本书以林业公益性行业科研专项、“十一五”国家科技支撑计划项目和北京市科学技术委员会重大项目等为依托，使用多水平贝叶斯模型，建立适合北京山区的森林生态系统结构和功能模型，并对模型进行不确定性分析。实现从单木到林分尺度的转换，并定量估计不同的外界因素的影响程度。研究所得模型都能很好地和生产实践相结合，快速指导与监测森林生态系统结构和功能的状况以及预测其发展趋势，为制定北京山区森林健康快速评价指标体系的选择提供理论依据。

本书运用多水平贝叶斯理论，利用北京山区13个自然保护区或林场设置的30块公顷级标准地的数据，以北京山区森林生态系统为研究对象，通过影响森林生态系统结构和功能的可测、易得的因子，建立了森林生态系统结构模型；从水文生态、保育土壤，生物多样性保护三个方面建立了一系列森林生态系统功能模型，在此基础建立了森林生态系统三维结构指数和森林生态系统综合功能指数模型；并数量化环境因子对结构和功能的影响程度；最后进行了森林生态系统结构与功能耦合和优化研究。

本书可供从事自然保护区保护学、生态学、环境科学、地理学、水土保持学、森林经理等专业的研究、管理人员及高等院校相关专业的师生参考。

序

前言

第1章 绪论

 1.1 国内外进展与发展趋势

1.1.1 森林生态系统结构模型

1.1.2 森林生态系统功能模型

1.1.3 生态系统模型

1.1.4 发展趋势及存在的问题

 1.2 研究区概况

1.2.1 北京市概况

1.2.2 主要研究地点概况

 1.3 研究方法

1.3.1 技术路线

1.3.2 数据来源

1.3.3 贝叶斯方法

1.3.4 地统计学

1.3.5 分类与回归树

1.3.6 线性规划

第2章 森林生态系统结构模型

 2.1 树高—胸径模型

2.1.1 树高—胸径模型一

2.1.2 树高—胸径模型二

2.1.3 树高—胸径模型三

2.1.4 区域—树高—胸径模型

2.1.5 立地—树高—胸径模型

2.1.6 植被类型—树高—胸径模型

2.1.7 海拔—树高—胸径模型

2.1.8 坡度—树高—胸径模型

2.1.9 密度—树高—胸径模型

2.1.10 建群种比率—树高—胸径模型

 2.2 枝条基径模型

 2.3 枝条长度模型

 2.4 树冠轮廓模型

第3章 森林水文生态功能模型

 3.1 林冠截留模型

3.1.1 林冠截留量—树高模型

3.1.2 区域—林冠截留量—树高模型

3.1.3 立地—林冠截留量—树高模型

3.1.4 植被类型—林冠截留量—树高模型

3.1.5 海拔—林冠截留量—树高模型

3.1.6 坡度—林冠截留量—树高模型

3.1.7 密度—林冠截留量—树高模型

3.1.8 建群种比率—林冠截留量—树高模型

 3.2 灌木截留模型

3.2.1 灌木截留量—盖度模型

3.2.2 区域—灌木截留量—盖度模型

3.2.3 立地—灌木截留量—盖度模型

3.2.4 植被类型—灌木截留量—盖度模型

3.2.5 海拔—灌木截留量—盖度模型

3.2.6 坡度—灌木截留量—盖度模型

3.2.7 密度—灌木截留量—盖度模型

3.2.8 建群种比率—灌木截留量—盖度模型

 3.3 枯落物截留模型

3.3.1 枯落物持水量模型

3.3.2 枯落物吸水速率模型

 3.4 土壤人渗模型

3.4.1 土壤人渗速率—时间模型

3.4.2 区域—土壤人渗速率—时间模型

3.4.3 立地—土壤人渗速率—时间模型

3.4.4 植被类型—土壤人渗速率—时间模型

3.4.5 海拔—土壤人渗速率—时间模型

3.4.6 坡度—土壤人渗速率—时间模型

3.4.7 密度—土壤人渗速率—时间模型

3.4.8 建群种比率—土壤人渗速率—时间模型

 3.5 径流模型

3.5.1 径流—时间模型

3.5.2 区域—径流—时间模型

3.5.3 立地—径流—时间模型

3.5.4 植被类型—径流—时间模型

3.5.5 海拔—径流—时间模型

3.5.6 坡度—径流—时间模型

3.5.7 密度—径流—时间模型

3.5.8 建群种比率—径流—时间模型

第4章 保育土壤功能模型

 4.1 土壤侵蚀模型

4.1.1 侵蚀量—时间模型

4.1.2 区域—侵蚀量—时间模型

4.1.3 立地—侵蚀量—时间模型

4.1.4 植被类型—侵蚀量—时间模型

4.1.5 海拔—侵蚀量—时间模型

4.1.6 坡度—侵蚀量—时间模型

4.1.7 密度—侵蚀量—时间模型

4.1.8 建群种比率—侵蚀量—时间模型

 4.2 土壤养分模型

4.2.1 植被类型—土壤全氮—海拔模型

4.2.2 土壤层次—土壤全氮—海拔模型

4.2.3 植被类型—土壤全磷—海拔模型

4.2.4 土壤层次—土壤全磷—海拔模型

4.2.5 植被类型—土壤有机质—海拔模型

4.2.6 土壤层次—土壤有机质—海拔模型

4.2.7 植被类型—土壤有机碳—海拔模型

4.2.8 土壤层次—土壤有机碳—海拔模型

 4.3 典型区域土壤养分模型

4.3.1 森林土壤养分空间变异分析

4.3.2 不同土壤层森林土壤养分空间变异性

4.3.3 不同植被类型森林上壤养分空间变异性

4.3.4 分类回归树模型

4.3.5 土壤养分多水平贝叶斯模型

第5章 生物多样性保护功能模型

 5.1 物种丰富度指数模型

5.1.1 植被类型—乔木层丰富度—海拔模型

5.1.2 坡向—乔木层丰富度—海拔模型

5.1.3 植被类型—灌木层丰富度—海拔模型

5.1.4 坡向—灌木层丰富度—海拔模型

5.1.5 植被类型—草本层丰富度—海拔模型

5.1.6 坡向—草本层丰富度—海拔模型

 5.2 物种多样性指数模型

5.2.1 植被类型—乔木层多样性—海拔模型

5.2.2 坡向—乔木层多样性—海拔模型

5.2.3 植被类型—灌木层多样性—海拔模型

5.2.4 坡向—灌木层多样性—海拔模型

5.2.5 植被类型—草本层多样性—海拔模型

5.2.6 坡向—草本层多样性—海拔模型

第6章 森林生态系统结构指数与功能指数模型

 6.1 森林生态系统结构三维褶皱指数

6.1.1 森林生态系统结构三维褶皱指数理论基础

6.1.2 森林生态系统结构三维褶皱指数算法

6.1.3 森林生态系统结构三维褶皱指数的实现

 6.2 森林生态系统结构三维空间信息指数

6.2.1 森林生态系统结构三维空间信息指数理论基础

6.2.2 森林生态系统结构三维空间信息指数算法

6.2.3 森林生态系统结构三维空间信息指数的实现

 6.3 森林生态系统综合功能指数

第7章 森林生态系统结构与功能关系模型

 7.1 森林生态系统结构与功能模型

7.1.1 密度与功能模型

7.1.2 建群种比率与功能模型

7.1.3 结构指数(FSI-DBH)与功能模型

7.1.4 结构指数(FSI-H)与功能模型

7.1.5 结构指数(FSI-DBH)与密度、建群种比率模型

7.1.6 结构指数(FSI-H)与密度、建群种比率模型

 7.2 森林生态系统功能与结构模型

7.2.1 乔灌最大截留量与结构模型

7.2.2 枯落物持水量与结构模型

7.2.3 土壤人渗速率与结构模型

7.2.4 土壤养分与结构模型

7.2.5 土壤侵蚀与结构模型

7.2.6 物种多样性与结构模型

7.2.7 综合功能指数与结构模型

 7.3 森林生态系统结构与功能耦合模型

参考文献