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基于Landsat 8 OLI多光谱影像数据和BP神经网络的叶面积指数反演

中国水土保持科学 2015年第4期13卷 86-93页

作者：杨敏林杰顾哲衍佟光臣翁永兵张金池鲁小珍南京林业大学江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京210037 南京林业大学江苏省南方现代林业协同创新中心南京210037 江苏省水利勘测设计研究院有限公司江苏扬州225127

叶面积指数能反映出植被水平覆盖状况和垂直结构,以及枯枝落叶层厚薄和地下生物量多少,这正是植被影响土壤侵蚀的主要方面。及时、准确、有效地获取区域尺度植被LAI,对研究土壤侵蚀与植被的关系至关重要。本文作者以Landsat 8 OLI多光... 详细信息

叶面积指数能反映出植被水平覆盖状况和垂直结构,以及枯枝落叶层厚薄和地下生物量多少,这正是植被影响土壤侵蚀的主要方面。及时、准确、有效地获取区域尺度植被LAI,对研究土壤侵蚀与植被的关系至关重要。本文作者以Landsat 8 OLI多光谱遥感影像和叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)实测数据为基础,构建了神经网络隐含层层数分别为1层和2层的神经网络模型,经对比分析,BP神经网络模型反演叶面积指数具有较高的反演精度,尤其是隐含层为2层时,平均相对误差(MAPE)是0.201 3、均方根误差(RMSE)是0.52、相关系数R是0.77,均优于非线性回归模型。基于隐含层为2层的BP神经网络模型反演生成了南京市LAI分布图,经分析,LAI分布情况与植被实际分布情况相符,模型的空间可靠性较高。

关键词：多光谱影像数据 BP神经网络 LAI

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凤阳山典型林分土壤有机碳特征

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东北林业大学学报 2022年第10期50卷 69-75页

作者：陈美玲赵友朋张金池王宇浩孟苗婧刘鑫李翀谢德晋南京林业大学林学院南京210037 南京林业大学南京210037 南京林业大学林学院、南方现代林业协同创新中心(南京林业大学)、江苏省水土保持与生态修复重点实验室(南京林业大学) 南京210037

2016年8月份,在浙江省凤阳山海拔1300~1400 m选取4种主要林分类型(常绿阔叶林、针阔混交林、杉木林、竹林)为研究对象,每种林分设置3个标准样地(20 m×20 m);用“S”型方法在每个标准样地内布设5个样点,按照2个土层深度(h)0<h≤1... 详细信息

2016年8月份,在浙江省凤阳山海拔1300~1400 m选取4种主要林分类型(常绿阔叶林、针阔混交林、杉木林、竹林)为研究对象,每种林分设置3个标准样地(20 m×20 m);用“S”型方法在每个标准样地内布设5个样点,按照2个土层深度(h)0

关键词：林分类型阔叶混交林针阔混交林杉木林竹林土壤理化性质土壤有机碳

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不同载体菌肥对紫穗槐生长和光合特性及土壤养分的影响

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 81-89页

作者：杨皓刘超庄家尧张树同张文韬毛国豪南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室江苏南京210037 中化学建设投资集团有限公司北京102308

【目的】探究接种不同载体基质制备的粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens N1.14,X-45)菌肥对植物生长、光合特性和土壤pH及速效养分的影响,筛选能有效替代泥炭的菌肥载体,为微生物肥料的研发提供参考。【方法】以紫穗槐(Amorpha frutico... 详细信息

【目的】探究接种不同载体基质制备的粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens N1.14,X-45)菌肥对植物生长、光合特性和土壤pH及速效养分的影响,筛选能有效替代泥炭的菌肥载体,为微生物肥料的研发提供参考。【方法】以紫穗槐(Amorpha fruticosa)幼苗为对象,分别施用泥炭载体菌肥(处理T0,CK)、单一秸秆载体菌肥(处理T1)、单一麦麸载体菌肥(处理T2)、秸秆与麦麸(体积比1∶1)载体菌肥(处理T3)、秸秆和麦麸与棉籽壳(体积比1∶1∶1)载体菌肥处理组(处理T4)、秸秆和麦麸与豆饼(体积比1∶1∶1)栽体菌肥(处理T5),对比分析不同载体菌肥的施用对紫穗槐生长特性、光合特性以及土壤养分的影响。【结果】与CK(T0)相比:(1)T2、T3、T4、T5处理下紫穗槐生长状况均显著提升,以T3处理最为显著;(2)T1、T3、T4、T5处理对紫穗槐叶片的各项光合特性指标参数均有不同程度改善效应,其中气体交换参数以T5处理改善效果最为显著,叶绿素含量以T3处理改善效果最为明显。复合菌肥载体比单一菌肥对佳士科技光合特性的改善效果更好;(3)T3、T4、T5处理下紫穗槐土壤养分含量有所提高。【结论】秸秆与麦麸处理、秸秆和麦麸与豆饼处理的促生菌肥可促进紫穗槐生长发育并提高其光合效率、优化土壤营养环境、提高土壤肥力,能有效替代泥炭载体菌肥发挥效能。

关键词：微生物菌肥紫穗槐生长特性光合特性土壤养分

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江西石城不同起源阔叶林碳储量驱动因子分析

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南京林业大学学报（自然科学版） 2023年第4期47卷 185-190页

作者：沈浩姜姜周晨潘庆全南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京林业大学林学院江苏南京210037 江西省林业科学院江西南昌330032 石城县林业局江西赣州341000

【目的】基于县域森林资源清查数据,估算不同起源阔叶林的碳储量,量化驱动因子对植被碳储量的贡献,并评价主要驱动因素的直接和间接影响,为森林资源的科学管理提供理论依据。【方法】根据江西省石城县2016年森林资源清查统计数据,采用... 详细信息

【目的】基于县域森林资源清查数据,估算不同起源阔叶林的碳储量,量化驱动因子对植被碳储量的贡献,并评价主要驱动因素的直接和间接影响,为森林资源的科学管理提供理论依据。【方法】根据江西省石城县2016年森林资源清查统计数据,采用生物量换算因子连续函数法,计算石城县阔叶林的碳储量,结合随机森林(RF)分析和结构方程模型(SEM),量化并评价驱动因子对植被碳储量的贡献及影响。【结果】随机森林模型和结构方程模型研究结果表明,研究区天然阔叶林植被碳储量变化主要由林龄决定,标准化总效应值为0.54,其次为郁闭度,效应值为0.36;人工阔叶林碳储量变化主要由郁闭度与林分密度决定,总效应值分别为0.49和0.19,林龄对人工阔叶林碳储量变化没有显著影响。【结论】郁闭度、林龄与林分密度是驱动亚热带阔叶林生态系统碳储量的重要因素,这为研究中亚热带森林生态系统碳循环和碳积累对气候变化的响应提供了新的见解,也为人工林林分管理和森林碳汇潜力评估提供了理论依据。

关键词：阔叶林人工林碳储量驱动因子江西石城

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基于CSLE模型的区域水土流失风险分析

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中国水土保持科学 2021年第5期19卷 27-36页

作者：苏新宇吴镇宇刘霞唐俊李想赵传普黎家作张春强南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京210037 淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站安徽蚌埠233001

为探究区域水土流失风险及其空间差异,支撑区域水土流失治理、规划及评价。以CSLE模型为基础,在GIS与RS支撑下,采用多阶自然断点法和空间叠置分析法,对国家级重点治理区蒙阴县开展水土流失风险评估,并对其空间分布特征和风险性关系进行... 详细信息

为探究区域水土流失风险及其空间差异,支撑区域水土流失治理、规划及评价。以CSLE模型为基础,在GIS与RS支撑下,采用多阶自然断点法和空间叠置分析法,对国家级重点治理区蒙阴县开展水土流失风险评估,并对其空间分布特征和风险性关系进行分析。结果表明:1)水土流失风险及其风险因子呈现南北风险高、中部风险低的特点,“较高”和“高”风险等级主要分布在垛庄镇、岱崮镇、野店镇和坦埠镇;2)山地丘陵水土流失风险明显高于平原,“较高”和“高”风险主要集中于8°~15°、15°~25°坡度等级,“中等”和“低”风险随海拔与地表起伏高度增加,在各地貌类型中分布面积占比呈增加趋势;3)城镇村建设用地、交通运输用地、水域及水利设施用地均为“无”风险,水“较高”和“高”风险主要分布在坡耕地、坡地果园与采矿用地;4)林草地中“较高”和“高”风险主要分布在中覆盖及其以下等级,园地则集中在低覆盖和中低覆盖等级。在未来的水土流失防治和水土保持规划工作中,应以水土流失风险较高的区域为重点对象。

关键词： CSLE RS GIS 水土流失风险蒙阴县

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几种湿地植物的耐盐性与净化水质效果研究

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人民长江 2019年第10期50卷 56-62,68页

作者：范真胡海波连经纬王灿南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 江苏省水土保持与生态修复重点实验室江苏南京210037

为指导盐化富营养化水体的生态修复,通过水培实验,研究不同盐度下水葱、再力花、花菖蒲、香蒲、千屈菜5种湿地植物的耐盐能力,并筛选出2种植物进行水质净化效果比较。结果表明:盐胁迫下5种植物均具有一定的耐盐能力,其中以水葱和千屈菜... 详细信息

为指导盐化富营养化水体的生态修复,通过水培实验,研究不同盐度下水葱、再力花、花菖蒲、香蒲、千屈菜5种湿地植物的耐盐能力,并筛选出2种植物进行水质净化效果比较。结果表明:盐胁迫下5种植物均具有一定的耐盐能力,其中以水葱和千屈菜对盐胁迫适应性更强;轻微的盐度(2.5‰)刺激,有利于水葱和千屈菜对氨氮、总氮、总磷的去除;千屈菜在低盐环境下对总磷、氨氮净化效果更好,但不能长时间耐受高于5.0‰的盐度;高盐浓度下(大于5‰)水葱的生长状况和净化效果明显优于千屈菜,对硝氮、总氮、总磷去除率分别达到了39.5%~55.0%、33.6%~38.5%和63.9%~90.2%。0‰~5‰盐度下,水葱和千屈菜均可以作为净化水质的植物;5‰以上盐度时,水葱可以作为盐化富营养水体生态修复的首选植物。

关键词：耐盐性水质净化湿地植物盐度

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基于地学信息图谱的土地利用时空演变分析

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中国水土保持科学 2022年第4期20卷 109-117页

作者：于海鹏杨翔惟黎家作张春平袁希功黄昱楠刘霞南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京210037 淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站安徽蚌埠233001

开展土地利用时空变化研究,对把握土地资源调配方向,以及分析生态环境的影响程度具有重要意义。以山东省蒙阴县为研究区,基于动态度模型和地学信息图谱理论,探讨2009-2013年和2013-2018年2个时序单元土地利用时空变化特征和图谱变化原... 详细信息

开展土地利用时空变化研究,对把握土地资源调配方向,以及分析生态环境的影响程度具有重要意义。以山东省蒙阴县为研究区,基于动态度模型和地学信息图谱理论,探讨2009-2013年和2013-2018年2个时序单元土地利用时空变化特征和图谱变化原因。结果表明:1)10年间研究区土地利用结构以耕地和园地为主,占土地总面积大于56%,其次为林地;土地利用变化速率差异明显,10年间土地利用数量减少速率表现为草地>林地>耕地,增加速率为建设用地>交通用地>水域>园地。2)2个时序单元中,主要图谱单元类型、数量和面积均存在显著差异。2009-2013年图谱特征主要为林地和耕地互换、耕地转变为建设用地,占变化面积的71.01%;空间上林地→耕地、耕地→建设用地最为显著,林地衰减,建设用地扩张。2013-2018年图谱特征主要为建设用地对耕地的占用与补充、耕地转化为林地以及建设用地对草地的占用,累计转化比率59.80%。空间上耕地→建设用地、耕地→林地最显著,耕地萎缩明显,建设用地进一步扩张。3)研究区耕地利用变化模式以前期变化型和后期变化型为主,占其变化模式的95.98%;林地变化模式主要为前期变化型,占74.01%。

关键词：土地利用时空变化地学信息图谱沂蒙山区

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不同种植时间脐橙园土壤理化特性研究

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南京林业大学学报（自然科学版） 2018年第4期42卷 181-186页

作者：张维玲张金池南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京林业大学林学院江苏南京210037 江西环境工程职业学院江西赣州341000

【目的】通过研究不同种植年限脐橙园土壤理化特性,为脐橙园施肥管理提供理论依据。【方法】以未种植地(对照)、2年生、4年生、9年生、15年生、23年生6个脐橙园为研究对象,采集样点0~20 cm,≥20~40 cm,≥40~60 cm土层土壤,分别测定土样... 详细信息

【目的】通过研究不同种植年限脐橙园土壤理化特性,为脐橙园施肥管理提供理论依据。【方法】以未种植地(对照)、2年生、4年生、9年生、15年生、23年生6个脐橙园为研究对象,采集样点0~20 cm,≥20~40 cm,≥40~60 cm土层土壤,分别测定土样的物理性黏粒含量、容重、20 cm蓄水量、有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷含量和p H等土壤理化性质。【结果】脐橙种植年限对土壤容重和蓄水量影响不显著。土层对土壤容重、蓄水量在土层之间存在极显著的影响(P<0.001),随着土层加深,土壤容重和蓄水量逐渐升高。脐橙种植年限、土层及其交互作用对土壤物理性黏粒均存在极显著影响(P<0.001),2年生及4年生果园上层土壤物理性黏粒显著低于未种植对照地(P<0.05),而23年生林地则显著高于未种植对照地(P<0.05),下层土壤物理性黏粒变化无显著规律。脐橙种植年限、土层深度及其交互作用对各土壤化学性质的影响均达到极显著水平(P<0.001),脐橙园中层土壤的p H均显著低于未种植对照地,下层土壤的p H则是随着种植年限的增加而逐渐降低。15年生脐橙园土壤各土层的有机质、速效磷、全氮、全磷含量均显著高于其他年限(P<0.05),上层土壤的速效氮含量在23年生果园达到最高值。土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷与土壤物理性黏粒呈正相关关系,而与p H、土壤容重、蓄水量呈负相关关系。【结论】脐橙种植年限对土壤理化特性存在显著影响,随着脐橙种植年限延长,土壤逐渐酸化,表层土壤物理性黏粒含量呈先降低后升高的趋势;15年生果园土壤总体肥力显著高于其他种植年限。

关键词：脐橙园土壤理化特性种植年限土壤酸化土壤肥力

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不同林龄麻栎人工林土壤生态化学计量特征研究

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西南林业大学学报（自然科学） 2022年第2期42卷 39-47页

作者：方培胡海波王霞陈建宇阮存鑫贾西川南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 江苏省水土保持与生态修复重点实验室江苏南京210037

以江苏省句容市不同林龄(18、30、45、67 a)麻栎人工林为研究对象,测定土壤及其微生物生物量碳及氮、磷含量,并分析其生态化学计量特征。结果表明:随林龄的增长,麻栎林土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量增加,而土壤全磷(TP)呈先增加后减小... 详细信息

以江苏省句容市不同林龄(18、30、45、67 a)麻栎人工林为研究对象,测定土壤及其微生物生物量碳及氮、磷含量,并分析其生态化学计量特征。结果表明:随林龄的增长,麻栎林土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量增加,而土壤全磷(TP)呈先增加后减小的趋势,且处于较低含量水平(土壤TP含量均值为0.42 g/kg)。不同林龄之间土壤生态化学计量比差异不显著,土壤C/P平均值(80.09)远高于全国平均水平(52.7)。随林龄的增长,麻栎林土壤微生物生物量碳(MBC)及氮(MBN)、磷(MBP)含量总体呈增加趋势,土壤微生物生态化学计量比在林龄之间的差异性不显著。土壤微生物生物量碳氮磷与土壤碳氮磷含量之间呈极显著正相关;而土壤TP与MCB/MBP、MBN/MBP显著负相关;土壤MBP与C/P、N/P显著负相关。因此,麻栎林土壤表现出全磷和有效磷的匮乏,林分生长受到磷的严重制约;土壤微生物生物量受土壤养分影响,且二者存在显著的生态化学计量耦合关系。本研究有利于系统、全面地揭示麻栎人工林生态系统土壤养分状况,对麻栎林合理经营、养分调控及生产力提高等具有指导作用。

关键词：麻栎土壤养分微生物生态化学计量林龄碳氮磷

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杉木水分利用效率对混交和气象因子的响应

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应用生态学报 2023年第12期34卷 3232-3238页

作者：王筱迪张杰铭姜姜刘自强南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京210037 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029

我国现存的杉木人工林普遍是树种组成单一、林分密度不合理、生产力低下的低效人工林,在改善低效人工林方面通常采取引入阔叶树种的营林措施。本研究以江西官山林场杉木纯林和杉楠混交林为对象,基于树轮δ^(13)C稳定同位素方法量化植物... 详细信息

我国现存的杉木人工林普遍是树种组成单一、林分密度不合理、生产力低下的低效人工林,在改善低效人工林方面通常采取引入阔叶树种的营林措施。本研究以江西官山林场杉木纯林和杉楠混交林为对象,基于树轮δ^(13)C稳定同位素方法量化植物内禀水分利用效率(iWUE)及其对气象因子的响应,分析引入楠木对低效杉木人工林林木质量的提升效应。结果表明:纯林中的杉木断面积生长量为0.23 cm^(2),高于混交林杉木的0.19 cm^(2);杉木纯林树轮δ^(13)C和iWUE分别为-27.4‰和52.9%,低于混交林的-26.7‰和62.8%。杉木纯林δ^(13)C对年均降水和年均相对湿度的变化更敏感,杉木混交林δ^(13)C则与气象因子的相关性不明显;杉木纯林iWUE与年均温度、年均大气CO_(2)浓度和年均最高温度呈正相关,与年均降水和年均相对湿度呈负相关,而杉木混交林iWUE仅与年均大气CO_(2)浓度呈正相关。表明杉木纯林对气候的响应较杉木混交林更敏感。

关键词：杉木稳定碳同位素内禀水分利用效率气象因子

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