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林业科学 2016年第5期52卷 26-36页

作者：刁云飞金光泽田松岩刘延坤刘玉龙韩丽冬李云红东北林业大学生态研究中心哈尔滨150040 黑龙江省森林工程与环境研究所哈尔滨150040

【目的】东北红豆杉系红豆杉属的第三纪孑遗的珍贵乔木,国家一级保护植物。本研究旨在分析东北红豆杉大样地的物种组成与群落结构及东北红豆杉与其他主要树种的种间空间关联性,为进一步探讨东北红豆杉林群落生物多样性的形成与群落维持... 详细信息

【目的】东北红豆杉系红豆杉属的第三纪孑遗的珍贵乔木,国家一级保护植物。本研究旨在分析东北红豆杉大样地的物种组成与群落结构及东北红豆杉与其他主要树种的种间空间关联性,为进一步探讨东北红豆杉林群落生物多样性的形成与群落维持机制提供依据。【方法】参照BCI(Barro Colorado Island)中50 hm2样地的技术规范,于2014年在黑龙江省穆棱东北红豆杉国家级自然保护区建立1块25 hm^2的固定监测样地,并对样地内DBH≥1 cm的木本植物进行每木调查。【结果】样地内木本植物共57种,其中乔木32种,灌木21种,藤本4种,隶属于22科38属,包括裸子植物2科4属6种、被子植物20科34属51种;所有树种的平均胸径为7.83 cm,物种丰富度为63 877株,当取样面积为21 hm2时所有物种全部出现;样地内所有个体的径级分布呈倒"J"型,其中东北红豆杉的径级分布呈正态分布型,毛榛呈"L"型,其余主要树种紫椴、色木槭、簇毛槭、青楷槭、枫桦、臭冷杉和红松均呈倒"J"型;在小于50 m的尺度内,紫椴、色木槭、毛榛、青楷槭和枫桦均呈聚集分布,臭冷杉、簇毛槭、东北红豆杉均呈先聚集分布,再随机分布,后均匀分布,红松呈在聚集分布和随机分布间波动;东北红豆杉与色木槭的空间关联性在小尺度(1,3和5 m)上呈负相关,随着空间尺度增大呈相互独立,当空间尺度大于30 m时呈正相关,东北红豆杉与簇毛槭、青楷槭、枫桦、毛榛和红松的空间关联性在不同空间尺度上均呈负相关,东北红豆杉与臭冷杉在不同尺度上基本呈负相关,仅在个别尺度呈相互独立,东北红豆杉与紫椴在不同尺度上基本呈相互独立,仅个别尺度呈负相关。【结论】东北红豆杉林具有较高的物种多样性,大部分树种的更新良好,而东北红豆杉更新极差;不同物种具有不同生境偏好,物种空间分布与生境紧密关联;红松、臭冷杉、紫椴、青楷槭、毛榛、枫桦、簇毛槭与东北红豆杉可能存在生态位分化。

关键词：东北红豆杉物种组成径级结构空间分布格局空间关联

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空间异质性定量研究理论与方法

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应用生态学报 1998年第6期9卷 651-657页

作者：李哈滨王政权王庆成美国农业部林务局森林湿地研究中心东北林业大学森林资源与环境学院

通过变异函数对空间异质性定量研究进行了讨论．结果表明，空间异质性定量研究应从空间特征和空间比较两方面去考虑．对空间特征，着重讨论怎样应用变异函数将空间异质性分解成各定量组分；确定空间异质性程度；探测空间异质性变化的尺... 详细信息

通过变异函数对空间异质性定量研究进行了讨论．结果表明，空间异质性定量研究应从空间特征和空间比较两方面去考虑．对空间特征，着重讨论怎样应用变异函数将空间异质性分解成各定量组分；确定空间异质性程度；探测空间异质性变化的尺度．对空间比较，怎样对同一变量和不同变量用变异函数比较空间异质性时的统计检验；采用标准化变异函数比较同一地点上的不同变量的空间异质性．最后通过阔叶红松景观中林型和土壤类型的空间异质定量研究实例验证了上述理论与方法．

关键词：空间异质性变异函数景观生态学生态学

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LiDAR采样形状及采样尺度对林分均高估测的影响

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中南林业科技大学学报 2018年第4期38卷 27-32页

作者：彭涛邢艳秋尤号田丁建华戚大伟东北林业大学森林作业与环境研究中心黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学理学院黑龙江哈尔滨150040

采样形状及采样尺度的合理选择对于节约人工成本、提高计算效率以及进一步提高森林结构参数估测精度均具有重要意义。以长春净月潭国家森林公园激光雷达(LiDAR)数据为基础,通过对LiDAR数据进行圆形及方形采样,并在方形采样的基础上对Li... 详细信息

采样形状及采样尺度的合理选择对于节约人工成本、提高计算效率以及进一步提高森林结构参数估测精度均具有重要意义。以长春净月潭国家森林公园激光雷达(LiDAR)数据为基础,通过对LiDAR数据进行圆形及方形采样,并在方形采样的基础上对LiDAR数据进行不同空间尺度采样,从中提取一系列点云分位数高用于估测樟子松及落叶松的林分均高,以此量化LiDAR采样形状及采样尺度对不同林分均高估测的影响。结果表明:对樟子松而言,无论是圆形还是方形采样,林分均高估测结果最优时所对应的参数均为HP55,且方形采样林分均高估测结果(R^2=0.896,R_(mse)=0.853 m)高于圆形采样估测结果(R^2=0.892,R_(mse)=0.868 m);对落叶松而言,圆形和方形采样均是在HP99时林分均高估测结果最优,且圆形采样林分均高估测结果(R^2=0.741,R_(mse)=1.161 m)高于方形采样估测结果(R^2=0.705,R_(mse)=1.238 m)。在方行采样条件下,樟子松林分均高估测精度最高(R^2=0.904,R_(mse)=0.820 m)时所对应的采样尺度为35 m;落叶松估测精度最高(R^2=0.720,R_(mse)=1.206 m)时所对应的采样尺度为15 m。结果表明:不同LiDAR数据采样形状对不同林分类型均高估测的影响不同,且不同林分类型均高估测结果精度达到最高时所对应的采样尺度不同。

关键词：圆形采样方形采样不同空间采样尺度樟子松落叶松

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3PG碳生产模型在长白山阔叶红松林总初级生产力估算中的应用

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应用生态学报 2019年第5期30卷 1599-1607页

作者：常晓晴邢艳秋王馨慧尤号田徐珂东北林业大学森林作业与环境研究中心哈尔滨150040 桂林理工大学测绘地理信息学院广西桂林541004

利用ChinaFLUX长白山站阔叶红松林的通量观测数据以及同期卫星遥感数据,对3PG模型中的植被光合模型(VPM)、光能利用率模型(EC-LUE)、陆地生态系统模型(TEM)、卡内基-埃姆斯-斯坦福方法模型(CASA)4种模型进行参数重组,通过对比通量观测... 详细信息

利用ChinaFLUX长白山站阔叶红松林的通量观测数据以及同期卫星遥感数据,对3PG模型中的植被光合模型(VPM)、光能利用率模型(EC-LUE)、陆地生态系统模型(TEM)、卡内基-埃姆斯-斯坦福方法模型(CASA)4种模型进行参数重组,通过对比通量观测值与估算值的均方根误差、决定系数及平均误差确定模型的最适合参数;并利用实测的通量观测数据对优化后的模型进行拟合度验证,以提高其估算长白山阔叶红松林总初级生产力(GPP)的准确性.结果表明:采用温度、增强植被指数、地表水分指数分别表征原模型中的温度限制因子、光合有效辐射吸收比例、水分限制因子估算长白山阔叶红松林GPP时,结果最优,优化后模型的精度(R^2=0.948,RMSE=0.035 mol·m^(-2)·month^(-1))明显优于原模型(R^2=0.854,RMSE=0.177 mol·m^(-2)·month^(-1)),且能够有效改善原模型生长季明显高估的现象;通过敏感性分析可知,温度是对GPP估算不确定性影响最大的参数,其次为增强型植被指数和光合有效辐射,地表水分指数最小,且变量间的交互作用对GPP估算不确定性也存在影响.

关键词： 3PG模型总初级生产量模型结构优化通量观测温带阔叶红松林

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基于Sentinel-1A与Landsat 8数据的北黑高速沿线地表土壤水分遥感反演方法研究

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中国生态农业学报 2017年第1期25卷 118-126页

作者：曾旭婧邢艳秋单炜张毅王长青东北林业大学森林作业与环境研究中心哈尔滨150040 东北林业大学土木工程学院哈尔滨150040 四川农业大学资源学院成都611130

土壤含水量是影响水文和气候变化的基本参数,研究土壤含水量分布,对气候变化、水资源分布、农作物估产等有着重要的现实意义和科学价值。本文以2015年6月21日的Sentinel-1A(哨兵1号)双极化合成孔径雷达影像为基础,结合同时段辅助光学影... 详细信息

土壤含水量是影响水文和气候变化的基本参数,研究土壤含水量分布,对气候变化、水资源分布、农作物估产等有着重要的现实意义和科学价值。本文以2015年6月21日的Sentinel-1A(哨兵1号)双极化合成孔径雷达影像为基础,结合同时段辅助光学影像Landsat 8,对北安—黑河高速沿线地区不同植被覆盖程度下复杂地表土壤含水量进行反演研究,探讨不同极化组合方式在不同土地利用方式下的土壤水分含量反演结果。结果表明:VH极化及VH与辅助变量NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)组合反演精度分别为52.1%和53.6%,整体效果并不理想。VV极化(VV Polarization)图像和双极化VV/VH(VH Polarization)组合在裸露和低植被地区反演更具有优势,其精度分别为75.4%和59.5%,而在高植被覆盖度地区并不适用。VH极化反演结果中耕地土壤含水量比实际值低9.37%,VV极化在低植被区域土壤含水量比实际值低10.45%,在灌木及耕地地区VV/VH反演结果精度比单极化及其组合反演结果低,最高精度模型的反演是VV结合NDVI。VV与辅助变量NDVI结合能综合反映复杂地表环境下土壤含水量,其精度达84%,标准误差RMSE为2.07,比VV极化反演精度提高8.8%,RMSE比VV极化降低2.704。VV与辅助变量NDVI组合方式在中等植被覆盖地区土壤含水量反演更具有优势,并能够更好地发挥哨兵1号C波段合成孔径雷达在土壤水分研究中的潜力与有效性。

关键词： Sentinel-1A 土壤含水量后向散射系数极化方式支持向量回归

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针阔混交林冬季油锯择伐作业中保留木的损伤率

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林业科学 2011年第2期47卷 9-14页

作者：王立海游祥飞孟春黑龙江省森林持续经营与环境微生物工程重点实验室东北林业大学森林作业与环境研究中心哈尔滨150040

采用理论分析、建立数学模型、案例研究验证相结合的方法,系统研究针阔混交林冬季择伐作业中油锯伐木对保留树木损伤率的影响。首先,通过理论分析,建立保留木损伤率与择伐强度、采伐木单株材积及初始林分密度的理论数学模型;其次,利用... 详细信息

采用理论分析、建立数学模型、案例研究验证相结合的方法,系统研究针阔混交林冬季择伐作业中油锯伐木对保留树木损伤率的影响。首先,通过理论分析,建立保留木损伤率与择伐强度、采伐木单株材积及初始林分密度的理论数学模型;其次,利用在黑龙江省带岭林业局东方红林场实地观测得到的数据,进行案例研究,并对模型进行验证和修正。结果表明:模型模拟数据与实际观测结果相关性较好,模型有效。经过研究,得出保留木损伤率与择伐强度呈抛物线关系,与采伐木单株材积和林分密度的乘积呈线性关系,并利用调查数据模拟出保留木损伤率与择伐强度、采伐木单株材积和林分密度乘积的三维立体曲面图;人为控制采伐木倒向对降低保留木损伤率效果显著(损伤率最大值相对降低9%)。最后,根据研究结果,提出若干降低保留木损伤率的作业建议。

关键词：择伐保留木损伤率模型油锯伐木针阔混交林

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基于机载LiDAR单束激光穿透指数的白桦林LAI估测

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应用生态学报 2016年第11期27卷 3469-3478页

作者：邢艳秋霍达尤号田田昕焦义涛谢杰姚松涛东北林业大学森林作业与环境研究中心哈尔滨150040 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091

森林叶面积指数(LAI)是描述森林冠层结构和树木生长状况的一个重要指标.本研究以内蒙古依根地区为研究区,在充分考虑机载激光雷达不同回波脉冲之间差异的基础上,对LiDAR点云数据进行分束处理,同时利用传感器与目标之间的距离对LiDAR点... 详细信息

森林叶面积指数(LAI)是描述森林冠层结构和树木生长状况的一个重要指标.本研究以内蒙古依根地区为研究区,在充分考虑机载激光雷达不同回波脉冲之间差异的基础上,对LiDAR点云数据进行分束处理,同时利用传感器与目标之间的距离对LiDAR点云强度进行校正,在由点云校正强度计算传统激光穿透指数(LPI)的同时提出了一个新的激光穿透指数,即单束激光穿透指数(LPI_s),并分别采用LPI和LPI_s两种激光穿透指数在4种不同LiDAR数据采样尺度(直径分别为5、10、15和20 m)下分别应用理论模型和经验模型两种不同的建模方法对森林LAI进行估测,以期通过激光分束来提高森林LAI的估测精度.结果表明:分束激光穿透指数均值(LPI_(mean))估测LAI的效果明显好于未分束LPI的估测效果,且当LiDAR数据采样尺度为15 m时,LPI_(mean)的经验模型(R2=0.80,平均绝对偏差MAD为0.11)和理论模型(R^2=0.77,MAD=0.16)的估测结果均达到最佳.最后综合应用最佳经验模型与理论模型各自的优点绘制了研究区的白桦林LAI分布图.

关键词：叶面积指数机载激光雷达强度校正激光分束单束激光穿透指数

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植物V-H+-ATP酶的昼夜活性变化规律及其A亚基的同型(isoform)表达现象

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农业生物技术学报 2011年第3期19卷 449-454页

作者：李平平宋玉珍徐泽恒安志刚李家磊东北林业大学盐碱地资源环境研究中心东北林业大学林学院东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室

在植物细胞内,V-H+-ATP酶通过将H+转移到液胞内形成跨膜的电化学势梯度来促进其它物质的跨膜运输交换。本研究首次就冰叶日中花(Mesembryanthemum crystallinum)、玉米(Zeamays)、芹菜(Aplumgraveolens)和胡萝卜(Daucus carota)细胞中V-... 详细信息

在植物细胞内,V-H+-ATP酶通过将H+转移到液胞内形成跨膜的电化学势梯度来促进其它物质的跨膜运输交换。本研究首次就冰叶日中花(Mesembryanthemum crystallinum)、玉米(Zeamays)、芹菜(Aplumgraveolens)和胡萝卜(Daucus carota)细胞中V-H+-ATP酶活性的昼夜变化规律及其A亚基的同型表达现象用生物化学方法进行了观察和研究。多次的重复实验观察结果证明,V-H+-ATP酶活性变化在冰叶日中花叶片液泡膜中呈现2个峰值,分别在3和18h,而芹菜、胡萝卜和玉米中都出现单一峰值,芹菜和胡萝卜的峰值出现在15和12h,玉米峰值出现在15～18h。叶片组织中V-H+-ATP酶A亚基同型表达现象和冰叶日中花A亚基2个亚基表达稳定,不受盐胁迫和昼夜过程影响;玉米A亚基出现4个同型亚基,同型亚基表达多达4个,盐胁迫后A亚基同型亚基数量未发生变化,表达稳定;芹菜的昼夜样品中A亚基同型亚基数量没有变化,A亚基有3个亚基表达,盐胁迫下,A亚基出现1个同型亚基表达;胡萝卜的A亚基在昼夜过程中发生显著变化,在8h,A亚基有2个同型亚基表达,18h没有显示同型亚基表达,在盐胁迫下A亚基同型亚基数量没有变化。上述不同物种间的V-H+-ATP酶活性变化和同型亚基表达数目的不同是这些植物特有的现象,这对研究同型亚基的基因表达和沉默规律提供了直接的酶学和蛋白质学研究基础。

关键词： V-H+-ATP酶 A亚基同型亚基胁迫冰叶日中花玉米胡萝卜芹菜

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基于机载全波形LiDAR数据的森林地上生物量估测算法研究

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森林工程 2017年第4期33卷 21-26页

作者：邢艳秋姚松涛李梦颖谢杰闫灿东北林业大学森林作业与环境研究中心哈尔滨150040

为提高森林地上生物量(AGB)的估测精度,本研究以白桦林为研究对象,以机载全波形激光雷达(Li DAR)数据为研究数据,首先提出了机载全波形Li DAR数据读取与全波形特征信息提取的相关算法,然后结合具体算法的实现提取出每条全波形数据对应... 详细信息

为提高森林地上生物量(AGB)的估测精度,本研究以白桦林为研究对象,以机载全波形激光雷达(Li DAR)数据为研究数据,首先提出了机载全波形Li DAR数据读取与全波形特征信息提取的相关算法,然后结合具体算法的实现提取出每条全波形数据对应的各波形分量的能量信息,进而依据波形能量信息计算出每个样地的全波形激光穿透指数(Fi LPI),之后通过全波形激光穿透指数F i LPI建立其与对应样地实测森林AGB的统计回归模型,同时将森林AGB的估测值与森林AGB的实测值进行对比。结果表明全波形激光穿透指数F i LPI与森林AGB具有很好的相关性(R2为0.885,RMSE为0.095),并且森林AGB的估测值与实测值之间误差的波动较小,提高了森林AGB的估测精度,弥补和提供了机载全波形Li DAR数据估测森林AGB的方法和思路。

关键词：机载激光雷达全波形数据波形数据读取波形特征信息提取白桦林地上生物量

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结合Sentinel-1B和Landsat8数据的针叶林叶片含水量反演研究

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森林工程 2018年第4期34卷 27-35,69页

作者：王长青邢艳秋汪献义邢万里张蓉鑫东北林业大学森林作业与环境研究中心哈尔滨150040

为研究SAR影像结合光学影像反演叶片含水量的可行性,本文以吉林省长春市净月潭国家森林公园为研究区,以Sentinel-1B、Landsat8 OLI遥感影像和通过外业调查获取的叶片含水量为数据源,通过相关性分析,选取出与叶片含水量相关性较大的波段... 详细信息

为研究SAR影像结合光学影像反演叶片含水量的可行性,本文以吉林省长春市净月潭国家森林公园为研究区,以Sentinel-1B、Landsat8 OLI遥感影像和通过外业调查获取的叶片含水量为数据源,通过相关性分析,选取出与叶片含水量相关性较大的波段组合和植被指数,并对其进行主成分提取,建立主成分与叶片含水量之间的线性、二次多项式、三次多项式和指数模型,并利用精度最高的模型反演出净月潭国家森林公园的叶片含水量。结果表明:(1) Sentinel-1B的VV极化、VH/VV极化比和OLI传感器的短波红外1波段、短波红外2波段、归一化水分指数(NDWI)、比值植被指数(RVI)与叶片含水量相关性较大;(2) Sentinel-1B和Landsat8 OLI数据结合相较于仅使用Landsat8 OLI数据、提取出的主成分与叶片含水量相关性较高;(3)利用提取出的主成分与叶片含水量建立的反演模型中三次多项式模型的拟合精度最高(R2=0.629 9,RMSE=0.035 8)。表明Sentinel-1B结合Landsat8 OLI数据能较好得反演出针叶林的叶片含水量。

关键词： SAR Sentinel-1B Landsat8 OLI 叶片含水量相关性分析主成分分析

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