检索结果-内蒙古大学图书馆

南京林业大学学报(自然科学版) 2021年第2期45卷 135-144页

作者：刘亚静周来张博陈丽萍潘磊孙玉军北京林业大学森林资源环境管理国家林业局重点实验室

【目的】研究树木的生长机制能够为树木年轮学以及重建高分辨率环境演变历史提供重要途径和基础,在高分辨率的基础上分析不同林龄树木径向生长对气候的响应特征,能更好地规划被监测树种在不同林龄的生存策略。【方法】利用带状树干径向... 详细信息

【目的】研究树木的生长机制能够为树木年轮学以及重建高分辨率环境演变历史提供重要途径和基础,在高分辨率的基础上分析不同林龄树木径向生长对气候的响应特征,能更好地规划被监测树种在不同林龄的生存策略。【方法】利用带状树干径向测量仪于2017年7月—2018年7月对福建省将乐国有林场不同林龄的杉木(Cunninghamia lanceolata)进行监测,以最大值法提取日径向生长量,用Gompertz模型对累积径向变化值进行模拟,利用偏相关分析研究不同林龄杉木的年内径向变化特征及其对气象因子的响应。【结果】在生长季,不同林龄杉木的日径向变化都呈现相似的周期性(包括收缩期、膨胀恢复期和生长期3个阶段)。不同林龄的日径向变化程度不同,日振幅随着林龄增加而增大。杉木的年生长期较长,且不同林龄的年生长期随林龄增加逐渐缩短,生长季开始的时间却随着林龄增大而向后推移。幼龄林、中龄林、近熟林生长期分别为:2月初—10月末、2月末—9月末、3月初—7月末,且分别在5月末、5月初、4月末达到生长速率最大值。不同林龄杉木径向生长对于气象因子的敏感性呈下降趋势:幼龄林杉木生长主要受到降水、最低温度、平均温度、平均相对湿度的影响;中龄林杉木生长主要受到降水、最小相对湿度的影响;而在近熟林和成熟林中,气象因子与杉木生长没有显著的相关关系。【结论】在未来气候变化的背景下,气象因子的变化可能会逐渐影响到林龄较小的林分,因此对将乐杉木人工林进行经营时要因地制宜,针对不同林龄的杉木林应采取不同的营林措施。

关键词：杉木径向生长生长季林龄气候因子福建将乐

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结合可见光植被指数和分水岭算法的单木树冠信息提取

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遥感技术与应用 2024年第1期39卷 34-44页

作者：陈树新刘炳杰王海熠苏勇艾遒一田昕中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 北京林业大学森林资源和环境管理国家林草局重点实验室北京100083 西南林业大学林学院云南昆明650224

相比于传统的人工实地调查的方法,通过无人机倾斜摄影测量技术多角度拍摄提取单木树冠信息,具有高效、准确和低成本等优势。以内蒙古自治区赤峰市喀喇沁旗西南部旺业甸林场的落叶松近成熟林为研究对象,以倾斜摄影测量技术获取的无人机... 详细信息

相比于传统的人工实地调查的方法,通过无人机倾斜摄影测量技术多角度拍摄提取单木树冠信息,具有高效、准确和低成本等优势。以内蒙古自治区赤峰市喀喇沁旗西南部旺业甸林场的落叶松近成熟林为研究对象,以倾斜摄影测量技术获取的无人机影像为数据源,提出一种结合可见光植被指数和分水岭算法的单木冠幅提取方法。首先通过数字正射影像计算可见光波段超绿超红差分指数;选择合理阈值对图像进行二值化,并利用中值滤波对树冠区域图进行去噪处理,分离出植被与非植被区域;以植被区域为掩膜范围对冠层高度模型进行掩膜;最后,利用分水岭分割算法提取单木树冠进行精度验证。在树冠区域提取过程中,基于超绿超红差分指数结合阈值法成功分离出植被与非植被区域;通过中值滤波有效地去除了因亮度不均、阴影及非植被区域的纹理等信息所造成的斑点和噪声,保证了树冠边缘的完整性及树冠内部的连通性,同时减少了分水岭算法的过分割现象。单木尺度上,树冠参数信息提取的准确率分别为88.72%和79.38%,召回率分别为93.29%和88.60%,F测度分别为90.59%和83.74%;样地尺度上,相对误差分别为15.45%和22.92%。研究结果表明:基于数字正射影像采用可见光植被指数提取植被区域很好地消除了林内裸地等背景因素的影响,同时基于冠层高度模型利用分水岭分割算法能够精确的区分单木信息。基于无人机倾斜摄影测量技术得到的两种数据源结合发挥了各自的优势,能够高效、准确地提取较高郁闭度林分的单木树冠信息。

关键词：倾斜摄影单木树冠可见光植被指数阈值分割分水岭分割

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基于深度卷积神经网络的树轮宽度测量算法

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生态学杂志 2023年第4期42卷 997-1004页

作者：李爽李俊杰杨鹏史景宁唐丁洁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 广西林业勘测设计院南宁530011 新疆农业大学林学与风景园林学院乌鲁木齐830052

数字图像处理技术已被广泛用于树轮宽度测量,但大多集中在边界清晰可见的针叶树种,对于木材解剖结构复杂、树轮边界清晰度较差的阔叶树种,传统的图像处理技术表现不佳。为了改善阔叶树种的树轮边界识别精度,本文提出了一种基于U-Net卷... 详细信息

数字图像处理技术已被广泛用于树轮宽度测量,但大多集中在边界清晰可见的针叶树种,对于木材解剖结构复杂、树轮边界清晰度较差的阔叶树种,传统的图像处理技术表现不佳。为了改善阔叶树种的树轮边界识别精度,本文提出了一种基于U-Net卷积神经网络模型的树轮宽度测量算法。以鱼鳞云杉(Picea jezoensis ***)、臭冷杉(Abies nephrolepis)、红松(Pinus koraiensis)、白桦(Betula platyphylla)、枫桦(Betula costata)、榆树(Ulmus pumila)的树芯为对象,提出了一种基于U-Net的树轮边界检测模型。采用3种评价指标比较了U-Net方法与手工标注方法的差异,并与WinDENDRO测量得到的树轮宽度进行了精度对比。结果显示,U-Net识别到的树轮边界与实际边界精确匹配,尤其是对阔叶树种树轮边界的检测精度相比传统的数字图像处理方法有显著提高,通过3种评价指标证明所得到的树轮边界精确可靠,在树轮分析中具有较高的实用价值。

关键词： U-Net 深度学习树轮宽度图像分割

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吉林蛟河针阔混交林幼苗动态及环境驱动因子

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北京林业大学学报 2021年第8期43卷 41-49页

作者：李冠男张春雨赵秀海北京林业大学森林资源和环境管理国家林业和草原局重点实验室北京100083

【目的】本文以吉林蛟河不同发育阶段针阔混交林为研究对象,对比分析幼苗密度的核密度估计曲线年际变化规律,探讨土壤因子的边际变化和土壤因子的分布变化对幼苗密度分布动态的相对影响。【方法】在420 m×520 m的中龄林样地和500 m... 详细信息

【目的】本文以吉林蛟河不同发育阶段针阔混交林为研究对象,对比分析幼苗密度的核密度估计曲线年际变化规律,探讨土壤因子的边际变化和土壤因子的分布变化对幼苗密度分布动态的相对影响。【方法】在420 m×520 m的中龄林样地和500 m×840 m的成熟林样地中系统布设幼苗调查样方。利用分位数回归和反事实分解法检验环境因子在不同分位数水平上对幼苗密度的边际影响,进而明确幼苗密度在不同分位点上呈现不均衡变化的主导因素。【结果】幼苗密度的核密度估计曲线呈峰值向左偏移、长尾向右侧延伸的正偏态分布。在θ=0.90的高分位点,中龄林样地中幼苗密度变化值为−5.9,成熟林样地幼苗密度变化值为−2.6。中龄林样地在θ=0.75时幼苗密度变化值为5.8,成熟林样地在θ=0.50和θ=0.75时幼苗密度变化值均为2。在高分位点上幼苗密度的更大变化反映了右单尾概率分布的不均衡性。在不同估计分位点上系数效应和协变量效应对幼苗密度分布变化的相对作用大小不同。中龄林样地中系数效应在全部估计分位点上都具有很高的解释量;成熟林样地中在θ=0.50分位点上,协变量效应对幼苗密度变化具有89%的解释量,在其他的估计分位点上系数效应的解释量更高。因此,土壤因子分布变化对幼苗密度分布变化影响的相对作用更大,而土壤因子边际变化则是导致幼苗密度不均衡变化的主要因素。土壤中速效氮、速效磷、速效钾分布变化对每个估计分位点上幼苗密度变化的解释量大多不足30%,而土壤含水量和土壤pH值对幼苗密度变化具有相对更大的影响。【结论】幼苗密度的年际变化在不同分位点上是不均衡的,在高分位点上的变化尤为明显。土壤因子的边际变化和土壤因子的分布变化共同决定了幼苗的存活动态。

关键词：幼苗更新核密度分布分位数回归反事实分析

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吉林蛟河阔叶红松林物种多度分布模型研究

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生态学报 2021年第23期41卷 9502-9510页

作者：李超凡范春雨张春雨赵秀海北京林业大学森林资源和环境管理国家林业和草原局重点实验室北京100083

以吉林蛟河阔叶红松林的木本植物为研究对象,将30hm^(2)的样地面积划分为5m×5m,10m×10m,20m×20m,25m×25m的连续取样单元,在4个不同尺度下分别统计各物种在每个取样单元中的有无,得到每个物种在不同尺度下的取样单... 详细信息

以吉林蛟河阔叶红松林的木本植物为研究对象,将30hm^(2)的样地面积划分为5m×5m,10m×10m,20m×20m,25m×25m的连续取样单元,在4个不同尺度下分别统计各物种在每个取样单元中的有无,得到每个物种在不同尺度下的取样单元数。利用随机分布模型和负二项分布模型分析物种的多度分布,对比预测多度与观测多度讨论两个模型的科学性与实用性。结果表明:对于阔叶红松林而言,负二项分布模型在所有研究尺度上的预测精度都要优于随机分布模型。随机分布和负二项分布的模型预测误差随着研究尺度的增大而增大,因此选取较小的取样单元可以切实提高物种多度的预测精度。利用随机分布和负二项分布模型对多度较小的物种进行预测的效果要优于多度较大的物种。负二项分布模型适合用来模拟阔叶红松林的物种多度分布格局,并且模型的拟合效果受取样单元大小影响。

关键词：物种多度分布负二项分布取样单元占据⁃多度关系

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择伐对长白山云冷杉林生长优势和直径结构异质性的影响

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北京林业大学学报 2022年第5期44卷 34-42页

作者：彭泊林杨华谢榕北京林业大学林学院森林资源和环境管理国家林草局重点实验室北京100083 玉环市自然资源和规划局浙江玉环317600

【目的】择伐的促进效果常用伐后林分保留木的生长动态来评估。本文对择伐后的云冷杉林林分直径结构异质性及不同树种和径阶的生长动态进行研究,为帮助经营者调整择伐策略提供科学指导。【方法】基于吉林省金沟岭林场4块云冷杉林固定样... 详细信息

【目的】择伐的促进效果常用伐后林分保留木的生长动态来评估。本文对择伐后的云冷杉林林分直径结构异质性及不同树种和径阶的生长动态进行研究,为帮助经营者调整择伐策略提供科学指导。【方法】基于吉林省金沟岭林场4块云冷杉林固定样地,其中对照样地1块、3块择伐样地,择伐强度分别为21%(轻度)、27%(中度)、36%(强度),采用普雷斯勒生长率以及基尼系数分析了林分伐后直径结构异质性和生长的动态,并采用了生长优势的概念分析了林分内不同耐荫程度的树种和径阶对择伐的生长响应。【结果】伐后5年,不同择伐强度(轻度、中度、强度)样地耐荫树种生长率分别为2.92%、2.73%、3.04%。择伐强度的增大对耐荫树种的促进作用不显著,但能显著促进林下不耐荫树种的生长(2.18%、2.91%、3.65%);中低择伐强度能显著促进林分内中小径阶林木的生长,但对优势木的促进作用不明显。强度择伐对林分各径阶的生长均有较强的促进作用;不耐荫树种非优势木对择伐的响应更积极,伐后相比耐荫树种展现出更强的负生长优势;对中径阶林木的择伐能立即提高林分直径结构异质性。伐后样地的基尼系数呈现降低趋势,择伐能够通过降低林分不对称竞争,促进中小径阶林分生长,进而降低林分直径结构异质性水平。【结论】高强度择伐以及定期伐除生长贡献较低的耐荫树种优势木能够最大化林分生产力,轻度择伐能较好地促进云冷杉林林分的可持续发展,加速朝东北地区初级植被的正向演替。生长优势能够有效反映伐后各径阶林木的生长状态,为合理采伐林木提供参考。

关键词：生长优势直径结构异质性择伐云冷杉林长白山

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兴安落叶松林气候适宜性与生产力的关系

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北京林业大学学报 2023年第11期45卷 1-10页

作者：庞荣荣赵冰倩高露双王康臣陈金平北京林业大学林学院森林资源和环境管理国家林草局重点实验室国家林业和草原局森林经营工程技术研究中心北京100083 中国内蒙古森工集团根河森林工业有限公司内蒙古根河022350

【目的】兴安落叶松是东北内蒙古林区重要的建群树种,全球气候变暖使得兴安落叶松林的潜在适宜区域分布和生产力正面临巨大的不确定性。因此,准确评估东北内蒙古林区兴安落叶松林潜在气候适宜性及其与生产力的关系,对东北地区生态系统... 详细信息

【目的】兴安落叶松是东北内蒙古林区重要的建群树种,全球气候变暖使得兴安落叶松林的潜在适宜区域分布和生产力正面临巨大的不确定性。因此,准确评估东北内蒙古林区兴安落叶松林潜在气候适宜性及其与生产力的关系,对东北地区生态系统的可持续发展具有重要的作用。【方法】基于东北内蒙古天然林区的68个兴安落叶松林样地实际调查数据和8个气候因子变量,利用MaxEnt模型模拟预测兴安落叶松林的潜在地理分布,确定兴安落叶松林的潜在适宜区分布及面积,结合实测点分布概率、生产力和林分结构因子,探讨兴安落叶松林气候适宜性与生产力的关系及其影响因素。【结果】兴安落叶松林的适宜区主要集中分布在内蒙古东北、黑龙江中部以北及东南、吉林东南部,适生区的面积由大到小依次排序:低适宜区(6.050×10^(5)km^(2))>高适宜区(4.087×10^(5)km^(2))>中适宜区(3.534×10^(5)km^(2))。兴安落叶松林的气候适宜性与生产力关系呈显著负相关性,以幼龄林为主的低适宜区生产力显著高于高适宜区。林分年龄对兴安落叶松林气候适宜性与生产力的关系具有显著的调节作用,低林龄增强了气候性与生产力的负相关性,而高林龄中气候适宜性与生产力的关系较弱。【结论】本研究证实了兴安落叶松林气候适宜性与生产力的显著负相关关系,但这种负相关关系可能受到林龄因素影响。在研究物种生境适宜性与生产力的关系时,应综合考虑气候因子和林分结构特征的影响。

关键词：兴安落叶松林 MaxEnt模型生产力林分因子气候适宜性

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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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间伐对塞罕坝华北落叶松人工林土壤酶活性的影响

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应用与环境生物学报 2022年第2期28卷 300-307页

作者：张金钰邱新彩刘欣彭道黎程顺北京林业大学森林资源和环境管理国家林业和草原局重点实验室北京100083 山西省太原国有林场太原030003 河北省塞罕坝机械林场承德068466

土壤酶在推动土壤物质能量转化和营养循环的过程中起着十分关键的作用,是土壤质量的重要指标.在河北省塞罕坝机械林场19年生华北落叶松人工林中进行不同间伐强度处理(对照,0%间伐;轻度,14%间伐;中度,28%间伐;重度,42%间伐),间伐9年后,在... 详细信息

土壤酶在推动土壤物质能量转化和营养循环的过程中起着十分关键的作用,是土壤质量的重要指标.在河北省塞罕坝机械林场19年生华北落叶松人工林中进行不同间伐强度处理(对照,0%间伐;轻度,14%间伐;中度,28%间伐;重度,42%间伐),间伐9年后,在4个季节采集土壤样品,研究土壤酶活性及其影响因素.结果表明:(1)随间伐强度增大,土壤酶活性呈先增加后降低的变化趋势,除多酚氧化酶(PPO)外,土壤蔗糖酶(INV,59.54 mg g^(-1) h^(-1))、β-葡萄糖苷酶(BG,273.77 nmol g^(-1) h^(-1))、脲酶(NRE,0.28 mg g^(-1) h^(-1))、N-乙酰-β-葡萄糖苷酶+亮氨酸氨基肽酶(NAG+LAP,492.64 nmol g^(-1) h^(-1))和酸性磷酸酶(ACP,745.19 nmol g^(-1) h^(-1))均在中度间伐处理活性最高.土壤酶活性表现出明显的季节动态变化,在夏季和秋季明显高于春季和冬季.(2)间伐后,林下植被盖度、地上生物量和多样性增加,凋落物生物量增大,土壤温度、质量含水率提高,pH和土壤C:N降低,土壤C、N、P含量和微生物生物量增加.(3)土壤酶活性与林下植被特征、凋落物生物量、土壤理化性质及微生物生物量有一定的相关性.因此,合理的间伐能改变林下植被和凋落物状况,改善林分环境,促进养分循环,提高土壤酶活性;结果可为华北落叶松人工林的经营管理提供理论依据.(图1表5参65)

关键词：华北落叶松人工林间伐土壤酶影响因素相关分析

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基于物种分布模型的兴安落叶松林概率分布区动态研究

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西北林学院学报 2023年第6期38卷 1-9页

作者：庞荣荣刘鸣谦高露双李思杰韩新宇北京林业大学林学院森林资源和环境管理国家林草局重点实验室国家林草局森林经营工程技术研究中心国家林业和草原局森林经营工程技术研究中心北京100083

全球变暖对森林的地理分布有重要影响,兴安落叶松是北方森林生态系统的重要组成部分。因此,有必要准确评价气候变暖对兴安落叶松天然林地理分布的影响,为制定兴安落叶松林的可持续经营提供依据,基于机械布点的方法在东北地区建立了68个... 详细信息

全球变暖对森林的地理分布有重要影响,兴安落叶松是北方森林生态系统的重要组成部分。因此,有必要准确评价气候变暖对兴安落叶松天然林地理分布的影响,为制定兴安落叶松林的可持续经营提供依据,基于机械布点的方法在东北地区建立了68个半径为17.85 m、面积为1000 m^(2)的兴安落叶松天然林临时样圆。从ClimateAP软件获取1950-2017年的气候数据,通过M-K检验判定区域年均温突变点。根据影响兴安落叶松地理分布的8个潜在气候因子变量:年均温(MAT)、最冷月均温(MCMT)、最暖月均温(MWMT)、最冷最暖月温差(TD)、年均降水量(MAP)、秋季降水量(MAPA)、>5℃年积温(DD>5℃)和哈格里夫斯水分亏缺(HCMD),利用MaxEnt模型选取突变前后影响兴安落叶松林地理分布的主导气候因子,探讨突变前、后兴安落叶松林的潜在概率分布区的动态变化。结果表明,研究区年均温度在1984年之后发生突变;突变前、后影响兴安落叶松天然林生长概率分布区的主导因子均为DD>5℃、MWMT和HCMD,且3个因子的累积贡献率均达到85%以上,在突变后主导因子中贡献率最大的因子由>5℃积温(40.21%)转变为最暖月均温(40.29%),这2个时期温度的累积贡献率均高于降水;气候变暖使得兴安落叶松林的潜在气候生长概率分布区整体呈现北移的趋势,且不同概率分布区变化趋势具有差异性。兴安落叶松林不存在区、中概率区和高概率区的面积在突变后均减少,而低概率区的面积增加,兴安落叶松林适生区的总面积整体上仍呈现增加的趋势,其总面积由突变前的131.31万km^(2)扩大至135.55万km^(2)。本研究表明气候变暖对兴安落叶松林不同概率分布区的影响具有区域异质性,该研究结果可为未来兴安落叶松林的可持续经营管理提供科学依据。

关键词：兴安落叶松气候变暖物种分布模型概率分布区

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