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基于Sentinel-1和Sentinel-2数据的杉木林地上生物量估算

南京林业大学学报（自然科学版） 2020年第3期44卷 149-156页

作者：潘磊孙玉军王轶夫陈丽萍曹元帅国家林业和草原局森林资源与环境管理重点实验室北京林业大学林学院北京100083 惠州学院广东惠州516007 国家林业局华东林业调查规划设计院浙江杭州310019

【目的】雷达和光学遥感数据可以提供不同方面的信息,利用Sentinel-1与Sentinel-2联合估算亚热带地区森林地上生物量,探索光学数据与合成孔径雷达(SAR)数据结合对于提高森林地上生物量估测的优势。【方法】以福建省将乐国有林场杉木林... 详细信息

【目的】雷达和光学遥感数据可以提供不同方面的信息,利用Sentinel-1与Sentinel-2联合估算亚热带地区森林地上生物量,探索光学数据与合成孔径雷达(SAR)数据结合对于提高森林地上生物量估测的优势。【方法】以福建省将乐国有林场杉木林为研究对象,以Sentinel-1 SAR数据和Sentinel-2光学数据为数据源,采用多元线性逐步回归方法进行建模,以决定系数(R2)、调整决定系数(Radj2)、均方根误差(RMSE)、方差膨胀因子(VIF)为模型评价指标,对比分析Sentinel-2光学数据与Sentinel-2结合Sentinel-1 SAR数据估算森林地上生物量的能力。【结果】基于Sentinel-2光学数据的森林地上生物量估算模型,其调整决定系数(Radj2)达到0.501、均方根误差(RMSE)为64.04 Mg/hm2;Sentinel-2光学数据结合Sentinel-1 SAR数据的森林地上生物量估算模型,其调整决定系数(Radj2)达到0.575、均方根误差(RMSE)为59.13 Mg/hm2,对比Sentinel-2估算模型,该模型精度有明显提高。【结论】Sentinel-2卫星的多光谱数据能够作为估算亚热带地区森林地上生物量的有效数据,加入Sentinel-1 SAR影像的极化纹理信息后,利用Sentinel-1雷达传感器的全天候获取数据能力与Sentinel-2多光谱传感器丰富的光谱波段信息特点,以及两者短重访周期的能力,能够有效提高估算森林地上生物量模型的精度。

关键词：杉木林地上生物量 Sentinel-1 Sentinel-2 纹理估测模型

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辽东山区栎林多功能经营类型组织技术研究

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林业资源管理 2018年第3期 75-80页

作者：红玉玉宝丁磊胡万良郑小贤国家林业局调查规划设计院国家林业局管理干部学院辽宁省森林经营研究所北京林业大学森林资源与环境管理国家林业局重点实验室

以辽东山区栎林为研究对象,根据栎类次生林特点和经营历史,采用四级分类法,即第一级以森林起源,第二级以优势树种,第三级以立地条件(坡向和地形),第四级以经营目的命名,最终划分出具有研究地区代表性的天然栎类急坡水源涵养林、天然栎... 详细信息

以辽东山区栎林为研究对象,根据栎类次生林特点和经营历史,采用四级分类法,即第一级以森林起源,第二级以优势树种,第三级以立地条件(坡向和地形),第四级以经营目的命名,最终划分出具有研究地区代表性的天然栎类急坡水源涵养林、天然栎类缓斜陡坡水源涵养林、天然栎类阳向缓斜陡坡一般用材林、天然栎类阴向缓斜陡坡一般用材林、天然栎类缓斜陡坡短轮伐期工业原料林、天然栎类陡坡柞蚕场林等6个多功能经营类型。结合各经营类型的经营目标,应用多功能林业理论和技术,为各经营类型匹配了相应的经营措施。

关键词：多功能森林经营类型经营措施栎林辽东山区

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基于Ripley L函数的云冷杉针阔混交林优势树种幼树的空间格局分析

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北京林业大学学报 2024年第10期46卷 1-10页

作者：许芳泽孙海龙史景宁贺丹妮王福增向玮北京林业大学森林资源和环境管理国家林草局重点实验室北京100083 吉林省长白山森工集团汪清林业分公司吉林延吉133200

【目的】林下幼树的生长和分布通常决定着森林未来林分的结构组成和生长动态,探究优势树种幼树的空间分布格局及种间关联性,以期为森林生态系统的恢复和森林演替动态的预测提供科学依据。【方法】以吉林省汪清县金沟岭林场1 hm2云冷杉... 详细信息

【目的】林下幼树的生长和分布通常决定着森林未来林分的结构组成和生长动态,探究优势树种幼树的空间分布格局及种间关联性,以期为森林生态系统的恢复和森林演替动态的预测提供科学依据。【方法】以吉林省汪清县金沟岭林场1 hm2云冷杉针阔混交林样地内的5个优势树种(臭冷杉、鱼鳞云杉、红松、紫椴和五角槭)幼树为研究对象,分别使用一元Ripley L和二元Ripley L函数对5种幼树的种间空间关联性以及幼树与中树、成树间的种内空间关联性进行分析。【结果】(1)样地内共调查到幼树471株,数量上表现为臭冷杉(357)>鱼鳞云杉(47)>紫椴(23)>五角槭(12)>红松(14),臭冷杉占据绝对优势。(2)臭冷杉、鱼鳞云杉和紫椴幼树的空间格局在0~50 m范围内,随尺度增加表现为聚集–均匀–随机的分布模式;五角槭以聚集分布为主,仅在23~28 m尺度上呈随机分布;红松在14~21 m、31~36 m及39~50 m尺度上呈聚集分布,在其余尺度上均呈随机状态分布。(3)幼树种间关系在中小尺度(0~36 m)上以显著的空间正相关为主,在大尺度(36~50 m)以不相关为主,仅臭冷杉幼树在42~50 m上与其余树种呈显著空间负相关,表明5种幼树间保持着良好的共存的关系。(4)种内空间关联性在0~50 m尺度上以正相关为主,仅臭冷杉幼树与成树在42~50 m较大尺度上存在显著空间负相关,表明种内促进作用明显。【结论】在水平结构上,影响该林分幼树空间分布格局及其关联性的主要因素是种子的扩散限制及环境异质性,幼树在小尺度上以聚集分布为主;在垂直结构上,主林层对幼树具有明显的“庇护效应”,5种幼树种内、种间均存在着良好的互利共生的关系。因此,在天然云冷杉针阔混交次生林的恢复中,建议根据林分经营需要,在0~36 m的小尺度上进行以上幼树的聚集性补植补种,聚集程度为臭冷杉>云杉>红松,以提高幼树的存活率,促进其天然更新。

关键词：混交林幼树 Ripley L函数空间分布格局空间关联性

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城市绿地致敏指数的改进研究及应用

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北京林业大学学报 2020年第5期42卷 96-105页

作者：闫珂杨华李文芳李云北京林业大学森林资源和环境管理国家林业局重点开放性实验室北京100083 北京市大兴区林业工作站北京102600 国家林业和草原局调查规划设计院北京100714

【目的】城市绿地致敏指数(IUGZA)的构建考虑了绿色空间内植物特有的生物学特性和形态特性,为使该指数应用更广泛,本文对其进行改进研究并探讨该指数的实际应用,可为城市绿地的管理和维护提供理论依据。【方法】基于高斯公式对城市绿地... 详细信息

【目的】城市绿地致敏指数(IUGZA)的构建考虑了绿色空间内植物特有的生物学特性和形态特性,为使该指数应用更广泛,本文对其进行改进研究并探讨该指数的实际应用,可为城市绿地的管理和维护提供理论依据。【方法】基于高斯公式对城市绿地致敏指数进行分析并改进了该指数(I’UGZA),应用指数评估绿地的致敏潜力,并进行不同区域致敏潜力大小对比,探究该指数在绿地致敏潜力评估中的实际应用。同时使用Spearman相关性分析和主成分分析(PCA),分析IUGZA与其他参数(区域面积、植株数量、林木密度、物种丰富度和Shannon-Wiener指数(H’)之间的相关性。【结果】(1)绿地整体的IUGZA值为0.214 1,I’UGZA值为0.219 3,具有低过敏潜力,研究区内生长的植物排放的花粉不会对花粉过敏患者造成高风险。但对研究区进行分区对比时,部分区域的IUGZA值大于0.3,具有高过敏潜力。同时距离致敏性植物346 m范围内可引起敏感人群的过敏症状,距离场源中心1 000 m处I’UGZA值趋近于0,几乎没有致敏影响;(2)绿地种植低致敏性植物较多,占比为65.7%。高致敏性植物有油松、栓皮栎、洋白蜡、毛白杨、臭椿、白桦、白榆、圆柏等植物,主要属于柏科、松科、杨柳科、悬铃木科、豆科、苦木科、榆科、桦木科、壳斗科;(3)主成分分析(PCA)与Spearman相关性分析的结果一致,IUGZA和物种丰富度之间存在显著相关性(P <0.05),与其他参数的相关性不显著。【结论】改进的指数可反映距离绿地空间不同位置的致敏潜力以及对周边环境的致敏影响,是评估城市绿地致敏潜力的有效工具,用于量化绿色空间不同区域空气中花粉排放形成的致敏潜力;可反映每种植物产生的花粉在绿色空间中的贡献大小,进而明确城市绿地中具有高致敏性的植物;还可作为分析绿地区域内植物种类丰富程度的工具。

关键词：城市绿地致敏指数致敏潜力致敏植物致敏花粉

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采伐对吉林蛟河针阔混交林空间结构的影响

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北京林业大学学报 2017年第9期39卷 48-57页

作者：李建彭鹏何怀江谭凌照张新娜吴相菊刘兆刚北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室东北林业大学林学院国家林业局亚太森林网络管理中心吉林省蛟河林业实验区管理局

探讨不同采伐强度下林分空间结构的变化对森林可持续经营具有指导意义。在吉林省蛟河次生针阔混交林内,设置采伐强度分别为0%(对照,CK)、14.3%(弱度,LT)、29.4%(中度,MT)和50.4%(重度,HT)的4块样地,样地面积各1 hm^2,利用角尺度、大小... 详细信息

探讨不同采伐强度下林分空间结构的变化对森林可持续经营具有指导意义。在吉林省蛟河次生针阔混交林内,设置采伐强度分别为0%(对照,CK)、14.3%(弱度,LT)、29.4%(中度,MT)和50.4%(重度,HT)的4块样地,样地面积各1 hm^2,利用角尺度、大小比数、混交度和密集度4个林分空间结构参数探讨林分整体以及春榆、红松、色木槭、水曲柳和紫椴5个主要树种的林分空间结构在采伐3年后的变化。结果表明,从采伐干扰对林分整体的影响来看,LT处理后林分的水平分布格局更合理,混交度较高,林分结构相比CK处理更稳定;采伐干扰对林分大小分化程度的影响不显著;林木密集度随采伐强度增加逐渐降低,林内较稀疏的林木比例逐渐增加;从采伐干扰对主要树种的影响来看,不同树种对采伐干扰的响应差异显著,采伐对5种树种的水平分布格局均有显著影响,但对确定采伐强度不具指导意义;从树种的大小分化程度和混交度考虑,LT处理对春榆、水曲柳和紫椴更有利,MT处理对红松和色木槭更有利;除紫椴外其他树种的密集度随采伐强度的增加而降低。综合考虑,采伐干扰在短期内对林分整体的空间结构影响较小,对主要树种的空间结构影响较大,采伐强度在15%左右比较合理,也可以结合森林经营需求针对个别树种适当提高采伐强度,建议不超过20%。

关键词：采伐强度林分空间结构角尺度大小比数混交度密集度

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森林健康评价指标体系的研究

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中南林业科技大学学报 2013年第8期33卷 79-82页

作者：李杰高祥徐光吴润郑小贤北京林业大学森林资源与环境管理国家林业局重点实验室北京100083 吉林省汪清林业局吉林汪清133200 国家林业局调查规划设计院北京100714

在原有研究的基础上提出评价体系框架,并结合实例分析各层次之间的关系。提出了由"调查指标-阈值指标-评价指标-控制指标-目标指标"5个层次构成的森林健康评价指标体系框架。以吉林汪清林业局金沟岭林场杨桦次生林为例,建立... 详细信息

在原有研究的基础上提出评价体系框架,并结合实例分析各层次之间的关系。提出了由"调查指标-阈值指标-评价指标-控制指标-目标指标"5个层次构成的森林健康评价指标体系框架。以吉林汪清林业局金沟岭林场杨桦次生林为例,建立森林健康评价指标体系,评价结果表明:该体系层次清晰、指标合理、逻辑清晰,便于实施和控制。该体系为探索森林健康研究的评价手段,丰富其理论研究体系提供了方法参考。

关键词：森林健康评价评价指标体系杨-桦次生林

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基于物元分析法的将乐国有林场用材林质量评价研究

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林草资源研究 2018年第5期 82-89页

作者：陈华林华忠靳爱仙孙玉军北京林业大学森林资源和环境管理国家林业局重点开放性实验室福建将乐国有林场国家林业和草原局

用材林既是我国木材供给的重要来源,又发挥着多功能效益,对其进行质量评价研究,这对科学经营森林具有重要现实意义。以将乐县国有林场用材林为评价对象,基于2012年森林资源二类调查数据,综合考虑森林生产力、森林结构和立地条件等3方面... 详细信息

用材林既是我国木材供给的重要来源,又发挥着多功能效益,对其进行质量评价研究,这对科学经营森林具有重要现实意义。以将乐县国有林场用材林为评价对象,基于2012年森林资源二类调查数据,综合考虑森林生产力、森林结构和立地条件等3方面因素,建立了用材林质量综合评价指标体系。将层次分析法与熵权法相结合得到各指标的权重,引入能解决不相容问题的物元分析法进行综合评价。研究结果表明:1)物元分析法能够较准确地评价森林资源的质量,将乐国有林场用材林的质量为"Ⅱ级",并且有向"Ⅲ级"转化的趋势,与前人的研究结果基本一致; 2)郁闭度0. 40～0. 69林分面积的比例(C5)、平均树高(C2)和混交林面积比例(C6)等3个指标质量一般,需重点关注。

关键词：用材林小班数据质量评价组合确权法物元分析法

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叶山林场常绿阔叶混交林林分空间结构研究

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林业资源管理 2012年第6期 57-60页

作者：李杰黄庆丰郑小贤北京林业大学森林资源与环境管理国家林业局重点实验室安徽农业大学林学与园林学院

结合试验地调查以及林分内树种组成,利用混交度(M)、大小比数(U)和角尺度(W)3个林分结构参数,分析了叶山林场常绿阔叶混交林林分空间结构。结果表明:该林分平均混交度为0.371 8,主要树种麻栎多呈单种聚集,其余树种中强度混交比例达到96%... 详细信息

结合试验地调查以及林分内树种组成,利用混交度(M)、大小比数(U)和角尺度(W)3个林分结构参数,分析了叶山林场常绿阔叶混交林林分空间结构。结果表明:该林分平均混交度为0.371 8,主要树种麻栎多呈单种聚集,其余树种中强度混交比例达到96%;平均大小比数为0.493 6,在林分空间配置上,马尾松处于优势状态,其余树种分化严重;平均角尺度为0.518 9,混交林的分布格局基本上以团状分布为主。

关键词：常绿阔叶混交林空间结构角尺度混交度大小比数

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杉木伐倒木区分求积最佳适宜段数研究——以湖南省会同杉木人工林为例

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林业资源管理 2014年第1期 52-55页

作者：孟楚朱光玉郑小贤北京林业大学森林资源与环境管理国家林业局重点实验室中南林业科技大学林学院

以湖南省会同县杉木人工林为研究对象,对杉木伐倒木区分段数n与其材积v、平均实验形数fε的相关关系进行了分析,利用回归分析法建立了伐倒木区分段数n与平均实验形数fε的相关关系最优模型为fε=0.425+0.008n-0.001n2+(4.311E-5)n3。通... 详细信息

以湖南省会同县杉木人工林为研究对象,对杉木伐倒木区分段数n与其材积v、平均实验形数fε的相关关系进行了分析,利用回归分析法建立了伐倒木区分段数n与平均实验形数fε的相关关系最优模型为fε=0.425+0.008n-0.001n2+(4.311E-5)n3。通过区分段数n与平均实验形数fε的相关关系散点图,指出最佳适宜段数nc=6。检验结果表明:模型精度高,适用性强,可为确定杉木伐倒木区分求积法的最佳适宜段数提供理论依据。

关键词：杉木人工林区分求积法平均实验形数精度最佳适宜段数

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1995-2018年黄河流域土地利用变化及驱动力分析

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西北林学院学报 2022年第6期37卷 113-121页

作者：黄钰清李骁尧于强黄华国北京林业大学森林资源和环境管理国家林草局重点实验室北京100083 北京林业大学林学院北京100083

黄河流域土地利用变化会对其生态环境产生影响,分析土地利用变化情况及其驱动力,有利于制定黄河流域土地管理方案及生态环境治理修复措施。基于1995-2018年土地利用数据,使用土地利用动态度模型和土地利用转移矩阵的方法,分析黄河流域... 详细信息

黄河流域土地利用变化会对其生态环境产生影响,分析土地利用变化情况及其驱动力,有利于制定黄河流域土地管理方案及生态环境治理修复措施。基于1995-2018年土地利用数据,使用土地利用动态度模型和土地利用转移矩阵的方法,分析黄河流域土地利用的时空变化特征,利用地理探测器探究黄河流域变化的驱动力。结果表明,1)1995-2018年,草地是研究区的主体,其面积关系为中覆盖度草地>低覆盖度草地>高覆盖度草地。总体上,草地、旱地、灌木林地的面积均呈现上涨趋势,其他土地类型的变化较小。2)有林地的单一动态度最高,达22.1%,其他建筑用地的单一动态度最低,为-3.82%。黄河流域整体综合动态度为0.41%,其中,2015-2018年综合动态度最高,为10.02%。3)在选取的10个地类中,转移矩阵转入和转出面积最大的是中覆盖度草地。4)土地利用变化的驱动力主要由气象、经济和政策3大因素构成,对整个黄河流域而言,气温变化对土地利用变化的解释力最强;而上中下游的主要驱动力存在差异,政策因素对上下游解释力较强,气象因素和经济因素对中游解释力较强。1995-2018年,草地是研究区主要的土地类型,面积占比最大且变化最频繁,应多关注草地的利用。研究通过分析气象因素、经济因素和政策因素对黄河流域不同地区的影响,为黄河流域高质量发展规划提供理论基础。

关键词：黄河流域土地利用动态度转移矩阵地理探测器

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