检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学 2024年

作者：潘占冬王轶夫王可月邹炜文孙玉军北京林业大学林学院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开放性实验室

将乐县是中国南方重点林业县，分析其生态环境质量时空变化与驱动机制有利于该县生态文明建设的发展。在湿度（WET）、热度（LST）和干度（NDBSI）因子基础上，引入综合植被指数mNDVI，采用主成分分析法构建了改进型遥感生态指数（MRSE... 详细信息

将乐县是中国南方重点林业县，分析其生态环境质量时空变化与驱动机制有利于该县生态文明建设的发展。在湿度（WET）、热度（LST）和干度（NDBSI）因子基础上，引入综合植被指数mNDVI，采用主成分分析法构建了改进型遥感生态指数（MRSEI），利用GEE云平台和ArcGIS 10.8平台，对2000～2020年将乐县的生态质量时空分布格局和驱动机制进行分析。结果表明：①相较于RSEI，MRSEI与各主成分分量的平均相关度更高，且在3个试验区中对比度分别提高了10.538、2.923和8.558，熵值提高了0.024、0.046和0.025，该指数具有更丰富的图像信息。②将乐县MRSEI总体波动呈上升趋势，年平均增幅为0.010。生态质量等级为良好的面积占比最大，为33.61%～38.28%，差和较差约占全县面积的10%。变化情况为稳定的占比为42.23%～59.05%，在各年份间波动起伏较大，西南部和北部容易发生生态环境的恶化，中部的城镇建筑物群一直有向外扩张的趋势。这20年生态质量改善的面积达到424.34 km2，将乐县总体生态环境质量发生了明显改善。③土地利用类型和坡度是将乐县生态环境质量空间分异的主要因子，其次为年平均降水量。所有因子的交互作用均有一定程度的提升，土地利用类型与年平均降水量的交互作用对MRSEI空间分异的驱动力最强，达到36.1%。该研究可为将乐县生态环境监测和可持续发展提供科学依据。

关键词：生态环境质量改进遥感生态指数(MRSEI) 高植被区 GEE云平台地理探测器

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小兴安岭长白落叶松径向生长的周向异质性及影响因素

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北京林业大学学报 2023年第10期45卷 47-58页

作者：宋思远荆雪慧王轶夫北京林业大学园林学院北京100083 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】通过对长白落叶松年轮特征进行分析,以探究径向生长的周向异质性及其影响因素,以及不同高度年轮宽度各向变异特征的差异性,为长白落叶松的经营管理提供理论依据。【方法】采用Wilcoxon符号秩检验方法对黑龙江省朗乡东折棱河林场... 详细信息

【目的】通过对长白落叶松年轮特征进行分析,以探究径向生长的周向异质性及其影响因素,以及不同高度年轮宽度各向变异特征的差异性,为长白落叶松的经营管理提供理论依据。【方法】采用Wilcoxon符号秩检验方法对黑龙江省朗乡东折棱河林场的18株长白落叶松相对年轮宽度随树龄的变化进行检验,通过比较不同高度的相对年轮宽度变异系数,分析不同高度的年轮宽度变异特征的差异。借助加权Voronoi图计算树木各向生存半径,分析其与树木年轮宽度变异特征的关系。利用单因素方差分析和描述性统计方法,分析光照和树龄与径向生长的周向异质性的关系。【结果】(1)人工长白落叶松5年定期平均年轮宽度和累积平均年轮宽度随树龄的增长在各方向上的差异特征没有显著变化。(2)7株样木的累积年轮宽度变异系数与横断面相对高度呈极显著或显著负相关,12株样木的近5年平均生长量在各方向上的变异系数与断面相对高度呈极显著或显著负相关。(3)胸高断面径向生长周向变异特征与光照强弱方位特征之间没有显著关系;成熟样木的年轮宽度各向变异系数的平均值最高;大部分样木胸高断面各向相对年轮宽度(近5年平均生长量)与各向生存半径之间呈显著相关性。【结论】(1)同一高度不同树龄的年轮宽度在各个方向上不存在显著差异,径向生长周向差异程度随横断面高度的增加而减弱。(2)竞争对年轮宽度变异特征有显著影响。树木生存半径越大,竞争能力越强,此方向的年轮宽度越大;不同树龄中,成熟林的径向生长周向差异最大。

关键词：径向生长周向变异竞争长白落叶松

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基于PSPNet深度学习网络景观要素语义分割的春季森林景观质量评价

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西北林学院学报 2024年第3期39卷 231-238页

作者：刘帅健邓华锋北京林业大学林学院北京100083 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

基于BIB-LCJ审美评判测量法对25个春季森林景观样本进行美景度评定,结合PSPNet深度学习网络对春季森林景观图像进行语义分割,建立美景度与景观要素的多元线性回归模型。结果表明:1)PSPNet对于天空与植被的识别精度分别为87.9%与86.7%,... 详细信息

基于BIB-LCJ审美评判测量法对25个春季森林景观样本进行美景度评定,结合PSPNet深度学习网络对春季森林景观图像进行语义分割,建立美景度与景观要素的多元线性回归模型。结果表明:1)PSPNet对于天空与植被的识别精度分别为87.9%与86.7%,属于可用范围。2)与美景度相关的7个春季森林景观要素中,“植物层次”“花朵色彩丰富度”和“色彩统一程度”可提升春季景观美景度,而“枯枝可见率”“灌草层比例”“土壤裸露程度”和“视觉干扰物比例”对美景度则有负面影响。研究结果为春季森林景观的营建和质量提升提供了指导。此外,基于计算机视觉的深度学习PSPNet模型提供的语义分割技术,有效解决了景观图像组成量化这一客观的景观要素分解方法的应用技术瓶颈。

关键词：语义分割美景度景观要素分解森林景观质量评价深度学习

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气候的时滞效应和人为活动对黄土高原植被的影响

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生态学杂志 2025年

作者：郭发苗彭道黎苏艳芳赵娅冰王荫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东北林业大学园林学院

分析气候变化和人类活动对植被的影响，对于植被恢复与维护生态平衡有重大意义。而气候变量的时滞效应对植被的影响往往被忽视，这将导致低估气候变化对植被变化的影响。本研究分析了2000—2019年黄土高原植被的时空变化，探究了植被变... 详细信息

分析气候变化和人类活动对植被的影响，对于植被恢复与维护生态平衡有重大意义。而气候变量的时滞效应对植被的影响往往被忽视，这将导致低估气候变化对植被变化的影响。本研究分析了2000—2019年黄土高原植被的时空变化，探究了植被变化对气候变化时滞效应的响应，提出考虑气候时滞效应的修正残差分析法，揭示气候变化和人类活动对植被变化的影响。结果表明：2000—2019年，黄土高原植被NDVI明显增加，年增长率为0.048·10 a-1；从空间上看，黄土高原大部分地区植被NDVI都在增加，其中76.6%的地区显著增加；温度对NDVI的变化有明显的时滞效应，最佳滞后时间为1个月，降水无滞后效应；不同土地利用类型的植被时滞效应相同，但相关性有所差异；气候变化和人类活动对NDVI变化的贡献分别为0.01·10 a-1和0.03·10 a-1，其共同作用是近20年来黄土高原NDVI变化的主要原因，面积占比达到了58.3%，人类活动的单独作用大于气候变化。

关键词：植被变化时滞效应残差分析黄土高原

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1990—2022年黄河流域植被时空变化特征及未来趋势预测

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生态学报 2024年第19期44卷 8542-8553页

作者：杨鹏辉田佳张楠高雨珊冯雪娟杨灿灿彭道黎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 宁夏大学林业与草业学院银川750021 滁州学院地理信息与旅游学院滁州239000

黄河流域生态环境脆弱,是我国水土流失最严重的地区,植被对该地区生态恢复和保护发挥重要作用。而以往研究对影响植被变化各驱动因素之间的协同效应及植被未来趋势预测的研究有限。利用像元二分模型反演了1990—2022年的植被覆盖度(Frac... 详细信息

黄河流域生态环境脆弱,是我国水土流失最严重的地区,植被对该地区生态恢复和保护发挥重要作用。而以往研究对影响植被变化各驱动因素之间的协同效应及植被未来趋势预测的研究有限。利用像元二分模型反演了1990—2022年的植被覆盖度(Fractional Vegetation Coverage;FVC),结合趋势分析、重心迁移、转移矩阵和地理探测器等方法,分析了植被覆盖度时空变化特征及驱动因素对植被影响的空间异质性;并利用未来土地利用模拟(FLUS)模型预测了植被未来变化趋势。结果表明:(1)30年来流域植被覆盖度呈上升趋势,空间上表现为东南高西北低的分布特征;植被改善的面积占流域总面积的47.17%,流域中部地区植被恢复趋势明显。(2)流域植被变化受降水、植被类型、土壤类型以及土地利用类型的影响较大;同时研究揭示了影响FVC变化的驱动因子最适宜的范围和类型。(3)2040年黄河流域植被覆盖度呈上升趋势,中部地区植被恢复趋势明显,青海省部分地区植被有退化趋势。该研究结果为黄河流域生态保护和恢复提供科学依据。

关键词：植被覆盖度变化监测驱动分析 FLUS模型黄河流域

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基于深度学习的内蒙古大兴安岭林区火灾预测建模研究

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林业科学研究 2024年第1期37卷 31-40页

作者：张金钰彭道黎张超珺贺丹妮杨灿灿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市100083 山西农业大学林学院山西晋中030801 滁州学院地理信息与旅游学院安徽滁州239000

[目的]对内蒙古大兴安岭地区的森林火灾进行预测,为森林防火工作的开展提供重要支持。[方法]以内蒙古大兴安岭林区为研究对象,结合MCD64 A1月度火点产品、地形、气候等数据,构建森林火灾潜在影响因子数据集,分别利用卷积神经网络、随机... 详细信息

[目的]对内蒙古大兴安岭地区的森林火灾进行预测,为森林防火工作的开展提供重要支持。[方法]以内蒙古大兴安岭林区为研究对象,结合MCD64 A1月度火点产品、地形、气候等数据,构建森林火灾潜在影响因子数据集,分别利用卷积神经网络、随机森林、支持向量机模型对研究区森林火灾的发生概率进行预测与可视化,在此基础上对模型效果进行评价并分析森林火灾空间分布特征。[结果]大兴安岭的主要林火驱动因子按重要性值由高到低排序为海拔、平均气温、总降水量、与水域的距离等;CNN、RF、SVM预测森林火灾发生概率的AUC值分别为0.838、0.794、0.788,CNN的精度最高;CNN能够有效划分出森林火灾易感性极高、极低的区域,有利于划分森林火灾的警示区。[结论]CNN模型比RF、SVM模型更适用于大兴安岭林火发生概率的预测;大兴安岭林火风险的空间分布有明显的区域性,主要发生在东南地区。

关键词：森林火灾预测卷积神经网络森林火灾敏感性

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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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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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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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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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