应用光谱指数和机器学习反演紫丁香叶片的叶绿素面密度

为无损监测植物叶片叶绿素面密度,及时反映植物的生长状态,以内蒙古农业大学东校区紫丁香(Syringa oblata Lindl.)为研究对象,获取了160枚叶片反射率光谱(350~2500 nm)及其对应的叶绿素面密度数据,在一维和二维光谱指数的基础上引入三维光谱指数(I_(TBI)),基于原始光谱(R)、一阶微分光谱(R_(FD))和二阶微分光谱(R_(SD))构建了全波段不同维度光谱指数,经皮尔逊相关系数法(PCC)筛选出最优光谱指数,构建了海洋捕食者算法优化孪生支持向量机融合模型(MPA-TSVR),并与孪生支持向量回归机(TSVR)、偏最小二乘回归法(PLSR)、反向传播神经网络(BPNN)和支持向量回归机(SVR)模型对比分析。结果表明:不同维度下最优光谱指数与叶绿素面密度间的最大相关系数分别是I_(TBI3)(R_(SD714),R_(SD745),R_(SD700))为0.9015、I_(SRI)(R_(FD704),R_(FD738))为0.8911和R_(FD744)为0.8740。不同预处理下最优光谱指数建模精度由高到低顺序为:R_(SD)、R_(FD)、R,R_(SD)-MPA-TSVR反演效果最佳,测试集决定系数(R^(2))为0.9060,均方根误差(R_(MSE))为3.8827;不同维度下最优光谱指数建模精度由高到低顺序为:三维光谱指数、二维光谱指数、一维光谱指数,I_(TBI3)-MPA-TSVR反演效果最佳,测试集R^(2)为0.9110,R_(MSE)为3.7763,相比于I_(TBI3)-TSVR、I_(TBI3)-PLSR、I_(TBI3)-BPNN和I_(TBI3)-SVR模型更稳定。因此,I_(TBI3)-MPA-TSVR模型可为无损监测紫丁香的生长状态提供参考。

不同光质对银杏幼苗光合色素及生理特性的影响

【目的】探明不同光质对银杏幼苗光合色素和生理特性的影响,为优质银杏实生苗规模化生产提供技术参考。【方法】将银杏1年生实生苗分成4组,分别进行红光、蓝光、红蓝复合光(1∶1)、白光(CK)处理培养,在培养第5天、第15天、第30天时测定叶绿素、SOD等生理指标。【结果】红光处理能提高银杏幼苗株高,促进幼苗叶片叶绿素a的积累,幼苗叶片中可溶性糖含量显著增加;蓝光处理能增加幼苗的茎粗,促进幼苗叶片叶绿素b的积累,同时提高幼苗叶片中可溶性蛋白和脯氨酸含量;红蓝复合光处理下幼苗的地上、地下生物量均最高,并显著提高幼苗叶绿素a+b的含量。与白光相比,红光、蓝光、红蓝复合光处理均提高幼苗叶片内SOD、CAT、POD活性,降低MDA含量;蓝光处理的SOD、CAT、POD活性均显著高于其他组,MDA含量显著低于其他组;红蓝复合光处理的SOD、CAT、POD活性仅低于蓝光,MDA含量仅高于蓝光。【结论】红蓝复合光(1∶1)处理对培育银杏壮苗的效果最佳。

基于气候变化背景的东北岩高兰潜在分布区预测

为探究东北岩高兰潜在适生区变化,明确其适宜分布情况,为科学保护和开发利用该物种提供理论依据,以东北岩高兰分布数据和30″分辨率的环境数据为基础,利用MaxEnt模型和ArcGIS,通过相关性分析以及VIF分析对环境因子进行筛选并建立模型,预测未来不同气候情景下的东北岩高兰潜在分布区。结果表明,受试者工作特征曲线下面积(AUC)为0.998,达到了优秀水平预测结果;影响东北岩高兰分布的主要环境因素是最干季度平均温度、最冷月最低温和海拔,综合贡献值分别为50.2%、21.9%和5.5%,3项累计贡献率可达77.6%;东北岩高兰适生区几何中心一直是向南迁移的趋势,相邻2个时期最大迁移距离为76988 m。气候变化背景下东北岩高兰最终适生区会继续向高海拔高纬度的低温地区迁移。研究结果为探查尚未发现的东北岩高兰分布、规划东北岩高兰引种栽培提供基础。

不同发育阶段阔叶红松林空间结构的初步研究

选择受到不同程度干扰的阔叶红松林群落,以空间序列代替时间序列,应用空间结构参数混交度和角尺度描述处于不同发育阶段的阔叶红松林的空间结构,结果表明由先锋树种占相对优势阶段→伴生树种占相对优势阶段→稳定群落结构阶段,群落整体的混交度不断提高;由先锋树种占相对优势阶段→伴生树种占相对优势阶段,群落的结构变化大.

森林质量模糊评价模型中赋权方法的选择——以红花尔基为例

基于模糊评价模型对森林质量进行评价,主要方法是解决各个指标权重的问题。以红花尔基森林资源二类调查数据为基础,探讨4种赋权方法对其评价结果的影响,分别利用层次分析法、主成分分析法、熵权法、专家直接打分法确定其权重,并比较分析不同赋权方法得出的权重值与评价结果。结果表明,主成分与专家直接打分法得出各指标权重结果大致相同,得出的森林质量等级均为Ⅱ级;层次分析法与熵权法指标权重结果存在明显差异,得出的森林质量等级为Ⅲ级。分析表明主成分分析法和专家直接打分法在确定权重方面较其他2种赋权方法更为准确,获得的评价结果更符合实际状况。

红花尔基林业局森林生态功能评价

红花尔基林业局是我国樟子松林的集中分布区,有林地以樟子松为主(约占52%),其次为白桦林(约占46%)。评价该地森林的生态功能,对制定该地森林经营方案有重要的指导作用。以红花尔基森林资源规划设计调查数据为基础,借鉴全国森林资源连续清查的评价方法,对红花尔基林业局森林生态功能进行评价。结果表明:红花尔基林业局以生态功能等级为"中"的森林为主,占有林地面积的93.0%;生态功能等级为"好"和"差"的森林面积占4.0%和3.0%;全局森林生态功能指数为0.55,森林生态功能等级为"中"。按各林场(自然保护区)评价,红花尔基自然保护区森林的整体生态功能最好,巴日图林场森林的整体生态功能最差;按各龄组评价,幼龄林的生态功能最差,其余龄组生态功能均优于林业局平均水平;按树种结构评价,阔叶相对纯林、针阔混交林、阔叶混交林的生态功能优于针叶纯林、阔叶纯林、针叶相对纯林;按树种起源评价,天然林的生态功能优于人工林。

内蒙古森林资源现状与森林可持续经营对策的探讨

森林资源是一种自然资源,能为人类生存和发展提供宝贵财富,它是经济社会可持续发展的重要基础之一。森林资源的环境功能是人类生存的重要保障。本文分析了我区森林资源的现状和特点,探讨了我区森林可持续经营的对策。

东阿拉善—西鄂尔多斯狭域特有植物濒危分级标准与优先保护级的确定研究

本文以东阿拉善—西鄂尔多斯狭域特有 1 5种荒漠植物为研究对象 ,采用“3S”技术与野外调查相结合 ,同时结合前人研究经验 ,确定其现存分布范围、数量。研究制定东阿拉善—西鄂尔多斯地区特有植物濒危分级标准的定量化指标。通过对评价指标的定量化和权重分配处理 ,求得 1 5种荒漠植物的“濒危系数”和“优先保护值” ,并进行濒危等级划分。从而真实、客观、全面地反映该区域特有植物的濒危状况和急需优先保护程度。

聚集指数边界效应的校正方法与应用

采用全站仪对野外设置的临时标准地测定4 个角点的相对坐标值和每株树木的相对坐标值,根据数据的特点,提出了消除标准地边界效应计算聚集指数的方法,并利用此方法结合定位数据,对吉林蛟河东大坡自然保护区不同发育阶段的阔叶红松林群落中林木的空间分布格局进行分析。结果表明,该群落中先锋树种占相对优势的发育阶段,林木呈聚集分布;伴生树种占相对优势发育阶段和稳定群落阶段的林木则趋于随机分布。林木由聚集分布趋向随机分布,是阔叶红松林在发育过程中树种生物学特性、树种适应对策和干扰状况共同影响的结果。

内蒙古大兴安岭林火与气象因子关系研究

基于内蒙古大兴安岭1990-2019年森林火灾历史档案和同期气象因子的数据,对该地区林火与气象因子间的相关性进行了研究。结果表明,林火发生与气象因子间的关系密切。林火发生次数随着温度的升高和降水的减少呈上升趋势;研究区日均相对湿度范围在58%~62%,火灾发生次数最多;林火发生次数与日照时数、日均温、日最高温间均呈显著正相关;过火面积与日均相对湿度间呈显著负相关,与日照时数间呈显著正相关。

乌拉盖开发区景观格局现状研究

本文利用TM影像信息 ,通过判读和ARCINFO系统处理获得了乌拉盖开发区景观空间结构现状的数量特征 ,为研究该地区景观空间结构的变化、景观生态监测、景观设计和规划、景观保护和管理以及决策提供基础数据。

东北岩高兰及其生态适应性初探

东北岩高兰是珍稀濒危植物,也是药用植物,为大兴安岭北部林区最高级别的国家二级保护植物。本文通过查阅研究资料和实地考察,对东北岩高兰的分布、形态特征及其对环境的适应、繁殖、对小生境空间异质性的适应性等方面进行了总结和论述,以期为进一步研究东北岩高兰的生物生态学特性及保护等提供参考。

应用小比例尺航空象片对呼和浩特市园林绿地的调查研究

城市绿地状况是城市环境的重要指标，对分析和评价城市环境质量有重要意义。采用小比例尺航空象片利用抽样方法调查城市绿地覆盖率和分布状况是一种经济有效的方法。

三种生境东北岩高兰新生枝特征研究

东北岩高兰具药用价值,其生长缓慢,在我国分布区域狭窄,属我国珍稀濒危植物。目前,国内外几乎没有围绕其生长特性方面展开的研究。以东北岩高兰为研究对象,将其新生枝分为延长枝、簇生枝以及腋生枝3种类型,比较不同类型东北岩高兰新生枝在石隙、林缘、疏林3种生境下的比例、长度、粗度、叶性状及生物量特征,初步探究其对3种生境的响应,为今后的培育与保护提供依据。结果表明,3种生境(石隙、林缘、疏林)下,延长枝与簇生枝是东北岩高兰新生枝最常见的类型,簇生枝中SP=2与SP=3最常见;林缘与石隙产生新生枝较疏林少,石隙叶面积及叶长宽比最大,花芽生物量最大,枝生物量较疏林小,有性繁殖能力更强;疏林产生新生枝较多,无性繁殖能力较强;不同生境且不同类型新生枝间平均长度均不存在显著差异,但疏林下其延长枝粗度显著大于林缘与石隙,且延长枝与簇生枝也存在显著差异(P<0.05)。

天然林区标准地境界测量的误差分析

本文通过对天然红松针阔混交林中按常规方法设置的标准地 ,利用GTS6 0 2AF型全站仪测定每块标准地4个角点坐标的计算 ,分析了常规设置标准地境界测量的误差情况及标准地境界测量工作中存在的问题 ,并提出几点建议。

蛮汗山区华山松单木生长阶段的研究

选择凉城县蛮汗山林场引种35 年的华山松优势木进行树干解析,利用有序样本分类的最优分割法对其单木生长阶段进行了多元定量研究。结果表明其生长过程划分为2 个时期3 个阶段,即生长初期1 ～10 年,速生期速生阶段11 ～23 年,速生期均衡生长阶段24 ～35

基于不同增强方法的内蒙古大兴安岭林区快鸟影像增强效果评价

内蒙古大兴安岭快鸟影像中树木阴影会对树种、郁闭度等林分因子提取产生不利影响,因此对影像进行增强处理消除阴影,是十分必要的。本文采取直方图均衡化、Gamma校正、同态滤波、Retinex增强4种方法对影像进行增强处理,对处理后影像的均值、标准差、信息熵、平均梯度、边缘强度5项客观指标进行评价。

吉林蛟河天然红松阔叶林的空间结构分析

利用混交度、大小比数和角尺度等三种结构参数,分析了红松阔叶天然林的空间结构。用平均混交度和混交度分布分析了林分的树种空间配置情况,得到该种林分主要以中、强度混交为主;用平均角尺度和角尺度分布分析了林木水平分布格局,得到该种林分以随机分布为主等结论。同时还应用大小比数和混交度分析了一些主要树种的空间属性,发现两种参数的结合可以清楚地描述树种的空间属性。

基于递归纹理特征消除的WorldView-2树种分类

利用遥感影像识别树种是一个尚未解决的科学难题,传统方法在高分辨率影像树种分类中存在着诸多不适宜问题。本文通过提取WorldView-2影像的纹理特征构造高维数据,利用递归特征消除降低数据维数,逐步解除最大似然分类的休斯现象,并将有代表性的纹理特征集合与光谱特征结合,对树种进行分类。结果显示:在递归消除8个纹理特征后,最大似然的休斯现象达到了很好的规避;在结合光谱特征后,分类的总体精度达到了86.39%,Kappa系数达到了0.841 0,比基于光谱特征的总体精度和Kappa系数高12.32%和0.143 6。研究表明,在高维数据中通过递归特征消除规避最大似然分类的休斯现象,充分结合影像纹理与光谱信息对树种分类可以取得更为理想的结果。

遥感多光谱数据在内蒙古西部湿地监测中最佳波段选取的应用研究——以乌梁素海域为例

湿地由于具有丰富资源、独特的生态结构和功能而享有“自然之肾”之称。为了更好地保护和开发利用湿地,近年来湿地研究成为国际上众多学科学者们关注的热点。本文尝试遥感技术在湿地监测中的应用,从多光谱遥感数据中选取最佳波段来突出湿地类型或湿地植被工作进行探讨。经研究表明最佳波段选取原则除主要考虑波段的信息量要大,而它们之间的相关性要小这两个因素外,还要使波段组合后地物之间的光谱特征差异尽量达到最大。以乌梁素海域湿地为研究对象,利用最佳指数OIF指数选取最佳波段,并结合研究对象的光谱特征、Landsat7卫星ETM各波段用途,最终选取TM453为最佳波段组合,这样的组合可以使不同地物的灰度值差异达到最大,有利于目视解译。