北京市森林碳汇能力评价

【目的】根据第8次园林绿化植物普查中森林资源二类调查数据,对北京市森林碳汇能力进行评估,为该市森林资源的科学管理提供理论依据。【方法】本研究采取森林蓄积量扩展法,计算北京市森林整体碳储量、碳密度及其变化,并采用造林成本法和碳税法对其碳储量经济价值进行评估。【结果】(1)北京市森林总碳储量为1934.59万t,碳密度为32.35 t/hm^(2),各区域中密云区、延庆区、顺义区的碳储量较大,占比分别为13.79%、12.73%和11.40%,而碳密度较大的为顺义区、大兴区、通州区;平原和山地的碳密度均表现为阔叶林>混交林>针叶林,且平原地区碳密度约是山地的3.3倍;山地和平原地区的碳储量均以阔叶树为主,且平原地区表现出更强的森林固碳能力;防护林是森林碳储量贡献的主体,其中水土保持林碳储量最多,为414.15万t,而碳密度最大为农田防护林(175.23 t/hm^(2));优势树种碳储量大小排列为:其他杨树>栎树>油松>其他阔叶树>侧柏>刺槐>桦树>华北落叶松>山杨,碳密度大小排列为:其他杨树>桦树>华北落叶松>山杨>油松>刺槐>栎树>其他阔叶树>侧柏;不同起源中碳储量和碳密度均表现为:人工林>飞播林>天然林;龄组中碳储量大小:中龄林>幼龄林>成熟林>近熟林>过熟林,碳密度的总体规律为随着龄级的增大而增大。(2)从第1次到第8次森林资源调查,森林碳储量和碳密度持续增长;林种中特种用途林增长率最高,碳密度最大;华北落叶松、山杨的碳储量先增加再减少,而刺槐、桦树呈现先减少后增加的趋势,其他树种都呈增加趋势,而油松、华北落叶松、山杨的碳密度先增后减,侧柏、柞树、桦树先减后增,刺槐、阔叶树持续减小,杨树持续增大;天然林和人工林都呈增长趋势。(3)依据造林成本法和碳税法的不同碳价格估算,北京市森林碳储量经济价值在54.14×10^(8)~232.15×10^(8)元之间,碳税法下的森林碳储量经济价值较高。两种计算方法下北京市各区域中密云区、延庆区、顺义区碳储量经济价值最大;在所有优势树种中,杨树的碳储量经济价值最高;龄组中,中龄林对北京市的贡献最大。【结论】北京市森林具有明显的固碳潜力,但整体碳汇相对较低,今后应注重森林结构的搭配,加强林地的抚育管理,增强北京市森林碳汇的功能,提高碳汇价值,激发林业经营活力。

利用空间分布模式与样地设计提升森林资源抽样调查精度

【目的】森林资源调查中,研究森林属性空间分布模式下的抽样设计,以突破地域限制,为抽样调查提供可推广的经验法则。【方法】利用北京市鹫峰国家森林公园样地调查的实测数据,构建人工总体。以树木死亡率作为为森林属性的代理属性,表达空间自相关。采用系统抽样设计,并通过蒙特卡洛模拟法,评估森林空间自相关、样地大小以及系统抽样设计对抽样精度的影响。【结果】(1)4种不同空间分布模式的总体变异系数,从小到大依次为:死亡率为0%的总体、死亡率为20%的随机模式总体、死亡率为10%的聚集模式总体、死亡率为20%的聚集模式总体。当死亡率为20%,抽样强度为2.73%时,随机模式的变异系数比聚集模式的变异系数低了1.3%。(2)3种不同大小的样地总体变异系数,从小到大依次为:20 m×20 m、30 m×30 m、40 m×40 m。其中,40 m×40 m的变异系数明显高于20 m×20 m和30 m×30 m对应的变异系数。(3)随着抽样强度增大,随机模式下8×8的主单元数目设计的人工总体的变异系数比4×4的约高0.02%,比16×16的约高0.15%;聚集模式下,8×8的N设计的人工总体的变异系数比4×4的约高0.32%,比16×16的约低0.54%。【结论】(1)不同强度的空间自相关都会削弱抽样精度,其中聚集模式相比随机模式的影响更为显著;(2)较小的样地有利于提高抽样精度和精度的收敛速度,但合理大小的样地设计才能有效提升抽样效率;(3)系统抽样中不同主单元数目对抽样精度的影响不明显,实际调查中应避免选择样本量为1的系统抽样,否则抽样误差难以度量。

北京松山林地nirK型反硝化微生物群落立地及林型效应

[目的]探究北京松山林地土壤nirK型反硝化微生物群落特征及影响因子,为华北暖温带森林土壤生态系统氮循环过程和环境变化提供依据。[方法]在北京松山国家级自然保护区选择油松林、山杨林、蒙古栎林3种典型林型,分别设置3块(20 m×20 m)标准地进行调查,采集0~20 cm表层混合土样,分析土壤性质并提取土壤微生物总DNA,PCR扩增反硝化过程关键酶亚硝酸盐还原酶的编码基因nirK片段,采用第2代高通量测序分析不同林型土壤nirK型反硝化微生物群落组成和多样性,探究林型和土壤性质对反硝化微生物群落特性的影响。[结果]1)从油松林、山杨林和蒙古栎林9个土壤样本中共得到nirK基因有效序列993 401条、优质序列770 328条。3种林型土壤nirK基因共检测出7门78属,在已鉴定的微生物中各林型优势菌为变形菌门,其相对丰度在3种林型中均达50%,在油松林中最高为58.2%;优势属主要为慢生根瘤菌属、中生根瘤菌属和红假单胞菌属,总相对丰度达50%以上,其中核心菌属为慢生根瘤菌属。2) nirK型反硝化微生物α多样性分析显示,油松林Shannon(7.59±0.56)、 Simpson(0.98±0.01)、 Chao1(2 164.24±214.08)指数均显著高于山杨林(5.23±0.26、 0.89±0.02、1 650.56±136.69)和蒙古栎林(5.76±0.38、 0.93±0.02、 1 621.36±156.70)(P<0.05)。基于Bray-Curtis距离算法并采用PCoA分析显示,不同林型土壤反硝化微生物群落组间差异大于组内。3)林分因子、土壤性质与土壤反硝化微生物的冗余分析结果表明,土壤碱解氮、硝态氮和有机质等土壤性质是影响nirK型反硝化微生物群落组成的关键因子(P<0.05)。[结论]北京松山油松林、山杨林和蒙古栎林土壤nirK型反硝化微生物群落组成、多样性存在明显差异,林型与碱解氮、硝态氮和有机质等土壤性质是影响土壤nirK型反硝化微生物群落特征的重要因素。

模型假设对基于模型的森林蓄积量估算的影响

【目的】1)评估模型的线性和非线性形式、模型残差假设对推断不确定性的效应;2)比较2种总体均值的方差估计方法(自助法和解析法);3)评估多种因素对推断不确定性的效应,构建基于遥感模型的统计推断经验法则用于指导实践。【方法】应用基于模型的统计推断方法,以森林蓄积量估算为例,基于非洲稀树草原的薪材材积实测样地数据和Landsat 8遥感辅助数据,使用二阶抽样从总体中选择160块样地形成样本,在不同模型假设下进行总体参数推断,量化分析参数模型假设对估计量不确定性的效应,并辅以置信椭圆等诊断方法确保分析的有效性。【结果】1)不同模型假设下的总体均值估计值μ_(mb)为7.159~7.331 m^(3)·hm^(-2),解析方差估计值Var(μ_(mb))为0.147~0.221,抽样精度为93.59%~96.64%,总体均值的经验方差估计值Var(μ_(mb))为0.143~0.237。模型假设会影响模型参数估计,进而影响推断精度Var(μ_(mb))。自助法是检验总体参数解析估计量无偏性的有效方法。2)基于设计的统计推断方法得出的总体均值估计值μ_(db)为6.774 m^(3)·hm^(-2),其方差估计值Var(μ_(db))为0.965,抽样精度为85.50%。既定条件下,相比基于设计的统计推断,基于模型的统计推断能够有效将推断精度提升77.10%~84.77%,对抽样精度的提升为9.46%~13.03%。【结论】基于模型的统计推断在小样本推断中具有更高的推断精度和抽样精度,有助于实现高精度、低样本量、短周期的森林资源调查目标,但建模过程中的不确定性会影响推断精度,其中残差变异性对推断不确定性的影响最大。忽略方差异性和空间自相关效应在同方差假设下进行总体参数推断,会低估Var(μ_(mb)),在考虑方差异性的同时应进一步检验空间自相关性并使用相应的权函数和自相关函数模拟残差变异性。

基于耦合推断的时间外延性辅助数据偏倚修正——以森林蓄积量估计为例

【目的】1)量化“过期”模型对推断总体参数(总体均值、方差)的影响;2)提出利用基于模型辅助的估计量修正模型保质期引起的推断偏倚;3)评估度量误差模型对推断偏倚的修正作用。【方法】在基于设计、基于模型和基于模型辅助3种推断框架下,应用度量误差模型,修正“过期”模型对总体参数(总体均值、方差)的影响。【结果】1)将二阶抽样的估计值作为参照,对比基于模型的统计推断估计值,无论是线性回归模型还是度量误差模型,其均值估计值与二阶抽样下总体均值估计值6.774 m^(3)·hm^(−2)接近,其方差估计值的平均值为0.117,远小于基于设计的方差估计值0.965,精度提升平均为87.93%;2)遥感数据“过期”引起模型失效,对总体均值估计产生较大偏差,总体均值估计值的偏移程度随着遥感数据获取时间的推移加剧;3)在基于模型辅助推断框架下,线性回归模型和度量误差模型的总体均值估计值均在6.5~6.8波动,波动范围较小,变化趋势相同,二者均值估计值差异较小,后者推断精度更高,精度提升范围为5.71%~22.50%,平均为13.34%。【结论】1)遥感数据作为辅助信息可有效提高估计精度;2)当遥感数据“过期”时模型失效,总体均值估计值偏倚增大,方差估计值被低估;3)基于模型辅助的统计推断可解决模型“过期”造成的推断偏倚问题,保持估计量近似无偏性,且精度与概率样本的样本量呈正相关;4)度量误差模型可降低总体方差估计值,但仅使用度量误差模型无法消除时间外延性遥感数据产生的推断偏倚。

美国城市林业教育与培训

该文介绍了美国城市林业教育与培训的概况,阐述了林业院校开展城市林业教育,特别是城市林业专业课程开设状况,概述了技术培训方案的四个基本要素。

配方施肥对华北落叶松各器官非结构性碳水化合物特征的影响

探究配方施肥对华北落叶松针叶、枝条和细根的非结构性碳水化合物(NSC)的影响,为华北落叶松高效施肥技术提供参考依据。以32年生华北落叶松为研究对象,采用N、P、K三因素三水平正交设计L 9(34),以不施肥为对照,研究配方施肥对华北落叶松针叶、枝条和细根的NSC及组分(可溶性糖、淀粉)含量的影响,分析华北落叶松各器官NSC及组分含量的相关关系。结果表明,1)华北落叶松针叶、枝条和细根非结构性碳水化合物含量随月份呈显著变化,基本均在10月达到峰值,且3个器官中NSC均以可溶性糖为主。2)各施肥处理对针叶、枝条和细根的NSC及组分含量的表现不同,其中针叶和细根的NSC含量分别在处理T4和T8较CK平均增幅最大,为29.65%、23%;而枝条的NSC含量和可溶性糖含量与CK的平均增幅相比表现为减少。3)相关性分析显示:针叶、枝条和细根的NSC含量与其可溶性糖含量和淀粉含量间均存在极显著正相关(P<0.01);细根NSC含量与针叶和枝条的可溶性糖含量均存在显著负相关(P<0.05)。4)N、P、K肥对华北落叶松各器官NSC及组分含量均有一定影响;N肥对细根NSC及组分含量均产生显著增加影响,P肥和K肥对各指标显著性影响有所不同;改善华北落叶松非结构性碳水化合物特征的最佳施肥方案为N 3P 3K 2(N 528.78 g·株^(-1)、P 1621.58 g·株^(-1)、K 172.98 g·株^(-1))。施用适宜的N、P、K配方能有效改善华北落叶松针叶、枝条和细根的NSC及组分含量,且各器官在生长过程中存在相互平衡和动态调配的关系。

性别和发育阶段对绒毛白蜡光合特征及叶功能性状的影响

雌雄异株植物资源分配模式上往往表现出显著的性别二态性,但在叶片光合及功能性状上是否有差异目前仍未有定论,且与发育阶段的关系尚不明确。阐明上述问题,能够进一步了解雌雄异株植物的生理生态特征,并为理解性别对性二态植物生长发育的影响机制提供理论依据。以雌雄异株绒毛白蜡(Fraxinus velutina Torr.)为研究对象,针对不同发育阶段不同性别植株进行光合特征及叶功能性状测定,采用双因素方差分析了不同发育阶段下雌雄植株光合能力及叶功能性状的性别间差异,采用Pearson检验了雌雄植株各叶功能性状之间的相关性,并采用标准化主轴分析(Standardized major axis regression, SMA)分析不同性别植株净光合速率与叶功能性状的相关性。结果表明性别和发育阶段显著影响植物个体的光合能力和叶功能性状。总体而言,雄树在坐果期和果实成熟期均表现出更强的净光合速率(Pn)、更高的比叶面积(SLA)、叶绿素含量(Chl)和叶氮含量(LNC);而雌树在果实膨大期表现出更强Pn、SLA和Chl。雌雄性别内Pn与SLA、Chl和LNC间均呈显著正相关(P<0.05),雄树的SLA vs.Pn的斜率大于雌树(P<0.05);Chl vs.Pn的关系在性别间不显著(P>0.05);雄树的LNC vs.Pn的斜率大于雌树(P<0.05)。SMA结果表明雄树的光能利用效率和光合氮素利用效率高于雌树,雌树将更多的生物量和氮素用于非光合作用过程,但两者的光吸收率并无差异。结果表明绒毛白蜡雌雄个体的生活史策略不同,在不同发育阶段中的光合特征及叶功能性状上存在显著的性别二态性。

长白山北坡主要森林群落凋落物现存量月动态

以长白山北坡4种主要森林群落类型为研究对象,于2006年群落生长季节(5—10月)每月初采用直接收获法对森林凋落物现存量进行连续定位调查研究。结果表明:各群落内凋落物现存量大小依次为阔叶红松林(6.43 t/hm2)>白桦林(6.02 t/hm2)>云冷杉林(5.51 t/hm2)>山杨林(5.50 t/hm2);凋落叶和枝现存量占现存凋落物总量的比例最大,达50%以上,其次为半分解物(>35%),花果皮等所占比例较少,各占总量的10%和5%以下。凋落物现存量月动态阔叶红松林、白桦林和山杨林呈双峰型变化,峰值出现在5月和7月;云冷杉林则呈单峰型变化,峰值仅出现在7月。位于相近海拔高度的阔叶红松林、白桦林和山杨林,凋落物各组分现存量月动态变化趋势相似,其中白桦林和山杨林变化趋势基本相同,凋落枝、皮及半分解物现存量5月和7月较高,凋落叶则呈现下降趋势,而阔叶红松林凋落叶和枝现存量5月和7月较高,而位于较高海拔的云冷杉林,则与前者呈现不同变化趋势,8月前波动较大,从5月开始明显上升,7月达到峰值,8月后曲线渐趋平缓或略有下降。进一步对阔叶红松林和云冷杉林内凋落叶现存量月动态进行比较得出,阔叶红松林7月份凋落叶现存量高不完全取决于红松叶现存量,主要由色木槭、紫椴和水曲柳等阔叶树种叶凋落物现存量变化决定,而云冷杉林则取决于红松和云冷落叶的凋落物的量。

基于生物多样性保护的兴安落叶松与白桦最佳混交比例——以阿尔山林区为例

选取内蒙古阿尔山林区7种不同混交比例的松桦混交林,包括落叶松纯林、白桦纯林及5种不同比例的混交林为研究对象。对植物和昆虫种群丰富度、多样性进行了研究,并对种群在乔木层混交状况梯度下的分布进行了分析。结果表明:植物和昆虫种群分布受乔木层混交状况影响显著。同时,郁闭度能改变其分布状况及决定于松桦比例。兴安落叶松和白桦混交比例介于5∶5和7∶3之间时最有利于森林多样性,是进行林分疏伐的理想模式。

北京市5种典型城市绿化植物的生态保健功能分析

城市绿地的建设在关注实用性、美学性的基础上,逐渐向关注生态保健效益的方向转变。试验针对目前关于典型的园林绿化树种的生态保健功能的研究较少的情况而展开。通过在奥林匹克森林公园、紫竹院公园、天坛公园这些北京市人流量大、典型的城市绿地中选取5种典型城市绿化植物作为试验对象,在不同空间以及不同的季相条件组合下,对形成绿地保健功能的空气负离子浓度、空气温度、湿度、二氧化碳浓度、噪音等因子进行研究。结果初步显示,乔灌草结构的绿地类型较其他乔木纯林有更好的生态保健功能,从相同季节、不同林种绿地的CO2浓度随时间的半日变化特征来看,乔灌草结构绿地的最大φ(CO2)为435×10-6,小于杨柳林451×10-6、杨树林488×10-6、侧柏492×10-6、油松614×10-6和草坪635×10-6;相对于常绿针叶树种,落叶树种在有叶期有较好的生态保健功能,以相同季节、不同林种的绿地的空气负离子浓度为例,旱柳林的负离子浓度为1500个/cm3,杨树林为1300个/cm3,侧柏林1300个/cm3,均高于油松林的750个/cm3;以侧柏为代表的常绿针叶树种较落叶阔叶树种有更稳定的生态保健功能,以有叶期和落叶期林内空气负离子浓度之差的平均值为例,杨树林林内空气负离子之差的平均值为301个/cm3,而侧柏林林内空气负离子浓度之差的平均值为154个/cm3。本研究获得的数据支持了城市绿地生态保健功能理论,可为合理设计城市绿地增强其生态保健功能提供依据。

森林地上生物量遥感估算方法

生物量是林业和生态应用研究的重要信息,森林生态系统地上生物量估算的遥感技术引起了国内外学者的广泛关注。总结与探讨不同数据源与估算方法能够为森林地上生物量的估算提供指导。本文首先总结并探讨单传感器遥感数据,包括光学遥感、合成孔径雷达与激光雷达数据在森林地上生物量估算中的应用,以及协同使用多源遥感数据估算森林地上生物量的优势;然后论述森林地上生物量估算的传统模型估算法与机器学习估算方法(决策树法、K最近邻法、人工神经网络、支持向量机、最大熵)。多源遥感数据集成能够结合不同数据的优势,能够为森林地上生物量估算提供丰富的特征信息,结合机器学习估算方法,是提高森林地上生物量估算的准确性的发展趋势。

长白山北坡施业区植被变化及其驱动力分析

【目的】检测长白山北坡植被的变化趋势,分析植被分布与不同因素之间的关系以及森林干扰的变化情况,以期更加全面地揭示天然林资源保护工程前后研究区植被的变化情况,为评价天然林资源保护工程实施效果及制定植被资源恢复措施和生态环境保护政策提供科学依据。【方法】基于Google Earth Engine(GEE)地理数据分析云平台,使用1987—2020年的Landsat遥感数据,采用归一化植被指数(NDVI)、归一化燃烧率(NBR),结合Sen-Theil趋势分析、Mann-Kendall检验、地理探测器和LandTrendr变化检测算法,分析了白河林业局的植被覆盖时空分布特征及变化趋势,结合年均温、年平均降水量、海拔、坡度、林种和森林类型数据,研究了不同因子对植被覆盖空间分布特征的影响,并进一步分析了不同年份的森林干扰情况。【结果】1)1987—2020年研究区总体NDVI呈现提高趋势,在2000年大部分地区呈现不显著下降的趋势,而天保工程实施后研究区NDVI整体呈现上升趋势,尤其是初期提高趋势最为显著;2)温度和降水量对于NDVI空间分布的解释力最强,其次是森林类型和海拔;3)1987—2020年研究区的年干扰面积总体呈现出波动下降的趋势。2000年前森林干扰较为频繁,2000年开展天然林资源保护工程后森林干扰面积明显下降,且森林干扰主要发生在研究区中部以及北部部分区域,南部的落叶针叶林区域在研究时间内未观察到明显的干扰现象。【结论】近30年来长白山北坡植被总体呈现改善趋势,且天然林资源保护工程在植被改善以及降低干扰方面均发挥了重要作用。

天保工程对京津冀地区天然林资源及生态系统服务功能影响的研究

为评估实施天然林保护工程后京津冀地区天然林资源现状以及生态系统服务功能价值,为京津冀地区天然林协同保育提供技术支撑。采用国家二类森林资源清查数据,利用主成分分析法和层次分析法,构建最优模型,评价研究区内天然林生态系统服务功能及质量状况。结果表明,天保工程实施后,京津冀地区天然林资源数量、单位面积蓄积量逐年稳步增加,天然林蓄积量从天保工程实施前的3488.73×10^(4)m^(3)增加到7599.14×10^(4)m^(3);天然林生态服务功能物质量和价值量衡量指标均显著增加,相较于天然林保护一期工程初始,涵养水源量增长了28.69×10^(8) m^(3)·a^(-1),价值总量增加了550.19×10^(8)元·a^(-1),表明京津冀地区天然林提供生态服务的潜力较大;构建的天然林质量综合评价体系中,影响最大的准则层是森林生产力指标(0.41),对准则层影响最大的5个指标为龄组(0.2001)、平均胸径(0.1801)、每公顷株数(0.0925)、平均树高(0.0853)及海拔(0.0493);天然林质量总体处于中等水平。经过实施天然林保护工程,京津冀地区天然林资源量呈逐年递增趋势,提供生态服务的能力逐渐增强,但现阶段区域天然林的质量还普遍不高,有较大提升空间;实施调整优化龄组结构和林分密度等经营措施可以提升京津冀地区的天然林质量。

暖温带森林土壤微生物量、群落结构和活性对植物地下碳源的响应

该研究以典型的亚热带—温带过渡区森林为对象,采用野外过程监测和控制试验相结合的方法,利用磷脂脂肪酸和土壤胞外酶活性分别表征土壤微生物群落结构和活性,并结合微环境因子,重点探究土壤微生物生物量、群落结构和活性对植物地下碳输入的响应特征。结果表明:在观测周期内,处理均能显著降低三组年龄段林分的土壤微生物量碳,其变化幅度在-8.72%^-5.72%之间,其中在80年的林分中降幅最大,而在160年的林分中降幅最小;微生物量氮的变化规律与相应的微生物量碳的变化规律相似,但与对照相比其差异性均未达到显著性水平;另外,经壕沟处理2~4个月后,所有林分的土壤微生物量碳和氮与对照相比出现增加的现象。处理均能对三组年龄段林分的土壤微生物群落结构产生不同程度的影响,其中40年林分的土壤微生物群落对处理的响应程度要高于另外两个年龄段的林分;与对照相比,壕沟处理样方的腐生真菌的相对丰富度均下降明显,其中在40年和80年林分中的下降幅度达到显著水平,而细菌、放线菌和丛枝菌根真菌均无明显变化;壕沟处理样方的水解酶(β-葡萄糖苷酶和N-乙酰-葡萄糖苷酶)活性均显著下降,而氧化酶(酚氧化酶和过氧化物酶)活性的变化相对较小,除80年的林分外,其余林分均不显著。此外,处理均不能显著影响土壤的含水量和温度。该研究结果为初步阐明全球气候变化背景下森林土壤微生物结构及其功能的变化特征以及更加精确预测未来森林土壤碳的变化趋势提供了科学依据。

古田山亚热带常绿阔叶林凋落物分解及养分释放动态

亚热带常绿阔叶林在我国森林生态系统碳存储方面发挥着重要作用,研究其凋落物分解机制对理解和预测亚热带森林生态系统养分循环和碳储存具有重要意义。以古田山国家级自然保护区典型亚热带常绿阔叶林为研究区域,以两种亚热带树种马尾松(Pinus massoniana)和石栎(Lithocarpus glaber)凋落叶作为分解基质,通过对凋落物分解速率、凋落物养分释放速率、土壤微生物群落结构、土壤胞外酶活性以及土壤理化性质的测定,从凋落物质量、分解者和分解环境三个层面探究亚热带常绿阔叶林凋落物分解的主场效应、养分释放模式以及土壤微生物作用机制。研究结果表明:(1)马尾松凋落叶主场效应不明显,而石栎凋落叶在分解过程中表现出一定主场效应,并具有时间依赖性,在分解后期主场效应较为强烈,说明具有较低初始有机碳含量的凋落物可能存在相对明显的正主场效应;(2)马尾松和石栎凋落叶的有机碳均呈净富集状态,马尾松凋落叶氮在分解后期呈释放模式,而石栎凋落叶氮则表现为净富集模式;(3)亚热带常绿阔叶林内凋落物分解主要受养分残留率、土壤微生物群落结构(真菌/细菌比和革兰氏阳性/阴性细菌比)和土壤pH的影响。综上,揭示了马尾松和石栎凋落物分解主场效应的差异性表现和时间依赖性,有助于亚热带常绿阔叶林优势树种的凋落物分解机制的深入理解。

北京引进树种火炬树和水曲柳的光合特征

应用LI-6400便携式红外气体分析仪,研究了北京市两种引进乔木生长旺季的光合作用的日变化规律和光响应曲线。结果表明:①水曲柳和火炬树的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)的日变化均为"双峰"曲线,而水分利用效率(WUE)的日变化为"单峰"曲线,但三者峰值出现的时刻和大小有所不同。②火炬树的光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)均高于水曲柳,但蒸腾速率(Tr)要低于水曲柳。③从光响应曲线来看,两种引进乔木均为阳生植物,其中火炬树对光的适应性范围较广,而水曲柳的耐阴性较强。④逐步回归分析表明:影响光合速率的主要因子是光合有效辐射、气孔导度、胞间CO2浓度。⑤与原产地进行对比可知:火炬树光合能力有所增加,水曲柳变化不大。研究认为,在北京,火炬树与水曲柳相比具有较强的竞争优势。研究结果可为首都园林绿化树种选择提供科学依据。

SWOT分析模型及其在森林旅游规划中的应用

对SWOT分析方法的内涵及其在旅游规划上的应用方法、步骤进行论述。认为SWOT分析法内部隐含缺陷,即内外因素割裂化、因素评判的模糊化和分析的静态化,从而导致了实际运用的困难。论述国内外学者对SWOT分析法的改进。最后阐述了SWOT分析法应用在森林旅游规划中的方法、步骤、要点等。

北京山区集体生态公益林管护情况调查分析

对北京市山区集体生态公益林生态补偿机制实施情况进行调研,认为管护的实施不仅有效解决了农村剩余劳动力问题,增加了农民收入,而且扭转了"造林有补助,成活是包袱"的局面,保证了首都林业可持续发展;但是,生态公益林管护在补偿方式、补偿标准、管理机制上存在着一些问题。藉此提出了北京市生态补偿应从自身实际出发,探索多种补偿方式,制定合理补偿标准,强化管理体制,细化基层管理规章制度,通过建立协调发展机制,探索村级参与模式,引进淘汰上岗机制,将生态公益林管护与经营管理相结合等可促进生态公益林管护的建议。

面向机载高光谱数据的3D-CNN亚热带森林树种分类

【目的】探讨深度卷积神经网络在机载高光谱数据分类中的应用,以提高亚热带地区森林树种分类精度。【方法】以广西南宁高峰林场为试验区,基于中国林业科学研究院LiCHy系统获取的机载高光谱数据,以三维卷积层为基础,提出一种高效的卷积神经网络(CNN)结构。CNN模型以端到端方式处理高光谱影像分析问题,将原始数据作为输入,不需要降维或特征筛选,可省去传统分类方法在不同程度上人工筛选特征的工作;网络中3D卷积层可同时提取光谱特征和空间特征,学习特征立方体空间和光谱维度的局部信号变化,利用重要的识别特征进行分类,以提高对高光谱影像的判别能力。针对机载高光谱数据维度高、训练样本相对较少的问题,对模型进行优化,以避免过拟合。【结果】相较传统的特征筛选与面向对象分割结合的方法,本研究提出的3D-CNN结构森林树种总体分类精度达98.38%,Kappa系数为0.98,与随机森林特征选择结合支持向量机分类相比,总体精度提高8.82%,Kappa系数提高0.11;小样本训练情况下(减少75%训练样本),总体精度仍可达95.89%,Kappa系数为0.94。【结论】三维卷积神经网络在处理机载高光谱影像特征提取和分类问题时能够充分利用影像中的丰富信息,实现高精度区分亚热带森林树种;合理的网络结构以及训练策略(加入Dropout)能够极大提高网络训练速度,并在小样本训练时仍能得到很好的结果,可实现高效、准确的森林树种分类。