基于叶功能性状与空气质量耦合效应的行道树配置方法技术

本发明专利技术提供了一种基于叶功能性状与空气质量耦合效应的行道树配置方法，包括：选取不同空气污染程度的环境区域以及不同种类行道树树种；采集所述行道树树种秋季成熟鲜叶，并测定所述成熟鲜叶的叶功能性状指标；对叶功能性状指标进行耦合分析，输出不同种类行道树树种在不同空气污染程度的环境区域下的叶功能性状指标排序；根据所述叶功能性状指标排序得到不同环境区域种植行道树的配置模型。本发明专利技术充分考虑叶性状之间对空气质量共同形成的耦合影响，通过分析指标变化，研究植物叶功能性状指标与空气质量之间的变化规律，构建了针对空气污染的行道树配置模型以改善城市道路空气质量。气质量。气质量。

【技术实现步骤摘要】
基于叶功能性状与空气质量耦合效应的行道树配置方法


[0001]本专利技术属于生态分析
，涉及一种基于叶功能性状与空气质量耦合效应的行道树配置方法及系统。

技术介绍

[0002]改善空气质量是区域经济向绿色发展转型的迫切要求。行道树是城市植物群落的重要组成，通过吸收空气中有毒物质，固碳释氧，滞留灰尘，降低噪音，对修复城市环境，净化空气质量及提高城市生态环境质量具有重要作用。因此，分析空气污染背景下行道树对不同空气质量及大气污染物因子的响应机制，对选择合适的行道树配置以改善城市道路空气质量具有重要意义。
[0003]植物吸收空气污染物的主要器官是叶片，叶片可随环境变化作出响应策略，是植物与外界环境交换能量和物质的重要途径。生态学家提出“叶经济谱”(Leafeconomics spectrum，LES)概念，LES是一种描述叶功能性状间相互制约或平衡变化的组合光谱，可直观量化植物对环境资源的权衡策略。近年来，有关LES对不同环境因子的权衡策略研究主要集中在叶功能性状对海拔、温度、水分、CO2浓度、土壤重金属等单一因子变化的响应，且大部分研究是在实验室控制环境中完成。因此，通过对比不同程度空气污染环境对植物叶片生长发育的影响，系统探究植物对空气质量的响应调控策略是近年来国内外研究热点之一。
[0004]但是，目前的研究中仅将植物对空气质量响应策略的差异归因于单个或单类叶性状的差异，而不能充分揭示影响叶功能性状对空气质量的响应策略的真实机理。
[0005]因此，如何提供一种考虑叶片性状之间共同形成的耦合影响的基于叶功能性状与空气质量耦合效应的行道树配置方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提出了一种基于叶功能性状与空气质量耦合效应的行道树配置方法，解决现有技术中的技术问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术公开了一种基于叶功能性状与空气质量耦合效应的行道树配置方法，包括如下步骤：
[0009]S1：选取不同空气污染程度的环境区域以及不同种类行道树树种；
[0010]S2：采集所述行道树树种秋季成熟鲜叶，并测定所述成熟鲜叶的叶功能性状指标；
[0011]S3：对叶功能性状指标进行耦合分析，输出不同种类行道树树种在不同空气污染程度的环境区域下的叶功能性状指标排序；包括：
[0012]对各叶功能性状指标进行单因素方差分析，输出行道树叶功能性状指标对不同空气质量环境的响应差异排序；
[0013]基于Pearson相关性分析法对叶功能性状在不同行道树树种间及不同空气质量梯
度间的相关性关系进行分析，输出相关性排序；
[0014]不同行道树各叶功能性状指标与大气污染因子相关性进行RDA冗余分析，输出相关性排序；
[0015]通过模糊隶属函数分析不同行道树树种在不同空气质量环境中的隶属度排序；
[0016]S4：根据所述叶功能性状指标排序得到不同环境区域种植行道树的配置模型。
[0017]优选的，叶功能性状包括如下的一种或多种：
[0018]叶片结构性状：叶干物质含量、比叶面积和比叶重；
[0019]叶片化学性状：单位质量叶氮含量、单位质量叶碳含量；
[0020]叶片生理性状：蒸腾速率、气孔导度、单位质量最大净光合速率、叶绿素含量；
[0021]净光合速率。
[0022]优选的，所述S3中，通过模糊隶属函数分析不同行道树树种在不同空气质量环境中的隶属度排序包括：
[0023]若叶功能性状与空气污染环境呈正相关，用公式R(X
i
)＝(X
i
‑
X
min
)/(X
max
‑
X
min
)计算叶片平均隶属函数值；
[0024]若叶功能性状与环境呈负相关，用公式R(X
i
)
反
＝1
‑
(X
i
‑
X
min
)/(X
max
‑
X
min
)计算叶片平均隶属函数值；
[0025]其中，X
i
为第i个叶功能性状指标测定值，X
max
表示所测叶功能性状指标中最大值，X
min
为所测叶功能性状指标最小值。
[0026]本专利技术还公开了一种根据所述的基于叶功能性状与空气质量耦合效应的行道树配置方法的行道树配置系统，包括：
[0027]环境区域和行道树获取模块，用于获取不同空气污染程度的环境区域以及不同种类行道树树种数据；
[0028]叶功能性状指标获取模块，用于测定并获取所述行道树树种秋季成熟鲜叶的叶功能性状指标；
[0029]耦合分析模块，用于对叶功能性状指标进行耦合分析，输出不同种类行道树树种在不同空气污染程度的环境区域下的叶功能性状指标排序；
[0030]行道树配置模块，用于根据所述叶功能性状指标排序得到不同环境区域种植行道树的配置模型。
[0031]优选的，叶功能性状包括如下的一种或多种：
[0032]叶片结构性状：叶干物质含量、比叶面积和比叶重；
[0033]叶片化学性状：单位质量叶氮含量、单位质量叶碳含量；
[0034]叶片生理性状：蒸腾速率、气孔导度、单位质量最大净光合速率、叶绿素含量；
[0035]净光合速率。
[0036]优选的，所述耦合分析模块通过模糊隶属函数分析不同行道树树种在不同空气质量环境中的隶属度排序，包括：
[0037]若叶功能性状与空气污染环境呈正相关，用公式R(X
i
)＝(X
i
‑
X
min
)/(X
max
‑
X
min
)计算叶片平均隶属函数值；
[0038]若叶功能性状与环境呈负相关，用公式R(X
i
)
反
＝1
‑
(X
i
‑
X
min
)/(X
max
‑
X
min
)计算叶片平均隶属函数值；
[0039]其中，X
i
为第i个叶功能性状指标测定值，X
max
表示所测叶功能性状指标中最大值，X
min
为所测叶功能性状指标最小值。
[0040]本专利技术还公开了一种计算机设备，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述计算机程序被所述处理器执行时实现所述的基于叶功能性状与空气质量耦合效应的行道树配置方法的步骤。
[0041]本专利技术还公开了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的基于叶功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.S1：选取不同空气污染一种基于叶功能性状与空气质量耦合效应的行道树配置方法，其特征在于，包括如下步骤：程度的环境区域以及不同种类行道树树种；S2：采集所述行道树树种秋季成熟鲜叶，并测定所述成熟鲜叶的叶功能性状指标；S3：对叶功能性状指标进行耦合分析，输出不同种类行道树树种在不同空气污染程度的环境区域下的叶功能性状指标排序；包括：对各叶功能性状指标进行单因素方差分析，输出行道树叶功能性状指标对不同空气质量环境的响应差异排序；基于Pearson相关性分析法对叶功能性状在不同行道树树种间及不同空气质量梯度间的相关性关系进行分析，输出相关性排序；不同行道树各叶功能性状指标与大气污染因子相关性进行RDA冗余分析，输出相关性排序；通过模糊隶属函数分析不同行道树树种在不同空气质量环境中的隶属度排序；S4：根据所述叶功能性状指标排序得到不同环境区域种植行道树的配置模型。2.根据权利要求1所述的基于叶功能性状与空气质量耦合效应的行道树配置方法，其特征在于，叶功能性状包括如下的一种或多种：叶片结构性状：叶干物质含量、比叶面积和比叶重；叶片化学性状：单位质量叶氮含量、单位质量叶碳含量；叶片生理性状：蒸腾速率、气孔导度、单位质量最大净光合速率、叶绿素含量；净光合速率。3.根据权利要求1所述的基于叶功能性状与空气质量耦合效应的行道树配置方法，其特征在于，所述S3中，通过模糊隶属函数分析不同行道树树种在不同空气质量环境中的隶属度排序包括：若叶功能性状与空气污染环境呈正相关，用公式R(X
i
)＝(X
i
‑
X
min
)/(X
max
‑
X
min
)计算叶片平均隶属函数值；若叶功能性状与环境呈负相关，用公式R(X
i
)
反
＝1
‑
(X
i
‑
X
min
)/(X
max
‑
X
min
)计算叶片平均隶属函数值；其中，X
i
为第i个叶功能性状指标测定值，X
max
表示所测叶功能性状指标中最大值，X
min
为所测叶功能性状指标最小值。4.一种根据权利要求1
‑
3中任一项所述的基于叶功能性状与空气质量耦合效应的行道树配置方法的行道树配置系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴，徐欣，韩辉，李雨桐，曲彦婷，徐红，陈西林，熊燕，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：