-水莎草群落(252.69 g·m)。黄河滩涂湿地研究区植被土壤含水率、有机质、全碳、全氮与植被地上与地下生物量均呈极显著(PRSBD>RSWC>RSOC>RTC>Rp H,其中土壤含水率为主要决策变量,土壤全氮、容重为主要限制变量。(3)在黄河荥阳段滩涂湿地,0-40 cm土层根生物量密度平均值分布规律为芦苇群落(0.06 mg/cm)>芦苇-狗牙根群落(0.05 mg/cm)>芦苇-拂子茅-狗牙根群落(0.04 mg/cm)>拂子茅-狗牙根群落(0.018 mg/cm)>拂子茅-狗牙根-水莎草群落(0.017 mg/cm);根长密度平均值为芦苇-狗牙根群落(1.94 cm/cm)>芦苇群落(1.84 cm/cm)>芦苇-拂子茅-狗牙根群落(1.16 cm/cm)>拂子茅-狗牙根群落(1.12 cm/cm)>拂子茅-狗牙根-水莎草群落(0.49cm/cm)。拂子茅-狗牙根、芦苇-拂子茅-狗牙根、拂子茅-水莎草-狗牙根三种植被类型下根系多集中分布在0-20 cm表层土壤,但芦苇群落和芦苇-狗牙根群落的根生物量主要分布在10-40 cm土层。研究区植被群落的根生物量密度、根长密度均与土壤黏粒含量、粉粒含量、土壤含水率、有效氮呈显著正相关(P<0.05),与土壤砂粒含量呈极显著负相关(P<0.01)。(4)黄河研究区河岸带优势植被群落地上生物量C、N、P的平均值分别为390.71 g·kg、10.69 g·kg和1.09 g·kg,根系C、N、P含量平均值为263.81 g·kg、9.23 g·kg和0.74g·kg。C、N、P含量在地上生物量和根系表现出类似的规律,C、N、P含量在地上生物量大多高于根系(除芦苇植被根系N含量)。植被群落对土壤养分和C:N:P化学计量学有明显影响,且差异显著。芦苇和芦苇-狗牙根植被群落土壤中C、N、P含量均显著高于其他3种植被群落(P<0.05),拂子茅-狗牙根植被群落的土壤的C/N与C/P均显著大于其他3种植被群落(P<0.05),不同植被群落间氮磷比差异不显著。本研究中5种植被群落地上生物量与地下根系N/P<14且土壤N/P较低,N对土壤的制约作用更大一些,研究区湿地生态系统可能主要受到氮限制。(5)相关性分析和冗余分析(RDA)的结果表明,黄河滩涂湿地土壤C、N、P含量、CNP生态化学计量比与地上生物量、根系CNP生态化

关键词：河岸带植被群落生物量根系分布特征土壤理化性质生态化学计量特征

黄河下游河岸带典型植物根系结构特征及对土壤渗透性的影响

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黄河下游河岸带典型植物根系结构特征及对土壤渗透性的影响

作者：桑凯新河南农业大学

学位级别：硕士

河岸带生态系统在陆地与河流相交边界的两侧到不受河水影响的位置,属于陆生生态系统与水生生态系统的生态过渡区。河岸缓冲带在涵养水源和保持水土等方面具有重要的生态服务功能。河岸带生态系统在增加动植物物种种源、提高生物多样性... 详细信息

河岸带生态系统在陆地与河流相交边界的两侧到不受河水影响的位置,属于陆生生态系统与水生生态系统的生态过渡区。河岸缓冲带在涵养水源和保持水土等方面具有重要的生态服务功能。河岸带生态系统在增加动植物物种种源、提高生物多样性和生态系统生产力、治理水土流失、稳定河岸、调节微气候、美化环境、开展旅游活动等均有重要的现实和潜在价值。河岸带独特的植被、土壤、地形、地貌和水文特性决定生态系统独特性、复杂性与动态性。近年来由于大量人为活动致使河岸带及其植被和功能遭到破坏、水土流失严重,所以对黄河河岸带植被恢复和防治水土流失刻不容缓。为探讨河岸带不同植物类型根系结构特征与土壤渗透性之间的关系,在黄河下游河岸带郑州段选取5种单一植物白茅（Imperata cylindrica）、芦苇（Phragmites australis）、狗牙根（Cynodon dactylon）、艾蒿（Artemisia argyi）和水莎草（Juncellus serotinus）等和4种组合植物（白茅+芦苇、白茅+艾蒿、白茅+狗牙根和白茅+水莎草）的土壤和根系进行根系构型、根系结构特征对土壤渗透性的影响研究,（下文如果没有提到完整根系构型则全部为分层（0～10、10～20和20～30 cm）根系结构参数,不再一一赘述）综合结果如下:（1）5种单一植物完整根系构型狗牙根分形维数最大,水莎草分形维数最小;总根长、总根表面积和总根体积与根交叉数和根尖数之间存在着极显著相关关系（P＜0.01）,利用主成分分析得出对5种草本植物根系构型影响最大的3个参数指标为总根体积、总根长和总根表面积。（2）5种单一植物0～10 cm 土层土壤渗透性大小为:狗牙根＞白茅＞芦苇＞艾蒿＞水莎草;10～20和20～30cm 土层土壤渗透性大小为:白茅＞芦苇＞艾蒿＞狗牙根＞水莎草。4种组合植物0～10cm 土层土壤渗透性大小为白茅+狗牙根＞白茅+芦苇＞白茅+艾蒿＞白茅+水莎草;10～20cm 土层土壤渗透性大小为白茅+芦苇＞白茅+狗牙根＞白茅+艾蒿＞白茅+水莎草;在20～30cm 土层土层土壤渗透性大小为白茅+芦苇＞白茅+艾蒿＞白茅+狗牙根＞白茅+水莎草。（3）同一种或者两种组合植物类型在不同土层之间根系结构特征参数和土壤渗透性存在较大差异,随着土层深度的增加,狗牙根和水莎草和土壤渗透性是逐渐减小的,芦苇和白茅呈现先减小后增大的趋势,艾蒿是逐渐增大的;白茅+狗牙根和白茅+水莎草是逐渐减小的,白茅+芦苇和白茅+艾蒿呈现先减小后增大的趋势。（4）不同单一植物类型和组合植物类型随着根长密度和根表面积密度的增大,土壤初渗率、稳渗率等指标均有明显的增加,且与直径介于0.5-5mm的根系特征参数之间存在着显著线性相关性（P＜0.05）,0.5-5mm径级根系的根长密度和根表面积对土壤渗透性至关重要。（5）5种单一植物和4种组合植物土壤初渗率和稳渗率与总孔隙度、非毛管孔隙度、容重、黏粒、粉粒和有机质之间存在着极显著（P＜0.01）或显著（P＜0.05）相关关系,4种组合植物各指标之间的相关系数,都显著高于5种单一植物。（6）Kostiakov模型更适合黄河河岸带土壤水分入渗过程,Horton模型次之、Philip模型拟合效果相对前两种较差。根长密度和根表面积密度对Kostiakov模型参数a和b影响较大,随着根长密度和根表面积密度的增加,描述土壤入渗率随时间变化的参数a逐渐减小,描述土壤开始入渗第一个时段内的平均入渗速率的参数b逐渐增大。

关键词：黄河河岸带土壤入渗根系特征根系径级水土保持

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基于双字线SRAM的存内计算电路设计

基于双字线SRAM的存内计算电路设计

作者：姚远安徽大学

学位级别：硕士

近几年来,随着人工智能领域技术的快速发展,数据密集型和计算密集型的应用场景越来越多,这些应用场景往往有着高访存性、多并行性、多重复性的特点。数据量大、计算量多对集成电路高速低功耗的追求目标提出了更加严峻的考验。然而使用... 详细信息

近几年来,随着人工智能领域技术的快速发展,数据密集型和计算密集型的应用场景越来越多,这些应用场景往往有着高访存性、多并行性、多重复性的特点。数据量大、计算量多对集成电路高速低功耗的追求目标提出了更加严峻的考验。然而使用传统冯诺依曼计算架构的芯片,用于传输数据和指令的总线速度,成为了限制运算单元和存储器之间频繁数据交换的关键性因素。同时消耗在数据传输上的能量和时间,在消耗的总能量和总时间中占比十分巨大,冯诺依曼计算架构的瓶颈日益凸显,人工智能的发展与应用受到了严重限制。存内计算将一些逻辑运算嵌入到存储器中,进行多行或者多列数据读取以及数据运算并存回的操作,以减少运算单元和存储器之间数据传输消耗的时间与功耗,因此存内计算成为解决冯诺依曼计算架构缺点的途径之一。本文首先分析了当前计算架构面临的“内存墙”和功耗高的问题,介绍了存内计算的研究背景以及国内外的研究现状。随后详细地分析了静态随机存取存储器（Static Random Access Memory,SRAM）的电路结构与工作原理,同时介绍了SRAM模块的一些外围电路。具有高速、低功耗、兼容性好等特点的SRAM,一直是存内计算技术研究与应用的重点领域之一,在此基础上,介绍了几种基于SRAM的存内计算技术。本文基于传统6T-SRAM的标准单元电路,提出了双字线存内计算的电路模型。此电路模型下,通过分离的读端口,使得电路在进行数据读取操作时,比传统SRAM电路具有更高的读操作静态噪声容限,数据读取更加稳定。使用不同参考电压的策略,可以通过灵敏放大器输出复合布尔逻辑运算的结果。通过控制字线的输入,电路可以完成二进制内容寻址和三进制内容寻址操作。最后在65 nm CMOS的工艺下,搭建了128×128（16 kb）的存储阵列,完成了仿真验证,从功耗和速度两个方面,对电路进行了分析。仿真结果表明,在VDD为1.2V的情况下,存内逻辑运算和二进制内容寻址操作的速度分别为793 MHZ和813 MHZ,功耗分别为31.4f J/bit和0.85f J/bit。

关键词：静态随机存取存储器存内计算布尔逻辑运算内容可寻址存储器

不同林龄野生南方红豆杉碳氮磷生态化学计量与非结构性碳水化合物特征研究

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不同林龄野生南方红豆杉碳氮磷生态化学计量与非结构性碳水化合物...

作者：张瑞香河南农业大学

学位级别：硕士

南方红豆杉(Taxus wallichiana ***)是国家Ⅰ级珍稀濒危树种,红豆杉科、红豆杉属植物,常绿针叶乔木,具有观赏、医药和食用等价值。因其果实呈鲜红艳丽的颜色,颇似红豆而得名。南方红豆杉雌雄异株,风授粉,适合温暖潮湿的气候和排水良好... 详细信息

南方红豆杉(Taxus wallichiana ***)是国家Ⅰ级珍稀濒危树种,红豆杉科、红豆杉属植物,常绿针叶乔木,具有观赏、医药和食用等价值。因其果实呈鲜红艳丽的颜色,颇似红豆而得名。南方红豆杉雌雄异株,风授粉,适合温暖潮湿的气候和排水良好的肥沃土壤。该树种对野外生境要求严格,种群天然更新能力缓慢,林下几乎没有幼苗,生长缓慢,种群呈衰退趋势。因南方红豆杉中含有紫杉醇等重要的生物化合物,在卵巢癌、乳腺癌、肺癌等许多疾病治疗中有较好作用,但因其紫杉醇含量较低和资源有限性,大量野生南方红豆杉受到严重破坏和砍伐。因此,南方红豆杉种质资源亟需保护与可持续经营管理。生态化学计量特征反映生物体所需C、N、P等元素与生态系统能量平衡,非结构性碳水化合物(non-structral carbohydtates,NSC)反映植物中碳源和碳汇之间的平衡。目前,关于不同林龄野生南方红豆杉碳氮磷生态化学计量和非结构性碳水化合物特征的研究较少。利用生态化学计量学来研究南方红豆杉植物-土壤的内在养分调控因子,阐明不同林龄南方红豆杉的非结构性碳水化合物的储存及其调配机制。本文以Ⅰ级(4 cm≤DBH<12 cm)、Ⅱ级(12cm≤DBH<20 cm)、Ⅲ级(20 cm≤DBH<28 cm)3个龄级的南方红豆杉叶片、枝条和土壤对研究对象,分析不同林龄叶片、枝条和土壤C、N、P含量及计量比差异,阐明不同林龄对非结构性碳水化合物储存及分配的影响,探讨生态化学计量特征与非结构性碳水化合物的相关关系,为南方红豆杉种质资源保护与生态管理提供科学依据。研究结果如下:(1)林龄显著影响土壤C、N、P含量。随着林龄的增加,土壤C、N、P含量逐渐增加。土壤C:N均<25,土壤C:P均<200,表明土壤有机质分解不受N限制,土壤P净矿化;且有机质分解速率随林龄的增加而减小。(2)林龄显著影响南方红豆杉N、P含量以及C:N、C:P。随林龄的增加,叶片C含量先减小后增加,叶片N含量逐渐减小,叶片P含量逐渐增加;枝条C含量先增加后减小,枝条N、P含量显著减小。叶片、枝条的N:P均<14,表明叶片、枝条生长受土壤N限制。随林龄的增加,叶片N限制逐渐减小,枝条N限制逐渐增加。(3)林龄与器官对南方红豆杉NSC含量无显著影响。叶片可溶性糖含量、糖淀比随林龄增加而减小,叶片淀粉、NSC含量逐渐增加;枝条可溶性糖、淀粉、NSC含量及糖淀比逐渐减小。(4)叶片-枝条-土壤的C、N、P含量及C:N、C:P、N:P密切相关。叶片与枝条的N含量显著正相关,且均与土壤C、N含量极显著相关;叶片与枝条的C:N极显著正相关,且均与土壤C、N、P含量极显著正相关。枝条P含量与土壤C、N、P含量极显著负相关。(5)叶片与枝条的NSC含量无显著相关性。枝条NSC含量与叶片N含量极显著正相关,与叶片C:N、N:P以及枝条N、P含量、C:N、C:P、N:P呈显著相关,与土壤P含量显著负相关。土壤含水率、土壤p H等理化性质对叶片、枝条NSC含量及其组分的影响不大。

关键词：南方红豆杉林龄碳氮磷生态化学计量非结构性碳水化合物

不同水文条件河岸带土壤特征与典型植物群落及其生物量和碳氮含量的关系研究

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不同水文条件河岸带土壤特征与典型植物群落及其生物量和碳氮含量...

作者：胡淦林河南农业大学

学位级别：硕士

河岸带作为陆地-河流生态系统的生态交错区,是两者进行物质交换与能量传递以及信息交流的关键地带,也是最为复杂多样的生态系统之一,具有极其重要和不可替代的生态服务功能。随着人类活动的增加和气候的变化,过度开发河流沿岸土地资源,... 详细信息

河岸带作为陆地-河流生态系统的生态交错区,是两者进行物质交换与能量传递以及信息交流的关键地带,也是最为复杂多样的生态系统之一,具有极其重要和不可替代的生态服务功能。随着人类活动的增加和气候的变化,过度开发河流沿岸土地资源,扩张农业用地,对黄河中下游河岸带的生态环境破坏严重。土壤和植物作为河岸带的重要组成部分,其理化性质的变化和生长特征对河岸带生态功能的发挥起决定性作用。本研究以黄河中下游典型的自然恢复河岸带为研究对象,根据河流水文、自然降水的动态变化造成的黄河中下游地区近自然河岸带水淹状况,设置常年未淹水河岸带和季节性淹水河岸带,利用野外调查、实验分析和冗余分析(RDA)的方法,对比分析了两块不同水文条件河岸带的土壤理化性质(土壤含水量、土壤容重、土壤粒径、土壤C含量、土壤N含量)和典型植物的特征(地上生物量、地下生物量、植物C、N含量)及其相互关系,主要研究结果如下:(1)黄河河岸带中下游地区常年未淹水河岸带的各典型植物(芦苇、拂子茅、地肤、莎草)群落的土壤含水量、土壤容重、土壤C/N均小于季节性淹水河岸带,两种河岸带土壤粒径分布较为一致,其中粉粒和极细砂粒的比例较大。河岸带中地肤群落的土壤极细砂占比最高,土壤质地较为松散,通透性强,而芦苇、拂子茅、莎草群落的土壤粗粉粒占比最高,其土壤质地较为粘重、通透性较差。(2)黄河中下游常年未淹水河岸带4种典型植物群落的Margalef丰富度指数均低于季节性淹水河岸带。常年未淹水河岸带共有7科18种植物,Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数在4种典型植物群落里均为最高,莎草群落的Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数为最低,地肤的Pielou均匀度指数最低;季节性淹水河岸带芦苇群落有7科22种植物,Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数在4种典型植物群落里最高,莎草的Pielou均匀度指数最高。选取的4种典型植物里,除芦苇地下生物量大于地上生物量以外,其余则呈相反趋势。仅莎草的地上C/N与地下C/N存在显著差异性(P0.05);土壤C含量与土壤N含量呈极显著正相关(P<0.01)。季节性淹水河岸带土壤含水量与土壤容重、土壤C含量呈极显著正相关(P<0.01),土壤容重与土壤C含量呈显著正相关(P<0.05);而土壤C含量与土壤N含量呈极显著正相关(P<0.01)。(4)常年未淹水河岸带与季节性淹水河岸带典型植物的C含量与N含量、生物量均呈显著正相关(P<0.05),植物的N含量与生物量均呈显著正相关(P<0.05)。土壤含水量、土壤容重、土壤C、N含量与典型植物的生物量和C、N含量均存在显著性相关关系,是影响河岸带典型植物生长发育的重要因素。(5)常年未淹水河岸带土壤含水量对植物多样性变化的贡献率为62.8%,表明其是常年未淹水河岸带土壤理化性质中驱动植物多样性变化的主要因子;土壤含水量对植物生物量和C、N含量变化的贡献率为23.1%,是常年未淹水河岸带土壤理化性质中影响植物生长变化的主要因子。而在季节性淹水河岸带中,土壤容重对植物多样性变化的贡献率为59.3%,表明其是季节性淹水河岸带土壤理化性质中驱动植物多样性变化的主要因子;土壤容重对植物生物量和C、N含量变化的贡献率为34.1%,是季节性淹水河岸带土壤理化性质中驱动植物生物量和C、N含量变化的主要因子。

关键词：河岸带土壤理化性质生物量碳含量氮含量

黄河中下游不同类型河岸带土壤空间异质性与影响因素研究

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黄河中下游不同类型河岸带土壤空间异质性与影响因素研究

作者：方晓河南农业大学

学位级别：硕士

河岸带是河流生态系统和陆地生态系统的过渡带,是水环境与陆地进行物质传输、能量转化、信息交流的重要屏障、过滤器和廊道,是地球上最复杂多样的生境之一,具有独特的生态系统结构和服务功能。随着人类活动对河流的过渡开发以及农业用... 详细信息

河岸带是河流生态系统和陆地生态系统的过渡带,是水环境与陆地进行物质传输、能量转化、信息交流的重要屏障、过滤器和廊道,是地球上最复杂多样的生境之一,具有独特的生态系统结构和服务功能。随着人类活动对河流的过渡开发以及农业用地的扩张,黄河中下游河岸带以农业用地为主,河岸带生态环境遭到严重的破坏。本研究以黄河中下游河岸带为例,筛选不同类型的河岸带(近自然河岸带、灌草相间河岸带、退耕河岸带、灌草农田相间河岸带、杨树人工林河岸带),对不同类型河岸带的自然环境、植物特征和土壤理化性质进行的调查、采样、分析研究,综合结果分析如下:(1)黄河中下游河岸带植被科、属、种较多,其中以禾本科优势类群明显,在5种类型河岸带中均以优势种存在。河岸带边缘效应明显,斑块边缘区域植物种类单一,中心区域植物种类较边缘区丰富。(2)黄河河岸带中下游区域,土壤中粗粉粒比例最高。土壤粒径分形维数从大到小是:杨树人工林(2.856)、近自然(2.690)、灌草农田相间(2.442)、退耕(2.346)、灌草相间(1.885)。黄河中下游河岸带的土壤p H(7.13～9.11)属于弱变异,容重(0.018～0.518 g·cm)、含水率(2.5%～51.8%)、全碳(0～4.588%)、全氮(0～0.294%)、有机质(0～11.402 g·kg)、碱解氮(27.021～51.832 mg·kg)、速效钾(0.707～424.703 mg·kg)含量属于中等变异,速效磷(0.707～547.138 mg·kg)属于强变异。灌草相间河岸带土壤化学性质空间异性较强。土壤粒径分形维数与土壤其它理化性质不具有明显的相关性。(3)近自然河岸带的空间自相关性最强,其次是灌草相间河岸带、退耕河岸带,灌草农田相间河岸带和杨树人工林河岸带最小。河岸带在受到干扰时,土壤物理性质自相关最先减弱,在退耕恢复时,土壤物理性质空间自相关最先增强,土壤物理性质空间自相关对河岸带植被干扰和恢复最为敏感。(4)距离河岸距离(D-river)是近自然河岸带和退耕河岸带驱动土壤理化性质变化的主要因子;距离人居环境距离(D-residence)、距离河岸距离(D-river)和距离最近农田的距离(D-farmland)是驱动灌草相间河岸带土壤理化性质变化的主要因子;距离最近农田距离(D-farmland)是驱动灌草农田相间河岸带和杨树人工林地河岸带土壤理化性质变化的主要因子。

关键词：河岸带土壤理化性质空间异质性

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基于深度学习的视频行人再识别研究

基于深度学习的视频行人再识别研究

作者：刘一敏合肥工业大学

学位级别：硕士

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伴随着安防监控领域科学技术的发展和国家对安防监控领域的重视,我国已经成为了世界上最安全的国家之一。无重叠视域多摄像机行人再识别是解决不同视域的摄像机下匹配相同行人的任务,该任务对行政机关和司法机关维护社会公共安全具有重大的意义。由于摄像机自身分辨率受限,导致摄像机观察到的行人分辨率低,同时不同视域的摄像机之间存在视角、光线和所拍摄的行人姿态之间的差异,这些因素都会对算法识别匹配相同行人的过程产生干扰,使得无重叠视域下的行人再识别依旧面临着很大的挑战。为了解决这些问题,本文对基于视频的无重叠视域多摄像机行人再识别进行了深入的研究,论文的主要研究工作及创新点如下:1.针对基于视频的无重叠视域多摄像机行人再识别,本文提出了融合生成对抗网络和姿态估计的视频行人再识别方法。该方法通过生成对抗网络网络去生成视频预测帧序列来增加样本数量,并加入了行人关节点的特征信息去提升模型效率。实验结果表明,本文提出的改进方法可以有效的提高公开数据集的识别率。2.针对视频行人再识别中不同摄像机拍摄的视频中行人之间运动周期、步伐大小的差异,影响卷积神经网络提取运动信息,干扰运动信息的表达。本文设计了一种基于多尺度帧率的视频行人再识别方法。首先利用自适应可分离卷积插帧算法对数据集进行插帧,生成的图像清晰且保持行人运动轨迹,再使用多尺度的帧率对时-空注意力网络进行训练,使网络适应帧率之间的变化,实验性能有所提高。

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