基于随机森林方法分析环境因子对空气负离子的影响

空气负离子是衡量一个地区空气清洁度的重要指标,对人体的心理和生理机能的调节发挥着重要作用。随着森林生态旅游的兴起,空气负离子的发生过程及影响机制已成为研究热点。本研究基于华北低丘山地森林植被主要生长季的气象数据和栓皮栎人工林空气负离子浓度观测资料,利用机器学习中随机森林模型从非线性角度全面分析确定影响空气负离子浓度变化的重要环境因子,通过独立样本对构建的随机森林模型进行模拟和检验,确定模型的预测精度,同时筛选出对空气负离子影响程度最大的环境因子。结果表明:随机森林模型在分析环境因子对空气负离子影响方面具有较高的精度以及较好的拟合效果,通过对模型的拟合值与实测值进行验证,均方根误差(RMSE)为59.349,决定系数R2达到了0.887。同时利用独立样本数据对随机森林模型进行十折交叉验证,决定系数R2均达到了0.904以上,且均方误差(RMSE)较小,为24.851。此外,模型筛选出影响空气负离子的主要因素,按重要性排序依次为颗粒物PM2.5(48.037)、饱和水汽压差(46.169)、土壤湿度(43.984)、风速(43.779)、紫外辐射(41.130)、土壤温度(40.107)、总辐射(36.838)、大气压力(34.532),其中对模型重要性贡献相对较高的3个变量分别为颗粒物PM2.5、饱和水汽压差和风速,它们对空气负离子的影响起决定性作用。因此,随机森林模型适合分析环境因子对空气负离子影响,且拟合效果精度高,稳定性强。

自然状态下栓皮栎人工林空气负离子浓度与相对湿度的关系

空气负离子是衡量一个地区空气清洁度的重要指标,对人体的心理和生理机能具有重要的促进作用。随着森林生态旅游的兴起,空气负离子的发生过程及影响机制已成为生物气象、森林生态和森林康养等相关领域的研究热点。本研究以华北低丘山地栓皮栎人工林为试验对象,在2018年和2019年6-9月森林植被叶面积相对不变期间,定位观测获取人工林冠层空气负离子及微气象参数,采用Python软件筛选出光合有效辐射约为零,温度、风速及颗粒物浓度相对不变条件下的观测数据,分析空气湿度(RH)对空气负离子浓度(NAI)的影响特征,建立基于空气相对湿度的预测模型,并对模型进行检验。结果表明,在不同空气相对湿度范围内,空气负离子浓度随空气湿度的升高呈现三种变化趋势,在空气相对湿度35%~55%范围内,空气负离子浓度相对稳定,二者呈稳定常数关系;在相对湿度55%~75%范围内,空气负离子浓度迅速上升,二者呈线性递增关系;在相对湿度75%~95%范围内,空气负离子浓度适度下降,二者呈线性递减关系。在此基础上,构建了空气负离子浓度与空气相对湿度的分段拟合方程,3个湿度区间分别为NAI=729;NAI=9.396RH+198.994,决定系数(R^2)为0.807(P<0.01);以及NAI=-4.849RH+1232.992,决定系数(R^2)为0.642(P<0.01)。各拟合函数的预测值与实测值均不存在显著差异,均方根误差(RMSE)分别为6.175、7.091、8.213,而RH在55%~75%和75%~95%范围内决定系数(R^2)分别为0.806、0.836,模型的模拟精度高且均方根误差较小。说明构建的分段拟合函数能够准确反映空气相对湿度对空气负离子浓度的影响,可为进一步深入研究空气负离子对气候变化的响应机制提供基础依据。

浅析FSC认证体系在国有林场经营管理中的应用

森林资源及其土地的经营应满足当代人和后代人的社会、经济、文化和精神上的需要,因此,就要求木材和其他林产品的供给不仅不会对森林造成破坏,而且有助于拯救未来的森林资源,实现森林的可持续经营。而多数林业企业恰是在林产品的产出与森林资源的维护上存在着不可调和的矛盾,往往高产出是以对森林及环境的高破坏为代价。FSC国际森林管理体系认证通过对木材及其他林产品的生产过程进行严格的监管,达到既保证产出量,又能保证森林的可持续经营,同时还能维持环境的稳定,使森林的三大效益得以稳定发挥,真正实现可持续林业,健康林业,绿色林业。

丹东市软枣猕猴桃产业发展存在的问题及对策

丹东市是辽宁省的林业大市,辖区内各类林产品丰富,近年来,软枣猕猴桃的种植规模迅速扩大,成为我国乃至世界最大的软枣猕猴桃产地。本文分析了丹东市软枣猕猴桃产业发展中存在的问题,并提出了对策,以期为丹东市软枣猕猴桃产业发展提供参考。

丹东市林业产业发展建议探讨

本文立足丹东市林业产业发展实际,从5个方面提出丹东市林业产业发展的建议,以期为丹东市林业产业的供给侧结构性改革、提质增效、振兴乡村战略等工作提供一定的帮助。

榛子施肥技术研究进展

榛子作为世界四大干果之一,产量位于首位,但农户在栽培过程中采用错误的栽培技术,在施肥技术应用上也存在很多问题,比如多施肥、只施化肥、偏重单一肥料等,这不但影响了榛子的正常生长,而且影响了土壤结构,造成肥害等现象。本文就前人对榛子的施肥技术进行讨论,以期对榛子施肥技术的提高起到一定的帮助。

丹东市林业资源存在的问题及保护措施

林业资源既是经济社会发展的重要物资基础,又是改善生态环境、涵养水源、建设和谐大气秀美家园的重要载体。该文对丹东市林业资源存在的问题及保护措施进行探讨,以期对丹东市林业资源的可持续发展提供指导。

丹东板栗立体化经营模式的调查

丹东板栗是优质的果品,经济效益、社会效益和生态效益非常明显。但近年来,丹东板栗的产量、效益增长放缓。为提高经营水平,增加农民收入,笔者对板栗经营情况进行调研,总结出3种板栗立体化经营模式,提出今后板栗经营的方向。

栗树冻害及其预防

板栗是林业生态效益、社会效益和经济效益集于一体的优良经济树种。近年来,由于冻害十分严重,直接影响到板栗的产量和栗农的收入。文章从冻害发生的类型、原因、应采取的措施等方面,概述了栗树冻害的症状及其预防措施。

辽西樟子松人工林净生态系统碳交换

樟子松是三北地区造林的主要树种之一,研究樟子松人工林净生态系统碳交换(NEE)及其影响要素对理解我国人工林碳平衡有重要意义。本研究以辽西樟子松人工林为对象,采用涡度相关系统及其配套设备于2020年对樟子松人工林NEE和环境要素进行了原位连续观测。结果表明:在0.5 h尺度上,1—12月夜间为碳源,白天为碳汇,且受干旱影响5—8月下午碳吸收受到明显抑制。在日尺度上,受干旱影响,控制夜间NEE季节动态的主要要素为土壤温度和土壤湿度,控制白天NEE季节动态的主要要素为土壤湿度和饱和水汽压差;土壤干旱时降水可促进夜间和白天NEE,并导致光合呼吸参数升高。在月尺度上,白天NEE与表观量子利用效率和最大光合速率均呈显著负相关,当空气温度小于5℃时,10℃生态系统呼吸和生态系统呼吸温度敏感性随空气温度降低而呈线性增加。2020年辽西樟子松人工林NEE积累量为-145.17 g C·m^(-2),表现为弱碳汇。