林分密度对蒙古栎林下草本植物多样性的影响研究

以内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗沙日温都栎林自然保护区蒙古栎林为主要研究对象,研究不同林分密度对林下草本植物多样性的影响。结果表明,研究区内共有13科、14属、16种草本植物;Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数和物种丰富度指数均随着林分密度的增加呈先增大后减小的趋势,当林分密度为750株/hm2时,林下草本植物多样性指数达到最大值;林分密度与Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson多样性指数、物种丰富度指数、树高、胸径均呈极显著负相关,与郁闭度呈极显著正相关,与枝下高不相关。综上所述,最合理的蒙古栎林密度为750株/hm2,该密度下最有利于蒙古栎林及林下草本植物生长发育。

Hyperion高光谱数据森林郁闭度定量估测研究

该文探讨和评价了利用星载EO-1 Hyperion高光谱遥感数据定量估测森林郁闭度的能力.高光谱数据光谱特征空间降维采用两种方式,一种是光谱特征选择的波段选择法(BS),另一种是光谱特征提取的主成分变换法(PCA).从森林资源变化图上获取200个样点的实测郁闭度值,130个用于建模,70个用于验证.对应图像的取值采用单像元值(NP)和3×3窗口的平均值(W33)两种方法.两种光谱特征降维方式和两种图像取值方法构成4种估测模型(BS-NP、BS--W33、PCA-NP和PCA-W33).分析过程为:①对图像进行预处理,选出质量好的波段;②采用逐步回归技术提取与郁闭度相关性高的波段或变量;③建立多元回归模型估测郁闭度;④估测精度验证.经检验,估测精度分别为:BS-NP 83.17%、BS-W33 84.21%、PCA-NP 85.62%和PCA-W33 86.34%.初步结果表明,光谱特征提取的主成分变换分析法比光谱特征选择的波段选择法的郁闭度估测更有效;3×3窗口的图像取值方法比单像元取值方法的估测精度高.

农田防护林林带疏透度数字化测定方法及其应用

疏透度不仅是评价防护林林带结构的定量化指标和表征林带结构的重要特征参数,同时也是区别林带结构优劣的最主要指标之一。通过运用“数码相机”与“遥感图像处理软件”(ENVI)相结合的林带疏透度数字化测定方法,表明其是一种操作程序简便,实用性强,能够快速、准确地测定林带相片疏透度的方法。得出将该方法应用于新疆克拉玛依农业综合开发区农田防护林疏透度的测定,通过逐步回归分析得出,林带疏透度(β)与林带行数(N)和树木株距×行距(Q)之间存在显著的相关关系。

利用变量投影重要性准则筛选郁闭度估测参数

基于森林一类调查数据和相应的遥感影像数据,比较了基于变量投影重要性(VIP)准则与Bootstrap准则所选变量对模型预报精度的影响;利用基于VIP准则所选变量构建偏最小二乘回归模型,并估测了黑龙江省北部塔河地区森林郁闭度情况。结果表明:利用VIP准则所选变量都能通过Bootstrap非参数检验(α=0.05);利用这些最优变量建立的偏最小二乘回归模型取得了不低于全模型和Bootstrap模型的精度,前者的相对均方误差分别是后两者的99.2%和99.6%,并且提高了样地或像素水平的估测精度和效率。

毛竹林合理经营密度的研究

在闽西北毛竹分布区的丰产林中建立标准地 2 0 3块 ,利用柯尔莫哥洛夫的正态分布检验 ,并应用半峰宽理论 ,依频率的分布状况 ,分别分析笋用、材用和笋材两用丰产竹林的合理密度结构 ,提出笋用丰产竹林、材用丰产竹林和笋竹两用丰产竹林的合理的经营密度区间分别为 1 650～ 2 2 50株 /hm2 、40 50～ 4950株 /hm2 、2 1 0 0～ 2 70 0株 /hm2 。

基于LiDAR点云能量信息的樟子松郁闭度反演方法

为提高小光斑激光雷达估测针叶林郁闭度的精度,采用回归分析法建立多变量回归模型,通过对小光斑激光雷达点云数据进行处理,分别提取3个数量比值变量、3个能量比值变量,并建立郁闭度单变量反演模型,接着在单变量的基础上进行多元线性回归分析,建立郁闭度多变量反演模型,最后用剩余数据对所建立的反演模型进行精度评价。结果表明:在郁闭度单变量反演模型中I2反演模型最好,拟合相关性为R2=0.818,Adj R2=0.810,RMSE=0.016,模型精度为P=0.978;多变量反演模型中LPI'和I'3组合的模型最好,拟合相关性为R2=0.898,Adj R2=0.889,RMSE=0.012,模型精度为P=0.972。由最终所得模型可知,能量比值变量模型所得结果相对数量比值变量模型结果要好且稳定,多变量反演模型的拟合相关性及精度都比单变量模型要高。本研究所提取的参数相对较少,且能量比值变量的提取有一定的局限性,未来研究中应提取更多的高效参数且进一步加强能量比值变量的探究。

三峡库区森林郁闭度的遥感定量估测

以三峡库区为例,利用森林资源一类清查数据和TM遥感影像为基础数据,分析了遥感因子和地形因子与森林郁闭度的定量关系,在此基础上,利用逐步回归、最小二乘回归、主分量回归和偏最小二乘回归构建了郁闭度定量估测模型。结果表明,TM1、TM2、TM3、TM5、TM7、TM7/3、TM4*TM3/TM7、亮度和湿度9个因子与森林郁闭度具有极显著相关,可以作为建模的自变量;所建4种森林郁闭度估测模型的各项统计指标差异不显著,但检验结果反映最小二乘回归模型效果略差;从参数可解释性和模型实用性角度考虑,主分量回归和偏最小二乘回归方法具有普遍的推广意义。本研究为今后森林郁闭度定量估测提供了一定的理论依据,也为其它基于遥感信息估测模型的建立提供了可行方法。

毛竹丰产林密度效应研究

采用 2因子 2次回归正交旋转组合设计方法 ,进行毛竹材用丰产林密度效应定量研究 ,建立材用毛竹丰产林的产量模型 ,对立竹密度和平均胸径分别与产量进行回归 ,建立单因子产量模型和对两因子互作效应进行分析 ,其最佳竹林密度为 42 83株 /hm2 ,平均胸径 9 0cm ,竹林可获得最高产量 5480 1kg/hm2 。

湖北省不同森林类型和不同地区间林下灌木层生物量和碳密度特征

通过在湖北全省内的12种森林类型中设置212块样地,采用标准木全株收获法测定林下灌木层生物量和碳密度,评估不同森林类型和不同地区间林下灌木层生物量和碳密度现状。结果表明,湖北省不同森林类型灌木层碳密度介于0.44-8.35t·hm^-2之间,平均碳密度为2.80t·hm^-2,最大的为天然阔叶中龄林,最小的为人工针阔混交林。从森林起源上比较,天然林灌木层生物量和碳密度明显高于人工林;从森林类型上比较,阔叶林〉针叶林〉针阔混交林;而从龄组上比较,灌木层碳密度随着林龄的增加而不断增加。不同地区间天然林灌木层碳密度除神农架林区与其他地区间均存在显著差异外,其他地区间无差异。因此灌木层生物量和碳密度只与森林起源、森林类型和林龄具有密切联系,与地区间的分布相关性不大。

陕西宁东林业局华北落叶松人工林最适经营密度研究

利用在宁东林业局进行的华北落叶松人工林标准地调查资料,研究了落叶松胸径与树冠面积的相关关系;并在此基础上,利用胸径、树冠面积和立木密度的相关规律,推算林分不同径阶的理论密度和适宜经营密度。结果表明:1)宁东林业局华北落叶松人工林胸径与树冠面积关系的最佳回归模型为Cws=0.044 6D2-0.755 1D+6.753 3;2)编制出理论密度和郁闭度为0.7～0.9的适宜经营密度表;3)落叶松人工林郁闭度为0.7时的林分密度为最适经营密度。

树干平均密度的估计方法研究

估计密度的一般统计模型为：ｙ＝ｂｘ＋ｅ，其中ｙ为干重，ｘ为体积，ｂ为待估系数，即密度，ｅ为误差。式中ｂ值的估计，依据ｙ的方差与ｘ的关系的不同，有三种方法：（１）ｙ的方差与ｘ无关；（２）ｙ的方差正比于ｘ，即δ２ｙｘ＝ｘδ２；（３）ｙ的标准差正比于ｘ，即δｙｘ＝ｘδ。本文对这三种平均密度估计方法的结果进行了比较分析，并用哑变量方法对树干不同部位、不同龄组之间密度的差异性进行了检验。结果表明：方法（１）能较理想地描述树干材及树皮的体积和干重之间的关系，同时给出较小的误差估计；树干不同部位间密度总体上无显著差异，个别树种个别部位间有显著差异。不同龄组间密度无显著差异。据此，在利用材积密度法估计树干干重时，相同树种不同个体可以采用统一的平均密度值。

福建省火炬松适生性的研究——Ⅲ.密度效应规律

应用火炬松人工林标准地资料 ,探讨了密度效应模型V =α·Nβ1 ·Hβ2 ,式中α、β1、β2 为参数 ,V为单株材积 ,N为林分每 0 .0 6 7hm2 面积上的株数 ,H为林分优势木高度。文中还对该模型进行生产弹性分析、边际产量分析 。

同龄纯林自稀疏方程验证

本文以长白落叶松和杉木验证了作者提出的同林纯林自稀疏方程式。１ｎ（Ｎ）＝１ｎ（Ｓｆ）－１ｎ（（Ｄ／Ｄ０）βγ十δ）／γ证明此方程式正确描述了林分自稀疏过程。方程式中δ由林分初始决定，β是Ｒｅｉｎｅｋｅ自稀疏系数。Ｓｆ为最大密度指数，γ是自稀疏指数．采用Ｆ检验方法证明，林分最大密度指数相当稳定且与立地，地区，年龄和初始状态无关，γ值也与立地，地区，年龄和初始状态无关，但可能存在较大的抽样误差。

万木林中亚热带常绿阔叶林林隙边缘效应的研究

对万木林中亚热带常绿阔叶林林隙的两个边缘区，运用Shannon—Wiener物种多样性指数、生态优势度指标以及边缘效应强度指数，对其边缘效应现象进行了研究。结果表明：用物种多样性指数测定的林隙边缘区的边缘效应强度值为0．8433～1．1913；而用生态优势度值测定的林隙边缘区的边缘效应强度值为0．6531～2．7403。

基于NCSPSO-AFSA优化SVM的林木冠层图像分割

【目的】对林木冠层图像采用NCSPSO-AFSA优化支持向量机（SVM）进行图像分割,提取树干分割图,以进一步提高分割效果。【方法】对现有的小生境和交叉算子的粒子群算法（NCSPSO）进行优化,并与人工鱼群算（AFSA）混合,寻找最优惩罚系数C和高斯核函数中的参数γ;然后运用SVM方法对训练样本进行综合训练,以建立最佳分类模型;最后对香樟树、马褂木和杨树的冠层图像进行分割,并与AFSA算法、NCSPSO算法的分割效果进行比较。【结果】AFSA、NCSPSO、NCSPSO-AFSA算法的平均运行时间分别为178.909,154.661和97.213s,平均分割准确率分别为90.83%,94.08%和98.90%,表明改进的NCSPSO-AFSA混合算法在效率上较其他2种算法提高了63%以上,而且分割准确率提高了5%～8%。【结论】运用NCSPSO-AFSA优化SVM方法对林木冠层图像进行树干图像分割,可得到最佳分割效果。

利用航空数码影像的色彩特征估测森林郁闭度

采用高分辨率航空数码影像,结合色彩特征估测郁闭度。首先利用阴影的光学特性,在I、H、S空间对阴影区域亮度、饱和度和色调值进行匹配补偿,去除阴影。然后利用I1I2I3空间I2I3通道对绿色良好的敏感度和光照不变性,提取树冠并计算郁闭度,最后分析估测郁闭度的精度。结果表明,总体估测精度为99.89%以上,郁闭度区间的复层针叶林估测精度为87.18%,其他林分垂直结构和树种类型条件下的估测精度不低于95%。

Reineke密度指数在日本落叶松林分自然稀疏模型研究中的应用

在日本落叶松林分生长模型研究的基础上，用Reineke定义的密度指数模拟了日本落叶松同龄林的自然稀疏模型和日本落叶松不同初植密度的自然生长过程表，这为日本落叶松人工林的密度管理提供了有力工具。

基于Sentinel-2A数据的森林覆盖变化研究

【目的】利用Sentinel-2A卫星重访周期短和波段信息丰富的特点,精确高效地获取森林覆盖变化信息,提高森林覆盖变化监测的时效性和精度。【方法】采用Sentienl-2A遥感影像作为数据源,以沅江市为研究对象,结合实地调查数据,选取地物训练样本,利用各地物的光谱指数特征和纹理特征来构建决策树模型进行地物分类,光谱指数包括NDVI、NDWI、NDBI和光谱反射曲线,纹理特征包括均值、方差、信息熵和对比度。对沅江市2016年8月1日和2017年5月18日的两期Sentinel-2A遥感影像数据进行地物分类,计算各地物面积并将两期分类结果中的森林覆盖区域提取出来,分析森林覆盖变化情况。【结果】1)利用光谱指数特征结合纹理特征构建决策树模型对沅江市进行地物分类,其地物总体分类精度为83.62%,Kappa系数为0.8257,森林制图精度为84.28%,森林用户精度为82.43%,比最大似然法的总体分类精度提升了11.27%,Kappa系数提高了0.133,森林制图精度提高了10.59%,森林用户精度提高了9.58%。2)在2016年8月1日至2017年5月18日期间沅江市森林面积减少了771 hm^2,有854 hm^2森林变为耕地,589 hm^2森林变为芦苇地,412 hm^2森林变为建设用地,105 hm^2森林变为水体。另外,有636 hm^2耕地、257 hm^2芦苇地、243 hm^2建设用地和53 hm^2水体变为森林。【结论】基于Sentienl-2A遥感影像数据,利用光谱指数特征和纹理特征构建决策树模型进行分类,能够有效提升地物分类精度;同时能够提高森林覆盖变化监测的时效性和精度,较为准确地分析森林覆盖变化情况,可为洞庭湖流域地物分类和森林覆盖变化监测提供决策支持。

确定监测区域建立森林郁闭度估测方程最优样地的研究

在对监测区域样地进行合理分类的基础上,需抽取一定数量能代表监测区域森林资源分布状况的最优样地,根据所抽样地对应影响郁闭度估测的主要遥感和GIS因子,可建立以样地为单位的郁闭度估测方程.最优样地是指能代表监测区域森林种类及分布状况的样地,它包含样地的数量及样地的代表性两个方面的含义.如何抽取最优样地属多目标优化问题.该文在理论描述特定监测区域最优样地数学模型的基础上,通过实例进行了系统研究与分析,有效解决了最优样地的抽样问题,所得结果可用于指导生产实践.

山杨林林分密度效应动态模拟

本文用林窗模型研究了小兴安岭南坡山杨林林分密度动态过程，在给定林分初始条件后，模拟了林分密度、断面积、生物量、叶面积指数和生产力１５０年的变化。用林分密度效应的３／２法则和产量恒定法则检验模拟林分，结果表明模拟林分密度发展与理论预测相符合。通过本文的研究既检验了林窗动态模型又印证了林分密度效应理论。