城市公园绿地植被群落郁闭度与三维绿量对夏季降温增湿效应的影响

为充分利用城市公园绿地的降温增湿效应缓解城市热岛,文章基于苏州市典型城市公园绿地植被群落样方的实测,分析植被群落郁闭度和三维绿量等结构指标对夏季降温增湿效应的影响,得到植被群落结构配置的最优阈值。研究表明:不同群落结构的降温效应为乔-草型>乔-灌型或乔-灌-草型>灌-草型>草地型,增湿效应为乔-草型>乔-灌-草>乔-灌型>灌-草型>草地型;郁闭度和三维绿量对降温增湿效应均有明显影响,但郁闭度影响高于三维绿量。建议优先选择乔-草型绿地并合理控制植被群落的郁闭度和三维绿量在一定区间内,即郁闭度为0.4~0.77,三维绿量大于9 m^(3)·m^(-2)。

落叶松人工林三维绿量测算

【目的】探究地基激光雷达获取单木因子的精度以及采用“体元模拟法”计算三维绿量的误差,探索基于TLS数据利用“体元模拟法”计算三维绿量可行性,构建三维绿量模型。【方法】以黑龙江省佳木斯市孟家岗林场42块样地的落叶松人工林为对象,样地面积为0.06~0.12 hm^(2),样木3366株。选取其中4块落叶松样地(样木208株),采用TLS扫描LiDAR360软件处理可得到单木因子参数,采用“体元模拟法”和Matlab编程实现4块样地(208株)内单木三维绿量计算,与“冠形公式法”计算的三维绿量进行精度分析;以地基提取树冠因子与通过Matlab计算的三维绿量构建单木三维绿量模型;单木三维绿量模型结合42块样地中的每木检尺数据计算每木三维绿量,通过样地中的每木三维绿量累加可得到样地三维绿量值,根据样地面积大小转化为对应的林分三维绿量,结合42块样地林分因子数据构建林分三维绿量模型。【结果】TLS获取的树冠因子数据满足精度要求,其中,胸径的提取效果最好P=97.14%,树高P=90.96%,冠幅P=89.25%,冠长P=77.92%;“体元模拟法”在步长k=0.1 m时在Matlab中计算三维绿量值最稳定;三因子单木三维绿量模型拟合与检验效果最好(R2=0.846,RMSE=0.250,MAE=0.210,MAPE=0.099,P=97.314%);双因子林分三维绿量模型拟合与检验效果最好(R2=0.706,RMSE=0.138,MAE=0.120,MAPE=0.013,P=99.142%)。【结论】TLS获取的树冠因子数据精度较高,采用“体元模拟法”计算三维绿量计算值较精确;通过TLS数据构建单木三维绿量模型和林分三维绿量模型可为探索大尺度区域三维绿量的估算提供新思路。

沈阳城市森林三维绿量测算

为了探讨城市森林三维绿量的测算方式及精度,该文利用2001年8月沈阳市真彩航片和抽样调查,借助ARC/GIS,以“立体量推算立体量”的方法测算沈阳城市森林三维绿量.结果表明,不同城市森林类型的单位面积三维绿量以风景游憩林最高,为5.35 m3/m2,附属林4.93 m3/m2,道路林3.65 m3/m2,生态公益林3.62 m3/m2,生产经营林2.35m3/m2;城市森林分布区的单位面积三维绿量为4.25 m3/m2;城区单位面积城市森林三维绿量为0.35 m3/m2.沈阳城市森林总体三维绿量为161 296 716.85 m3,其中附属林为60 116 966.36 m3,占37.27%,生态公益林43 321 771.43 m3,占26.86%,风景游憩林30 482 879.04 m3,占18.90%,道路林23 841 208.75 m3,占14.78%,生产经营林3 533 891.27 m3,占2.19%.经检验,该方法精度达到85.50%(α=0.05).

居住区植物绿量与其气温调控效应的关系

选取了深圳市3个居住小区,在对各小区植被分布调查的基础上,各选取20m×20m样区25个,统计了每个样区内植物的绿化三维量作为绿地量化指标。在实地气象观测的基础上,对温度与样区绿化三维量值进行了非线性回归,结果表明20m×20m样区内绿化三维量与植物的降温能力之间具有很高的拟合精度(Adj.R2=0.88),据此提出深圳市居住小区20m×20m范围内绿化三维量的合理指标。同时,通过对样区内不同结构植物绿化三维量与温度的相关性分析,得出乔木的遮阳作用是植物降温效应的主要影响因子。因此,若要有效发挥植物降温效应,城市居住区绿化应以乔木为主,同时在特定范围内(如20m×20m)满足植物绿量的要求。

道路绿化带内大气PM_(2.5)质量浓度变化特征

为了研究道路绿化带对大气PM2.5质量浓度变化的影响,在靠近五环路的北京市东升公园观测不同林带内PM2.5颗粒物的浓度变化,分析林带内外的PM2.5浓度变化特征以及植被结构配置对其的影响。结果表明,PM2.5颗粒物浓度的日变化基本一致,有明显的起伏,峰值出现在早上8：00和下午18：00,谷值出现在下午16：00左右;林内PM2.5浓度相比道路降低了10.49%,相较于纯林,混交林对PM2.5的阻滞作用更好。气象条件是影响PM2.5浓度的重要因素,在一定的范围内,PM2.5质量浓度随着温度的上升而下降,随着相对湿度的升高而增大。林带宽度对PM2.5的阻滞作用比较复杂,在0~20m林带宽度内,PM2.5浓度呈现上升趋势,在20~50m处,PM2.5浓度呈现下降趋势,50m外趋于稳定。单位面积三维绿量与PM2.5浓度呈负相关关系。

沈阳城市森林三维绿量的垂直分布

采用抽样调查法对沈阳城市森林5种功能类型的201块有效样地进行了调查,测算了样地内树木的三维绿量,利用将树木绿量汇集于树冠中心点的方法,对沈阳城市森林三维绿量垂直分布进行了研究。结果表明:沈阳城市森林的三维绿量垂直分布呈现典型的正态分布,其变化趋势与三维绿量垂直跨度分布相一致;新栽植树木对三维绿量垂直分布影响较小,三维绿量值更多地取决于三维绿量垂直跨度,即大龄级大树冠树木对三维绿量的贡献值最大。沈阳城市森林三维绿量垂直分布峰值为9 m。风景游憩林、附属林、道路林、生态公益林及生产经营林三维绿量垂直跨越层次依次为4.6、4.0、3.6、3.4、1.8,平均为3.9。风景游憩林和附属林三维绿量跨越层次较为丰富,灌木所占比例较大;生态公益林和道路林层次较为简单,灌木所占比例较小;生产经营林最为简单,三维绿量垂直跨越层次多为1层,三维绿量垂直分布峰值为5 m。

基于三维激光扫描的树木三维绿量测定

利用三维激光扫描仪获取单株树木的点云数据,通过点云数据的处理提取测树因子,将树冠分割为多个不规则的台体,对每个台体的体积加和,近似为树冠体积。同时将绿视率引入三维绿量的计算中,以树冠不同视角绿视率加权平均和与树冠体积相乘计算树木三维绿量。实验选取了6个树种、共13棵树的点云数据,以树冠体积和绿视率2种方法计算三维绿量,结果表明:单纯以树冠体积计算平均三维绿量,针叶树大于阔叶树;而通过绿视率计算,阔叶树绿视率为55.41%,平均三维绿量为253.02 m3,而针叶树绿视率为30.75%,平均三维绿量为146.75 m3,不论是绿视率或者三维绿量,阔叶树均大于针叶树,与传统方法相比更符合树木的实际情况。

疗养院植物绿化三维量对空气负离子水平影响的研究

选择杭州市3家疗养院,在植物调查的基础上,筛选出36个样地,观测空气负离子浓度,以绿化三维量为量化指标,通过对绿化三维量和空气负离子浓度相关性检验和非线性拟合,研究绿化三维量与负离子浓度之间的相关关系,探讨一定范围内植物绿化三维量的合理指标,以期为疗养院绿地规划及康复保健活动的开展提供科学依据。结果显示:乔木层绿化三维量占总量的近90%;3家疗养院绿地空气负离子浓度在600～1 200个.m3之间,空气清洁度最低为C级,高于允许值;空气负离子浓度与绿化三维量Person相关系数在0.94左右,呈极显著正相关(p<0.01),非线性拟合精度较高(Adj.R2=0.91),并据此提出在20 m×20 m绿地范围内植物绿化三维量的合理值。

基于TM影像的森林三维绿量的遥感测算

以北京市八达岭林场为研究区,TM影像为数据源,结合地面样地调查数据,利用多元线性回归分析法分树种建立了北京市八达岭林场三维绿量(TGB)的估测模型。对估测模型进行评价和精度验证,得到阔叶林、针叶林、混交林三维绿量模型的决定系数(R2)分别为0.858、0.756、0.759,测算精度为85.63%。基于模型估测八达岭林场的三维绿量,总量为1 498.635万m3;与利用森林资源二类调查数据计算的地面实测三维绿量对比,测算精度为90.89%。

常绿阔叶树叶面积指数与其形态特征的相关性分析——以上海地区主要常绿阔叶树种为例

以LAI-2000冠层分析仪的应用为基础,对上海园林几种主要常绿阔叶树木黄杨Buxus sinica、桂花Os-manthus fragrans、广玉兰Magnolia grandiflora和香樟Cinnamomum camphora单株植物的树高、枝下高、冠幅、基径/胸径、三维绿量等形态特征数据和叶面积指数(ILAI)进行测量分析。结果表明:4种植物的形态特征数据之间均有显著性正相关;黄杨受修剪影响,单株ILAI与形态特征数据无显著相关性,但叶总量与树高、三维绿量有极显著正相关;桂花和广玉兰单株ILAI与树高、三维绿量有极显著正相关;香樟随树木成长枝干横向生长的影响,单株ILAI与树高呈显著负相关,但其叶总量与形态特征数据呈极显著性正相关;平均单株ILAI灌木类大于乔木类,而平均单株叶总量却恰恰相反;反映出不同生活型的植物其树枝叶片的空间分布是有明显差异的。同时,根据上海植物园多年的单位叶面积生态效益数据,结合相关ILAI方程,建立了单株植物生态效益模型公式。

基于AHP哈尔滨城市森林三维绿量规划分析

城市化是人类社会发展的必然趋势,城市人口剧增、环境污染日趋严重,城市森林建设是改善城市生态环境的核心。三维绿量是评价城市森林生态环境效益的新指标,对城市中绿量的合理规划以满足城市居民的日常生活,保持良好的城市生态环境是城市森林建设的重点。AHP是一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法。将哈尔滨市区分为5种用地类型,利用AHP方法计算各个类型用地所需的三维绿量权重,对比现有的三维绿量,分析其合理性。结果表明,哈尔滨的公共设施用地、居民用地、工业用地、道路用地和对外交通用地权重分别为0.307 3、0.198 6、0.201 8、0.203 9、0.088 4,现有三维绿量值分别为17 922 729、13 176 092、22 955 340、16 500 097、4 747 803m3,总三维绿量值为75 302 061 m3,绿量集中在哈尔滨的原动物园、植物园及东北林业大学城市林业示范基地内。在城市绿地规划时可参考分区权重和绿量的生态效益的作用范围。

基于CBERS-02B数据的森林三维绿量测算

【目的】以北京市密云县为研究对象,提出基于CBERS-02B数据的三维绿量测算方法。【方法】利用皮尔森相关系数分析地面样地三维绿量和遥感特征的相关性,并在密云县植被覆盖分类的基础上,分林型(阔叶林和针叶林)建立三维绿量测算模型。利用模型进行密云县森林植被三维绿量的反演,测算密云县三维绿量总量并分析其三维绿量的分布特征。【结果】建立了密云县阔叶林、针叶林三维绿量模型,其决定系数R2分别为0.724和0.735,总体精度为80.38%,单位面积均方根误差RMSE为1.41m3/m2,密云县三维绿量为523 561.516万m3,单位面积绿量为2.35m3/m2。【结论】基于CBERS-02B数据的森林三维绿量测算方法可行。

树木冠层消光度与三维绿量的关系

利用野外调查和实地测量的方法,从植物群落和单株树木两个方面研究树木冠层消光度与其三维绿量的关系。结果表明:冠层消光度与其三维绿量之间的相关性达到极显著水平,在群落水平上,群落内的郁闭度和群落面积与冠层消光度之间都呈现明显的正相关,而乔木层的消光度与灌木层的消光度呈现明显的负相关,树木在单株水平下,冠层的消光度与树木枝下高呈现明显的负相关。因此,可用冠层消光作为衡量树木三维绿量的指标。

广州3个传统村落植物景观特征及村落外扩对其影响

【目的】随着人口的不断增长和城市化进程的快速发展,大部分传统村落开始向外扩张,如何在这一过程中延续传统乡村植物景观特色已成为当前需要解决的重要问题。【方法】为了解村落外扩对传统村落植物景观的影响,本文以广州3个传统村落为例,调查村落居住区范围内植物景观特征,对比分析村落传统区与扩展区的植物景观特征差异。【结果】(1)无论是传统区还是扩展区,庭院林的绿色贡献率均为最大。(2)从传统区到扩展区,植物种类更加丰富,数量增多,植物生活型结构趋于灌木化。(3)从传统区到扩展区,人们对植物功能的关注由生态和食用开始向观赏转变。(4)传统区优势植物是榕树、木棉等风水树种,龙眼、黄皮、菠萝蜜等食用果树,麻楝、构树、绿竹等生态树种。扩展区优势植物是风水树榕树,龙眼、黄皮、番石榴等食用果树,紫薇、鸡蛋花等观赏树种,小叶榄仁、香樟、绿竹等生态树种。整体植物景观风貌由自然化、果树化向观赏化、城市化转变。(5)从传统区到扩展区,风水林和水岸林的绿量贡献率大幅减小。(6)乔木占比对传统区和扩展区的植物绿量都具有积极影响。传统区中,生态型和食用型植物越多,植物景观类型绿量贡献率越大;扩展区中,生态型植物越多,植物景观类型绿量贡献率越大。【结论】本研究分析了村落外扩过程中植物景观发生的变化及其影响因素,并基于研究结果为外扩过程中的传统村落的植物景观建设提出了建议。

福州市3个山地公园三维绿量与其影响因子特征研究

为研究山地公园植物群落结构的三维绿量及其影响因子以优化提升公园绿量,选取福州的高盖山公园、金鸡山公园和金牛山公园作为研究对象,每个公园分别选取6个具有典型代表性的植物群落(20m×20m),共18个样地,测定样地的植物群落结构特征与三维绿量。研究结果表明:18块样地含有59种植物,植物群落以乔、灌、草3层为主,群落多样性高且稳定。三维绿量0.48~4.79m3。由线性逐步回归结果可知:乔木层盖度与三维绿量呈显著正相关性,而乔灌比与三维绿量呈显著负相关性,决定系数R2为0.897~0.944,模拟方程为Y=-0.481+4.596X22-0.233X20(Y为模拟三维绿量,X22为盖度,X20为乔灌比)。因此,对于山地公园的绿化建设,可从提升植物群落乔木层盖度及优化乔灌木构成比重等角度入手,提高单位面积三维绿量,以改善其生态效益和空间结构。

北京公墓植物三维量与墓石对植被温湿度调控能力的关系

为了研究北京公墓的微气候特征,对北京5座公墓进行了绿量、墓体积、温度、湿度的测量、相关性分析,揭示了公墓中三维绿量、墓石量对其微环境的影响,据此对未来的公墓建设、修复的合理指标提供科学依据。结果表明:在无墓区20 m×20 m范围内的绿量分别达到750、300时植被降温增湿能力才能发挥出来,而墓区的绿墓比应该达到25～30左右,植被才能发挥其降温增湿作用。在10:00—15:00时间段内,植被降温能力随时间推移而提高,增湿能力反之。

福州沙滩公园植物群落与绿量相关性分析

通过样方调查将福州沙滩公园木本植物群落划分为8种类型,应用生态学方法计算24个群落的特征值和群落三维绿量,通过逐步回归分析各群落特征值与群落三维绿量的关系,确定影响群落三维绿量的主要因素。结果表明,群落乔木层平均冠高、优势种平均树高、乔木层平均胸径和Shannon-Winner多样性指数是影响三维绿量的主要因子。另外,公园中的8种人工群落乔灌层结构不尽合理,层次不够明显,公园绿化的植物种类较单一,物种丰富度较低。

哈尔滨市城市森林三维绿量及生物量测算

城市森林三维绿量及生物量是研究城市生态效益的重要指标,利用2004年哈尔滨市真彩航片和实地抽样调查,借助ARC/GIS测算哈尔滨城市森林三维绿量及生物量。结果表明:哈尔滨市区城市森林总体三维绿量为93534319m3。其中杨树林为37366961m3,占39.95%;柳树林为19015526m3,占20.33%;落叶松林为17390519m3,占18.59%;榆树林为19314837m3,占20.65%;云杉林为281240m3,占0.30%;白桦林为170600m3,占0.18%。哈尔滨城市森林总体生物量为162115950kg。其中杨树林为56999969kg,占35.16%;柳树林为38875704kg,占23.98%;落叶松林为34979398kg,占21.58%;榆树林为30315682kg,占18.70%;云杉林为927898kg,占0.57%;白桦林为172372kg,占0.01%。经检验,该方法在测算绿量时精度达到87.33%(α=0.05),在测算生物量时精度达到85.74%(α=0.05)。

基于3S技术的北京市三维绿量估测研究

选取三景北京市2013年TM遥感影像作为数据源,结合地面样地调查,采用多元回归估计的方法,建立三维绿量与遥感灰度值、GIS信息之间的反演模型,对北京市大尺度的森林三维绿量进行估测。结果表明,模型的精度分别达到83.16%、82.48%,R为0.85、0.88,预估模型精度满足要求,可用于北京市绿化三维绿量的估测和生态环境效应的估算、分析与评价。