Some Comments on Gerechte Designs

In a companion paper we derived the correct analysis for gerechte designs with uncorrected errors. Here we show that this correct analysis cannot be justified by the usual randomization argument. However, when the regions are rectangular there is a randomization procedure which validates an analysis with three separate error terms. We also outline other developments in design and analysis that may be more satisfactory.     

Evaluation of sampling methods and assessment of the sample size to estimate the weed seedbank in soil, taking into account spatial variability

As field sampling is time consuming, it is necessary to develop efficient sampling techniques to obtain accurate estimates of the weed seedbank in soil. The relative efficiency between sampling schemes depends on the spatial variability in weed seed density across agricultural fields. Spatial variability of the weed seed density was characterized by theoretical correlograms. A systematic sampling (square grill) scheme was considered and it was found that, taking into account spatial variability, this sampling scheme was more efficient than simple random sampling. As a result, the sample size can be reduced in comparison with that given in previous studies, where spatial correlation was ignored. The reduction depends on the correlation structure defined as a function of the ratio, τ, between the nugget effect and the sill of the variogram. The maximum reduction of the sample size, without loss of either precision or confidence level corresponds to the case where there is no nugget effect, τ = 0. The opposite extreme case, where the reduction is nil, corresponds to the case of a pure nugget effect τ = 1. The abaci based on given expressions are provided to determine the sample size in species whose spatial pattern can be fitted either to a Poisson or to a negative binomial distribution.     

云南降水的5个统计指标及其空间分布

利用云南29个气象站1960-2014年的日降水数据,计算集中指数(Concentration Index,CI)、降水集中指数(Precipitation Concentration Index,PCI)、降水集中度(Precipitation Concentration Degree,PCD)、降水集中期(Prec...     

小贯小绿叶蝉与其主要天敌空间关系研究方法的比较

天敌与目标害虫空间关系密切与否,直接关系到天敌对目标害虫的控制利用。为了选择较为理想的天敌与害虫之间空间关系的研究方法,本文用地统计学法、模糊相似优先比法,扩散系数法、空间生态位重叠指数法和聚块样方方差分析法研究‘黄山大叶种’茶园和‘农抗早’茶园天敌与小贯小绿叶蝉Empoasca onukii 空间关系密切程度,以地统计学法的结果为标准,以其前3位天敌粽管巢蛛Clubiona japonicola、斜纹猫蛛Oxyopes sertatus和鳞纹肖蛸Tetragnatha squamata的位次之和为据,根据位次差别评论5种研究方法研究结果的一致性。聚块样方方差分析方法研究结果与地统计学方法的结果差别较小,其次是扩散系数法和模糊相似优先比法,空间生态位重叠指数法研究结果与地统计学方法的结果差别较大。按照天敌与小贯小绿叶蝉空间关系密切程度位次分析,粽管巢蛛、斜纹猫蛛和鳞纹肖蛸是与小贯小绿叶蝉空间关系密切的前3种天敌。本文是对多种研究方法研究结果一致性进行比较的一种尝试,为分析天敌与害虫空间关系选择研究方法提供参考。     

马铃薯甲虫空间分布型及序贯抽样

马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata Say是一种重要的害虫,为明确其在新疆的空间分布,及时采取有效的防控措施,在田间调查的基础上,采取随机取样和Iwao回归分析法对新疆乌鲁木齐地区的马铃薯甲虫成虫、卵块和幼虫的空间分布型、理论抽样数及幼虫的序贯抽样方法进行了研究。结果表明,马铃薯甲虫各虫态空间格局的聚块性指标均大于1,空间分布型为普通群聚型;对低龄幼虫进行序贯抽样,当防治阈值为50头/样方、置信水平为1.96时,防治上、下限方程分别为:d1=50n+81n和d0=50n-81n,当百株虫量达到756头以上时需要进行防治。     

东北春玉米全生育期气候适宜度评价

适宜的气候要素是保障东北春玉米健康生长和高产稳产的基本条件。依据温、光、水气候要素对春玉米生长的影响,分别构建温度、日照和降水适宜度模型,引入有效降水提高模型精度,再基于有效降水和实际降水将三种气候要素耦合建立综合气候适宜度模型Ⅰ和模型Ⅱ,并利用1994—2013年有效气象、物候数据和2003—2010年像元尺度大田玉米生长状况时序遥感监测信息对海伦和泰来两个典型东北农业台站进行模型测试检验,将最适用模型应用于东北三省玉米典型种植区以估算2008与2009年25个站点不同生育期各气候要素适宜度。检验结果表明,“基于有效降水的模型Ⅰ”所估算的全生育期综合气候适宜度与NDVI、EVI的相关系数(0.58、0.29)均优于“基于实际降水的模型Ⅱ”(0.52、0.18),融合有效降水信息的模型Ⅰ更能有效捕获气候要素对春玉米生长胁迫现象。应用结果显示,模型Ⅰ估算的2008和2009年东北春玉米全生育期综合气候适宜度分别为0.67和0.56,与该地区2008年春玉米实际产量高于2009年表现一致;两年间东北三省春玉米各气候要素适宜度总体表现为温度>日照>有效降水;辽宁与吉林的温度、有效...     

西藏日喀则地区马铃薯气候适宜度模型分析及其时空变化特征研究

基于日喀则地区7个国家气象站1980—2021年逐日气象数据,分析构建了高原马铃薯气温(T)、光照(S)、水分(W)、气候(C)适宜度评价模型并对其时空变化特征进行分析,结果发现：近42年日喀则地区S平均值为0.82,呈逐年弱下降趋势,T、W、C适宜度平均值分别为0.79、0.64、0.61,均呈逐年上升趋势;马铃薯全生育期的光热资源都在最合理区域(S、T≥0.7),满足了其长发育需求。W在播种～出苗期(W=0.62)、开花～成熟期(W=0.44)呈现较低水平,是制约日喀则地区马铃薯生长发育的最主要因素;T、S空间分布较均匀,且呈现自西向东、自南北向中递增趋势,W空间分布不均匀。桑珠孜区—南木林县一带地区为马铃薯综合气候适宜度高值区(C>0.6),适宜大力发展马铃薯产业。由本文建立的日尺度气候适宜度评价模型得出的年际变化和区域特征结果与实际情况比较一致,为了解气候变化下日喀则马铃薯生长发育适宜度的时空变化提供依据。     

地表火干扰下呼伦贝尔沙地樟子松林乔木层不同组分空间格局的变化

火是天然樟子松重要的生态因子,地表火对樟子松林乔木层空间格局的变化有着特殊的意义。全林木定位法调查记录了地表火干扰1年后1hm2典型样地中存活及火烧死乔木的位置坐标,利用成对相关函数g(r)进行空间点格局分析。结果表明:1)单变量空间格局分析显示,空间异质性泊松点过程零假设下,地表火干扰前所有立木、樟子松和白桦均在小尺度上呈显著性聚集分布;而地表火干扰后,樟子松林分及其乔木层不同组分的空间格局更加趋向于均匀分布,只有白桦在小尺度上仍表现为显著性聚集分布,所有立木和樟子松主要以随机分布为主。乔木层及其不同组分的随机标识零假设均不成立,火后存活的所有立木在小尺度上为均匀分布,而较大尺度上却呈现出聚集分布;火后存活的樟子松在小尺度上表现为聚集分布,而较大尺度上却呈现均匀分布;火后存活的白桦主要表现为小尺度上的聚集分布。2)双变量空间格局分析表明,所有立木、樟子松和白桦的存活立木与火烧死木之间均是相互独立的,其相互间的空间格局表现为随机分布。地表火烧死木(包括所有立木、樟子松和白桦)均在小尺度上表现为显著的正相关呈聚集分布,而较大尺度上不同程度地表现为显著的负相关为均匀分布。因此,地表火干扰下,林木的死亡过程并不是随机的,存活林木的空间格局趋于均匀分布,地表火驱动下的樟子松林自然稀疏过程削弱了存活个体间的竞争,促进了林分结构的优化和个体的生长发育,成为樟子松林演替中较活跃的生态因子。     

不同地理种群灰飞虱生物学特性差异

为明确灰飞虱生物学特性的地理差异,对沈阳、济宁、郑州、南京和嘉兴5个地理种群灰飞虱的表观形态、发育历期、存活率、成虫寿命及生殖力等生物学特性进行了研究。结果表明,在25℃条件下,不同地理种群灰飞虱的雌雄比随纬度降低而增大,沈阳、济宁种群的体长显著长于其它种群个体,雌虫中长翅比率存在明显差异。若虫存活率差异显著,由低到高为:郑州济宁沈阳嘉兴南京。不同地理种群灰飞虱若虫期的发育起点温度均为11~12℃,差异不显著;沈阳和济宁种群的若虫发育历期和有效积温值均显著长于其它3个种群。不同温度下不同地理种群的成虫寿命差异显著,但均随温度升高而缩短。25℃条件下,不同地理种群单雌有效产卵量差异显著,由低到高为:嘉兴郑州济宁沈阳南京。     

近20年新疆农田生态系统碳足迹时空变化

利用1994—2013年新疆农田生产投入和农作物产量等数据,采用碳排放系数法估算了新疆农田生态系统的碳排放量、碳吸收量及碳足迹的变化动态以及在各县市的空间分布特征。结果表明:新疆农田生态系统的碳排量从1994年的179.46万t增长到2013年的474.15万t;不同年份农业碳排放均主要源于化肥使用量的增加和不科学的灌溉方式,其最大贡献率分别为40.02%和41.56%;农田生态系统的碳吸收量20年间增加了2185.04万t,棉花对新疆农田生态系统的碳吸收量贡献最大,多年平均贡献率达47%;新疆农田生态系统的碳排放量、碳吸收量区域主要集中在南疆的县市并呈现出沿天山对称的趋势;1994—2013年,农田生态系统碳足迹呈现快速增长态势,从1994年的2 732.63×104C·hm-2·a-1增加至2013年的4 474.89×104C·hm-2·a-1,碳足迹增加了283.59×104C·hm-2·a-1,表明新疆农田生态系统存在碳生态盈余的现象,种植结构生态效益指数大于1的年份为11个,种植结构的调整迫在眉睫。