森林培育科学研究中的方法论.ppt

1、森林培育科学研究中的方法论森林培育科学研究中的方法论徐程扬徐程扬 010-62337082 主要内容l研究中普遍存在的问题研究中普遍存在的问题l如何把握主要矛盾如何把握主要矛盾l试验设计的重要性试验设计的重要性l数据分析的科学性数据分析的科学性l典型研究案例典型研究案例一、研究中普遍存在的问题一、研究中普遍存在的问题l 文献阅读数量不足文献阅读数量不足l 文献使用不尽合理文献使用不尽合理l 研究的核心内容不够突出研究的核心内容不够突出l 机理性研究不足机理性研究不足l 研究方法追风研究方法追风l 数据解释简单数据解释简单一、研究中普遍存在的问题一、研究中普遍存在的问题1文献阅读数量不足文献阅读

2、数量不足国内外研究生论文参考文献数量与质量对比国内外研究生论文参考文献数量与质量对比总数量近5年文献综述文献外文文献博士 国内30257/26.5%28/12.3%92/42.1%变幅146-30231-1097-6832-165国外285硕士 国内9723/24.4%10/10.3%37/38.1%变幅64-1504-633-2811-107根据国内外博士硕士研究生论文各根据国内外博士硕士研究生论文各10篇统计篇统计一、研究中普遍存在的问题一、研究中普遍存在的问题2 文献使用不尽合理文献使用不尽合理文献的使用现状文献的使用现状：研究综述，讨论：研究综述，讨论文献的科学使用文献的科学使用：研究

3、综述，研究内容确定，：研究综述，研究内容确定，研究方法确定，讨论：结果比较、缺失补研究方法确定，讨论：结果比较、缺失补充、意义和应用拓展充、意义和应用拓展案例案例：即使在湿润的土壤中，土壤的机械阻力依然可以导：即使在湿润的土壤中，土壤的机械阻力依然可以导致根系伸长速度降至正常情况下的一半以下（致根系伸长速度降至正常情况下的一半以下（Bengough et al.，2011）。因此，尽管紧实胁迫对三倍体毛白杨细根）。因此，尽管紧实胁迫对三倍体毛白杨细根生物量的影响不显著，但是，细根平均直径随着土壤紧实生物量的影响不显著，但是，细根平均直径随着土壤紧实度提高显著增加，细根长度、表面积、根尖数及比根

4、长和度提高显著增加，细根长度、表面积、根尖数及比根长和比根表面积则大幅下降（表比根表面积则大幅下降（表2），进而将影响其对土壤资），进而将影响其对土壤资源的获得能力。源的获得能力。一、研究中普遍存在的问题一、研究中普遍存在的问题3 研究内容核心不够突出研究内容核心不够突出题目太大题目太大内容分散内容分散主题不突出主题不突出未抓住主要矛盾未抓住主要矛盾内容与研究目的内容与研究目的不一致不一致案例案例1：温室苗木生长与抗逆性调：温室苗木生长与抗逆性调控技术研究控技术研究标题解读标题解读：旱、寒、热、淹、盐碱：旱、寒、热、淹、盐碱、污染等等、污染等等原主要内容原主要内容：n 栽培基质：栽培基质：u基

5、质配方基质配方,生长生长,光合光合,电导电导,生化物质生化物质u基质配方，生长，基质养分基质配方，生长，基质养分和水分和水分n 炼苗时间炼苗时间n 抗性调节剂：生长，光合，抗性调节剂：生长，光合，生化物质生化物质n 施肥技术：生长施肥技术：生长一、研究中普遍存在的问题一、研究中普遍存在的问题3 研究内容核心不够突出研究内容核心不够突出案例案例2：太行山南段石灰岩低山区植被构建技术研究：太行山南段石灰岩低山区植被构建技术研究标题解读标题解读：景观尺度、林分尺度；适地适树；组成和空间配置：景观尺度、林分尺度；适地适树；组成和空间配置原主要内容原主要内容：n 立地类型划分与土壤肥力评价立地类型划分与

6、土壤肥力评价u立地类型划分：海拨、母质母岩、土壤厚度、坡向坡度立地类型划分：海拨、母质母岩、土壤厚度、坡向坡度u土壤肥力评价：各立地类型的全土壤肥力评价：各立地类型的全N，有机质，速效磷，速效钾，有机质，速效磷，速效钾，pH值值n 土地利用结构优化土地利用结构优化u水浇地、旱地、山地、其他（目标决策分析，结论）水浇地、旱地、山地、其他（目标决策分析，结论）u乔木林、灌木林、经济林、坡地、荒山荒地乔木林、灌木林、经济林、坡地、荒山荒地 n 植被类型布局优化：植被类型布局优化：目标决策分析，立地和植被目标决策分析，立地和植被n 树种选择生理生态依据与适地适树优化方案：抗旱（膨树种选择生理生态依据与

7、适地适树优化方案：抗旱（膨压，光合），耐瘠薄（光合）压，光合），耐瘠薄（光合）一、研究中普遍存在的问题一、研究中普遍存在的问题3 研究内容核心不够突出研究内容核心不够突出案例案例3：云南金沙江流域退化天然林恢复重建模式研究：云南金沙江流域退化天然林恢复重建模式研究标题解读标题解读：现状与问题；参照系；恢复技术：自然、人促；重：现状与问题；参照系；恢复技术：自然、人促；重建技术：人工造林建技术：人工造林,模式筛选模式筛选;机理：物种组成和空间结构机理：物种组成和空间结构原主要内容原主要内容：n 流域森林生态系统分区流域森林生态系统分区n 退化林分系统的分类和分区评价退化林分系统的分类和分区评价

8、u退化指标：干扰初试时间、类别、频度退化指标：干扰初试时间、类别、频度u分类：根据干扰得分分类：根据干扰得分n 退化天然林封育恢复模式选择退化天然林封育恢复模式选择u封禁后群落结构，土壤理化性质，生物量，蓄水能力封禁后群落结构，土壤理化性质，生物量，蓄水能力u间伐试验（一个树种）间伐试验（一个树种）n 退化天然林和人工林近自然化改造规程草案退化天然林和人工林近自然化改造规程草案一、研究中普遍存在的问题一、研究中普遍存在的问题3 研究内容核心不够突出研究内容核心不够突出案例案例4：湖南城市群林业建设对策研究：湖南城市群林业建设对策研究标题解读标题解读：区域布局及其合理性；林业：植被、机构、产：区

9、域布局及其合理性；林业：植被、机构、产业、政策等建设；业、政策等建设；原主要内容原主要内容：n 城市群经济关联度分析城市群经济关联度分析n 城市群区域景观格局与生态用地潜力分析城市群区域景观格局与生态用地潜力分析u景观斑块动态景观斑块动态u土地利用潜力土地利用潜力u存在的问题存在的问题n 城市群区域森林景观格局分析城市群区域森林景观格局分析u区划结果区划结果u林业用地景观斑块林业用地景观斑块u城市群林业建设问题城市群林业建设问题n 林业发展对策林业发展对策一、研究中普遍存在的问题一、研究中普遍存在的问题4 机理性研究不足机理性研究不足案例案例5：泡桐修枝促接干技术及其效应的研究：泡桐修枝促接干

10、技术及其效应的研究标题解读标题解读：接干的原因；接干措施；接干后解剖结构、生：接干的原因；接干措施；接干后解剖结构、生理生化反映；接干效果评价理生化反映；接干效果评价原主要内容原主要内容：n 主干生长动态主干生长动态u适宜修枝促接干树龄确定适宜修枝促接干树龄确定u促接干对主干生长量的影响促接干对主干生长量的影响u促接干对主干年生长节律的影响促接干对主干年生长节律的影响u促接干对主干连年生长过程的影响促接干对主干连年生长过程的影响n促接干对泡桐枝生长动态及枝干相对生长关系的影响促接干对泡桐枝生长动态及枝干相对生长关系的影响u枝生长量，枝生长年动态，相对生长关系枝生长量，枝生长年动态，相对生长关系

11、n 叶片生长、枝叶和干叶相对生长叶片生长、枝叶和干叶相对生长n 光合和水分利用效率光合和水分利用效率一、研究中普遍存在的问题一、研究中普遍存在的问题5 研究方法追风研究方法追风根据前人研究根据前人研究方法进行拼凑方法进行拼凑根据仪器设备根据仪器设备确定研究方法确定研究方法根据数据信息根据数据信息量获得能力确量获得能力确定研究方法定研究方法树种不同是创新吗？树种不同是创新吗？保护酶并非全能！保护酶并非全能！光合与生产力关系？光合与生产力关系？根系形态能说明什么问题？根系形态能说明什么问题？光合数据的用途？光合数据的用途？气象站的作用？气象站的作用？常见的保护酶和生化物质超氧化物歧化酶（超氧化物歧

12、化酶（SOD）过氧化物酶（过氧化物酶（POD）过氧化氢酶（过氧化氢酶（CAT）丙二醛（丙二醛（MDA）脯氨酸（脯氨酸（proline）可溶性糖可溶性糖可溶性蛋白可溶性蛋白图5 净光合速率与生物量的关系图6 单株光合产量与生物量的关系图8 叶面积与生物量的关系通常的规律：通常的规律：为什么净光合速率与为什么净光合速率与树木生物量不完全正树木生物量不完全正相关？相关？光响应曲线光响应曲线 树树木木的的光光合合作作用用降雨降雨树冠树冠截留截留土壤水分土壤水分蒸腾蒸腾空空气气水水分分亏亏缺缺气孔导度气孔导度根系根系辐射能辐射能叶面积叶面积树冠量子效率树冠量子效率初级初级(碳水化合物碳水化合物)生产力生

13、产力碳水化合物碳水化合物分配分配茎茎(干干)营养营养枯落物枯落物预测树木生长的简化过程示意图预测树木生长的简化过程示意图根生物根生物量积累量积累根系分解根系分解和被捕食和被捕食根系呼根系呼吸消耗吸消耗光与光合作用光与光合作用2010250500750ControlPhoton damagePhoton protectionPhotoinhibition30CO2与光合作用与光合作用 ACE200 400 600 800阶段阶段1Ci（molmol-1）阶段阶段2光合作用的光合作用的CO2响应曲线响应曲线mol m-2s-1光呼吸速率光呼吸速率CO2饱和点？饱和点？光光合合的的影影响响因因素素太

14、太多多！图图3不同不同N、P比例处理苗木的比例处理苗木的CO2响应曲线响应曲线Fig3 CO2 response curves of seedling treated using different proportions of N and P注：圆实点注：圆实点(Filled circle)：200%P:100%N，三角框三角框(triangle)100%P:100%N,圆框圆框(circle)50%P:100%N，实实三角三角(filled triangle)0%P:100%N，星对照星对照(asterisk is control)。矿物质营养与光合矿物质营养与光合矿物质营养与光合矿物质营

15、养与光合根系形态的作用乔木树种乔木树种乔木根干重与主干新梢高生长量相关性 灌木根干重与主干新梢高生长量相关性根系形态的作用乔木D2mm根系长度()及根系总长度()与主干新梢生长量的关系 灌木D2mm根系长度()及根系总长度()与主干新梢高生长量相关性根系形态的作用供试乔木树种根据根系形态聚类结果 C A S E 0 5 10 15 20 25 Label Num 臭椿臭椿 2 樟子松樟子松 3 楸树楸树 7 沙枣沙枣 9 饲料桑饲料桑 5 果桑果桑 6 栾树栾树 1 皂角皂角 8 圆柏圆柏 4 酸枣酸枣 11 沙棘沙棘 10 光合数据的用途，气象站的作用光合数据的用途，气象站的作用光合数据：光

16、合数据：瞬时碳同化能力变化及其影响因素：瞬时碳同化能力变化及其影响因素：光、温度胁迫、水分亏缺、气孔限制、光、温度胁迫、水分亏缺、气孔限制、同化限制等。同化限制等。气象站数据：气象站数据：环境背景条件及其控制环境背景条件及其控制环境对观测变量变化的调控环境对观测变量变化的调控一、研究中普遍存在的问题一、研究中普遍存在的问题6 数据解释简单数据解释简单具体表现：具体表现：简单描述图表数据的规律：方差分析简单描述图表数据的规律：方差分析十分重要！十分重要！孤立地解释研究结果孤立地解释研究结果前后章节脱节前后章节脱节不能揭示数据后面透视的实质性问题不能揭示数据后面透视的实质性问题不善于使用数学手段不善于使用数学手段案例：从根系特征总结树种抗旱能力供试灌木树种和种源根据根系形态聚类结果 E 0 5 10 15 20 25 Label Num +-+-+-+-+-+武寨柠条 5 盐池柠条 7 东胜柠条 6 海原柠条 3 馋口柠条 2 赤峰柠条 8 西康扁桃 9 杭锦旗柠条 4 红瑞木 10 沙地柏 1 丁香 11 自然条件下灌木树种和种源根系长度比较自然条件下灌木树种和种源根系长度比较 树种树种