像素当量法在立木材积测算中的应用研究

为了研究像素当量法在立木材积测算中的应用,根据智能手机拍摄的立木像片,采用像素当量法并运用区分段不等长的中央断面区分求积式测算了银杏立木材积,并分析了不同摄影方位和不同区分段数对立木材积精度的影响。结果显示,随着观测方位数量的增加,立木材积相对误差的绝对值在减小,其中,根据两个互相垂直方位拍摄的像片测算的立木材积相对误差小于1.5%;同时,随着区分段数的增加,立木材积相对误差的绝对值在减小。当区分段在5~8段时,立木材积相对误差绝对值均在1.4%以内。这就表明:在用像素当量法精确测算立木材积时,至少需要采用两个互相垂直的方位拍摄立木像片,且区分段数定为5~8段左右为宜。

基于智能手机俯拍的物距和像素当量相关关系研究

引言20世纪80年代以来,随着对图像测量技术的深入研究,像素当量法也普遍应用于图像测量中。一些专家对像素当量的标定及使用进行了相关研究。郝永平等学者分析了物距、光照强度、标定物姿态单因素变化或耦合变化对像素当量标定结果的影响[1];刘其和和沈国良研究认为,像素当量的标定精度取决于两个因素.

长白山森林次生演替过程中林木空间格局研究

本文运用空间点格局分析方法分析长白山过伐林区各个森林演替阶段的先锋树种、顶级树种和其他树种的空间格局和空间关联性。结果表明:1)从杨桦次生林、云冷杉过伐林到云冷杉针阔混交近原始林演替过程中,林分整体空间分布格局由聚集过渡为随机分布,先锋树种早期呈聚集分布状态,到了演替后期呈随机分布;其他树种在总体上都是小尺度上为聚集分布,而大尺度上是随机分布;顶级乡土树种云冷杉、红松在>12m的尺度时向着均匀分布方向发展;2)次生演替过程中先锋树种和顶级树种种间关系由先期的负关联变为正关联,树种之间共同利用资源;杨桦次生林中先锋树种杨桦和其他伴生树种之间在所有尺度下均呈负关联,到15m尺度时关联显著;顶级树种与其他树种二者在所有尺度上都呈正关联。因此,分析种内或种间关联时,不同尺度有着明显多样的格局。

北京西山地区油松人工林近自然化改造效果评价

为了促使北京山区油松人工林向发挥多功能目标的森林结构转变,在近自然森林经营理念和技术指导下对西山地区51年生的油松人工林进行改造,并于2005年调查和设计,2006年初完成近自然森林改造的第1次作业。对固定观测样地的调查结果表明:经过近自然化改造,样地的Shannon-Wienner指数分别从0.1217、0.9404提高到0.9174、1.4921。油松林的林下更新层物种变化较大。大叶白蜡、栾树、构树等树种的天然更新,再通过播种补入栓皮栎,提高了林下更新的数量和质量。相对于未进行近自然化改造的林分,改造过的油松林,林木年生长量较高,林分结构得到了改善。

长白山杨桦次生林直径结构研究

以长白山金沟岭林场杨桦次生林为研究对象，分析了杨桦次生林直径分布特征，通过Weibull分布函数和负指数分布函数2种直径分布模型的模拟和检验，表明两者都适宜于异龄次生林的直径分布模拟；计算了次生异龄林中连续2个径阶中的株数之比（常数q值），分布范围为1．26～1．49。

森林生物量模型综述

根据研究对象尺度不同将生物量模型分为单木生物量模型和大尺度森林生物量模型。分别介绍了这两类生物量模型的历史和现状,简要概括了生物量模型特点和存在的一些问题,并且对未来的发展趋势做了预测。

长白山地区不同林型土壤特性及水源涵养功能

以长白山金沟岭林场的原始林、云冷杉针阔混交林、杨桦次生林,以及53和39年生的人工落叶松林为研究对象,同时以草地为对照试验区,分析了不同林型枯落物的现存量及持水特性、土壤水分物理性质以及土壤蓄水量。结果表明:1)不同林型枯落物的现存量在28.96～56.42t/hm2之间,原始林枯落物现存量最大,为56.42t/hm2,杨桦次生林最小,为28.96t/hm2。2)枯落物最大持水量依次为:原始林>杨桦次生林>云冷杉针阔混交林>53年生人工落叶松林>39年生人工落叶松林。3)土壤密度随着土层深度的增加而增加,以幂函数方程拟合最好,各林型的土壤A1层的土壤密度都小于1.00g/cm3,且明显小于草地土壤密度。4)土壤总孔隙度和毛管孔隙度随土层深度的递增而逐渐变小。5)土壤自然含水量随着土层深度的递增而逐渐降低,且用幂函数方程拟合效果最好。6)土壤饱和蓄水量和毛管蓄水量变化为:原始林>云冷杉针阔混交林>杨桦次生林>39年生人工落叶松林>53年生人工落叶松林>草地;非毛管蓄水量变化为:杨桦次生林>云冷杉阔混交林>39年生人工落叶松林>原始林>53年生人工落叶松林>草地。综上可知林地水源涵养功能为:杨桦次生林>云冷杉阔混交林>原始林>39年生人工落叶松林>53年生人工落叶松林>草地。

北京市生态公益林主要经营类型的经营措施研究

以北京地区大兴区、海淀区和延庆县3个区县的生态公益林为研究对象,在对其二类调查数据进行整理和统计分析的基础上,根据生态公益林经营类型划分原则和依据选出了具有地区代表性的22个经营类型。结合各经营类型的经营目的,通过应用森林生态系统经营理论、近自然经营的理论和技术最终为每个经营类型匹配了相应的经营措施。

5个林木竞争指数模型的比较

【目的】比较计算1个Hegyi竞争指数和4个Bella竞争指数的5个林木竞争指数计算模型在评价林木竞争关系中的适应性。【方法】在吉林省汪清林业局金沟岭林场某一近原始状态的针阔混交林内设置40m×50m的样地,以样地内对象木5年间的胸高断面积生长量为因变量,以通过5个竞争指数模型(分别命名为H_1、B_1、B_2、B_3和B_4)计算得到的的竞争指数为自变量,构建胸高断面积生长量模型,采用模型的决定系数来评价各竞争指数模型的适应性。【结果】样地中红皮云杉、冷杉、紫椴和红松4个树种的累计胸高断面积占所有样木胸高断面积总和的比例超过80%,因此将这4个树种作为对象木进行研究。对紫椴和红松而言,模型B_1的适应性最强;对红皮云杉和冷杉而言,各个竞争指数模型的表现不一致。【结论】5个竞争指数模型在不同树种间的适应性表现不一致,说明采用单一竞争指数模型来反映混交林的竞争关系难以获得理想结果,对竞争指数模型还需要进行深入和广泛的研究。

广义线性模型在林火发生预报中的应用

首先介绍了国内外广义线性模型在林火发生预报中的应用,其次分别阐述了常用于林火发生预测的正态分布、逻辑斯蒂分布、泊松分布、负二项分布、零膨胀、栅栏等6种广义线性回归模型的表达式、参数估计方法和几种相关的假设检验方法,其中,逻辑斯蒂广义线性模型主要用于预测林火发生的概率,其他5种模型主要用于预测林火发生的频次。根据林火发生频次的数据结构特点和前人的研究结果分析得出,与正态分布相比,泊松分布、负二项分布、零膨胀、栅栏4种广义线性回归模型更适于预测林火发生的次数。当林火发生频次的方差接近于期望,应采用泊松或零膨胀泊松广义线性模型;如林火发生频次的方差显著大于期望,则宜采用负二项或零膨胀负二项广义线性模型。最后,对广义线性模型在我国林火发生预测中的应用提出了三方面建议:第一,增加模型的自变量(如森林可燃物特征、地形、人类活动等因子);第二,增加模型在景观层次林火发生预报中的应用;第三,拓展模型的建模方法,如建立广义线性混合效应模型和广义相加模型。

长白山云冷杉原始林径阶多样性及空间结构分析

利用径阶多样性指数,配合混交度、大小比、角尺度3空间结构参数分析了长白山云冷杉原始林的结构特征。结果表明:在调查的25年间,林分径阶多样性总体变化不大,但在小范围内有先增大再减小的趋势。对目前林分空间结构的研究看出,林分平均混交度为0.82,林分种间隔离程度较大,林分处于稳定水平:林分胸径大小比数和树高大小比数分别为0.50和0.46,总体优势度有继续上升的潜力;林分平均角尺度为0.514,呈随机分布状态。

北京地区侧柏人工林林木直径分布模型研究

林木直径分布是林分测量和开展森林经营活动最基础的信息。本研究以北京地区侧柏人工林59块样地调查数据为基础,有针对性选择了8种直径分布函数(线性、对数、二次、三次、乘幂、指数、逻辑斯蒂和威布尔函数)进行模拟和检验,结果表明,威布尔分布模型较好地表达了北京地区侧柏人工林的直径分布结构,拟合效果最好,在此基础上建立了weibull分布参数的预估方程,预测林分理论直径分布,为侧柏人工林的科学经营提供理论依据。

南京马尾松根径与胸径多元混合效应模型研建

为了建立南京地区马尾松Pinus massoniana根径与胸径的相关关系模型,基于28块20 m×20 m的方形样地的531株马尾松根径和胸径数据,分别采用线性、乘幂、双曲线、三次曲线等11种一元模型和多元非线性混合效应模型拟合了马尾松根径和胸径的相关关系。结果表明,所有一元模型的相关指数均大于0.8,其中,一元线性模型的拟合优度最高(R2=0.919,SEE=1.854 8),总相对偏差、平均相对误差和平均相对误差绝对值最小(TRB=-1.34%,E=1.33%,P=7.734%)。适应性检验结果显示,一元线性模型有较好的适用性(E=1.125%,P=7.4645%)。与一元线性模型相比,多元非线性混合效应模型有更高的拟合优度和精度(R2=0.9504,SEE=1.7973,TRB=0.32%,E=0.313%,P=5.6428%)。模型适应性检验显示,多元非线性混合效应模型有更强的适用性(E=-0.0888%,P=5.3594%),从而表明,与一元线性模型相比,多元非线性混合效应模型能更精确地拟合马尾松根径(d0)和胸径的相关关系。

香樟生理黄化的发生与其营养环境之间的关系

对合肥市一些典型路段上香樟生理黄化的发生情况与其营养环境之间的关系进行研究,结果表明,土壤pH值、有机质含量、容重、碱解氮含量、有效锌含量、有效铁含量、有效锰含量的大小在生理黄化和健康香樟根际土壤中的差异达到了极显著水平;土壤pH值、有机质含量、容重、碱解氮含量、有效锌含量、有效铁含量中部分或全部是香樟生理黄化发生的原因;叶片中碱解氮含量、有效锌含量、有效铁含量对香樟的健康状况影响最大。在生理黄化香樟的根际土壤中,速效磷与有效锌可能产生拮抗作用,土壤中有效铁的活性随着土壤p H值的升高而降低。

长白山云冷杉针阔混交林最优竞争指标的研究

【目的】基于长白山天然云冷杉针阔混交林林分的结构特点,构造了与距离有关的新竞争指标——树种耐阴性竞争指数(CIS)。【方法】以天然云冷杉针阔混交林12块固定样地为研究对象,将搭配4种竞争木选择方法(M1、M2、M3和M4)的11个竞争指标,分别用于拟合林木胸高断面积生长量,利用非线性平方和法检验(F检验)各竞争指标的拟合度。【结果】与距离有关的竞争指标在拟合天然异龄混交林胸高断面积生长量方程上要优于与距离无关的竞争指标。以CIS/M2拟合的长白山云冷杉针阔混交林全树种、云杉和冷杉胸高断面积生长方程的减小均方误差均最大,分别为0.462,0.085和0.623。【结论】与其他各类竞争指标相比,CIS/M2的拟合度最高。

长白山云冷杉林不同大小林隙8月昼间气温和土壤温度比较

以长白山区云冷杉针阔混交林3个不同大小的林隙(456.2、290.2、83.9 m2)为研究对象,在林隙内按照不等距分布设置气温和土壤温度观测点,对8月份林隙内不同观测点气温和土壤温度的连续观测数据进行了分析,探讨了3个林隙内温度的时空变化特征。结果表明:林隙中央位置的气温和土壤温度的日变化均呈单峰型,温度在S—N方向的变化幅度大于E—W方向;林隙内最高温度出现的时间不同,林隙1、林隙2的气温和土壤温度最高值出现在13:00—15:00时间段,林隙3气温和土壤温度的最高值分别出现在11:00—13:00和7:00—11:00时间段;林隙内最高温度出现在不同位置,林隙1、林隙2的气温和土壤温度的最高值分别出现在中央偏东北和林隙中央,林隙3则出现在中央和中央偏东北;林隙内温度高于非林隙内的温度,差异比较明显(p<0.05)。

长白山云冷杉针阔混交林林隙夏季光照特征研究

以长白山云冷杉针阔混交林3个不同大小的林隙(Gap1,456.2 m2,Gap2,290.2 m2和Gap3,83.9 m2)为研究对象,以实际小气候要素(光照、空气温度、土壤温度和湿度)观测数据为基础,对林隙光照强度特征初步分析。结果表明:光照强度在林隙中央位置、南北和东西方向的时空变化具有差异性,其中,S-N方向上的变化幅度大于E-W方向。中央位置的光照强度、湿度、空气温度、土壤温度的昼间变化均呈现了不对称的单峰型变化趋势;林隙内光照强度最大值出现的位置和时间不同,Gap1光照强度的最高值出现在中央位置附近,出现时间在11:00-13:00;Gap2出现在中央位置偏东北附近,出现时间在13:00-15:00;Gap3则出现在中央位置偏北附近,出现时间在11:00-13:00;林隙光照强度在一天当中的差异程度也不同,上午和下午差异不显著,中午以及中午前后时间段上差异显著(P<0.05)。

南京地区马尾松多元混合效应材积模型研建

为了精确拟合南京地区马尾松林木胸径、树高与材积的相关关系,基于28块20 m×20 m的方形样地的531株马尾松样木数据,分别采用山本式材积模型和多元非线性混合效应模型拟合了马尾松胸径、树高与材积的相关关系。结果显示:山本式材积模型的相关指数为0.964 92,估计值的标准误为0.004 0,总相对偏差、平均相对误差、平均预估误差和平均相对误差绝对值均小于3%,多元非线性混合效应模型的相关指数为0.99997,估计值的标准误为0.000 049 85,总相对偏差、平均相对误差、平均预估误差和平均相对误差绝对值均小于0.3%,表明两个材积模型有很高的拟合优度和精度,适应性检验结果显示,山本式二元材积模型和多元非线性混合效应材积模型的平均相对误差、总相对偏差、平均相对误差绝对值、绝对残差和标准偏差均小于3%,统计量F值小于临界值,表明两个材积模型的适应性较强;与山本式二元材积模型相比,多元非线性混合效应材积模型的拟合优度和精度更高,适应性更强。

城市近郊构树群落主要种群种间联结及物种多样性研究

为了更好地了解与利用城市边缘次生构树林,利用群落学手段,在南京仙林地区设置了20个10×10 m2样地,对该地区构树群落的种间联结关系及物种多样性进行了研究。结果表明:(1)乔木层和灌木层各自的总体关联性均成正联结;利用统计量W检验显示,灌木层总体关联性不显著,而乔木层呈显著。(2)x2检验显示,不论是乔木层或灌木层,种间显著联结的种对均较少,乔木层为4对,而灌木层为2对。(3)共同出现的高频率种对数量较少。(4)Margalef丰富度指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数在乔木层和灌木层的数值分别为0.308、0.638、0.649和0.676、1.548、1.870,说明群落的物种丰富度不高;乔、灌层的Pielou均匀度指数平均值仅有0.678和0.611,反映了物种的分布均匀程度不高,群落的稳定性差的特点。因此,构树群落内的大部分种对的种间联结较为松散,物种分布具有一定的独立性,群落内物种的出现与组成随机性强。

南京地区马尾松根径与树高非线性混合效应模型研建

基于南京地区56块20 m×20 m的方形样地的1 022株马尾松(Pinus massoniana Lamb)根径和树高数据,分别采用乘幂、对数和双曲线函数等一元非线性模型和多元非线性混合效应模型拟合了马尾松根径和树高的相关关系。结果显示,所有一元非线性模型的相关指数均小于0.5,适应性检验的系统误差均大于5%,平均误差均大于10%;多元非线性混合效应模型的相关指数为0.615 7,系统误差为4.58%,平均误差为9.07%。从而表明多元非线性混合效应模型可较为精确地拟合马尾松根径(d0)和树高的相关关系。