检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学 2022年第9期58卷 138-147页

作者：姚建峰郭旭展符利勇王雪峰雷相东卢军郑一力宋新宇信阳师范学院计算机与信息技术学院信阳464000 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 北京林业大学工学院北京100083 信阳师范学院数学与统计学院信阳464000

【目的】探究微钻阻力仪钻针阻力与木材密度之间合适的模型形式,以及不同树种之间和同类树种之间的数学模型适应性,为微钻阻力法间接测量木材密度提供依据。【方法】1)使用Resistograph 650-S微钻阻力仪测量包含软木和硬木8个树种木材... 详细信息

【目的】探究微钻阻力仪钻针阻力与木材密度之间合适的模型形式,以及不同树种之间和同类树种之间的数学模型适应性,为微钻阻力法间接测量木材密度提供依据。【方法】1)使用Resistograph 650-S微钻阻力仪测量包含软木和硬木8个树种木材样品的钻针阻力和绝干密度,每个树种2/3的测量数据作为建模数据集,1/3的测量数据作为测试数据集;2)基于总体建模数据集,建立所有树种钻针平均阻力与木材绝干密度之间的线性模型、对数模型以及线性模型与对数模型相结合的混合模型,选用决定系数最高的模型形式作为总模型反映钻针平均阻力与木材绝干密度之间的关系;3)基于软木类和硬木类建模数据集,使用选定的模型形式分别建立软木类和硬木类木材钻针平均阻力与木材绝干密度之间的类模型;4)基于每个树种建模数据集,使用选定的模型形式建立每个树种钻针平均阻力与木材绝干密度之间的分模型;5)基于测试数据集,计算总模型、类模型和分模型的估计标准误差和平均估计精度,分析各级别模型之间估计标准误差和平均估计精度是否存在显著性差异。【结果】1)基于总体建模数据集建立的线性模型、对数模型以及线性模型与对数模型相结合的混合模型的决定系数分别为0.942、0.952和0.961;2)软木和硬木类模型的决定系数分别为0.780和0.864,分模型的决定系数在0.397~0.943之间;3)总模型、类模型和分模型估计标准误差分别为32.222、31.635和27.121 kg·m-3,平均估计精度分别为95.554%、95.636%和96.292%;4)各树种总模型、类模型和分模型相互之间的估计标准误差和平均估计精度在0.1水平上均不存在显著性差异。【结论】1)线性模型与对数模型相结合的混合模型的决定系数最高,采用线性模型与对数模型相结合的混合模型形式研究钻针阻力与木材绝干密度之间的关系较为合适;2)分模型的估计标准误差最小,平均估计精度最高,采用分模型预估木材绝干密度较为合适;3)当测量精度要求不高时,为降低建模工作量,可采用总模型估计木材绝干密度。

关键词：木材密度微钻阻力法微损测量线性模型对数模型

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基于微钻阻力的树木年轮测量方法研究

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农业机械学报 2022年第4期53卷 52-59页

作者：姚建峰赵燕东符利勇宋新宇卢军黎沙沙信阳师范学院计算机与信息技术学院信阳464000 北京林业大学工学院北京100083 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 信阳师范学院数学与统计学院信阳464000

针对前期研制的微钻阻力仪存在钻针钻入树木方向偏离直线方向、无法准确获取树木年轮宽度等问题,对微钻阻力仪的机械结构和软件算法进行了改进,提出了改进钻针形状和增加钻针支撑挡片的改进措施,给出了年轮宽度的计算方法。分别使用自... 详细信息

针对前期研制的微钻阻力仪存在钻针钻入树木方向偏离直线方向、无法准确获取树木年轮宽度等问题,对微钻阻力仪的机械结构和软件算法进行了改进,提出了改进钻针形状和增加钻针支撑挡片的改进措施,给出了年轮宽度的计算方法。分别使用自制微钻阻力仪、Resistograph 650-s型微钻阻力仪、Lintab 6型高精度树木年轮分析仪测量9个马尾松圆盘的年轮信息,以Lintab 6型树木年轮分析仪测试结果作为真值,分别计算自制微钻阻力仪和Resistograph 650-s型微钻阻力仪的年轮识别错误率和年轮宽度测量精度。结果表明:2个微钻阻力仪的平均年轮宽度的测量精度达85%左右,说明使用微钻阻力法测量树木年轮宽度可行;自制微钻阻力仪的年轮识别错误率比Resistograph 650-s型微钻阻力仪低12.7个百分点,年轮宽度测量精度比Resistograph 650-s型微钻阻力仪高1.47个百分点,说明自制微钻阻力仪机械结构设计合理,年轮识别方法可行。

关键词：微钻阻力仪树木年轮钻针阻力峰谷算法

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树木微钻仪钻针阻力表达方法研究

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农业机械学报 2021年第8期52卷 271-277,286页

作者：姚建峰赵燕东张会儒宋新宇雷相东唐守正信阳师范学院计算机与信息技术学院信阳464000 北京林业大学工学院北京100083 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 信阳师范学院数学与统计学院信阳464000

树木微钻仪钻针阻力不能直接测量,但能通过直流电机的电流、电压、功率、转速等参数间接表达。为了提高钻针阻力测量精度,进一步研究了钻针阻力表达方法。阐述了树木微钻仪的工作原理,分析了钻针阻力与直流电机电流、电压、功率、转速... 详细信息

树木微钻仪钻针阻力不能直接测量,但能通过直流电机的电流、电压、功率、转速等参数间接表达。为了提高钻针阻力测量精度,进一步研究了钻针阻力表达方法。阐述了树木微钻仪的工作原理,分析了钻针阻力与直流电机电流、电压、功率、转速之间的关系,提出了6种钻针阻力表达方法。使用自主研制的树木微钻仪和德国Resistograph 650-S型微钻仪对4个树种的木材密度进行测试,分别建立自主研制微钻仪每种钻针阻力表达方法各自的平均值、Resistograph 650-S型钻针阻力平均值与木材绝干密度之间的线性模型。测试结果表明:自主研制的树木微钻仪直流电机电流、电压和功率与木材绝干密度之间的线性相关系数均大于0.9,因此可使用直流电机的电流、电压或者功率来间接表达钻针阻力;转速修正后的直流电机电压与木材绝干密度的相关性最高,因此使用转速修正后的直流电机电压表达钻针阻力更为适宜;自制微钻仪转速修正后的直流电机电压与木材绝干密度之间的线性相关系数比德国Resistograph 650-S型微钻仪高0.0053,说明自制树木微钻仪的设计方案和钻针阻力表达方法合理。

关键词：树木微钻仪微损测量钻针阻力线性模型

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马尾松人工林皆伐1年后新增天然阔叶幼树初报

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林草资源研究 2019年第6期 115-120页

作者：王金池黄如楚黄清麟马志波郑群瑞严铭海中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室永安市林业局建瓯万木林省级自然保护区管理处

福建永安市31a生马尾松人工林皆伐迹地封育1年后,新增天然阔叶幼树树种多达71种、株数密度高达64 547株/hm2。其中天然阔叶乔木树种38种、重要值30.64%、株数密度12 200株/hm2,常绿与落叶天然阔叶乔木树种分别为22种和16种,这是非常宝... 详细信息

福建永安市31a生马尾松人工林皆伐迹地封育1年后,新增天然阔叶幼树树种多达71种、株数密度高达64 547株/hm2。其中天然阔叶乔木树种38种、重要值30.64%、株数密度12 200株/hm2,常绿与落叶天然阔叶乔木树种分别为22种和16种,这是非常宝贵的天然阔叶乔木树种资源,是该区域人工林植被管理的重要基础。这些阔叶乔木树种中有不少珍贵的或高价值的用材树种,如红楠、木荷、青冈栎、米槠、红锥、刨花润楠、闽楠、檫树、泡桐、南酸枣和拟赤杨等。

关键词：马尾松人工林皆伐迹地封育天然更新阔叶幼树

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基于分层的半天然马尾松阔叶混交林直径分布

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林业科学研究 2021年第3期34卷 72-80页

作者：王金池严铭海黄清麟黄如楚郑群瑞中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 福建省永安市林业局福建永安366000 福建省建瓯万木林省级自然保护区管理处福建建瓯353105

[目的]研究半天然马尾松阔叶混交林各林层(包括全林和各亚层)的直径分布,揭示其直径分布特征,为其可持续经营提供基础依据。[方法]基于10块半天然马尾松阔叶混交林样地,采用最大受光面法划分林层,利用Shapiro-Wilk检验对各样地各林层直... 详细信息

[目的]研究半天然马尾松阔叶混交林各林层(包括全林和各亚层)的直径分布,揭示其直径分布特征,为其可持续经营提供基础依据。[方法]基于10块半天然马尾松阔叶混交林样地,采用最大受光面法划分林层,利用Shapiro-Wilk检验对各样地各林层直径分布进行正态性检验,利用峰度和偏度系数描述直径分布图形特征,采用三参数Weibull分布和Meyer负指数函数拟合各样地各林层直径分布,用卡方检验法检验拟合效果,并选择效果较好的函数拟合各样地直径分布图,分析林分直径分布特征。[结果]有5块样地的第Ⅰ亚层服从正态分布,但所有样地全林和第Ⅱ亚层的直径分布均呈反J形且不服从正态分布。所有样地全林和各亚层的偏度系数均为正值,有7块样地的全林峰度系数小于0,大多数样地全林的偏度系数及峰度系数绝对值介于第Ⅰ亚层和第Ⅱ亚层之间。Weibull分布函数对全林和第Ⅰ亚层的拟合效果较好,全林、第Ⅰ亚层、第Ⅱ亚层的卡方检验通过率分别为80%、100%、70%;Meyer负指数函数对第Ⅱ亚层的拟合效果较好,而对全林和第Ⅰ亚层的适应性较差,特别是第Ⅰ亚层的通过率仅为10%,但第Ⅱ亚层的通过率达100%。[结论]半天然马尾松阔叶混交林各林层的直径分布差异显著,第Ⅰ亚层倾向于正态分布,全林和第Ⅱ亚层的直径分布均呈反J形且都不服从正态分布;从第Ⅱ亚层到第Ⅰ亚层直径分布表现出由负指数分布向正态分布过渡的趋势。所有样地各林层的直径分布曲线均为右偏,大多数样地的全林直径分布曲线呈低峰态。Weibull分布函数对全林和第Ⅰ亚层的拟合效果较好,而Meyer负指数函数则适用于拟合第Ⅱ亚层直径分布。

关键词：半天然林马尾松阔叶混交林林层直径分布

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林木高径比研究综述

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世界林业研究 2023年第1期36卷 59-65页

作者：严铭海黄清麟王金池王少杰中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 国家林业和草原局中南调查规划院长沙410014 国家林业和草原局产业发展规划院北京100010

林木高径比是基本测树因子之一。由于精确树高测定困难(特别是在结构复杂的森林中),对林木高径比的直接相关研究相对较少。文中从林木高径比的研究对象、影响因素、林木高径比与单一测树因子的关系、林木高径比模型模拟、林木高径比与... 详细信息

林木高径比是基本测树因子之一。由于精确树高测定困难(特别是在结构复杂的森林中),对林木高径比的直接相关研究相对较少。文中从林木高径比的研究对象、影响因素、林木高径比与单一测树因子的关系、林木高径比模型模拟、林木高径比与林木遭受风雪灾害的关系5个方面进行综述,以期为进一步研究林木高径比奠定基础。目前大部分研究是针对结构简单、单层同龄的人工针叶纯林,针对分树种和分林层的研究极少且只有国外报道。林木高径比可能受到树龄、树种、竞争、立地和气候等多种因素的影响。胸径、断面积、材积和地径等单一测树因子与林木高径比关系较为紧密,且呈负相关,而树高、冠长、冠幅、树冠面积、冠径、树冠比和树冠闭合百分比等单一测树因子与林木高径比关系较不紧密。目前的林木高径比模型多以胸径为自变量,然后进行多模型优选,所选的最佳模型多为非线性模型;部分研究则在最佳模型中加入其他的自变量,如竞争、立地、林层和树种等因子。多数研究认为,林木高径比越大,林木越容易遭受风雪灾害。

关键词：林木高径比影响因素模型优选非线性模型

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海南热带雨林国家公园3种半天然林特征

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森林与环境学报 2023年第5期43卷 498-506页

作者：王少杰严铭海黄清麟彭文成廖立国黄士绮中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 国家林业和草原局产业发展规划院北京100010 海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院) 海南海口571100

为揭示海南热带雨林国家公园32年生杉木、34年生加勒比松和27年生马占相思3种半天然林特征,采用主要测树因子分析林分生长特征,运用重要值与生物多样性指标分析树种组成与多样性特征。结果表明:3种半天然林整体上均已是充分郁闭林分,乔... 详细信息

为揭示海南热带雨林国家公园32年生杉木、34年生加勒比松和27年生马占相思3种半天然林特征,采用主要测树因子分析林分生长特征,运用重要值与生物多样性指标分析树种组成与多样性特征。结果表明:3种半天然林整体上均已是充分郁闭林分,乔木层均已经明显分异出2个亚层,直径分布均已表现为异龄林结构,林分密度分别为3600、2472和1540株·hm^(-2);灌木层林分密度分别高达8374、6828和9776株·hm^(-2);2500 m^(2)样地面积的乔木层树种丰富度分别为79、61和49,Shannon-Wiener指数分别为3.12、3.83和3.98;虽然乔木层优势种仍然为人工造林树种,但天然更新乡土树种重要值合计分别高达46.3%、54.0%和65.1%,其中乔木树种重要值占比分别高达87.1%、81.1%和93.1%;灌木层均为乡土树种天然更新林木,树种丰富度分别为137、113和91,Shannon-Wiener指数分别为4.66、5.25和3.89,其中乔木树种重要值占比分别为49.4%、54.8%和70.2%。3种半天然林都已是乔木层分异明显、乡土树种多样性异常丰富、异龄林结构特征明显的复层混交异龄林,天然更新乡土树种(80%以上为乔木树种)重要值合计已接近甚至是人工造林树种的2倍,其树种多样性高于30年生海南山地雨林皆伐伐后林和海南低地雨林残次林,乔木层和灌木层中均有不少珍贵或高价值乡土树种。

关键词：国家公园半天然林乡土树种天然更新林分生长树种组成多样性林分特征

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环剥研究综述

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世界林业研究 2023年第6期36卷 38-44页

作者：王少杰严铭海黄清麟宋磊彭文成中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 国家林业和草原局产业发展规划院北京100010 福建林业科学研究院福州350012 海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院) 海口571100

依据国内外相关研究文献,可以按环剥目的和环剥部位将环剥分为不以枯死树木为目的的树干或树枝或树根或树皮环剥(第1类环剥)、以快速降低树干含水率为目的的树干环剥(第2类环剥)和以快速枯死树木为目的的树干环剥(第3类环剥)3个类型。... 详细信息

依据国内外相关研究文献,可以按环剥目的和环剥部位将环剥分为不以枯死树木为目的的树干或树枝或树根或树皮环剥(第1类环剥)、以快速降低树干含水率为目的的树干环剥(第2类环剥)和以快速枯死树木为目的的树干环剥(第3类环剥)3个类型。目前国内对环剥的研究基本都是针对第1类环剥,而对第2和第3类环剥的研究基本处于空白状态。应该根据国情和林情,引进、消化吸收和再创新第2类型和第3类型环剥,并将其作为常规的技术措施,应用于森林经营和生态修复中。文中在综述环剥定义以及第1类型环剥、第2类型环剥和第3类型环剥国内外研究进展的基础上,对第3类型环剥在国内的可能应用进行了展望。

关键词：环剥森林经营生态修复替代采伐粗木质残体林隙更新

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典型中亚热带天然阔叶林林木高径比与胸径及树高关系

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林业科学研究 2022年第5期35卷 81-88页

作者：严铭海王金池黄清麟庄崇洋郑群瑞卓鸣秀官晓辉中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 福建农林大学林学院福建福州350002 建瓯万木林省级自然保护区管理处福建建瓯353105

[目的]揭示典型中亚热带天然阔叶林各林层林木高径比与胸径及树高的关系特征,为中亚热带人工阔叶林、半天然林和天然阔叶林可持续经营提供参考。[方法]在建瓯万木林省级自然保护区内5个最典型中亚热带天然阔叶林分中,分别设置50 m×... 详细信息

[目的]揭示典型中亚热带天然阔叶林各林层林木高径比与胸径及树高的关系特征,为中亚热带人工阔叶林、半天然林和天然阔叶林可持续经营提供参考。[方法]在建瓯万木林省级自然保护区内5个最典型中亚热带天然阔叶林分中,分别设置50 m×50 m的样地,运用Spearman秩相关系数分析典型林分各林层林木高径比与胸径及树高的相关性,选用指数函数和双曲线函数拟合各林层林木高径比与胸径关系曲线。[结果]5个样地全林林木高径比平均值为103.1,各亚层高径比平均值排序为:第Ⅲ亚层(112.7)>第Ⅱ亚层(89.0)>第Ⅰ亚层(66.9);各亚层最小值与最大值排序与其平均值排序一致。各样地各林层林木高径比与胸径均呈现极显著负相关且相关系数都较高,相关系数绝对值第Ⅰ亚层(0.896~0.961)和第Ⅱ亚层(0.912~0.971)最高,全林(0.613~0.749)居中,第Ⅲ亚层(0.415~0.596)最低;各样地各林层林木高径比与树高的关系较为复杂且相关系数绝对值都较低(0.020~0.480)。采用指数函数拟合第Ⅰ亚层、第Ⅱ亚层林木高径比与胸径关系曲线的R~2分别为0.852~0.906和0.830~0.914,而拟合全林分和第Ⅲ亚层的R~2分别为0.465~0.575和0.202~0.399;采用双曲线函数拟合第Ⅰ亚层、第Ⅱ亚层林木高径比与胸径关系曲线的R~2分别为0.874~0.937和0.856~0.968,而拟合全林分和第Ⅲ亚层的R~2分别为0.387~0.536和0.186~0.350;指数函数拟合全林分和第Ⅲ亚层林木高径比-胸径关系的R~2相对较高,RMSE和AMR相对较小,而双曲线函数拟合第Ⅰ亚层和第Ⅱ亚层林木高径比-胸径关系的R~2相对较高,RMSE和AMR相对较小。[结论]典型中亚热带天然阔叶林林木高径比会因所属亚层的不同而变化,因此有必要分亚层来探讨林木高径比与胸径及树高关系;同一亚层的林木高径比也会因胸径不同而变化,各林层林木高径比与胸径均呈现极显著负相关且相关系数都较高,其关系曲线拟合是有意义且必要的;双曲线函数能很好地描述第Ⅰ亚层和第Ⅱ亚层的关系曲线,指数函数更适合描述全林分和第Ⅲ亚层的关系曲线;各林层林木高径比与树高的关系较为复杂且相关系数都较低,其关系曲线拟合是没有意义的;典型中亚热带天然阔叶林林木高径比特征需要且可以采用各林层林木高径比与胸径的关系曲线来表达。

关键词：中亚热带天然阔叶林分层林木高径比林木高径比特征

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基于无人机高分辨率影像的油松新造林健康树冠提取

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林业科学 2022年第10期58卷 111-120页

作者：郭旭展陈巧张晓芳洪亮尤媛媛唐守正符利勇中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 信阳师范学院计算机与信息技术学院信阳464000 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 信阳师范学院数学与统计学院信阳464000 河北省张家口市崇礼区林业和草原局张家口075000

【目的】基于新造林健康树冠的光谱特征和空间交错情况,探讨复杂地面植被条件下健康树冠的光谱增强方式和多尺度分割阈值,为造林核查的日常监测工作提供技术支撑。【方法】以冬奥核心区新造林地无人机航拍影像为试验数据,首先,基于健康... 详细信息

【目的】基于新造林健康树冠的光谱特征和空间交错情况,探讨复杂地面植被条件下健康树冠的光谱增强方式和多尺度分割阈值,为造林核查的日常监测工作提供技术支撑。【方法】以冬奥核心区新造林地无人机航拍影像为试验数据,首先,基于健康树冠与其他干扰地物的不同颜色特征,采用同态滤波增强影像并使用ExG光谱指数进行变换;然后,采用最大类间方差方法得到二值图像,并使用多尺度形态学滤波方法进行分割并融合分割结果,以分割交错的树冠区域对应提取原始图像中可能的健康树冠区域;最后,基于颜色向量、灰度共生矩阵和局部二值模式共同构建的特征向量,采用随机森林识别提取区域,从而检测图像中的健康树冠。【结果】基于光谱指数变换、多尺度形态学滤波方法能够有效分割交错连续的树冠区域,排除与健康树冠颜色相近的地物干扰,较为准确提取出可能为树冠的区域。采用该方法对不同造林密度、光照条件下的17幅无人机正射图像进行试验,使用目视解译方式标记出树冠中心,运用精确度、召回率和F1分数3个评价指标对随机森林和支持向量机的识别效果进行定量对比分析,结果表明,多尺度形态学滤波方法可提取96.78%的树冠,随机森林的F1分数高于97%,而支持向量机的召回率显著低于随机森林。【结论】基于光谱指数变换和多尺度形态学滤波的树冠提取方法能够对健康树冠进行快速、准确提取,有效完成造林核查。

关键词：无人机影像同态滤波光谱指数形态学滤波随机森林

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